低缺陷密度的改变取向的Si及其产品

摘要

本发明提供了一种通过非晶化/模板再结晶(ATR)工艺形成低缺陷密度改变取向的Si的方法，其中具有第一晶体取向的Si的一些区域通过离子注入而被非晶化，然后被再结晶成具有不同取向的模板层的取向。更一般地，本发明涉及消除含Si单晶半导体材料中的缺陷所需的高温退火条件，该半导体材料通过离子注入导致的非晶化和从其取向可以与非晶层的初始取向相同或不同的层的模板再结晶而形成。本发明的方法的关键部分是在1250-1330℃的温度范围内几分钟至几小时的热处理，以去除在初始的再结晶退火之后留下的缺陷。本发明也提供了一种用在混合取向衬底中的通过ATR形成的低缺陷密度的改变取向的Si。

主权项

1. 一种用于形成低缺陷密度的改变取向的硅的方法，包括以下步骤：选择包括被结合到第二硅层的第一硅层的衬底，该第一硅层具有第一取向，该第二硅层具有不同于第一取向的第二取向；通过离子注入非晶化第一硅层的选定区域；以及采用第二硅层作为晶体模板，将非晶化的第一硅层再结晶成第二硅层的取向，其中采用产生具有低缺陷密度的再结晶材料、并且包括在1200-1400℃的温度范围内至少10秒钟时间的热处理的再结晶工艺来执行所述再结晶。