用于混合取向衬底的改进非晶化/模板化再结晶方法

摘要

一种改进的非晶化/模板化再结晶(ATR)方法，其用来制造低缺陷密度混合取向衬底。用于混合取向衬底制造的ATR方法通常从具有第一取向硅层开始，其接合在具有第二取向的第二硅层或衬底上。第一硅层的所选区被非晶化然后通过用第二硅层作为模板再结晶为第二硅层的取向。本发明的工艺流程解决现有技术的ATR方法没有解决的两个主要困难：在沟槽限定的非晶化硅区边缘产生“棱角缺陷”，和在没有被沟槽限定的非ATR化区的高温再结晶后缺陷去除退火过程中不必要取向的改变。具体地，本发明提供的工艺流程包括以下步骤：(i)对无沟槽衬底区域执行的非晶化和低温再结晶；(ii)含在ATR化区边缘的缺陷区的沟槽隔离区的形成；以及(iii)沟槽隔离区设置在适当位置，执行高温缺陷去除退火。

主权项

1.一种形成低缺陷密度混合取向衬底的方法，包括：提供混合取向衬底，该衬底包括设置在具有第二表面取向的下面半导体衬底上的第一表面取向的直接半导体接合层，其中直接半导体接合层的所选区被非晶化并在第一温度或低于第一温度下经再结晶退火，从而提供具有第二表面取向的所述直接半导体接合层的所选区；形成电介质隔离区从而将具有所述第二表面取向的直接半导体接合层的所选区和具有第一表面取向的直接半导体接合层的区横向分开，其中电介质隔离区延伸到至少与直接半导体接合层厚度一样深的深度；以及在第二温度或低于第二温度下执行缺陷去除退火，第二温度高于第一温度。