專利名稱：用于制造具有高質(zhì)量表面的金屬襯底的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體器件制造的技術(shù)。更具體地說，本發(fā)明涉及 一種用于制造具有用于生長半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)高質(zhì)量表面的襯底 的方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體器件制造依賴拋光得如同鏡面的襯底作為基底或支撐結(jié)構(gòu)用以生長薄膜材料層和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。通常，硅(Si)單晶襯底的一個(gè)或兩個(gè)表面可以被拋光到粗糙度小于幾納米。此外，這些硅襯底的表面可 以制備成顯示出特定的晶體取向，該晶體取向?qū)τ陔S后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的外 延生長來說是很重要的。近年來，越來越多的研究活動(dòng)已經(jīng)集中于使用金屬或合金作為襯底 材料。與常規(guī)的非金屬襯底相比，金屬襯底具有一些優(yōu)良特性，這些優(yōu)良特性包括極佳的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和光學(xué)反射性能。這些金屬襯底可以 用于半導(dǎo)體薄膜的外延生長，以及用于密封的晶片鍵合。然而，金屬襯底在半導(dǎo)體器件制造中具有相對(duì)有限的應(yīng)用。這種局限性主要是由于以下事實(shí)與諸如硅和鍺之類的常規(guī)非金屬襯底相比， 金屬襯底通常具有較差的表面質(zhì)量，包括不足的光滑度和平坦度。目前，制造金屬村底通常需要使用一種或多種拋光技術(shù)，這些拋光 技術(shù)包括機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電化學(xué)拋光或以上幾種技術(shù)的組合。例 如，美國專利No. 6867447公開了一種使用機(jī)械拋光制備金屬襯底表面 的方法，以及PCT/US2002/041453描述了 一種使用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP ) 工藝拋光金屬襯底的技術(shù)。遺憾的是，由于金屬材料的塑性和延展性， 很難使用這些現(xiàn)有的拋光技術(shù)充分地拋光這些金屬襯底以達(dá)到與硅襯 底或鍺襯底等同的技術(shù)指標(biāo)。此外，這些金屬拋光技術(shù)具有較為復(fù)雜、重復(fù)性差、成本高、容易在拋光金屬表面上引起玷污等缺點(diǎn)。與拋光金屬襯底相關(guān)聯(lián)的另一個(gè)不足之處在于塊體金屬材料的晶 粒取向沒有一致性。金屬襯底通常是通過將冶煉的塊體金屬材料切割成 薄片然后對(duì)其進(jìn)行拋光而獲得的。然而，這些塊體金屬材料是多晶體構(gòu)成，這些多晶體具有隨機(jī)的晶體取向。因此，即使這些襯底具有極佳的 拋光表面，所得到的表面也不具有一致的晶體取向，并且其也不適于半 導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的外延生長。因此，需要一種方法和設(shè)備，用于在不具有上述問題的情況下，制 備適于制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量金屬村底。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于制造高質(zhì)量金屬襯底的方法。 在操作期間，該方法包括清洗已拋光的單晶襯底。然后在該單晶襯底的 拋光表面上形成預(yù)定厚度的金屬結(jié)構(gòu)層。該方法還包括在不破壞該金屬 結(jié)構(gòu)層的情況下從該金屬結(jié)構(gòu)層去除該單晶襯底，以獲得高質(zhì)量的金屬 村底，其中該金屬襯底的一個(gè)表面是高質(zhì)量金屬表面，其保留該單晶襯 底的拋光表面的光滑度和平坦度。在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，金屬村底包括至少一個(gè)免拋光高質(zhì)量金 屬表面并且該免拋光高質(zhì)量金屬表面繼承了單晶村底的拋光表面的晶 體取向。在該實(shí)施例的 一個(gè)變型中，形成金屬結(jié)構(gòu)層包括沉積單質(zhì)金屬或合金。在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，形成金屬結(jié)構(gòu)層包括沉積多層單質(zhì)金 屬；沉積多層合金；或者沉積單質(zhì)金屬層和合金層的組合。在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，金屬結(jié)構(gòu)層具有以下特性厚度不小于 10pm;表面晶軸偏角不大于3。；表面粗糙度不大于200 nm;表面平坦 度不大于2(im;以及曲率半徑不小于0.5m。在該實(shí)施例的 一 個(gè)變型中，從金屬結(jié)構(gòu)層去除單晶襯底以獲得金屬 襯底包括在不腐蝕該金屬結(jié)構(gòu)層的情況下選擇性地將該單晶襯底腐蝕掉。在該實(shí)施例的又一個(gè)變型中，選擇性地將單晶襯底腐蝕掉包括使用 化學(xué)腐蝕工藝。在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，在單晶襯底的拋光表面上形成金屬結(jié)構(gòu)層包括使用以下技術(shù)中的一種或多種多弧離子沉積；射頻(RF)磁控 賊射沉積；直流(DC) ^磁控賊射沉積；離子束賊射沉積；電子束蒸發(fā)； 熱阻蒸發(fā)；以及電鍍。在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，單晶襯底是以下具有一個(gè)或兩個(gè)拋光表 面的襯底中的一種硅(Si)單晶襯底；鍺(Ge)單晶襯底；砷化鎵(GaAs) 單晶襯底；磷化鎵(GaP)單晶襯底；磷化銦(InP )單晶襯底；或者任 意其他半導(dǎo)體薄膜外延襯底。在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，形成金屬結(jié)構(gòu)層包括沉積一種或多種單 質(zhì)金屬或合金，從而給予金屬結(jié)構(gòu)層預(yù)定的熱膨脹系數(shù)。在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，該方法包括在形成金屬結(jié)構(gòu)之前，在 單晶襯底的拋光表面上形成一個(gè)預(yù)定高度的凸起壁結(jié)構(gòu)，由此使得金屬 襯底獲得凹印，由凹印將金屬表面分成隔離的平坦區(qū)域。在該實(shí)施例的一個(gè)變型中，該方法包括在形成金屬結(jié)構(gòu)之前，在 單晶襯底的拋光表面中腐蝕出一個(gè)預(yù)定深度的圖形化凹槽結(jié)構(gòu)，由此在 金屬襯底上獲得凸起結(jié)構(gòu)，該凸起結(jié)構(gòu)將金屬表面分成獨(dú)立的平坦區(qū) 域。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于制造高質(zhì)量復(fù)合金屬半導(dǎo) 體襯底的方法。在操作期間，該方法包括清洗已拋光的單晶襯底。然后 在該單晶襯底的拋光表面上沉積薄半導(dǎo)體層。該方法還包括在該薄半導(dǎo) 體層上形成預(yù)定厚度的金屬結(jié)構(gòu)層。然后從該薄半導(dǎo)體層去除該單晶襯 底，以獲得復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底，其中該復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底的一個(gè)表 面是半導(dǎo)體表面。在該實(shí)施例的 一個(gè)變型中，形成金屬結(jié)構(gòu)層包括沉積單質(zhì)金屬或合金。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于制造金屬襯底的金屬沉 積系統(tǒng)的截面視圖。圖2給出了示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制造金屬襯底的工藝的流程圖。圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在沉積工藝之后在單晶襯 底上形成的金屬結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在預(yù)先沉積有半導(dǎo)體過渡 層的單晶襯底上形成的金屬結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在去除了圖3A中的單晶襯 底之后獲得的金屬結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在去除了圖3B中的單晶襯 底之后獲得的復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底的截面視圖。圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在拋光單晶襯底上的圖形 化壁結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在圖形化單晶襯底上沉積 的金屬結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖5C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的印有凹槽結(jié)構(gòu)，并且凹槽 結(jié)構(gòu)將金屬襯底表面分割成獨(dú)立平坦結(jié)構(gòu)的金屬襯底的截面視圖。圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有被圖形化凹槽將襯底 表面分割成獨(dú)立平坦區(qū)域的單晶襯底的截面視圖。圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在圖形化單晶襯底上沉積 的金屬結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖6C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在表面上形成了金屬凸起 結(jié)構(gòu)，該金屬凸起結(jié)構(gòu)將襯底表面分割成獨(dú)立的平坦區(qū)域的金屬襯底的 截面4見圖。圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有圖形化槽分隔表面和 半導(dǎo)體層的外延片的截面視圖。圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在一個(gè)被凹槽分割成獨(dú)立平坦區(qū)域的外延片上沉積的金屬結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖7C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有圖形化壁結(jié)構(gòu)和半導(dǎo) 體表面層的復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底的截面^L圖。
具體實(shí)施方式
提供以下描述，以使得本領(lǐng)域中的任何普通技術(shù)人員都能實(shí)現(xiàn)和利 用本發(fā)明，并且在特定應(yīng)用及其要求的環(huán)境中提供以下描述。對(duì)于本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來說，對(duì)所公開實(shí)施例的各種修改將很容易理解，并 且在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，在此定義的一般原理可以適用于其 他實(shí)施例和應(yīng)用。因此，不應(yīng)將本發(fā)明限于所示出的實(shí)施例，而是要給 予其與權(quán)利要求書 一致的最廣泛范圍。概述金屬和金屬合金通常具有良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電能力。因此，使用金屬體器件的某些特性。然而，金屬襯底具有表面拋光期間技術(shù)復(fù)雜以及表 面晶體取向不一致的缺點(diǎn)，并且因此不能達(dá)到與在硅(Si)、鍺(Ge)、 砷化鎵(GaAs)以及其他普通晶片襯底上同等水平的表面質(zhì)量。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種無需拋光金屬表面而制造高質(zhì)量金屬 襯底表面的方法。具體地說，在諸如硅襯底之類的常少見襯底上沉積預(yù)定 厚度的金屬結(jié)構(gòu)。隨后通過利用化學(xué)腐蝕工藝從該金屬層去除該犧牲常 規(guī)襯底。因此，該犧牲襯底與金屬結(jié)構(gòu)之間的原始界面變成了獨(dú)立金屬 襯底的表面。該表面具有與犧牲襯底表面基本上相同的表面粗糙度和平 坦度。此外，該金屬表面繼承了原始外延表面的晶體取向。所描述的制 造工藝可以以簡單且低成本的方式進(jìn)行。此外，該高質(zhì)量金屬表面不需 要任何拋光。金屬襯底沉積系統(tǒng)的描述圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于制造金屬村底的金屬沉積系統(tǒng)100的截面—見圖。在沉積系統(tǒng)100的真空室104內(nèi)放置多個(gè)外延襯底102。外延村底 102可以包括任意常規(guī)的半導(dǎo)體外延襯底，諸如硅襯底、鍺襯底和砷化 鎵襯底。外延4于底102由4于底夾具106牢固地保持住，以使該襯底在沉積工 藝期間不會(huì)松動(dòng)或掉落。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，襯底夾具106的厚 度不超過外延襯底102的厚度的20倍。注意，每個(gè)外延襯底102都具 有一個(gè)或兩個(gè)拋光表面，并且一個(gè)拋光表面向外朝向真空室104和靶。襯底夾具106附著到旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108上。為了在整個(gè)外延襯底102 上獲得均勻?qū)雍穸?，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用速度可調(diào)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)來控 制旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108的運(yùn)動(dòng)。在金屬沉積工藝期間，靶材料附著到外延襯底102的表面，并且在 變得結(jié)晶化的同時(shí)其釋放潛熱，這使得襯底的溫度升高。這種襯底發(fā)熱 可能由于外延襯底102與金屬層之間的熱膨脹系數(shù)不匹配而導(dǎo)致金屬層 分層、彎曲或者甚至從外延襯底102剝落。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，將旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108構(gòu)造成密封的中空結(jié)構(gòu)。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將冷卻水抽入到旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108的中空結(jié)構(gòu) 中，其不斷地從外延襯底102和外延襯底102周圍熱量所擴(kuò)散到的空間 帶走熱量。更具體地:說，冷卻水通過旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108的轉(zhuǎn)軸UO流入和 流出旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108。冷卻水的進(jìn)口和出口都包含在轉(zhuǎn)軸110內(nèi)部，并 且利用動(dòng)密封裝置隔離。此外，冷卻水本身與真空室104的內(nèi)部和外部 利用動(dòng)密封機(jī)構(gòu)隔離。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108的外部具有一個(gè)多面圓 柱幾何形狀。每個(gè)面都被拋光到某種程度的平坦度和光滑度，這有利于 在沉積工藝期間使來自外延襯底102的散熱均勻。此外，旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108 的拋光外表面使得外延村底102可以如圖1所示的那樣牢固地緊貼于旋 轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108上。為了獲得真空室104內(nèi)部的真空條件，真空室104通過泵接口 112 連接到外部的真空泵系統(tǒng)。注意，在本發(fā)明中使用的真空泵系統(tǒng)可以是分子泵-機(jī)械泵的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)、擴(kuò)散泵-機(jī)械泵的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)、或分子泵/擴(kuò)散 泵與干泵的級(jí)聯(lián)泵系統(tǒng)。沉積靶i 14機(jī)械地連接到真空室104的內(nèi)壁，但與該內(nèi)壁電絕緣。 每個(gè)沉積乾114可以由單質(zhì)金屬材料或合金構(gòu)成。沉積耙114與外延襯 底102之間的距離足夠大，使得從沉積耙114上';賤射出來的帶電粒子和 不帶電粒子在到達(dá)外延襯底102之前可以具有足夠長的擴(kuò)散長度，由此 使得形成均勻的沉積金屬材料層。注意，可以在真空室104的內(nèi)壁上均 勻地布置兩個(gè)或更多的沉積靶114,并在沉積工藝期間同時(shí)使用這些耙。 還要注意，可以在沉積期間用水冷卻沉積靶114。此外，可以使用任意 其他的金屬沉積系統(tǒng)或方法。金屬4于底沉積工藝圖2給出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制造金屬襯底的工藝的流程圖。該工藝開始于清洗真空沉積室，以去除玷污源(步驟202)。 接著，清洗單面或雙面拋光的單晶襯底。該襯底材料可以包括但不 限于單晶硅、單晶鍺、單晶砷化鎵(GaAs)、單晶磷化鎵(GaP )、單 晶磷化銦(InP)或任意其他半導(dǎo)體薄膜外延襯底(步驟204)。在本發(fā) 明的一個(gè)實(shí)施例中，清洗襯底包括將襯底浸在熱浴中。在另一個(gè)實(shí)施例 中，清洗襯底包括使用超聲波清洗。然后，將清洗過的單晶襯底放置到真空沉積室中，使一個(gè)拋光表面 朝向真空室(步驟206)。將真空室抽氣至適合于金屬沉積的真空條件(步 驟208 )。接著，該工藝包括在拋光襯底表面上沉積預(yù)定厚度的金屬結(jié)構(gòu)(步 驟210)。注意，可以利用以下技術(shù)中的一種或多種技術(shù)在拋光襯底表面 上沉積該金屬結(jié)構(gòu)多弧離子沉積；射頻(RF)磁控濺射沉積；直流(DC) 磁控濺射沉積；離子束濺射沉積；電子束蒸發(fā)；熱阻蒸發(fā)；以及電鍍。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該工藝可以使用上述技術(shù)的組合。例如，該 工藝可以首先在電子束蒸發(fā)系統(tǒng)中沉積一層相對(duì)較薄的單金屬層或合金層。然后該工藝可以利用多弧離子沉積系統(tǒng)沉積一層或多層較厚的金 屬層。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，金屬結(jié)構(gòu)可以具有預(yù)定的熱膨脹系數(shù)。 這可以通過選擇材料(例如，單質(zhì)金屬、合金)、層數(shù)、層厚度以及其 他參數(shù)的適當(dāng)組合來獲得。圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在沉積工藝之后在單晶襯 底304上形成的金屬結(jié)構(gòu)302的截面視圖。注意，金屬結(jié)構(gòu)302可以包 括單層純質(zhì)金屬(例如，純鋁層或純銀層)、單一合金層(例如，鉻/柏 層)，或以上層的組合的多層疊置。此外，緊鄰單晶襯底304的拋光表 面的薄金屬界面層306繼承了該拋光表面的晶體擇優(yōu)取向。該金屬界面 層306的厚度典型地小于0.2pm。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在單晶襯底304上形成金屬結(jié)構(gòu)302之 前，該工藝包括首先直接在單晶襯底304的拋光表面上生長一個(gè)薄半導(dǎo) 體層，使得該薄半導(dǎo)體層繼承該單晶襯底304的晶體擇優(yōu)取向。圖3B 示出了#4居本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在預(yù)先沉積有半導(dǎo)體過渡層312的單 晶襯底308上形成的金屬結(jié)構(gòu)310的截面視圖。半導(dǎo)體過渡層312可以 是在能夠外延生長在襯底308上的半導(dǎo)體器件中使用的任意半導(dǎo)體材 料。例如，半導(dǎo)體過渡層312可以是氮化鎵層或是化鋁鎵氮層。注意， 該半導(dǎo)體過渡層312的厚度典型地介于20埃到0.2pm之間。注意，界 面層314是單晶襯底304與半導(dǎo)體過渡層312之間 一層很薄的半導(dǎo)體層， 其繼承了半導(dǎo)體襯底304的晶體擇優(yōu)取向。重新參考圖2，該工藝接下來包括從沉積的金屬結(jié)構(gòu)上去除犧牲單 晶襯底以獲得金屬襯底(步驟212)。在一個(gè)實(shí)施例中，去除單晶襯底包 括化學(xué)腐蝕工藝，其可以是濕法腐蝕工藝或氣相腐蝕工藝。理想地，該 腐蝕工藝從該金屬結(jié)構(gòu)上均勻地去除該單晶襯底，而不腐蝕該金屬結(jié) 構(gòu)。這可以通過選擇高選擇性的腐蝕劑并在完全去除單晶襯底時(shí)立即停 止腐蝕工藝來實(shí)現(xiàn)。在去除了犧牲單晶村底之后，留下的金屬襯底繼承了至少一個(gè)高質(zhì) 量表面，該表面保留了單晶襯底的原始拋光表面的光滑度和平坦度。如底的另一表面。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所荻得的金屬襯底的直徑為至少20 mm, 厚度為至少l(Him，曲率半徑為至少0.5m，表面粗糙度不大于200nm, 表面平坦度不大于2pm，并且表面晶軸偏角不大于3° 。圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在去除了圖3A中的單晶襯 底304之后獲得的金屬結(jié)構(gòu)402的截面視圖。注意，圖3A中的界面層 306變成了金屬襯底402的表面404。除了繼承了原始襯底的晶體擇優(yōu) 取向之外，表面404還保留了原始拋光表面的光滑度和平坦度。作為結(jié) 果，金屬襯底402可以用作不拋光情況下的村底。類似地，圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在去除了圖3B中 的單晶襯底308之后獲得的復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底406的截面視圖。注意， 復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底406包括薄半導(dǎo)體過渡層408和金屬結(jié)構(gòu)410。圖 3B中的界面層314變成了復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底406的表面412。除了繼 承了原始襯底的晶體擇優(yōu)取向之外，表面412還保留了原始拋光表面的 光滑度和平坦度。作為結(jié)果，復(fù)合金屬半導(dǎo)體村底406可以用作不拋光 情況下的襯底。注意，當(dāng)使用復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底406制造半導(dǎo)體器件 時(shí)，半導(dǎo)體過渡層408變成了隨后生長半導(dǎo)體層的種子層。注意，本發(fā)明的金屬襯底可以包括多層單質(zhì)金屬、多層合金或單質(zhì) 金屬層和合金層的混合疊層。對(duì)于這種多層襯底結(jié)構(gòu)，薄表面層($100 埃)理想地具有優(yōu)選取向和致密紋理。多層之間的熱膨脹系數(shù)可以相同 或不同。然而，如上所述，金屬襯底還可以具有設(shè)計(jì)好的總體熱膨脹系 數(shù)。示例性應(yīng)用 示例1參考圖1、圖3A和圖4A,開始于清洗拋光硅襯底304。然后將清 洗過的硅襯底304轉(zhuǎn)移到沉積系統(tǒng)100的真空室104中。具體地說，將 襯底304放置到旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108上并用襯底夾具106夾緊。該襯底的拋光面朝外，并且該襯底的背面緊貼于旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108的表面。沉積把114 的一半包括純鉻(Cr)靶，并且另一半是316不銹鋼靶。這些耙的空間 布置有利于形成厚度和成分均勻的層。沉積系統(tǒng)100配備有多弧離子沉 積電源，其進(jìn)一步包括偏壓源以及弧電源。然后，將該系統(tǒng)抽成真空。當(dāng)室壓低于8xlO-3Pa時(shí)，向真空室通 入氬(Ar)氣，并使室壓保持在0.5 Pa。接著，在硅襯底304上沉積一 層厚度大于IOO埃的純鉻層。注意，該鉻層繼承了硅襯底表面的晶體擇 優(yōu)取向。隨后，同時(shí)沉積純鉻及316L不銹鋼，以形成鉻/316L不銹鋼合 金層。具體地，在合金沉積工藝期間，控制沉積條件使得緊鄰純鉻層的 合金層具有相對(duì)較低的密度，并且該層密k隨著層厚度的增加而逐漸增 大。在完成了金屬結(jié)構(gòu)沉積之后，從沉積系統(tǒng)100中去除襯底。接著， 利用常用的硅腐蝕劑，例如硝酸(NH03)或氫氟酸(HF )及醋酸(AcOH ) 的混合液，將原始硅襯底304腐蝕掉。然后獲得高質(zhì)量金屬襯底402。 金屬襯底402具有與原始硅村底304相同的表面粗糙度和平坦度，并且 因此不需要拋光。此外，金屬襯底402的表面是具有優(yōu)選取向的鉻層。示例2參考圖1、圖3A和圖4A，首先，使用多個(gè)清洗過的半導(dǎo)體外延襯 底，其可以包括硅襯底、鍺村底、砷化鎵襯底或其他常用外延襯底。在 這些襯底的拋光表面上沉積一層厚度大于100埃的鉑(Pt)層。接著， 將這些襯底放置且固定于沉積系統(tǒng)100中的旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108上。該村底 的鉑表面朝外，而該襯底的背面緊貼于旋轉(zhuǎn)襯底臺(tái)108的表面。沉積靶 114的一半包括純鉻靶，并且另一半是316不銹鋼靶。這些靶的空間布 置有利于形成厚度和成分均勻的層。沉積系統(tǒng)IOO配備有多弧離子沉積 電源，其進(jìn)一步包括偏壓源以及弧電源。然后，將該系統(tǒng)抽成真空。當(dāng)室壓低于8xl(T3Pa時(shí)，向室中注入 氬氣流，并使室壓保持在0.5 Pa。接著，同時(shí)沉積純鉻及316L不銹鋼， 以形成鉻/316L不銹鋼合金層，同時(shí)通過水冷卻將真空室104內(nèi)部的溫度保持在400。F以下。注意，在合金沉積工藝期間，如果保持了所有的 工藝參數(shù)，則緊鄰純鉑層的合金層傾向于相對(duì)更加致密。然而，隨著合 金層的厚度增加，合金層的致密度逐漸地降低。為了防止去除原始襯底 之后金屬結(jié)構(gòu)由于金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同熱膨脹而彎曲變形，可以隨著合金 變得更厚有意地增加合金中的316L不銹鋼含量。這種技術(shù)可以補(bǔ)償由 于改變合金致密度導(dǎo)致的熱膨脹問題，由此有利于形成平坦的金屬襯 底。在完成了金屬層302的沉積之后，從沉積系統(tǒng)100中取出襯底。接 著，利用常用的襯底腐蝕劑將原始襯底腐蝕掉以獲得多個(gè)高質(zhì)量金屬襯 底402。金屬村底402具有與原始襯底相同的表面粗糙度和平坦度，并 且因此不需要拋光。此外，金屬襯底402是包括純鉑表面層的復(fù)合金屬 襯底。示例3參考圖1、圖3B和圖4B，開始于清洗多個(gè)已沉積有半導(dǎo)體層312 的硅襯底304。然后將這些襯底放置且固定于沉積系統(tǒng)100中的旋轉(zhuǎn)襯 底臺(tái)108上。該襯底的半導(dǎo)體層表面朝外，而該襯底的背面緊貼于旋轉(zhuǎn) 村底臺(tái)108的表面。沉積靶114的一半包括純鉻靶，并且另一半是316 不銹鋼靶。這些靶的空間布置有利于形成厚度和成分均勻的層。注意， 沉積系統(tǒng)100配備有直流磁控濺射沉積電源。接著，將該系統(tǒng)抽成真空。當(dāng)室壓低于8xl(T3Pa時(shí)，向真空室注 入氬氣流，并使室壓保持在0.5 Pa。接著，同時(shí)沉積純鉻及316L不銹鋼， 形成鉻/316L不銹鋼合金層310,同時(shí)通過水冷卻將真空室104內(nèi)部的溫 度保持在40(TC以下。注意，在合金沉積工藝期間，如果保持了所有的 工藝參數(shù)，則緊鄰半導(dǎo)體層312的合金層傾向于相對(duì)更加致密。然而， 隨著合金層的厚度增加，合金層的致密度逐漸地降低。為了防止去除原 始襯底之后金屬結(jié)構(gòu)彎曲變形(由于金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同熱膨脹)，可以 隨著合金層310變得更厚有意地增加合金中的316L不銹鋼含量。這種 技術(shù)可以補(bǔ)償由于改變合金致密度導(dǎo)致的熱膨脹問題，由此有利于形成平坦的金屬襯底。當(dāng)合金層310的厚度達(dá)到80|im時(shí)停止沉積工藝。然后從沉積系統(tǒng) 100中去除襯底。接著，利用硅腐蝕劑(該腐蝕劑不腐蝕半導(dǎo)體層312 和金屬結(jié)構(gòu)310)將原始硅襯底304腐蝕掉，以獲得多個(gè)高質(zhì)量金屬襯 底406。金屬襯底406具有與原始硅襯底304相同的表面粗糙度和平坦 度，并且因此不需要拋光。此外，金屬村底406是包括半導(dǎo)體表面層408 的復(fù)合襯底。關(guān)于金屬襯底結(jié)構(gòu)的變型 , 具有凹印的金屬襯底圖5A -圖5C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制造圖形化金屬襯 底的工藝。圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的拋光單晶襯底上的圖形化 壁結(jié)構(gòu)的截面視圖。該工藝開始于接收單晶襯底502，其例如是硅襯底。 接著，在單晶襯底502上制造圖形化結(jié)構(gòu)504。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例 中，在單晶襯底502上制造圖形化結(jié)構(gòu)504包括使用具有設(shè)計(jì)圖形的光 掩膜和光刻工藝。圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例的在圖5A的圖形化單晶襯底 上沉積的金屬結(jié)構(gòu)506的截面視圖。注意，利用上述技術(shù)在圖形化結(jié)構(gòu) 504上形成金屬結(jié)構(gòu)506。圖5C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的印有凹槽結(jié)構(gòu)的獨(dú)立金屬 襯底的截面視圖。與上述獲得金屬襯底的技術(shù)類似，該工藝同時(shí)將單晶 襯底502和圖形化結(jié)構(gòu)504腐蝕掉，以獲得圖形化金屬襯底508。由于 圖形化結(jié)構(gòu)504曾是單晶襯底502上的凸起結(jié)構(gòu)，因此其轉(zhuǎn)移到金屬襯 底508上成為凹入結(jié)構(gòu)510。注意，金屬村底508的表面上的凹入結(jié)構(gòu) 510之間的各個(gè)區(qū)域繼承了單晶襯底502的拋光質(zhì)量，因此金屬襯底508 的表面不需要拋光。此外，用于圖形化結(jié)構(gòu)504的材料理想地可容易腐 蝕掉，而不會(huì)導(dǎo)致對(duì)金屬襯底508的圖形化表面和未圖形化表面的破壞。 在一個(gè)實(shí)施例中，該材料是鈦(Ti)或鎳(Ni)。注意，該工藝在不對(duì)金屬襯底進(jìn)行附加的掩膜和腐蝕的情況下在金屬襯底上產(chǎn)生了凹入結(jié)構(gòu)。這對(duì)于獲得金屬襯底508的高質(zhì)量表面來說 是至關(guān)重要的。圖5C的插圖示出了金屬襯底508的表面上的區(qū)域512的頂視圖。 在本實(shí)施例中，圖形化網(wǎng)格結(jié)構(gòu)510將金屬襯底508的表面分成具有預(yù) 定表面面積的隔離方形島514。在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定表面面積至少 為15(Himx 15(Him，以便保持足夠的平坦度。注意，圖形化結(jié)構(gòu)504不 限于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)510。上述變型的示例性應(yīng)用參考圖5A-圖5C,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，首先接收一些硅襯 底。然后，在該襯底的拋光表面上沉積一層厚度在2pm至40(im之間的 可腐蝕金屬(例如，鈦、鎳等)。接著，對(duì)該金屬層進(jìn)行掩膜和濕法腐 蝕，以獲得圖形化結(jié)構(gòu)504，其中結(jié)構(gòu)504的高度在2jim至4(Him之間， 并且結(jié)構(gòu)504的寬度在2nm至1000|im之間。圖形化結(jié)構(gòu)504可以包括 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、菱形結(jié)構(gòu)以及線狀結(jié)構(gòu)。接著，沉積一層厚度在60iam至40(Him之間的金屬層506，其中在 圖l的系統(tǒng)中執(zhí)行該沉積。金屬層506是鉻基抗腐蝕合金。然后，利用 不與鉻基合金起反應(yīng)的濕法腐蝕液將硅襯底和圖形化結(jié)構(gòu)504腐蝕掉。留下的金屬層506成為金屬襯底508。 具有凸起壁結(jié)構(gòu)的金屬襯底圖6A-圖6C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的從圖形化單晶襯底 上制造結(jié)構(gòu)化金屬襯底的工藝。圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有圖形化槽分隔表面的 單晶襯底602的截面視圖。該工藝開始于接收拋光單晶襯底602，其例 如是硅襯底。接著，在單晶襯底602的拋光表面上制造圖形化結(jié)構(gòu)604。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖形化結(jié)構(gòu)604是圖6A的插圖中所示的網(wǎng) 格結(jié)構(gòu)605。該槽結(jié)構(gòu)將原始拋光表面分成很多平坦區(qū)域606。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，制造圖形化結(jié)構(gòu)604包括利用光刻工藝和襯底腐蝕 工藝。圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在圖6A的圖形化單晶襯底 上沉積的金屬結(jié)構(gòu)608的截面視圖。圖6C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在表面上具有圖形化壁結(jié) 構(gòu)的獨(dú)立金屬村底610的截面視圖。與上述獲得獨(dú)立金屬襯底的技術(shù)類 似，將單晶襯底602腐蝕掉以獲得圖形化金屬襯底610。由于圖形化結(jié) 構(gòu)604印入單晶襯底602中，因此其轉(zhuǎn)移到金屬襯底610上成為凸起壁 結(jié)構(gòu)612。注意，金屬襯底610的表面上的凸起壁之間的區(qū)域繼承了單 晶村底602的拋光質(zhì)量，因此金屬襯底610的表面不需要拋光。此外， 凸起壁結(jié)構(gòu)612將金屬襯底610的表面分成多個(gè)具有預(yù)定表面面積的平 坦區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定表面面積至少為150pm x 150pm,以 便保持足夠的平坦度。所描述的工藝在不對(duì)與襯底材料不同的材料進(jìn)行附加的掩膜和腐 蝕的情況下在該金屬襯底上產(chǎn)生了凸起壁結(jié)構(gòu)。這確保了金屬襯底和凸 起結(jié)構(gòu)具有相同的熱膨脹系數(shù)。上述變型的示例性應(yīng)用參考圖6A-圖6C，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，首先接收一些具有 至少一個(gè)拋光表面的硅襯底。然后，在該硅襯底的一個(gè)拋光表面上制造 槽結(jié)構(gòu)604。注意，該槽結(jié)構(gòu)604將該硅襯底表面分成很多隔離的平坦 區(qū)域，這些區(qū)域具有大于100pmx 100|_im的表面面積。注意，槽結(jié)構(gòu)604 可以包括網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、菱形結(jié)構(gòu)和線狀結(jié)構(gòu)。接著，在圖形化硅襯底表面上沉積厚度在60pm至400pm之間的金 屬層608，其中在圖l的系統(tǒng)中執(zhí)行該沉積。金屬層506是鉻基抗腐蝕 合金。然后，利用不與鉻基合金起反應(yīng)的濕法腐蝕劑將該硅襯底腐蝕掉。 留下的金屬層608成為金屬襯底610,其具有不需要拋光的襯底表面。具有凸起壁結(jié)構(gòu)的復(fù)合金屬半導(dǎo)體村底圖7A-圖7C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的從圖形化單晶襯底 制造圖形化復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底的工藝。圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有圖形化槽分隔表面和 半導(dǎo)體層的單晶襯底702的截面視圖。該工藝開始于接收具有如圖6A 所示的圖形化表面的單晶襯底702。接著，制造圖形化半導(dǎo)體層704， 其中半導(dǎo)體層704中的圖形化凹槽結(jié)構(gòu)706與單晶村底702中的圖形相 符。注意，凹槽結(jié)構(gòu)706將半導(dǎo)體層704分成很多隔離的平坦區(qū)域。圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在半導(dǎo)體層704的槽分隔 表面上沉積的金屬結(jié)構(gòu)708的截面視圖。圖7C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有圖形化壁結(jié)構(gòu)和半導(dǎo) 體表面層的復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底710的截面視圖。與上述獲得獨(dú)立金屬 襯底的技術(shù)類似，將單晶襯底702腐蝕掉以獲得復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底 710。注意，凸起金屬壁712將半導(dǎo)體層704分成隔離區(qū)域，其中這些 單獨(dú)的半導(dǎo)體表面繼承了原始單晶襯底表面的拋光質(zhì)量。因此復(fù)合金屬 半導(dǎo)體襯底710的表面不需要拋光。注意，所描述的工藝在無需對(duì)與襯底材料不同的材料進(jìn)行附加的掩 膜和腐蝕的情況下在金屬襯底上產(chǎn)生了凸起壁結(jié)構(gòu)。這確保了襯底材料 和壁結(jié)構(gòu)具有相同的熱膨脹系數(shù)。上述變型的示例性應(yīng)用參考圖7A-圖7C，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，首先接收一些在圖 形化襯底表面上具有嵌入的槽結(jié)構(gòu)706和預(yù)先沉積的半導(dǎo)體層704 (也 已掩膜)的硅襯底。然后，在該預(yù)先沉積的半導(dǎo)體層上沉積厚度在60pm 至400fim之間的金屬層708,其中在圖l的系統(tǒng)中執(zhí)行該沉積。金屬層 708是鉻基抗腐蝕合金。然后，利用濕法硅腐蝕劑將硅襯底腐蝕掉。留 下的金屬層708成為金屬襯底710,其為復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底。該復(fù)合 金屬半導(dǎo)體襯底具有與原始硅襯底表面相同的表面粗糙度和平坦度。該復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底的表面層是原始半導(dǎo)體層，其被凸起金屬壁712分 成多個(gè)隔離的平坦區(qū)域。已經(jīng)僅出于說明和描述的目的給出了以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描 述。這些并不意圖窮盡或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的形式。相應(yīng)地，很多 修改和變型對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。此外，上述公 開不意圖限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1. 一種用于制造高質(zhì)量金屬襯底的方法，包括清洗已拋光的單晶襯底；在所述單晶襯底的拋光表面上形成預(yù)定厚度的金屬結(jié)構(gòu)層；以及在不破壞所述金屬結(jié)構(gòu)層的情況下從所述金屬結(jié)構(gòu)層去除所述單晶襯底，以獲得所述高質(zhì)量金屬襯底；其中所述金屬襯底的一個(gè)表面是高質(zhì)量金屬表面，其保留了所述單晶襯底的所述拋光表面的光滑度和平坦度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬襯底包括至少一個(gè)免拋光高質(zhì)量金屬表面；并且 其中所述免拋光高質(zhì)量金屬表面繼承了所述單晶襯底的所述拋光 表面的晶體擇優(yōu)取向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述金屬結(jié)構(gòu)層包括沉積 單質(zhì)金屬或合金。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述金屬結(jié)構(gòu)層包括 沉積多層單質(zhì)金屬；沉積多層合金；或者沉積單質(zhì)金屬層和合金層的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬結(jié)構(gòu)層具有以下特性厚度不小于l(Vm; 表面晶軸偏角不大于3。； 表面粗糙度不大于200 nm; 表面平坦度不大于2pm;以及 曲率半徑不小于0.5 m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述金屬結(jié)構(gòu)層去除所述單 晶襯底以獲得所述金屬襯底包括在不腐蝕所述金屬結(jié)構(gòu)層的情況下選 擇性地將所述單晶襯底腐蝕掉。
7. 才艮據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中選擇性地將所述單晶襯底腐蝕 掉包括使用化學(xué)腐蝕工藝。
8. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的方法，其中在所述單晶襯底的所述拋光表 面上形成所述金屬結(jié)構(gòu)層包括使用以下技術(shù)中的一種或多種多弧離子沉積；射頻(RF);茲控濺射沉積；直流(DC)磁控濺射沉積；離子束濺射沉積；電子束蒸發(fā)；熱阻蒸發(fā)；以及電鍍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述單晶村底是以下具有一個(gè) 或兩個(gè)拋光表面的襯底中的 一種硅(Si)單晶襯底； 鍺(Ge)單晶襯底； 砷化鎵(GaAs)單晶襯底； 磷化鎵(GaP)單晶襯底； 磷化銦(InP)單晶襯底；或者 任意其他半導(dǎo)體薄膜外延襯底。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述金屬結(jié)構(gòu)層包括沉 積一種或多種單質(zhì)金屬或合金，由此給予所述金屬結(jié)構(gòu)層預(yù)定的熱膨脹 系數(shù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述金屬結(jié)構(gòu)層 之前，在所述單晶襯底的所述拋光表面上形成一個(gè)預(yù)定高度的凸起壁結(jié) 構(gòu)，由此使得所得到的金屬襯底被凹槽結(jié)構(gòu)分割成獨(dú)立的平坦區(qū)域。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述金屬結(jié)構(gòu)層 之前，在所述單晶襯底的所述拋光表面中腐蝕出 一個(gè)預(yù)定深度的圖形化 凹槽結(jié)構(gòu)，由此使得金屬襯底被凸起結(jié)構(gòu)分割成獨(dú)立的平坦區(qū)域。
13. —種用于制造高質(zhì)量復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底的方法，包括清洗已拋光的單晶坤于底；在所述單晶襯底的所述拋光表面上沉積半導(dǎo)體層； 在所述薄半導(dǎo)體層上形成預(yù)定厚度的金屬結(jié)構(gòu)層；以及 從所述薄半導(dǎo)體層去除所述單晶襯底，以獲得所述復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底；其中所述復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底的一個(gè)表面是半導(dǎo)體表面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中形成所述金屬結(jié)構(gòu)層包括沉 積單質(zhì)金屬或合金。
15. —種高質(zhì)量金屬襯底，其中所述高質(zhì)量金屬襯底通過以下步驟 制成清洗已拋光的單晶襯底；在所述單晶襯底的拋光表面上形成預(yù)定厚度的金屬結(jié)構(gòu)層；以及 在不破壞所述金屬結(jié)構(gòu)層的情況下從所述金屬結(jié)構(gòu)層去除所述單晶襯底，以獲得所述高質(zhì)量金屬村底；其中所述高質(zhì)量金屬襯底的一個(gè)表面保留了所述單晶襯底的所述拋光表面的光滑度和平坦度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底， 其中所述金屬襯底包括至少一個(gè)免拋光高質(zhì)量金屬表面；并且 其中所述免拋光高質(zhì)量金屬表面繼承了所述單晶襯底的所述拋光表面的晶體擇優(yōu)取向。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中所述高質(zhì)量金屬 結(jié)構(gòu)包括單質(zhì)金屬或合金。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中所述高質(zhì)量金屬 結(jié)構(gòu)包括多層單質(zhì)金屬； 多層合金；或者 單質(zhì)金屬層和合金層的組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中所述高質(zhì)量金屬 結(jié)構(gòu)具有以下特性厚度不小于10|am; 表面晶軸偏角不大于3。； 表面粗糙度不大于200 nm; 表面平坦度不大于2pm;以及 曲率半徑不小于0.5 m。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中從所述金屬結(jié)構(gòu) 層去除所述單晶襯底以獲得所述金屬襯底包括在不腐蝕所述金屬結(jié)構(gòu) 層的情況下選擇性地將所述單晶襯底腐蝕掉。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中選擇性地將所述 單晶襯底腐蝕掉包括使用化學(xué)腐蝕工藝。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中在所述單晶襯底 的所述拋光表面上形成所述金屬結(jié)構(gòu)層包括使用以下技術(shù)中的一種或多種多弧離子沉積；射頻(RF)磁控濺射沉積；直流(DC) ^f茲控濺射沉積；離子束賊射沉積；電子束蒸發(fā)；熱阻蒸發(fā)；以及電鍍。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中所述單晶襯底是 以下具有 一個(gè)或兩個(gè)4炮光表面的襯底中的 一種硅(Si)單晶襯底； 鍺(Ge)單晶襯底； 砷化鎵(GaAs)單晶襯底； 磷化鎵(GaP)單晶襯底； 磷化銦(InP)單晶襯底；或者 任意其他半導(dǎo)體薄膜外延襯底。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中所述高質(zhì)量金屬結(jié)構(gòu)包括一種或多種單質(zhì)金屬或合金； 其中所述高質(zhì)量金屬結(jié)構(gòu)顯示出預(yù)定的熱膨脹系數(shù)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬襯底，其中制作所述高質(zhì)量 金屬襯底還包括在形成所述金屬結(jié)構(gòu)層之前，在所述單晶襯底的所述 拋光表面上形成一個(gè)預(yù)定高度的凸起壁結(jié)構(gòu)，由此使得所得到的所述壁 結(jié)構(gòu)的凹印將所述襯底表面分割成獨(dú)立的平坦區(qū)域。
26. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高質(zhì)量金屬村底，其中制作所述高質(zhì)量 金屬襯底還包括在形成所述金屬結(jié)構(gòu)層之前，在所述單晶襯底的所述 拋光表面中腐蝕出一個(gè)預(yù)定深度的圖形化凹槽結(jié)構(gòu)，由此使得與所述單 晶襯底上的所述圖形化凹槽結(jié)構(gòu)相符的所得到的凸起壁結(jié)構(gòu)將所述襯 底表面分割成獨(dú)立的平坦區(qū)域。
27. —種高質(zhì)量復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底，其中所述高質(zhì)量金屬半導(dǎo)體 襯底通過以下步驟制成清洗已拋光的單晶襯底；在所述單晶村底的所述拋光表面上沉積半導(dǎo)體層； 在所述薄半導(dǎo)體層上形成預(yù)定厚度的金屬結(jié)構(gòu)層；以及 從所述薄半導(dǎo)體層去除所述單晶襯底，以獲得所述復(fù)合金屬半導(dǎo)體 襯底；其中所述復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底的 一個(gè)表面是半導(dǎo)體表面。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的高質(zhì)量復(fù)合金屬半導(dǎo)體襯底，其中形成 所述金屬結(jié)構(gòu)層包括沉積單質(zhì)金屬或合金。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于制造高質(zhì)量金屬襯底的方法。在操作期間，該方法包括清洗已拋光的單晶襯底。然后在該單晶襯底的拋光表面上形成預(yù)定厚度的金屬結(jié)構(gòu)層。該方法還包括在不破壞該金屬結(jié)構(gòu)層的情況下從該金屬結(jié)構(gòu)層上去除該單晶襯底，以獲得高質(zhì)量金屬襯底，其中該金屬襯底的一個(gè)表面是高質(zhì)量金屬表面，其保留了該單晶襯底的拋光表面的光滑度和平坦度。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101221898SQ20071000158
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月8日
發(fā)明者方文卿, 江風(fēng)益, 熊傳兵, 立 王, 王古平 申請(qǐng)人:晶能光電(江西)有限公司