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公开(公告)号：CN103014847A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210587242.6
申请日：2012-12-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种制备高单晶质量的张应变锗纳米薄膜的方法，该方法包括以下步骤：提供一GeOI衬底；在该GeOI衬底的顶层锗上外延InxGa1-xAs层，其中，所述InxGa1-xAs层厚度不超过InxGa1-xAs/GeOI 结合体的临界厚度，x的取值范围为0～1；在该InxGa1-xAs层上外延Ge纳米薄膜层，形成Ge/InxGa1-xAs/GeOI 结合体；所述Ge纳米薄膜的厚度与所述GeOI衬底中顶层锗的厚度相等；且不超过Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体的临界厚度；利用光刻以及RIE技术将Ge/InxGa1-xAs/GeOI 结合体进行图形化并得到腐蚀窗口；湿法腐蚀，直至所述埋氧层被腐蚀完全，其余 Ge/InxGa1-xAs/Ge结合体与所述底层硅脱离。本发明所制备的张应变锗具有较低的位错密度，较高的单晶质量；通过该种方法所制备的张应变Ge薄膜具有应变大小任意可调的特点；制备的Ge薄膜应变大，迁移率高。
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公开(公告)号：CN102683178A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210175117.4
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
Abstract: 本发明提供一种绝缘体上半导体及其制备方法，先在第一Si衬底上的第一SiO2层刻出多个孔道，然后选择性外延Ge、SixGeyCzSn1-x-y-z、III-V族等半导体材料，填充所述孔道并形成半导体层，以获得性能优异的半导体层，在所述半导体层表面键合具有第二SiO2层的第二Si衬底，然后去除所述Si衬底并去除所述SiO2，接着填充PMMA，并在所得结构的下表面键合具有第三SiO2层的第三Si衬底，退火使PMMA膨胀以剥离上述结构，该剥离工艺简单，有利于节约成本，最后进行抛光以完成所述绝缘体上半导体的制备。本发明与现有的半导体技术兼容；通过选择性外延可降低半导体层的缺陷，有利于绝缘体上半导体性能的提高；通过PMMA退火膨胀剥离的工艺简单，有利于节约成本。本发明适用于工业生产。
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公开(公告)号：CN105428300B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201410472955.7
申请日：2014-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
Abstract: 本发明提供一种吸附剥离制备绝缘体上材料的方法，包括以下步骤：提供一衬底，在其上依次外延掺杂单晶层、超晶格结构层及待转移层；然后进行离子注入，使离子注入到所述掺杂单晶层下表面以下预设深度；再提供一表面形成有绝缘层的基板，与待转移层键合形成键合片并进行退火处理，使掺杂层吸附离子形成微裂纹从下表面处剥离，得到绝缘体上材料。本发明利用掺杂层吸附剥离及键合来制备绝缘体上材料，其中，掺杂层由掺杂单晶层及非掺杂或低掺杂的超晶格结构层叠加而成；超晶格结构层可以增强掺杂单晶层的离子吸附能力，使得掺杂单晶层在低掺杂浓度下也可以发生吸附剥离，而低掺杂浓度可以降低掺杂离子扩散到待转移层中的几率，保证待转移层的质量。
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公开(公告)号：CN104752308B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201310732416.8
申请日：2013-12-26
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混合加热制备绝缘体上材料的方法，包括以下步骤：S1：提供一Si衬底，在所述Si衬底表面外延生长掺杂单晶薄膜；S2：接着再外延生长一待转移层；S3：从所述待转移层正面进行离子注入，使离子注入到所述掺杂单晶薄膜与所述Si衬底的界面以下预设深度；S4：提供表面具有绝缘层的基板与所述待转移层键合形成键合片，并在第一预设温度下退火并保持第一预设时间，以使所述掺杂单晶薄膜吸附离子并形成微裂纹；S5：再将所述键合片在第二预设温度下退火并保持第二预设时间，剥离得到绝缘体上材料；所述第一预设温度高于所述第二预设温度，所述第一预设时间小于所述第二预设时间。本发明可以减小制备周期，降低成本，且无需经过后续CMP处理。
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公开(公告)号：CN105428302A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201410475087.8
申请日：2014-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
Abstract: 本发明提供一种利用低温剥离技术制备绝缘体上材料的方法，至少包括以下步骤：首先提供一衬底，在其上依次外延掺杂层及待转移层；然后进行离子注入，使离子注入到所述掺杂层下表面以下预设深度；再提供一表面形成有绝缘层的基板，与待转移层键合形成键合片并进行微波退火处理，使掺杂层吸附离子形成微裂纹从下表面处剥离，得到绝缘体上材料。本发明利用掺杂层吸附剥离及键合来制备绝缘体上材料，其中，对键合片进行微波退火处理，微波退火处理过程中，掺杂层与衬底界面处局域温度较高以致剥离，而键合片整体温度较低，使得掺杂离子不易扩散到待转移层中，且低温不会对所述待转移层及其它层产生不良影响，有利于制备得到高质量的绝缘体上材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105428301A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201410475054.3
申请日：2014-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/324
Abstract: 本发明提供一种利用微波退火技术低温制备GOI的方法，至少包括以下步骤：首先提供一衬底并在其上依次外延掺杂层及第一Ge层；然后进行离子注入，使离子注入到所述掺杂层下表面以下预设深度；再提供一表面形成有绝缘层的基板，与第一Ge层键合形成键合片，并进行微波退火处理，使掺杂层吸附离子形成微裂纹从下表面处剥离，得到绝缘体上锗。本发明利用掺杂层吸附剥离及键合来制备GOI，其中，对键合片进行微波退火处理，微波退火处理过程中，掺杂层与衬底界面处局域温度较高以致剥离，而键合片整体温度较低，使得掺杂离子不易扩散到第一Ge层中，且低温不会对第一Ge层及其它层产生不良影响，有利于制备得到高质量的GOI。
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公开(公告)号：CN103014847B
公开(公告)日：2015-08-05
申请号：CN201210587242.6
申请日：2012-12-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种制备高单晶质量的张应变锗纳米薄膜的方法，该方法包括以下步骤：提供一GeOI衬底；在该GeOI衬底的顶层锗上外延InxGa1-xAs层，其中，所述InxGa1-xAs层厚度不超过InxGa1-xAs/GeOI结合体的临界厚度，x的取值范围为0～1；在该InxGa1-xAs层上外延Ge纳米薄膜层，形成Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体；所述Ge纳米薄膜的厚度与所述GeOI衬底中顶层锗的厚度相等；且不超过Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体的临界厚度；利用光刻以及RIE技术将Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体进行图形化并得到腐蚀窗口；湿法腐蚀，直至所述埋氧层被腐蚀完全，其余Ge/InxGa1-xAs/Ge结合体与所述底层硅脱离。本发明所制备的张应变锗具有较低的位错密度，较高的单晶质量；通过该种方法所制备的张应变Ge薄膜具有应变大小任意可调的特点；制备的Ge薄膜应变大，迁移率高。
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公开(公告)号：CN104752308A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201310732416.8
申请日：2013-12-26
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: H01L21/762 , H01L21/265 , H01L21/324 , H01L21/7624
Abstract: 本发明提供一种基于混合加热制备绝缘体上材料的方法，包括以下步骤：S1：提供一Si衬底，在所述Si衬底表面外延生长掺杂单晶薄膜；S2：接着再外延生长一待转移层；S3：从所述待转移层正面进行离子注入，使离子注入到所述掺杂单晶薄膜与所述Si衬底的界面以下预设深度；S4：提供表面具有绝缘层的基板与所述待转移层键合形成键合片，并在第一预设温度下退火并保持第一预设时间，以使所述掺杂单晶薄膜吸附离子并形成微裂纹；S5：再将所述键合片在第二预设温度下退火并保持第二预设时间，剥离得到绝缘体上材料；所述第一预设温度高于所述第二预设温度，所述第一预设时间小于所述第二预设时间。本发明可以减小制备周期，降低成本，且无需经过后续CMP处理。
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公开(公告)号：CN103646853A
公开(公告)日：2014-03-19
申请号：CN201310724004.X
申请日：2013-12-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/02 , H01L21/762
CPC classification number: H01L21/02422 , H01L21/02617 , H01L21/02664
Abstract: 本发明提供一种绝缘体上含锗薄膜结构的制备方法，包括以下步骤：S1：提供一sSOI衬底，在张应变顶层硅表面外延生长一预设Ge组分的单晶SiGe薄膜；所述张应变顶层硅的晶格长度与所述单晶SiGe薄膜的晶格长度相等；S2：在所述单晶SiGe薄膜表面形成一Si帽层；S3：将步骤S2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、含锗薄膜及SiO2层的叠层结构；S4：腐蚀掉所述叠层结构表面的SiO2层以得到绝缘体上含锗薄膜结构。本发明通过选择合适张应变顶层硅及相应含锗组分的单晶SiGe薄膜，使得张应变顶层硅与其上的单晶SiGe薄膜的晶格匹配，从而降低缺陷来源，能够获得高质量的SGOI或GOI材料。
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公开(公告)号：CN103065938A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201210593808.6
申请日：2012-12-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明涉及一种制备直接带隙Ge薄膜的方法，包括提供一GeOI衬底；对所述顶层锗纳米薄膜进行图形化处理，开出若干与底部所述埋氧层贯通的腐蚀窗口；湿法腐蚀直至埋氧层被彻底腐蚀掉，使得所述图形化的顶层锗纳米薄膜与硅衬底虚接触；提供一PDMS载体，所述PDMS载体与所述顶层锗纳米薄膜紧密接触，从而将与硅衬底虚接触的顶层锗纳米薄膜转移到PDMS载体上；将该PDMS载体两端夹紧，并反向施加机械拉伸使得顶层锗纳米薄膜随着PDMS载体的拉伸而形变，在其内部产生张应变。采用本发明的方法制备的直接带隙Ge薄膜应变大小可控，可用于光电器件；其具有低缺陷、低位错密度的特点；通过机械拉伸制备直接带隙Ge纳米薄膜的方法工艺简单，成本较低。
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