[發明專利]絕緣層上半導體基板與其形成方法

有效

• 申請號: 201811269495.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109817514B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 鄭有宏;許詠恩;陳龍;吳政達;杜友倫;蔡維恭;楊明哲
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/18;H01L21/20
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

1.一種絕緣層上半導體基板的形成方法，包括：

外延形成一硅鍺層于一犧牲基板上；

外延形成一第一主動層于該硅鍺層上，且該第一主動層的組成不同于該硅鍺層的組成；

接合該第一主動層至一第一基板上的一介電層上；

移除該犧牲基板與該硅鍺層；

蝕刻該第一主動層，以露出該介電層的上表面的外側邊緣；以及

外延形成一第二主動層于該第一主動層上，以形成一相連的主動層，其中該第一主動層與該第二主動層具有實質上相同的組成。

2.如權利要求1所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中該第一主動層或該第二主動層均未覆蓋該介電層的上表面的外側邊緣寬度。

3.如權利要求1所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中該相連的主動層包括硅。

4.如權利要求1所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中該相連的主動層的厚度介于70nm至150nm之間。

5.如權利要求1所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中該相連的主動層包括具有側壁垂直延伸的下側部分，以及具有晶面形狀朝相連的主動層上表面向內傾斜的上側部分。

6.如權利要求5所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中該相連的主動層的結晶結構包括的Miller指數為(1,1,1)。

7.如權利要求1所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中該硅鍺層包含的鍺濃度介于10原子％至100原子％之間。

8.如權利要求1所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中該硅鍺層包含的鍺濃度介25原子％至35原子％之間。

9.如權利要求1所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中移除該硅鍺層的步驟包括部分地移除該硅鍺層，并留下一殘留部分以覆蓋該第一主動層，并將該殘留部分同時暴露至氫、三氟化氮、與氨等離子體與副產物以清潔該殘留部分。

10.如權利要求9所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，更包括以氯化氫蝕刻制程移除該硅鍺層的該殘留部分。

11.如權利要求10所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，更包括在移除該硅鍺層之后與磊晶形成該第二主動層之前，移除該第一主動層的一部分。

12.如權利要求1所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中該第一主動層的厚度成長至介于20nm至50nm之間，而該硅鍺層的厚度成長至介于20nm至200nm之間。

13.一種絕緣層上半導體基板的形成方法，包括：

外延形成一硅鍺層于一犧牲基板上；

外延形成一第一厚度的一第一主動層于該硅鍺層的上表面上，且該第一主動層包含一半導體材料；

翻轉該犧牲基板，并將該第一主動層接合至一第一基板上的一介電層上；

移除該犧牲基板與該硅鍺層的部分，并留下該硅鍺層的一殘留部分以覆蓋該第一主動層的上表面；

移除該硅鍺層的該殘留部分與該第一主動層的上側部分；以及

形成一第二主動層于該第一主動層上，該第一主動層與該第二主動層具有合并的一第二厚度，且該第二厚度大于該第一厚度。

14.如權利要求13所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，其中移除該硅鍺層的部分之步驟包括以氫氧化四甲基銨或氫氧化鉀進行蝕刻。

15.如權利要求13所述的絕緣層上半導體基板的形成方法，還包括：蝕刻該第一主動層以定義一最外側側壁，并露出面對該第一主動層的該介電層的表面的一外側邊緣。