[发明专利]一种SGOI结构的制备方法

权利要求书

1.一种SGOI结构的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

S1：提供一自下而上依次包括背衬底、埋氧层及顶层硅的SOI衬底，在所述顶层硅表面外延生长一单晶SiGe层；

S2：在所述单晶SiGe层表面形成一Si帽层；

S3：从所述Si帽层正面进行离子注入，注入深度到达所述顶层硅中；

S4：将步骤S3获得的结构进行锗浓缩，形成自下而上依次包含有背衬底、埋氧层、预设Ge浓度SiGe层及SiO₂层的叠层结构；

S5：腐蚀掉所述叠层结构表面的SiO₂层以得到SGOI结构。

2.根据权利要求1所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：所述预设Ge浓度SiGe层中，Ge的组分范围是50%～100%。

3.根据权利要求1所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤S1中，所述单晶SiGe层中Ge的组分小于40%。

4.根据权利要求1所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤S1中，所述单晶SiGe层的厚度小于其在所述顶层硅上生长的临界厚度。

5.根据权利要求1所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤S3中，采用H、He、C、Si及Ge中的至少一种元素进行离子注入，离子注入剂量小于2E16cm^-2。

6.根据权利要求1所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：于所述步骤S4中，锗浓缩的步骤包括：

S4-1：将步骤S3获得的结构首先在第一预设温度的含氧气氛下中氧化第一预设时间，然后在第一预设温度的氮气气氛中保持第二预设时间；

S4-2：重复步骤S4-1若干次直至所述单晶SiGe层中的Ge组分达到55～65%；

S4-3：将温度下降至第二预设温度，并将步骤S4-2获得的结构首先在所述第二预设温度的含氧气氛下氧化第三预设时间，然后在所述第二预设温度的氮气气氛中保持第四预设时间；

S4-4：重复步骤S4-3若干次直至完成锗浓缩，得到所述叠层结构。

7.根据权利要求6所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：所述第一预设温度为1050℃，第二预设温度为900℃；所述第一预设时间、第二预设时间、第三预设时间及第四预设时间均为30min。

8.根据权利要求6所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：通过调整所述第一预设时间、第二预设时间、第三预设时间及第四预设时间的长短以使得到的所述SGOI结构为绝缘体上应变锗硅或绝缘体上应变锗。

9.根据权利要求1所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：所述SGOI结构中，所述预设Ge浓度SiGe层的厚度范围是15～100nm。

10.根据权利要求1所述的SGOI结构的制备方法，其特征在于：所述顶层硅的厚度范围是30～100nm。