具有应力吸收半导体层的半导体组件及其制造方法技术

本发明专利技术乃涉及一种具应力吸收半导体层（ＳＡ）之半导体组件及其制造方法，产生机械应力的一结晶性应力产生层（ＳＧ）乃形成于载体材料（１）上。传送已产生的机械应力至应力吸收半导体层（ＳＡ）的绝缘应力传送层（２）乃形成于该结晶性应力产生层（ＳＧ）的表面，而其除了改良电荷载体移动性之外，亦得到经改良的该半导体组件的电性质。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系关于一种具应力吸收半导体层之半导体组件，及系关于其制造方法，及特别是关于具完全耗尽区的活动区域之次-100纳米场效晶体管。
技术介绍
当半导体组件的发展持续，以改良集成密度之观点甚至更小的特征尺寸为所欲的。然而，因为在半导体材料中有限的电荷载体移动性而达到某些限制。因为对在半导体晶体中电子及电洞的电荷载体移动性的上限系依据半导体晶体的物理性质而定，在非常小半导体组件的特征尺寸之情况下，所需要电荷载体移动性无法被建立或是无法以足够的准确度被建立。而且，所知的是高-k栅极介电体(具高介电常数的介电体)，其亦需要增加的集成密度，引起减少的电荷载体移动性。所以，所知的是具应力吸收半导体层之半导体组件(经应变导体)已被发展，此使得可改良在应力吸收半导体晶体中的电荷载体移动性。图1显示说明此作用的晶体的简化说明，做为应力吸收半导体层SA的应力吸收或机械负载Si层一般由在载体晶体上生长薄晶体层而形成，其晶格常数与已生长的硅晶体之晶格常数不同。SiGe晶体层一般用做一般称的应力产生层SG，在此情况下，可调整Ge含量及较佳为约略20％，此使得SiGe晶体SG的晶格常数为约略0.8％大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括应力吸收半导体层的半导体组件，其具有：载体材料（１）；形成于该载体材料（１）上及基本上具有第一晶格常数的结晶性应力产生层（ＳＧ），其用以产生机械应力；形成于该应力产生层（ＳＧ）上及用于传送所产生机械应力的绝缘 应力传送层（２）；形成于该绝缘应力传送层（２）及具有与该第一晶格常数不同的第二晶格常数的结晶性、应力吸收半导体层（ＳＡ），其用以吸收已产生且被传送的机械应力以及用以实现源极／漏极（Ｓ、Ｄ）及沟道区域（Ｋ）；至少形成于该沟道区 域（Ｋ）的表面之栅极介电体（３）；及用以驱动该沟道区域（Ｋ）的控制层（４），其形...

【技术特征摘要】
DE 2002-7-15 102 31 964.21.一种包括应力吸收半导体层的半导体组件，其具有载体材料(1)；形成于该载体材料(1)上及基本上具有第一晶格常数的结晶性应力产生层(SG)，其用以产生机械应力；形成于该应力产生层(SG)上及用于传送所产生机械应力的绝缘应力传送层(2)；形成于该绝缘应力传送层(2)及具有与该第一晶格常数不同的第二晶格常数的结晶性、应力吸收半导体层(SA)，其用以吸收已产生且被传送的机械应力以及用以实现源极/漏极(S、D)及沟道区域(K)；至少形成于该沟道区域(K)的表面之栅极介电体(3)；及用以驱动该沟道区域(K)的控制层(4)，其形成于该栅极介电体(3)。2.根据权利要求1所述的半导体组件，其中该应力吸收半导体层(SA)的厚度(d)小于该沟道区域(K)的长度(L)的1/3。3.根据权利要求1或2所述的半导体组件，其中该应力传送层(2)形成一结晶性绝缘体层。4.根据权利要求3所述的半导体组件，其中该应力传送层(2)具与该应力吸收半导体层(SA)的第二晶格常数相配的晶格常数。5.根据权利要求1至4所述中其中一项的半导体组件，其中该应力产生层(SG)为约10至300纳米厚的SiGe层，该应力传送层(2)为约1至2纳米厚的CaF2层，及该应力吸收半导体层(SA)为约5纳米厚的Si层。6.根据权利要求1至5中其中一项所述的半导体组件，其中该栅极介电体(3)具高介电常数。7.根据权利要求1至6中其中一项所述的半导体组件，其中该控制层(4)包括金属。8.根据权利要求1至7中其中一项所述的半导体组件，其中该载体材料(1)包括具(100)表面位向的Si基材(1A)，及Si缓冲层(1B)，用以产生该应力产生层(SG)的平坦起始表面。9.一种制造具应力吸收半导体层的半导体组件所述的方法，其包括步骤a)形成载体材料(1)；b)于该载体材料(1)上形成基本上具第一晶格常数的结晶性应力产生层(SG)以产生机械应力；c)于该应力产生层(SG)上形成绝缘应力传送层(2)以传送已产生的机械应力...

【专利技术属性】
技术研发人员：G坦佩，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]