半导体装置以及制造包括多堆栈混合定向层之半导体装置之方法

摘要

一种包括具有第一晶向的衬底的半导体装置。第一绝缘材料位于衬底上且多个硅层位于第一绝缘层上。第一硅层包含具有第二晶向和一晶面的硅。第二硅层包含具有该第二晶向和基本上与该第一硅层的晶面垂直的晶面的硅。因为空穴在(110)面比在(100)面具有更高的迁移率，而电子在(100)面比在(110)具有更高的迁移率，故可藉由选择具有某晶面定向的硅层而增进半导体装置的效能。此外，提供形成半导体装置的方法。绝缘体上硅结构键合至第二硅衬底，该绝缘体上硅结构包括有第一绝缘层形成于其上的、具有第一晶向的第一硅衬底，以及位于该第一绝缘层上的具有第二晶向和晶面的第一硅层。该第二硅衬底具有第二晶向和一晶面以及形成于其上的第二绝缘层。该第二硅衬底包括通过注入氢离子至该第二硅衬底而产生的缺陷线。该第二硅衬底的晶面定向为基本上与该第一硅层的晶面垂直。该第二硅衬底沿缺陷线分裂和移除而在绝缘体上硅结构上留下第二绝缘层和第二硅层。通过选择性蚀刻绝缘体上硅结构至不同晶向的硅层、在蚀刻的区域生长选择性外延硅层、以及接着以化学机械研磨方式平坦化绝缘体上硅结构，而可接着形成多个具有不同晶向的装置在单一、平面的绝缘体上硅结构上。

主权项

1.一种半导体装置，包括：具有第一晶向的衬底(18)；位于该衬底(18)上的第一绝缘层(14)；以及位于该第一绝缘层(14)上的多个硅层，其中，第一硅层(42)包含具有第二晶向和一晶面的硅，以及第二硅层(25)包含具有该第二晶向及与该第一硅层(42)的晶面垂直的晶面的硅，该第一硅层(42)和该第二硅层(25)的上表面共面，该第一硅层(42)和该第二硅层(25)由绝缘区域(48)所隔开。