半导体基板、半导体装置以及半导体基板的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103403883A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103403883103403883A(43)申请公布日2013.11.20(21)申请号201280009953.3(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任(22)申请日2012.03.05公司11021代理人蒋亭(30)优先权数据(51)Int.Cl.2011-0495652011.03.07JPH01L31/10(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日H01L27/146(2006.01)2013.08.22(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2012/0015022012.03.05(87)PCT申请的公布数据WO2012/120869JA2012.09.13(71)申请人住友化学株式会社地址日本东京都申请人独立行政法人产业技术综合研究所(72)发明人高田朋幸山中贞则岛田雅夫秦雅彦板谷太郎石井裕之久米英司权权利要求书2页利要求书2页说明书9页说明书9页附图9页附图9页(54)发明名称半导体基板、半导体装置以及半导体基板的制造方法(57)摘要提供一种半导体基板，该半导体基板具有：基底基板，其表面的全部或一部分是硅结晶面；抑制体，其位于基底基板之上，具有到达硅结晶面的开口，抑制结晶的生长；第一结晶层，其位于从开口露出的硅结晶面之上，由SixGe1-x(0≤x＜1)构成；第二结晶层，其位于第一结晶层之上，由禁带宽度比第一结晶层大的III-V族化合物半导体构成；以及一对金属层，其位于抑制体以及第二结晶层之上，一对金属层中的每一个金属层与第一结晶层以及第二结晶层分别接触。CN103403883ACN10348ACN103403883A权利要求书1/2页1.一种半导体基板，该半导体基板具有：基底基板，其表面的全部或一部分是硅结晶面；抑制体，其位于上述基底基板之上，具有到达上述硅结晶面的开口，抑制结晶的生长；第一结晶层，其位于从上述开口露出的上述硅结晶面之上，由SixGe1-x构成，其中，0≤x＜1；第二结晶层，其位于上述第一结晶层之上，由禁带宽度比上述第一结晶层大的III-V族化合物半导体构成；以及一对金属层，其位于上述抑制体以及上述第二结晶层之上，上述一对金属层中的每一个金属层与上述第一结晶层以及上述第二结晶层分别接触。2.根据权利要求1所述的半导体基板，其中，还具有：绝缘部，其位于上述第二结晶层之上，且使上述一对金属层相互电分离，上述绝缘部由构成上述金属层的金属原子的氧化物或者氮化物构成。3.根据权利要求2所述的半导体基板，其中，上述绝缘部的短边的长度为1μm以下。4.根据权利要求1所述的半导体基板，其中，构成上述金属层的材料是从由钛、铌、铬、铝、铪以及锆构成的组中选择出的单一原子所构成的金属或者从上述组中选择出的2个以上的原子所构成的合金。5.根据权利要求1所述的半导体基板，其中，上述抑制体具有多个开口，在多个上述开口的每一个开口中具有上述第一结晶层以及上述第二结晶层，多个上述第一结晶层以及上述第二结晶层分别具有上述一对金属层。6.一种半导体装置，具有权利要求1所述的半导体基板，所述半导体装置具有：光传导开关，其将上述第一结晶层以及上述第二结晶层作为光传导层，且将上述一对金属层作为一对电极。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中，上述抑制体在与上述光传导开关所在的上述开口不同的位置处具有其他开口，所述半导体装置还具有：位于上述其他开口的上述第一结晶层以及上述第二结晶层；以及有源元件，其将位于上述其他开口的上述第二结晶层或者形成于该第二结晶层之上的其他结晶层作为活性层，上述光传导开关和上述有源元件由位于上述抑制体之上的布线相互连接。8.一种半导体装置，具有权利要求5所述的半导体基板，所述半导体装置具有：多个光传导开关，其将上述多个第一结晶层以及上述第二结晶层的每一个作为光传导层，将多对上述一对金属层的每一对作为一对电极，上述多个光传导开关配置为阵列状。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中，上述抑制体在与上述多个光传导开关所在的上述多个开口不同的位置处具有多个其他开口，所述半导体装置还具有：2CN103403883A权利要求书2/2页位于上述多个其他开口的每一个开口的多个上述第一结晶层以及上述第二结晶层；以及多个有源元件，其将位于上述多个其他开口的每一个开口的上述第二结晶层或者形成于该第二结晶层之上的其他结晶层作为活性层，上述多个光传导开关的每一个和上述多个有源元件的每一个由位于上述抑制体之上的多个布线分别相互连接。10.一种半导体基板的制造方法，具有：在表面的全部或一部分为硅结晶面的基底基板上形成抑制体的步骤；在上述抑制体形成到达上述硅结晶面的开口的步骤；在从上述开口露出的上述