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一种锗虚衬底外延制造方法实质审查 发明

具体技术细节

[0004] 鉴于以上现有技术存在的问题,本发明提出一种锗虚衬底外延制造方法,主要解决现有的锗虚衬底制作方法得到的锗薄膜缺陷和位错较多或者表面较为粗糙影像后续器件制作质量以及光学性能的问题。
[0005] 为了实现上述目的及其他目的,本发明采用的技术方案如下。
[0006] 本申请提供一种锗虚衬底外延制造方法,包括:提供衬底;在所述衬底上依次低温外延和高温外延生长锗薄膜,得到第一样品,其中所述第一样品包括依次堆叠的低温外延锗层和高温外延锗层;对所述第一样品进行高温原位退火,以消除所述低温外延锗层和所述高温外延锗层点缺陷并使得失配位错被压制在所述低温外延锗层;将所述衬底的温度降低至低温外延生长的第一目标温度后再依次低温外延和高温外延生长锗薄膜,得到第二样品;对所述第二样品进行高温原位退火,得到目标外延锗薄膜。
[0007] 在本申请一实施例中,提供衬底的步骤包括:对晶圆依次进行清洗、烘干和脱氧处理,得到所述衬底。
[0008] 在本申请一实施例中,所述脱氧处理的工艺条件包括:真空腔室中加热至1000℃条件下脱氧30分钟。
[0009] 在本申请一实施例中,在完成所述低温外延后不终止外延生长,继续基于预设升温梯度将衬底温度升高至所述高温外延的第二目标温度。
[0010] 在本申请一实施例中,在进行所述低温外延时将锗源温度调节至1150℃,[0011] 在进行所述高温外延时将所述锗源温度调节至900℃。
[0012] 在本申请一实施例中,所述第一目标温度不高于380℃。
[0013] 在本申请一实施例中,所述第二目标温度包括600℃。
[0014] 在本申请一实施例中,所述低温外延锗层和所述高温外延锗层的厚度分别为150nm和200nm。
[0015] 在本申请一实施例中,所述高温原位退火的工艺条件包括:提升所述衬底温度至800℃进行原位退火30分钟。
[0016] 本申请还提供一种锗虚衬底,所述锗虚衬底基于所述的锗虚衬底外延制造方法得到。
[0017] 如上所述,本申请提出的一种锗虚衬底外延制造方法及锗虚衬底,具有以下有益效果。
[0018] 本申请在衬底上进行低温、高温外延后高温原位退火,在循环进行低温、高温外延和高温退火,得到高质量的这薄膜,经过第一次高温退火可降低低温外延锗层的点缺陷密度,第二次低温外延相对于第一样品而言属于同质外延,这使得第二次低温外延几乎不会产生失配错位,且通过第二次低温外延可以使得样品表面平整,再通过第二次高温外延可消除大量点缺陷,经过第二次高温退火后可得到晶体质量高、便面粗糙度低的锗薄膜,可用于后续锗锡薄膜外延的虚衬底。

法律保护范围

涉及权利要求数量10:其中独权2项,从权-2项

1.一种锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,包括:
提供单晶硅衬底;
在所述衬底上依次低温外延和高温外延生长锗薄膜,得到第一样品,其中所述第一样品包括依次堆叠的低温外延锗层和高温外延锗层;
对所述第一样品进行高温原位退火,以消除所述低温外延锗层和所述高温外延锗层点缺陷并使得失配位错被压制在所述低温外延锗层;
将所述衬底的温度降低至低温外延生长的第一目标温度后再依次低温外延和高温外延生长锗薄膜,得到第二样品;
对所述第二样品进行高温原位退火,得到目标外延锗虚衬底薄膜。
2.根据权利要求1所述的锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,提供单晶硅衬底的步骤包括:
对晶圆依次进行清洗、烘干和脱氧处理,得到所述衬底。
3.根据权利要求2所述的锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,所述脱氧处理的工艺条件包括:真空腔室中加热至1000℃条件下脱氧30分钟。
4.根据权利要求1所述的锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,在完成所述低温外延后不终止外延生长,继续基于预设升温梯度将衬底温度升高至所述高温外延的第二目标温度。
5.根据权利要求4所述的锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,在进行所述低温外延时将锗源温度调节至1150℃,在进行所述高温外延时将所述锗源温度调节至900℃。
6.根据权利要求1所述的锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,所述第一目标温度不高于380℃。
7.根据权利要求4所述的锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,所述第二目标温度包括
600℃。
8.根据权利要求1‑6任一所述的锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,所述低温外延锗层和所述高温外延锗层的厚度分别为150nm和200nm。
9.根据权利要求1所述的锗虚衬底外延制造方法,其特征在于,所述高温原位退火的工艺条件包括:提升所述衬底温度至800℃进行原位退火30分钟。
10.一种锗虚衬底,其特征在于,所述锗虚衬底基于权利要求1‑9任一所述的锗虚衬底外延制造方法得到。

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