[发明专利]硅层转印基板以及半导体基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅层转印基板以及半导体基板的制造方法。

背景技术

已知一种通过将形成于硅(Si)基板上的硅层转印至另一基板上从而制造具有硅层的半导体基板的方法。以这种方式，作为将形成于基板上的单晶硅转印至另一基板上的方法，(例如)已知这样一种方法，该方法从具有按Si/SiGe/Si顺序层叠的结构的基板上剥离/转印作为牺牲层的SiGe层。

例如，已提出这样的技术：在硅基板上设置SiGe层，并且该基板还具有变形硅层(distorted silicon layer)，将该变形硅层由该基板转印至另一基板(硅基板)(参见日本专利文献JP-A-2005-191457(专利文献1)、JP-A-2006-32968(专利文献2)和JP-A-2008-127274(专利文献3))。

日本专利文献JP-A-2005-191457披露了一种形成具有孔隙率的SiGe层的技术。

日本专利文献JP-A-2006-32968(专利文献2)披露了这样一种技术，在该技术中进行了两次氢离子注入，第一次离子注入减弱了SiGe层的变形程度，并且在第二次离子注入过程中，进行用以基板剥离的注入。

日本专利文献JP-A-2008-127274(专利文献3)披露了这样一种技术，在该技术中，在作为牺牲层的SiGe层上形成了溶液的渗入孔(intrusion hole)，并供给刻蚀剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅层转印基板，该硅层转印基板具有几乎不存在缺陷的转印硅层。

这一问题通过如下手段得以解决。

根据本发明的第一方面，提供了一种硅层转印基板，包括：作为第一基板的硅基板；牺牲层；以及转印至第二基板的转印硅层，其中所述牺牲层具有硅化合物层，所述硅化合物层含有由硅以及选自锗和碳中的至少一种元素构成的化合物，并且所述牺牲层被设置在作为第一基板的硅基板上，所述硅化合物层的厚度等于或小于临界膜厚度，所述转印至第二基板的转印硅层被设置在所述牺牲层上，并且所述硅基板或硅层中的至少一者具有与所述牺牲层相连的沟槽或孔。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面所述的硅层转印基板中，所述硅化合物层可含有由硅、锗和碳构成的化合物。

根据本发明的第三方面，在根据第一方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层可具有多个硅化合物层，所述硅化合物层可包括含有由硅和锗构成的化合物的第一硅化合物层、以及含有由硅和碳构成的化合物的第二硅化合物层，所述第一硅化合物层和所述第二硅化合物层作为硅化合物层交替层叠，并且每个所述硅化合物层的厚度可等于或小于临界膜厚度。

根据本发明的第四方面，在根据第一方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层可具有硅化合物层和硅层，所述硅化合物层含有由硅以及锗或碳构成的化合物，并且所述硅层不同于所述转印硅层，并且所述硅化合物层和所述硅层可交替层叠，所述硅化合物层可与所述转印硅层接触，所述硅化合物层的厚度等于或小于临界膜厚度。

根据本发明的第五方面，在根据第一方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层可具有硅化合物层和化合物半导体层，所述硅化合物层含有由硅以及锗或碳构成的化合物，并且所述硅化合物层和所述化合物半导体层可交替层叠，所述硅化合物层可与所述转印硅层接触，所述硅化合物层和所述化合物半导体层的厚度均等于或小于临界膜厚度。

根据本发明的第六方面，在根据第五方面所述的硅层转印基板中，所述化合物半导体层可含有镓和磷。

根据本发明的第七方面，在根据第三方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层可具有多个硅化合物层，其为2层至约20层。

根据本发明的第八方面，在根据第四方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层可具有多层，其为2层至约20层。

根据本发明的第九方面，在根据第五方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层可具有多层，其为2层至约20层。

根据本发明的第十方面，在根据第三方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层的总厚度可为约50nm至约3μm。

根据本发明的第十一方面，在根据第四方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层的总厚度可为约50nm至约3μm。

根据本发明的第十二方面，在根据第五方面所述的硅层转印基板中，所述牺牲层的总厚度可为约50nm至约3μm。