[發(fā)明專利]混合共平面襯底結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210575658.6
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103021815A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 狄增峰;母志強;薛忠營;陳達;張苗;王曦
• 申請（專利權(quán)）人: 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: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L29/06
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種混合共平面襯底結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

1)提供一硅襯底；

2)在所述硅襯底上形成鍺硅緩沖層，并在所述鍺硅緩沖層上形成硅層或鍺層；

3)在所述步驟2）形成的結(jié)構(gòu)上進行刻蝕，形成若干凹槽；所述凹槽底部到達所述硅襯底表面或所述硅襯底內(nèi)；

4)進行退火使所述鍺硅緩沖層的應(yīng)力釋放，以得到鍺硅緩沖層上的應(yīng)變硅層或弛豫的鍺層；

5)在所述應(yīng)變硅層上或弛豫的鍺層上及所述凹槽的側(cè)壁上形成氮化硅層；

6)在所述凹槽內(nèi)進行選擇性外延生長鍺或III-V族化合物材料；

7)去除所述應(yīng)變硅層或弛豫的鍺層頂面所在平面以上的鍺或III-V族化合物材料及氮化硅層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合共平面襯底結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，所述鍺硅緩沖層的厚度小于其在所述硅襯底上生長的臨界厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合共平面襯底結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，所述凹槽的寬度范圍為10納米至90微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合共平面襯底結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，所述刻蝕采用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合共平面襯底結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中，所述弛豫的鍺層為部分弛豫或完全弛豫。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合共平面襯底結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：所述步驟6)中，所述III-V族材料包括由元素周期表第III族元素中的一種或多種與元素周期表第V族元素中的一種或多種構(gòu)成的半導(dǎo)體材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合共平面襯底結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于：所述III-V族材料包括GaAs、AlAs、InP、AlGaAs、InGaAs、InGaN、InGaP、GaN、GaP、GaAs、InN、InAs、AlN、AlP、AlAs、InGaNP、GaAlN、InAlN中的一種或多種。

8.一種混合共平面襯底結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括硅襯底及形成與所述硅襯底上的若干第一區(qū)域和若干第二區(qū)域，所述第一區(qū)域與第二區(qū)域間隔排列，并通過隔離墻隔離，所述隔離墻底部到達所述硅襯底表面或所述硅襯底內(nèi)；所述第一區(qū)域包括鍺硅緩沖層及位于其上的應(yīng)變硅層或弛豫的鍺層；所述第二區(qū)域的材料為鍺或III-V族化合物。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合共平面襯底結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述鍺硅緩沖層為單層、雙層或多層膜結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合共平面襯底結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第二區(qū)域的寬度范圍為10納米至90微米。