[发明专利]半导体结构与其制作方法

说明书

本申请提供了一种半导体结构与其制作方法。该制作方法包括：步骤S1，形成第一待键合结构和第二待键合结构，第一待键合结构包括牺牲层和预定键合的结构层，结构层和牺牲层形成异质结；步骤S2，向第一待键合结构和/或第二待键合结构施加作用力F并保持预定时间，使得第一待键合结构和第二待键合结构贴合，且结构层与第二待键合结构接触，对第一待键合结构和第二待键合结构进行加热，形成预半导体结构；步骤S3，去除牺牲层，形成半导体结构。该制作方法将应变施加引入到结构层中，形成质量较好的应变的结构层，进而形成性能较好的半导体结构。

技术领域

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种半导体结构与其制作方法。

背景技术

波长在1.5～2.4μm之间的光在短波红外区域中且广泛应用在民用和军事领域中。

锗是化学元素周期表中的第IV族元素，其带隙结构中的导带具有两个极小值，一个为0.86eV，称为直接带隙或者光子带隙，另一个为0.66eV，称为间接带隙或者电子带隙。光子带隙与波长为1.5μm的光相关，这使得锗可以应用在电话通信领域中，但是，在短波红外区域中，由应力工程方法引入的更长波长的光更具有应用前景。

硅和锗具有4.2％的晶格失配度，这使得锗在硅上生长时更容易产生缺陷，并且，在生长时应该要格外注意以避免形成高密度的穿透位错缺陷。一般地，在生长的过程中，首先在300～450℃之间进行低温生长，然后，在在600～800℃之间进行高温生长。这样的生长方式，低温生长时产生的缺陷较多，但这些缺陷不会扩散到高温生长的锗层中。

将锡和硅或者和锗合金的目的是形成间接带隙到直接带隙的转化，对于锗来说，这可能发生在锡的含量在6～8％之间，对于硅来说，锡的含量应该较多。因此，锗锡合金材料是光子领域中最引人注目的材料。锗锡层的其他优点是使得应用在pMOSFET中具有很高的迁移率，这是因为相比硅和锗来说，锗硅材料具有很高的空穴迁移率。但是，本领域技术人员公知的是，锡与锗具有15％的晶格失配，锡和硅具有17％的晶格失配，这使得SiSn和GeSn合金材料很难生长，必须有新的方法在硅层或者锗层生长这些合金材料。

目前现有技术中的键合方法，制作得到的结构中仍然具有大量的缺陷。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种半导体结构与其制作方法，以解决现有技术中的键合方法制作得到的结构的缺陷较多的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种半导体结构的制作方法，该制作方法包括：步骤S1，形成第一待键合结构和第二待键合结构，上述第一待键合结构包括牺牲层和预定键合的结构层，上述结构层和上述牺牲层形成异质结；步骤S2，向上述第一待键合结构和/或上述第二待键合结构施加作用力F并保持预定时间，使得上述第一待键合结构和上述第二待键合结构贴合，且上述结构层与上述第二待键合结构接触，对上述第一待键合结构和第二待键合结构进行加热，形成预半导体结构；步骤S3，去除上述牺牲层，形成半导体结构。

进一步地，对上述第一待键合结构和上述第二待键合结构进行加热与施加上述作用力同时进行，优选上述预定时间与上述加热的时间相同。

进一步地，上述步骤S1中，形成上述第一待键合结构的过程包括：提供上述牺牲层；在上述牺牲层的表面上设置上述结构层，优选上述牺牲层包括第一硅层。

进一步地，上述步骤S1中，形成上述第二待键合结构的过程包括：提供第二硅层；在上述第二硅层的表面上设置氧化硅层，且在上述预半导体结构中，上述氧化硅层与上述结构层接触。

进一步地，上述F的方向与上述第一待键合结构的厚度方向相同，且F≥10KN。