(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪み材料層を緩和する方法であって、
歪み材料層と、該歪み材料層の第１の面上に形成された少なくとも１つのコンプライアント層を有する埋め込み層と、を準備するステップと、
該歪み材料層の該第１の面と反対側の第２の面の一部分上にのみ硬化層を形成して該歪み材料層の該第２の面の残りの部分を露出させ、それによって多層スタックを形成するステップと、
該多層スタックを加熱処理し、それによって該歪み材料層を少なくとも部分的に緩和させるステップと、
を含む、前記方法。
【請求項２】
該硬化層を形成するステップが、前記硬化層を連続層として該歪み材料層上に堆積させるステップと、続いて、該硬化層が該歪み材料層から部分的に取り除かれるように、該堆積された硬化層をパターニングするステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
続いて行われる該硬化層をパターニングするステップと前記多層スタックを加熱処理するステップは、この順番で少なくとも１回繰り返される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
該加熱処理の前に、該歪み材料層をパターニングし、それによって歪み材料島を形成するステップを更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
該低粘度層をパターニングするステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
該硬化層が、該硬化層の島が該歪み材料層の島の中央に形成されるようにパターニングされる、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
該硬化層が、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ２、あるいはＩＩＩ−Ｎ材料を含む、またはそれらからなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
該歪み材料層が、ＩｎＧａＮを含む、またはそれからなる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
該低粘度層が、ボロホスホシリケートガラス（ＢＰＳＧ）またはホウ素あるいは燐を含むＳｉＯ２化合物を含む、またはそれからなる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
該硬化層が、５０ｎｍから該歪み材料層の厚さの５倍までの厚さで堆積される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
該硬化層をパターニングする各繰り返しステップにおいて、該歪み材料の先の加熱処理におけるよりも１つの横方向寸法で１００μｍ〜４００μｍだけ多く、該パターニングされた硬化材料間が露出される、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
該硬化層の全ての残部を取り除いて、該歪み材料の全面を露出させて加熱処理するステップと、
緩和した該歪み材料をターゲット基板に結合することによって、緩和した該歪み材料の少なくとも一部分を、該ターゲット基板に移動させるステップと、
該低粘度層を緩和した該歪み材料から取り外すステップと、
を更に含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
該歪み材料層、特にＩｎＧａＮ歪み層が、シード基板、特にＧａＮ層上で成長し、該シード基板が、該低粘度層、特にボロホスホシリケートガラスを該歪み材料層上に堆積するステップの前に第１の支持基板上に堆積されあるいは取付けられ、
該歪み材料層が、該シード基板から取り外され、該低粘度層によって第２の支持基板に結合され、その後、特にＳｉ３Ｎ４を含む該硬化層を該歪み材料層に堆積する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
半導体デバイスを製造する方法であって、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の歪み材料を緩和するステップと、
該硬化層の全ての残部を取り除いて、該歪み材料の全面を露出させて、加熱処理するステップと、
形成された少なくとも部分的に緩和した該歪み材料上に材料層をエピタキシャル成長、特に、少なくとも部分的に緩和した該歪み材料島上に活性層を成長させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
支持基板と、該基板上の少なくとも１つのコンプライアント層を有する埋め込み層と、該少なくとも１つのコンプライアント層を有する埋め込み層上の連続歪み材料層または歪み材料島と、該連続歪み材料層または該歪み材料島の一部分のみを覆う硬化層であって、該連続歪み材料層または該歪み材料島の残りの部分は露出している、硬化層と、を含む半導体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子工学、光電子工学、太陽光発電分野に有益な半導体デバイスの製造において適用する歪み層およびコンプライアント基板の分野、特に、コンプライアント基板の使用による歪み膜の緩和に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然バルク基板を入手することができない、あるいはあまりに高価であるとき、しばしば、有益な材料が、ヘテロエピタキシーによってシード基板上に形成されるので、ヘテロエピタキシーによる基板上の薄膜成長は、半導体技術において重要な製造ステップとなる。例えば、発光半導体デバイスあるいは太陽電池の分野では、サファイアあるいはＳｉＣの基板上にヘテロエピタキシャル膜を成長させて、その後、最終半導体デバイスを形成する必要がある。ヘテロエピタキシャル膜を他の基板に移した後、これらの膜は、例えば、電子用途および光電子用途に用いられるエピタキシャル成長層のために用いられる。しかしながら、膜がヘテロエピタキシャルによって、膜の１つと比べて異なる格子定数および異なる熱膨張係数で基板上に形成されるとき、不整合による圧縮あるいは引っ張り歪み、および対応する転位およびクラックの発生によって、膜上の成長層の材料の品質に有害な影響が生じる。従って、当該技術では、不整合歪みを解放するために、ガラス層を含むコンプライアント基板が、基板とヘテロエピタキシャル膜の間に設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、歪みへテロエピタキシャル膜の緩和に現在用いられている方法は、しばしば、バックリングの抑制およびクラックの形成等に関して満足な結果を示さない。従って、本発明の基礎にある課題は、上述の欠陥を無くし、あるいは少なくとも軽減する、基板上に形成された歪み層の完全なあるいは殆ど完全な横方向緩和のための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の課題は、請求項１による歪み材料層を緩和する方法によって解決される。方法は、
歪み材料層と、コンプライアント材料を含み且つ歪み材料層の第１の面上に形成された低粘度層と、を準備するステップと、
歪み材料層を完全に覆うことなしに、（第１の面と反対側の）歪み材料層の第２の面の少なくとも一部分上に硬化層を形成し、それによって多層スタックを形成するステップと、
（コンプライアント材料層のリフローが生じるように）多層スタックを加熱処理し、それによって歪み材料層を少なくとも部分的に緩和させるステップと、
を含む。
【０００５】
用語“低粘度”は、加熱処理中、そのように特定された層の変形能力を示すために用いられる（以下の説明も参照のこと）。特に、ガラス転移点より高い温度での加熱処理（熱的処理、アニーリング）は、コンプライアント材料のいくらかのリフロー（例えば、いくらかのガラス転移による塑性変形）が生じ、それによって隣接する歪み材料層の弾性緩和を引き起こす。低粘度層は、例えば、加熱処理下でリフローするボロホスホシリケートガラスを含む埋め込み層であり得る。埋め込み層は、例えば、酸化物層であってもよい。多層スタックは、また、低粘度層が形成される支持基板を含んでもよい（以下の詳細な説明を参照）。
【０００６】
従来の技術と異なり、硬化層は、歪み材料層の頂上に部分的に設けられる。加熱処理中、露出された（硬化層によって覆われていない）圧縮歪み材料層の部分は、横方向に自由に膨張することができ、それによって、著しいバックリングなしに歪みが緩和される。硬化層によって覆われる歪み材料層の領域のサイズを適当に選択することによって、加熱処理中の歪み材料層の緩和率を容易に制御することができる。引っ張り歪み材料の場合、露出された材料は、クラックあるいは表面粗さが形成されることなしに、その平坦性を保持しつつ、自由に縮むことができる。
【０００７】
硬化層の形成のステップは、連続層として硬化層を歪み材料層の全面に堆積させるステップと、続いて、硬化層が歪み材料層から部分的に取り除かれるように、堆積した硬化層をパターニングするステップとを含むのがよい。パターニングは、硬化層が歪み材料層を部分的に覆い、歪み材料層が縁部で露出されるように行われてもよい。パターニングは、ドライエッチングとフォトリソグラフィによって達成することができ、歪み材料層の頂上に硬化層の島（硬化島）を生じる。従って、この種類のパターニングは、信頼できる且つ比較的時間を節約する方法で達成することができる。硬化島の寸法は、フォトリソグラフィの利用によって正確に制御することができる。硬化島の下の歪み材料層の部分は、加熱処理中、全くあるいは殆ど緩和しないと考えられる。
【０００８】
本明細書に開示された歪み材料層を緩和する方法の実施形態によれば、続いて行われる硬化層をパターニングするステップと、多層スタックを加熱処理するステップとが、この順番で、少なくとも１回繰り返される。換言すれば、最初の連続硬化層は、所定のサイズで上述の硬化島を得るためにパターニングされ、次いで、硬化島によって覆われていない歪み材料層の部分を緩和するために、第１の加熱処理が行われる。続いて、硬化島のサイズが減じられ、第２の加熱処理が行われて、それによって、第１の加熱処理プロセス中に硬化島によって覆われていた歪み材料層の部分を緩和する。
【０００９】
歪み材料層の所望の緩和の程度（割合）が達成されるまで、あるいは、特に、硬化島が残らなくなるまでおよび／または歪み材料層の完全な緩和が達成されるまで、パターニングと加熱処理とが繰り返される（これは、この一連のプロセスによって非常に正確に制御することができる）。従来の技術と異なり、歪み材料層の著しいバックリングあるいは他の欠陥が生じることなしに、異なるサイズの硬化島とともに繰り返し加熱処理することによって、完全な緩和を達成することができる。
【００１０】
歪み材料層は、また、特に、１つ以上のトレンチをエッチングすることによってパターニングされ、それによって、緩和を容易にするために歪み材料島を形成してもよい。更に、歪み材料層に従って、低粘度層をパターニングしてもよい。特に、１つ以上のトレンチを、歪み材料層と低粘度層とを、低粘度層が堆積された支持基板まで、あるいは低粘度層がその前に結合されたところまで貫通してエッチングしてもよい。溝は、また、支持基板に達することなしに低粘度層内で行われてもよい。更に、歪み材料島の部分的な緩和の正確な制御のために、硬化層の島が歪み材料層の島の中央に形成される方法で、硬化層がパターニングされ得る。原理的には、硬化層および歪み材料層から作られた島は、矩形、円形、あるいは更なるプロセスのために適当と考えられるいかなる他の形態であってもよい。
【００１１】
以下において、用語“歪み材料”は、適当な場合は、島を呈するパターニングされた層の連続層を意味する。
【００１２】
二元合金、三元合金あるいは四元合金から選択されるＩＩＩ／Ｎ材料を、歪み層に用いることができるが、本発明は、特に、歪み材料がＩｎＧａＮを含み、あるいはそれからなるときに有利であることが分かった。ＩｎＧａＮ中のインジウム含量は、３５％までであってもよく、好ましくは、インジウム含量は、１０％より少なくてもよく、より好ましくは、４〜７％であってもよい。低粘度層は、ボロホスホシリケートガラス（ＢＰＳＧ）あるいはホウ素あるいは燐を含むＳｉＯ２化合物を含み、あるいはそれからなってもよい。例えば、ボロシリケートガラス（ＢＳＧ）あるいはホスホシリケートガラス（ＰＳＧ）を用いてもよい。リフロー特性は、ホウ素および燐原子の含量によって制御することができる。４−５質量％のホウ素、２質量％の燐は、適当な選択の１つである。
【００１３】
硬化層の材料は、硬化層（島）によって覆われた歪み材料層の部分の歪み緩和を抑制する機械的能力により選択される。更に、加熱処理中、歪み材料層の所望の部分的な硬化を得るために、より硬い材料は、より薄い硬化層を可能にするが、硬度がより低い材料は、より厚い層が必要となる。例えば、硬化層は、５０ｎｍから歪み層の厚さの５倍までの厚さを有し得る。
【００１４】
実施形態によれば、硬化層は、ＩＩＩ−Ｎ材料、ＳｉＮ（Ｓｉ３Ｎ４あるいはＳｉＮ：Ｈ）ＳｉＯＮあるいはＳｉＯ２を含み、あるいはそれからなり、特に、ボロホスホシリケートガラスあるいはホウ素あるいは燐を含むＳｉＯ２化合物を含む埋め込み層の上に形成されたＩｎＧａＮ歪み層の場合に、確実性のある硬化手段であることが分かっている。硬化層、特にＳｉ３Ｎ４硬化層は、緩和加熱処理中、約１００ｎｍ厚の歪み材料層のバックリングを確実に抑制するために、１００ｎｍ〜３００ｎｍの厚さで堆積され得る。硬化層は、また、歪み材料層の厚さの５倍までの厚さで堆積されてもよい。
【００１５】
既に上述したように、硬化層をパターニングするステップと、歪み材料層と硬化層の両方を含む多層スタックの加熱処理を行うステップとは、１回あるいは数回繰り返され得る。各続く加熱処理は、歪み材料層のより広い面積が露出されて（硬化島によって覆われず）行われる。緩和する露出面積の大きさは、例えば、リフローする低粘度層の能力、用いられる温度、およびまた、歪み材料のヤング係数等に依存して調節され得る。実施形態によれば、各硬化層のパターニングステップで、１つの横方向寸法で約１００μｍ〜４００μｍの硬化層が取り除かれる。これは、先に加熱処理された歪み材料層、特に、歪みＩｎＧａＮ層におけるよりも１つの横方向寸法で１００μｍ〜４００μｍ多い層が、パターニングされた特にＳｉ３Ｎ４からなる硬化層の島の間に露出されることを意味する。
【００１６】
従って、歪み材料層の全面は、少しずつ露出され、一連の加熱処理プロセス中、緩和することができる。最後の加熱処理は、歪み材料層上に硬化層が残されていない状態で行われ得る。各加熱処理プロセスの前に、硬化島のサイズを減じることによって、個々の加熱処理プロセスによって得られる緩和を正確に制御することができる。
【００１７】
上述の、且つ従来の技術と異なる本発明方法の実施形態では、低粘度層の厚さは、加熱処理中、膜がバックリングあるいはクラックを引き起こさないで、歪み材料層が膨張する長さ、あるいは収縮する長さよりも小さく選択され得ることが留意されなければならない。膨張／収縮長さは、加熱処理によって引き起こされる歪み材料の弾性緩和および低粘度層の塑性変形中の横方向膨張／収縮の長さである。
【００１８】
更に、本発明の他の実施形態によれば、上述の方法は更に、
硬化層のいかなる残部を取り除いて、歪み材料の全面を露出させ、加熱処理するステップと、
緩和した歪み材料を他の基板上に堆積した層に結合することによって、（完全にあるいは部分的に）緩和した歪み材料を他の基板に移すステップと、
低粘度層を緩和した歪み材料層から取り外すステップと、を含む。
【００１９】
低粘度層が、ある支持基板上に堆積されあるいは結合されるとき、この支持基板は、また、低粘度層と一緒に取り外される。この緩和した歪み材料の移動によって、硬化層が堆積された緩和した歪み材料層の表面と反対側の面は、更なるプロセス、特に、材料層のエピタキシーに利用することができるようになる。
【００２０】
この方法によれば、歪み材料がｃ面ＩＩＩ／Ｎ材料のように極性を有するとき、いかなるその後の層のエピタキシャル成長に適当であるシード基板上の成長面と反対側の緩和した歪み材料の面の極性が、露出され得る。従って、光電子あるいは太陽光発電分野での用途のために、活性層を、緩和した歪み材料の表面上に形成することができる。
【００２１】
上述の実施形態の歪み材料層は、ヘテロエピタキシャル成長によって準備することができる。特に、歪み材料層、特に、歪みＩｎＧａＮ層は、シード基板あるいはシード層、特に、ＧａＮ層上に直接成長することができ、該シード基板あるいはシード層は、シード支持基板、特に、サファイア支持基板上に堆積されあるいは取付けられ、その後、コンプライアント材料層、特に、ボロホスホシリケートガラスを含む低粘度層を歪み材料層上に堆積させ、歪み材料層は、シード基板（層）から取り外され、低粘度層によって支持基板に結合され、その後、特にＳｉ３Ｎ４を含む硬化層が歪み材料層上に堆積され得る。
【００２２】
本明細書に開示された歪み材料層を緩和する方法は、半導体デバイス、特に、光電子デバイスあるいは太陽光発電デバイスの製造に有益である。従って、本明細書に、前記請求項のいずれか１項に記載の歪み材料を緩和するステップを含み、硬化層のいかなる残部を取り除いて、歪み材料の全面を露出させ、加熱処理するステップと、形成された少なくとも部分的に緩和した歪み材料上に材料層をエピタキシャル成長させるステップ、特に、少なくとも部分的に緩和した歪み材料島上に活性層を成長させるステップとを更に含む、半導体デバイスの製造方法が提供される。
【００２３】
更に、支持基板と、支持基板上の低粘度層と、低粘度層上の、特にＩｎＧａＮ材料からなる連続歪み材料層あるいは歪み材料島と、特に、歪み材料層あるいは歪み材料島の露出幅が１００〜４００マイクロメートルとなるように連続歪み材料層あるいは歪み材料島を部分的に覆う硬化層とを含む半導体構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、歪み材料層の頂上にパターニングされた硬化層を形成するステップを含む、歪み材料層を緩和する本発明の方法の一例を示す図である。
【図２】図２は、歪み材料島の頂上に硬化島が形成される、歪み材料層を緩和する本発明の方法の他の例を示す図である。
【図３】図３は、パターニングされたコンプライアント基板上に形成された歪み材料島の頂上に硬化島が形成される、歪み材料層を緩和する本発明の方法の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の付加的な特徴及び利点は、図面を参照して記載される。記載中、本発明の好ましい実施形態を例示するための添付図面が参照される。そのような実施形態は、本発明の全範囲を表わしていると理解されるべきではない。
【００２６】
図１は、本発明により形成された多層スタックの実施形態を示す。多層スタックは、支持基板１と、低粘度層２と、歪み材料層３と、パターニングされた硬化層４とを備える。歪み材料層３は、あるシード基板上にヘテロエピタキシャル成長され、当該技術で知られているいかなるウエハ移動プロセス、例えば、グラインド／エッチバック、レーザー剥離、電磁放射吸収あるいはＳＭＡＲＴ  Ｃｕｔ（登録商標）プロセス内でのイオン注入等によって、移動される。本実施形態では、低粘度層２は、異なる個々の層から構成されてもよく、且つ少なくとも１つのコンプライアント層（緩和層）を有する埋め込み層、例えば、酸化物埋め込み層である。コンプライアント層は、ボロホスホシリケートガラス（ＢＰＳＧ）あるいはホウ素あるいは燐を含むＳｉＯ２化合物を含むがこれに限定されない。加熱処理中のリフロー速度は、ホウ素および燐の含量によって容易に調整することができる。
【００２７】
パターニングされた硬化層４は、硬化層の堆積によって得られ、フォトリソグラフィーによってエッチングされる。それによって、歪み材料層３が、側縁部で露出される。緩和層のガラス転移温度、すなわち、ＢＰＳＧの場合約８００℃〜８５０℃で、加熱（熱的）処理をすると、例えば、ＩｎＧａＮからなる歪み材料層３の部分的な弾性緩和が生じる。（公称格子定数と比べて）約０．７％の格子不整合のためには、約３００マイクロメートルの横方向幅ｄを有するトレンチを形成することによる硬化層のパターニングが適当であることが分かった。理論に縛られることなしに、パターニングされた硬化層４は、硬化島４の下の歪み材料層３の緩和を部分的に妨げるようである。加熱処理後、硬化島のサイズは、歪み材料層３を横方向寸法で約３００マイクロメートル付加的に露出するために減じられ、深刻なバックリングなしに、部分的に緩和された歪み材料層３を更に緩和するために第２の加熱処理が行われる。この硬化島４のサイズを減じるステップ及び加熱処理を行うステップの繰り返されるプロセスは、歪み材料層３が完全に緩和するまで行われ得る。
【００２８】
硬化材料の存在しうる残部は取り除かれ、従って、損なわれていない完全な緩和された歪み材料層が達成され、電子あるいは光電子用途に有益な特定の半導体デバイスの製造または太陽電池の製造に用いることができるようになっている続く結晶層、例えば、ＩｎＧａＮ層の（ホモ）エピタキシーに用いることができる。ホモエピタキシャル成長結晶層のため、完全に緩和した歪み材料層３の材料極性に依存して、完全に緩和した歪み材料層３は、支持基板１から他の基板に、例えば、他の基板上に堆積された他の埋め込み層によって、移動され得る。例えば、緩和した歪みＣ面ＩｎＧａＮ材料のＧａ面は、結晶層のエピタキシャル成長に好ましい。
【００２９】
他の実施形態によれば、図２に示される多層スタックが、少し詳細な以下のように形成された。歪み材料層は、第１の支持基板上に堆積されたあるいは結合されたシード層上にヘテロエピタキシャル成長された。例えば、歪み材料層は、ＩｎＧａＮ層であり、シード層は、ＧａＮ層であり、第１の支持基板は、サファイア基板である。しかしながら、ＩｎＧａＮは、歪み材料層の材料の一例を示すに過ぎないことに留意すべきである。実際には、歪み材料層は、ＩＩＩ／Ｖ材料のような半導体材料であってもよく、例えば、二次合金、三次合金、あるいは四次合金から選択されるＩＩＩ／Ｖ材料を含むかあるいはそれからなってもよい。
【００３０】
歪みＩｎＧａＮ層の厚さは、約１００ｎｍであり、約４％のインジウムを含む。ヘテロエピタキシャル成長した歪みＩｎＧａＮ層３の格子不整合は、約０．４％である。コンプライアント（緩和）材料層としてボロホスホシリケートガラス層を含む埋め込み層は、歪みＩｎＧａＮ層３上に約５００ｎｍの厚さで堆積される。選択的に、ｃ面ＩｎＧａＮ層のガリウム面と埋め込み層との間の接着を増強するために、埋め込み層の堆積の前に、約５０ｎｍの厚さのＳｉＯ２層を歪みＩｎＧａＮ層上に堆積してもよい。
【００３１】
次いで、埋め込み層の中にイオン種が注入されて、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ材料に約４００ｎｍの脆弱層が形成される。脆弱層は、シード層及びシード基板の取り外しを容易にするために設けられる。図２に示されるように、第２の埋め込み層が支持基板上に堆積される。第２の埋め込み層の厚さは約４マイクロメートルである。支持基板１および歪みＩｎＧａＮ層は、第１の埋め込み層および第２の埋め込み層によって結合され、第１の埋め込み層および第２の埋め込み層は、一緒に図２の低粘度層２を形成している。第１の埋め込み層と第２の埋め込み層を結合する前の平坦化および研磨の後、低粘度層２の厚さは、約７マイクロメートルである。結合の後、シード基板は、脆弱層で取り外され、残存ＧａＮ材料がドライエッチングによって取り除かれる。
【００３２】
次に、歪みＩｎＧａＮ層は、図２に示されるように約１ｍｍ×１ｍｍの矩形の歪みＩｎＧａＮ島３を形成するためにリソグラフィプロセスによってパターニングされる。パターニング後、化学量論のＳｉ３Ｎ４の約２００ｎｍが、歪みＩｎＧａＮ島３上及び歪みＩｎＧａＮ島３相互間に堆積される。後の加熱処理中、硬化層として機能するＳｉ３Ｎ４層の堆積は、例えば、プラズマ増強化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）によって達成することができる。硬化層は、フォトリソグラフィによるドライエッチングによってパターニングされて、約３００マイクロメートル×３００マイクロメートル〜約４００マイクロメートル×４００マイクロメートルに寸法決めされ、歪み材料島３上の中央に配置された矩形の島４を形成する。
【００３３】
続いて、歪み材料島３を部分的に緩和するために８００℃での加熱処理を４時間行う。その後、硬化島４は、ドライエッチングによって完全に取り除かれ、歪み材料島３を完全に緩和するために第２の加熱処理を行う。それによって、殆どバックリングなしで、歪みＩｎＧａＮ島３の完全な緩和を得ることができる。あるいはまた、硬化材料の島は、例えば、８００マイクロメートル×８００マイクロメートルで形成され、第１の加熱処理後、硬化島４のサイズは、６００マイクロメートル×６００マイクロメートルまで減じられ、第２の加熱処理が行われると、硬化島４のサイズは、４００マイクロメートル×４００マイクロメートルまで減じられ、例えば、硬化材料が残らなくなるまで第３の加熱処理が行われる。そのような緩和プロセスの繰り返しによって、いかなる著しいバックリングなしに歪み材料の完全な緩和が達成される。
【００３４】
約１ｍｍ×１ｍｍのサイズ且つ０．７％の格子不整合を有する歪みＩｎＧａＮ島は、緩和中約７マイクロメートル膨張する。それにもかかわらず、低粘度層２は、緩和品質に影響を与えることのない、約４マイクロメートルの厚さ、すなわち、歪みＩｎＧａＮ島３の膨張長さよりも小さい厚さを有し得る。
【００３５】
図３は、図２を参照して記載したものと同様の実施形態を示すが、低粘度層と歪み材料層の両方が、１つ以上のトレンチによって分離された低粘度材料２の島および歪み材料島３を形成するようにパターニングされている点で異なる。再び、硬化島４は、歪み材料島３の中央に配置されている。上述したように、加熱処理および硬化島４の更なるサイズ減少が、バックリングなしに歪み材料島３の完全な緩和を達成するために繰り返し行われ得る。
【００３６】
全ての前述した実施形態は、本発明の特徴および利点を限定するものではなく、本発明の特徴および利点を示す例のためのものである。前述した特徴のいくつかあるいは全ては、また、異なる方法で組み合わせることができることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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