[发明专利]复合基板的制造方法及复合基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合基板的制造方法及复合基板。

背景技术

GaAs、InGaAs等III-V族化合物半导体具有高电子迁移率，Ge、SiGe等IV族半导体具有高空穴迁移率。因此，如果由III-V族化合物半导体构成N沟道型的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管；另外以下有时也会将N沟道型的MOSFET简称为“nMOSFET”)，并由IV族半导体构成P沟道型的MOSFET(以下有时简称为“pMOSFET”)，便能够实现具有高性能的CMOSFET(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，互补型金属氧化物半导体场效应晶体管)。在非专利文献1中公开了将以III-V族化合物半导体为沟道的N沟道型MOSFET和以Ge为沟道的P沟道型MOSFET形成在单一基板上的CMOSFET结构。

为了将以III-V族化合物半导体为沟道的N沟道型MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor Field Effect Transistor，金属绝缘体半导体场效应晶体管；另外以下有时也会将N沟道型MISFET简称为“nMISFET”)和以IV族半导体为沟道的P沟道型MISFET(以下有时简称为“pMISFET”)形成在一个基板上，就需要有将nMISFET用的III-V族化合物半导体和pMISFET用的IV族半导体形成于单一基板上的技术。另外，考虑到要制造成LSI(Large Scale Integration，大规模集成电路)，优选将nMISFET用的III-V族化合物半导体结晶层及pMISFET用的IV族半导体结晶层形成于能够利用现有制造装置及现有工序的硅基板上。

作为在单一基板(例如硅基板)上形成III-V族化合物半导体层及IV族半导体结晶层这样的异种材料的技术，已知有将在结晶生长用基板上形成的半导体结晶层转印到转印目的基板上的技术。例如，在非专利文献2中公开了一种在GaAs基板上形成AlAs层作为牺牲层，并将在该牺牲层(AlAs层)上形成的Ge层转印到Si基板上的技术。

非专利文献1：S.Takagi，et al.，SSE，vol.51，pp.526-536，2007.

非专利文献2：Y.Bai and E.A.Fitzgerald，ECS Transactions，33(6)927-932(2010)

发明内容

发明要解决的问题：

在非专利文献2所记载的技术中，通过刻蚀去除作为牺牲层的AlAs层，将作为转印对象的半导体结晶层的Ge层从作为结晶生长用基板的GaAs基板分离。然而，由于牺牲层夹设配置于结晶生长用基板与Ge层之间，要通过结晶生长用基板与Ge层的间隙处的横向刻蚀进行去除，但如果牺牲层的层厚很薄，则无法充分供应刻蚀液，从而有去除牺牲层需要很长时间的问题。

如果形成很厚的牺牲层，虽然能够使刻蚀液的供应加快，使去除牺牲层的时间缩短，但层厚较大的牺牲层会使在牺牲层上形成的半导体结晶层的结晶性下降，这是不佳的。另外，虽然从保持与转印目的基板较高的粘合性的观点来看，优选要维持半导体结晶层的高平坦性，但当牺牲层的层厚变大时，牺牲层表面的平坦性下降，在牺牲层上形成的半导体结晶层的平坦性也会下降。

另外，假设从结晶生长用基板被转印到转印目的基板的半导体结晶层被进一步转印到其他的转印目的基板上。此处，从结晶生长用基板向转印目的基板的转印阶段中的转印目的基板与半导体结晶层的粘合层(或粘合机构)成为在从转印目的基板向下一个转印目的基板的转印阶段中的牺牲层(或脱离机构)。因此，必须对各个转印阶段中的刻蚀液及粘合层(牺牲层)的材料(或在各个转印阶段中的粘合机构)进行选择，以使粘合强度的大小关系相适合。为了增大这些选择的自由度，较佳地是能够控制动态地改变粘合层(牺牲层)的物性(粘合强度等)。

本发明的目的在于提供一种在将结晶生长用基板上形成的半导体结晶层转印到转印目的基板时提高牺牲层的刻蚀速度的技术。另外还在于控制各个转印阶段中的粘合层或牺牲层的粘合性。

解决问题的方案：