发明名称 具有化合物半导体层的半导体基体,其制造方法,及在半导体基体上制造的电子装置
摘要 在包含具有多孔区域的矽基体及设置在多孔区域上的半导体层的半导体基体中,半导体层包含单晶化合物,且在多孔区域的孔已于表面处被密封之下形成在多孔区域的表面上。此基体的制造方法所包含的步骤为将具有多孔区域的矽基体热处理以于多孔区域的表面处密封孔,以及在具有藉着热处理而被密封的孔的多孔区域上藉着异质外延生长而形成单晶化合物半导体层。可以高生产率,高一致性,高可控制性,及极大的经济利益在大面积的矽基体上形成具有较少晶体缺陷的单晶化合物半导体膜。
申请公布号 TW385486 申请公布日期 2000.03.21
申请号 TW087103492 申请日期 1998.03.10
申请人 佳能股份有限公司 发明人 佐藤信彦;米原隆夫
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种半导体基体,包含具有多孔区域的矽基体,及设置在多孔区域上的半导体层,其中半导体层包含单晶化合物半导体,且是在多孔区域的孔已于表面处被密封之下形成在多孔区域的表面上。2.如申请专利范围第1项的半导体基体,其中该表面包含具有比半导体层的厚度小的厚度的非常薄的矽膜。3.如申请专利范围第1项的半导体基体,其中矽基体及多孔区域均包含单晶矽。4.如申请专利范围第1项的半导体基体,其中多孔区域与化合物半导体层之间的界面具有小于或等于1毫微米(nm)的粗糙度。5.一种半导体基体的制造方法,包含以下步骤:将具有多孔区域的矽基体热处理,以于多孔区域的表面处密封孔;及在具有藉着热处理而被密封的孔的多孔区域上藉着异质外延生长而形成单晶化合物半导体层。6.如申请专利范围第5项的半导体基体的制造方法,其中矽基体是在没有含矽气体的气氛中被热处理。7.如申请专利范围第5项的半导体基体的制造方法,另外包含在热处理步骤之前的从多孔区域的表面去除天然氧化物膜的步骤。8.如申请专利范围第5项的半导体基体的制造方法,另外包含在热处理步骤之前的将多孔区域中的孔的内壁氧化至单晶矽存留在内部的程度的步骤。9.如申请专利范围第8项的半导体基体的制造方法,另外包含在热处理步骤之前的从多孔区域的表面去除氧化物膜的步骤。10.如申请专利范围第5项的半导体基体的制造方法,其中热处理步骤对多孔区域的表面提供周期性的从0.5微米(m)到50微米(m)的起伏。11.如申请专利范围第5项的半导体基体的制造方法,其中热处理步骤是在具有-92℃或低于-92℃的露点的氢气氛中对矽基体热处理。12.如申请专利范围第7项或第9项的半导体基体的制造方法,其中从多孔区域的表面去除氧化物膜或天然氧化物膜的步骤是藉着将具有多孔区域的矽基体浸入氢氟酸溶液中来执行。13.如申请专利范围第5项的半导体基体的制造方法,其中矽基体具有平面方向(100)的主要平面。14.如申请专利范围第5项的半导体基体的制造方法,其中热处理步骤是在含有痕量矽的气氛中执行。15.如申请专利范围第14项的半导体基体的制造方法,其中热处理步骤是在氢气氛中或在氢与惰气的气氛中执行。16.如申请专利范围第14项的半导体基体的制造方法,其中具有多孔区域的矽基体是在具有-92℃或低于-92℃的露点的氢气氛中被热处理。17.如申请专利范围第14项的半导体基体的制造方法,其中具有多孔区域的矽基体被浸入氢氟酸溶液中以从多孔区域的表面去除氧化物膜或天然氧化物膜,且具有多孔区域的矽基体是在具有-92℃或低于-92℃的露点的氢气氛中被热处理。18.一种电子装置,具有在如申请专利范围第1项至第4项中任一项的半导体基体上所产生的主动区域。19.如申请专利范围第18项的电子装置,其中电子装置为光电换能器。20.如申请专利范围第18项的电子装置,其中电子装置为光发射装置。21.如申请专利范围第18项的电子装置,其中电子装置为电晶体。22.一种电子装置,包含设置在如申请专利范围第1项至第4项中任一项的半导体基体的背面上的第一电极,及设置在半导体层的表面侧上的第二电极。23.如申请专利范围第1项至第4项中任一项的半导体基体,其中半导体基体及包含单晶化合物的半导体层具有相同的导电型式。图式简单说明:第一图A,第一图B,及第一图C为叙述本发明的制程的剖面图。第二图A及第二图B为叙述习知技术的制程的剖面图。第三图显示基体的偏角与表面粗糙度的关系。第四图为根据本发明的成为光电换能器(光电伏打装置)的太阳电池的剖面图。第五图为根据本发明的成为光发射装置的LED的剖面图。第六图为根据本发明的成为光发射装置的半导体雷射的剖面图。第七图为根据本发明的成为电晶体的HEMT的剖面图。
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