一种基于薄膜型的外延片剥离工艺

摘要

一种基于薄膜型的外延片剥离工艺属于半导体器件制造领域。先在衬底（600）上依次外延生长缓冲层（500）、牺牲层（400）和待剥离外延层（300），再利用溅射或者电子束蒸发制备金属种子层（200），然后电镀制备具有内部应力的金属支撑层（100）。在腐蚀牺牲层（400）进行ELO工艺过程中，金属支撑层由于内部应力作用，带动外延层一起向背离衬底的方向卷曲，从而形成有效的腐蚀通道，增大剥离速率，实现对2寸以及更大尺寸外延片的剥离。在外延层完全脱离衬底后，由于金属支撑层的支撑作用，可以防止外延薄膜破裂，同时方便对其进行移动和后续工艺操作。本发明可以同时对多个外延片进行剥离，外延剥离后留下的衬底在进行表面清洁处理后可重复使用，减少污染。

主权项

一种基于薄膜型的外延片剥离工艺，其特征在于：工艺中涉及器件结构从上至下依次为金属支撑层(100)、金属种子层(200)、待剥离外延层(300)、牺牲层(400)、缓冲层(500)、衬底(600)，金属支撑层(100)利用电镀工艺制备，电镀金属是铜、镍、铬、金、锡、银或锌，镀层是一种或者多种金属，或者是一层或者多层金属；并且金属支撑层具有内应力，在对牺牲层的腐蚀过程中带动金属种子层和待剥离外延层向背离衬底的方向卷曲；增大腐蚀液与未腐蚀的牺牲层间腐蚀通道的尺寸，提高腐蚀牺牲层的速率；电镀过程分两步进行，首先在低电流密度条件下进行电镀，再在高电流密度条件下进行电镀；低电流密度范围是2mA/cm²至15mA/cm²，电镀厚度为5μm‑30μm；高电流密度范围是80mA/cm²至160mA/cm²，电镀厚度为5μm‑30μm；腐蚀剥离溶液采用HF溶液，质量浓度采用5％至30％，温度为20℃至65℃。