[发明专利]应变弛豫方法、形成半导体层和半导体器件的方法

权利要求书

1.一种应变弛豫方法，所述方法包括下述步骤：

在半导体基底的表面中形成多孔区；

在半导体基底的表面中的多孔区上形成与半导体基底晶格匹配的第一半导体层；

在第一半导体层上形成第二半导体层，第二半导体层形成为应变层；以及

弛豫第二半导体层。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括下述步骤：

在弛豫的第二半导体层上形成第三半导体层，第三半导体层形成为应变层；以及

弛豫第三半导体层。

3.如权利要求1所述的方法，其中，在半导体基底的表面中形成多孔区的步骤包括利用湿蚀刻剂并使电势施加到半导体基底与湿蚀刻剂之间来湿蚀刻半导体基底的顶表面。

4.如权利要求1所述的方法，其中，在弛豫第二半导体层之前，第一半导体层受到张应力，第二半导体层受到压应力。

5.如权利要求1所述的方法，其中，第一半导体层仅弱结合到半导体基底，从而当张应力被施加到第一半导体层时，第一半导体层可相对于半导体基底移动。

6.如权利要求1所述的方法，其中，第一半导体层直接形成在位于半导体基底的表面中的多孔区域上，第二半导体层直接形成在第一半导体层上。

7.如权利要求2所述的方法，其中，半导体基底包括硅基底，第一半导体层包括硅层，第二半导体层包括具有第一锗浓度的硅锗层，第三半导体层包括具有大于第一锗浓度的第二锗浓度的第二硅锗层。

8.如权利要求7所述的方法，其中，第二硅锗层的锗浓度大于75％，第二硅锗层中的穿透位错密度小于1×10⁵/cm²。

9.如权利要求7所述的方法，其中，硅层、第一硅锗层和第二硅锗层的总厚度小于75nm。

10.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括下述步骤：

在第二半导体层上形成第四半导体层；以及

至少部分地在第四半导体层上或者在第四半导体层中形成半导体器件。

11.一种形成应变弛豫半导体层的方法，所述方法包括下述步骤：

在半导体基底的柔顺区域的顶部上形成第一半导体层，半导体基底与第一半导体层晶格匹配，使得第一半导体层仅弱结合到半导体基底的柔顺区域，并且可在半导体基底的柔顺区域的顶表面上横向移动；

在第一半导体层上形成与第一半导体层晶格失配的第二半导体层；以及

对第二半导体层执行弛豫过程，所述弛豫过程在第一半导体层中产生穿透位错，同时使第二半导体层基本不具有穿透位错。

12.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括下述步骤：

在第二半导体层上形成与第二半导体层晶格失配的第三半导体层；以及

对第三半导体层执行弛豫过程，所述弛豫过程在第二半导体层中产生穿透位错，同时使第三半导体层基本不具有穿透位错。

13.如权利要求12所述的方法，其中，第一半导体层在弛豫之前受到张应力，第二半导体层在弛豫之前受到压应力。

14.如权利要求11所述的方法，其中，在半导体基底的柔顺区域的顶部上形成第一半导体层的步骤包括下述步骤：

在半导体基底的顶表面中形成多孔区，然后加热半导体基底以使表面孔中的至少一些表面孔封闭，同时使多孔区的内部是多孔的，以将半导体基底的区域转变为半导体基底的柔顺区域；以及

然后通过化学气相沉积在多孔区上生长第一半导体层。