发明名称 具有不同晶格常数材料之半导体结构以及形成其之方法
摘要
申请公布号 TWI356491 申请公布日期 2012.01.11
申请号 TW093129747 申请日期 2004.10.01
申请人 飞思卡尔半导体公司 发明人 刘章礼;亚历桑大L 巴尔;约翰M 葛伦特;比扬 陆彦;马力斯K 欧露斯基;泰伯A 史蒂芬斯;泰德R 怀德;尚恩G 汤马士
分类号 H01L29/30 主分类号 H01L29/30
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种半导体结构,包括:一基板,其包括具一第一晶格常数之第一松弛半导体材料;一半导体元件层,其叠在该基板上方,该半导体元件层包括一第二松弛半导体材料,其具有与该第一晶格常数相异之第二晶格常数;及一介电层,其插入在该基板与该半导体元件层之间,该介电层具有一程式化转变地带,其位于该介电层内,用于该第一晶格常数与该第二晶格常数间之转变,该程式化转变地带包括复数层,具不同晶格常数之该复数层之邻接数层中,该等邻接层之一者具有一第一厚度,其超过用以形成缺陷所需之第一临界厚度,及该等邻接层之另一者具有一第二厚度,其未超过一第二临界厚度,该复数层之各邻接层形成一介面,用以促使该转变地带中之缺陷迁移至该程式化转变地带之一边缘。如请求项1之半导体结构,其中该程式化转变地带包括一通孔,其具有大体上垂直于该基板之数个侧壁。如请求项1之半导体结构,其中该程式化转变地带包括一通孔,其具有数个侧壁,该等侧壁系斜的并与该基板在非九十度之角度交叉。如请求项1之半导体结构,尚包括:一应变材料层,其叠在该半导体元件层上方,为使缺陷减至最小及维持应变,该应变材料层具有小于其临界厚度之厚度。如请求项4之半导体结构,尚包括:一电晶体控制电极,其叠在该应变材料层上方;及数个电晶体电流电极,其位置邻接该应变材料层,该应变材料层作用为该电晶体之通道。一种半导体元件结构,包括:基板构件,其包括一第一松弛材料,该第一松弛材料具有一第一晶格常数;一介电层构件,其具有一用以界定一程式化转变地带之开口,用以从具该第一晶格常数之第一松弛材料转变成一不同晶格常数之材料,该程式化转变地带包括复数层,各该复数层具有一与该复数层之任何邻接层不同之成分,用以形成一介面,促使缺陷迁移至该程式化转变地带之一边缘,该复数层之数个预设交替层具有一厚度,其超过其材料成分之临界厚度,形成缺陷而缓和应变,及该复数层之数个插入层具有一厚度,其未超过其待应变材料之临界厚度,其中该复数层之一上层系大体上无缺陷;及一半导体元件层构件,其至少叠在该程式化转变地带上方,该半导体元件层构件包括一第二松弛材料,其具有一第二晶格常数,系不同晶格常数材料。一种形成半导体元件结构之方法,包括:形成一基板构件,其包括一第一松弛材料,该第一松弛材料具有一第一晶格常数;形成一介电层构件,其叠在该基板构件上方,该介电层构件具有一用以界定一程式化转变地带之开口,用以从具该第一晶格常数之第一松弛材料转变成一不同晶格常数之材料;形成具复数层之程式化转变地带,各该复数层具有一与该复数层之任何邻接层不同之成分,形成一介面,促使缺陷迁移至该程式化转变地带之一边缘;形成该复数层之数个预设交替层,其具有一厚度超过其材料成分之临界厚度,以形成缺陷而缓和应变;形成该复数层之数个插入层,其具有一厚度未超过其待应变材料成分之临界厚度,其中该复数层之一上层系大体上无缺陷;及形成一半导体元件层构件,其至少叠在该程式化转变地带上方,该半导体元件层构件包括一第二松弛材料,其具有一第二晶格常数,系不同晶格常数材料。如请求项7之方法,尚包括:形成一应变材料层,其叠在该半导体元件层构件上方,为使缺陷减至最小及维持应变,该应变材料层形成之厚度系小于其临界厚度。如请求项7之方法,尚包括:藉由在该半导体元件层构件内形成电流电极扩散而形成一电晶体,及形成一闸极,其叠在该应变材料层上方并由一介电层构件与该应变材料层分开,该应变材料层作用为该电晶体之一通道。一种形成半导体元件之方法,包括:提供一基板,其包括一第一松弛材料,该第一松弛材料具有一第一晶格常数;提供一半导体元件层,其叠在该基板上方,该半导体元件层构件包括一第二松弛材料,其具有与该第一晶格常数不同之第二晶格常数;及在该基板与该半导体元件层间插入一介电层构件,该介电层具有一程式化转变地带,其位于该介电层内,用于该第一晶格常数与该第二晶格常数间之转变;及形成具复数层之程式化转变地带,具不同晶格常数之该复数层之邻接数层中,该等邻接层中之一者具有一第一厚度,其超过用以形成缺陷所需之第一临界厚度,及该等邻接层中之另一者具有一第二厚度,其未超过一第二临界厚度,该复数层之各邻接层形成一介面,用以促使该转变地带中之缺陷迁移至该程式化转变地带之一边缘,该程式化转变地带之一上表面系大体上无缺陷。
地址 美国