[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201810901040.1
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN110828626B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 汪巍;方青;涂芝娟;曾友宏;蔡艷;王慶;王書曉;余明斌
• 申請（專利權）人: 上海新微技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L33/12
• 分類號: H01L33/12;H01L33/34;H01L33/00
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一襯底；

在所述襯底表面形成緩沖層，采用外延生長工藝形成所述緩沖層，且所述緩沖層的厚度大于弛豫臨界厚度；

在所述緩沖層表面形成應變層，且所述應變層的厚度小于弛豫臨界厚度；

刻蝕所述緩沖層，形成支撐柱，使所述應變層懸空，將所述應變層的應力完全釋放；

在應力完全釋放的所述應變層表面外延生長弛豫層，且所述弛豫層的材料與所述應變層的材料相同。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述刻蝕工藝對所述緩沖層和應變層的刻蝕速率比大于100。

3.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述襯底與懸空的應變層之間形成保護層，所述保護層暴露所述應變層表面。

4.根據權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述保護層的表面與所述應變層的上表面齊平；或者所述保護層的表面高于所述應變層的上表面且所述保護層具有一開口暴露出所述應變層的上表面；所述上表面為所述應變層的與所述緩沖層相對的另一側表面。

5.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：在刻蝕所述緩沖層之前，垂直刻蝕所述應變層和緩沖層至襯底表面，以調整所述應變層和緩沖層的尺寸。

6.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述弛豫層的厚度大于所述應變層的弛豫臨界厚度。

7.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述弛豫層的厚度大于100nm。

8.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述弛豫層的材料包括GeSn合金、InGaP合金、InAlP合金以及InAlGaSb合金中的至少一種。

9.一種半導體結構，其特征在于，包括

襯底；

位于所述襯底表面的支撐柱，所述支撐柱的厚度大于弛豫臨界厚度；

位于所述襯底上方，由所述支撐柱支撐的應變層，所述應變層的厚度小于弛豫臨界厚度；

位于所述應變層表面的弛豫層，所述弛豫層的材料與所述應變層的材料相同。

10.根據權利要求9所述的半導體結構，其特征在于，所述襯底與懸空的應變層之間形成有保護層，所述保護層暴露所述應變層表面。

11.根據權利要求10所述的半導體結構，其特征在于，所述保護層的表面與所述應變層的上表面齊平；或者所述保護層的表面高于所述應變層的上表面且所述保護層具有一開口暴露出所述應變層的上表面；所述上表面為所述應變層的與所述支撐柱相對的另一側表面。

12.根據權利要求9所述的半導體結構，其特征在于，所述弛豫層的厚度大于所述應變層的弛豫臨界厚度。

13.根據權利要求9所述的半導體結構，其特征在于，所述弛豫層的材料包括GeSn合金、InGaP合金、InAlP合金以及InAlGaSb合金中的至少一種。

14.根據權利要求9所述的半導體結構，其特征在于，所述弛豫層的材料包括GeSn合金，且所述GeSn合金的Sn組分的摩爾分數為0.06x0.2。