專利名稱：應(yīng)變鍺薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體襯底材料的制作領(lǐng)域。具體涉及在體Si材料上的高質(zhì)量 的，基本馳豫的高鍺組分鍺硅(SiGe)虛襯底以及在該虛襯底上的高質(zhì)量的，基 本應(yīng)變的鍺、硅或硅/鍺異質(zhì)結(jié)材料的一種應(yīng)變鍺薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著特征尺寸越來越小，集成電路面臨諸多由材料和器件自身引起的小尺寸 效應(yīng)。特征尺寸的不斷縮小使單個(gè)晶體管尺寸逐漸達(dá)到物理和技術(shù)的雙重極限， 晶體管性能難以再按照以往的速度不斷提升，而必須采用新的技術(shù)來提高器件與 集成電路的性能。其中一個(gè)重要方面就是采取措施提高晶體管的飽和驅(qū)動(dòng)電流， 飽和驅(qū)動(dòng)電流與溝道內(nèi)載流子遷移率有關(guān)，通過改進(jìn)器件結(jié)構(gòu)、工藝、或采用新 材料，提高溝道內(nèi)載流子的遷移率，即可按已有的特征尺寸，利用己有的生產(chǎn)設(shè) 備條件加工MOS器件，不但達(dá)到提高器件性能的目的，還可延長已有生產(chǎn)線的 使用壽命。隨著線寬的不斷縮小，也許對(duì)溝道內(nèi)載流子遷移率的要求將進(jìn)一步提高。在 新技術(shù)中，鍺溝道技術(shù)是非常引人注目的。其中的重要原因是鍺具有很好的空穴 遷移率。普通硅的電子遷移率約1350-1500cm2/V.s，而空穴遷移率僅約 450-500cm2/V.S，低遷移率尤其是空穴遷移率未來將限制極小尺寸CMOS集成電 路的發(fā)展。目前實(shí)驗(yàn)研究得到的最好的應(yīng)變硅空穴遷移率大約是普通硅的2-2.5 倍，應(yīng)變SiGe大約是2-3倍，Si的(110)晶面的空穴遷移率可比(100)面提高約1.5 倍，而鍺的空穴遷移率約為1900±50cm2/V.S，比目前在硅和應(yīng)變硅中獲得的空穴 遷移率要高得多，甚至比眾多的化合物半導(dǎo)體材料也要高得多。鍺的電子遷移率 也較高，約3900±100cm2/V-s。因?yàn)镚e和Si之間有4.2%的晶格失配，只有非常薄的無缺陷的Ge層直接長 在Si (001)晶向上，該Ge層是存在雙軸壓應(yīng)變的，應(yīng)變鍺層中鍺原子與襯底達(dá) 到匹配時(shí)，鍺原子受到壓縮，形成雙軸(Biaxial)壓應(yīng)變，臨界厚度小于lnm。過渡層中鍺含量越低，則應(yīng)變鍺中的應(yīng)變度越大。 一般認(rèn)為，壓應(yīng)變對(duì)空穴遷移 率具有很好的增強(qiáng)作用。實(shí)驗(yàn)獲得的應(yīng)變鍺空穴遷移率比硅高8-10倍。無疑鍺 溝道在載流子遷移率提升方面(尤其對(duì)PMOS而言)具有很大的優(yōu)勢。當(dāng)層厚度大于臨界厚度，缺陷將會(huì)產(chǎn)生，直接生長在Si (001)晶向上的完全弛豫的Ge 層的缺陷密度會(huì)相當(dāng)高，達(dá)到109cm—2，這樣就無法用于器件的制造。因此要生 長厚的應(yīng)變的Ge層，降低Ge層與襯底之間的晶格失配是必需的。最廣泛應(yīng)用的一種方法是在硅襯底表面生長鍺組分梯度變化的弛豫鍺硅(Sii-xGex)過渡層，以弛豫的Sh.xGex (x<l)過渡層為虛襯底(virtual substrate), 在其表面直接外延生長應(yīng)變鍺，梯度過渡層可有效地降低外延層中的位錯(cuò)密度。 厚SiGe緩沖層具有與其相關(guān)的幾個(gè)值得注意的缺陷第一，厚的SiGe緩沖層通 常不容易與已有的Si基CMOS工藝相集成。第二，耗費(fèi)了大量的材料，從而使 得成本大大提高。另外一種方法是采用低溫Si、低溫SiGe生長技術(shù)。該方法具 體描述詳見Peng CS等人的"Relaxed Gea9Si0.i alloy layers with low threading dislocation densities grown on low-temperature Si buffers", Appl. Phys. Lett., 72, 3160(1998)。但是該方法對(duì)溫度要求非?？量?，難以用于大規(guī)模的生產(chǎn)之中。第 三種方法是采用表面金屬化方法。該方法具體描述詳見Wietler T F等人的"Surfactant-mediated epitaxy of relaxed low-doped Ge films on Si(OOl) with low defect densities", Appl.Phys丄ett,， 87,182102(2005)。這種方法需要引入額外的雜 質(zhì)離子，摻雜濃度很高。這些方法都存在各自的明顯的缺點(diǎn)。不能用于大規(guī)模的 生產(chǎn)中。利用氧化提高SiGe薄膜層內(nèi)Ge組分的方法己經(jīng)存在，在B.-G..Min等人的 題為"Formation of a Ge-rich layer during the oxidation of strained Sii—xGex，，, Journal of applied physics, 100,016102(2006)，文章中有詳細(xì)的描述。該方法通常用于制備 SGOI或GOI等襯底，詳細(xì)描述可參見，美國專利No. WO 2006/090221 A2，題 為"Thermal oxidation of a sige layer and applications thereof"。本發(fā)明將氧化方法應(yīng)用于體Si襯底上，能夠提高Ge層的臨界厚度，并且降 低表面粗糙度和位錯(cuò)密度，同時(shí)減小整個(gè)外延層的厚度，該發(fā)明方法容易與傳統(tǒng)的Si基CMOS工藝想集成，從而降低生產(chǎn)難度和成本。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)變鍺薄膜的制備方法。利用該方法，可以制備應(yīng)變Si，應(yīng)變Ge等各種襯底結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的新材料可用于制造高速器件，如互補(bǔ) 金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、調(diào)治摻雜場效應(yīng)晶體管、高電子遷移率晶體管和雙極 型晶體管等，可以大大提高器件的性能。具體工藝步驟如下1) 在Si基質(zhì)上淀積覆蓋厚度為50-1000A0的單晶Si緩沖層；2) 在單晶Si緩沖層上覆蓋厚度小于臨界厚度，具體為100-2000 Al勺應(yīng)變的 單晶鍺硅Si^Gex層。其中，0.15<x<0.4， x為摩爾數(shù)；3) 在高溫氧環(huán)境內(nèi)對(duì)單晶鍺硅Si^Gex層進(jìn)行氧化，在氧化溫度為800~1000 。C下，氧化時(shí)間在0.1 500分鐘,使單晶鍺硅層轉(zhuǎn)換為高鍺含量的弛豫的鍺硅 SiLyGey層，其中0.4^<1;其中y為摩爾數(shù)；4) 對(duì)沒有完全弛豫的鍺硅Sh.yGey層進(jìn)行離子注入，并退火。用選自氫、硼、 氦、磷和氬等的一種或幾種物質(zhì)注入Si,.yGey層，包括以lxl011 /cm2 lxl0'7/cm2的劑量范圍，以5keV 250keV的能量范圍進(jìn)行注入。在250 1000 t:的溫度范圍內(nèi)退火0.1 300分鐘。典型地，退火在諸如真空，氮，氬，或者其 他惰性氣體中進(jìn)行。該步驟可以被省略。5) 去除弛豫的鍺硅SiLyGey層上的Si02層；6) 弛豫的單晶鍺硅(SiLyGey)層上覆蓋張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的Si,.bGeb 層，其中b〈y,應(yīng)變層的生長溫度在350。C 70(TC;應(yīng)變層的厚度小于臨界厚度， 更具體的，應(yīng)變Si層厚度小于300A、7) 在弛豫的單晶鍺硅(S"Gey)層上覆蓋壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge 組分Si^G^層，其中z〉y，壓應(yīng)變層的生長溫度在25(TC 65(TC，壓應(yīng)變層的 厚度小于臨界厚度。更具體的，應(yīng)變Ge層厚度小于300A、8) 在壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分SiuG^層上覆蓋張應(yīng)變的Si層 或張應(yīng)變的Si^Gea層，其中a〈y〈z〈1。張應(yīng)變層的生長溫度在35(TC 70(rC,張應(yīng)變層的厚度小于臨界厚度。更具體的，應(yīng)變Si層厚度小于300A^所述壓應(yīng)變的單晶鍺硅Si,.xGex層具有與下面單晶Si緩沖層晶格結(jié)構(gòu)相匹配的晶格結(jié)構(gòu)。所述氧化環(huán)境為干氧，濕氧或水汽氧化。本發(fā)明的新材料可用于制造高速器件，如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、調(diào) 治摻雜場效應(yīng)晶體管、高電子遷移率晶體管和雙極型晶體管等，能夠大大提高器 件的性能。


圖1為制備應(yīng)變鍺薄膜的流程圖。圖2為應(yīng)變的單晶鍺硅(Si^Ge》層襯底橫截面示意圖。圖3為利用高溫氧化應(yīng)變的單晶鍺硅(Sh.xGex)層形成弛豫的單晶Si^Ge》. 層以及一層二氧化硅薄膜的橫截面視圖。圖4為對(duì)單晶SiLyGey層離子注入及退火的橫截面視圖。圖5為覆蓋在弛豫的單晶Sh.yGey層上的張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的Si,.bGeb 層橫截面視圖。圖6為覆蓋在弛豫的單晶Si,.yGey層上的壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組 分S^G&層的橫截面視圖。圖7覆蓋在圖5壓應(yīng)變的高Ge組分Si^G^層上的張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變 的Si^G^層的橫截面視圖。
具體實(shí)施方式
以下將根據(jù)附圖來闡述本發(fā)明的實(shí)施方案。圖1為制備應(yīng)變鍺薄膜的流程圖。如圖1所示，制備應(yīng)變鍺薄膜的流程步驟 如下步驟101開始，步驟102提供Si基質(zhì)；步驟103在Si基質(zhì)上淀積一層覆蓋所述Si基質(zhì)的單晶Si緩沖層，淀積厚度 為50-1000 AO;步驟104在所述硅緩沖層上淀積覆蓋硅緩沖層的單晶鍺硅(Si^Ge》層； 步驟105在高溫氧環(huán)境內(nèi)對(duì)單晶鍺硅(SiLXGex)層進(jìn)行氧化； 步驟106將單晶鍺硅(SiLXGex)層轉(zhuǎn)換為高鍺含量的弛豫的鍺硅(SiLyGey)層。步驟107適當(dāng)減薄Si02層。步驟107可以被省略。步驟108將氫、硼、氦、磷和氬等的一種或幾種物質(zhì)通過Si02層直接注入 Si,—yGey層。步驟108可以被省略。步驟109退火。在步驟108沒有實(shí)施的情況下，不需要步驟109。 歩驟110去除弛豫的鍺硅(Sh.yGey)層上的Si02層。步驟111淀積覆蓋在弛豫的單晶鍺硅(Si,.yGey)層上的張應(yīng)變的硅層或張應(yīng) 變的鍺硅(Sii.bGeb)層，其中b〈y。步驟112淀積覆蓋在弛豫的單晶鍺硅(SibyGey)層上的壓應(yīng)變的鍺層或壓應(yīng) 變的高鍺組分鍺硅(Si^GO層，其中z〉y。步驟113淀積覆蓋在壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分Si^Gez層上的張 應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的Si^Gea層，其中a〈y， z>y。上述歩驟將在下面做更詳細(xì)地描述。本發(fā)明的薄膜層的淀積方法是利用真空淀積方法。步驟104中淀積一層覆蓋硅緩沖層的單晶鍺硅(Si,.xGex)層，具有與下面單 晶Si緩沖層晶格結(jié)構(gòu)相匹配的晶格結(jié)構(gòu)；其厚度小于臨界厚度，具體為100-2000 A0，其中的x為0.15~0.4。步驟105中的在高溫氧環(huán)境內(nèi)對(duì)步驟104中單晶鍺硅(Si^Gex)層進(jìn)行氧 化，在干氧，濕氧或水汽氧化等氧化環(huán)境下，氧化溫度為800 100(TC的范圍，氧 化時(shí)間在0.1 500分鐘之內(nèi)將單晶鍺硅(Si,.xGex)層轉(zhuǎn)換為鍺硅(Si,.yGey)層。 Si^Gex層氧化速率高于Si^Gex層內(nèi)Ge原子的擴(kuò)散速率，形成了步驟106的一 個(gè)基本弛豫的高Ge含量的Sh.yGey層，其中0.4<y<l。步驟108中的離子注入用選自氫、硼、氦、磷和氬等的一種或幾種物質(zhì)注 入SibGey層包括以lxl()U/cm2—lxl017/cm2的劑量范圍，以5keV 250 keV的能量范圍進(jìn)行注入。該步驟可以被省略。歩驟109中的退火包括在250 ~ 1000 t的溫度范圍內(nèi)退火0.1 300分鐘。 典型地，退火在諸如真空，氮，氬，或者其他惰性氣體中進(jìn)行。在歩驟108沒有 實(shí)施的情況下，不需要步驟109。歩驟111淀積的一層張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的Si,.bGeb層，其中0<b<y。應(yīng) 變層的生長溫度在350 700°C，應(yīng)變層的厚度小于臨界厚度，更具體的，應(yīng)變 Si層厚度小于300A、步驟112淀積的一層壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分Si^G^層，其中 z的范圍為y<z<l。應(yīng)變層的生長溫度在250°C~650°C。應(yīng)變層的厚度小于臨界 厚度，更具體的，應(yīng)變Ge層厚度小于300A 歩驟113包括了在步驟112中層淀積的應(yīng)變層上淀積步驟111中的應(yīng)變層。 注意可以執(zhí)行步驟111而不執(zhí)行步驟112。同樣，可以執(zhí)行步驟112而不執(zhí)行步驟lll，或者同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)步驟。 下面舉例予以說明。實(shí)施案例1圖2所示為應(yīng)變的單晶鍺硅(Si^Ge》層襯底橫截面示意圖。提供的是一種 應(yīng)變的單晶鍺硅(Si^Ge》層襯底的生產(chǎn)方法過程圖，在Si基質(zhì)201上覆蓋厚 度為200 AG的Si緩沖層202，在Si緩沖層202上覆蓋一層應(yīng)變的單晶鍺硅 (Si,-xGex)層203，其中，Si^Gex層的厚度為500A0， x = 0,3。實(shí)施案例2圖3所示為利用高溫氧化應(yīng)變的單晶Si^G 層203，形成弛豫的單晶S".yG^ 層203A以及一層二氧化硅薄膜301的橫截面視圖，使用高溫氧化的方法，將實(shí) 施案例1形成的應(yīng)變的單晶鍺硅(SiLXGex)層襯底203轉(zhuǎn)換為高Ge含量的弛豫 的Si,.yGey層203A以及一層二氧化硅薄膜301，其中y = 0.6。氧化環(huán)境為干氧，氧化溫度在鍺硅(Sii.xGex)層203氧化速率高于其內(nèi)Ge 原子的擴(kuò)散速率的范圍內(nèi)。通常，溫度越高需要的氧化時(shí)間越短，同時(shí)，形成的 高Ge含量的Si,.yGey層203A內(nèi)的Ge濃度較低。 一般氧化溫度在卯(TC，氧化時(shí)間在180分鐘。實(shí)施案例3如圖4所示，對(duì)沒有完全弛豫的鍺硅S".yGey層203A進(jìn)行離子注入，并退火 形成完全弛豫的鍺硅S^Ge》層203B。適當(dāng)減薄Si02層301，形成301A，以便降低注入能量。用氬離子注入SiLyGey層203A包括以lxl012/cm2的劑量，以100keV的能量范圍進(jìn)行注入。退火包括在800 'C的溫度下退火60分鐘。典型地，退火在諸如真空，氮， 氬，或者其他惰性氣體中進(jìn)行。實(shí)施案例4如圖5所示，在實(shí)施案例3中形成的弛豫的單晶Sh.yGey層203B上淀積一層 張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的Si,.bGeb層501，首先去除弛豫的Sh.yGey層203B上的 一層二氧化硅薄膜301A,提供一層覆蓋在弛豫的單晶Sii.yGey層203A上的張應(yīng) 變的Si層或張應(yīng)變的Sh—bGeb層501，其中Wy。為了保持該層為應(yīng)變結(jié)構(gòu)，該 層的厚度應(yīng)小于臨界厚度。在實(shí)例中，該層的厚度為100AQ。應(yīng)變層的生長溫度 在500。C。實(shí)施案例5圖6所示為覆蓋在弛豫的單晶Si,.yGey層上的壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高 Ge組分Si^G^層的橫截面視圖。在實(shí)施案例3中形成的弛豫的單晶Sh.yGey層 203B上淀積一層壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分Si^Gez層601，為了保持 該層為應(yīng)變結(jié)構(gòu)，該層的厚度應(yīng)小于臨界厚度。在該實(shí)例中，該層的厚度為100 A0。應(yīng)變層的生長溫度為40(TC。圖7為覆蓋在圖6壓應(yīng)變的Ge層或高Ge組分Si^Gez層上的張應(yīng)變的Si 層或張應(yīng)變的S^aGea層的橫截面視圖。如圖7所示，在圖6中形成的壓應(yīng)變的 Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分SiuG^層601上淀積一層張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的 Si^Gea層701，其中a〈y。為了保持該層為應(yīng)變結(jié)構(gòu)，該層的厚度應(yīng)小于臨界厚 度。在該實(shí)例中，該層的厚度為IOOA、應(yīng)變層的生長溫度為55(TC。上述實(shí)施案例的外延生長使用超高真空化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)(UHVCVD)。在一系列實(shí)驗(yàn)中，證明了氧化應(yīng)變的單晶Si^Ge、層203后形成弛豫的高Ge含量的 Si,.yGey層203A上淀積應(yīng)變薄層的用途。具體的，在5英寸Si(100)晶片上外延生 長大約500 A0厚的SiGe薄層，從而獲得應(yīng)變的Si^Gex層203。該Si^Gex層203 中Ge含量為20%或30%。如此淀積的S"Gex層203是應(yīng)變的，其與其下面的 Si基質(zhì)晶格匹配。隨后在干氧氧化氣氛下，在大約90(TC溫度下氧化這些晶片大 約180分鐘。作為對(duì)氧化的響應(yīng)，應(yīng)變的單晶Si,—xGex層203A轉(zhuǎn)化為弛豫的高 Ge含量的單晶Si,—yGey層203A。觀察到了這些晶片的雙晶X射線衍射(DCXRD)圖像。氧化后Sij.yGey峰變 寬并且向左側(cè)明顯偏移，并且衍射峰已經(jīng)看不見，經(jīng)過測量說明Ge含量為30M 的Si^G^層203A氧化后形成的yGey層已經(jīng)基本弛豫，并且Ge含量達(dá)到約 60%。通過原子力顯微鏡觀察，氧化后的表面粗糙度約為0.3nm。說明氧化后的 高Ge含量Si,.yGey層表面平整。Ge含量為20%的Si^Gex層203氧化后形成的 Si^Gey層203A沒有完全弛豫，Ge含量約50%，弛豫度大約70%。通過Ar+注 入，注入劑量為Ixl012/cm2，以100keV的能量進(jìn)行注入。在800攝氏度的溫度 退火60分鐘。經(jīng)過測量說明Sh.yGey層203B已經(jīng)基本弛豫。在氧化后的弛豫的高Ge含量的Si,-yGey層外延淀積應(yīng)變的薄層。生長應(yīng)變的 Ge層，生長溫度在250 650。C，生長厚度大約100 AG，通過DCXRD測量，觀 察到Ge峰向左偏移，證明了Ge薄膜是應(yīng)變的，同時(shí)通過AFM測量，表面粗糙 度〈10A 說明外延薄膜層平整，生長質(zhì)量良好。在生長應(yīng)變的Si層時(shí)，生長溫 度在350度 700度，生長厚度大約100 AG,通過DCXRD測量，觀察到Si峰的 分裂，其中一個(gè)為體Si基質(zhì)衍射峰，另一個(gè)為應(yīng)變Si層的衍射峰，證明了Si薄 膜是應(yīng)變的，同時(shí)通過AFM測量，表面粗糙度<10 AQ，說明外延薄膜層平整， 生長質(zhì)量良好。
權(quán)利要求
1. 一種應(yīng)變鍺薄膜的制備方法，其特征在于，具體工藝步驟如下1)在Si基質(zhì)上淀積覆蓋所述Si基質(zhì)的厚度為50-1000A°單晶Si緩沖層；2)在單晶Si緩沖層上覆蓋厚度小于臨界厚度，具體為100-2000A0的應(yīng)變的單晶鍺硅Si1-xGex層，在氧化溫度為800～1000℃的氧環(huán)境下，0.1-500分鐘之內(nèi)使應(yīng)變的單晶鍺硅Si1-xGex層轉(zhuǎn)換為高鍺含量的弛豫的鍺硅Si1-yGey層，其中y為摩爾數(shù)；0.4＜y＜1；3)在高溫氧環(huán)境內(nèi)對(duì)單晶鍺硅Si1-xGex層進(jìn)行氧化，在氧化溫度為800～1000℃下，氧化時(shí)間在0.1-500分鐘之內(nèi)使單晶鍺硅層轉(zhuǎn)換為高鍺含量的弛豫的鍺硅Si1-yGey層，其中0.4＜y＜1；y為摩爾數(shù)；4)去除弛豫的鍺硅Si1-yGey層上的SiO2層；5)在弛豫的單晶鍺硅Si1-yGey層上覆蓋壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分Si1-zGez層，其中z＜y應(yīng)變層的生長溫度在250℃～700℃；應(yīng)變層的厚度小于臨界厚度，更具體的，應(yīng)變Si層厚度小于300A°；其中，淀積張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的Si1-bGeb層時(shí)，應(yīng)變層的生長溫度在350～700℃；淀積壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分Si1-zGez層時(shí)，應(yīng)變層的生長溫度在250℃～650℃；6)在壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分Si1-zGez層上覆蓋張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的Si1-aGea層，其中a＜y，其中y＜z＜1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)變鍺薄膜的制備方法，其特征在于，所述鍺硅Si^Gex 層厚度范圍在臨界厚度以內(nèi)；具體的厚度范圍為100-2000AD。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)變鍺薄膜的制備方法，其特征在于，所述壓應(yīng)變的 單晶鍺硅Si^Gex層具有與下面單晶Si緩沖層晶格結(jié)構(gòu)相匹配的晶格結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)變鍺薄膜的制備方法，其特征在于，所述氧化環(huán)境 為干氧，濕氧或水汽氧化。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于半導(dǎo)體襯底材料的制作領(lǐng)域的一種應(yīng)變鍺薄膜的制備方法。在Si基質(zhì)上沉積覆蓋單晶Si緩沖層；在單晶Si緩沖層上覆蓋小于臨界厚度的應(yīng)變的單晶鍺硅Si_1-xGe_x層，然后氧化、使其轉(zhuǎn)換為弛豫的高Ge組分Si_1-yGe_y層，通過離子注入及退火使高Ge組分Si_1-yGe_y層完全弛豫，并在該層上覆蓋壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分Si_1-zGe_z層，或在壓應(yīng)變的Ge層或壓應(yīng)變的高Ge組分Si_1-zGe_z層上覆蓋張應(yīng)變的Si層或張應(yīng)變的Si_1-aGe_a層。本發(fā)明可用于制造互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、調(diào)治摻雜場效應(yīng)晶體管、高電子遷移率晶體管和雙極型晶體管等高速器件，能夠大大提高器件的性能。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101246819SQ200710177248
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者劉佳磊, 劉志弘, 梁仁榮, 敬 王, 軍 許 申請(qǐng)人:清華大學(xué)