[发明专利]绝缘硅上锗结构衬底的制备方法

权利要求书

1.一种绝缘硅上锗结构衬底的制备方法，包括：

对第二晶圆进行氢离子注入，并通过退火来修复晶格损伤，形成具有离子注入面的第二晶圆；

在所述第二晶圆的所述离子注入面外延生长锗薄膜；

在第一晶圆及所述第二晶圆的锗薄膜表面分别沉积第一介质层和第二介质层；

对所述第一介质层和所述第二介质层表面进行化学机械抛光；

对抛光后的所述第一介质层和所述第二介质层表面进行氧等离子体处理，然后用液体浸润介质层表面并吹干；

将所述第一介质层和所述第二介质层对准并键合，形成晶圆结合体；

对所述晶圆结合体进行退火处理，使所述第二晶圆从所述离子注入面断裂，在所述晶圆结合体上形成断裂面；

对所述晶圆结合体的所述断裂面的硅进行刻蚀，使所述锗薄膜完全裸露；

对所述锗薄膜进行化学机械抛光，形成绝缘体上锗结构衬底。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述对第二晶圆进行氢离子注入，并通过退火来修复晶格损伤，包括：

对所述第二晶圆的抛光面进行氢离子注入；

其中，注入能量为10～300KeV，注入剂量为1×10¹⁵～10¹⁷cm^-3。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对第二晶圆进行氢离子注入，并通过退火来修复晶格损伤，还包括：

对所述第二晶圆进行离子注入后按照如下方式之一进行退火：炉式退火、快速热退火或激光退火；

其中，热退火温度为150～400℃，热退火时间为10～200min；

激光退火的能量为10～1000KJ，时间为1～200min。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一晶圆和第二晶圆均为至少单面抛光的硅晶圆。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述第一介质层和所述第二介质层为SiO₂、Al₂O₃、Si₃N₄、HfO₂的一种或SiO₂、Al₂O₃、Si₃N₄、HfO₂中几种的叠层；

所述第一介质层和所述第二介质层的厚度为20～1000nm。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述锗薄膜厚度为100～2000nm。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对抛光后的所述第一介质层和所述第二介质层表面进行氧等离子体处理，所述氧等离子体的功率为100～400W，处理时间为30～200s。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一介质层和所述第二介质层的键合温度为150～500℃，键合时间为10～300min。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶圆结合体的退火处理为炉式退火或快速热退火，退火温度为300～550℃，退火时间为1～48h。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述第一介质层和所述第二介质层表面进行化学机械抛光，使所述第一介质层和所述第二介质层表面粗糙度降低至0.5nm及以下。