[發(fā)明專利]半導(dǎo)體襯底及制備方法和在絕緣體上的硅與外延中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710173709.1
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101197260A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏星;張苗;王曦;林成魯
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新傲科技有限公司;中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/265;H01L21/762;H01L21/84
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

1.一種半導(dǎo)體襯底，其特征在于，包含了位于頂層的覆蓋層和位于覆蓋層下方的孔洞層，以及位于孔洞層下方的支撐層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底，其特征在于，所述孔洞層材料為多孔硅，或者含有氣泡的單晶硅、磷化銦或砷化鎵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體襯底，其特征在于，所述支撐層的材料為單晶硅或磷化銦或砷化鎵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體襯底，其特征在于，所述覆蓋層的材料包括單晶硅或磷化銦或砷化鎵或氮化鎵或氮化鋁或硅鍺。

5.一種制備權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供襯底；

提供初始襯底；

在初始襯底中進行離子注入，將改性離子注入初始襯底，在初始襯底內(nèi)部形成孔洞層。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，所述改性離子為氫、氦或其組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，所述初始襯底材料為單晶硅或磷化銦或者砷化鎵。

8.一種制備權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供初始襯底；

在初始襯底表面制作孔洞層；

在孔洞層表面制作覆蓋層，則在初始襯底內(nèi)部形成孔洞層；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，所述初始襯底的材料為單晶硅或磷化銦或者砷化鎵。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，所述制作孔洞層的方法為陽極氧化法。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，所述陽極氧化采用的腐蝕液為HF和C₂H₅COOH的混合溶液，采用的電流密度為1mA/cm²至20mA/cm²，陽極氧化的時間為1min至30min。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，所述在孔洞層表面制作覆蓋層的方法為化學(xué)氣相外延法。

13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備半導(dǎo)體襯底的方法，其特征在于，所述覆蓋層的材料為單晶硅、氮化鎵、氮化鋁或硅鍺。

14.一種采用權(quán)利要求1中所述半導(dǎo)體襯底制作廣義鍵合減薄絕緣體上的硅材料的方法，其特征在于，包括下列步驟：

提供一個具有權(quán)利要求1中所述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底作為支撐襯底；

提供一個器件襯底；

在支撐襯底和器件襯底中的一個或者兩個襯底的表面制作絕緣層；

將該半導(dǎo)體襯底與器件襯底進行鍵合，并退火；

減薄器件襯底；

對減薄后的器件襯底表面進行拋光處理。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述制作廣義鍵合減薄絕緣體上的硅材料的方法，其特征在于，所述器件襯底的材料為單晶硅、磷化銦或者砷化鎵。

16.根據(jù)權(quán)利要求13所述制作廣義鍵合減薄絕緣體上的硅材料的方法，其特征在于，所述絕緣層的材料為二氧化硅、氮化硅、氧化鋁或氮化鋁。

17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制作廣義鍵合減薄絕緣體上的硅材料的方法，其特征在于，絕緣層的制作為熱氧化或者化學(xué)氣相沉積。

18.根據(jù)權(quán)利要求13所述制作廣義鍵合減薄絕緣體上的硅材料的方法，其特征在于，所述器件襯底的減薄方法為機械研磨、化學(xué)腐蝕或其組合。

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制作廣義鍵合減薄絕緣體上的硅材料的方法，其特征在于，所述拋光處理為化學(xué)機械拋光。

20.一種采用權(quán)利要求1中所述半導(dǎo)體襯底用于半導(dǎo)體材料外延的方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一個具有權(quán)利要求1中所述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底作為外延襯底；

在外延襯底上制作緩沖層；

在外延緩沖層上外延所需要的半導(dǎo)體材料；

21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的外延半導(dǎo)體材料的方法，其特征在于，所述在外延襯底表面制作緩沖層的方法為化學(xué)氣相外延法、分子束外延法。