專利名稱：從包括緩沖層的晶片轉移薄層的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從晶片向接收襯底轉移薄層，目的是為了形成如絕緣體上半導體結構等結構，所謂的SeOI(絕緣體上半導體)結構。
這種轉移的第一個目的是通常用于產(chǎn)生電子結構，電子結構的有源層，就是說包括或將包括電極部件的層特別薄并且在整個厚度上是特別均勻的。
轉移的第二個目的是通過將有源層從包括緩沖層的晶片上轉移到接收襯底上而也能產(chǎn)生這些結構。
轉移的第三個目的是可以提供再利用一部分晶片、尤其是至少一部分緩沖層以用于其它轉移的的可能性。
術語“緩沖層”應該理解為置于具有不同晶格參數(shù)的兩個結晶結構之間的層，其中在其表面之一的區(qū)域中具有基本上與第一種結構相同的晶格參數(shù)，而在其另一個表面的區(qū)域中具有基本上與第二種結構相同的晶格參數(shù)。
因此，晶片例如可以包括單晶硅(還稱為Si)晶片，在其上通過緩沖層產(chǎn)生硅鍺(還稱為SiGe)松弛層，盡管在這兩種材料之間存在晶格參數(shù)的差異。
借助“松弛層”指的是通過X射線衍射或羅曼光譜測量具有高達50％的晶體松弛率的一層半導體材料。具有100％松弛率的層具有與該層材料的標稱晶格參數(shù)基本上相同的晶格參數(shù)，就是說在其體形式(bulk form)中平衡的材料晶格參數(shù)。
相反，術語“應變層”指的是其晶體結構在晶體生長如外延期間發(fā)生拉伸或壓縮應變的半導體材料的任何層，其需要至少一個與這種材料的標稱晶格參數(shù)基本上不同的晶格參數(shù)。
這樣，緩沖層就使得可以在Si襯底上生長SiGe層而不需要由襯底應變這個SiGe層。
假設體SiGe通常在市場是不可獲得的，則在晶片中使用緩沖層以為了在表面上具有松弛SiGe層，由此使得可以產(chǎn)生能執(zhí)行與體SiGe襯底相同的功能的結構。
插在Si晶片和松弛SiGe層之間的緩沖層一般由SiGe構成，其中鍺的含量比例沿整個晶片厚度上朝向松弛層逐漸增加。
因此，可以-從晶片向松弛層逐漸增加鍺含量；-限制與晶格參數(shù)的差異相關的缺陷，從而隱藏缺陷；-相對于在松弛SiGe層的表面上外延生長的不同材料膜，提供足夠厚的松弛SiGe層穩(wěn)定性，以便應變不同材料膜從而改變其晶格參數(shù)，而不影響松弛SiGe層的晶格參數(shù)。
由于所有這些原因，緩沖層必須足夠厚，通常具有大于一微米的值。
將在這種緩沖層上外延生長的松弛材料的層從晶片向接收襯底轉移的工藝是熟知的。
這種工藝例如在由L.J.Huang等人提出的IBM文獻(“SiGe-On-Insulator prepared by wafer bonding and layer transfer forhigh-performance field-effect transistors”，Applied PhysicsLetters，26/02/2001，Vol.78，No.9)以及在文獻WO02/33746中有人提出了，在這些文獻中，SGOI(絕緣體上硅鍺)結構由依次包括單晶硅支撐襯底、SiGe緩沖層和松弛SiGe層的晶片制造。
在由L.J.Huang等人發(fā)表的文獻中采用的一種工藝在于進行本申請人的Smart-Cut工藝，這是本領域技術人員熟知的，其文字說明在涉及晶片減小技術的大量著作中可以發(fā)現(xiàn)，該技術為的是除去松弛SiGe層，從而通過鍵合到氧化接收襯底上而將松弛SiGe層轉移，由此產(chǎn)生SGOI結構。
盡管這種工藝提供了很多優(yōu)點，但是可能在轉移層的表面上形成幾個粗糙的區(qū)域，則然后必須進行表面處理步驟。
這種處理步驟一般是通過CMP(化學機械拋光或化學機械平面化)進行的，這可能產(chǎn)生表面缺陷(如應變硬化區(qū))，這可能不完善地校正厚度，因此保持不均勻的層厚度，并且可能使SiGe層的轉移緩慢，并且提高了其成本。
在文獻WO02/33746中提到的工藝除了CMP拋光步驟之外還包括初級研磨、拋光和刻蝕步驟，以便除去部分晶片，由此使從晶片除去的整個工藝速度緩慢，甚至進一步增加了其成本，同時不能保證良好均勻的層厚度。
因此在這種情況下不能充分地實現(xiàn)上述轉移的第一個目的。
為了盡力減輕這一點，文獻US5882987和US6323108公開了從晶片來制造SOI(絕緣體上硅)結構的全部工藝，該結構依次包括單晶硅支撐襯底、SiGe層和鍵合到氧化接收襯底上的外延生長硅層。
采用Smart-Cut技術，并在將晶片鍵合到接收襯底上之后，在硅支撐襯底上分開部分晶片。
由此除去了依次包括部分硅支撐襯底、SiGe層和外延生長硅層的結構。整個組件鍵合到氧化接收襯底上。
然后在該結構上進行兩個連續(xù)的選擇刻蝕操作，首先是為了利用刻蝕液除去硅支撐襯底的其余部分，使得SiGe層形成停止層，然后是為了利用刻蝕液除去SiGe層，從而硅層形成停止層。
在結束時獲得的結構是具有表面硅層的SOI結構。
這樣，利用薄而且整個厚度都均勻、基本上與外延生長初始層相同的半導體層獲得了SeOI結構，同時除了選擇刻蝕操作以外還避免使用處理步驟。
然而，插在硅晶片和外延生長硅層之間的SiGe層具有在0.01和0.2微米之間的典型厚度，如上所述，該厚度不足以具有擔當硅晶片和潛在的松弛SiGe層之間的緩沖層的作用。
因此晶片不包括緩沖層。
因此在這種情況下不能實現(xiàn)上述轉移的第二個目的。
此外，給定插入的SiGe層的厚度的大小的數(shù)量級，則好像不會必然限制后者的結構(應變、松弛或中間)狀態(tài)。
現(xiàn)在，轉移的另一個主要目的也涉及最終結構的制造，該最終結構包括處于基本上控制結構狀態(tài)的一層或多層，如基本上松弛的SiGe層，這些在文獻US6323108中所述結構的制造中好像不能保證。
關于文獻WO01/00169，提供了用于由依次包括硅襯底、SiGe緩沖層、松弛SiGe層和任選的應變硅或SiGe層的晶片制造最終結構的工藝，其中最終結構具有在任選的另一應變硅或SiGe層上的松弛SiGe層。
用于制造這種結構的技術包括在將晶片鍵合到接收襯底上之后，通過選擇地刻蝕硅襯底和SiGe緩沖層，除去不希望保留的晶片的材料。
盡管得知這種技術可以實現(xiàn)在整個厚度上均勻的特別小的層厚，然而，必須通過化學刻蝕破壞硅襯底和SiGe緩沖層。
因此這些工藝不允許再利用部分晶片、尤其是至少一部分緩沖層用于其它層轉移的可能性。
因此在這種情況下不能實現(xiàn)在文獻的開始階段提到的上述第三個目的。
WO02/15244文獻介紹了一種在轉移前提供的源晶片，它包括松弛SiGe層/應變Si/SiGe層/緩沖SiGe層/Si襯底結構。
然后，轉移涉及在應變Si層水平上執(zhí)行Smart-Cut工藝。
由于這個層的厚度，在應變硅層中注入離子可能難以操作，并因此可能導致在應變硅層周圍的SiGr層內部產(chǎn)生結構損傷。
為了特別地實現(xiàn)這些目的，根據(jù)第一方案，本發(fā)明提供一種制造包括由晶片獲得的薄層半導體材料的結構的方法，該晶片包括晶格參數(shù)匹配層，該晶格參數(shù)匹配層包括選自具有第一晶格參數(shù)的半導體材料的上層，其特征在于該方法包括如下步驟(a)在匹配層的上層上生長選自半導體材料的材料膜，其中該膜是具有基本上與第一晶格參數(shù)不同的標稱晶格參數(shù)的材料，其中生長的膜具有足夠小的厚度，從而保持位于下面的匹配層的上層的第一晶格參數(shù)并因此被應變；(b)在該膜上生長選自半導體材料的松弛層，所述松弛層具有基本上與第一晶格參數(shù)相同的標稱晶格參數(shù)；(c)除去一部分晶片，包括如下操作-在匹配層中形成脆性區(qū)；和-為了在脆性區(qū)水平上分離包括松弛層的部分晶片而供給能量，由此形成要制造的結構。
根據(jù)本發(fā)明的方法的其它特性如下-步驟(b)之后，進行附加步驟，其中在附加步驟中將接收襯底鍵合到松弛層一側上的晶片上；-在這種情況下，接收襯底由硅制成；-在這后兩種情況的任何情況下，在鍵合之前，進一步進行在接收襯底和晶片之間形成至少一個鍵合層的步驟，該鍵合層形成在接收襯底上和/或晶片的鍵合表面上；-在后種情況下，鍵合層是電絕緣材料，如硅石；-通過在基本上等于注入深度的深度處向匹配層中注入物質而形成脆性區(qū)；-在步驟(b)之前，通過松弛層下面的層多孔化(porosification)而形成脆性區(qū)；-步驟(c)包括在步驟(c)的能量供給操作之后的至少一個選擇刻蝕操作；-在后兩種情況的一種情況下，選擇刻蝕操作涉及相對于膜刻蝕匹配層的其余部分(在通過能量供給而分離晶片之后)；-還包括在膜上生長半導體材料，該半導體材料基本上與膜(3)的材料相同。
-還包括膜的氧化；-在氧化的同時或之后進行退火處理，這個退火處理能增強鍵合界面。
-在后種情況下，選擇刻蝕操作涉及相對于松弛層刻蝕膜；-該工藝還包括在步驟(c)之后的在松弛層上生長層的步驟；-在這種情況下，松弛層上的生長層由應變材料制成；-匹配層由硅鍺(該匹配層包括緩沖層和在膜下面的松弛層，緩沖層的鍺濃度沿厚度增加)制成，應變材料膜由硅制成，松弛層由基本上松弛的硅鍺構成(其中鍺濃度基本上等于匹配層的松弛層的鍺濃度)；-在后兩種情況下，在松弛層上制造的生長層由應變硅構成，以便基本上保持下面的松弛硅鍺層的晶格參數(shù)；
-晶片包括至少一層還含有碳的層，其中該層中的碳濃度基本上小于或等于50％；-晶片包括至少一層還含有碳的層，其中該層中的碳濃度基本上小于或等于5％。
根據(jù)第二方案，本發(fā)明提供-在根據(jù)本發(fā)明的注入步驟期間獲得的中間結構，依次包括襯底、包括具有第一晶格參數(shù)的上層的晶格參數(shù)匹配層、具有基本上不同于第一晶格參數(shù)的標稱晶格參數(shù)的應變材料膜、以及基本上由具有基本上與第一晶格參數(shù)相同的標稱晶格參數(shù)的松弛材料構成的層；根據(jù)第三方案，本發(fā)明提供應用-制造下列“絕緣體上半導體”結構之一SGOI、應變Si/SGOI、SiGe/應變Si/SGOI、SiO2/SGOI；-“絕緣體上半導體”結構包括含有碳的半導體層。
在閱讀了下面對本發(fā)明的實施優(yōu)選工藝的詳細說明基礎上使本發(fā)明的其它方案、目的和優(yōu)點更顯然，這些說明是借助非限制性的例子和參照附圖給出的，其中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的制造包括薄SiGe層的電子結構的方法的各個步驟。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明的方法的例子，參照圖1a，從包括單晶硅支撐襯底1和SiGe晶格參數(shù)匹配層2的第一位置的晶片10開始。
術語“晶格參數(shù)匹配層”表示用作緩沖層并在表面上具有一層基本上松弛的材料而沒有明顯數(shù)量的結構缺陷如位錯的任何結構。
這樣，在我們的例子中，選擇在表面上依次包括SiGe緩沖層和松弛SiGe層的SiGe匹配層2是有利的。
緩沖層優(yōu)選具有從支撐襯底1的界面處均勻地生長的鍺濃度，原因如上所述。緩沖層厚度通常在1和3微米之間，以便獲得表面上的良好結構松弛。
松弛SiGe層通過外延法在緩沖層的表面上有利地形成，并且松弛SiGe層的厚度可以根據(jù)情況很寬地改變，典型厚度在0.5和1微米之間。
松弛SiGe層內的硅中的鍺濃度不限于具體值，但是優(yōu)選大于15％，以便在下一步驟(如圖1b所示)期間獲得生長的應變硅膜3，并且鍺濃度通常在15％和305之間但是可以大于30％。
這個30％極限表示目前技術的典型限制，但是可以在不久的將來改變。
參見圖1b，在SiGe匹配層2上生長硅膜3。
在第一種情況下，膜3直接與下層匹配層2的形成連續(xù)，在原位生長，在這種情況下后者也有利地通過層生長來形成。
在第二種情況下，在下層匹配層2的表面上進行平緩的處理步驟，例如通過CMP拋光之后，生長膜3。
硅膜3有利地通過使用如CVD(化學汽相淀積)和MBE(分子束外延)技術等技術的外延法來形成。
然后利用匹配層2使膜3的硅增加其標稱晶格參數(shù)，以便使膜3基本上與其生長襯底的晶格參數(shù)相同，并且因此引入內部拉伸應力。
必須完全形成薄的硅膜3，這是因為膜太厚將引起膜的厚度中的應變向硅的標稱晶格參數(shù)松弛和/或在膜3中產(chǎn)生的缺陷。
因此膜3的厚度通常小于200埃，以便避免其中的應變的任何松弛。
參見圖1c，有利地利用外延法(例如，通過CVD或MBE)在應變的硅膜3上生長松弛SiGe層4。
在原位、在剛剛生長了下層膜3之后、或在下層膜3的表面上進行軟處理步驟如CMP拋光步驟之后生長這個松弛SiGe層。
這個層4中的Ge濃度與匹配層2的鍵合面附近的鍺濃度基本上相同，以便使松弛SiGe層的標稱匹配參數(shù)保持在匹配層2中的這個水平并保持在應變硅膜3中。
這個松弛SiGe層4的厚度可以從幾十到幾百納米，優(yōu)選在10和100納米之間。
參見圖1d，將接收襯底5有利地鍵合到松弛的SiGe層4上。
這個接收襯底5例如可以由硅構成，或者可以由其它類型的材料構成。
通過使接收襯底5與松弛層4緊密接觸而有利地鍵合它，有利地在襯底5和層4之間產(chǎn)生分子附著(晶片鍵合)。
這種鍵合技術以及其變型特別在由Q.Y.Tong，U.Gosele和Wiley發(fā)布的題目為“Semiconductor Wafer Bonding”(Science andTechnology，Interscience Technology)文獻中有介紹。
如果需要的話，鍵合可以伴隨著要鍵合的各個表面的適當?shù)脑谙忍幚砗?或供給熱能和/或供給附加的鍵合層來進行。
這樣，例如，在鍵合期間進行的熱處理可以增強該鍵合。
還可以通過插在層4和接收襯底5之間的鍵合層來增強鍵合，這使得可以與層4和與構成接收襯底5的鍵合面的材料產(chǎn)生分子鍵合，它們至少與層4和接收襯底5之間存在的鍵合一樣強。
這樣，氧化硅(還稱為硅石或SiO2)是可以選擇用于制造這種鍵合層的材料?？梢酝ㄟ^在各個鍵合表面上進行SiO2淀積或通過熱氧化而在松弛層4上和/或接收襯底5上形成硅石。
有利地，構成接收襯底5的鍵合面的材料和/或任選形成的鍵合層的材料是電絕緣的，以便最終制造SeOI結構20，SeOI結構的半導體層稱為轉移松弛層4。
一旦已經(jīng)鍵合了接收襯底5，為了轉移松弛SiGe層4在接收襯底5上而除去晶片10的一部分，由此制造所希望的結構20。
關于松弛SiGe層4在匹配層2一側上的基本上所有的部分晶片10都被除去了。
參見圖1e和1f，這種材料的除去在兩個步驟中進行如圖1e所示，除去材料的第一步，基本上除去關于膜3的匹配層2一側上的晶片10的整個部分。
為此，第一材料除去操作包括在匹配層2的區(qū)域中分離施主晶片，匹配層2的區(qū)域事先已經(jīng)被消弱的。
因此兩項公知的非限制性技術可以執(zhí)行這個操作第一項技術，被稱為Smart-Cut技術，對于本領域技術人員是公知的(并且其說明可以在關于晶片減小技術的大量作品中發(fā)現(xiàn))，包括注入原子物質(如氫離子)，然后對形成脆性區(qū)的注入?yún)^(qū)進行熱處理和/或機械處理，或者另外供給能量，以便在脆性區(qū)中分離。
分離如此形成在匹配層2中的脆性區(qū)可以除去晶片10的大部分，以便獲得包括匹配層2的其余部分、應變硅膜3、松弛SiGe層4、任選的鍵合層以及接收襯底5的結構。
第二項技術包括通過產(chǎn)生至少一個多孔層而獲得弱界面，例如在文獻EP-A-0849788中所述的，然后對弱層進行機械處理，或者另外供給能量，以便在弱層中分離。
由多孔硅構成的這個弱層形成在支撐襯底1內、支撐襯底1和匹配層2之間、在匹配層2內(例如在緩沖層和松弛層之間)或者在匹配層2上(就是說，在匹配層2和應變硅膜3之間)。
為了在支撐襯底1內形成弱層，有利地在單晶硅晶片上形成多孔層，然后在多孔層上進行第二次生長，以便生長具有與晶片的硅基本上相同的晶格參數(shù)的非多孔硅層；則支撐襯底1由晶片、多孔層和非多孔硅層構成。
在弱層上的分離使得可以除去晶片的至少一部分，以便獲得包括晶片10、應變硅膜3、松弛SiGe層4、任選的插入鍵合層和接收襯底5的任選的剩余物的結構。
為了除去在分離之后留下來的多孔硅，有利地進行晶片10的處理，如刻蝕操作或熱處理。
如果多孔層位于支撐襯底1內，則有利地進行研磨、化學機械拋光和/或選擇化學刻蝕操作，以便除去支撐襯底1的其余部分。
這兩項非限制技術可以快速地全部地除去晶片10的主要部分。
例如根據(jù)本發(fā)明的工藝，它們還允許在其它工藝中再利用晶片10的其余部分。
這樣，如果被除去的部分是支撐襯底1，則在已經(jīng)拋光了支撐襯底1的表面之后，可以如上所述那樣進行重新形成匹配層2、膜3和松弛層4的操作。
例如根據(jù)上述兩項技術之一分離晶片10之后的第二個材料除去操作在于除去匹配層2的其余部分，如果需要的話。
這項操作可以通過選擇化學刻蝕來進行，從而使應變硅膜3經(jīng)受少量刻蝕或不經(jīng)受刻蝕，這將形成刻蝕停止層。
在這種情況下通過使用刻蝕液的濕刻蝕來刻蝕匹配層2的其余部分，其中刻蝕液具有相對于應變硅膜3的實質選擇性，如包括HF/H2O2/CH3COOH(大約1/1000選擇率)或HNA(氟化氫-硝酸-乙酸溶液)。
為了除去材料，也可以進行干刻蝕操作，如等離子體刻蝕或通過濺射。
這種化學方法的主要優(yōu)點是具有能十分快地除去薄層和在分離晶片之后避免通常使用的化學機械拋光處理操作。
然而，在化學刻蝕操作之前可以有利地通過匹配層2的其余部分的搭疊和/或化學機械拋光CMP來進行機械或化學機械磨蝕，尤其是在要除去較厚層的情況下。
這些技術是在本文獻中借助例子提出的，但是它們這些例子不構成限制，本發(fā)明應該覆蓋根據(jù)本發(fā)明的工藝的適合于從晶片10上除去材料的所有類型的技術。
本發(fā)明的第一個應用意味著至少部分地保存膜3，以便制造應變Si/SGOI結構。
任選地，在膜3上進行硅的生長以增厚膜3。
在生長之后獲得的應變層應該在臨界厚度之下。
由于刻蝕匹配層2的其余部分的最后步驟可能損傷或減薄膜3，因此增厚膜3的優(yōu)點是返回初始厚度或者更重要的厚度(仍然在臨界厚度之下)。
然后這個厚應變硅膜可以用作有源層(由此利用了這種材料所呈現(xiàn)的電子高遷移率)。
任選地，至少氧化在先前的選項期間被增厚或不增厚的膜3的應變硅。
這個氧化步驟的第一重點在于密封SiGe的下層，避免Ge從下層擴散。
第二個重點是發(fā)現(xiàn)如果進行附加退火步驟則可以增強在鍵合界面的鍵合。
其它優(yōu)點可以發(fā)現(xiàn)例如提高了膜3的質量。
實際上，能在結構中產(chǎn)生一些缺陷例如針孔的約束退火(boundingannealing)步驟一般在一溫度范圍內進行。如在WO99/52145中所述的，在半導體層上存在SiO2層可以避免退火期間發(fā)生的大多數(shù)問題。
使用膜3的Si作為氧化的材料與比SiGe材料更容易氧化的Si相比更明智。
本發(fā)明的第二個應用意味著著通過化學方法除去膜3，如圖1f所示。
為此，優(yōu)選使用采用刻蝕液的選擇刻蝕，其中刻蝕液相對于松弛SiGe層4呈現(xiàn)高選擇性，如包括至少一種下列化合物的溶液KOH(氫氧化鉀)、NH4OH(氫氧化銨)、TMAH(氫氧化四甲銨)、EDP(亞乙基二酰胺/焦兒茶酚/吡嗪)或HNO3，或目前研究的溶液具有物質，如HNO3、HNO2H2O2、HF、H2SO4、H2SO2、CH3COOH、H2O2和H2O，如在文獻WO99/535339第九頁所述的。
這個第二步驟使得可以保持松弛SiGe層4的良好表面質量和良好厚度均勻性。
這樣，可以保持與在其生長(如圖1c所示)期間獲得的基本相同的層質量。
這是因為這個轉移層4不必經(jīng)受外部機械應力，如由CMP處理步驟步驟產(chǎn)生的應力，因此避免了與這些應力相關的缺陷的出現(xiàn)。
然而，在特定情況下，為了除去任何輕微的表面粗糙性而進行軟拋光(soft polishing)。
因此，獲得了最后松弛的襯底上SiGe結構，特別是，如果松弛的SiGe層4的下層材料是電絕緣體，則獲得了松弛的絕緣體上SiGe結構(還稱為SGOI結構)。
在這種結構的一種特定應用中，可以在松弛SiGe層上進行任何外延處理，如另一SiGe層的外延或應變硅層的外延。
在后種情況下，可以獲得Si/SGOI最終結構，其中硅層被應變。
已經(jīng)完成最終結構之后，可以任選地進行處理步驟，如像熱處理等的處理處理，以便進一步增強與接收襯底5的鍵合界面。
本發(fā)明不限于SiGe晶格參數(shù)匹配層2，而是可以應用于由其它類型的類型III-V材料或能使外延過生長的膜3的材料發(fā)生應變的其它材料構成的匹配層2。
本發(fā)明不限于應變硅的膜3，而是可以延伸到由III-V材料或能被下層匹配層2應變的其它材料構成的膜。
最后，本發(fā)明不僅涉及轉移松弛SiGe層4，而且一般還涉及轉移能根據(jù)本發(fā)明的工藝轉移的任何類型的半導體的層。
在半導體層中，可以給其添加其它構成，如該層中的碳，碳濃度基本上小于或等于50％，或者特別是小于或等于5％的濃度。
權利要求
1.一種制造結構的方法，所述結構包括從晶片(10)獲得的半導體材料的薄層的，其中晶片(10)包括晶格參數(shù)匹配層(2)，該晶格參數(shù)匹配層(2)包括選自具有第一晶格參數(shù)的半導體材料的上層，其特征在于該方法包括如下步驟(a)在匹配層(2)的上層上生長膜(3)，所述膜(3)是選自半導體材料的材料，所述膜(3)是具有基本上與第一晶格參數(shù)不同的標稱晶格參數(shù)的材料，所述生長的膜(3)具有足夠小的厚度以便保持位于下面的匹配層(2)的上層的第一晶格參數(shù)并由此被應變；(b)在膜(3)上生長松弛層(4)，所述松弛層(4)的材料是選自具有基本上與第一晶格參數(shù)相同的標稱晶格參數(shù)的半導體材料；(c)除去晶片(10)的一部分，包括下列操作-在匹配層(2)中形成脆性區(qū)；和-為了在脆性區(qū)水平上分離包括所述松弛層(4)的晶片(1)的部分而供給能量，由此形成要制造的所述結構。
2.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于在步驟(b)之后進行附加步驟，其中在附加步驟將接收襯底(5) 鍵合到松弛層(4)一側上的晶片(10)上。
3.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于所述接收襯底(5)由硅制成。
4.根據(jù)前兩項權利要求任一項的制造結構的方法，其特征在于在鍵合之前，音譯不進行在所述接收襯底(5)和晶片(10)之間形成至少一個鍵合層的步驟，該鍵合層形成在接收襯底(5)上和/或晶片(10)的鍵合面上。
5.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于鍵合層是電絕緣材料。
6.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于所述鍵合層由硅石構成。
7.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于所述鍵合層是通過熱氧化形成的。
8.根據(jù)前述權利要求之一的制造結構的方法，其特征在于通過在基本上等于注入深度的深度上向匹配層(2)中注入物質而形成脆性區(qū)。
9.根據(jù)權利要求1-7之一的制造結構的方法，其特征在于在步驟(b)之前，通過使松弛層(4)下面的層多孔化而形成脆性區(qū)。
10.根據(jù)前述權利要求之一的制造結構的方法，其特征在于步驟(c)，包括在步驟(c)的能量供給操作之后的至少一個選擇刻蝕操作。
11.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于相對于膜(3)選擇刻蝕操作涉及刻蝕匹配層(2)的其余部分(在通過能量供給來分離晶片(10)之后)。
12.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于還包括在膜(3)上的半導體材料的生長，該半導體膜基本上與膜(3)的材料之一相同。
13.根據(jù)前述兩項權利要求任一項的制造結構的方法，其特征在于還包括膜(3)的氧化。
14.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于在氧化的同時或者其之后進行退火處理，這個退火處理能增強鍵合界面。
15.根據(jù)權利要求10或11的制造結構的方法，其特征在于選擇刻蝕操作涉及相對于松弛層(4)對膜(3)進行刻蝕。
16.根據(jù)前述權利要求之一的制造結構的方法，其特征在于還包括在步驟(c)之后在松弛層(4)上生長層的步驟。
17.根據(jù)前述權利要求的制造結構的方法，其特征在于在松弛層(4)上生長的層由應變材料構成。
18.根據(jù)前述權利要求之一的制造結構的方法，其特征在于-匹配層(2)由硅鍺構成，匹配層(2)包括緩沖層和在膜(3)下面的松弛層，其中緩沖層中的鍺濃度在沿厚度增加；-應變材料的膜(3)由硅構成；-松弛層(4)由基本上松弛的硅鍺構成，其中鍺濃度基本上等于匹配層(2)的松弛層的鍺濃度。
19.根據(jù)前述兩項權利要求的制造結構的方法，其特征在于在松弛層(4)上形成的生長層由應變硅構成，以便基本上保留下層松弛層(4)的晶格參數(shù)。
20.根據(jù)前述權利要求之一的制造結構的方法，其特征在于晶片(10)包括至少一層進一步含有碳的層，其中該層中的碳濃度基本上小于或等于50％。
21.根據(jù)前述權利要求之一的制造結構的方法，其特征在于晶片(10)包括至少一層進一步含有碳的層，其中該層中的碳濃度基本上小于或等于5％。
22.一種在正是執(zhí)行根據(jù)權利要求2-21之一的方法的步驟(c)之后獲得的中間結構，中間結構依次包括襯底(5)、具有第一晶格參數(shù)的第一層、應變材料的膜(3)、和由基本上松弛材料構成的上層，所述松弛材料具有基本上與第一晶格參數(shù)相同的標稱晶格參數(shù)，其特征在于上層的自由表面呈現(xiàn)分離后脆性區(qū)表面的特征。
23.應用根據(jù)權利要求1-20所述的方法的下列一種“絕緣體上半導體”結構時的產(chǎn)品SGOI；應變Si/SGOI、SiGe/應變Si/SGOI；SiO2/SGOI。
24.根據(jù)前述權利要求的應用，其特征在于結構“絕緣體上半導體”包括含有碳的半導體層。
全文摘要
一種制造包括從晶片(10)獲得的半導體材料的薄層的結構的方法，晶片(10)包括晶格參數(shù)匹配層(2)，該晶格參數(shù)匹配層(2)包括具有第一晶格參數(shù)的半導體材料的上層；半導體材料的膜(3)，其具有基本上不同于第一晶格參數(shù)的標稱晶格參數(shù)并被匹配層(2)應變；具有基本上與第一晶格參數(shù)相同的標稱晶格參數(shù)的松弛層(4)，該方法包括松弛層(4)和應變膜(3)向接收襯底(5)的轉移。還提供根據(jù)本發(fā)明的工藝之一制造的結構。
文檔編號H01L21/02GK1666330SQ03816203
公開日2005年9月7日 申請日期2003年7月9日 優(yōu)先權日2002年7月9日
發(fā)明者B·吉瑟倫, C·奧涅特, B·奧斯特諾德 申請人:S.O.I.Tec絕緣體上硅技術公司