一种半导体结构及其制备方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体结构及其制备方法。


背景技术：

2.超晶格是一种特殊的半导体结构，广泛应用于诸多半导体光电子器件中，如半导体激光器、光电探测器和雪崩二极管等。其中，应变超晶格是超晶格体系中的重要一环。所谓应变超晶格，是指具有一定晶格失配度的两种材料，利用分子束外延（mbe）和金属有机化合物气相沉积（mocvd）等超薄层外延生长技术制备异质结构时，依靠弹性形变调整其原子间距，最后使两者都达到界面原子排列仍保持晶格匹配的超晶格结构。
3.应变超晶格的出现，增加了超晶格材料选择的自由度和灵活性，通过独立调节组分、应力、层的厚度、数目以及掺杂等参量，可以对材料能带结构进行剪裁，从而为设计和制造各种新的固态电子器件开辟了一条重要途径。以中远红外量子级联激光器外延结构为例，其外延生长在inp衬底上进行，依次生长inp缓冲层、有源区、inp上限制层。其中，衬底和inp缓冲层起到了下限制层的功能，有源区则由一系列特定成分、厚度的in
x
ga1‑
x
as/in
y
al1‑
y
as应变超晶格层交替组合而成。为了提升器件的性能，in
x
ga1‑
x
as的晶格常数大于衬底inp的晶格常数，呈现出压应变，in
y
al1‑
y
as的晶格常数小于衬底inp的晶格常数，呈现出张应变。
4.这里需要指出，in
x
ga1‑
x
as的晶格常数随着材料中in组分的含量变化而变化，且in组分越高，晶格常数越大。当in组分含量为x=0.53时，in
x
ga1‑
x
as的晶格常数同inp衬底的晶格常数一致。in
y
al1‑
y
as的晶格常数随着材料中in组分的含量变化而变化，且in组分越高，晶格常数越大。当in组分含量为y=0.52时，in
y
al1‑
y
as的晶格常数同inp衬底的晶格常数一致。因此，压应变的in
x
ga1‑
x
as材料，其in组分大于0.53；张应变的in
y
al1‑
y
as材料，其in组分小于0.52。
5.应变超晶格的生长存在一定的限制，最典型的是对生长温度的限制，即生长温度不宜过高。生长温度越高，晶格失配积累的应变能越大，材料越容易发生弛豫。但生长温度过低时，mocvd生长的材料质量也无法保证。以mocvd生长in
x
ga1‑
x
as/in
y
al1‑
y
as应变超晶格为例，假设in
x
ga1‑
x
as、in
y
al1‑
y
as的单层厚度均为3nm，in
x
ga1‑
x
as相对于衬底呈现1%的压应变，in
y
al1‑
y
as相对于衬底呈现1%的张应变。由于应变的限制，mocvd生长in
x
ga1‑
x
as/in
y
al1‑
y
as应变超晶格的生长温度不宜过高，否则会发生材料弛豫。在该温度下，如果生长1%压应变的in
x
ga1‑
x
as，由于in原子和ga原子均具有较好的迁移率，因此in
x
ga1‑
x
as材料的生长质量较好；如果生长1%张应变的in
y
al1‑
y
as，由于al组分较高且al迁移率差，因此in
y
al1‑
y
as材料的生长质量较差，表面容易粗化。最终会导致in
x
ga1‑
x
as/in
y
al1‑
y
as应变超晶格的界面质量下降、表面粗化。
6.而对于单层的高应变的in
y
al1‑
y
as，若使用较高的生长温度，则在生长过程中容易导致热退化，晶格失配积累的应变能越大，材料越容易发生弛豫，且在in
y
al1‑
y
as中引入缺陷，生长质量较差。
7.无论是压应变材料还是张应变的材料，均需要进一步提高形成质量。


技术实现要素：

8.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中高应变半导体材料的生长质量较差的问题，从而提供一种半导体结构及其制备方法。
9.本发明提供一种半导体结构的制备方法，包括：提供半导体衬底层；在所述半导体衬底层上形成第一应变层；形成所述第一应变层的步骤包括:在所述半导体衬底层上形成第一晶格匹配层，所述第一晶格匹配层中至少具有第一原子和第二原子；刻蚀所述第一晶格匹配层以使第一晶格匹配层形成第一应变层，对所述第一原子的刻蚀速率大于对所述第二原子的刻蚀速率，所述第一应变层中第一原子和第二原子的摩尔比小于所述第一晶格匹配层中第一原子和第二原子的摩尔比。
10.可选的，所述第二原子的迁移率小于所述第一原子的迁移率。
11.可选的，所述第一应变层的材料包括in
y
al1‑
y
as;所述第一原子为in原子，所述第二原子为al原子;所述第一晶格匹配层的材料包括in
0.52
al
0.48
as。
12.可选的，刻蚀所述第一晶格匹配层采用的刻蚀气体包括cbr4。
13.可选的，自所述第一应变层朝向所述半导体衬底层的一侧至所述第一应变层背向所述半导体衬底层的一侧的方向上，所述第一应变层中第一原子和第二原子的摩尔比递减。
14.可选的，所述半导体衬底层包括inp衬底层。
15.可选的，还包括：在所述半导体衬底层上形成超晶格单元，形成所述超晶格单元的步骤包括：在所述半导体衬底层上形成第一应变层；在所述半导体衬底层上形成第二应变层至第n应变层，n为大于等于2的整数。
16.可选的，n等于2，在形成所述第一晶格匹配层之前，在所述半导体衬底层上形成第二晶格匹配层；在形成所述第一晶格匹配层之前，在所述第二晶格匹配层背向所述半导体衬底层的一侧表面形成第二应变层；当所述第一应变层为压应变层时，所述第二应变层为张应变层，当所述第一应变层为张应变层时，所述第二应变层为压应变层。
17.可选的，所述第二应变层的材料包括in
x
ga1‑
x
as;所述第二晶格匹配层的材料包括in
0.53
ga
0.47
as。
18.可选的，重复形成超晶格单元的步骤，以形成若干个超晶格单元，所述若干个超晶格单元构成超晶格结构。
19.可选的，还包括：在所述超晶格结构背向所述半导体衬底层的一侧表面形成晶格匹配盖层。
20.可选的，所述晶格匹配盖层的材料包括in
0.53
ga
0.47
as。
21.可选的，还包括：在所述晶格匹配盖层背向所述半导体衬底层的一侧表面形成主盖层。
22.可选的，所述主盖层包括inp盖层。
23.可选的，还包括：在形成所述第一应变层之前，在所述半导体衬底层的表面形成缓冲层。
24.本发明还提供一种半导体结构，采用本发明的半导体结构的制备方法形成。
25.本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明提供的半导体结构的制备方法，第一晶格匹配层的晶格与半导体衬底层的晶格匹配，第一晶格匹配层的底部界面处，仅存在材料组分的突变而没有应力的突变，第一晶格匹配层的底部界面位置形成缺陷的概率大大减小，因此第一晶格匹配层中的缺陷密度很低。之后，刻蚀所述第一晶格匹配层，由于对所述第一原子的刻蚀速率大于对所述第二原子的刻蚀速率，因此形成的第一应变层中第一原子和第二原子的摩尔比小于所述第一晶格匹配层中第一原子和第二原子的摩尔比，因此第一应变层内产生应力，符合第一应变层对应力的要求。即使刻蚀所述第一晶格匹配层的过程中会引入少许缺陷，但是在刻蚀所述第一晶格匹配层的过程中形成的缺陷密度远远小于直接在半导体衬底层上生长第一应变层而产生的缺陷密度。由于第一晶格匹配层中的缺陷密度很低，且在刻蚀所述第一晶格匹配层的过程中会引入的缺陷较少，而第一应变层采用刻蚀第一晶格匹配层而形成，因此第一应变层的质量也较好。综上，所述半导体结构的制备方法使得第一应变层的质量较好。
26.进一步，所述第二原子的迁移率小于所述第一原子的迁移率。迁移率小的第二原子占比越少，需要的生长温度越低。即使所述第二原子的迁移率小于所述第一原子的迁移率，但是第一晶格匹配层中第一原子和第二原子的摩尔比较大，也就是第二原子的占比较少，因此第一晶格匹配层在较低的温度下也能生长形成且质量较好，避免第一晶格匹配层的生长受生长温度的限制。而第一应变层由刻蚀第一晶格匹配层而形成，因此第一应变层的形成避免了受生长温度的限制。
27.进一步，自所述第一应变层朝向所述半导体衬底层的一侧至所述第一应变层背向所述半导体衬底层的一侧的方向上，所述第一应变层中第一原子和第二原子的摩尔比递减。这样使得第一应变层中的第一原子和第二原子的摩尔比呈现不均匀的分布，第一应变层中的第一原子和第二原子的摩尔能满足第一应变层具有一定应变的需求，且还能同时调节第一应变层的禁带宽度，使得第一应变层的应用得到拓展。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明一实施例提供的半导体结构的制备方法的流程图；图2至图8为本发明一实施例提供的半导体结构的制备过程的结构图。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
33.本发明一实施例提供一种半导体结构的制备方法，请参考图1，包括以下步骤：s1:提供半导体衬底层；s2:在所述半导体衬底层上形成第一应变层；形成所述第一应变层的步骤包括:在所述半导体衬底层上形成第一晶格匹配层，所述第一晶格匹配层中至少具有第一原子和第二原子；刻蚀所述第一晶格匹配层以使第一晶格匹配层形成第一应变层，对所述第一原子的刻蚀速率大于对所述第二原子的刻蚀速率，所述第一应变层中第一原子和第二原子的摩尔比小于所述第一晶格匹配层中第一原子和第二原子的摩尔比。
34.本实施例中，半导体结构的制备方法还包括：在所述半导体衬底层上形成超晶格单元。形成所述超晶格单元的步骤包括：在所述半导体衬底层上形成第一应变层；在所述半导体衬底层上形成第二应变层至第n应变层，n为大于等于2的整数。也就是说，形成第一应变层的步骤作为形成超晶格单元的步骤中的一个步骤。下面将以该情况作为示例。需要说明的是，在其他实施例中，也可以不形成超晶格单元，而形成具有一种应变类型的第一应变层。
35.在下面的实施例中，将以n等于2作为示例，在其他实施例中，n还可以为大于等于3的整数。
36.下面结合图2至图8详细介绍本发明实施例的制备过程。
37.参考图2，提供半导体衬底层100。
38.本实施例中，所述半导体衬底层100为inp衬底层。需要说明的是，在其他实施例中，所述半导体衬底层还可以为其他材料的衬底层。
39.参考图3，在所述半导体衬底层100的表面形成缓冲层110。
40.本实施例中，所述缓冲层110的材料包括inp缓冲层。
41.所述缓冲层110的厚度为180nm~220nm，例如200nm。
42.形成所述缓冲层110采用的工艺包括分子束外延（mbe）工艺或金属有机化合物气相沉积（mocvd）工艺。
43.本实施例中，形成所述缓冲层110的工艺为金属有机化合物气相沉积工艺，形成所述缓冲层110的参数包括：通入的气体包括ph3和tmin（三甲基铟），温度为590摄氏度~610摄氏度，例如600摄氏度。
44.参考图4，在所述半导体衬底层100上形成第二晶格匹配层120；在所述第二晶格匹配层120背向所述半导体衬底层100的一侧表面形成第二应变层130。
45.所述第二晶格匹配层120位于所述缓冲层110背向所述半导体衬底层100的一侧表面。
46.在一个实施例中，所述第二晶格匹配层120的材料包括in
0.53
ga
0.47
as，所述半导体衬底层100为inp衬底层，使得第二晶格匹配层120与半导体衬底层100的晶格匹配。
47.在一个实施例中，所述第二晶格匹配层120的厚度为190nm~210nm，例如200nm。
48.形成所述第二晶格匹配层120采用的工艺包括分子束外延（mbe）工艺或金属有机
化合物气相沉积（mocvd）工艺。
49.本实施例中，形成第二晶格匹配层120的工艺为金属有机化合物气相沉积工艺，形成所述第二晶格匹配层120的参数包括：通入的气体包括ash3、tmga（三甲基镓）和tmin（三甲基铟），温度为590摄氏度~610摄氏度，例如600摄氏度。
50.所述第二晶格匹配层120作为第二应变层130的生长基底，提高第二应变层130的生长质量。需要说明的是，在其他实施例中，还可以不形成第二晶格匹配层120。
51.在一个实施例中，所述第二应变层130为压应变层，所述第二应变层130的材料包括in
x
ga1‑
x
as，x大于0.53，例如x=0.677。当x=0.677时，in
x
ga1‑
x
as相对于inp衬底层呈现 1%的压应变。
52.在一个实施例中，第二应变层130的厚度为2.5nm~3.5nm，例如3nm。
53.需要说明的是，在其他实施例中，第二应变层130还可以是张应变层。
54.形成所述第二应变层130采用的工艺包括分子束外延（mbe）工艺或金属有机化合物气相沉积（mocvd）工艺。
55.在一个实施例中，形成所述第二应变层130的工艺为金属有机化合物气相沉积工艺，当所述第二应变层130的材料为in
x
ga1‑
x
as时，形成所述第二应变层130的参数包括：通入的气体包括ash3、tmga（三甲基镓）和tmin（三甲基铟），温度为590摄氏度~610摄氏度，例如600摄氏度。
56.参考图5，所述半导体衬底层100上形成第一晶格匹配层140，所述第一晶格匹配层140中至少具有第一原子和第二原子。
57.具体的，在所述第二应变层130背向所述半导体衬底层100的一侧表面形成第一晶格匹配层140。
58.在一个实施例中，所述第二原子的迁移率小于所述第一原子的迁移率。第一晶格匹配层中第一原子和第二原子的摩尔比相对较大，且所述第一原子的迁移率大于所述第二原子的迁移率，这样在较低的温度下也能够生长出质量较好的第一晶格匹配层140。
59.在一个具体的实施例中，所述第一晶格匹配层140的材料包括in
0.52
al
0.48
as，所述半导体衬底层100为inp衬底层，使得第二晶格匹配层120与半导体衬底层100的晶格匹配。所述第一原子为in原子，所述第二原子为al原子。
60.形成所述第一晶格匹配层140采用的工艺包括分子束外延（mbe）工艺或金属有机化合物气相沉积（mocvd）工艺。本实施例中，形成所述第一晶格匹配层140的工艺为金属有机化合物气相沉积工艺，当所述第一晶格匹配层140的材料为in
0.52
al
0.48
as时，第一晶格匹配层140生长过程中通入ash3、tmal（三甲基铝）和tmin（三甲基铟），温度为560摄氏度~630摄氏度，例如600摄氏度。
61.由于in
0.52
al
0.48
as相对于in
0.375
al
0.625
as的al组分更少，且in
0.52
al
0.48
as同inp衬底层的晶格匹配，因此在同等生长条件下in
0.52
al
0.48
as的材料质量更好，表面粗糙度小且不容易发生弛豫。
62.在一个实施例中，第一晶格匹配层140的厚度为3nm~6nm。
63.参考图6，刻蚀所述第一晶格匹配层140以使第一晶格匹配层140形成第一应变层150，对所述第一原子的刻蚀速率大于对所述第二原子的刻蚀速率，所述第一应变层中第一原子和第二原子的摩尔比小于所述第一晶格匹配层中第一原子和第二原子的摩尔比。
64.本实施例中，还包括：形成所述第一晶格匹配层140之后，进行生长中断处理，所述生长中断处理的作用在于置换反应室的气氛，使晶圆片表面的残余源材料、反应残留物等从晶圆片表面脱附。进行生长中断处理之后，刻蚀所述第一晶格匹配层140以使第一晶格匹配层140形成第一应变层150。
65.当第一晶格匹配层140生长过程中通入ash3、tmal（三甲基铝）和tmin（三甲基铟）时，在生长中断处理的过程中，关闭tmal的气源和tmin的气源，保留ash3的气源。
66.当所述第一晶格匹配层140的材料为in
0.52
al
0.48
as时，刻蚀所述第一晶格匹配层140采用的刻蚀气体包括cbr4。需要说明的是，在刻蚀所述第一晶格匹配层140的过程中还可以持续通入ash3。
67.在一个实施例中，所述第一应变层150为张应变层，第一应变层150的材料包括in
y
al1‑
y
as，y小于0.52，例如y等于0.375，当y=0.375时，in
y
al1‑
y
as相对于inp衬底层呈现
‑
1%的张应变。
68.刻蚀所述第一晶格匹配层140的过程中，对所述第一原子的刻蚀速率大于对所述第二原子的刻蚀速率，具体的，cbr4对in原子和al原子有选择性刻蚀的作用，即刻蚀in原子的速率要高于刻蚀al原子的速率，因而第一晶格匹配层140中第一原子和第二原子的组成会发生变化成为第一应变层150，具体的，通过控制cbr4的流量和通入时间，in
0.52
al
0.48
as中的in原子和al原子的组分发生变化成为in
0.375
al
0.625
as。
69.第一应变层150的厚度与第一晶格匹配层140相对也会发生变化，在一个具体的实施例中，第一应变层150的厚度为控制在3nm~3.5nm，例如3nm。
70.需要说明的是，本实施例中，n等于2，也就是说，超晶格单元包括第一应变层和第二应变层，当所述第一应变层为压应变层时，所述第二应变层为张应变层，当所述第一应变层为张应变层时，所述第二应变层为压应变层。
71.在其他实施例中，超晶格单元包括第一应变层至第n应变层，n为大于等于3的整数，超晶格单元中部分应变层为压应变层，部分应变层为张应变层。
72.超晶格单元中第一应变层至第n应变层的总应变相对于半导体衬底层为0。
73.需要说明的是，本实施例中，以形成第一应变层之前形成第二应变层为示例进行说明，在其他实施例中，形成第一应变层之后形成第二应变层。
74.需要说明的是，当n为大于等于3的整数时，第二应变层至第n应变层中的部分层在第一应变层之前形成，第二应变层至第n应变层中的部分层在第一应变之后形成；还可以是,第二应变层至第n应变层均在第一应变层之前形成；还可以是,第二应变层至第n应变层均在第一应变层之后形成。
75.需要说明的是，在其他实施例中，刻蚀所述第一晶格匹配层140以使第一晶格匹配层140形成第一应变层150的过程中，刻蚀气体会腐蚀到第一晶格匹配层140下方的第二应变层130，使得第二应变层130中的第一原子的组分降低，且使得第二应变层130的厚度减小，如果出现第一晶格匹配层140下方的第二应变层130被腐蚀的情况，那么在形成第二应变层130的过程中，应当适当增加第二应变层130中第一原子的组分和第二应变层130的厚度，从而补偿在刻蚀所述第一晶格匹配层140的过程中第二应变层130受到的腐蚀。也就是说，如需要形成的超晶格结构中的第二应变层130的厚度为目标厚度，超晶格结构中的第二应变层130的第一原子和第二原子的比值为目标比值，那么在形成第二应变层130的步骤，
第二应变层的厚度需要大于目标厚度，且第二应变层中第一原子和第二原子的比值需要大于目标比值。
76.需要说明的是，在其他实施例中，还可以是第二原子的迁移率大于所述第一原子的迁移率。在这种情况下，也可以采用先形成第一晶格匹配层，之后刻蚀第一晶格匹配层以使第一晶格匹配层形成第一应变层。
77.本实施例中，自所述第一应变层朝向所述半导体衬底层的一侧至所述第一应变层背向所述半导体衬底层的一侧的方向上，所述第一应变层中第一原子和第二原子的摩尔比递减。这样使得第一应变层中的第一原子和第二原子的摩尔比呈现不均匀的分布，第一应变层中的第一原子和第二原子的摩尔能满足第一应变层具有一定应变的需求，且还能同时调节第一应变层的禁带宽度，使得第一应变层的应用得到拓展。
78.参考图7，重复形成超晶格单元的步骤，以形成若干个超晶格单元，所述若干个超晶格单元构成超晶格结构。
79.本实施例中，n等于2，重复形成第二应变层130的步骤、形成第一晶格匹配层140的步骤至刻蚀所述第一晶格匹配层140的步骤，以形成若干层第一应变层150和若干层第二应变层130，若干层第一应变层150和若干层第二应变层130构成超晶格结构160。
80.在一个实施例中，重复形成超晶格单元的重复次数为3次~1000次，例如100次。
81.在一个具体的实施例中，一层第二应变层130和一层第一应变层150的总厚度（也就是周期厚度）为2nm~10nm,例如6nm，一层第二应变层130和一层第一应变层150构成一个周期。
82.当一层第二应变层130和一层第一应变层150的总厚度为6nm，第二应变层130和第一应变层150的周期数为100时，超晶格结构160的总厚度为600nm。
83.超晶格结构160为应变超晶格结构。
84.参考图8，在所述超晶格结构160背向所述半导体衬底层100的一侧表面形成晶格匹配盖层170。
85.本实施例中，所述晶格匹配盖层170的材料和所述第二晶格匹配层120的材料一致。当所述第二晶格匹配层120的材料包括in
0.53
ga
0.47
as时，所述晶格匹配盖层170的材料包括in
0.53
ga
0.47
as。在其他实施例中，所述晶格匹配盖层170的厚度大于单层的第二应变层130的厚度且大于单层的第一应变层150的厚度。
86.在一个具体的实施例中，所述晶格匹配盖层170的厚度为8nm~12nm，例如10nm。
87.形成所述晶格匹配盖层170采用的工艺包括分子束外延（mbe）工艺或金属有机化合物气相沉积（mocvd）工艺。
88.本实施例中，形成所述晶格匹配盖层170的工艺为金属有机化合物气相沉积工艺，形成所述晶格匹配盖层170的参数包括：通入的气体包括ash3、tmga（三甲基镓）和tmin（三甲基铟），温度为590摄氏度~610摄氏度，例如600摄氏度。
89.所述晶格匹配盖层170的作用包括：在高应变材料表面覆盖晶格匹配的盖层，减小高应变材料发生弛豫的可能性。
90.继续参考图8，所述晶格匹配盖层170背向所述半导体衬底层100的一侧表面形成主盖层180。
91.所述主盖层180的材料和所述缓冲层110的材料一致。所述主盖层180包括inp盖
层。
92.形成所述主盖层180采用的工艺包括分子束外延（mbe）工艺或金属有机化合物气相沉积（mocvd）工艺。
93.本实施例中，形成所述主盖层180的工艺为金属有机化合物气相沉积工艺形成所述主盖层180的参数包括：通入的气体包括ph3和tmin（三甲基铟），温度为590摄氏度~610摄氏度，例如600摄氏度。
94.在一个具体的实施例中，所述主盖层180的厚度为8nm~12nm，例如10nm。
95.所述主盖层180的作用包括：通过生长主盖层，可以将反应室的气氛由充满ash3的气氛调整成充满ph3的气氛。从实践观察，充满ph3的气氛有助于提高反应室的稳定性。
96.本实施例提供的半导体结构的制备方法，第一晶格匹配层的晶格与半导体衬底层的晶格匹配，第一晶格匹配层的底部界面处，仅存在材料组分的突变而没有应力的突变，第一晶格匹配层的底部界面位置形成缺陷的概率大大减小，因此第一晶格匹配层中的缺陷密度很低。之后，刻蚀所述第一晶格匹配层，由于对所述第一原子的刻蚀速率大于对所述第二原子的刻蚀速率，因此形成的第一应变层中第一原子和第二原子的摩尔比小于所述第一晶格匹配层中第一原子和第二原子的摩尔比，因此第一应变层内产生应力，符合第一应变层对应力的要求。即使刻蚀所述第一晶格匹配层的过程中会引入少许缺陷，但是在刻蚀所述第一晶格匹配层的过程中形成的缺陷密度远远小于直接在半导体衬底层上生长第一应变层而产生的缺陷密度。由于第一晶格匹配层中的缺陷密度很低，且在刻蚀所述第一晶格匹配层的过程中会引入的缺陷较少，而第一应变层采用刻蚀第一晶格匹配层而形成，因此第一应变层的质量也较好。综上，所述半导体结构的制备方法使得第一应变层的质量较好。
97.进一步，所述第二原子的迁移率小于所述第一原子的迁移率。迁移率小的第二原子占比越少，需要的生长温度越低。即使所述第二原子的迁移率小于所述第一原子的迁移率，但是第一晶格匹配层中第一原子和第二原子的摩尔比较大，也就是第二原子的占比较少，因此第一晶格匹配层在较低的温度下也能生长形成且质量较好，避免第一晶格匹配层的生长受生长温度的限制。而第一应变层由刻蚀第一晶格匹配层而形成，因此第一应变层的形成避免了受生长温度的限制。
98.需要说明的是，常规的生长方法是直接在半导体衬底层上生长第一应变层。由于第一应变层和半导体衬底层的晶格常数差异较大，第一应变层会通过晶格拉伸的方式，改变纵向和横向的晶格常数，使得第一应变层的横向晶格常数和半导体衬底层的横向晶格常数相匹配，但是第一应变层的纵向晶格常数和半导体衬底层的纵向晶格常数不匹配，使得第一应变层内部产生应力。在半导体衬底层上生长第一应变层的关键在于界面的成核生长过程。常规的生长方法是直接在半导体衬底层上生长第一应变层。因此，第一应变层和半导体衬底层的界面处，不仅存在材料组分的突变，还存在应力的突变。由于这两种突变的存在，直接在半导体衬底层上生长第一应变层时，界面位置很容易形成缺陷，如点缺陷、位错等，并沿生长方向向上传导，影响整个第一应变层的材料质量。
99.相应的，本发明还提供一种采用上述半导体结构的制备方法形成的半导体结构。
100.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或
变动仍处于本发明创造的保护范围之中。