专利名称：键合强度可调节的柔性衬底的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体技术领域，特别是指一种键合强度可调节的柔性衬底结构。
迄今为止，已有大量的砷化镓及硅柔性衬底制备成功。但是现有的柔性衬底技术，其柔性中间层与机械支撑衬底的键合强度要么太强，使柔性层柔性丧失；要么太弱，使外延层卷曲或脱落。键合强度可调节柔性衬底成功的解决了外延层与机械支撑衬底之间的键合强度问题，在分立器件和光电集成产业中必将得到广泛的应用，因此对其制备和研究具有重要意义。
随着光电信息产业的发展，越来越需要把不同的光电器件集成到一起，而首要的问题是如何把不同的材料成功的结合在一起。柔性衬底就是用来制备高质量失配异质外延薄膜的一种技术。
现有的柔性衬底技术，其柔性中间层与机械支撑衬底的键合强度要么太强，使柔性层柔性丧失；要么太弱，使外延层卷曲或脱落。为了解决这个问题，发明了键合强度可调节的柔性衬底。
发明内容
本发明的目的在于提供一种键合强度可调节的柔性衬底，其键合强度可调节的柔性衬底成功的解决了柔性层与机械支撑衬底的键合强度问题，可以生长出高质量的外延膜。
本发明一种键合强度可调节的柔性衬底，其特征在于，其中包括一机械支撑衬底，对于整个结构起机械支撑作用；在机械支撑衬底上生长一层去耦合的中间层结构，中间层结构与机械支撑衬底之间选择性腐蚀能力较强；在去耦合的中间层上生长一顶层结构，与机械支撑衬底共同完成键合强度的调节，与中间层的选择性腐蚀能力较强。
其中机械支撑衬底可以是砷化镓、硅、锑化镓、磷化铟以及蓝宝石等。
其中顶层结构可以是铟镓砷、铟铝砷、镓铟砷磷、硅锗等与机械支撑衬底和顶层结构选择性腐蚀能力较强的材料。
其中顶层结构与中间层结构的材料可以是单晶也可以是多晶形式。
其中衬底上中间层结构与顶层结构的制备可以采用分子束外延、金属有机气相外延、离子注入、溅射以及真空淀积等制备方式；失配外延生长也可以在相同或不同的设备上进行。
其中衬底1上中间层结构2与顶层结构3的制备可以采用分子束外延、金属有机气相外延、离子注入、溅射以及真空淀积等制备方式；失配外延生长也可以在相同或不同的设备上进行。
(7)用x射线双晶衍射用X衍射仪的ω-2θ衍射模式对样品进行与传统衬底对比测试，结果表明生长在键合强度可调节柔性衬底上的外延层晶体结构质量明显提高。样品沿(002)方向的ω-2θ衍射曲线如图2所示。可以看出衍射曲线不仅强度提高，而且半高宽减小；(8)室温下进行光致发光测试的结果如图3所示。可以发现生长在键合强度可调节柔性衬底上的外延层与生长在传统衬底上的外延层相比，发光强度增加，半高宽下降。另外发光峰位红移表明残余应变降低。
本发明与其他柔性衬底结构相比，键合强度可调节柔性衬底成功的解决了柔性层与机械支撑衬底的键合强度问题，可以生长出高质量的外延膜。
实现发明的主要设备半导体薄膜制备设备(如分子束外延系统和金属有机气相外延系统等)机械真空泵+涡轮分子泵(或其它真空设备)光刻腐蚀设备半导体热处理设备根据生长设备的具体情况，对生长技术路线进行适当调整。
用分子束外延系统生长砷化镓/砷化铝/砷化镓结构，用金属有机气相外延生长失配外延材料。
权利要求
1.一种键合强度可调节的柔性衬底，其特征在于，其中包括一机械支撑衬底，对于整个结构起机械支撑作用；在机械支撑衬底上生长一层去耦合的中间层结构，中间层结构与机械支撑衬底之间选择性腐蚀能力较强；在去耦合的中间层上生长一顶层结构，与机械支撑衬底共同完成键合强度的调节，与中间层的选择性腐蚀能力较强。
2.根据权利要求1所述的键合强度可调节的柔性衬底，其特征在于，其中机械支撑衬底可以是砷化镓、硅、锑化镓、磷化铟以及蓝宝石等。
3.根据权利要求1所述的键合强度可调节的柔性衬底，其特征在于，其中顶层结构可以是铟镓砷、铟铝砷、镓铟砷磷、硅锗等与机械支撑衬底和顶层结构选择性腐蚀能力较强的材料。
4.根据权利要求1所述的键合强度可调节的柔性衬底，其特征在于，其中顶层结构与中间层结构的材料可以是单晶也可以是多晶形式。
5.根据权利要求1所述的键合强度可调节的柔性衬底，其特征在于，其中衬底上中间层结构与顶层结构的制备可以采用分子束外延、金属有机气相外延、离子注入、溅射以及真空淀积等制备方式；失配外延生长也可以在相同或不同的设备上进行。
全文摘要
本发明一种键合强度可调节的柔性衬底，其中包括一机械支撑衬底，对于整个结构起机械支撑作用；在机械支撑衬底上生长一层去耦合的中间层结构，中间层结构与机械支撑衬底之间选择性腐蚀能力较强；在去耦合的中间层上生长一顶层结构，与机械支撑衬底共同完成键合强度的调节，与中间层的选择性腐蚀能力较强；本发明的键合强度可调节柔性衬底成功的解决了柔性层与机械支撑衬底的键合强度问题，可以生长出高质量的外延膜。
文档编号H01L31/18GK1452214SQ0210573
公开日2003年10月29日 申请日期2002年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者张志成, 杨少延, 黎大兵, 陈涌海, 王占国 申请人:中国科学院半导体研究所