[發明專利]一種利用超晶格結構材料制備的高質量SGOI及其制備方法

有效

• 申請號: 201110324597.1
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102347267A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 張苗;陳達;狄增峰;母志強;王剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L29/10
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種利用超晶格結構材料制備的高質量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超晶格結構；

2)在所述頂Si_1-yGe_y層上形成Si_1-mGe_m層，其中，m＜y，然后對所得結構進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)對所述第一襯底或SiGe超晶格結構的預設界面進行剝離，并對剝離表面進行拋光，以去除所述第一襯底及SiGe超晶格結構，以完成SGOI的制備。

2.根據權利要求1所述的利用超晶格結構材料制備的高質量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.根據權利要求1所述的利用超晶格結構材料制備的高質量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.根據權利要求1所述的利用超晶格結構材料制備的高質量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.根據權利要求1所述的利用超晶格結構材料制備的高質量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.根據權利要求1所述的利用超晶格結構材料制備的高質量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.根據權利要求1所述的利用超晶格結構材料制備的高質量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對對所述第一襯底或SiGe超晶格結構的預設界面進行剝離。

8.根據權利要求1所述的利用超晶格結構材料制備的高質量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超晶格結構。

9.一種利用超晶格結構材料制備的高質量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.根據權利要求9所述的利用超晶格結構材料制備的高質量SGOI，其特征在于，所述Si_1-mGe_m層的厚度為100～150nm。

11.根據權利要求9所述的利用超晶格結構材料制備的高質量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.根據權利要求9所述的利用超晶格結構材料制備的高質量SGOI，其特征在于，所述Si_1-mGe_m層為完全弛豫的薄層。