JP2002359188A - METHOD FOR FORMING STRAINED Si LAYER, METHOD FOR MANUFACTURING FIELD EFFECT TRANSISTOR, SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND FIELD EFFECT TRANSISTOR - Google Patents

METHOD FOR FORMING STRAINED Si LAYER, METHOD FOR MANUFACTURING FIELD EFFECT TRANSISTOR, SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND FIELD EFFECT TRANSISTOR

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JP2002359188A
JP2002359188A JP2001165690A JP2001165690A JP2002359188A JP 2002359188 A JP2002359188 A JP 2002359188A JP 2001165690 A JP2001165690 A JP 2001165690A JP 2001165690 A JP2001165690 A JP 2001165690A JP 2002359188 A JP2002359188 A JP 2002359188A
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Japan
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layer
strained
forming
sige
effect transistor
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Kenji Yamaguchi
健志 山口
Kazuki Mizushima
一樹 水嶋
Ichiro Shiono
一郎 塩野
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Mitsubishi Materials Silicon Corp
Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Silicon Corp
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming a strained Si layer, a method for manufacturing a field effect transistor, a semiconductor substrate and a field effect transistor in which a strained Si layer of good quality can be formed thicker than a conventional one. SOLUTION: The method for forming a strained Si layer 4 on an Si substrate through an SiGe buffer layer 3 comprises a step for forming the SiGe buffer layer on the Si substrate, a step for polishing the surface of the SiGe buffer layer to planarize at least cross-hatch like irregularities on the surface, and a step for epitaxially growing the strained Si layer on the planarized SiGe buffer layer directly or through other SiGe layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高速MOSFET
等に用いられる歪みSi層の形成方法と電界効果型トラ
ンジスタの製造方法、及び半導体基板と電界効果型トラ
ンジスタに関する。
The present invention relates to a high-speed MOSFET
The present invention relates to a method for forming a strained Si layer and a method for manufacturing a field-effect transistor, and a semiconductor substrate and a field-effect transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、Si(シリコン)ウェーハ上にS
iGe(シリコン・ゲルマニウム)層を介してエピタキ
シャル成長した歪みSi層をチャネル領域に用いた高速
のMOSFET、MODFET、HEMTが提案されて
いる。この歪みSi−FETでは、Siに比べて格子定
数の大きいSiGeによりSi層に引っ張り歪みが生
じ、そのためSiのバンド構造が変化して縮退が解けて
キャリア移動度が高まる。したがって、この歪みSi層
をチャネル領域として用いることにより通常の1.5〜
8倍程度の高速化が可能になるものである。また、プロ
セスとしてCZ法による通常のSi基板を基板として使
用でき、従来のCMOS工程で高速CMOSを実現可能
にするものである。
2. Description of the Related Art In recent years, S (silicon) wafers have
High-speed MOSFETs, MODFETs, and HEMTs using a strained Si layer epitaxially grown via an iGe (silicon-germanium) layer as a channel region have been proposed. In this strained Si-FET, tensile strain occurs in the Si layer due to SiGe having a larger lattice constant than that of Si, so that the band structure of Si changes and the degeneracy is released, thereby increasing the carrier mobility. Therefore, by using this strained Si layer as a channel region, the normal 1.5 to
The speed can be increased about eight times. Further, a normal Si substrate by the CZ method can be used as a substrate as a process, and a high-speed CMOS can be realized by a conventional CMOS process.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、以下のような課題が残されている。すな
わち、FETのチャネル領域として要望される上記歪み
Si層をSiGe層上にエピタキシャル成長する場合、
成膜条件に関わらず一定の膜厚までしか良質な膜を得る
ことができなかった。例えば、SiGe層の表面におけ
るGe組成比が0.3の場合、30nm程度の厚さまで
しか欠陥の少ない良質な歪みSi層を成膜できなかっ
た。MOSFETの設計に依存するが、反転層のキャリ
アは表面から400nm程度まで侵入していると一般に
言われており("Silicon Processing for the VLSIEra
Volume 3: The Submicron MOSFET", by Stanley Wolf(L
attice Press, 1995, California)、SiGe層との界
面が30nmと浅いところにある場合、デバイスの動作
特性に界面が影響を及ぼすとが考えられている。したが
って、MOSFETの動作特性を向上させるためには、
より良質な界面を有する歪みSi層が必要とされてい
る。しかし、従来の歪みSi層を備えた基板では、Si
Ge層表面のクロスハッチと呼ばれるクロスハッチ状の
凹凸が存在するため、歪みSi層の界面や表面にも同程
度のラフネスが存在し、問題となっていた。また、デバ
イスプロセスにおけるウェーハの洗浄や酸化膜形成ある
いは熱処理後も充分な厚さの良質な歪みSi層を残すた
め、より厚い良質な歪みSi層が必要とされている。
However, the above-mentioned conventional technique has the following problems. That is, when the strained Si layer desired as a channel region of the FET is epitaxially grown on the SiGe layer,
High quality films could only be obtained up to a certain film thickness regardless of the film formation conditions. For example, when the Ge composition ratio on the surface of the SiGe layer was 0.3, a high-quality strained Si layer with few defects could be formed only up to a thickness of about 30 nm. Although it depends on the MOSFET design, it is generally said that carriers in the inversion layer penetrate from the surface to about 400 nm ("Silicon Processing for the VLSIEra").
Volume 3: The Submicron MOSFET ", by Stanley Wolf (L
attice Press, 1995, California), it is believed that if the interface with the SiGe layer is as shallow as 30 nm, the interface will affect the operating characteristics of the device. Therefore, in order to improve the operating characteristics of the MOSFET,
There is a need for a strained Si layer with better quality interfaces. However, in a substrate having a conventional strained Si layer, Si
Since cross-hatched irregularities called cross-hatches on the surface of the Ge layer exist, the same level of roughness is present on the interface and surface of the strained Si layer, which has been a problem. Further, in order to leave a high-quality strained Si layer having a sufficient thickness even after cleaning of a wafer, formation of an oxide film, or heat treatment in a device process, a thicker high-quality strained Si layer is required.

【0004】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、界面や表面のラフネスが小さく、しかも欠陥の少
ない良質な歪みSi層を従来より厚く成膜することがで
きる歪みSi層の形成方法と電界効果型トランジスタの
製造方法、及び半導体基板と電界効果型トランジスタを
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is intended to form a strained Si layer capable of forming a high-quality strained Si layer having a small interface and a small surface roughness and having few defects. It is an object to provide a method and a method for manufacturing a field-effect transistor, and a semiconductor substrate and a field-effect transistor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、SiGe
層の上に歪みSi層をエピタキシャル成長させる技術に
ついて研究を行ってきた結果、歪みSi層が格子緩和す
る場合、まずはじめに、下地層であるSiGe層表面の
クロスハッチの上部の歪みSi層に転位が集中すること
がわかった。格子緩和の結果、膜厚が30nm程度より
厚い歪みSi層は、転位が発生して品質の低い膜質とな
ることが判明した。本発明は、上記知見から得られたも
のであり、前記課題を解決するために以下の構成を採用
した。
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed SiGe.
As a result of research on the technology of epitaxially growing a strained Si layer on a layer, when the strained Si layer is lattice-relaxed, first, dislocations are formed in the strained Si layer above the cross hatch on the surface of the underlying SiGe layer. It turned out to be focused. As a result of lattice relaxation, it has been found that a distorted Si layer having a thickness greater than about 30 nm has a low quality. The present invention has been obtained from the above findings, and has the following configurations to solve the above-mentioned problems.

【0006】すなわち、本発明の歪みSi層の形成方法
は、Si基板上にSiGeバッファ層を介して歪みSi
層を形成する方法であって、前記Si基板上に前記Si
Geバッファ層を成膜する工程と、該SiGeバッファ
層表面を研磨して該表面の少なくともクロスハッチ状の
凹凸を平坦化する工程と、平坦化された前記SiGeバ
ッファ層上に直接又は他のSiGe層を介して歪みSi
層をエピタキシャル成長する工程とを有することを特徴
とする。
That is, the method for forming a strained Si layer according to the present invention comprises the steps of: forming a strained Si layer on a Si substrate via a SiGe buffer layer;
A method for forming a layer, comprising:
Forming a Ge buffer layer, polishing the surface of the SiGe buffer layer to flatten at least cross-hatched irregularities on the surface, and directly or other SiGe on the flattened SiGe buffer layer. Strained Si through the layer
Epitaxially growing a layer.

【0007】この歪みSi層の形成方法では、SiGe
バッファ層表面を研磨して該表面の少なくともクロスハ
ッチ状の凹凸を平坦化することにより、転位が集中する
凹凸を削除したSiGeバッファ層上に歪みSi層を形
成することができるので、より厚く良質な膜を得ること
ができる。
In this method for forming a strained Si layer, SiGe
By polishing the surface of the buffer layer to flatten at least the cross-hatch irregularities on the surface, a strained Si layer can be formed on the SiGe buffer layer from which irregularities where dislocations are concentrated can be removed, so that a thicker and higher quality A good film can be obtained.

【0008】また、本発明の歪みSi層の形成方法は、
前記SiGeバッファ層を成膜する工程は、前記Si基
板上に、少なくとも一部にGe組成比を漸次増加させた
傾斜組成層を含む第1のSiGe層をエピタキシャル成
長する工程と、前記第1のSiGe層上に一定のGe組
成比で第2のSiGe層をエピタキシャル成長する工程
とを有していることが好ましい。
The method for forming a strained Si layer according to the present invention comprises the steps of:
The step of forming the SiGe buffer layer includes epitaxially growing a first SiGe layer at least partially including a graded composition layer having a Ge composition ratio gradually increased on the Si substrate; and forming the first SiGe layer on the Si substrate. Epitaxial growth of a second SiGe layer at a constant Ge composition ratio on the layer.

【0009】すなわち、この歪みSi層の形成方法で
は、傾斜組成層を含む第1のSiGe層を成膜した後に
一定組成層の第2のSiGe層を成膜するので、特に第
2のSiGe層中の転位の発生や成長を抑制することが
でき、最終的なSiGe層表面の転位密度を低減するこ
とができる。
That is, in the method of forming the strained Si layer, the second SiGe layer having a constant composition layer is formed after forming the first SiGe layer including the gradient composition layer. Generation and growth of dislocations can be suppressed, and the dislocation density on the surface of the final SiGe layer can be reduced.

【0010】本発明の半導体基板は、Si基板上にSi
Ge層を介して歪みSi層が形成された半導体基板であ
って、上記本発明の歪みSi層の形成方法により前記歪
みSi層が形成されていることを特徴とする。この半導
体基板では、上記本発明の歪みSi層の形成方法により
歪みSi層が形成されているので、例えば歪みSi層を
チャネル領域とするMOSFET等を用いた集積回路用
のSi基板として好適である。
[0010] The semiconductor substrate of the present invention comprises a Si substrate
A semiconductor substrate on which a strained Si layer is formed via a Ge layer, wherein the strained Si layer is formed by the strained Si layer forming method of the present invention. In this semiconductor substrate, since the strained Si layer is formed by the above-described method for forming a strained Si layer of the present invention, it is suitable as, for example, a Si substrate for an integrated circuit using a MOSFET or the like having the strained Si layer as a channel region. .

【0011】本発明の電界効果型トランジスタの製造方
法は、SiGe層上にエピタキシャル成長された歪みS
i層にチャネル領域が形成される電界効果型トランジス
タの製造方法であって、上記本発明の歪みSi層の形成
方法により前記歪みSi層を形成することを特徴とす
る。また、本発明の電界効果型トランジスタは、SiG
e層上にエピタキシャル成長された歪みSi層にチャネ
ル領域が形成される電界効果型トランジスタであって、
上記本発明の歪みSi層の形成方法により前記歪みSi
層が形成されていることを特徴とする。
The method of manufacturing a field-effect transistor according to the present invention is characterized in that the strain S
A method for manufacturing a field-effect transistor in which a channel region is formed in an i-layer, wherein the strained Si layer is formed by the method for forming a strained Si layer according to the present invention. Further, the field-effect transistor of the present invention is formed of SiG
a field effect transistor in which a channel region is formed in a strained Si layer epitaxially grown on the e layer,
According to the method for forming a strained Si layer of the present invention, the strained Si
It is characterized in that a layer is formed.

【0012】これらの電界効果型トランジスタの製造方
法及び電界効果型トランジスタでは、上記本発明の歪み
Si層の形成方法により、チャネル領域が形成される歪
みSi層が形成されているので、界面や表面のラフネス
が小さく、しかも欠陥の少ない良質な歪みSi層により
動作特性に優れた電界効果型トランジスタを高歩留まり
で得ることができる。
In the method for manufacturing a field-effect transistor and the field-effect transistor, the strained Si layer in which the channel region is formed is formed by the above-described method for forming the strained Si layer of the present invention. A high-quality strained Si layer having a small roughness and a small number of defects makes it possible to obtain a field-effect transistor excellent in operation characteristics at a high yield.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態
を、図1から図4を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】図1は、本発明の半導体ウェーハ(半導体
基板)Wの断面構造を示すものであり、この半導体ウェ
ーハの構造をその製造プロセスと合わせて説明すると、
まず、図1及び図2に示すように、CZ法で引上成長し
て作製されたSi基板1上に、Ge組成比xが0から
0.3まで成膜方向に傾斜をもって漸次増加する傾斜組
成層である第1のSiGe層2を減圧CVD法によりエ
ピタキシャル成長する。なお、上記減圧CVD法による
成膜は、キャリアガスとしてH2を用い、ソースガスと
してSiH4及びGeH4を用いている。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a semiconductor wafer (semiconductor substrate) W of the present invention. The structure of this semiconductor wafer will be described together with its manufacturing process.
First, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, on a Si substrate 1 manufactured by pulling-up by the CZ method, a gradient in which the Ge composition ratio x gradually increases with a gradient in the film forming direction from 0 to 0.3. The first SiGe layer 2 which is a composition layer is epitaxially grown by a low pressure CVD method. Note that the film formation by the low pressure CVD method uses H 2 as a carrier gas and SiH 4 and GeH 4 as a source gas.

【0015】次に、第1のSiGe層2上に該第1のS
iGe層2の最終的なGe組成比(0.3)で一定組成
層かつ緩和層である第2のSiGe層3をエピタキシャ
ル成長する。これらの第1のSiGe層2及び第2のS
iGe層3は、歪みSi層を成膜するためのSiGeバ
ッファ層として機能する。このように傾斜組成層の第1
のSiGe層2を成膜した後に一定組成層の第2のSi
Ge層3を成膜するので、第2のSiGe層3中の転位
の発生や成長を抑制することができ、最終的な第2のS
iGe層3表面の転位密度を低減することができる。
Next, the first SGe layer is formed on the first SiGe layer 2.
At the final Ge composition ratio (0.3) of the iGe layer 2, the second SiGe layer 3 which is a constant composition layer and a relaxation layer is epitaxially grown. These first SiGe layer 2 and second SGe
The iGe layer 3 functions as a SiGe buffer layer for forming a strained Si layer. Thus, the first of the graded composition layers
After the formation of the SiGe layer 2 of the second composition, the second Si
Since the Ge layer 3 is formed, the generation and growth of dislocations in the second SiGe layer 3 can be suppressed, and the final second S
The dislocation density on the surface of the iGe layer 3 can be reduced.

【0016】上記状態のウェーハ表面でも、図3の
(a)に示すように、SiGeの格子緩和に起因して生
じる格子状(クロスハッチ状)の凹凸、いわゆるクロス
ハッチCが発生している。このため、次に、上記状態の
ウェーハを減圧CVD炉から取り出し、第2のSiGe
層3表面を研磨して該表面の少なくともクロスハッチを
削って平坦化する。例えば、クロスハッチCの凹凸にお
ける溝が20〜30nm程度の深さであるため、少なく
とも30nm程度研磨し、望ましくは表面ラフネスを通
常のウェーハレベルの1nm以下になるまで研磨を行
う。
On the wafer surface in the above state, as shown in FIG. 3A, lattice-like (cross-hatch-like) irregularities caused by lattice relaxation of SiGe, so-called cross-hatch C, occur. For this reason, next, the wafer in the above state is taken out of the low pressure CVD furnace, and the second SiGe
The surface of the layer 3 is polished to remove at least a cross hatch on the surface and flattened. For example, since the groove in the unevenness of the cross hatch C has a depth of about 20 to 30 nm, it is polished at least about 30 nm, and desirably, the surface roughness is reduced to 1 nm or less, which is a normal wafer level.

【0017】研磨後、再び減圧CVD法において、図3
の(b)に示すように、平坦化された第2のSiGe層
3上にSiをエピタキシャル成長して歪みSi層4を形
成することにより、本実施形態の半導体ウェーハWが作
製される。なお、本実施形態では、例えば、第1のSi
Ge層2を1.5μm、第2のSiGe層3を0.7〜
0.8μmとしている。
After the polishing, the low pressure CVD method is again applied to the substrate shown in FIG.
As shown in FIG. 3B, the strained Si layer 4 is formed by epitaxially growing Si on the flattened second SiGe layer 3, whereby the semiconductor wafer W of the present embodiment is manufactured. In the present embodiment, for example, the first Si
Ge layer 2 is 1.5 μm, second SiGe layer 3 is 0.7 μm
It is 0.8 μm.

【0018】本実施形態では、第1のSiGe層3表面
を研磨して該表面の少なくともクロスハッチ状の凹凸を
平坦化することにより、転位が集中する凹凸を削除した
第2のSiGe層3上に歪みSi層4を形成することが
できるので、従来より厚く良質な膜を得ることができ
る。
In this embodiment, the surface of the first SiGe layer 3 is polished to flatten at least the cross-hatched irregularities on the surface, so that the irregularities on which dislocations are concentrated are removed from the second SiGe layer 3. Since the strained Si layer 4 can be formed on the substrate, a thicker and higher quality film can be obtained than before.

【0019】次に、本発明の上記半導体ウェーハWを用
いた電界効果型トランジスタ(MOSFET)を、その
製造プロセスと合わせて図4を参照して説明する。
Next, a field effect transistor (MOSFET) using the semiconductor wafer W of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0020】図4は、本発明の電界効果型トランジスタ
の概略的な構造を示すものであって、この電界効果型ト
ランジスタを製造するには、上記の製造工程で作製した
半導体ウェーハW表面の歪みSi層4上にSiO2のゲ
ート酸化膜5及びゲートポリシリコン膜6を順次堆積す
る。そして、チャネル領域となる部分上のゲートポリシ
リコン膜6上にゲート電極(図示略)をパターニングし
て形成する。
FIG. 4 shows a schematic structure of the field-effect transistor of the present invention. In order to manufacture this field-effect transistor, the surface of the semiconductor wafer W manufactured in the above-described manufacturing process is deformed. On the Si layer 4, a gate oxide film 5 of SiO 2 and a gate polysilicon film 6 are sequentially deposited. Then, a gate electrode (not shown) is formed by patterning on the gate polysilicon film 6 on a portion to be a channel region.

【0021】次に、ゲート酸化膜5もパターニングして
ゲート電極下以外の部分を除去する。さらに、ゲート電
極をマスクに用いたイオン注入により、歪みSi層4及
び緩和層3にn型あるいはp型のソース領域S及びドレ
イン領域Dを自己整合的に形成する。この後、ソース領
域S及びドレイン領域D上にソース電極及びドレイン電
極(図示略)をそれぞれ形成して、歪みSi層4がチャ
ネル領域となるn型あるいはp型のMOSFETが製造
される。
Next, the gate oxide film 5 is also patterned to remove portions other than those below the gate electrode. Further, an n-type or p-type source region S and a drain region D are formed in the strained Si layer 4 and the relaxation layer 3 in a self-aligned manner by ion implantation using the gate electrode as a mask. Thereafter, a source electrode and a drain electrode (not shown) are respectively formed on the source region S and the drain region D, and an n-type or p-type MOSFET in which the strained Si layer 4 becomes a channel region is manufactured.

【0022】このように作製されたMOSFETでは、
上記製法で作製された半導体ウェーハWの歪みSi層4
にチャネル領域が形成されるので、良質な歪みSi層4
により動作特性に優れたMOSFETを高歩留まりで得
ることができる。
In the MOSFET thus manufactured,
The strained Si layer 4 of the semiconductor wafer W manufactured by the above manufacturing method
Since a channel region is formed in the high-quality strained Si layer 4
As a result, a MOSFET having excellent operation characteristics can be obtained with a high yield.

【0023】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば、上記実施形態の半導体ウェーハWの歪みSi層4
上に、さらにSiGe層を成膜しても構わない。また、
平坦化された第2のSiGe層上に直接歪みSi層を成
膜したが、平坦化された第2のSiGe層上にさらに他
のSiGe層を成膜し、該SiGe層を介して歪みSi
層をエピタキシャル成長しても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the strained Si layer 4 of the semiconductor wafer W of the above embodiment
A SiGe layer may be further formed thereon. Also,
Although the strained Si layer was formed directly on the planarized second SiGe layer, another SiGe layer was further formed on the planarized second SiGe layer, and the strained Si layer was formed through the SiGe layer.
The layers may be grown epitaxially.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明の歪みSi層の形成方法及びこれを用いて製造さ
れた半導体基板によれば、SiGeバッファ層表面を研
磨して該表面の少なくともクロスハッチ状の凹凸を平坦
化することにより、転位が集中する凹凸を削除したSi
Geバッファ層上に歪みSi層を形成することができる
ので、より厚く良質な膜を得ることができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the method for forming a strained Si layer of the present invention and a semiconductor substrate manufactured using the same, dislocations are concentrated by polishing the surface of the SiGe buffer layer to flatten at least cross-hatched irregularities on the surface. Si with no irregularities
Since the strained Si layer can be formed on the Ge buffer layer, a thicker and higher quality film can be obtained.

【0025】また、本発明の電界効果型トランジスタの
製造方法及び電界効果型トランジスタによれば、上記本
発明の歪みSi層の形成方法により、チャネル領域とな
る歪みSi層が形成され、又は上記本発明の半導体基板
の前記歪みSi層にチャネル領域が形成されているの
で、界面や表面のラフネスが小さく、しかも欠陥の少な
い良質な歪みSi層により動作特性に優れた高速MOS
FETを高歩留まりで得ることができる。
According to the method of manufacturing a field-effect transistor of the present invention and the field-effect transistor of the present invention, a strained Si layer serving as a channel region is formed by the method of forming a strained Si layer of the present invention. Since the channel region is formed in the strained Si layer of the semiconductor substrate of the present invention, a high-speed MOS having excellent operation characteristics due to a high-quality strained Si layer having small interface and surface roughness and having few defects.
FETs can be obtained with a high yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る一実施形態における半導体基板
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明に係る一実施形態における膜厚に対す
るGe組成比を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a Ge composition ratio with respect to a film thickness in one embodiment according to the present invention.

【図3】 本発明に係る一実施形態における研磨前と研
磨後の歪みSi層成膜状態とを示す概略的な要部断面図
である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a principal part showing a state of forming a strained Si layer before polishing and after polishing in one embodiment according to the present invention.

【図4】 本発明に係る一実施形態におけるMOSFE
Tを示す概略的な断面図である。
FIG. 4 shows a MOSFET according to an embodiment of the present invention.
It is a schematic sectional drawing which shows T.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基板 2 第1のSiGe層(SiGeバッファ層) 3 第2のSiGe層(SiGeバッファ層) 4 歪みSi層 5 SiO2ゲート酸化膜 6 ゲートポリシリコン膜 C クロスハッチ S ソース領域 D ドレイン領域 W 半導体ウェーハ(半導体基板)Reference Signs List 1 Si substrate 2 First SiGe layer (SiGe buffer layer) 3 Second SiGe layer (SiGe buffer layer) 4 Strained Si layer 5 SiO 2 gate oxide film 6 Gate polysilicon film C Cross hatch S Source region D Drain region W Semiconductor wafer (semiconductor substrate)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水嶋 一樹 埼玉県さいたま市北袋町1丁目297番地 三菱マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 塩野 一郎 埼玉県さいたま市北袋町1丁目297番地 三菱マテリアル株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 5F045 AB01 AB02 AC01 AF02 BB12 CA05 DA53 DA58 GH06 5F052 DA01 DA03 EA15 JA01 KA01 KA05 5F140 AA01 AA15 AB01 AC28 BA01 BA05 BA17 BC12 BC19 BF01 BF04 BK13 CD01 CD06 CE05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kazuki Mizushima 1-297 Kitabukurocho, Saitama City, Saitama Prefecture Inside the Mitsubishi Materials Research Institute (72) Inventor Ichiro Shiono 1-297 Kitabukurocho, Saitama City, Saitama Prefecture Mitsubishi Materials F-term in the Research Institute, Inc. (reference) 5F045 AB01 AB02 AC01 AF02 BB12 CA05 DA53 DA58 GH06 5F052 DA01 DA03 EA15 JA01 KA01 KA05 5F140 AA01 AA15 AB01 AC28 BA01 BA05 BA17 BC12 BC19 BF01 BF04 BK13 CD01 CD06 CE05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Si基板上にSiGeバッファ層を介し
て歪みSi層を形成する方法であって、 前記Si基板上に前記SiGeバッファ層を成膜する工
程と、 該SiGeバッファ層表面を研磨して該表面の少なくと
もクロスハッチ状の凹凸を平坦化する工程と、 平坦化された前記SiGeバッファ層上に直接又は他の
SiGe層を介して歪みSi層をエピタキシャル成長す
る工程とを有することを特徴とする歪みSi層の形成方
法。
1. A method for forming a strained Si layer on a Si substrate via a SiGe buffer layer, comprising: forming the SiGe buffer layer on the Si substrate; and polishing the surface of the SiGe buffer layer. Flattening at least the cross-hatch irregularities on the surface, and epitaxially growing a strained Si layer on the flattened SiGe buffer layer directly or via another SiGe layer. Forming a strained Si layer.
【請求項2】 請求項1に記載の歪みSi層の形成方法
において、 前記SiGeバッファ層を成膜する工程は、前記Si基
板上に、少なくとも一部にGe組成比を漸次増加させた
傾斜組成層を含む第1のSiGe層をエピタキシャル成
長する工程と、 前記第1のSiGe層上に一定のGe組成比で第2のS
iGe層をエピタキシャル成長する工程とを有している
ことを特徴とする歪みSi層の形成方法。
2. The method for forming a strained Si layer according to claim 1, wherein the step of forming the SiGe buffer layer comprises the step of forming a gradient composition in which a Ge composition ratio is gradually increased at least partially on the Si substrate. Epitaxially growing a first SiGe layer including a layer, and forming a second S on the first SiGe layer at a constant Ge composition ratio.
epitaxially growing an iGe layer.
【請求項3】 SiGe層上にエピタキシャル成長され
た歪みSi層にチャネル領域が形成される電界効果型ト
ランジスタの製造方法であって、 請求項1又は2に記載の歪みSi層の形成方法により前
記歪みSi層を形成することを特徴とする電界効果型ト
ランジスタの製造方法。
3. A method for manufacturing a field-effect transistor in which a channel region is formed in a strained Si layer epitaxially grown on a SiGe layer, wherein the strain is generated by the method for forming a strained Si layer according to claim 1 or 2. A method for manufacturing a field effect transistor, comprising forming an Si layer.
【請求項4】 Si基板上にSiGeバッファ層を介し
て歪みSi層が形成された半導体基板であって、 請求項1又は2に記載の歪みSi層の形成方法により前
記歪みSi層が形成されていることを特徴とする半導体
基板。
4. A semiconductor substrate having a strained Si layer formed on a Si substrate via a SiGe buffer layer, wherein the strained Si layer is formed by the method of forming a strained Si layer according to claim 1 or 2. A semiconductor substrate, comprising:
【請求項5】 SiGe層上にエピタキシャル成長され
た歪みSi層にチャネル領域が形成される電界効果型ト
ランジスタであって、 請求項1又は2に記載の歪みSi層の形成方法により前
記歪みSi層が形成されていることを特徴とする電界効
果型トランジスタ。
5. A field effect transistor in which a channel region is formed in a strained Si layer epitaxially grown on a SiGe layer, wherein the strained Si layer is formed by the method of forming a strained Si layer according to claim 1 or 2. A field-effect transistor, which is formed.
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