CN207338396U - 一种具有外延层的复合衬底 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有外延层的复合衬底，其特征在于，包括转移硅衬底，转移硅衬底上的粘附层，粘附层上的阻挡层，阻挡层上的键合层，及键合层上的外延层；所述键合层所用金属为Au和Sn，键合层厚度≦3μm。粘附层可以改善外延层与衬底之间的粘附性能，使得外延层不易脱落，阻挡层可以很好地阻止键合层中的金属扩散，保护键合层的键合结构，键合层使用Sn和Au，Sn和Au形成AuSn共熔物保证了键合强度，并且Au可以阻止Sn的氧化，避免键合层中出现孔洞。本实用新型应用于光电子基成器件制备。
Description
技术领域
本实用新型属于光电技术领域，特别涉及一种具有外延层的复合衬底。
背景技术
氮化物薄膜材料GaN、AlN由于其优越的物理化学性质被广泛应用于电子电力器件和光电领域中。目前单晶氮化物薄膜主要通过异质外延的方法在SiC、蓝宝石等衬底上制备。而针对不同的器件，生长衬底往往不能满足其应用的要求，将生长衬底上的外延层转移到Si衬底上，利用其优越的电性能，可与电子电路集成的特性，能够发挥理想的半导体特性，制备成大规模、功能齐全的光电子集成器件。
目前，硅衬底具有导热导电性能优异，成本较低，易于实现大尺寸和集成等优点，成为半导体领域的重要研究方向，但外延层直接设置在硅衬底上会容易脱落，并且在衬底转移、外延芯片结构及芯片制备工艺过程中均涉及高温过程，转移衬底材料、键合层及外延层三者间会产生剧烈的化学反应，导致键合强度不够，而影响在其衬底上所制备芯片的性能。
实用新型内容
本实用新型提供一种具有外延层的复合衬底，在外延层和衬底之间设置粘附层，阻挡层，并且键合层使用的是Sn和Au金属，粘附层可以改善外延层与衬底之间的粘附性能，使得外延层不易脱落，阻挡层可以防止键合层金属往衬底方向扩散。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案。
一种具有外延层的复合衬底，包括转移硅衬底，转移硅衬底上的粘附层，粘附层上的阻挡层，阻挡层上的键合层，及键合层上的外延层；所述键合层为Au层和Sn层键合而成，键合层厚度≦3μm。
进一步地，所述粘附层为Cr层，所述阻挡层包括Pt层及Ti层，其中Ti层在Pt层上。
进一步地，所述粘附层厚度为30～50nm，所述阻挡层厚度范围为250～500nm。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种具有外延层的复合衬底，在外延层和衬底之间设置粘附层，阻挡层，并且键合层使用的是Sn和Au金属，粘附层可以改善外延层与衬底之间的粘附性能，使得外延层不易脱落，阻挡层可以很好地阻止键合层中的金属扩散，保护键合层的键合结构，键合层使用Sn和Au，Sn和Au形成AuSn共熔物保证了键合强度，并且Au可以阻止Sn的氧化，避免键合层中出现孔洞。本实用新型应用于光电子基成器件制备。
附图说明
图1为本实用新型中所述的复合衬底的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1，一种具有外延层的复合衬底，包括转移硅衬底6，转移硅衬底6上的粘附层7，粘附层7上的阻挡层，阻挡层上的键合层5，及键合层5上的外延层4；所述键合层5为Au层和Sn层键合而成，键合层5厚度≦3μm。
进一步地，所述粘附层7为Cr，所述阻挡层包括Pt层9及Ti层8，其中Ti层8在Pt层9上，金属Cr与转移硅衬底6之间的粘附性能好，Pt与Sn反应形成合金作为阻挡层，Sn在Ti中的扩散速度极慢作为阻挡层，Au可以有效保护Sn不被氧化。
进一步地，所述粘附层7厚度为30～50nm，所述阻挡层厚度范围为250～500nm。
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (3)
1.一种具有外延层的复合衬底，其特征在于，包括转移硅衬底，转移硅衬底上的粘附层，粘附层上的阻挡层，阻挡层上的键合层，及键合层上的外延层；所述键合层为Au层和Sn层键合而成，键合层厚度≦3μm。
2.根据权利要求1所述的一种具有外延层的复合衬底，其特征在于，所述粘附层为Cr层，所述阻挡层包括Pt层及Ti层，其中Ti层在Pt层上。
3.根据权利要求1所述的一种具有外延层的复合衬底，其特征在于，所述粘附层厚度为30～50nm，所述阻挡层厚度范围为250～500nm。
Priority Applications (1)
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| CN201721256478.6U CN207338396U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种具有外延层的复合衬底 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110649153A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-03 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种多层金属薄膜键合层结构及其制备方法 |
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2017
- 2017-09-27 CN CN201721256478.6U patent/CN207338396U/zh active Active
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| CN110649153A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-03 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种多层金属薄膜键合层结构及其制备方法 |
| CN110649153B (zh) * | 2019-09-26 | 2022-09-30 | 中电科技集团重庆声光电有限公司 | 一种多层金属薄膜键合层结构及其制备方法 |
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