[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(12)的供体衬底(1)；

(b)提供包括应变单晶半导体材料表面层(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(13,22)位于所述供体衬底(1)和所述接收衬底(2)之间的接合界面处；

(d)将所述单晶半导体层(12)从所述供体衬底转移至所述接收衬底；

(e)通过超出所述应变单晶半导体材料表面层(20)延伸到所述接收衬底(2)中的沟槽隔离(T)，从由所转移的单晶半导体层、所述介电层和所述应变单晶半导体材料表面层形成的堆叠体切割下一部分，所述切割操作导致所述应变单晶半导体材料表面层中应变的弛豫，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(a)中提供的所述供体衬底(1)依次包括单晶载体衬底(10)、中间层(11)和所述单晶半导体层(12)，所述中间层(11)相对于单晶载体衬底(10)和所述单晶半导体层(12)的材料形成蚀刻停止层，步骤(d)包括将所述单晶半导体层(12)、所述中间层(11)、所述单晶载体衬底(10)的一部分(15)转移至所述接收衬底(2)；和

-在步骤(d)和(e)之间，实施相对于所述中间层(11)选择性地蚀刻所述单晶载体衬底的所述部分(15)的第一操作和相对于所述单晶半导体层(12)选择性地蚀刻所述中间层(11)的第二操作。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述供体衬底(1)通过在所述单晶载体衬底(10)上外延生长所述中间层(11)和随后的所述单晶半导体层(12)而形成。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述单晶载体衬底(10)包括与所述单晶半导体层(12)的材料相同的第一材料，并且所述中间层(11)包括与所述第一材料不同的第二材料，所述中间层的厚度(11)被选择为使得所述第二材料保持所述第一材料的晶格参数。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述单晶半导体层(12)由硅制成，所述中间层(11)由硅-锗制成。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述中间层(11)的厚度为5至20nm。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述应变单晶半导体材料表面层(20)包括硅-锗。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述应变单晶半导体材料表面层(20)通过在由硅制成的基体衬底(21)上外延生长而形成。

8.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在完成步骤(d)后，包括在所转移的单晶半导体层(12)和所述应变单晶半导体材料表面层(20)之间的所述介电层(13，22)的厚度小于或等于50nm。

9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在完成步骤(d)后，包括在所转移的单晶半导体层(12)和所述应变单晶半导体材料表面层(20)之间的所述介电层(13，22)的厚度小于或等于25nm。

10.如权利要求1至3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)中以便形成延伸到所述单晶载体衬底(10)中的弱化区(14)的操作，并且步骤(d)包括使所述供体衬底沿着所述弱化区(14)分离，以便将所述单晶半导体层(12)、所述中间层(11)和所述单晶载体衬底的一部分(15)转移到所述接收衬底(2)。