[發(fā)明專利]復(fù)合基板的制造方法及復(fù)合基板

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280045370.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN103814437A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高田朋幸;山田永;秦雅彥;前田辰郎;板谷太郎;安田哲二
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友化學(xué)株式會(huì)社;獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所
• 主分類號(hào): H01L21/8238
• 分類號(hào): H01L21/8238;H01L21/02;H01L21/20;H01L21/205;H01L21/28;H01L27/08;H01L27/092;H01L27/095;H01L27/12;H01L29/417;H01L29/786
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 齊秀鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合基板的制造方法及復(fù)合基板。

背景技術(shù)

GaAs、InGaAs等III-V族化合物半導(dǎo)體具有高電子遷移率，Ge、SiGe等IV族半導(dǎo)體具有高空穴遷移率。因此，如果由III-V族化合物半導(dǎo)體構(gòu)成N溝道型的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor?Field?Effect?Transistor，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；另外以下有時(shí)也會(huì)將N溝道型的MOSFET簡(jiǎn)稱為“nMOSFET”)，并由IV族半導(dǎo)體構(gòu)成P溝道型的MOSFET(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱為“pMOSFET”)，便能夠?qū)崿F(xiàn)具有高性能的CMOSFET(Complementary?Metal-Oxide-Semiconductor?Field?Effect?Transistor，互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。在非專利文獻(xiàn)1中公開了將以III-V族化合物半導(dǎo)體為溝道的N溝道型MOSFET和以Ge為溝道的P溝道型MOSFET形成在單一基板上的CMOSFET結(jié)構(gòu)。

為了將以III-V族化合物半導(dǎo)體為溝道的N溝道型MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor?Field?Effect?Transistor，金屬絕緣體半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；另外以下有時(shí)也會(huì)將N溝道型MISFET簡(jiǎn)稱為“nMISFET”)和以IV族半導(dǎo)體為溝道的P溝道型MISFET(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱為“pMISFET”)形成在一個(gè)基板上，就需要有將nMISFET用的III-V族化合物半導(dǎo)體和pMISFET用的IV族半導(dǎo)體形成于單一基板上的技術(shù)。另外，考慮到要制造成LSI(Large?Scale?Integration，大規(guī)模集成電路)，優(yōu)選將nMISFET用的III-V族化合物半導(dǎo)體結(jié)晶層及pMISFET用的IV族半導(dǎo)體結(jié)晶層形成于能夠利用現(xiàn)有制造裝置及現(xiàn)有工序的硅基板上。

作為在單一基板(例如硅基板)上形成III-V族化合物半導(dǎo)體層及IV族半導(dǎo)體結(jié)晶層這樣的異種材料的技術(shù)，已知有將在結(jié)晶生長(zhǎng)用基板上形成的半導(dǎo)體結(jié)晶層轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印目的基板上的技術(shù)。例如，在非專利文獻(xiàn)2中公開了一種在GaAs基板上形成AlAs層作為犧牲層，并將在該犧牲層(AlAs層)上形成的Ge層轉(zhuǎn)印到Si基板上的技術(shù)。

非專利文獻(xiàn)1：S.Takagi，et?al.，SSE，vol.51，pp.526-536，2007.

非專利文獻(xiàn)2：Y.Bai?and?E.A.Fitzgerald，ECS?Transactions，33(6)927-932(2010)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題：

在非專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中，通過刻蝕去除作為犧牲層的AlAs層，將作為轉(zhuǎn)印對(duì)象的半導(dǎo)體結(jié)晶層的Ge層從作為結(jié)晶生長(zhǎng)用基板的GaAs基板分離。然而，由于犧牲層夾設(shè)配置于結(jié)晶生長(zhǎng)用基板與Ge層之間，要通過結(jié)晶生長(zhǎng)用基板與Ge層的間隙處的橫向刻蝕進(jìn)行去除，但如果犧牲層的層厚很薄，則無法充分供應(yīng)刻蝕液，從而有去除犧牲層需要很長(zhǎng)時(shí)間的問題。

如果形成很厚的犧牲層，雖然能夠使刻蝕液的供應(yīng)加快，使去除犧牲層的時(shí)間縮短，但層厚較大的犧牲層會(huì)使在犧牲層上形成的半導(dǎo)體結(jié)晶層的結(jié)晶性下降，這是不佳的。另外，雖然從保持與轉(zhuǎn)印目的基板較高的粘合性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選要維持半導(dǎo)體結(jié)晶層的高平坦性，但當(dāng)犧牲層的層厚變大時(shí)，犧牲層表面的平坦性下降，在犧牲層上形成的半導(dǎo)體結(jié)晶層的平坦性也會(huì)下降。

另外，假設(shè)從結(jié)晶生長(zhǎng)用基板被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印目的基板的半導(dǎo)體結(jié)晶層被進(jìn)一步轉(zhuǎn)印到其他的轉(zhuǎn)印目的基板上。此處，從結(jié)晶生長(zhǎng)用基板向轉(zhuǎn)印目的基板的轉(zhuǎn)印階段中的轉(zhuǎn)印目的基板與半導(dǎo)體結(jié)晶層的粘合層(或粘合機(jī)構(gòu))成為在從轉(zhuǎn)印目的基板向下一個(gè)轉(zhuǎn)印目的基板的轉(zhuǎn)印階段中的犧牲層(或脫離機(jī)構(gòu))。因此，必須對(duì)各個(gè)轉(zhuǎn)印階段中的刻蝕液及粘合層(犧牲層)的材料(或在各個(gè)轉(zhuǎn)印階段中的粘合機(jī)構(gòu))進(jìn)行選擇，以使粘合強(qiáng)度的大小關(guān)系相適合。為了增大這些選擇的自由度，較佳地是能夠控制動(dòng)態(tài)地改變粘合層(犧牲層)的物性(粘合強(qiáng)度等)。

本發(fā)明的目的在于提供一種在將結(jié)晶生長(zhǎng)用基板上形成的半導(dǎo)體結(jié)晶層轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印目的基板時(shí)提高犧牲層的刻蝕速度的技術(shù)。另外還在于控制各個(gè)轉(zhuǎn)印階段中的粘合層或犧牲層的粘合性。

解決問題的方案：