基于玻璃的SOI结构

摘要

提供一种绝缘体上覆半导体(SOI)结构(包括大面积SOI结构)，它包括一个或多个含有基本上为单晶的半导体材料(例如掺杂硅)层(15)组成的区域，所述区域附着在由氧化物玻璃或氧化物玻璃陶瓷组成的支承基片(20)上。所述氧化物玻璃或氧化物玻璃陶瓷是较好透明的，更好其应变点小于1000℃、250℃的电阻率小于或等于1016Ω·cm，并含有正离子(例如碱金属或碱土金属离子)。在升温(例如300－1000℃)和电场作用下，该离子可在所述玻璃或玻璃陶瓷内移动。所述半导体层(15)和支承基片(20)之间的粘结强度较好至少为8焦耳/平方米。半导体层(15)可包括一个杂交区(16)，在该杂交区所述半导体材料与来自所述玻璃或玻璃陶瓷的氧离子发生反应。所述支承基片(20)较好包括耗尽区(23)，它具有低的可移动正离子的浓度。

主权项

1.一种生产绝缘体上覆半导体结构的方法，它包括：(A)提供第一和第二基片，其中：(1)第一基片包含用来与第二基片粘合的第一外表面(第一粘合表面)，给第一基片施力的第二外表面(第一施力表面)，以及用以将第一基片分成第一部分和第二部分的内部区(分离区)，其中：(a)第一粘合表面，第一施力表面和分离区基本上相互平行；(b)第二部分位于分离区和第一粘合表面之间；和(c)第一基片包含基本上为单晶的半导体材料；以及(2)第二基片包含两个外表面，一个(第二粘合表面)用于粘合到第一基片上，另一个(第二施力表面)则用于对第二基片施力，其中：(a)第二粘合表面和第二施力表面基本上互相平行，并且分离间距为D2；和(b)第二基片包含氧化物玻璃或氧化物玻璃陶瓷；(B)使第一和第二粘合表面相互接触；(C)接触的时间足以使第一和第二基片在第一和第二粘合表面上相互粘合，与此同时：(1)对第一和第二施力表面施力，将第一和第二粘合表面压到一起；(2)将第一和第二基片置于一电场中，该电场可表征为在第一和第二施力表面电场具有第一电压V1和第二电压V2，所述的电压在各表面是均匀的，而且V1高于V2，这样电场就从第一基片指向第二基片；和(3)加热第一和第二基片，所述的加热可表征为在第一和第二施力表面，具有的第一温度T1和第二温度T2，所述的温度在各表面是均匀的，选择所述温度使得在冷却到常温时，第一和第二基片经历不同的收缩情况，并由此在分离区削弱第一基片；以及(D)冷却粘合在一起的第一和第二基片并在分离区分离第一和第二部分；其中，氧化物玻璃或氧化物玻璃陶瓷含有正离子，这些离子在步骤(C)中会在第二基片内以远离第二粘合表面而朝向第二施力表面的方向移动。