[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體襯底

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00806903.4
• 申請日: 2000-03-28
• 公開（公告）號: CN1349662A
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杉井信之;中川清和;山中伸也;宮尾正信
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 杜日新

1、一種半導(dǎo)體器件，具有形成場效應(yīng)晶體管溝道的溝道形成層和對該溝道形成層的晶格施加形變的形變施加半導(dǎo)體層，上述溝道中的載流子遷移率比無形變的上述溝道形成層材料的大。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述溝道形成層由Si構(gòu)成，該Si溝道形成層的面內(nèi)晶格常數(shù)比無形變Si的大。

3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述場效應(yīng)晶體管的源漏區(qū)形成于上述溝道形成層中。

4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述場效應(yīng)晶體管的源漏區(qū)一方形成于接連上述Si半導(dǎo)體層的SiGe層中。

5、根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述場效應(yīng)晶?體管的源漏區(qū)的結(jié)深比上述Si溝道形成層的厚度小。

6、根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述場效應(yīng)晶體管為p型，向上述形變施加半導(dǎo)體層與上述溝道形成層之間界面附近的上述形變施加半導(dǎo)體層和上述溝道形成層的至少一方中，摻有對上述形變施加半導(dǎo)體層和上述溝道形成層呈n型的雜質(zhì)。

7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述雜質(zhì)的摻雜是在上述形變施加半導(dǎo)體層和上述溝道形成層的厚度方向從0.1nm到30nm的范圍。

8、根據(jù)權(quán)利要求1到7任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述場效應(yīng)晶體管為p型，上述形變施加半導(dǎo)體層具有加偏壓電極。

9、一種半導(dǎo)體器件，具有p型場效應(yīng)晶體管，其溝道形成層與該溝道形成層的兩面鄰接的層的界面價(jià)帶頂點(diǎn)能量比柵絕緣膜一側(cè)大。

10、一種半導(dǎo)體器件，具有n型場效應(yīng)晶體管，其溝道形成層與該溝道形成層的兩面鄰接的層的界面導(dǎo)帶頂點(diǎn)能量比柵絕緣膜一側(cè)小。

11、一種半導(dǎo)體器件，對于場效應(yīng)晶體管溝道中載流子的能量勢壘存在于對該溝道與柵絕緣膜相反側(cè)，使形成上述溝道的溝道形成層晶格形變，并且上述溝道中的載流子遷移率比無形變的上述溝道形成層材料大。

12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述場效應(yīng)晶體管為p型，上述溝道形成層由Si或Ge構(gòu)成，上述Si溝道形成層的面內(nèi)晶格常數(shù)比無形變的Si要大，上述Ge溝道形成層的面內(nèi)晶格常數(shù)比無形變的Ge小。

13、根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述場效應(yīng)晶體管為n型，上述溝道形成層由Si構(gòu)成，上述Si溝道形成層的面內(nèi)晶格常數(shù)比無形變的Si大。

14、根據(jù)權(quán)利要求9到13中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述場效應(yīng)晶體管具有使形變施加到上述溝道形成層上的形變施加半導(dǎo)體層。

15、根據(jù)權(quán)利要求2到8和14中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述形變施加半導(dǎo)體層由Si_1-xGe_x(0＜x＜1)構(gòu)成。

16、一種半導(dǎo)體器件，具有由形成p型場效應(yīng)晶體管溝道的Si_1-yGe_y(0＜y≤1)構(gòu)成的溝道形成層和由使形變施加到該溝道形成層上的Si_1-xGe_x(0＜x＜1)構(gòu)成的形變施加半導(dǎo)體層；上述組成比y比上述組成比x大；上述形變施加半導(dǎo)體層相對于上述溝道形成層，形成于柵絕緣膜相反一側(cè)，而且對于上述溝道中作為載流子的空穴構(gòu)成能量勢壘。

17、根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述Si溝道形成層和上述Si_1-yGe_y溝道形成層的厚度分別大約處于1nm以上且200nm以下的范圍。

18、根據(jù)權(quán)利要求1到17中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述半導(dǎo)體器件具有互補(bǔ)型場效應(yīng)晶體管，上述場效應(yīng)晶體管是該互補(bǔ)型場效應(yīng)晶體管的構(gòu)成要素。

19、根據(jù)權(quán)利要求1到8和14到17中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征是上述半導(dǎo)體器件具有互補(bǔ)型場效應(yīng)晶體管，上述場效應(yīng)晶體管是該互補(bǔ)型場效應(yīng)晶體管的構(gòu)成要素，構(gòu)成上述互補(bǔ)型場效應(yīng)晶體管的p型和n型的上述場效應(yīng)晶體管的上述溝道形成層形成于上述形變施加半導(dǎo)體層的其它區(qū)域上邊。