发明名称 半导体结构
摘要 本发明揭示一种生长高品质半导体材料组合物之磊晶层,可覆盖大型矽晶圆,其方式是先在矽晶圆生长一容纳缓冲层。该容纳缓冲层是藉由一氧化矽之非结晶界面层而与矽晶圆分隔的单晶氧化物层。该非结晶界面层耗散应变(dissipates strain),并准许生长高品质单晶氧化物容纳缓冲层。该容纳缓冲层是匹配下方之矽晶圆及覆盖单晶氧化物组合物半导体层间的晶格。该非结晶界面层负责处理容纳缓冲层与下方矽基材间任何不匹配的晶格。
申请公布号 TW483050 申请公布日期 2002.04.11
申请号 TW090102847 申请日期 2001.02.09
申请人 摩托罗拉公司 发明人 杰梅尔 瑞丹尼;瑞维卓纳斯 卓沛德;莱迪L 希尔特;克尔特 威廉 伊森贝瑟
分类号 H01L21/20 主分类号 H01L21/20
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种半导体结构,包括:一单晶矽基材;一非晶氧化物材料,以覆盖该单晶矽基材;一单晶钙钛矿氧化物材料,以覆盖该非晶氧化物材料;以及一单晶组合物半导体材料,以覆盖该单晶钙钛矿氧化物材料。2.如申请专利范围第1项之半导体结构,其中该单晶矽基材系以(100)方向定位。3.如申请专利范围第1项之半导体结构,该半导体结构进一步包括一介于该单晶钙钛矿氧化物材料与该单晶组合物半导体材料之间形成的模板层。4.如申请专利范围第1项之半导体结构,该半导体结构进一步包括一介于该单晶钙钛矿氧化物材料与该单晶组合物半导体材料之间形成的单晶半导体材料的缓冲材料。5.如申请专利范围第4项之半导体结构,该半导体结构进一步包括一介于该单晶钙钛矿氧化物材料与该缓冲材料之间形成的模板层。6.如申请专利范围第4项之半导体结构,其中该缓冲材料系选自由下列所组成的群组:锗、一GaAsxP1-x超晶格,其中x値介于0到1范围内,一InyGa1-yP超晶格,其中y値介于0到1范围内。7.如申请专利范围第1项之半导体结构,其中该单晶钙钛矿氧化物材料系选自由下列所组成的群组:硷土金属钛酸盐、硷土金属锆酸盐、硷土金属铪酸盐、硷土金属钽酸盐、硷土金属钌酸盐、硷土金属铌酸盐、硷土金属钒酸盐、硷土金属锡基钙钛矿(alkaline earth metal tin-basedperovskite)、硷土金属铝酸盐及氧化镧钪。8.如申请专利范围第1项之半导体结构,其中该单晶钙钛矿氧化物材料包括SrzBa1-zTiO3,其中z値介于0到1范围内。9.如申请专利范围第1项之半导体结构,其中该单晶组合物半导体材料系选自由下列所组成的群组:III-V族组合物、混合III-V族组合物、II-VI族组合物及混合II-VI族组合物。10.如申请专利范围第1项之半导体结构,其中该单晶组合物半导体材料系选自由下列所组成的群组:GaAs、AlGaAs、InP、InGaAs、InGaP、ZnSe、AlInAs、CdS、CdHgTe及ZnSeS。11.一种半导体结构,包括:一单晶基材,其特征在于一第一晶格常数;一覆盖该单晶基材的单晶隔离层,该单晶隔离层具有一不同于该第一晶格常数的第二晶格常数;一介于该单晶基材与该单晶隔离层之间的非晶氧化物层;以及一覆盖该单晶隔离层的单晶组合物半导体层,该单晶组合物半导体层具有一不同于该第一晶格常数的第三晶格常数;其中该第二晶格常数系选自下列其中一项:等于该第三晶格常数;以及介于该第一与该第三晶格常数之间的中间値。12.如申请专利范围第11项之半导体结构,其中该单晶基材系以(100)方向定位。13.如申请专利范围第11项之半导体结构,其中该非晶氧化物层的厚度足以减缓该单晶隔离层的应变。14.如申请专利范围第11项之半导体结构,该半导体结构进一步包括一介于该单晶隔离层与该单晶组合物半导体层之间的模板层。15.如申请专利范围第11项之半导体结构,该半导体结构进一步包括一介于该单晶隔离层与该单晶组合物半导体层之间的缓冲层。16.如申请专利范围第11项之半导体结构,其中该单晶基材的特征在于一第一晶体方向,以及该单晶隔离层的特征在于一第二晶体方向,其中该第二晶体方向系相对于该第一晶体方向旋转。17.如申请专利范围第11项之半导体结构,其中该单晶基材包含矽。18.如申请专利范围第11项之半导体结构,其中该单晶基材包括一包含矽的材料,该单晶隔离层包括一硷土金属钛酸盐,该单晶组合物半导体材料包括一选自由下列所组成的群组的材料:GaAs、AlGaAs、ZnSe及ZnSeS。19.如申请专利范围第18项之半导体结构,其中该单晶隔离层包括SrzBa1-zTiO3,其中z値介于0到1范围内。20.如申请专利范围第11项之半导体结构,其中该单晶隔离层包括一选自由硷土金属锆酸盐与硷土金属铪酸盐所组成之群组的氧化物,并且,该单晶组合物半导体材料包括一选自由下列所组成的群组的材料:InP及InGaP。图式简单说明:图1.2.4.5显示根据本发明各种具体实施例之装置结构的断面图;图3以图表显示可获得的最大膜厚度与主晶和生长结晶覆盖层间晶格不匹配间的关系;图6显示通信装置一部分的方块图;图7到11显示包括组合物半导体部分、双极性部分及MOS部分之积体电路一部分的断面图;以及图12到18显示包括半导体雷射及MOS电晶体之另一积体电路一部分的断面图。
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