70秒，優(yōu)選時間60秒。
[0019]2)將清洗完畢的外延片移至電子束蒸發(fā)設(shè)備，采用電子束蒸發(fā)的方式進行多次蒸鍍，在外延片的器件功能結(jié)構(gòu)層上制備金屬應(yīng)力層，在制備過程中，控制關(guān)鍵工藝參數(shù)，以控制金屬應(yīng)力層的應(yīng)力，直至金屬應(yīng)力層的厚度達到預(yù)設(shè)要求；其中，所述金屬應(yīng)力層中的金屬選擇為金粒、銀粒或銅粒，優(yōu)選金粒(金?；瘜W惰性強，后續(xù)流片不受影響)；蒸鍍時，真空度控制在lE-7Torr之上，蒸鍍速率設(shè)定在2.5埃每秒至3.5埃每秒，優(yōu)選速率設(shè)定在3埃每秒；蒸發(fā)采用間隙式階段加熱方式，加熱溫度為145度至155度，優(yōu)選溫度為150度；溫度加熱開啟時間在熔料完畢達到真空度要求時，加熱時間持續(xù)30分鐘；重復(fù)進行蒸鍍至金屬應(yīng)力層厚度達到25微米至27微米。
[0020]3)將蒸鍍完畢的外延片(如圖1所示結(jié)構(gòu))放入卡塞，并水平浸入在含親水劑的水浴HF腐蝕溶液中進行外延結(jié)構(gòu)剝離，浸泡預(yù)設(shè)時間后即可得到剝離完整的外延結(jié)構(gòu)(可將外延結(jié)構(gòu)粘合至支撐襯底上進行常規(guī)太陽能電池的工藝流片)，同時襯底回收利用。其中，所述親水劑為丙酮；水浴溫度控制在40度-50度，優(yōu)選45度；腐蝕時外延片在卡塞中的放置保持金屬應(yīng)力層一側(cè)在上；腐蝕溶液的配比為丙酮:HF:水=1:1:1。
[0021]備注:半導(dǎo)體條形激光器，垂直腔面發(fā)射激光器，異質(zhì)結(jié)雙極性晶體管，高電子迀移率晶體管，倒裝結(jié)構(gòu)太陽能電池，柔性太陽能電池等光電子器件均可采用本方法實現(xiàn)。
[0022]綜上所述，在采用以上方案后，通過本發(fā)明方法能使得整個剝離過程得以加速進行，并可將襯底完整剝離，以回收利用，從而顯著降低器件的制備成本。經(jīng)實驗證明，采用本發(fā)明方法剝離4寸完整晶圓的時間可縮短至13小時，且利用電子束蒸發(fā)設(shè)備的較高均勻性及可重復(fù)性，可較大批量同時制備金屬應(yīng)力層(在實踐中，我們所用的機臺每次可進行52片同時作業(yè))，而后進行襯底去除。此外，去除襯底后的薄膜太陽能電池、薄膜半導(dǎo)體激光器等光電子器件在功率重量比、散熱特性等方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的器件，值得推廣。
[0023]以上所述之實施例子只為本發(fā)明之較佳實施例，并非以此限制本發(fā)明的實施范圍，故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于金屬應(yīng)力層及親水劑處理的外延片整面剝離方法，其特征在于:該方法主要是利用A1AS在HF酸中高的腐蝕選擇比特性，引入預(yù)設(shè)厚度的金屬應(yīng)力層，在金屬應(yīng)力層的作用下，外延片上的外延結(jié)構(gòu)將向上卷曲，從而能夠?qū)⑼庋咏Y(jié)構(gòu)和外延片的襯底及時分離，使得腐蝕液能及時補充待反應(yīng)區(qū)，同時引入親水劑，以有效降低接觸面的表面張力，減小接觸角，使反應(yīng)產(chǎn)生的汽泡能及時排走，進而推進反應(yīng)的進行，此外，利用電子束蒸發(fā)設(shè)備的高均勻性及可重復(fù)性，能夠大批量同時制備金屬應(yīng)力層，而后批量進行襯底去除，且襯底可回收利用；其包括以下步驟: 1)將生長完畢的外延片進行有機清洗及表面氧化物清洗，以提高金屬應(yīng)力層在外延片表面的粘合力，其中所述外延片包括從下至上依次層疊設(shè)置的襯底、AlAs犧牲層、器件功能結(jié)構(gòu)層； 2)將清洗完畢的外延片移至電子束蒸發(fā)設(shè)備，采用電子束蒸發(fā)的方式進行多次蒸鍍，在外延片的器件功能結(jié)構(gòu)層上制備金屬應(yīng)力層，其中在制備過程中，控制關(guān)鍵工藝參數(shù)，以控制金屬應(yīng)力層的應(yīng)力，直至金屬應(yīng)力層的厚度達到預(yù)設(shè)要求； 3)將蒸鍍完畢的外延片放入卡塞，并水平浸入在含親水劑的水浴HF腐蝕溶液中進行外延結(jié)構(gòu)剝離，浸泡預(yù)設(shè)時間后即可得到剝離完整的外延結(jié)構(gòu)，同時襯底回收利用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金屬應(yīng)力層及親水劑處理的外延片整面剝離方法，其特征在于:在步驟1)中，所述AlAs犧牲層厚度為5-15nm ； 進行的有機清洗及表面氧化物清洗依次包括:丙酮超聲清洗5-7分鐘；異丙醇超聲清洗5-7分鐘；稀釋的鹽酸溶液50秒至70秒，稀釋配比為HC1:H20 =1:1 ；BOE溶液50秒至70秒。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金屬應(yīng)力層及親水劑處理的外延片整面剝離方法，其特征在于:在步驟2)中，所述金屬應(yīng)力層中的金屬選擇為金粒、銀?；蜚~粒，蒸鍍時，真空度控制在lE-7Torr之上，蒸鍍速率設(shè)定在2.5埃每秒至3.5埃每秒，蒸發(fā)采用間隙式階段加熱方式，加熱溫度為145度至155度，溫度加熱開啟時間在熔料完畢達到真空度要求時，加熱時間持續(xù)30分鐘；重復(fù)進行蒸鍍至金屬應(yīng)力層厚度達到25微米至27微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金屬應(yīng)力層及親水劑處理的外延片整面剝離方法，其特征在于:在步驟3)中，所述親水劑為丙酮，水浴溫度控制在40度-50度，腐蝕時外延片在卡塞中的放置保持金屬應(yīng)力層一側(cè)在上，且腐蝕溶液的配比為丙酮:HF:水=1:1:1ο
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于金屬應(yīng)力層及親水劑處理的外延片整面剝離方法，該方法主要是利用AlAs在HF酸中高的腐蝕選擇比特性，引入預(yù)設(shè)厚度的金屬應(yīng)力層，在金屬應(yīng)力層的作用下，外延片上的外延結(jié)構(gòu)將向上卷曲，從而能夠?qū)⑼庋咏Y(jié)構(gòu)和外延片的襯底及時分離，使得腐蝕液能及時補充待反應(yīng)區(qū)，同時引入親水劑，以有效降低接觸面的表面張力，減小接觸角，使反應(yīng)產(chǎn)生的汽泡能及時排走，進而推進反應(yīng)的進行，此外，利用電子束蒸發(fā)設(shè)備的高均勻性及可重復(fù)性，能夠大批量同時制備金屬應(yīng)力層，而后批量進行襯底去除，且襯底可回收利用。通過本發(fā)明方法，能得到完整的剝離下來的襯底，以及完整的剝離下來的外延結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】H01L31/18, H01L21/02, B32B43/00
【公開號】CN105428215
【申請?zhí)枴緾N201510799470
【發(fā)明人】毛明明, 張楊, 楊翠柏, 黃鴻, 韋瑞強, 馬滌非
【申請人】中山德華芯片技術(shù)有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月19日