[发明专利]一种半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底之上形成第一单晶半导体层；

刻蚀所述第一单晶半导体层以形成多个开口；

从所述多个开口对所述第一单晶半导体层刻蚀以形成多个孔或槽，所述多个孔或槽延伸到所述衬底的顶部表面或内部；

通过所述多个孔或槽对所述衬底进行腐蚀处理以使所述衬底的顶部形成多个支撑结构；以及

淀积单晶半导体材料，以在所述第一单晶半导体层之上形成第二单晶半导体层。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述衬底具有图形化表面。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述衬底为Si、SiGe、SiC、GaAs、Ge、GaN、GaP、InP、Ga₂O₃、Al₂O₃、AlN、ZnO、LiGaO₂、LiAlO₂中的一种。

4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述衬底进行腐蚀处理包括电化学腐蚀处理、湿法腐蚀处理或干法刻蚀处理中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述衬底进行所述电化学腐蚀处理，是通过对所述衬底注入不同类型和/或不同浓度的掺杂元素来实现电化学腐蚀过程中的选择性腐蚀，刻蚀掉所述衬底顶部多余部分，仅留下所述支撑结构。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述衬底还包括多个刻蚀阻挡结构，所述多个刻蚀阻挡结构通过对所述衬底注入不同类型和/或不同浓度的掺杂元素来实现。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，当所述衬底为Si时，还包括：在所述衬底顶部表面形成所述支撑结构后，通入含氧或含氮的气体以使所述支撑结构发生反应变质并形成隔离层。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述单晶半导体为IV族半导体Ge、SiGe、SiC或III-V族半导体GaN、InGaN、AlN、GaAs、GaP、AlGaInP或II-VI族半导体ZnO、Ga₂O₃、ZnS、ZnSe、PbSe、CdS、CdTe中的一种或多种组合。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一单晶半导体层为多层复合结构。

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：将所述衬底通过刻深槽的方法划分为多个区域以防止大面积范围的应力积累。

11.一种半导体结构，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底的顶部包括多个支撑结构；

形成在所述衬底之上的第一单晶半导体层，其中，所述第一单晶半导体层具有多个开口；

多个孔或槽，所述多个孔或槽通过所述第一单晶半导体层上的所述多个开口延伸至所述衬底表面或内部；以及

形成在所述第一单晶半导体层之上的第二单晶半导体层，其中，所述第二单晶半导体层填充所述多个孔或槽的顶部，且与所述多个孔或槽中所述第一单晶半导体层的暴露部分相连。

12.如权利要求11所述的半导体结构，其特征在于，所述衬底具有图形化表面。

13.如权利要求11所述的半导体结构，其特征在于，所述衬底为Si、SiGe、SiC、GaAs、Ge、GaN、GaP、InP、Ga₂O₃、Al₂O₃、AlN、ZnO、LiGaO₂、LiAlO₂中的一种。

14.如权利要求13所述的半导体结构，其特征在于，所述支撑结构由电化学腐蚀处理、湿法腐蚀处理或干法刻蚀处理中的一种或多种处理得到。

15.如权利要求14所述的半导体结构，其特征在于，对所述导电衬底进行所述电化学腐蚀处理，是通过对所述导电衬底在不同区域注入不同类型或不同浓度的掺杂元素来实现后续过程中的选择性腐蚀，刻蚀掉所述衬底顶部多余部分，仅留下所述支撑结构。