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公开(公告)号：CN103065933B
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201110325364.3
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种直接带隙Ge薄膜的制备方法及层叠结构，所述制备方法是首先在GaAs衬底上分别外延出InxGa1-xAs层和Ge层，其中，0.223﹤x≤1，并使InxGa1-xAs层的厚度不超过其生长在GaAs衬底上的临界厚度，使Ge层的厚度不超过其生长在InxGa1-xAs层上的临界厚度，以制备出Ge薄膜的样品；接着，对样品进行氦离子或氢离子注入，并使离子的峰值分布在所述InxGa1-xAs层与GaAs衬底相结合的界面下10nm～1000nm，然后对样品进行快速热退火以得到弛豫的InxGa1-xAs层和张应变Ge薄膜；依据InxGa1-xAs层的弛豫度得出InyGa1-yAs中In组分y，并在Ge层上外延出InyGa1-yAs层以减少样品中的缺陷密度，最后在InyGa1-yAs层上再外延顶层Ge薄膜，并使顶层Ge薄膜的厚度不超过其生长在所述InyGa1-yAs层上的临界厚度，以制备出直接带隙Ge薄膜。
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公开(公告)号：CN103065931B
公开(公告)日：2015-09-23
申请号：CN201110324587.8
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明提供一种制备半导体弛豫、应变材料并使其层转移的方法，首先在Si衬底上依次外延生长中间薄层、Si外延层、及顶Si1-xGex层，其中Ge组分x为0﹤x≤0.5，并使Si1-xGex层的厚度不超过其生长在Si外延层上的临界厚度；然后对样品进行氦离子注入及氢离子，并使离子的峰值分布在中间薄层，经退火后使顶Si1-xGex层弛豫；最后将样品与支撑衬底键合，并依次进行预键合、剥离、以及加强键合作业，最后经选择性腐蚀去除残余的中间薄层及Si外延层，实现材料的层转移，本发明由于两次注入的离子都分布在薄层处，形成氢氦共注，有效降低剥离所需注入剂量，进而达到了提高生产效率和降低生产成本的目的。
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公开(公告)号：CN104425342B
公开(公告)日：2017-08-15
申请号：CN201310382840.4
申请日：2013-08-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/683
Abstract: 本发明提供一种厚度可控的绝缘体上半导体材料的制备方法，包括步骤：1）于第一衬底表面外延一掺杂的单晶薄膜；2）依次外延一重掺杂单晶层及一顶层半导体材料；3）将剥离离子注入至单晶薄膜下方的第一衬底预设深度的位置；4）提供表面具有绝缘层的第二衬底，并键合绝缘层及顶层半导体材料；5）使重掺杂单晶层与第一衬底从该单晶薄膜处分离；6）采用预设溶液腐蚀以去除重掺杂单晶层，其中，所述预设溶液对重掺杂单晶层的腐蚀速率大于其对顶层半导体材料的腐蚀速率。本发明通过掺杂的超薄单晶薄膜实现剥离，将剥离面控制在非常薄的一个层面内；通过高选择比的腐蚀工艺，可以制作出高质量且厚度可控性高的绝缘体上半导体材料。
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公开(公告)号：CN103065932A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110324589.7
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种张应变Ge薄膜的制备方法及层叠结构，所述制备方法首先在GaAs衬底上分别外延出InxGa1-xAs层和顶层Ge薄膜，所述InxGa1-xAs层中In组分x为0﹤x≤1，并使所述InxGa1-xAs层的厚度不超过其生长在所述GaAs衬底上的临界厚度，使所述顶层Ge薄膜的厚度不超过其生长在所述InxGa1-xAs层上的临界厚度，以制备出Ge薄膜的样品；其次，对所述样品进行氦离子或氢离子注入，并使氦离子或氢离子的峰值分布在所述InxGa1-xAs层与GaAs衬底相结合的界面下10～1000nm；最后对所述样品进行快速热退火，退火后得到弛豫的InxGa1-xAs层和张应变Ge薄膜，进而达到了用低成本制备出具有张应变、高迁移率Ge薄膜，并能减小InxGa1-xAs缓冲层的厚度、降低其穿透位错密度的目的。
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公开(公告)号：CN104425342A
公开(公告)日：2015-03-18
申请号：CN201310382840.4
申请日：2013-08-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/683
CPC classification number: H01L21/76254
Abstract: 本发明提供一种厚度可控的绝缘体上半导体材料的制备方法，包括步骤：1）于第一衬底表面外延一掺杂的单晶薄膜；2）依次外延一重掺杂单晶层及一顶层半导体材料；3）将剥离离子注入至单晶薄膜下方的第一衬底预设深度的位置；4）提供表面具有绝缘层的第二衬底，并键合绝缘层及顶层半导体材料；5）使重掺杂单晶层与第一衬底从该单晶薄膜处分离；6）采用预设溶液腐蚀以去除重掺杂单晶层，其中，所述预设溶液对重掺杂单晶层的腐蚀速率大于其对顶层半导体材料的腐蚀速率。本发明通过掺杂的超薄单晶薄膜实现剥离，将剥离面控制在非常薄的一个层面内；通过高选择比的腐蚀工艺，可以制作出高质量且厚度可控性高的绝缘体上半导体材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103219274A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201210017883.8
申请日：2012-01-19
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
Abstract: 本发明提供一种基于量子阱结构来制备SGOI或sSOI的方法。根据本发明的方法，先在衬底表面形成由Si1-xGex/Ge或Si/Si1-xGex形成的量子阱结构的材料层后，进行退火处理；接着在已形成的结构表面先低温生长Si1-xGex和/或Si以修复表面，再形成由Si1-xGex/Ge或Si/Si1-xGex形成的量子阱结构的材料层，并进行退火处理，如此重复两三个周期后，再在所形成的结构表面低温生长Si1-xGex/Si的材料层，并采用智能剥离技术将已形成Si1-xGex/Si材料层转移到含氧衬底的含氧层表面，由此可形成高质量的SGOI或sSOI结构。
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公开(公告)号：CN103065933A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110325364.3
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种直接带隙Ge薄膜的制备方法及层叠结构，所述制备方法是首先在GaAs衬底上分别外延出InxGa1-xAs层和Ge层，其中，0.223﹤x≤1，并使InxGa1-xAs层的厚度不超过其生长在GaAs衬底上的临界厚度，使Ge层的厚度不超过其生长在InxGa1-xAs层上的临界厚度，以制备出Ge薄膜的样品；接着，对样品进行氦离子或氢离子注入，并使离子的峰值分布在所述InxGa1-xAs层与GaAs衬底相结合的界面下10nm～1000nm，然后对样品进行快速热退火以得到弛豫的InxGa1-xAs层和张应变Ge薄膜；依据InxGa1-xAs层的弛豫度得出InyGa1-yAs中In组分y，并在Ge层上外延出InyGa1-yAs层以减少样品中的缺陷密度，最后在InyGa1-yAs层上再外延顶层Ge薄膜，并使顶层Ge薄膜的厚度不超过其生长在所述InyGa1-yAs层上的临界厚度，以制备出直接带隙Ge薄膜。
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公开(公告)号：CN103065931A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110324587.8
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明提供一种制备半导体弛豫、应变材料并使其层转移的方法，首先在Si衬底上依次外延生长中间薄层、Si外延层、及顶Si1-xGex层，其中Ge组分x为0﹤x≤0.5，并使Si1-xGex层的厚度不超过其生长在Si外延层上的临界厚度；然后对样品进行氦离子注入及氢离子，并使离子的峰值分布在中间薄层，经退火后使顶Si1-xGex层弛豫；最后将样品与支撑衬底键合，并依次进行预键合、剥离、以及加强键合作业，最后经选择性腐蚀去除残余的中间薄层及Si外延层，实现材料的层转移，本发明由于两次注入的离子都分布在薄层处，形成氢氦共注，有效降低剥离所需注入剂量，进而达到了提高生产效率和降低生产成本的目的。
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公开(公告)号：CN103972148B
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201410222756.0
申请日：2014-05-23
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
CPC classification number: Y02P80/30
Abstract: 本发明提供一种超薄膜绝缘体上材料的制备方法，包括步骤：1)在所述第一衬底表面外延第一掺杂单晶层、缓冲层、第二掺杂单晶层以及待转移层；2)低剂量离子注入至所述第一掺杂单晶层与第一衬底的界面以下预设深度；3)键合所述第二衬底的绝缘层与待转移层；4)退火剥离所述缓冲层与第一衬底；5)低剂量离子注入至所述第二掺杂单晶层与缓冲层的界面以上预设深度；6)键合所述第三衬底的绝缘层与缓冲层；7)退火剥离所述缓冲层与待转移层，获得两种绝缘体上材料。本发明采用两次注入剥离技术在制备超薄绝缘体上待转移层材料的同时，通过第二次剥离，还制备了另外一种绝缘体上材料，即，缓冲材料，这使得整个制备过程中几乎没有材料损耗。
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公开(公告)号：CN103065932B
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201110324589.7
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种张应变Ge薄膜的制备方法及层叠结构，所述制备方法首先在GaAs衬底上分别外延出InxGa1-xAs层和顶层Ge薄膜，所述InxGa1-xAs层中In组分x为0﹤x≤1，并使所述InxGa1-xAs层的厚度不超过其生长在所述GaAs衬底上的临界厚度，使所述顶层Ge薄膜的厚度不超过其生长在所述InxGa1-xAs层上的临界厚度，以制备出Ge薄膜的样品；其次，对所述样品进行氦离子或氢离子注入，并使氦离子或氢离子的峰值分布在所述InxGa1-xAs层与GaAs衬底相结合的界面下10～1000nm；最后对所述样品进行快速热退火，退火后得到弛豫的InxGa1-xAs层和张应变Ge薄膜，进而达到了用低成本制备出具有张应变、高迁移率Ge薄膜，并能减小InxGa1-xAs缓冲层的厚度、降低其穿透位错密度的目的。
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