[发明专利]制造应变绝缘体上半导体衬底的方法

权利要求书

1.制造应变绝缘体上半导体衬底的方法，所述方法包括：

(a)提供包括单晶半导体层(13)的供体衬底(1)；

(b)提供包括应变单晶半导体材料的表面层(20)的接收衬底(2)；

(c)使所述供体衬底(1)与所述接收衬底(2)接合，介电层(11,22)位于界面处；

(d)将所述单晶半导体层(13)从所述供体衬底(1)转移至所述接收衬底(2)；

(e)从由所转移的单晶半导体层(13)、所述介电层(11,22)和所述应变半导体材料层(20)形成的堆叠体切割下一部分，所述切割操作导致所述应变半导体材料中应变的弛豫，并且导致将所述应变的至少一部分施加至所转移的单晶半导体层；

所述方法的特征在于，步骤(b)另外包括在所述接收衬底(2)的所述应变半导体材料层(20)上形成介电接合层(22)或由与所述供体衬底(1)的所述单晶半导体层(13)相同的弛豫或至少部分弛豫的单晶材料组成的接合层(23)，并且在步骤(c)中，所述接合层(22,23)位于所述供体衬底和所述接收衬底之间的接合界面处。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述接合层(22)通过在所述接收衬底的应变半导体材料层(20)上沉积介电材料而形成。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述供体衬底(1)包括在所述单晶半导体层上的第一介电层(11)，所述第一介电层(11)和所述接合层(22)一起形成所述应变绝缘体上半导体衬底的掩埋电绝缘层(30)。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述接合层(22)包括半导体材料的氧化物或氮化物。

5.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述接合层(22)的厚度为1至30nm。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述接合层(23)通过在所述应变半导体材料层(20)上外延生长与所述供体衬底(1)的所述单晶半导体层(13)相同的半导体材料而形成。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述接合层(23)的厚度为1至20nm。

8.如权利要求6或7所述的方法，其中，所述接合层(23)和所述供体衬底的所述单晶半导体层(13)由硅制成。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述应变半导体材料层(20)由硅-锗制成。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述应变半导体层(20)通过在硅载体衬底(21)上外延生长而形成。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，在完成步骤(d)后，所转移的单晶半导体层(13)和所述应变半导体材料层(20)之间包含的所述介电层(11,22,30)的厚度小于或等于50nm，优选小于或等于25nm。

12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，步骤(a)包括将离子物质注入到所述供体衬底(1)中以便形成界定所述单晶半导体层(13)的弱化区(12)的操作，并且步骤(d)包括使所述供体衬底(1)沿着所述弱化区(12)分离。

13.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，步骤(d)包括使所述供体衬底(1)在与接合界面(I)相反的面上减薄直至所转移的单晶半导体层(13)的操作。

14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，所述方法在步骤(e)之前另外包括使所转移的单晶半导体层(13)减薄和/或平滑的步骤。

15.如权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，切割所述堆叠体的所述部分的操作通过超出所述应变半导体材料层(20)延伸到所述接收衬底(2)中的沟槽隔离(T)来进行。