[發明專利]SiGeC半導體結晶及其制造方法

有效

• 申請號: 01800687.6
• 申請日: 2001-03-27
• 公開（公告）號: CN1365522A
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發明（設計）人: 齋藤徹;神澤好彥;能澤克彌;久保實
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01L29/161
• 分類號: H01L29/161;H01L21/205;H01L21/26;H01L21/324
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及一種可以作為雙極型晶體管和場效應晶體管利用的SiGeC半導體結晶及其制造方法。

背景技術

本發明涉及IV族元素混晶半導體的SiGeC半導體結晶及其制造方法。

以往，是通過將Si層和包含以Si為主成分的半導體層疊層后形成異質結合，來嘗試制作以比現有的Si器件更高的速度工作的半導體器件的。作為與Si層形成異質結合的材料，有望采用與Si同屬于IV族元素的混晶半導體的Si_1-xGe_x和Si_1-x-yGe_xC_y。特別是由3種元素構成的Si_1-x-yGe_xC_y混晶半導體，由于通過改變其組成比可以獨立地控制帶隙和晶格常數，因而半導體器件在設計上的自由度較大，非常受人關注。例如，如果適當調整Si_1-x-yGe_xC_y的組成比，就能使之與Si結晶的晶格整合成為可能。而且，如果適當調整Si_1-x-yGe_xC_y的組成比，在Si層和Si_1-x-yGe_xC_y層的異質界面上，可以在傳導帶和價電子帶雙方產生異質壁壘(bandoffset)。例如，在特開平10-116919號公報中公開了利用在Si/SiGeC層的界面上產生的傳導帶一側的異質壁壘，以2維電子氣體作為載流子的可以高速工作的場效應晶體管。

然而，現在在Si_1-x-yGe_xC_y混晶的制作中，采用將作為各元素Si、Ge以及C的始源的各種氣體分解，在Si層或者SiGe層上進行外延成長的化學氣相成長法(CVD法)，和將作為各元素的始源的各種固體加熱蒸發，進行結晶成長的分子線外延成長法(MBE法)。然后，為了把Si_1-x-yGe_xC_y層作為半導體器件的一部分來使用，在Si_1-x-yGe_xC_y層內添加作為摻雜物的載流子用雜質，有必要控制Si_1-x-yGe_xC_y層的導電型和電阻率。在Si_1-x-yGe_xC_y層中，作為p型摻雜物通常采用硼(B)，作為n型摻雜物通常采用磷(P)，眾所周知，通過在結晶成長中添加摻雜物，就可以控制成長層的導電型和電阻率。