[发明专利]半导体器件外延生长的隐形结构衬底

摘要

本发明公开了一种半导体器件外延生长的隐形结构衬底，解决目前存在的外延生长中应力场问题。本发明在Si、蓝宝石、SiC的III-V或者II-VI半导体器件衬底，对常规衬底进行定位定点地处理，对外延衬底或者外延结构层的物理化学性能进行处理和改善，使衬底的发生物理或者化学性能的改变，为衬底内部包含密度、晶格常数、晶相、热膨胀系数和杨氏模量中一种或一种以上任意组合的材料性能改变介质层所述的隐形结构衬底。通过本发明，隐形结构衬底为质异外延器件生长的应力场问题提供可行性的解决方案，为制备高质量和高性能半导体器件奠定基础。

主权项

一种半导体器件外延生长的隐形结构衬底，在外延生长过程中，不同材料的晶格失配和热膨胀系数等会生产应力，其对外延生长产生不良的结果，为有效地释放应力，其特征在于，在Si、蓝宝石、SiC的III‑V或者II‑VI半导体器件衬底，借助激光、气氛退火或者化学湿法对外延衬底或者外延结构层的表面或者内部的物理化学性能进行定位定点处理和改善，使衬底的表面或者内部发生物理或者化学性能的改变，包括热膨胀系数、化学键、晶格常数、晶相、杨氏模量形成性能改善的准介质层或者介质层，衬底内部包含密度、晶格常数、晶相、热膨胀系数和杨氏模量中一种或一种以上组合的材料性能改变介质层，所述隐形结构衬底包括单层材料、多层复合材料衬底、周期性材料衬底、Si、蓝宝石、SiC的III‑V或者II‑VI杨氏模量渐变的衬底，其具有位错阻断、偏转、应力场释放与互补效果；利用激光、气氛退火或者化学湿法对衬底进行物理或者化学腐蚀，使其形成中空的准介质层，实现阻断或者缓冲应力场；或利用激光、气氛退火或者化学湿法对衬底进行物理或者化学等方面的性能进行处理和改善，使其在材质等方面的性能发生改变，形成介质层，从而达到与应力释放所要求匹配的性能。