[發(fā)明專利]一種利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110324597.1
• 申請(qǐng)日: 2011-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102347267A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張苗;陳達(dá);狄增峰;母志強(qiáng);王剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01L21/762
• 分類號(hào): H01L21/762;H01L29/10
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI的制備方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

1)提供第一襯底，在所述第一襯底上按周期交替形成Ge層與Si_1-xGe_x層，或按周期交替形成Si層與Si_1-xGe_x層，其中，0＜x＜1，且各該Si_1-xGe_x層中Ge組分x隨周期數(shù)的增加而遞增，直至形成一頂Si_1-yGe_y層，其中，x＜y＜1，以獲得SiGe超晶格結(jié)構(gòu)；

2)在所述頂Si_1-yGe_y層上形成Si_1-mGe_m層，其中，m＜y，然后對(duì)所得結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火處理或離子注入加退火處理，以使所述Si_1-mGe_m層產(chǎn)生弛豫；

3)提供具有絕緣層的第二襯底，鍵合所述絕緣層與Si_1-mGe_m層；

4)對(duì)所述第一襯底或SiGe超晶格結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)界面進(jìn)行剝離，并對(duì)剝離表面進(jìn)行拋光，以去除所述第一襯底及SiGe超晶格結(jié)構(gòu)，以完成SGOI的制備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI的制備方法，其特征在于：所述Ge層或Si層與各該Si_1-xGe_x層的厚度均為5nm～15nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI的制備方法，其特征在于：在650～700℃下形成所述Ge層或Si層與Si_1-xGe_x層，在500～550℃下形成所述Si_1-mGe_m層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中的退火溫度為800～900℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI的制備方法，其特征在于：所述頂Si_1-yGe_y層中Ge組分y為0.4＜y＜0.5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI的制備方法，其特征在于：所述Si_1-mGe_m層中Ge組分m為0.2＜m＜0.3，所述Si_1-mGe_m層厚度為100～150nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中采用智能剝離技術(shù)對(duì)對(duì)所述第一襯底或SiGe超晶格結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)界面進(jìn)行剝離。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI的制備方法，其特征在于：所述步驟4)還包括腐蝕步驟，以去除所述第一襯底及SiGe超晶格結(jié)構(gòu)。

9.一種利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI，包括具有絕緣層的襯底，其特征在于，所述絕緣層的表面鍵合有Si_1-mGe_m層，其中，Si_1-mGe_m層中Ge組分m為0＜m＜1。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI，其特征在于，所述Si_1-mGe_m層的厚度為100～150nm。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI，其特征在于，所述Si_1-mGe_m層中Ge組分m為0.2＜m＜0.3。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用超晶格結(jié)構(gòu)材料制備的高質(zhì)量SGOI，其特征在于，所述Si_1-mGe_m層為完全弛豫的薄層。