实现衬底重复利用的器件的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种实现衬底重复利用的器件的制备方法及其应用，涉及半导体器件技术领域。通过在蓝宝石衬底表面形成凹陷区和凸起区，且在凸起区上形成Si介质层和高Al含量的预缓冲层，由于凸起区之间相互独立，使得Al基材料在Si介质层上生长时能够释放应力，避免出现缓冲层开裂或表面粗糙的情况，然后将生长得到的预缓冲层进行高温退火，缓冲层的Al基材料重结晶，晶格重新排列，从而获得质量更好的缓冲层。此外，通过形成相互连通的网状凹陷区，使得在剥离衬底时，剥离剂能够在网状凹陷区内相互流通，并腐蚀凸起区与衬底接触的Si介质层，从而使得缓冲层与衬底迅速剥离，剥离方法简单，剥离成功率高。剥离成功率高。剥离成功率高。

【技术实现步骤摘要】
实现衬底重复利用的器件的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，具体而言，涉及一种实现衬底重复利用的器件的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]蓝宝石衬底由于晶体质量好、尺寸大、光透射率高、价格便宜，成为异质外延氮化物半导体材料的主要衬底材料之一。然而，由于蓝宝石衬底散热性能较差，并且在某些场景下可能会对光传播过程产生负面影响，因此，我们需要外延结构或芯片结构转移到其他衬底上，然后将蓝宝石衬底剥离，因此，如何将衬底材料和衬底表面的结构顺利地剥离，这是保证器件性能优劣的关键因素之一。
[0003]目前很多器件采用GaN作为外延结构的缓冲层，因为Ga具有较好的迁移能力，可以在具有图形掩膜的蓝宝石衬底上选择性生长，能够更好地控制GaN的生长位置，例如在GaN可以自发地选择不在Si介质层图形掩膜表面生长而在衬底的其他区域生长，产生侧向外延生长(ELOG)的效果，有效降低材料缺陷密度。但对于深紫外光电器件、高耐压电子器件、声波滤波器等器件而言，采用GaN缓冲层会造成深紫外吸光、耐压值降低等问题，利用GaN缓冲层生长高A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现衬底重复利用的器件的制备方法，所述器件包括缓冲层和外延结构，所述缓冲层的材料包括Al基材料，其特征在于，包括在蓝宝石衬底表面形成相互连通的网状凹陷区和多个相互独立的凸起区，每个所述凸起区均沉积有Si介质层，且所述Al基材料在所述Si介质层的表面形成预缓冲层，在所述Si介质层的四周镀金属保护层，再将蓝宝石衬底进行高温退火处理，以使所述预缓冲层转化为所述缓冲层；去除所述金属保护层，再在所述缓冲层的表面生长所述外延结构，然后加入剥离剂将所述缓冲层与所述蓝宝石衬底剥离。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预缓冲层的厚度为20～200nm；优选地，所述预缓冲层的Al基材料包括AlN或高Al含量的AlGaN；所述AlGaN中的Al含量＞50％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凸起区和凹陷区的制备包括先形成保护性凸起区和凹陷区，所述保护性凸起区和所述凸起区的位置相同，所述保护性凸起区的结构包括依次在蓝宝石衬底表面形成的Si介质层和第一光刻胶层；将所述第一光刻胶层去除后，在所述Si介质层表面生长所述预缓冲层，以使所述保护性凸起区转变为凸起区。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述保护性凸起区和凹陷区的制备包括：在所述蓝宝石衬底表面沉积所述Si介质层，再在所述Si介质层的表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层为相互独立的结构；再对所述Si介质层进行刻蚀，刻蚀的区域为表面不含所述第一光刻胶层的区域；优选地，所述Si介质层的厚度为10～200nm；优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晨光，张康，刘宁炀，吴华龙，廖乾光，刘云洲，贺龙飞，赵维，陈志涛，
申请(专利权)人：广东省科学院半导体研究所，
类型：发明
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