[發(fā)明專利]使用結(jié)合選擇性外延生長的混合定向技術(shù)(HOT)提高遷移率的方法及相關(guān)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080042743.5
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN102549747B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞歷山大·H·歐文斯
• 申請（專利權(quán)）人: 國家半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L27/092
• 分類號: H01L27/092;H01L21/8238;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

1.一種半導(dǎo)體設(shè)備，其包含：

第一襯底；

第二襯底，其位于所述第一襯底的第一部分上且通過掩埋層與所述第一襯底分隔；

第一晶體管，其至少部分地形成在所述第二襯底中；

外延生長層，其位于所述第一襯底的第二部分上且與所述第二襯底隔離；

罩蓋，其位于所述外延生長層上，但其中所述第二襯底上沒有任何罩蓋；及第二晶體管，其至少部分地在所述罩蓋中及在所述外延生長層上；

其中所述第二襯底及所述外延生長層具有帶有不同的電子及空穴遷移率的體性質(zhì)；且

其中所述晶體管中的至少一者經(jīng)配置以接收至少約5V的一個(gè)或一個(gè)以上信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中：

所述第一晶體管包含p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS晶體管；

所述第二晶體管包括n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中：

所述第一襯底具有第一結(jié)晶定向；且

所述第二襯底具有第二結(jié)晶定向。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中所述外延生長層具有所述第一結(jié)晶定向。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中所述第一襯底和所述罩蓋包含共用半導(dǎo)體材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中：

所述第一襯底包含具有(100)結(jié)晶定向的p型硅；

所述第二襯底包含具有(110)結(jié)晶定向的n型硅；且

所述罩蓋包含p型硅。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中所述外延生長層包含硅鍺。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中所述硅鍺具有約15％的鍺濃度。

9.一種設(shè)備，其包含：

襯底結(jié)構(gòu)，其包含：

第一襯底；

第二襯底，其位于所述第一襯底的第一部分上且通過掩埋層與所述第一襯底分隔；

外延生長層，其位于所述第一襯底的第二部分上且與所述第二襯底隔離，其中所述第二襯底具有高于所述外延生長層的空穴遷移率，其中所述外延生長層具有高于所述第二襯底的電子遷移率，且其中所述空穴及電子遷移率為體性質(zhì)；及

罩蓋，其位于所述外延生長層上，但其中所述第二襯底上沒有任何罩蓋；

及

第一及第二晶體管，所述第一晶體管至少部分地形成在所述第二襯底中，所述第二晶體管至少部分地形成在所述罩蓋中及在所述外延生長層上，所述晶體管中的至少一者經(jīng)配置以接收至少約5V的一個(gè)或一個(gè)以上信號。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中：

所述第一晶體管包含p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS晶體管；且

所述第二晶體管包含n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中：

所述第一襯底具有第一結(jié)晶定向；且

所述第二襯底具有第二結(jié)晶定向。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述外延生長層具有所述第一結(jié)晶定向。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中：

所述第一襯底包含具有(100)結(jié)晶定向的p型硅；

所述第二襯底包含具有(110)結(jié)晶定向的n型硅；且

所述罩蓋包含p型硅。

14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述外延生長層包含硅鍺。