[發明專利]GeSiOI襯底及其制備方法、GeSiOI器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202011111713.7
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112447771A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 亨利·H·阿達姆松;王桂磊;羅雪;孔真真
• 申請（專利權）人: 廣東省大灣區集成電路與系統應用研究院;中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L21/762;H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 金銘

1.一種GeSiOI襯底，其特征在于，包括由下至上依次堆疊的：

硅襯底，

埋氧層，

保護層，

Ge_1-xSi_x層；

其中，0.1≤x≤0.3，Ge_1-xSi_x層的厚度≤100nm。

2.根據權利要求1所述的GeSiOI襯底，其特征在于，所述保護層包括氧化硅層、硅層或高k介質層中的中的至少一層。

3.根據權利要求1所述的GeSiOI襯底，其特征在于，所述保護層為高k介質層；

或者，所述保護層為硅層；

或者，所述保護層是由氧化硅層、硅層自下而上依次堆疊而成；

或者，所述保護層是由高k介質層、硅層自下而上依次堆疊而成。

4.根據權利要求1所述的GeSiOI襯底，其特征在于，所述保護層為氧化鋁層。

5.根據權利要求1所述的GeSiOI襯底，其特征在于，所述埋氧層為氧化硅。

6.根據權利要求1所述的GeSiOI襯底，其特征在于，所述硅襯底為硅100襯底。

7.一種GeSiOI器件，其特征在于，以權利要求1-6任一項所述的GeSiOI襯底為襯底制作摻雜源漏結構的GeSiOI器件。

8.根據權利要求7所述的GeSiOI器件，其特征在于，所述GeSiOI器件為全耗盡型器件。

9.權利要求1-6任一項所述的GeSiOI襯底的制備方法，其特征在于，包括：

在第一硅襯底上依次沉積鍺緩沖層、Ge_1-xSi_x層、保護層，得到第一多層材料結構；其中，0.1≤x≤0.3，所述鍺緩沖層為純Ge層或者鍺含量小于Ge_1-xSi_x的鍺硅層；

在第二硅襯底上沉積埋氧層，得到第二多層材料結構；

將所述第一多層材料結構與所述第二多層材料結構鍵合，并使第一多層材料結構的保護層與第二多層材料結構的埋氧層鍵合，得到鍵合結構；

依次刻蝕去除鍵合結構的第一硅襯底和鍺緩沖層，之后將Ge_1-xSi_x刻蝕至厚度為100nm以下。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述鍺緩沖層為純Ge層，或者鍺含量由下至上遞增的鍺硅層；并且所述鍺緩沖層為鍺含量由下至上遞增的鍺硅層時，鍺的最高含量小于所述Ge_1-xSi_x層中鍺含量。

11.根據權利要求9或10所述的制備方法，其特征在于，所述鍺緩沖層的厚度超過其臨界厚度。

12.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述鍺緩沖層、Ge_1-xSi_x層的沉積方法為：外延生長。

13.權利要求7或8所述的GeSiOI器件的制備方法，其特征在于，包括：

在所述GeSiOI襯底上形成器件的有源區；

在所述有源區形成柵結構；

進行源漏摻雜；

形成源漏結構。

14.根據權利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述源漏摻雜的方法為：離子注入結合激活退火，或者兩步熱擴散法，或者選擇性外延法。