[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

专利信息
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
【权利要求书】:

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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