| 主权项 |
1.一种半导体元件,包括一半导体基片并且在其顶 部至少有一薄应变弛豫缓冲层,该薄应变弛豫缓冲 层基本上包括由三层构成的堆层,其特征在于,所 述薄应变弛豫缓冲层不是所述半导体元件的有源 部分,以及界定所述薄应变弛豫缓冲层的所述三层 具有基本上恒定的Ge浓度,所述三层是: -第一外延层Si1-xGex,x为Ge的浓度, -在所述第一外延层上的第二外延层Si1-xGex:C,C的量 至少为0.3%, -在所述第二层上的第三外延层Si1-xGex。 2.如申请专利范围第1项所述的半导体元件,其特征 在于所述第二外延层的厚度在1到20nm之间。 3.如申请专利范围第1项所述的半导体元件,其特征 在于所述第二外延层的厚度在1到10nm之间。 4.如申请专利范围第1项所述的半导体元件,其特征 在于所述第二外延层的厚度为5nm。 5.如申请专利范围第1项所述的半导体元件,其特征 在于Ge浓度在5%到100%之间。 6.如申请专利范围第1项所述的半导体元件,其特征 在于Ge浓度在10%到65%之间。 7.如申请专利范围第1项所述的半导体元件,其特征 在于C浓度高于0.5%。 8.如申请专利范围第1项所述的半导体元件,其特征 在于C浓度处于0.5%到1%之间。 9.如申请专利范围第1项所述的半导体元件,其特征 在于C浓度为0.8%。 10.如申请专利范围第1至9项中之任何一项之所述 之半导体元件,其特征在于在薄应变弛豫缓冲层顶 部还具有SiGe/Si异质结构,所述异质结构包括应变 调节SiGe层和应变的矽层。 11.如申请专利范围第1至9项中之任何一项所述之 半导体元件,其特征在于在其上部具有III-V化合物 。 12.如申请专利范围第1至9项中之任何一项之所述 之半导体元件,其特征在于还包括在所述第一外延 SiGe层下面的附加的外延Si1-xGex:C层。 13.如申请专利范围第12项所述的半导体元件,还包 括在所述附加的外延Si1-xGex:C层下面的一附加的外 延Si1-xGex层。 14.一种生长薄应变弛豫缓冲层的方法,包括步骤: -提供半导体基片, -在所述半导体基片的至少一部分上沈积第一外延 层SiGe,使得Ge浓度在所述第一层中本质上恒定, -在所述第一SiGe外延层顶部,藉由生长含有至少0.3% 碳的SiGe而沈积第二层SiGe:C,并且使得Ge浓度在所述 SiGe:C层中本质上恒定,并与在所述第一层中相同, -在所述SiGe:C层顶部沈积第二SiGe外延层,使得Ge浓 度在所述第三层中本质上恒定。 15.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 所述半导体基片为矽。 16.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 所述Ge浓度在5%到100%之间。 17.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 所述Ge浓度在10%到65%之间。 18.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 所述C浓度高于0.5%。 19.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 所述C浓度处于0.5%到1%之间。 20.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 所述C浓度为0.8%。 21.如申请专利范围第14项所述的方法,由此提供第 一和第二前驱气体,其特征在于所述第一前驱气体 为含Si的化合物,或SiHzClw族化合物,其中z和w等于1-4 ,所述第二前驱气体为具有Ge的前驱化合物,以及利 用所述前驱气体沈积所述各层。 22.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 提供含碳气体,含碳气体为任何具有碳的化合物。 23.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 该方法包括在至少一部分所述半导体基片上在所 述第一外延SiGe层下面沈积一附加的外延Si1-xGex:C 层的附加步骤。 24.如申请专利范围第23项所述的方法,其特征在于 该方法包括在至少一部分所述半导体基片上在所 述附加的外延Si1-xGex:C层下面沈积一附加的外延Si1 -xGex层的附加步骤。 25.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 该方法还包括在所述第三外延层顶部沈积一附加 的矽帽层的步骤。 26.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于, 在一个附加步骤中,将包含所述半导体基片和所述 三个外延层的结构基露于800℃或者更高温度下,从 而由所述GiGe层的熔点界定最大温度。 27.如申请专利范围第26项所述的方法,其特征在于 所述结构还包括所述附加的各层中的至少一层。 28.如申请专利范围第14至27项中之任何一项所述之 方法,包括在薄应变弛豫缓冲层顶部沈积应变调节 SiGe层的附加步骤。 29.如申请专利范围第28项所述的方法,包括在所述 应变调节SiGe层顶部沈积应变的矽层的附加步骤。 30.如申请专利范围第26项所述的方法,其特征在于, 沈积所述三个外延层和暴露于800℃或更高温度的 步骤是在不同步骤之间不暴露于氧化环境下执行 。 31.如申请专利范围第25项所述的方法,其特征在于, 沈积所述三个外延层,沈积所述附加的矽帽层和暴 露于800℃或更高温度的步骤,是在不同步骤之间不 暴露于氧化环境下执行。 32.如申请专利范围第26项所述的方法,其特征在于, 沈积所述三个外延层,沈积所述附加的矽帽层和暴 露于800℃或更高温度的步骤,是在不同步骤之间不 暴露于氧化环境下执行。 33.如申请专利范围第29项所述的方法,其特征在于, 所有步骤的执行是在不同步骤之间不暴露于氧化 环境下执行。 34.如申请专利范围第30至32项中之任何一项所述之 方法,其特征在于各步骤是在相同的仪器中、在不 同步骤之间不暴露于氧化环境下执行。 35.如申请专利范围第33项所述之方法,其特征在于 各步骤是在相同的仪器中、在不同步骤之间不暴 露于氧化环境下执行。 36.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 所述基片为掩盖晶圆。 37.如申请专利范围第14项所述的方法,其特征在于 所述基片为图案化晶圆。 图式简单说明: 图1表示包含TSRB SiGe外延层的系统的示意图。 图2表示具有本发明方法的步骤的流程图。 图3表示在选择生长情况下的TSRB结构。 图4表示根据先前技术方法和本发明方法的临界厚 度对Ge浓度的函数。 |
