[发明专利]一种硅基绝缘体上锗衬底结构及其制备方法有效
申请号: | 201210258454.X | 申请日: | 2012-07-24 |
公开(公告)号: | CN103578934A | 公开(公告)日: | 2014-02-12 |
发明(设计)人: | 王盛凯;刘洪刚;孙兵;赵威;薛百清 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | H01L21/20 | 分类号: | H01L21/20;H01L21/762 |
代理公司: | 北京华沛德权律师事务所 11302 | 代理人: | 刘丽君 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 绝缘体 衬底 结构 及其 制备 方法 | ||
1.一种硅基绝缘体上锗衬底结构,其特征在于,所述锗衬底结构包括硅衬底、结晶氧化铍层和结晶锗层;所述硅衬底位于所述锗衬底结构的底部,所述结晶氧化铍层置于所述硅衬底之上,所述结晶锗层置于所述结晶氧化铍层之上。
2.如权利要求1所述的硅基绝缘体上锗衬底结构,其特征在于,所述硅衬底为单晶硅(100)衬底、单晶硅(110)衬底或单晶硅(111)衬底。
3.如权利要求1所述的硅基绝缘体上锗衬底结构,其特征在于,所述结晶锗层为单晶锗层;所述单晶锗层的晶面为锗(111)、锗(110)或锗(100)。
4.如权利要求1所述的硅基绝缘体上锗衬底结构,其特征在于,所述结晶氧化铍层的晶体结构为六方相单晶。
5.一种硅基绝缘体上锗衬底结构的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
将表面清洁的单晶硅衬底置于真空腔体内;
将所述单晶硅衬底加热,并在所述单晶硅衬底上沉积金属铍层;
原位对所述金属铍层进行氧化处理,形成结晶氧化铍层;
在所述结晶氧化铍层上高温原位沉积单晶锗层,形成结晶锗层。
6.如权利要求5所述的硅基绝缘体上锗衬底结构的制备方法,其特征在于,所述将所述单晶硅衬底加热,并在所述单晶硅衬底上沉积金属铍层的步骤具体包括:
将所述单晶硅衬底加热至400~900℃,获得重构表面的单晶硅衬底;
将所述重构表面的单晶硅衬底降温至室温~500℃,在所述单晶硅衬底表面上沉积金属铍层。
7.如权利要求6所述的硅基绝缘体上锗衬底结构的制备方法,其特征在于,所述沉积金属铍层的方法具体为分子束外延法、物理沉积法或化学沉积法;所述金属铍层的厚度为
8.如权利要求5所述的硅基绝缘体上锗衬底结构的制备方法,其特征在于,所述原位对所述金属铍层进行氧化处理,形成结晶氧化铍层的步骤具体为:在室温~500℃的温度条件下,采用氧等离子体或者氧自由基原位对所述金属铍层进行氧化处理,形成结晶氧化铍层。
9.如权利要求5所述的硅基绝缘体上锗衬底结构的制备方法,其特征在于,所述在所述结晶氧化铍层上高温原位沉积单晶锗层,形成结晶锗层的步骤具体为:将所述单晶硅衬底加热至200~800℃,采用分子束外延法、物理沉积法或化学沉积法在所述结晶氧化铍层上沉积单晶锗层,形成结晶锗层。
10.如权利要求9所述的硅基绝缘体上锗衬底结构的制备方法,其特征在于,当采用所述分子束外延法沉积单晶锗层时,所述单晶锗层的厚度通过控制外延时间的长短来自由调整;所述单晶锗层的最小厚度为0.5nm。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造