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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：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：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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公开(公告)号：CN102664166B
公开(公告)日：2013-11-27
申请号：CN201210175119.3
申请日：2012-05-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/8238 , H01L27/092
Abstract: 本发明提供一种CMOS器件及其制作方法，于具有SiO2层的Si衬底中分别形成第一深度的第一凹槽及大于所述第一深度的第二深度的第二凹槽，于所述第一凹槽及第二凹槽内分别形成Ge层、止刻层以及Ⅲ-Ⅴ族半导体层，然后采用选择性腐蚀技术刻蚀上述结构至所述第一凹槽内的Ge层，并使所述Ge层、SiO2层及Ⅲ-Ⅴ族半导体层处于同一平面，最后在所述Ge层上制作PMOS器件，在所述Ⅲ-Ⅴ族半导体层上制作NMOS器件以完成所述CMOS器件的制作。本发明只需在外延后通过选择性腐蚀工艺及抛光工艺即可获得具有Ge层及Ⅲ-Ⅴ族半导体层混合材料沟道的衬底，工艺简单，有利于降低成本；在该衬底上制备CMOS器件，具有较高的工作速度，有利于提高器件的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102664166A
公开(公告)日：2012-09-12
申请号：CN201210175119.3
申请日：2012-05-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/8238 , H01L27/092
Abstract: 本发明提供一种CMOS器件及其制作方法，于具有SiO2层的Si衬底中分别形成第一深度的第一凹槽及大于所述第一深度的第二深度的第二凹槽，于所述第一凹槽及第二凹槽内分别形成Ge层、止刻层以及Ⅲ-Ⅴ族半导体层，然后采用选择性腐蚀技术刻蚀上述结构至所述第一凹槽内的Ge层，并使所述Ge层、SiO2层及Ⅲ-Ⅴ族半导体层处于同一平面，最后在所述Ge层上制作PMOS器件，在所述Ⅲ-Ⅴ族半导体层上制作NMOS器件以完成所述CMOS器件的制作。本发明只需在外延后通过选择性腐蚀工艺及抛光工艺即可获得具有Ge层及Ⅲ-Ⅴ族半导体层混合材料沟道的衬底，工艺简单，有利于降低成本；在该衬底上制备CMOS器件，具有较高的工作速度，有利于提高器件的性能。
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公开(公告)号：CN103187248B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201110449534.9
申请日：2011-12-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/20 , H01L21/8238
Abstract: 本发明提供一种混合晶向绝缘体上锗晶片及器件的制备方法，通过在绝缘层上形成生长窗口在具有第一晶向的衬底上形成具有第二晶向的全局GOI，然后在具有第二晶向的衬底上形成具有第二晶向的Ge层，以制备出混合晶向绝缘体上锗晶片。在具有（100）晶向的Ge层制备NMOS器件，在具有（110）晶向的Ge层制备PMOS器件，在保证NMOS载流子迁移率的同时，大大地提高了PMOS载流子的迁移率，从而提高器件的整体驱动电流，降低了寄生电容，有利于电路集成度的提高。本发明工艺步骤简单，适用于半导体工业生产。
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公开(公告)号：CN103187248A
公开(公告)日：2013-07-03
申请号：CN201110449534.9
申请日：2011-12-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/20 , H01L21/8238
Abstract: 本发明提供一种混合晶向绝缘体上锗晶片及器件的制备方法，通过在绝缘层上形成生长窗口在具有第一晶向的衬底上形成具有第二晶向的全局GOI，然后在具有第二晶向的衬底上形成具有第二晶向的Ge层，以制备出混合晶向绝缘体上锗晶片。在具有（100）晶向的Ge层制备NMOS器件，在具有（110）晶向的Ge层制备PMOS器件，在保证NMOS载流子迁移率的同时，大大地提高了PMOS载流子的迁移率，从而提高器件的整体驱动电流，降低了寄生电容，有利于电路集成度的提高。本发明工艺步骤简单，适用于半导体工业生产。
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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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