JP2003197544A - 半導体基板及び電界効果型トランジスタ並びにこれらの製造方法 - Google Patents
半導体基板及び電界効果型トランジスタ並びにこれらの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板及び電界効果型トランジスタ並び
にこれらの製造方法において、貫通転位密度を低く、表
面ラフネスも実用レベルまで小さくすること。 【解決手段】 Ｓｉ基板１と、該Ｓｉ基板上の第１のＳ
ｉＧｅ層２と、該第１のＳｉＧｅ層上に直接又はＳｉ層
を介して配された第２のＳｉＧｅ層３とを備え、前記第
１のＳｉＧｅ層は、膜厚の増加により転位を発生して格
子緩和が生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄い膜厚
であり、前記第２のＳｉＧｅ層は、表面に向けてＧｅ組
成比が漸次増加するＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成
層の上面のＧｅ組成比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧ
ｅの一定組成層とを交互にかつ連続したＧｅ組成比で複
数層積層状態にして構成され、前記第２のＳｉＧｅ層下
面のＧｅ組成比は、前記第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ
組成比の層中の最大値より低い。
にこれらの製造方法において、貫通転位密度を低く、表
面ラフネスも実用レベルまで小さくすること。 【解決手段】 Ｓｉ基板１と、該Ｓｉ基板上の第１のＳ
ｉＧｅ層２と、該第１のＳｉＧｅ層上に直接又はＳｉ層
を介して配された第２のＳｉＧｅ層３とを備え、前記第
１のＳｉＧｅ層は、膜厚の増加により転位を発生して格
子緩和が生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄い膜厚
であり、前記第２のＳｉＧｅ層は、表面に向けてＧｅ組
成比が漸次増加するＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成
層の上面のＧｅ組成比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧ
ｅの一定組成層とを交互にかつ連続したＧｅ組成比で複
数層積層状態にして構成され、前記第２のＳｉＧｅ層下
面のＧｅ組成比は、前記第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ
組成比の層中の最大値より低い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速ＭＯＳＦＥＴ
等に用いられる半導体基板及び電界効果型トランジスタ
並びにこれらの製造方法に関する。
等に用いられる半導体基板及び電界効果型トランジスタ
並びにこれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、Ｓｉ（シリコン）基板上にＳｉＧ
ｅ（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Ｍ
ＯＳＦＥＴ、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１．３〜８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。
ｅ（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Ｍ
ＯＳＦＥＴ、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１．３〜８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。
【０００３】しかしながら、ＦＥＴのチャネル領域とし
て要望される上記歪みＳｉ層をエピタキシャル成長する
には、Ｓｉ基板上に良質なＳｉＧｅ層をエピタキシャル
成長する必要があるが、ＳｉとＳｉＧｅとの格子定数の
違いから、転位等により結晶性に問題があった。このた
めに、従来、以下のような種々の提案が行われていた。
て要望される上記歪みＳｉ層をエピタキシャル成長する
には、Ｓｉ基板上に良質なＳｉＧｅ層をエピタキシャル
成長する必要があるが、ＳｉとＳｉＧｅとの格子定数の
違いから、転位等により結晶性に問題があった。このた
めに、従来、以下のような種々の提案が行われていた。
【０００４】例えば、ＳｉＧｅのＧｅ組成比を一定の緩
い傾斜で変化させたバッファ層を用いる方法、Ｇｅ（ゲ
ルマニウム）組成比をステップ状（階段状）に変化させ
たバッファ層を用いる方法、Ｇｅ組成比を超格子状に変
化させたバッファ層を用いる方法及びＳｉのオフカット
ウェーハを用いてＧｅ組成比を一定の傾斜で変化させた
バッファ層を用いる方法等が提案されている（U.S.Pate
nt 5,442,205、U.S.Patent 5,221,413、PCT WO98/0085
7、特開平6-252046号公報等）。
い傾斜で変化させたバッファ層を用いる方法、Ｇｅ（ゲ
ルマニウム）組成比をステップ状（階段状）に変化させ
たバッファ層を用いる方法、Ｇｅ組成比を超格子状に変
化させたバッファ層を用いる方法及びＳｉのオフカット
ウェーハを用いてＧｅ組成比を一定の傾斜で変化させた
バッファ層を用いる方法等が提案されている（U.S.Pate
nt 5,442,205、U.S.Patent 5,221,413、PCT WO98/0085
7、特開平6-252046号公報等）。
【０００５】
【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、上記従来の技術を用いて成膜されたＳｉＧｅ層
は、貫通転位密度や表面ラフネスがデバイス及び製造プ
ロセスとして要望されるレベルには及ばない状態であっ
た。例えば、Ｇｅ組成比を傾斜させたバッファ層を用い
る場合では、貫通転位密度を比較的低くすることができ
るが、表面ラフネスが悪化してしまう不都合があり、逆
にＧｅ組成比を階段状にしたバッファ層を用いる場合で
は、表面ラフネスを比較的少なくすることができるが、
貫通転位密度が大きくなってしまう不都合があった。ま
た、オフカットウェーハを用いる場合では、転位が成膜
方向ではなく横に抜け易くなるが、まだ十分な低転位化
を図ることができていない。表面ラフネスについても、
近年のＬＳＩ等におけるフォトリソグラフィ工程に要求
されるレベルにはまだ至っていない。
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、上記従来の技術を用いて成膜されたＳｉＧｅ層
は、貫通転位密度や表面ラフネスがデバイス及び製造プ
ロセスとして要望されるレベルには及ばない状態であっ
た。例えば、Ｇｅ組成比を傾斜させたバッファ層を用い
る場合では、貫通転位密度を比較的低くすることができ
るが、表面ラフネスが悪化してしまう不都合があり、逆
にＧｅ組成比を階段状にしたバッファ層を用いる場合で
は、表面ラフネスを比較的少なくすることができるが、
貫通転位密度が大きくなってしまう不都合があった。ま
た、オフカットウェーハを用いる場合では、転位が成膜
方向ではなく横に抜け易くなるが、まだ十分な低転位化
を図ることができていない。表面ラフネスについても、
近年のＬＳＩ等におけるフォトリソグラフィ工程に要求
されるレベルにはまだ至っていない。
【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、貫通転位密度を低くかつ表面ラフネスも実用レベ
ルまで小さくすることができる半導体基板及び電界効果
型トランジスタ並びにこれらの製造方法を提供すること
を目的とする。
ので、貫通転位密度を低くかつ表面ラフネスも実用レベ
ルまで小さくすることができる半導体基板及び電界効果
型トランジスタ並びにこれらの製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明
の半導体基板は、Ｓｉ基板と、該Ｓｉ基板上の第１のＳ
ｉＧｅ層と、該第１のＳｉＧｅ層上に直接又はＳｉ層を
介して配された第２のＳｉＧｅ層とを備え、前記第１の
ＳｉＧｅ層は、膜厚の増加により転位を発生して格子緩
和が生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄い膜厚であ
り、前記第２のＳｉＧｅ層は、表面に向けてＧｅ組成比
が漸次増加するＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成層の
上面のＧｅ組成比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧｅの
一定組成層とを交互にかつ連続したＧｅ組成比で複数層
積層状態にして構成され、前記第２のＳｉＧｅ層下面の
Ｇｅ組成比は、前記第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成
比の層中の最大値より低いことを特徴とする。
決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明
の半導体基板は、Ｓｉ基板と、該Ｓｉ基板上の第１のＳ
ｉＧｅ層と、該第１のＳｉＧｅ層上に直接又はＳｉ層を
介して配された第２のＳｉＧｅ層とを備え、前記第１の
ＳｉＧｅ層は、膜厚の増加により転位を発生して格子緩
和が生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄い膜厚であ
り、前記第２のＳｉＧｅ層は、表面に向けてＧｅ組成比
が漸次増加するＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成層の
上面のＧｅ組成比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧｅの
一定組成層とを交互にかつ連続したＧｅ組成比で複数層
積層状態にして構成され、前記第２のＳｉＧｅ層下面の
Ｇｅ組成比は、前記第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成
比の層中の最大値より低いことを特徴とする。
【０００８】また、本発明の半導体基板の製造方法は、
Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層をエピタキシャル成長させた半
導体基板の製造方法であって、前記Ｓｉ基板上に、第１
のＳｉＧｅ層をエピタキシャル成長する第１の層形成工
程と、前記第１のＳｉＧｅ層上に直接又はエピタキシャ
ル成長したＳｉ層を介して第２のＳｉＧｅ層をエピタキ
シャル成長する第２の層形成工程とを有し、前記第１の
層形成工程は、膜厚の増加により転位を発生して格子緩
和が生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄く前記第１
のＳｉＧｅ層の膜厚を設定し、前記第２の層形成工程
は、表面に向けてＧｅ組成比を漸次増加させたＳｉＧｅ
の傾斜組成層をエピタキシャル成長する工程と、前記傾
斜組成層の最終的なＧｅ組成比で傾斜組成層上にＳｉＧ
ｅの一定組成層をエピタキシャル成長する工程とを連続
したＧｅ組成比で複数回繰り返して、Ｇｅ組成比が成膜
方向に傾斜をもって階段状に変化する前記第２のＳｉＧ
ｅ層を成膜し、該第２のＳｉＧｅ層下面のＧｅ組成比
は、前記第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成比の層中の
最大値より低いことを特徴とする。また、本発明の半導
体基板は、Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層が形成された半導体
基板であって、上記本発明の半導体基板の製造方法によ
り作製されたことを特徴とする。
Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層をエピタキシャル成長させた半
導体基板の製造方法であって、前記Ｓｉ基板上に、第１
のＳｉＧｅ層をエピタキシャル成長する第１の層形成工
程と、前記第１のＳｉＧｅ層上に直接又はエピタキシャ
ル成長したＳｉ層を介して第２のＳｉＧｅ層をエピタキ
シャル成長する第２の層形成工程とを有し、前記第１の
層形成工程は、膜厚の増加により転位を発生して格子緩
和が生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄く前記第１
のＳｉＧｅ層の膜厚を設定し、前記第２の層形成工程
は、表面に向けてＧｅ組成比を漸次増加させたＳｉＧｅ
の傾斜組成層をエピタキシャル成長する工程と、前記傾
斜組成層の最終的なＧｅ組成比で傾斜組成層上にＳｉＧ
ｅの一定組成層をエピタキシャル成長する工程とを連続
したＧｅ組成比で複数回繰り返して、Ｇｅ組成比が成膜
方向に傾斜をもって階段状に変化する前記第２のＳｉＧ
ｅ層を成膜し、該第２のＳｉＧｅ層下面のＧｅ組成比
は、前記第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成比の層中の
最大値より低いことを特徴とする。また、本発明の半導
体基板は、Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層が形成された半導体
基板であって、上記本発明の半導体基板の製造方法によ
り作製されたことを特徴とする。
【０００９】これらの半導体基板及び半導体基板の製造
方法では、膜厚の増加により転位を発生して格子緩和が
生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄く第１のＳｉＧ
ｅ層の膜厚を設定し、第２のＳｉＧｅ層下面のＧｅ組成
比を第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成比の層中の最大
値より低くするので、Ｓｉ基板と第１のＳｉＧｅ層との
界面及び第１のＳｉＧｅ層と第２のＳｉＧｅ層との界面
付近に効率的に転位を集中させることができ、第２のＳ
ｉＧｅ層表面の貫通転位密度及び表面ラフネスを低減す
ることができる。すなわち、第１のＳｉＧｅ層が臨界膜
厚の２倍より薄く成膜されるため、第１のＳｉＧｅ層成
膜中では膜厚に応じて歪みエネルギーが大きくなるが転
位はほとんど生成しない。次に、第２のＳｉＧｅ層のエ
ピタキシャル成長を始めると、すでに第１のＳｉＧｅ層
に歪みエネルギーが蓄積されているため、第２のＳｉＧ
ｅ層の膜厚が薄い段階で、転位の生成と成長が、第１の
ＳｉＧｅ層両側の界面及び第２のＳｉＧｅ層内の第１の
ＳｉＧｅ層側からはじまり、第１のＳｉＧｅ層及び第２
のＳｉＧｅ層の格子緩和が始まる。このとき、第２のＳ
ｉＧｅ層のＧｅ組成比が第１のＳｉＧｅ層あるいは前記
Ｓｉ層との接触面で第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成
比の層中の最大値より低いため、転位は、第１のＳｉＧ
ｅ層両側の界面に沿って集中し生成し、第１のＳｉＧｅ
層両側の界面における転位の生成が、第２のＳｉＧｅ層
の格子緩和を助け、第２のＳｉＧｅ層内での転位の生成
や成長が抑制されると共に、第２のＳｉＧｅ層表面の表
面ラフネスの悪化も抑制される。さらに、第１のＳｉＧ
ｅ層は、Ｓｉ基板表面における水分や酸素成分あるいは
炭素成分といった不純物を除去する層として機能し、Ｓ
ｉ基板の表面汚染に起因した欠陥を抑制する効果があ
る。
方法では、膜厚の増加により転位を発生して格子緩和が
生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄く第１のＳｉＧ
ｅ層の膜厚を設定し、第２のＳｉＧｅ層下面のＧｅ組成
比を第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成比の層中の最大
値より低くするので、Ｓｉ基板と第１のＳｉＧｅ層との
界面及び第１のＳｉＧｅ層と第２のＳｉＧｅ層との界面
付近に効率的に転位を集中させることができ、第２のＳ
ｉＧｅ層表面の貫通転位密度及び表面ラフネスを低減す
ることができる。すなわち、第１のＳｉＧｅ層が臨界膜
厚の２倍より薄く成膜されるため、第１のＳｉＧｅ層成
膜中では膜厚に応じて歪みエネルギーが大きくなるが転
位はほとんど生成しない。次に、第２のＳｉＧｅ層のエ
ピタキシャル成長を始めると、すでに第１のＳｉＧｅ層
に歪みエネルギーが蓄積されているため、第２のＳｉＧ
ｅ層の膜厚が薄い段階で、転位の生成と成長が、第１の
ＳｉＧｅ層両側の界面及び第２のＳｉＧｅ層内の第１の
ＳｉＧｅ層側からはじまり、第１のＳｉＧｅ層及び第２
のＳｉＧｅ層の格子緩和が始まる。このとき、第２のＳ
ｉＧｅ層のＧｅ組成比が第１のＳｉＧｅ層あるいは前記
Ｓｉ層との接触面で第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成
比の層中の最大値より低いため、転位は、第１のＳｉＧ
ｅ層両側の界面に沿って集中し生成し、第１のＳｉＧｅ
層両側の界面における転位の生成が、第２のＳｉＧｅ層
の格子緩和を助け、第２のＳｉＧｅ層内での転位の生成
や成長が抑制されると共に、第２のＳｉＧｅ層表面の表
面ラフネスの悪化も抑制される。さらに、第１のＳｉＧ
ｅ層は、Ｓｉ基板表面における水分や酸素成分あるいは
炭素成分といった不純物を除去する層として機能し、Ｓ
ｉ基板の表面汚染に起因した欠陥を抑制する効果があ
る。
【００１０】なお、第１のＳｉＧｅ層の成膜中に転位が
生成しはじめると、転位が多方向に成長し始めるため、
転位の成長する方向を抑制することが困難になり、貫通
転位や表面ラフネスを低減させることが難しい。そこ
で、第１のＳｉＧｅ層の膜厚は、臨界膜厚の２倍を越え
ない範囲で、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじ
まる膜厚より薄い膜厚に設定する必要がある。同時に、
第１のＳｉＧｅ層の膜厚は、実際に転位の生成や格子緩
和が顕著にはじまる膜厚に近い膜厚であるほど効果的で
ある。実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜
厚は、成膜の温度条件等によって異なる。そこで、それ
ぞれの成膜条件において、臨界膜厚の２倍を越えない範
囲で、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜
厚付近で、本発明の効果が効果的に得られる膜厚を選べ
ばよい。
生成しはじめると、転位が多方向に成長し始めるため、
転位の成長する方向を抑制することが困難になり、貫通
転位や表面ラフネスを低減させることが難しい。そこ
で、第１のＳｉＧｅ層の膜厚は、臨界膜厚の２倍を越え
ない範囲で、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじ
まる膜厚より薄い膜厚に設定する必要がある。同時に、
第１のＳｉＧｅ層の膜厚は、実際に転位の生成や格子緩
和が顕著にはじまる膜厚に近い膜厚であるほど効果的で
ある。実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜
厚は、成膜の温度条件等によって異なる。そこで、それ
ぞれの成膜条件において、臨界膜厚の２倍を越えない範
囲で、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜
厚付近で、本発明の効果が効果的に得られる膜厚を選べ
ばよい。
【００１１】また、表面に向けてＧｅ組成比が漸次増加
するＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成層の上面のＧｅ
組成比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧｅの一定組成層
とを交互にかつ連続したＧｅ組成比で複数層積層状態に
して第２のＳｉＧｅ層とするので、第２のＳｉＧｅ層全
体としてＧｅ組成比が傾斜階段状の層となり、界面にお
いて転位が横方向に走り易くなり、貫通転位が生じ難く
なると共に、界面での組成変化が小さいので、界面での
転位発生が抑制され、傾斜組成層の層内で転位が均等に
発生して、表面ラフネスの悪化を抑制することができ
る。
するＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成層の上面のＧｅ
組成比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧｅの一定組成層
とを交互にかつ連続したＧｅ組成比で複数層積層状態に
して第２のＳｉＧｅ層とするので、第２のＳｉＧｅ層全
体としてＧｅ組成比が傾斜階段状の層となり、界面にお
いて転位が横方向に走り易くなり、貫通転位が生じ難く
なると共に、界面での組成変化が小さいので、界面での
転位発生が抑制され、傾斜組成層の層内で転位が均等に
発生して、表面ラフネスの悪化を抑制することができ
る。
【００１２】本発明者らは、ＳｉＧｅの成膜技術につい
て研究を行ってきた結果、結晶中の転位が以下のような
傾向を有することがわかった。すなわち、ＳｉＧｅ層を
成膜する際に、成膜中に発生する転位は成膜方向に対し
て斜め方向又は横方向（成膜方向に直交する方向：＜１
１０＞方向）のいずれかに走り易い特性を持っている。
また、転位は層の界面で横方向に走り易いが、組成が急
峻に変化する界面では、上記斜め方向に走り易くなると
共に多くの転位が高密度に発生すると考えられる。
て研究を行ってきた結果、結晶中の転位が以下のような
傾向を有することがわかった。すなわち、ＳｉＧｅ層を
成膜する際に、成膜中に発生する転位は成膜方向に対し
て斜め方向又は横方向（成膜方向に直交する方向：＜１
１０＞方向）のいずれかに走り易い特性を持っている。
また、転位は層の界面で横方向に走り易いが、組成が急
峻に変化する界面では、上記斜め方向に走り易くなると
共に多くの転位が高密度に発生すると考えられる。
【００１３】したがって、Ｇｅ組成比を単純な階段状に
して成膜すると、急峻な組成変化となる界面部分で多く
の転位が高密度に生じると共に、転位が成膜方向の斜め
方向に走り易く、貫通転位となるおそれが高いと考えら
れる。また、Ｇｅ組成比を単純に緩く傾斜させて成膜す
ると、上記斜め方向に走った転位が横方向に逃げるきっ
かけとなる部分（界面等）が無く、表面にまで貫通して
しまうと考えられる。
して成膜すると、急峻な組成変化となる界面部分で多く
の転位が高密度に生じると共に、転位が成膜方向の斜め
方向に走り易く、貫通転位となるおそれが高いと考えら
れる。また、Ｇｅ組成比を単純に緩く傾斜させて成膜す
ると、上記斜め方向に走った転位が横方向に逃げるきっ
かけとなる部分（界面等）が無く、表面にまで貫通して
しまうと考えられる。
【００１４】これらに対し、本発明の半導体基板の製造
方法では、表面に向けてＧｅ組成比を漸次増加させたＳ
ｉＧｅの傾斜組成層をエピタキシャル成長する工程と、
前記傾斜組成層の最終的なＧｅ組成比で傾斜組成層上に
ＳｉＧｅの一定組成層をエピタキシャル成長する工程と
を連続したＧｅ組成比で複数回繰り返して、Ｇｅ組成比
が成膜方向に傾斜をもって階段状に変化する前記第２の
ＳｉＧｅ層を成膜するので、傾斜組成層と一定組成層と
が交互に複数段形成されてＧｅ組成比が傾斜階段状の層
となり、転位密度が小さくかつ表面ラフネスが小さいＳ
ｉＧｅ層を形成することができる。すなわち、界面にお
いて転位が横方向に走り易くなり、貫通転位が生じ難く
なる。また、界面での組成変化が小さいので、界面での
転位発生が抑制され、傾斜組成層の層内で転位が均等に
発生して、表面ラフネスの悪化を抑制することができ
る。
方法では、表面に向けてＧｅ組成比を漸次増加させたＳ
ｉＧｅの傾斜組成層をエピタキシャル成長する工程と、
前記傾斜組成層の最終的なＧｅ組成比で傾斜組成層上に
ＳｉＧｅの一定組成層をエピタキシャル成長する工程と
を連続したＧｅ組成比で複数回繰り返して、Ｇｅ組成比
が成膜方向に傾斜をもって階段状に変化する前記第２の
ＳｉＧｅ層を成膜するので、傾斜組成層と一定組成層と
が交互に複数段形成されてＧｅ組成比が傾斜階段状の層
となり、転位密度が小さくかつ表面ラフネスが小さいＳ
ｉＧｅ層を形成することができる。すなわち、界面にお
いて転位が横方向に走り易くなり、貫通転位が生じ難く
なる。また、界面での組成変化が小さいので、界面での
転位発生が抑制され、傾斜組成層の層内で転位が均等に
発生して、表面ラフネスの悪化を抑制することができ
る。
【００１５】さらに、第２のＳｉＧｅ層の傾斜組成領域
では、転位が均等に生成し、転位同士の絡み合いが起こ
り、傾斜組成領域中の転位密度が減少するとともに、転
位の成長が横方向に誘導されることにより表面領域にお
ける貫通転位密度が減少し、表面ラフネスの悪化も抑制
される効果がある。
では、転位が均等に生成し、転位同士の絡み合いが起こ
り、傾斜組成領域中の転位密度が減少するとともに、転
位の成長が横方向に誘導されることにより表面領域にお
ける貫通転位密度が減少し、表面ラフネスの悪化も抑制
される効果がある。
【００１６】従来の第１のＳｉＧｅ層がない場合の傾斜
組成領域では、傾斜組成領域の膜厚が所定の膜厚以上に
なり臨界膜厚を越えたときに転位の生成がはじまり、い
ったん転位密度の増加を経た後に、さらに傾斜組成祖領
域を形成した場合に、前記の効果が得られる。すなわ
ち、従来の構造では、傾斜組成領域の上側の一部の領域
においてのみ前記の効果が得られる。一方、第１のＳｉ
Ｇｅ層がある本発明の構造では、すでに第１のＳｉＧｅ
層に歪みエネルギーが蓄積されているため、第２のＳｉ
Ｇｅ層の膜厚が薄い段階で、転位の生成が第２のＳｉＧ
ｅ層内ではじまるため、第２のＳｉＧｅ層内の傾斜組成
領域全体で前記の効果が得られ、第２のＳｉＧｅ層の表
面領域における貫通転位密度が減少し、表面ラフネスの
悪化も抑制される。
組成領域では、傾斜組成領域の膜厚が所定の膜厚以上に
なり臨界膜厚を越えたときに転位の生成がはじまり、い
ったん転位密度の増加を経た後に、さらに傾斜組成祖領
域を形成した場合に、前記の効果が得られる。すなわ
ち、従来の構造では、傾斜組成領域の上側の一部の領域
においてのみ前記の効果が得られる。一方、第１のＳｉ
Ｇｅ層がある本発明の構造では、すでに第１のＳｉＧｅ
層に歪みエネルギーが蓄積されているため、第２のＳｉ
Ｇｅ層の膜厚が薄い段階で、転位の生成が第２のＳｉＧ
ｅ層内ではじまるため、第２のＳｉＧｅ層内の傾斜組成
領域全体で前記の効果が得られ、第２のＳｉＧｅ層の表
面領域における貫通転位密度が減少し、表面ラフネスの
悪化も抑制される。
【００１７】また、本発明の半導体基板は、前記第１の
ＳｉＧｅ層が、Ｇｅ組成比ｘが一定であり、次の関係
式； ｔc（ｎｍ）＝（１．９×１０-3／ε（ｘ）2）・ｌｎ（ｔc／０．４） ε（ｘ）＝（ａ0＋０．２００３２６ｘ＋０．０２６１７４ｘ2）／ａ0） ａ0＝０．５４３ｎｍ（ａ0は、Ｓｉの格子定数） を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さである技術が採
用される。また、本発明の半導体基板の製造方法は、前
記第１の層形成工程において、前記第１のＳｉＧｅ層の
Ｇｅ組成比ｘが一定であり、第１のＳｉＧｅ層を、次の
関係式； ｔc（ｎｍ）＝（１．９×１０-3／ε（ｘ）2）・ｌｎ（ｔc／０．４） ε（ｘ）＝（ａ0＋０．２００３２６ｘ＋０．０２６１７４ｘ2）／ａ0） ａ0＝０．５４３ｎｍ（ａ0は、Ｓｉの格子定数） を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さにする技術が採
用される。
ＳｉＧｅ層が、Ｇｅ組成比ｘが一定であり、次の関係
式； ｔc（ｎｍ）＝（１．９×１０-3／ε（ｘ）2）・ｌｎ（ｔc／０．４） ε（ｘ）＝（ａ0＋０．２００３２６ｘ＋０．０２６１７４ｘ2）／ａ0） ａ0＝０．５４３ｎｍ（ａ0は、Ｓｉの格子定数） を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さである技術が採
用される。また、本発明の半導体基板の製造方法は、前
記第１の層形成工程において、前記第１のＳｉＧｅ層の
Ｇｅ組成比ｘが一定であり、第１のＳｉＧｅ層を、次の
関係式； ｔc（ｎｍ）＝（１．９×１０-3／ε（ｘ）2）・ｌｎ（ｔc／０．４） ε（ｘ）＝（ａ0＋０．２００３２６ｘ＋０．０２６１７４ｘ2）／ａ0） ａ0＝０．５４３ｎｍ（ａ0は、Ｓｉの格子定数） を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さにする技術が採
用される。
【００１８】これらの半導体基板及び半導体基板の製造
方法では、第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比が一定である
ため、同じＧｅ組成比で実際に転位の生成や格子緩和が
顕著にはじまる膜厚が最も薄くなり、最も薄い膜厚で本
発明の効果が得られ、成膜に要する時間が短いという利
点がある。また、これらの半導体基板及び半導体基板の
製造方法では、第１のＳｉＧｅ層を上記関係式を満たす
臨界膜厚（成膜温度にかかわらず、Ｇｅ組成比及び格子
定数のみから算出される転位が発生して格子緩和が生ず
る膜厚をいう）ｔcの２倍未満の厚さにすることによ
り、第１のＳｉＧｅ層の膜厚を容易に実際に転位の生成
や格子緩和が顕著にはじまる膜厚内に設定することがで
きる。
方法では、第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比が一定である
ため、同じＧｅ組成比で実際に転位の生成や格子緩和が
顕著にはじまる膜厚が最も薄くなり、最も薄い膜厚で本
発明の効果が得られ、成膜に要する時間が短いという利
点がある。また、これらの半導体基板及び半導体基板の
製造方法では、第１のＳｉＧｅ層を上記関係式を満たす
臨界膜厚（成膜温度にかかわらず、Ｇｅ組成比及び格子
定数のみから算出される転位が発生して格子緩和が生ず
る膜厚をいう）ｔcの２倍未満の厚さにすることによ
り、第１のＳｉＧｅ層の膜厚を容易に実際に転位の生成
や格子緩和が顕著にはじまる膜厚内に設定することがで
きる。
【００１９】すなわち、上記実際に転位の生成や格子緩
和が顕著にはじまる膜厚は成膜温度により変化するた
め、Ｇｅ組成比ｘ及び格子定数のみから理論的に求めた
理想的な臨界膜厚ｔcの２倍未満とすれば、実際に転位
の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚より薄くなり、
本発明の効果を得ることができる。なお、上記臨界膜厚
は、平衡状態で成膜されることを前提にしているため、
成膜温度にかかわらずＧｅ組成比及び格子定数のみで決
定されるが、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじ
まる膜厚は、平衡状態だけでなく低温成長などの非平衡
状態で成膜された場合も含めたものであり、成膜温度に
応じて決定される。
和が顕著にはじまる膜厚は成膜温度により変化するた
め、Ｇｅ組成比ｘ及び格子定数のみから理論的に求めた
理想的な臨界膜厚ｔcの２倍未満とすれば、実際に転位
の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚より薄くなり、
本発明の効果を得ることができる。なお、上記臨界膜厚
は、平衡状態で成膜されることを前提にしているため、
成膜温度にかかわらずＧｅ組成比及び格子定数のみで決
定されるが、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじ
まる膜厚は、平衡状態だけでなく低温成長などの非平衡
状態で成膜された場合も含めたものであり、成膜温度に
応じて決定される。
【００２０】本発明の半導体基板は、Ｓｉ基板上にＳｉ
Ｇｅ層が形成された半導体基板であって、上記本発明の
半導体基板の製造方法により作製されたことを特徴とす
る。すなわち、この半導体基板は、上記本発明の半導体
基板の製造方法により作製されているので、表面の貫通
転位が少なく、良好な表面ラフネスを有している。
Ｇｅ層が形成された半導体基板であって、上記本発明の
半導体基板の製造方法により作製されたことを特徴とす
る。すなわち、この半導体基板は、上記本発明の半導体
基板の製造方法により作製されているので、表面の貫通
転位が少なく、良好な表面ラフネスを有している。
【００２１】また、本発明の半導体基板は、前記第１の
ＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが０．０５以上かつ０．３以
下であることが好ましい。また、本発明の半導体基板の
製造方法は、前記第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが
０．０５以上かつ０．３以下であることが好ましい。ま
た、本発明の半導体基板は、Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層が
形成された半導体基板であって、上記本発明の半導体基
板の製造方法により作製されたことを特徴とする。
ＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが０．０５以上かつ０．３以
下であることが好ましい。また、本発明の半導体基板の
製造方法は、前記第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが
０．０５以上かつ０．３以下であることが好ましい。ま
た、本発明の半導体基板は、Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層が
形成された半導体基板であって、上記本発明の半導体基
板の製造方法により作製されたことを特徴とする。
【００２２】これらの半導体基板及び半導体基板の製造
方法では、前記第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが０．
０５以上かつ０．３以下であるため、実際に転位の生成
や格子緩和が顕著にはじまる膜厚が薄すぎたり厚すぎた
りすることがなく、適度な厚さの第１のＳｉＧｅ層で本
発明の効果が効果的に得られる。すなわち、第１のＳｉ
Ｇｅ層のＧｅ組成比ｘが０．０５より小さい場合は、実
際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚が厚く
なりすぎるため、第１のＳｉＧｅ層の成膜に要する時間
が長くなり、しかも、第１のＳｉＧｅ層の表面ラフネス
が悪化してしまう。
方法では、前記第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが０．
０５以上かつ０．３以下であるため、実際に転位の生成
や格子緩和が顕著にはじまる膜厚が薄すぎたり厚すぎた
りすることがなく、適度な厚さの第１のＳｉＧｅ層で本
発明の効果が効果的に得られる。すなわち、第１のＳｉ
Ｇｅ層のＧｅ組成比ｘが０．０５より小さい場合は、実
際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚が厚く
なりすぎるため、第１のＳｉＧｅ層の成膜に要する時間
が長くなり、しかも、第１のＳｉＧｅ層の表面ラフネス
が悪化してしまう。
【００２３】一方、第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが
０．３より大きい場合は、ごく薄い膜厚で、実際に転位
の生成や格子緩和が顕著にはじまってしまうため、第１
のＳｉＧｅ層を制御性よく形成することが難しい。ま
た、前記第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが０．０５以
上かつ０．３以下であれば、実際に転位の生成や格子緩
和が顕著にはじまる膜厚が適度な厚さとなり、第１のＳ
ｉＧｅ層両側の界面に沿って転位が集中して生成し、第
１のＳｉＧｅ層両側の界面における転位の生成が、第２
のＳｉＧｅ層の格子緩和を助ける効果を効果的に得られ
る。
０．３より大きい場合は、ごく薄い膜厚で、実際に転位
の生成や格子緩和が顕著にはじまってしまうため、第１
のＳｉＧｅ層を制御性よく形成することが難しい。ま
た、前記第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組成比ｘが０．０５以
上かつ０．３以下であれば、実際に転位の生成や格子緩
和が顕著にはじまる膜厚が適度な厚さとなり、第１のＳ
ｉＧｅ層両側の界面に沿って転位が集中して生成し、第
１のＳｉＧｅ層両側の界面における転位の生成が、第２
のＳｉＧｅ層の格子緩和を助ける効果を効果的に得られ
る。
【００２４】本発明の半導体基板は、前記第２のＳｉＧ
ｅ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ことを特徴とする。本発明の半
導体基板の製造方法は、前記第２のＳｉＧｅ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
ル成長する工程を有することを特徴とする。また、本発
明の半導体基板は、Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ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
の半導体基板の製造方法により作製されたことを特徴と
する。
ｅ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ことを特徴とする。本発明の半
導体基板の製造方法は、前記第２のＳｉＧｅ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
ル成長する工程を有することを特徴とする。また、本発
明の半導体基板は、Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ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
の半導体基板の製造方法により作製されたことを特徴と
する。
【００２５】これらの半導体基板の製造方法及び半導体
基板では、前記第２のＳｉＧｅ層上に直接又は他のＳｉ
Ｇｅ層を介して歪みＳｉ層がエピタキシャル成長される
ので、欠陥が少なく、表面ラフネスの小さな良質な歪み
Ｓｉ層が得られ、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として好適な半導
体基板を得ることができる。
基板では、前記第２のＳｉＧｅ層上に直接又は他のＳｉ
Ｇｅ層を介して歪みＳｉ層がエピタキシャル成長される
ので、欠陥が少なく、表面ラフネスの小さな良質な歪み
Ｓｉ層が得られ、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として好適な半導
体基板を得ることができる。
【００２６】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層を有す
る半導体基板の製造方法により作製された半導体基板の
前記歪みＳｉ層に前記チャネル領域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、
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、上記本発明の電界効果型トランジスタの製造方法
により作製されたことを特徴とする。
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層を有す
る半導体基板の製造方法により作製された半導体基板の
前記歪みＳｉ層に前記チャネル領域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、
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、上記本発明の電界効果型トランジスタの製造方法
により作製されたことを特徴とする。
【００２７】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は、上記本発明の歪みＳ
ｉ層を有する半導体基板の製造方法により作製された半
導体基板の歪みＳｉ層にチャネル領域を形成するので、
良質な歪みＳｉ層により高特性な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。
法及び電界効果型トランジスタは、上記本発明の歪みＳ
ｉ層を有する半導体基板の製造方法により作製された半
導体基板の歪みＳｉ層にチャネル領域を形成するので、
良質な歪みＳｉ層により高特性な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。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る第１実施形態
を、図１から図５を参照しながら説明する。
を、図１から図５を参照しながら説明する。
【００２９】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、ＣＺ法等で引上成長して作製されたｐ型あるいは
ｎ型Ｓｉ基板１上に、図１及び図２に示すように、Ｇｅ
組成比ｘが一定（例えばｘ＝０．１５）で上述した実際
に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚よりも薄
い厚さ（例えば３００ｎｍ）の第１のＳｉＧｅ層２を例
えば減圧ＣＶＤ法によりエピタキシャル成長する。
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、ＣＺ法等で引上成長して作製されたｐ型あるいは
ｎ型Ｓｉ基板１上に、図１及び図２に示すように、Ｇｅ
組成比ｘが一定（例えばｘ＝０．１５）で上述した実際
に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚よりも薄
い厚さ（例えば３００ｎｍ）の第１のＳｉＧｅ層２を例
えば減圧ＣＶＤ法によりエピタキシャル成長する。
【００３０】この際、第１のＳｉＧｅ層２が実際に転位
の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚より薄く成膜さ
れるため、第１のＳｉＧｅ層２成膜中では膜厚に応じて
歪みエネルギーが大きくなるが転位や格子緩和はほとん
ど発生しない。なお、第１のＳｉＧｅ層２の厚さは、次
の関係式； ｔc（ｎｍ）＝（１．９×１０-3／ε（ｘ）2）・ｌｎ（ｔc／０．４） ε（ｘ）＝（ａ0＋０．２００３２６ｘ＋０．０２６１７４ｘ2）／ａ0） ａ0＝０．５４３ｎｍ（ａ0は、Ｓｉの格子定数） を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さにする。
の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚より薄く成膜さ
れるため、第１のＳｉＧｅ層２成膜中では膜厚に応じて
歪みエネルギーが大きくなるが転位や格子緩和はほとん
ど発生しない。なお、第１のＳｉＧｅ層２の厚さは、次
の関係式； ｔc（ｎｍ）＝（１．９×１０-3／ε（ｘ）2）・ｌｎ（ｔc／０．４） ε（ｘ）＝（ａ0＋０．２００３２６ｘ＋０．０２６１７４ｘ2）／ａ0） ａ0＝０．５４３ｎｍ（ａ0は、Ｓｉの格子定数） を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さにする。
【００３１】次に、第１のＳｉＧｅ層２上に第２のＳｉ
Ｇｅ層３をエピタキシャル成長する。この第２のＳｉＧ
ｅ層３は、そのＧｅ組成比ｙが少なくとも第１のＳｉＧ
ｅ層２との接触面で第１のＳｉＧｅ層２におけるＧｅ組
成比ｘの層中の最大値より低く設定される。また、第２
のＳｉＧｅ層３は、Ｇｅ組成比ｘが０からｙ（例えばｙ
＝０．３）まで成膜方向に傾斜をもって階段状に変化す
るＳｉ1-xＧｅxのステップ傾斜層である。
Ｇｅ層３をエピタキシャル成長する。この第２のＳｉＧ
ｅ層３は、そのＧｅ組成比ｙが少なくとも第１のＳｉＧ
ｅ層２との接触面で第１のＳｉＧｅ層２におけるＧｅ組
成比ｘの層中の最大値より低く設定される。また、第２
のＳｉＧｅ層３は、Ｇｅ組成比ｘが０からｙ（例えばｙ
＝０．３）まで成膜方向に傾斜をもって階段状に変化す
るＳｉ1-xＧｅxのステップ傾斜層である。
【００３２】次に、第２のＳｉＧｅ層３上にＧｅ組成比
が一定であるＳｉ1-yＧｅyの緩和層４をエピタキシャル
成長する。さらに、Ｇｅ組成比ｚ（本実施形態ではｚ＝
ｙ）でＳｉ1-zＧｅzの緩和層４上にＳｉをエピタキシャ
ル成長して歪みＳｉ層５を形成することにより、本実施
形態の歪みＳｉ層を備えた半導体ウェーハＷが作製され
る。なお、各層の膜厚は、例えば、第２のＳｉＧｅ層３
が１．５μｍ、緩和層４が０．７〜０．８μｍ、歪みＳ
ｉ層５が１５〜２２ｎｍである。
が一定であるＳｉ1-yＧｅyの緩和層４をエピタキシャル
成長する。さらに、Ｇｅ組成比ｚ（本実施形態ではｚ＝
ｙ）でＳｉ1-zＧｅzの緩和層４上にＳｉをエピタキシャ
ル成長して歪みＳｉ層５を形成することにより、本実施
形態の歪みＳｉ層を備えた半導体ウェーハＷが作製され
る。なお、各層の膜厚は、例えば、第２のＳｉＧｅ層３
が１．５μｍ、緩和層４が０．７〜０．８μｍ、歪みＳ
ｉ層５が１５〜２２ｎｍである。
【００３３】上記第２のＳｉＧｅ層３の成膜は、図２か
ら図４に示すように、表面に向けてＧｅ組成比を所定値
まで漸次増加させたＳｉＧｅの傾斜組成層３ａをエピタ
キシャル成長する工程と、傾斜組成層３ａの最終的なＧ
ｅ組成比で傾斜組成層３ａ上にＳｉＧｅの一定組成層３
ｂをエピタキシャル成長する工程とを連続したＧｅ組成
比で複数回繰り返して行われる。また、第２のＳｉＧｅ
層３下面のＧｅ組成比は、第１のＳｉＧｅ層２上面のＧ
ｅ組成比以下に設定される。なお、本実施形態では、第
２のＳｉＧｅ層３のＧｅ組成比をゼロから漸次増加させ
ている。
ら図４に示すように、表面に向けてＧｅ組成比を所定値
まで漸次増加させたＳｉＧｅの傾斜組成層３ａをエピタ
キシャル成長する工程と、傾斜組成層３ａの最終的なＧ
ｅ組成比で傾斜組成層３ａ上にＳｉＧｅの一定組成層３
ｂをエピタキシャル成長する工程とを連続したＧｅ組成
比で複数回繰り返して行われる。また、第２のＳｉＧｅ
層３下面のＧｅ組成比は、第１のＳｉＧｅ層２上面のＧ
ｅ組成比以下に設定される。なお、本実施形態では、第
２のＳｉＧｅ層３のＧｅ組成比をゼロから漸次増加させ
ている。
【００３４】例えば、本実施形態では、傾斜組成層３ａ
及び一定組成層３ｂのエピタキシャル成長工程を５回繰
り返し行って第２のＳｉＧｅ層３を形成する。すなわ
ち、１回の傾斜組成層３ａ及び一定組成層３ｂのエピタ
キシャル成長工程を１ステップとすると、まず最初のス
テップとして第１の傾斜組成層３ａをＳｉ基板１上に、
Ｇｅ組成比を０から０．０６まで漸次増加させて成長
し、その上にＧｅ組成比が０．０６の第１の一定組成層
３ｂを形成する。次に、第２のステップとして、Ｇｅ組
成比０．０６の第１の一定組成層３ｂ上に第２の傾斜組
成層３ａを、Ｇｅ組成比を０．０６から０．１２まで漸
次増加させて成長し、その上にＧｅ組成比が０．１２の
第２の一定組成層３ｂを形成する。
及び一定組成層３ｂのエピタキシャル成長工程を５回繰
り返し行って第２のＳｉＧｅ層３を形成する。すなわ
ち、１回の傾斜組成層３ａ及び一定組成層３ｂのエピタ
キシャル成長工程を１ステップとすると、まず最初のス
テップとして第１の傾斜組成層３ａをＳｉ基板１上に、
Ｇｅ組成比を０から０．０６まで漸次増加させて成長
し、その上にＧｅ組成比が０．０６の第１の一定組成層
３ｂを形成する。次に、第２のステップとして、Ｇｅ組
成比０．０６の第１の一定組成層３ｂ上に第２の傾斜組
成層３ａを、Ｇｅ組成比を０．０６から０．１２まで漸
次増加させて成長し、その上にＧｅ組成比が０．１２の
第２の一定組成層３ｂを形成する。
【００３５】そして、第３のステップとして、Ｇｅ組成
比０．１２の第２の一定組成層３ｂ上に第３の傾斜組成
層３ａを、Ｇｅ組成比を０．１２から０．１８まで漸次
増加させて成長し、その上にＧｅ組成比が０．１８の第
３の一定組成層３ｂを形成する。次に、第４のステップ
として、Ｇｅ組成比０．１８の第３の一定組成層３ｂ上
に第４の傾斜組成層３ａを、Ｇｅ組成比を０．１８から
０．２４まで漸次増加させて成長し、その上にＧｅ組成
比が０．２４の第４の一定組成層３ｂを形成する。さら
に、最後のステップとして、Ｇｅ組成比０．２４の第４
の一定組成層３ｂ上に第５の傾斜組成層３ａを、Ｇｅ組
成比を０．２４から０．３まで漸次増加させて成長し、
その上にＧｅ組成比が０．３の第５の一定組成層３ｂを
形成する。なお、本実施形態では、各傾斜組成層３ａ及
び各一定組成層３ｂの膜厚は、いずれも同じに設定され
ている。
比０．１２の第２の一定組成層３ｂ上に第３の傾斜組成
層３ａを、Ｇｅ組成比を０．１２から０．１８まで漸次
増加させて成長し、その上にＧｅ組成比が０．１８の第
３の一定組成層３ｂを形成する。次に、第４のステップ
として、Ｇｅ組成比０．１８の第３の一定組成層３ｂ上
に第４の傾斜組成層３ａを、Ｇｅ組成比を０．１８から
０．２４まで漸次増加させて成長し、その上にＧｅ組成
比が０．２４の第４の一定組成層３ｂを形成する。さら
に、最後のステップとして、Ｇｅ組成比０．２４の第４
の一定組成層３ｂ上に第５の傾斜組成層３ａを、Ｇｅ組
成比を０．２４から０．３まで漸次増加させて成長し、
その上にＧｅ組成比が０．３の第５の一定組成層３ｂを
形成する。なお、本実施形態では、各傾斜組成層３ａ及
び各一定組成層３ｂの膜厚は、いずれも同じに設定され
ている。
【００３６】上記第２のＳｉＧｅ層３のエピタキシャル
成長を始めると、すでに第１のＳｉＧｅ層２に歪みエネ
ルギーが蓄積されているため、第２のＳｉＧｅ層３の膜
厚が薄い段階で、転位の生成と成長が、第１のＳｉＧｅ
層２両側の界面及び第２のＳｉＧｅ層３内の第１のＳｉ
Ｇｅ層２側からはじまり、第１のＳｉＧｅ層２及び第２
のＳｉＧｅ層３の格子緩和が始まる。このとき、第２の
ＳｉＧｅ層３のＧｅ組成比が第１のＳｉＧｅ層２の接触
面で第１のＳｉＧｅ層２におけるＧｅ組成比の層中の最
大値より低いため、転位は、第１のＳｉＧｅ層２両側の
界面２ａ、２ｂに沿って集中し生成し、第１のＳｉＧｅ
層２両側の界面２ａ、２ｂにおける転位の生成が、第２
のＳｉＧｅ層３の格子緩和を助け、第２のＳｉＧｅ層３
内での転位の生成や成長が抑制されると共に、第２のＳ
ｉＧｅ層３表面の表面ラフネスの悪化も抑制される。
成長を始めると、すでに第１のＳｉＧｅ層２に歪みエネ
ルギーが蓄積されているため、第２のＳｉＧｅ層３の膜
厚が薄い段階で、転位の生成と成長が、第１のＳｉＧｅ
層２両側の界面及び第２のＳｉＧｅ層３内の第１のＳｉ
Ｇｅ層２側からはじまり、第１のＳｉＧｅ層２及び第２
のＳｉＧｅ層３の格子緩和が始まる。このとき、第２の
ＳｉＧｅ層３のＧｅ組成比が第１のＳｉＧｅ層２の接触
面で第１のＳｉＧｅ層２におけるＧｅ組成比の層中の最
大値より低いため、転位は、第１のＳｉＧｅ層２両側の
界面２ａ、２ｂに沿って集中し生成し、第１のＳｉＧｅ
層２両側の界面２ａ、２ｂにおける転位の生成が、第２
のＳｉＧｅ層３の格子緩和を助け、第２のＳｉＧｅ層３
内での転位の生成や成長が抑制されると共に、第２のＳ
ｉＧｅ層３表面の表面ラフネスの悪化も抑制される。
【００３７】さらに、Ｇｅ組成比ｚが第２のＳｉＧｅ層
３の最終的なＧｅ組成比と同じ（例えば、ｚが０．３）
で一定組成比のＳｉＧｅ緩和層４を所定厚さ（例えば、
０．７５μｍ）だけエピタキシャル成長し、次に、該Ｓ
ｉＧｅ緩和層４上に単結晶Ｓｉをエピタキシャル成長し
て歪みＳｉ層５を所定厚さ（例えば、２０ｎｍ）だけ形
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、上記減圧ＣＶＤ法による成膜は、例え
ばキャリアガスとしてＨ2を用い、ソースガスとしてＳ
ｉＨ4及びＧｅＨ4を用いている。
３の最終的なＧｅ組成比と同じ（例えば、ｚが０．３）
で一定組成比のＳｉＧｅ緩和層４を所定厚さ（例えば、
０．７５μｍ）だけエピタキシャル成長し、次に、該Ｓ
ｉＧｅ緩和層４上に単結晶Ｓｉをエピタキシャル成長し
て歪みＳｉ層５を所定厚さ（例えば、２０ｎｍ）だけ形
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、上記減圧ＣＶＤ法による成膜は、例え
ばキャリアガスとしてＨ2を用い、ソースガスとしてＳ
ｉＨ4及びＧｅＨ4を用いている。
【００３８】このように本実施形態の半導体ウェーハＷ
では、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜
厚より薄く第１のＳｉＧｅ層２の膜厚を設定し、第２の
ＳｉＧｅ層３のＧｅ組成比ｙを少なくとも第１のＳｉＧ
ｅ層２との接触面で第１のＳｉＧｅ層２におけるＧｅ組
成比ｘの層中の最大値より低くするので、Ｓｉ基板１と
第１のＳｉＧｅ層２との界面２ａ及び第１のＳｉＧｅ層
２と第２のＳｉＧｅ層３との界面２ｂに効率的に転位を
集中させることができ、貫通転位密度及び表面ラフネス
を低減すること等ができる。
では、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜
厚より薄く第１のＳｉＧｅ層２の膜厚を設定し、第２の
ＳｉＧｅ層３のＧｅ組成比ｙを少なくとも第１のＳｉＧ
ｅ層２との接触面で第１のＳｉＧｅ層２におけるＧｅ組
成比ｘの層中の最大値より低くするので、Ｓｉ基板１と
第１のＳｉＧｅ層２との界面２ａ及び第１のＳｉＧｅ層
２と第２のＳｉＧｅ層３との界面２ｂに効率的に転位を
集中させることができ、貫通転位密度及び表面ラフネス
を低減すること等ができる。
【００３９】また、第１のＳｉＧｅ層２のＧｅ組成比が
一定であるため、同じＧｅ組成比で実際に転位の生成や
格子緩和が顕著にはじまる膜厚が最も薄くなり、最も薄
い膜厚で本発明の効果が得られ、成膜に要する時間が短
いという利点がある。また、第１のＳｉＧｅ層２を上記
関係式を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さにするこ
とにより、後述する実験結果に基づいて、第１のＳｉＧ
ｅ層２の膜厚を容易に実際に転位の生成や格子緩和が顕
著にはじまる膜厚内に設定することができる。
一定であるため、同じＧｅ組成比で実際に転位の生成や
格子緩和が顕著にはじまる膜厚が最も薄くなり、最も薄
い膜厚で本発明の効果が得られ、成膜に要する時間が短
いという利点がある。また、第１のＳｉＧｅ層２を上記
関係式を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さにするこ
とにより、後述する実験結果に基づいて、第１のＳｉＧ
ｅ層２の膜厚を容易に実際に転位の生成や格子緩和が顕
著にはじまる膜厚内に設定することができる。
【００４０】また、本実施形態では、第２のＳｉＧｅ層
３の成膜前にすでに第１のＳｉＧｅ層２に歪みエネルギ
ーが蓄積されているため、第２のＳｉＧｅ層３の膜厚が
薄い段階で、転位の生成が第２のＳｉＧｅ層３内ではじ
まるため、第２のＳｉＧｅ層３内の傾斜組成領域全体で
前記の効果が得られ、第２のＳｉＧｅ層３の表面領域に
おける貫通転位密度が減少し、表面ラフネスの悪化も抑
制される。さらに、第１のＳｉＧｅ層２は、Ｓｉ基板１
表面における水分や酸素成分あるいは炭素成分といった
不純物を除去する層として機能し、Ｓｉ基板１の表面汚
染に起因した欠陥を抑制する効果がある。
３の成膜前にすでに第１のＳｉＧｅ層２に歪みエネルギ
ーが蓄積されているため、第２のＳｉＧｅ層３の膜厚が
薄い段階で、転位の生成が第２のＳｉＧｅ層３内ではじ
まるため、第２のＳｉＧｅ層３内の傾斜組成領域全体で
前記の効果が得られ、第２のＳｉＧｅ層３の表面領域に
おける貫通転位密度が減少し、表面ラフネスの悪化も抑
制される。さらに、第１のＳｉＧｅ層２は、Ｓｉ基板１
表面における水分や酸素成分あるいは炭素成分といった
不純物を除去する層として機能し、Ｓｉ基板１の表面汚
染に起因した欠陥を抑制する効果がある。
【００４１】また、本実施形態では、第２のＳｉＧｅ層
３の形成において、表面に向けてＧｅ組成比を漸次増加
させたＳｉＧｅの傾斜組成層３ａをエピタキシャル成長
する工程と、傾斜組成層３ａの最終的なＧｅ組成比で傾
斜組成層３ａ上にＳｉＧｅの一定組成層３ｂをエピタキ
シャル成長する工程とを連続したＧｅ組成比で複数回繰
り返すので、傾斜組成層３ａと一定組成層３ｂとが交互
に複数段形成されてＧｅ組成比が傾斜階段状の層とな
り、上述したように転位密度が少なくかつ表面ラフネス
が少ないＳｉＧｅ層を形成することができる。すなわ
ち、本実施形態では、格子緩和に必要な転位を均等に発
生させると共に、転位をできるだけ横方向に走らせて表
面上に貫通して出ないようにＳｉＧｅ層を成膜すること
ができるので、良好な表面状態を得ることができる。
３の形成において、表面に向けてＧｅ組成比を漸次増加
させたＳｉＧｅの傾斜組成層３ａをエピタキシャル成長
する工程と、傾斜組成層３ａの最終的なＧｅ組成比で傾
斜組成層３ａ上にＳｉＧｅの一定組成層３ｂをエピタキ
シャル成長する工程とを連続したＧｅ組成比で複数回繰
り返すので、傾斜組成層３ａと一定組成層３ｂとが交互
に複数段形成されてＧｅ組成比が傾斜階段状の層とな
り、上述したように転位密度が少なくかつ表面ラフネス
が少ないＳｉＧｅ層を形成することができる。すなわ
ち、本実施形態では、格子緩和に必要な転位を均等に発
生させると共に、転位をできるだけ横方向に走らせて表
面上に貫通して出ないようにＳｉＧｅ層を成膜すること
ができるので、良好な表面状態を得ることができる。
【００４２】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５を参照して説明する。
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５を参照して説明する。
【００４３】図５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５上にＳｉＯ2のゲ
ート酸化膜６及びゲートポリシリコン膜７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７上にゲート電極（図示略）をパターニングし
て形成する。
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５上にＳｉＯ2のゲ
ート酸化膜６及びゲートポリシリコン膜７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７上にゲート電極（図示略）をパターニングし
て形成する。
【００４４】次に、ゲート酸化膜６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５及
び緩和層４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５がチャ
ネル領域となるｎ型あるいはｐ型ＭＯＳＦＥＴが製造さ
れる。
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５及
び緩和層４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５がチャ
ネル領域となるｎ型あるいはｐ型ＭＯＳＦＥＴが製造さ
れる。
【００４５】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上の歪みＳｉ層
５にチャネル領域が形成されるので、良質な歪みＳｉ層
５により高特性なＭＯＳＦＥＴを高歩留まりで得ること
ができる。
上記製法で作製された半導体ウェーハＷ上の歪みＳｉ層
５にチャネル領域が形成されるので、良質な歪みＳｉ層
５により高特性なＭＯＳＦＥＴを高歩留まりで得ること
ができる。
【００４６】次に、本発明に係る第２実施形態につい
て、図６及び図７を参照して説明する。
て、図６及び図７を参照して説明する。
【００４７】第２実施形態と第１実施形態との異なる点
は、第１実施形態における第２のＳｉＧｅ層３では、傾
斜組成層３ａ及び一定組成層３ｂの膜厚がそれぞれ同一
に設定されているのに対し、第２実施形態では、図６及
び図７に示すように、傾斜組成層１３ａ及び一定組成層
１３ｂをエピタキシャル成長する工程において、それぞ
れ繰り返す毎に傾斜組成層１３ａ及び一定組成層１３ｂ
の厚さを漸次薄くして第２のＳｉＧｅ層１３を形成して
いる点である。なお、第１実施形態では、傾斜組成層３
ａ及び一定組成層３ｂのエピタキシャル成長工程を５回
繰り返し行っているが、本実施形態では、傾斜組成層１
３ａ及び一定組成層１３ｂのエピタキシャル成長工程を
４回繰り返し行って第２のＳｉＧｅ層１３を形成してい
る点でも異なっている。
は、第１実施形態における第２のＳｉＧｅ層３では、傾
斜組成層３ａ及び一定組成層３ｂの膜厚がそれぞれ同一
に設定されているのに対し、第２実施形態では、図６及
び図７に示すように、傾斜組成層１３ａ及び一定組成層
１３ｂをエピタキシャル成長する工程において、それぞ
れ繰り返す毎に傾斜組成層１３ａ及び一定組成層１３ｂ
の厚さを漸次薄くして第２のＳｉＧｅ層１３を形成して
いる点である。なお、第１実施形態では、傾斜組成層３
ａ及び一定組成層３ｂのエピタキシャル成長工程を５回
繰り返し行っているが、本実施形態では、傾斜組成層１
３ａ及び一定組成層１３ｂのエピタキシャル成長工程を
４回繰り返し行って第２のＳｉＧｅ層１３を形成してい
る点でも異なっている。
【００４８】すなわち、本実施形態では、傾斜組成層１
３ａ及び一定組成層１３ｂのエピタキシャル成長工程に
おいて、第１の傾斜組成層１３ａ及び第１の一定組成層
１３ｂを成長した後に、第１の傾斜組成層１３ａ及び第
１の一定組成層１３ｂより薄く第２の傾斜組成層１３ａ
及び第２の一定組成層１３ｂを成長する。さらに、同様
にして第２の傾斜組成層１３ａ及び第２の一定組成層１
３ｂより薄く第３の傾斜組成層１３ａ及び第２の一定組
成層１３ｂを成長し、最後に第３の傾斜組成層１３ａ及
び第３の一定組成層１３ｂより薄く第４の傾斜組成層１
３ａ及び第４の一定組成層１３ｂを成長して第２のＳｉ
Ｇｅ層１３を形成する。
３ａ及び一定組成層１３ｂのエピタキシャル成長工程に
おいて、第１の傾斜組成層１３ａ及び第１の一定組成層
１３ｂを成長した後に、第１の傾斜組成層１３ａ及び第
１の一定組成層１３ｂより薄く第２の傾斜組成層１３ａ
及び第２の一定組成層１３ｂを成長する。さらに、同様
にして第２の傾斜組成層１３ａ及び第２の一定組成層１
３ｂより薄く第３の傾斜組成層１３ａ及び第２の一定組
成層１３ｂを成長し、最後に第３の傾斜組成層１３ａ及
び第３の一定組成層１３ｂより薄く第４の傾斜組成層１
３ａ及び第４の一定組成層１３ｂを成長して第２のＳｉ
Ｇｅ層１３を形成する。
【００４９】すなわち、第１の傾斜組成層１３ａ及び第
１の一定組成層１３ｂをｌ1、第２の傾斜組成層１３ａ
及び第２の一定組成層１３ｂをｌ2、第３の傾斜組成層
１３ａ及び第３の一定組成層１３ｂをｌ3、第４の傾斜
組成層１３ａ及び第４の一定組成層１３ｂをｌ4とする
と、ｌ1＞ｌ2＞ｌ3＞ｌ4となるように積層する。なお、
転位が生じる限界膜厚はＧｅ組成比によって変わるが、
上記各層は、この限界膜厚よりは厚く設定され、格子緩
和に必要な転位を各層で均等に生じるようにしている。
また、各傾斜組成層１３ａにおけるＧｅ組成比の傾斜
は、それぞれ同じになるように設定されている。
１の一定組成層１３ｂをｌ1、第２の傾斜組成層１３ａ
及び第２の一定組成層１３ｂをｌ2、第３の傾斜組成層
１３ａ及び第３の一定組成層１３ｂをｌ3、第４の傾斜
組成層１３ａ及び第４の一定組成層１３ｂをｌ4とする
と、ｌ1＞ｌ2＞ｌ3＞ｌ4となるように積層する。なお、
転位が生じる限界膜厚はＧｅ組成比によって変わるが、
上記各層は、この限界膜厚よりは厚く設定され、格子緩
和に必要な転位を各層で均等に生じるようにしている。
また、各傾斜組成層１３ａにおけるＧｅ組成比の傾斜
は、それぞれ同じになるように設定されている。
【００５０】前述したように、転位はＧｅ組成比が高い
ほど発生し易くなるので、第１実施形態のように同一厚
さで成膜を繰り返した場合、上層ほど転位が多く発生し
てしまうのに対し、本実施形態のように、繰り返す毎に
傾斜組成層１３ａ及び一定組成層１３ｂの厚さを漸次薄
くすることにより、各層でより転位を均等に発生させる
ことができる。
ほど発生し易くなるので、第１実施形態のように同一厚
さで成膜を繰り返した場合、上層ほど転位が多く発生し
てしまうのに対し、本実施形態のように、繰り返す毎に
傾斜組成層１３ａ及び一定組成層１３ｂの厚さを漸次薄
くすることにより、各層でより転位を均等に発生させる
ことができる。
【００５１】次に、本発明に係る第３実施形態につい
て、図８を参照して説明する。
て、図８を参照して説明する。
【００５２】第３実施形態と第１実施形態との異なる点
は、第１実施形態における第１のＳｉＧｅ層２では、Ｇ
ｅ組成比が一定に設定されているのに対し、第３実施形
態では、図８に示すように、第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組
成比ｘが一定でない点である。例えば、本実施形態の第
１の例は、図８の（ａ）に示すように、第１のＳｉＧｅ
層１２のＧｅ組成比ｘをＳｉ基板１との接触面で層中の
最大値とし、Ｇｅ組成比ｘを漸次減少させている。
は、第１実施形態における第１のＳｉＧｅ層２では、Ｇ
ｅ組成比が一定に設定されているのに対し、第３実施形
態では、図８に示すように、第１のＳｉＧｅ層のＧｅ組
成比ｘが一定でない点である。例えば、本実施形態の第
１の例は、図８の（ａ）に示すように、第１のＳｉＧｅ
層１２のＧｅ組成比ｘをＳｉ基板１との接触面で層中の
最大値とし、Ｇｅ組成比ｘを漸次減少させている。
【００５３】すなわち、本実施形態の第１の例では、第
１のＳｉＧｅ層１２の形成工程において、成膜開始時で
はＧｅ組成比ｘを０．３とし、その後徐々に減少させて
最終的にはＧｅ組成比ｘをほぼ０まで変化させ、実際に
転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚より薄い所
定厚さ（例えば、３５０ｎｍ）だけ成長させた傾斜組成
層とする。
１のＳｉＧｅ層１２の形成工程において、成膜開始時で
はＧｅ組成比ｘを０．３とし、その後徐々に減少させて
最終的にはＧｅ組成比ｘをほぼ０まで変化させ、実際に
転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚より薄い所
定厚さ（例えば、３５０ｎｍ）だけ成長させた傾斜組成
層とする。
【００５４】本実施形態では、第１のＳｉＧｅ層１２の
Ｇｅ組成比ｘをＳｉ基板１との接触面で層中の最大値と
することにより、成膜時の歪みエネルギーがＳｉ基板１
との界面側に集中することになり、第２のＳｉＧｅ層３
成膜開始時に生じる格子緩和の際に、第２のＳｉＧｅ層
３との界面よりもＳｉ基板１との界面に多くの転位を発
生させることができる。これにより、第２のＳｉＧｅ層
３表面側から離れた位置に転位を集中させることがで
き、第１実施形態と同様に、貫通転位や表面ラフネスを
低減させることが可能になる。
Ｇｅ組成比ｘをＳｉ基板１との接触面で層中の最大値と
することにより、成膜時の歪みエネルギーがＳｉ基板１
との界面側に集中することになり、第２のＳｉＧｅ層３
成膜開始時に生じる格子緩和の際に、第２のＳｉＧｅ層
３との界面よりもＳｉ基板１との界面に多くの転位を発
生させることができる。これにより、第２のＳｉＧｅ層
３表面側から離れた位置に転位を集中させることがで
き、第１実施形態と同様に、貫通転位や表面ラフネスを
低減させることが可能になる。
【００５５】また、本実施形態の第２の例は、図８の
（ｂ）に示すように、第１のＳｉＧｅ層２２の形成工程
において、成膜開始時ではＧｅ組成比ｘを０．３とし、
その後徐々に減少させてＧｅ組成比ｘをほぼ０まで変化
させて所定厚さ（例えば、３５０ｎｍ）成膜した後、さ
らに再びＧｅ組成比ｘを徐々に増加させて最終的に０．
３まで所定厚さ（例えば、３５０ｎｍ）成膜した組成変
化層としている。
（ｂ）に示すように、第１のＳｉＧｅ層２２の形成工程
において、成膜開始時ではＧｅ組成比ｘを０．３とし、
その後徐々に減少させてＧｅ組成比ｘをほぼ０まで変化
させて所定厚さ（例えば、３５０ｎｍ）成膜した後、さ
らに再びＧｅ組成比ｘを徐々に増加させて最終的に０．
３まで所定厚さ（例えば、３５０ｎｍ）成膜した組成変
化層としている。
【００５６】なお、この第１のＳｉＧｅ層２２の厚さ
も、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚
より薄く設定する。この第２の例においても、第１のＳ
ｉＧｅ層２２のＧｅ組成比ｘがＳｉ基板１及び第２のＳ
ｉＧｅ層３との接触面で層中の最大値となるので、第１
実施形態と同様に、Ｓｉ基板１及び第２のＳｉＧｅ層３
との界面に多くの転位を発生させることができる。
も、実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚
より薄く設定する。この第２の例においても、第１のＳ
ｉＧｅ層２２のＧｅ組成比ｘがＳｉ基板１及び第２のＳ
ｉＧｅ層３との接触面で層中の最大値となるので、第１
実施形態と同様に、Ｓｉ基板１及び第２のＳｉＧｅ層３
との界面に多くの転位を発生させることができる。
【００５７】また、本実施形態の第３の例は、図８の
（ｃ）に示すように、第１のＳｉＧｅ層３２のＧｅ組成
比ｘをほぼ０から徐々に増加させて最終的に０．３まで
実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚より
薄い所定厚さ（例えば、３５０ｎｍ）成膜している。
（ｃ）に示すように、第１のＳｉＧｅ層３２のＧｅ組成
比ｘをほぼ０から徐々に増加させて最終的に０．３まで
実際に転位の生成や格子緩和が顕著にはじまる膜厚より
薄い所定厚さ（例えば、３５０ｎｍ）成膜している。
【００５８】また、本実施形態の第４の例は、図８の
（ｄ）に示すように、第１のＳｉＧｅ層４２のＧｅ組成
比ｘをほぼ０から徐々に増加させて０．３まで所定厚さ
（例えば、３５０ｎｍ）成膜し、さらにその後Ｇｅ組成
比ｘを０．３から徐々に減少させてほぼ０まで所定厚さ
（例えば、３５０ｎｍ）成膜している。なお、第１のＳ
ｉＧｅ層４２の厚さは、実際に転位の生成や格子緩和が
顕著にはじまる膜厚より薄く設定される。
（ｄ）に示すように、第１のＳｉＧｅ層４２のＧｅ組成
比ｘをほぼ０から徐々に増加させて０．３まで所定厚さ
（例えば、３５０ｎｍ）成膜し、さらにその後Ｇｅ組成
比ｘを０．３から徐々に減少させてほぼ０まで所定厚さ
（例えば、３５０ｎｍ）成膜している。なお、第１のＳ
ｉＧｅ層４２の厚さは、実際に転位の生成や格子緩和が
顕著にはじまる膜厚より薄く設定される。
【００５９】これらの第４及び第５の例では、いずれも
第１のＳｉＧｅ層３２、４２が実際に転位の生成や格子
緩和が顕著にはじまる膜厚より薄い膜厚で形成されるの
で、第２のＳｉＧｅ層３の成膜時に第１のＳｉＧｅ層３
２、４２の両側の界面に転位が集中的に発生し、貫通転
位や表面ラフネスを低減することができる。なお、第４
及び第５の例では、第１のＳｉＧｅ層３２、４２の層中
におけるＧｅ組成比の最大値がＳｉ基板１との界面側に
ないため、第１及び第２実施形態の方が、より貫通転位
及び表面ラフネスの改善効果を得ることができる。
第１のＳｉＧｅ層３２、４２が実際に転位の生成や格子
緩和が顕著にはじまる膜厚より薄い膜厚で形成されるの
で、第２のＳｉＧｅ層３の成膜時に第１のＳｉＧｅ層３
２、４２の両側の界面に転位が集中的に発生し、貫通転
位や表面ラフネスを低減することができる。なお、第４
及び第５の例では、第１のＳｉＧｅ層３２、４２の層中
におけるＧｅ組成比の最大値がＳｉ基板１との界面側に
ないため、第１及び第２実施形態の方が、より貫通転位
及び表面ラフネスの改善効果を得ることができる。
【００６０】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。
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。
【００６１】例えば、上記各実施形態では、第１のＳｉ
Ｇｅ層中において膜厚に対するＧｅ組成比の分布として
５通りの分布としたが、他の分布としても構わない。例
えば、第１のＳｉＧｅ層をＧｅ組成比が異なる複数のＳ
ｉＧｅ層からなる多層膜としても構わない。また、前記
多層膜でＳｉ層を含む多層膜としても構わない。また、
上記各実施形態では、第１のＳｉＧｅ層内でＧｅ組成比
を変化させる場合、膜厚に対して一定割合で組成を変化
させたが、その割合を一定でなくした構造としても構わ
ない。さらに、第１のＳｉＧｅ層は、Ｇｅを含む層であ
り、歪みエネルギーを蓄積できればよく、これら以外の
いかなるＧｅ組成比の分布であっても構わない。
Ｇｅ層中において膜厚に対するＧｅ組成比の分布として
５通りの分布としたが、他の分布としても構わない。例
えば、第１のＳｉＧｅ層をＧｅ組成比が異なる複数のＳ
ｉＧｅ層からなる多層膜としても構わない。また、前記
多層膜でＳｉ層を含む多層膜としても構わない。また、
上記各実施形態では、第１のＳｉＧｅ層内でＧｅ組成比
を変化させる場合、膜厚に対して一定割合で組成を変化
させたが、その割合を一定でなくした構造としても構わ
ない。さらに、第１のＳｉＧｅ層は、Ｇｅを含む層であ
り、歪みエネルギーを蓄積できればよく、これら以外の
いかなるＧｅ組成比の分布であっても構わない。
【００６２】また、上記各実施形態では、第２のＳｉＧ
ｅ層内でＧｅ組成比を表面に向けて漸次増加させた傾斜
組成層を、膜厚に対して一定割合で組成を変化させた
が、その割合を一定でなくした構造としても構わない。
また、上記各実施形態では、第１のＳｉＧｅ層上に直接
第２のＳｉＧｅ層を配したが、Ｓｉ層を介して第２のＳ
ｉＧｅ層を配しても構わない。また、上記各実施形態の
半導体ウェーハの歪みＳｉ層上に、さらにＳｉＧｅ層を
成膜しても構わない。
ｅ層内でＧｅ組成比を表面に向けて漸次増加させた傾斜
組成層を、膜厚に対して一定割合で組成を変化させた
が、その割合を一定でなくした構造としても構わない。
また、上記各実施形態では、第１のＳｉＧｅ層上に直接
第２のＳｉＧｅ層を配したが、Ｓｉ層を介して第２のＳ
ｉＧｅ層を配しても構わない。また、上記各実施形態の
半導体ウェーハの歪みＳｉ層上に、さらにＳｉＧｅ層を
成膜しても構わない。
【００６３】また、上記各実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ
用の基板としてＳｉＧｅ層を有する半導体ウェーハを作
製したが、他の用途に適用する基板としても構わない。
例えば、本発明の半導体基板の製造方法及び半導体基板
を太陽電池や光素子用の基板に適用してもよい。すなわ
ち、上述した各実施形態において、最表面で６５％から
１００％Ｇｅあるいは１００％Ｇｅとなるように第２の
ＳｉＧｅ層及び第３のＳｉＧｅ層を成膜し、さらにこの
上にＩｎＧａＰ（インジウムガリウムリン）あるいはＧ
ａＡｓ（ガリウムヒ素）やＡｌＧａＡｓ（アルミニウム
ガリウムヒ素）を成膜することで、太陽電池や光素子用
基板を作製してもよい。この場合、低転位密度で高特性
の太陽電池用基板が得られる。
用の基板としてＳｉＧｅ層を有する半導体ウェーハを作
製したが、他の用途に適用する基板としても構わない。
例えば、本発明の半導体基板の製造方法及び半導体基板
を太陽電池や光素子用の基板に適用してもよい。すなわ
ち、上述した各実施形態において、最表面で６５％から
１００％Ｇｅあるいは１００％Ｇｅとなるように第２の
ＳｉＧｅ層及び第３のＳｉＧｅ層を成膜し、さらにこの
上にＩｎＧａＰ（インジウムガリウムリン）あるいはＧ
ａＡｓ（ガリウムヒ素）やＡｌＧａＡｓ（アルミニウム
ガリウムヒ素）を成膜することで、太陽電池や光素子用
基板を作製してもよい。この場合、低転位密度で高特性
の太陽電池用基板が得られる。
【００６４】
【実施例】次に、本発明に係る半導体基板を実際に作製
した際の貫通転位密度及び表面ラフネスの測定結果を示
す。
した際の貫通転位密度及び表面ラフネスの測定結果を示
す。
【００６５】作製した半導体基板は、上記第１実施形態
に対応するものであり、第１のＳｉＧｅ層２のＧｅ組成
比を０．２とし、第２のＳｉＧｅ層３の傾斜組成層３ａ
及び一定組成層３ｂのエピタキシャル成長工程を５回繰
り返して行った。半導体基板は第１のＳｉＧｅ層２の膜
厚を変えて複数作製した。なお、比較のために、第２の
ＳｉＧｅ層を、一定組成層を含まない単一の傾斜組成層
としたものも作製した。また、従来技術との比較のため
に、第１のＳｉＧｅ層がなく、しかも、第２のＳｉＧｅ
層を、一定組成層を含まない単一の傾斜組成層としたも
の（ＳＴＤ）も作製した。この結果、図９及び図１０に
示すように、従来技術（ＳＴＤ）に対して、わずかでも
第１のＳｉＧｅ層を設けたものは、貫通転位密度及び表
面ラフネスが低くなった。特に、第１のＳｉＧｅ層が４
００ｎｍ以下の領域で低い貫通転位密度及び表面ラフネ
スが得られている。
に対応するものであり、第１のＳｉＧｅ層２のＧｅ組成
比を０．２とし、第２のＳｉＧｅ層３の傾斜組成層３ａ
及び一定組成層３ｂのエピタキシャル成長工程を５回繰
り返して行った。半導体基板は第１のＳｉＧｅ層２の膜
厚を変えて複数作製した。なお、比較のために、第２の
ＳｉＧｅ層を、一定組成層を含まない単一の傾斜組成層
としたものも作製した。また、従来技術との比較のため
に、第１のＳｉＧｅ層がなく、しかも、第２のＳｉＧｅ
層を、一定組成層を含まない単一の傾斜組成層としたも
の（ＳＴＤ）も作製した。この結果、図９及び図１０に
示すように、従来技術（ＳＴＤ）に対して、わずかでも
第１のＳｉＧｅ層を設けたものは、貫通転位密度及び表
面ラフネスが低くなった。特に、第１のＳｉＧｅ層が４
００ｎｍ以下の領域で低い貫通転位密度及び表面ラフネ
スが得られている。
【００６６】第２のＳｉＧｅ層を、一定組成層を含まな
い単一の傾斜組成層としたものでは、従来技術（ＳＴ
Ｄ）に比べ、やはり、わずかでも第１のＳｉＧｅ層を設
けたものは、貫通転位密度及び表面ラフネスが低くなっ
た。この場合も、特に第１のＳｉＧｅ層が４００ｎｍ以
下の領域で低い貫通転位密度及び表面ラフネスが得られ
ている。ただし、第１実施形態と比較すれば、貫通転位
密度及び表面ラフネスが悪化しており、第２のＳｉＧｅ
層を傾斜組成層と一定組成層とからなる傾斜階段状の層
とすることで、貫通転位密度及び表面ラフネスをより効
果的に低減できたことが分かる。
い単一の傾斜組成層としたものでは、従来技術（ＳＴ
Ｄ）に比べ、やはり、わずかでも第１のＳｉＧｅ層を設
けたものは、貫通転位密度及び表面ラフネスが低くなっ
た。この場合も、特に第１のＳｉＧｅ層が４００ｎｍ以
下の領域で低い貫通転位密度及び表面ラフネスが得られ
ている。ただし、第１実施形態と比較すれば、貫通転位
密度及び表面ラフネスが悪化しており、第２のＳｉＧｅ
層を傾斜組成層と一定組成層とからなる傾斜階段状の層
とすることで、貫通転位密度及び表面ラフネスをより効
果的に低減できたことが分かる。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明の半導体基板及び半導体基板の製造方法によれ
ば、膜厚の増加により転位を発生して格子緩和が生ずる
膜厚である臨界膜厚の２倍より薄く第１のＳｉＧｅ層の
膜厚を設定し、表面に向けてＧｅ組成比が漸次増加する
ＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成層の上面のＧｅ組成
比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧｅの一定組成層とを
交互にかつ連続したＧｅ組成比で複数層積層状態にして
第２のＳｉＧｅ層を構成し、第２のＳｉＧｅ層下面のＧ
ｅ組成比を、第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成比の層
中の最大値より低くするので、Ｓｉ基板と第１のＳｉＧ
ｅ層との界面及び第１のＳｉＧｅ層と第２のＳｉＧｅ層
との界面付近に効率的に転位を集中させることができる
と共に、さらに転位を横方向に走らせて表面上に貫通し
て出ないようにすることができる。したがって、これら
の相乗効果によって、貫通転位密度及び表面ラフネスの
小さい良質な結晶性の基板を得ることができる。
本発明の半導体基板及び半導体基板の製造方法によれ
ば、膜厚の増加により転位を発生して格子緩和が生ずる
膜厚である臨界膜厚の２倍より薄く第１のＳｉＧｅ層の
膜厚を設定し、表面に向けてＧｅ組成比が漸次増加する
ＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成層の上面のＧｅ組成
比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧｅの一定組成層とを
交互にかつ連続したＧｅ組成比で複数層積層状態にして
第２のＳｉＧｅ層を構成し、第２のＳｉＧｅ層下面のＧ
ｅ組成比を、第１のＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成比の層
中の最大値より低くするので、Ｓｉ基板と第１のＳｉＧ
ｅ層との界面及び第１のＳｉＧｅ層と第２のＳｉＧｅ層
との界面付近に効率的に転位を集中させることができる
と共に、さらに転位を横方向に走らせて表面上に貫通し
て出ないようにすることができる。したがって、これら
の相乗効果によって、貫通転位密度及び表面ラフネスの
小さい良質な結晶性の基板を得ることができる。
【００６８】また、本発明の電界効果型トランジスタ及
び電界効果型トランジスタの製造方法によれば、上記本
発明の半導体基板又は上記本発明の半導体基板の製造方
法により作製された半導体基板の前記歪みＳｉ層に前記
チャネル領域が形成されるので、良質な歪みＳｉ層によ
り高特性なＭＯＳＦＥＴを高歩留まりで得ることができ
る。
び電界効果型トランジスタの製造方法によれば、上記本
発明の半導体基板又は上記本発明の半導体基板の製造方
法により作製された半導体基板の前記歪みＳｉ層に前記
チャネル領域が形成されるので、良質な歪みＳｉ層によ
り高特性なＭＯＳＦＥＴを高歩留まりで得ることができ
る。
【図１】 本発明に係る第１実施形態における半導体基
板を示す断面図である。
板を示す断面図である。
【図２】 本発明に係る第１実施形態における半導体基
板の膜厚に対するＧｅ組成比を示すグラフである。
板の膜厚に対するＧｅ組成比を示すグラフである。
【図３】 本発明に係る第１実施形態における第２のＳ
ｉＧｅ層を示す断面図である。
ｉＧｅ層を示す断面図である。
【図４】 本発明に係る第１実施形態における第２のＳ
ｉＧｅ層の膜厚に対するＧｅ組成比を示すグラフであ
る。
ｉＧｅ層の膜厚に対するＧｅ組成比を示すグラフであ
る。
【図５】 本発明に係る第１実施形態におけるＭＯＳＦ
ＥＴを示す概略的な断面図である。
ＥＴを示す概略的な断面図である。
【図６】 本発明に係る第２実施形態における第２のＳ
ｉＧｅ層の膜厚に対するＧｅ組成比を示すグラフであ
る。
ｉＧｅ層の膜厚に対するＧｅ組成比を示すグラフであ
る。
【図７】 本発明に係る第２実施形態における第２のＳ
ｉＧｅ層を示す断面図である。
ｉＧｅ層を示す断面図である。
【図８】 本発明に係る第３実施形態の各例における第
１のＳｉＧｅ層の膜厚に対するＧｅ組成比を示すグラフ
である。
１のＳｉＧｅ層の膜厚に対するＧｅ組成比を示すグラフ
である。
【図９】 本発明に係る第１実施形態に対応する実施例
における第１のＳｉＧｅ層の膜厚を変えた場合の貫通転
位密度の測定結果を示すグラフである。
における第１のＳｉＧｅ層の膜厚を変えた場合の貫通転
位密度の測定結果を示すグラフである。
【図１０】 本発明に係る第１実施形態に対応する実施
例における第１のＳｉＧｅ層の膜厚を変えた場合の表面
ラフネスの測定結果を示すグラフである。
例における第１のＳｉＧｅ層の膜厚を変えた場合の表面
ラフネスの測定結果を示すグラフである。
１ Ｓｉ基板
２、１２、２２、３２、４２ 第１のＳｉＧｅ層
３ 第２のＳｉＧｅ層
３ａ、１３ａ 傾斜組成層
３ｂ、１３ｂ 一定組成層
４ ＳｉＧｅ緩和層
５ 歪みＳｉ層
６ ＳｉＯ2ゲート酸化膜
７ ゲートポリシリコン膜
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）
フロントページの続き
(72)発明者 山口 健志
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 AA06 AB01 AB10 AB17 AC01
AE01 AF03 BB12 CA05 CA13
DA52
5F052 DA03 DB02 GC01
5F140 AA01 AC28 BA01 BA05 BA17
BA20 BB18 BC12 BE09 BF01
BF04 BG27 BK13
Claims (13)
- 【請求項１】 Ｓｉ基板と、 該Ｓｉ基板上の第１のＳｉＧｅ層と、 該第１のＳｉＧｅ層上に直接又はＳｉ層を介して配され
た第２のＳｉＧｅ層とを備え、 前記第１のＳｉＧｅ層は、膜厚の増加により転位を発生
して格子緩和が生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄
い膜厚であり、 前記第２のＳｉＧｅ層は、表面に向けてＧｅ組成比が漸
次増加するＳｉＧｅの傾斜組成層と該傾斜組成層の上面
のＧｅ組成比で傾斜組成層上に配されたＳｉＧｅの一定
組成層とを交互にかつ連続したＧｅ組成比で複数層積層
状態にして構成され、 前記第２のＳｉＧｅ層下面のＧｅ組成比は、前記第１の
ＳｉＧｅ層におけるＧｅ組成比の層中の最大値より低い
ことを特徴とする半導体基板。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体基板において、 前記第１のＳｉＧｅ層は、Ｇｅ組成比ｘが一定であり、
次の関係式； ｔc（ｎｍ）＝（１．９×１０-3／ε（ｘ）2）・ｌｎ（ｔc／０．４） ε（ｘ）＝（ａ0＋０．２００３２６ｘ＋０．０２６１７４ｘ2）／ａ0） ａ0＝０．５４３ｎｍ（ａ0は、Ｓｉの格子定数） を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さであることを特
徴とする半導体基板。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の半導体基板にお
いて、 前記第１のＳｉＧｅ層は、Ｇｅ組成比ｘが０．０５以上
かつ０．３以下であることを特徴とする半導体基板。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の半導
体基板の前記第２のＳｉＧｅ層上に直接又は他のＳｉＧ
ｅ層を介して配された歪みＳｉ層を備えていることを特
徴とする半導体基板。 - 【請求項５】 ＳｉＧｅ層上の歪みＳｉ層にチャネル領
域を有する電界効果型トランジスタであって、 請求項４に記載の半導体基板の前記歪みＳｉ層に前記チ
ャネル領域を有することを特徴とする電界効果型トラン
ジスタ。 - 【請求項６】 Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層をエピタキシャ
ル成長させた半導体基板の製造方法であって、 前記Ｓｉ基板上に、第１のＳｉＧｅ層をエピタキシャル
成長する第１の層形成工程と、 前記第１のＳｉＧｅ層上に直接又はエピタキシャル成長
したＳｉ層を介して第２のＳｉＧｅ層をエピタキシャル
成長する第２の層形成工程とを有し、 前記第１の層形成工程は、膜厚の増加により転位を発生
して格子緩和が生ずる膜厚である臨界膜厚の２倍より薄
く前記第１のＳｉＧｅ層の膜厚を設定し、 前記第２の層形成工程は、表面に向けてＧｅ組成比を漸
次増加させたＳｉＧｅの傾斜組成層をエピタキシャル成
長する工程と、 前記傾斜組成層の最終的なＧｅ組成比で傾斜組成層上に
ＳｉＧｅの一定組成層をエピタキシャル成長する工程と
を連続したＧｅ組成比で複数回繰り返して、Ｇｅ組成比
が成膜方向に傾斜をもって階段状に変化する前記第２の
ＳｉＧｅ層を成膜し、 該第２のＳｉＧｅ層下面のＧｅ組成比を、前記第１のＳ
ｉＧｅ層におけるＧｅ組成比の層中の最大値より低くす
ることを特徴とする半導体基板の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の半導体基板の製造方法
において、 前記第１の層形成工程は、前記第１のＳｉＧｅ層のＧｅ
組成比ｘが一定であり、第１のＳｉＧｅ層を、次の関係
式； ｔc（ｎｍ）＝（１．９×１０-3／ε（ｘ）2）・ｌｎ（ｔc／０．４） ε（ｘ）＝（ａ0＋０．２００３２６ｘ＋０．０２６１７４ｘ2）／ａ0） ａ0＝０．５４３ｎｍ（ａ0は、Ｓｉの格子定数） を満たす臨界膜厚ｔcの２倍未満の厚さにすることを特
徴とする半導体基板の製造方法。 - 【請求項８】 請求項６又は７に記載の半導体基板の製
造方法において、 前記第１のＳｉＧｅ層は、Ｇｅ組成比ｘが０．０５以上
かつ０．３以下であることを特徴とする半導体基板の製
造方法。 - 【請求項９】 Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層を介して歪みＳ
ｉ層が形成された半導体基板の製造方法であって、 請求項６から８のいずれかに記載の半導体基板の製造方
法により作製された半導体基板の前記第２のＳｉＧｅ層
上に直接又は他のＳｉＧｅ層を介して前記歪みＳｉ層を
エピタキシャル成長することを特徴とする半導体基板の
製造方法。 - 【請求項１０】 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９に記載の半導体基板の製造方法により作製され
た半導体基板の前記歪みＳｉ層に前記チャネル領域を形
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。 - 【請求項１１】 Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ層が形成された
半導体基板であって、 請求項６から８のいずれかに記載の半導体基板の製造方
法により作製されたことを特徴とする半導体基板。 - 【請求項１２】 Ｓｉ基板上にＳｉＧｅ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９に記載の半導体基板の製造方法により作製され
たことを特徴とする半導体基板。 - 【請求項１３】 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１０に記載の電界効果型トランジスタの製造方法
により作製されたことを特徴とする電界効果型トランジ
スタ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001396966A JP3985519B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 半導体基板及び電界効果型トランジスタ並びにこれらの製造方法 |
| EP02755785.9A EP1447839B1 (en) | 2001-08-06 | 2002-08-02 | Semiconductor substrate, field-effect transistor and their manufacturing methods |
| PCT/JP2002/007903 WO2003015140A1 (fr) | 2001-08-06 | 2002-08-02 | Substrat semiconducteur, transistor a effet de champ et procedes de fabrication de ces elements |
| US10/485,727 US7138650B2 (en) | 2001-08-06 | 2002-08-02 | Semiconductor substrate, field-effect transistor, and their manufacturing method of the same |
| KR1020047001728A KR100710513B1 (ko) | 2001-08-06 | 2002-08-02 | 반도체 기판 및 전계 효과형 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
| TW091117690A TW580727B (en) | 2001-08-06 | 2002-08-06 | Semiconductor substrate, field effect transistor, and manufacturing method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001396966A JP3985519B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 半導体基板及び電界効果型トランジスタ並びにこれらの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003197544A true JP2003197544A (ja) | 2003-07-11 |
| JP3985519B2 JP3985519B2 (ja) | 2007-10-03 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001396966A Expired - Fee Related JP3985519B2 (ja) | 2001-08-06 | 2001-12-27 | 半導体基板及び電界効果型トランジスタ並びにこれらの製造方法 |
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Cited By (11)
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| WO2005081320A1 (en) | 2004-02-13 | 2005-09-01 | Iqe Silicon Compounds Ltd | Compound semiconductor device and method of producing the same |
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| JP2011018946A (ja) * | 2002-08-23 | 2011-01-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | 減少した転位パイルアップを有する半導体ヘテロ構造および関連した方法 |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001396966A patent/JP3985519B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| GB2411047B (en) * | 2004-02-13 | 2008-01-02 | Iqe Silicon Compounds Ltd | Compound semiconductor device and method of producing the same |
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