[发明专利]半导体同质衬底及其制备方法、同质外延层的制备方法

权利要求书

1.一种半导体同质衬底的制备方法，其特征在于，所述半导体同质衬底的制备方法至少包括如下步骤：

提供一母衬底；

于所述母衬底表面形成至少由若干个周期结构单元组成的周期结构；

于所述母衬底及周期结构表面形成用于实现选择性同质外延生长的外延阻挡层；

于每个所述周期结构单元的顶部对应形成外突型籽晶，从而形成至少由若干个所述外突型籽晶构成的籽晶阵列，最终得到所述半导体同质衬底，其具体方法为：于所述外延阻挡层上及所述周期结构的各个周期结构单元之间填充熔体，并进行固化；

去除所述周期结构的各个周期结构单元顶部的熔体固化物质和相应的外延阻挡层，以暴露所述周期结构的各个周期结构单元的顶部；

去除剩余的熔体固化物质，以使每个所述周期结构单元被暴露的顶部作为一个外突型籽晶，同时使每个所述周期结构单元被外延阻挡层包覆的部分作为所述外突型籽晶的支撑部，从而形成至少由若干个外突型籽晶构成的籽晶阵列，最终得到所述半导体同质衬底；

其中，于所述外延阻挡层上及所述周期结构的各个周期结构单元之间填充熔体，并进行固化，具体方法为：

将形成所述外延阻挡层后的衬底结构浸没于一熔体中，然后取出倾斜放置，并保持环境温度高于所述熔体物质熔点，使所述外延阻挡层上及所述周期结构的各个周期结构单元之间的空隙被所述熔体填满，且使多余的熔体自动流淌离开衬底结构表面；

将填满所述熔体的衬底结构水平放置，并仍保持所述环境温度高于所述熔体物质熔点，静置以使所述熔体在所述周期结构的各个周期结构单元之间均匀填充；

将静置后的衬底结构冷却至室温，以使所述熔体固化。

2.根据权利要求1所述的半导体同质衬底的制备方法，其特征在于，于所述母衬底表面形成至少由若干个周期结构单元组成的周期结构，具体方法为：

于所述母衬底表面形成具有预设周期结构图形的掩膜层；

基于所述掩膜层的图形于所述母衬底上形成周期结构，其中，所述周期结构至少包括阵列排布的若干个形状相同的周期结构单元；

去除所述掩膜层。

3.根据权利要求1所述的半导体同质衬底的制备方法，其特征在于，去除所述周期结构的各个周期结构单元顶部的熔体固化物质和相应的外延阻挡层，以暴露所述周期结构的各个周期结构单元的顶部，具体方法为：

将固化所述熔体后的衬底结构放置在低溶解性溶剂中，使所述熔体固化物质微溶，去除所述周期结构的各个周期结构单元顶部的熔体固化物质，以暴露出所述周期结构的各个周期结构单元顶部的外延阻挡层；

去除所述周期结构的各个周期结构单元顶部的外延阻挡层，以暴露出所述周期结构的各个周期结构单元的顶部。

4.根据权利要求3所述的半导体同质衬底的制备方法，其特征在于，所述低溶解性溶剂为可控制的以慢速溶解去除所述周期结构的各个周期结构单元顶部的熔体固化物质的有机溶剂。

5.根据权利要求1所述的半导体同质衬底的制备方法，其特征在于，在去除剩余的熔体固化物质时，采用高溶解性溶剂溶解去除剩余的熔体固化物质，所述高溶解性溶剂为可快速溶解完全去除剩余的熔体固化物质的有机溶剂。

6.根据权利要求1所述的半导体同质衬底的制备方法，其特征在于，所述熔体为采用熔融温度小于等于300℃且能够溶解于有机溶剂的疏水有机固体物质，进行熔融后得到的液体。

7.根据权利要求1所述的半导体同质衬底的制备方法，其特征在于，在所述母衬底及周期结构表面与所述外延阻挡层之间，还形成一用于阻止氧元素向半导体内部扩散的扩散阻止层；在去除所述周期结构的各个周期结构单元顶部的熔体固化物质和外延阻挡层时，还去除相应位置的扩散阻止层，以暴露所述周期结构的各个周期结构单元的顶部。

8.根据权利要求1所述的半导体同质衬底的制备方法，其特征在于，所述周期结构单元为柱状、条状、带状、波浪状、锥状或者不规则形状。