制造双极互补金属氧化半导体器件的方法及硅基多层结构技术

本发明专利技术公开了制造双极互补金属氧化半导体器件的硅基多层结构，所述硅基多层结构由下至上依次包括低掺杂单晶硅层、第一驰豫Si1‑yGey层、Si1‑xGex层、第二驰豫Si1‑yGey层、应变Si1‑rGer层及应变硅层，r、x及y为自然数，0<r<1，0<y<r，0<x<1，其中所述应变Si1‑rGer层中r由上至下逐渐减小。此结构可以使金属氧化物半导体场效应晶体管和异质结双极晶体管同时达到高性能，并与现有的Si加工工艺完全兼容，在现有的工艺条件下，由此层结构构成的双极互补金属氧化半导体器件很容易实现。

Fabrication of bipolar complementary metal oxide semiconductor devices and silicon based multilayer structure

The invention discloses a manufacturing silicon bipolar complementary metal oxide semiconductor multilayer structure, the structure of the silicon based multilayer followed from low doped single crystal silicon layer, the first relaxation of Si1 yGey layer, xGex layer, Si1 second relaxation of Si1 yGey layer, rGer layer and Si1 strain strain silicon layer R, X and Y is a natural number, 0< r< 0< 1, y< R, 0< x< 1, in which the strain Si1 rGer layer r decreases gradually from top to bottom. This structure can make the metal oxide semiconductor field effect transistors and heterojunction bipolar transistor while achieving high performance, and is fully compatible with the existing Si process, in the existing process, the layer structure of bipolar complementary metal oxide semiconductor device is easy to achieve.

【技术实现步骤摘要】
制造双极互补金属氧化半导体器件的方法及硅基多层结构
本专利技术涉及半导体集成电路
，尤其涉及制造双极互补金属氧化半导体器件的方法及其硅基多层结构。
技术介绍
应变Si/SiGe技术将“应变工程”和“能带工程”同时引入进了以Si为基础的集成电路和器件，即Si基集成电路及器件。利用Si/SiGe能带的不连续性以及Ge组分渐变，可以设计量子阱和加速载流子输运的自建电场；利用Si/SiGe晶格常数的不同或由各种应变方式产生的张应变或压应变效应可大大改观材料和器件的性能，提高载流子迁移率；同时利用张应变Si和压应变SiGe易于形成量子阱的特性，可以制作出高速、高性能的应变nMOSFET(n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)、pMOSFET(P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)和SiGeHBT(SiGe异质结双极晶体管)。近些年来，国内外对应变Si/SiGe材料和各种应变器件结构的研究已十分深入，相关的SiGe工艺也日趋成熟，各种新结构的高速应变Si/SiGe器件结构不断涌现，虚拟衬底上的应变高性能互补对称异质结金属氧化物半导体场效应晶体管已经进入实验室研制阶段，但要在同一个层结构的材料上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造双极互补金属氧化半导体器件的硅基多层结构，其特征在于，所述硅基多层结构由下至上依次包括：低掺杂单晶硅层、第一驰豫Si1‑yGey层、Si1‑xGex层、第二驰豫Si1‑yGey层、应变Si1‑rGer层及应变硅层，r、x及y为自然数，0<r<1，0<y<r，0<x<1，所述应变Si1‑rGer层中r由上至下逐渐减小。

【技术特征摘要】
1.一种制造双极互补金属氧化半导体器件的硅基多层结构，其特征在于，所述硅基多层结构由下至上依次包括：低掺杂单晶硅层、第一驰豫Si1-yGey层、Si1-xGex层、第二驰豫Si1-yGey层、应变Si1-rGer层及应变硅层，r、x及y为自然数，0&lt;r&lt;1，0&lt;y&lt;r，0&lt;x&lt;1，所述应变Si1-rGer层中r由上至下逐渐减小。2.如权利要求1所述的硅基多层结构，其特征在于，所述应变硅层的厚度小于等于10nm。3.如权利要求1所述的硅基多层结构，其特征在于，应变Si1-rGer层中r减小的速率由上至下逐渐减小。4.如权利要求1所述的硅基多层结构，其特征在于，所述Si1-xGex层中x由上至下逐渐增大。5.如权利要求4所述的硅基多层结构，其特征在于，所述Si1-xGex层中x小于等于0.3。6.如权利要求1所述的硅基多层结构，其特征在于，所述Si1-xGex层的厚度大于等于10nm。7.如权利要求1所述的硅基多层结构，其特征在于，所述第一驰豫Si1-yGey层包括低掺杂驰豫Si1-yGey层及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠宇，苗乃丹，于明道，王巍，袁军，宋琦，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50