CN101521155B

CN101521155B - 制备具有单晶薄膜的基板的方法

Info

Publication number: CN101521155B
Application number: CN2009101178176A
Authority: CN
Inventors: 久保田芳宏; 川合信; 田中好一; 飞坂优二; 秋山昌次; 野岛义弘
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: KR101581044B1; CN101521155A; TW201001497A; KR20090093887A; TWI482203B

Abstract

本发明提供一种在没有使用特殊基板的情况下容易地制备几乎没有晶体缺陷的包括在上面或上方的单晶薄膜的基板的方法。更具体地说，提供一种制备包括形成在处理基板的上面或上方的单晶薄膜的基板的方法，所述方法包括：步骤A：提供供体基板和处理基板；步骤B：在所述供体基板上生长单晶层；步骤C：将离子注入到所述供体基板上的单晶层中，形成离子注入层；步骤D：将注入离子的供体基板的单晶层的表面与所述处理基板的表面粘合；和步骤E：在存在于所述单晶层中的离子注入层处剥离粘合的供体基板，从而在所述处理基板上面或上方形成单晶薄膜；其中，通过使用所述的上面或上方形成有单晶薄膜的处理基板作为供体基板，重复至少步骤A～E。

Description

制备具有单晶薄膜的基板的方法

技术领域

本发明涉及一种制备具有较少晶体缺陷的单晶薄膜的基板的方法。

背景技术

用于诸如功率晶体管、激光器、LED和高频元件等半导体器件中的由硅、SiC、GaN、AlN、氧化锌、金刚石等形成的单晶薄膜和基板的重要性日益增加。

通常，通过利用气相外延、液相外延、溅射、EB、MBE、PVD(如升华)等，在选自例如晶格常数接近单晶薄膜的硅、蓝宝石、SiC等的单晶基板上生长薄膜来制备单晶薄膜。

另一方面，在这些例子中使用的基板一般通过使用晶种以FZ法、CZ法、升华法等进行块状晶体生长、然后切片、抛光等来制备。

然而，通过这样的传统方法得到的单晶薄膜或基板的缺点在于，用作晶种基板的单晶基板中的位错缺陷继续发生，或者由于晶格常数或热膨胀系数的失配所造成的晶体应变或分层缺损，或者诸如晶间缩孔等晶体缺陷易于发生。位错缺陷指晶体中原子的周期性紊乱。

由于大量的这些晶体缺陷对器件的初始性能和长期可靠性产生不利影响，因此为了制备具有高性能和高可靠性的半导体器件，将要使用的单晶薄膜或基板的晶体缺陷必须尽可能少。

因此，常规地，为了减少晶体缺陷的数量，已经使用几乎没有晶体缺陷的极其昂贵的单晶硅(近乎完美的晶体)。可选择地，在单晶基板和将要生长的单晶薄膜之间形成一些缓冲层。诸如SiO₂、硅、GaN、AlGaN、InGaN或GaAs层等缓冲层，其晶格常数和热膨胀系数具有在单晶基板和将要生长的单晶薄膜之间的中间值，这些缓冲层形成在单晶基板上，随后在缓冲层的表面上生长单晶薄膜(参见JP 2004-048076A)。

然而，这些改进需要高的材料成本和工艺成本，在经济上是不利的。在安全性和健康方面存在问题，并且晶体缺陷的减少不充分。因此，它们不能被实际应用。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种特别是在没有使用特殊基板的情况下容易地制备具有较少晶体缺陷的基板的方法；也提供使用所述基板作为种子基板通过外延生长或块状晶体生长制备单晶层、单晶薄膜和单晶的方法，每一种具有较少的晶体缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备包括形成在作为处理基板的基板上面或上方的单晶薄膜的基板的方法，所述方法包括：

步骤A：提供供体基板和处理基板；

步骤B：在所述供体基板上生长单晶层；

步骤C：将离子注入到所述供体基板上的单晶层中，形成离子注入层；

步骤D：将注入离子的供体基板的单晶层的表面与所述处理基板的表面粘合；和

步骤E：在存在于所述单晶层中的离子注入层处剥离粘合的供体基板，从而在所述处理基板上面或上方形成单晶薄膜；

其中，通过使用所述的上面或上方形成有单晶薄膜的处理基板作为供体基板，重复至少步骤A～E。

根据本发明的制备方法，形成在供体晶片上的单晶层的上层部分被转移到处理晶片作为单晶薄膜。上层部分抵抗供体晶片表面上的缺陷影响，并具有较少的晶体缺陷。此外，由于处理晶片反过来被用作供体晶片，并在具有较少晶体缺陷的单晶薄膜上生长单晶层，因此形成的单晶层比在之前步骤中形成的单晶层具有更少的晶体缺陷。通过重复这些步骤(A～E)，形成在供体晶片上的单晶薄膜中的晶体缺陷进一步减少，并且最终，可以得到具有极少晶体缺陷的均匀单晶层的基板。

根据本发明的制备方法，由于不需要制备特别昂贵的基板，并且不需要进行制备具有较少晶体缺陷的单晶薄膜的基板的特殊方法，因此可以较低成本容易地制备具有较少晶体缺陷的单晶薄膜的基板。

本发明还提供一种制备在其上面包括单晶层的基板的方法，所述方法包括在根据本发明的制备包括单晶薄膜的基板的方法所制备的基板上的单晶薄膜上生长单晶层的步骤。

由于根据本发明的方法所制备的基板的单晶薄膜具有极少的晶体缺陷，因此当在单晶薄膜上生长单晶层时，可以防止由其上将要生长单晶层的基板表面的影响所造成的缺陷等。因此，可以形成具有较少晶体缺陷的所希望厚度的单晶层。

本发明提供一种制备自维持的单晶薄膜的方法，所述方法包括以下步骤：

将离子注入到根据本发明的制备在其上包括单晶层的基板的方法所制备的基板的单晶层中，形成离子注入层；和

在所述离子注入层处剥离，得到自维持的单晶薄膜。

当通过离子注入法使根据本发明的方法所制备的具有厚单晶层的基板上的厚单晶层的一部分被剥离以具有预定的厚度时，可以制备具有较少晶体缺陷和高平滑度的自维持的单晶薄膜。

本发明提供一种制备单晶的方法，所述方法包括使用根据本发明的方法所制备的包括单晶薄膜的基板、包括单晶层的基板或自维持的单晶薄膜作为外延生长或块状晶体生长用的种子基板的步骤。

由于根据本发明的方法制备的包括单晶薄膜的基板、包括单晶层的基板和自维持的单晶薄膜具有较少或几乎为零的晶体缺陷，因此当包括单晶薄膜的基板、包括单晶层的基板和自维持的单晶薄膜中的任一种用作种子基板时，在外延生长或块状晶体生长中由种子基板表面的缺陷所造成的晶体缺陷非常少。因此，具有非常少晶体缺陷的单晶可以生长为具有所希望的厚度。

根据本发明的制备单晶薄膜的方法，仅有具有相对较少晶体缺陷的单晶层的上层部分可以被转移到基板作为单晶薄膜，并且通过在基板的单晶薄膜上进一步生长单晶层，可以形成具有更少晶体缺陷的单晶层。通过重复本发明的这些步骤，生长的单晶层中的晶体缺陷可以进一步减少，并且最终，晶体缺陷可以减少到极少。特别是，还可以制备包括几乎没有晶体缺陷的单晶薄膜的基板。此外，当这样获得的基板被用作种子基板时，可以接近消除外延生长或块状晶体生长中发生晶体缺陷。

附图说明

图1是流程图，显示根据本发明用于制备包括单晶薄膜的基板的方法的例子，其中，步骤(A)：提供基板，步骤(B)：生长结晶层，步骤(C)：注入离子(“aa”代表注入离子)，步骤(D)：粘合，和步骤(E)：剥离。

图2是流程图，显示根据本发明用于制备包括单晶层的基板和用于制备自维持的单晶薄膜的方法的例子，其中“aa”代表注入离子。

具体实施方式

当制备单晶薄膜或单晶基板时，存在的问题在于，用作种子基板的基板的位错缺陷继续发生，并且在制得的单晶薄膜中发生晶体缺陷等。

本发明者已经敏锐地研究了这个问题，并根据实验发现，当制备单晶薄膜时，在生长的第一半中生长并接近单晶基板的部分中发生许多晶体缺陷，而在生长的后一半中生长的部分中发生相对较少的晶体缺陷。

根据这一发现，通过在供体基板上面或上方生长单晶层，在单晶层中形成离子注入层，并将单晶层与处理基板粘合，可以从下层部分(第一半生长部分)剥离在单晶层中具有相对较少晶体缺陷的上层部分(第二半生长部分)。本发明者已经发现，通过在处理基板上形成具有较少晶体缺陷的单晶薄膜，使用形成的具有单晶薄膜的基板作为供体基板，并重复上述步骤，单晶薄膜中的晶体缺陷进一步减少，并且最终，可以得到具有极少缺陷的单晶薄膜；从而完成了本发明。

下面参照图1和图2作为例子，说明根据本发明制备包括单晶薄膜的基板、包括单晶层的基板和自维持的单晶薄膜的方法。然而，本发明不应被解释为局限于此。

图1是流程图，显示根据本发明用于制备包括单晶薄膜的基板的方法的例子，其中，步骤(A)：提供基板，步骤(B)：生长结晶层，步骤(C)：注入离子(“aa”代表注入离子)，步骤(D)：粘合，和步骤(E)：剥离。图2是流程图，显示根据本发明用于制备包括单晶层的基板和用于使用通过上述方法获得的包括单晶薄膜的基板制备自维持的单晶薄膜的方法的例子，其中“aa”代表注入离子。

首先，在图1所示的步骤(A)中，提供供体基板11和处理基板12。

供体基板11或处理基板12的材料可以是硅、蓝宝石、SiC、GaN、AlN和氧化锌中的任何一种。在本发明中，这些材料可以相应于将要制作的半导体器件的用途适当地选择。

根据将要生长的单晶体的类型，优选的是，供体基板11和处理基板12中的至少一个包括由SiO₂、Si₃N₄、GaN、AlGaN、InGaN、AlN或其组合形成的缓冲层。当从上述材料中适当地选择晶格常数和热膨胀系数接近于将要生长的单晶层和供体基板之间的中间值的材料以形成缓冲层时，可以生长更高质量单晶层。使用包括这样缓冲层的基板，即使当基板和单晶层的材料不同时，也可以获得高质量的单晶层，并且可以减少粘合和剥离步骤重复的次数。缓冲层的厚度优选可以为0.01～10μm。

将要提供的处理基板12优选可以是表面粗糙度(Ra)为0.5nm以下的非晶基板、多晶基板和单晶基板之一。如果基板的表面粗糙度(Ra)为0.5nm以下，那么可以抑制粘合界面中的空隙，使得基板可以更坚固地粘合。由于处理基板不用于在气相中于其上生长单晶层，因此处理基板不必须是单晶体，从而也可以使用不太昂贵的多晶基板或非晶基板。例如，通过蚀刻或CMP(化学机械抛光)可以获得所希望的表面粗糙度(Ra)。

接下来，在步骤(B)中，在供体基板11上生长单晶层13。

可以通过化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法和液相外延生长法中的任一种进行生长。可以根据将要生长的单晶层的类型适当地选择这些方法。在本发明的制备方法的优选实施例中，可以从这些方法中适当地选择生长单晶层的方法，并且通过使用这些方法中的任一种，可以减少生长的单晶层中的晶体缺陷的数量。

将要生长的单晶层13可以由硅、SiC、GaN、AlN、氧化锌和金刚石中的任一种形成。可以根据将要制作的半导体器件的用途适当地选择单晶层的种类。即使在常规容易出现晶体缺陷的单晶层的情况下，根据本发明也可以减少晶体缺陷。从减少生长界面中的晶体缺陷的观点来看，单晶层的厚度可以优选为0.2～200μm。

在步骤(C)中，离子被注入到形成在供体基板11上的单晶层13中，形成离子注入层14。

氢离子和/或惰性气体离子以离子平均入侵深度被注入到单晶层13中，形成平行于单晶层13表面的离子注入层(微泡层)14。注入温度可以优选为25℃～450℃。根据本发明，由于离子注入层14形成在单晶层13中，因此具有相对较少晶体缺陷的上层部分(第二半生长部分)可以通过剥离被转移到处理基板，从而形成单晶薄膜。可以选择注入离子的深度，使得在剥离后可以获得所需的单晶薄膜厚度(例如，0.1～100μm)。在本发明制备方法的优选实施例中，可以从这些离子中适当地选择将要注入的离子。

在步骤(D)中，具有离子注入层的供体基板11与处理基板12粘合。

优选的是，供体基板11的单晶层13的表面和处理基板的表面中的至少一个在粘合之前进行等离子体处理。基板的等离子体处理的表面被活化，使得OH基团的数量增加。因此，当基板与另一个基板紧密连接时，各基板可以通过氢键等更坚固地粘合。在等离子体处理中，例如，通过RCA清洗等清洁的处理基板12被放置在真空室中，等离子体用气体被引入其中，并且处理基板12暴露于约100W的高频等离子体5～10分钟，从而在表面上进行等离子体处理。等离子体用气体可以包括氢气、氩气、氮气和它们的混合气体。

可以加热(例如在200～450℃下)粘合的基板，因为通过加热可以增强粘合的基板的粘合。当进行等离子体处理时，即使通过在相对较低的温度(例如50～200℃)下加热也可以坚固地粘合各基板。

此外，在步骤(D)之前，供体基板11上的单晶层13的表面可以优选被平滑化。当表面平滑时，可以减少粘合界面中空隙等的出现，使得基板可以坚固地粘合。平滑方法可以包括例如抛光和退火。当使用单晶硅层时，例如，可以在1100～1300℃下1至10小时，以使单晶层的表面平滑。

接下来，在步骤(E)中，通过在离子注入层14处剥离可以获得其上形成有单晶薄膜15的处理基板12。剥离方法可以包括例如在约500℃以上的温度下在惰性气体中的热处理，使得通过晶体的重排和气泡的聚集，基板在离子注入层处分离。另一种剥离方法可以包括例如施加机械外力。用于剥离的机械装置可以包括但不限于用于将诸如气体或液体等流体吹到离子注入层那侧的流体鼓风机和施加物理冲击的冲击装置。

因此，如果通过使用离子注入法的热处理或机械装置进行剥离步骤，那么可以获得具有平滑的剥离表面的基板。

由于通过步骤(A)～(E)获得的基板12上的单晶薄膜15是通过将形成在供体基板11上的单晶层13的上层部分(第二半生长部分)转移到处理基板12上形成的，因此晶体缺陷相对较少。在本发明中，反过来使用这样制得的具有较少晶体缺陷的单晶薄膜15的处理基板12作为供体基板，重复步骤(A)～(E)。通过在晶体缺陷减少的单晶薄膜上生长单晶层，可以生长晶体缺陷进一步减少的单晶层。因此，通过重复这些步骤，可以大大减少单晶薄膜的晶体缺陷，并且最终，可以制备甚至具有几乎没有晶体缺陷的单晶薄膜的基板。

在步骤(E)的剥离之后，处理基板12上的单晶薄膜15的表面可以优选被平滑化。因此，当具有平滑化的单晶薄膜15的表面的基板12随后被用作供体基板时，可以有效地减少将要生长的单晶层中的晶体缺陷。通过平滑化处理基板上的单晶硅膜的表面并随后在作为供体晶片的单晶薄膜的平滑化表面上生长单晶层，可以形成具有更少晶体缺陷的平滑单晶层。

如图2中的步骤(f)和(g)所示，在本发明中，在通过重复图1所示的步骤(A)～(E)获得的具有所希望的晶体缺陷密度的单晶薄膜15的基板12上，可以生长单晶层16。通过在根据本发明方法制备的几乎没有晶体缺陷的单晶薄膜上生长单晶层，可以形成几乎没有位错缺陷的高质量的单晶层。这样制备的具有单晶层16的基板12可以优选进行退火处理。因此，单晶层16的表面可以被平滑化并进一步均匀化，从而可以减少晶体缺陷。当使用单晶硅层时，例如，可以在1100～1300℃下1至10小时，以减少晶体缺陷。

如图2的步骤(g)～(i)所示，形成在根据本发明方法制备的具有单晶薄膜15的基板12上的单晶层16可以形成为具有足够的厚度。因此，通过在单晶层16中形成离子注入层14并剥离，可以制备自维持的单晶薄膜17。自维持的薄膜的厚度没有特别限制，可以例如为1～1000μm。这样制备的自维持的单晶薄膜17可以几乎没有晶体缺陷，并且可以具有高平滑度。此外，通过使自维持的单晶薄膜17退火，单晶薄膜可以具有进一步平滑化的表面，并进一步均匀化，从而可以减少晶体缺陷。当使用单晶硅层时，例如，可以在1100～1300℃下，以减少晶体缺陷。

此外，根据本发明方法制备的包括单晶薄膜的基板、包括单晶层的基板和自维持的单晶薄膜中的任一种均可以用作外延生长或块状晶体生长用的种子基板。

根据本发明方法得到的单晶薄膜、单晶层和自维持的单晶薄膜几乎没有晶体缺陷。因此，通过使用包括单晶薄膜的基板、包括单晶层的基板和自维持的单晶薄膜作为种子基板，在外延生长或块状晶体生长中几乎没有发生由种子基板表面的缺陷所造成的晶体缺陷。因此，可以生长几乎没有晶体缺陷的单晶。

如上所述，根据本发明的制备单晶薄膜的方法，仅有具有相对较少晶体缺陷的生长的单晶层的上层部分可以被转移到基板，以在基板上面或上方形成单晶薄膜。通过在基板的单晶薄膜上进一步生长单晶层，可以形成具有更少晶体缺陷的单晶层。通过重复本发明的这些步骤，单晶薄膜中的晶体缺陷可以进一步减少，并且最终，可以制备包括具有极少晶体缺陷的单晶薄膜的基板。此外，当这样获得的基板被用作种子基板时，可以得到单晶层、单晶薄膜和单晶，每一种都几乎没有晶体缺陷。

实施例

通过结合以下实施例进一步具体地说明本发明。然而，本发明不应被解释为局限于此。

<实施例1>

根据如图1所示的步骤制备具有金刚石薄膜的基板。

在图1的步骤(A)中，提供直径为6英寸(150mm)和厚度为625μm的硅单晶基板作为供体基板11和处理基板12。通过使用原子力显微镜(AFM)测量，所制备的处理基板12的表面粗糙度(Ra)为0.3nm。

在图1的步骤(B)中，将供体基板11置于2.45GHz的微波等离子体装置中，并在30Torr(4,000Pa)和850℃的条件下进行等离子体CVD，同时通入含有2体积％甲烷的氢气。结果，金刚石层13生长至厚度为15μm。

在图1的步骤(C)中，剂量为5×10¹⁷/cm²的氢离子被注入生长在供体基板11上的金刚石层13中，这样在距表面深度为500nm处形成离子注入层14。

在图1的步骤(D)中，供体基板11与处理基板12紧密连接，并使用红外线灯加热至250℃，以使它们坚固地粘合。

在图1的步骤(E)中，粘合的基板在600℃下进行热处理，以在氢离子注入层处剥离。制得包括厚度为500nm的金刚石薄膜15的硅单晶基板12。

使用这样制得的包括金刚石薄膜15的硅单晶基板12作为供体基板，并重复上述步骤(A)～(E)三次，获得包括金刚石薄膜的基板，通过使用透射电子显微镜(TEM)的横断面观察(放大：100,000倍)，发现没有晶体缺陷。

此后，在步骤(f)和(g)中，以与实施例1的步骤(B)相同的方式，在基板12的金刚石薄膜15上生长厚度为16μm的金刚石层，并在1,200℃下进行退火处理3小时。这样获得的包括金刚石层的硅基板适合于具有高击穿电压的功率晶体管。

<实施例2>

在图1的步骤(A)中，提供直径为4英寸(100mm)和厚度为400μm的合成的石英基板作为供体基板11。通过在合成的石英基板上进行反应溅射，叠置厚度为1μm的AlN缓冲层。提供直径为4英寸(100mm)的蓝宝石基板作为处理基板12。通过使用原子力显微镜(AFM)测量，处理基板12的表面粗糙度(Ra)为0.38nm。

在图1的步骤(B)中，以HVPE(氢化物气相外延)法，使用氨水和氯化镓，在作为载气的氢气的存在下，在1,050℃下，在大气压力下，在供体基板11上的缓冲层的表面上生长厚度为8μm的GaN单晶层13。

在图1的步骤(C)中，剂量为9×10¹⁶/cm²的氢离子被注入生长在供体基板11上的GaN单晶层13中，这样在距表面深度为800nm处形成离子注入层14。

在图1的步骤(D)中，使用等离子体用气体(Ar/N₂)，对供体基板11上的GaN单晶层13的表面和处理基板12的表面进行等离子体处理，其后，紧密连接，并使用电加热器加热至180℃，以使它们坚固地粘合。

在图1的步骤(E)中，使用刮刀和真空卡盘在氢离子注入层处剥离粘合的基板，得到包括厚度为800nm的GaN单晶薄膜15的蓝宝石基板12。

剥离后的蓝宝石基板12(处理基板)上的GaN单晶薄膜15的位错密度为2×10⁴/cm²，合成的石英基板11(供体基板)上的GaN单晶薄膜15的位错密度为8×10⁸/cm²。剥离前作为单晶层13的上层部分的GaN单晶薄膜1 5的位错密度远远低于单晶层13的单晶的下部的位错密度。位错密度是指穿过单晶薄膜1cm²面积的位错数量，并基于TEM照片计算。

使用这样制得的包括GaN单晶薄膜15的蓝宝石基板12作为供体基板，并重复上述步骤(A)～(E)四次，获得包括位错密度几乎为零的GaN单晶薄膜的基板。

此后，在图2的步骤(f)和(g)中，以与实施例2的步骤(B)相同的方式，在基板12的GaN单晶薄膜15上生长厚度为7μm的GaN单晶层16。结果，获得包括位错密度几乎为零的GaN单晶层16的基板。

进一步地，在图2的步骤(g)～(i)中，以与实施例2的步骤(C)中形成离子注入层14相同的方式，将离子注入所制备的蓝宝石基板12的GaN单晶层16中，除了在距表面深度为2,000nm处形成离子注入层14。其后，以与步骤(E)相同的方式，在离子注入层14处剥离基板，得到仅由厚度为2,000nm的GaN单晶形成的自维持的单晶薄膜17。对于这样得到的自维持的单晶薄膜17，没有观察到晶体缺陷和畸变。自维持的单晶薄膜17适合于蓝色激光器用基板。

这样获得的厚度为2,000nm的GaN的自维持的单晶薄膜17被置于高压釜中作为种子基板，同时放置0.3g的6-N金属镓、10g的5-N叠氮化钠和40g的5-N氨水。晶体在500℃下生长10天。结果，生长为几乎没有晶体缺陷的约1mm的GaN块状单晶。当使用从GaN块状单晶切下的基板制作HEMT(高电子迁移率晶体管)时，其高频特性极为优异。

如上所述，根据本发明的方法，单晶薄膜的晶体缺陷可以可靠地减少，并且最终，还可以获得几乎没有晶体缺陷的单晶薄膜。此外，包括这样获得的单晶薄膜的基板最适合作为外延生长或块状晶体生长用的种子基板。

本发明不限于上述实施例。上述实施例仅是例子，与权利要求书中所述技术构思大致具有相同构造并提供同样操作效果的任何内容均包括在本发明的范围内。

Claims

1.一种制备包括形成在处理基板上面或上方的单晶薄膜的基板的方法，所述方法包括：

步骤A：提供供体基板和处理基板；

步骤B：在所述供体基板上生长单晶层；

2.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述的剥离步骤E包括使用热处理或机械装置在所述离子注入层处剥离粘合的供体基板。

3.如权利要求1或2所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述的注入步骤C包括注入氢离子和/或惰性气体离子。

4.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述的粘合步骤D包括将表面已经平滑化的单晶层的表面与所述处理基板的表面粘合。

5.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，在所述步骤E之后，将在所述的剥离步骤E中得到的所述处理基板上面或上方的单晶薄膜的表面平滑化。

6.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述的生长步骤B包括化学气相沉积法、物理气相沉积法或液相外延生长法。

7.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述供体基板或所述处理基板包括硅、蓝宝石、SiC、GaN、AlN或氧化锌。

8.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述的提供步骤A包括提供选自非晶基板、多晶基板和单晶基板的处理基板，并且对于将要在步骤D中粘合的表面，表面粗糙度为0.5nm以下。

9.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述的提供步骤A包括提供包括选自SiO₂、Si₃N₄、GaN、AlGaN、InGaN、AlN及其组合的一个以上的缓冲层的供体基板和/或处理基板。

10.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述的生长步骤B包括生长硅、SiC、GaN、AlN、氧化锌和金刚石中的任一种的单晶层。

11.如权利要求1所述的制备包括单晶薄膜的基板的方法，其中，所述的粘合步骤D包括将所述单晶层的表面与所述处理基板的表面粘合，并且所述表面中的一个或两个已经进行过等离子体处理。

12.一种制备在其上包括单晶层的基板的方法，所述方法包括以下步骤：

使用根据权利要求1～11中任一项所述的方法制备包括单晶薄膜的基板；和

在所制备的基板的单晶薄膜上生长单晶层。

13.如权利要求12所述的制备包括单晶层的基板的方法，还包括使包括生长的单晶层的基板退火的步骤。

14.一种制备自维持的单晶薄膜的方法，所述方法包括以下步骤：

使用根据权利要求12或13所述的方法制备包括单晶层的基板；

将离子注入到所制备的基板的单晶层中，形成离子注入层；和

在所述离子注入层处剥离，得到自维持的单晶薄膜。

15.如权利要求14所述的制备自维持的单晶薄膜的方法，还包括使所述剥离步骤中得到的所述自维持的单晶薄膜退火的步骤。

16.一种制备单晶的方法，所述方法包括以下步骤：

使用根据权利要求1～11中任一项所述的方法制备包括单晶薄膜的基板，或者，使用根据权利要求12或13所述的方法制备包括单晶层的基板，或者，使用根据权利要求14或15所述的方法制备自维持的单晶薄膜；和

使用所制备的包括单晶薄膜的基板、包括单晶层的基板或自维持的单晶薄膜作为外延生长或块状晶体生长用的种子基板。