JP2004535062A5 - - Google Patents

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Claims (23)

シリコン基板ウェーハ、
前記シリコン基板ウェーハ上に蒸着されたエピタキシャルシリコン層の中に挟まれた、少なくとも一つの絶縁層,及び/又は,半導体層を含む障壁、
を備え、
前記各絶縁層,及び/又は,半導体層が、蒸着された単一層の酸素又は単一より少ない層の酸素を含み、エピタキシャルなシリコンが当該酸素の層の上に蒸着され得るようにされており、
エピタキシャルシリコンの最頂層がデバイス・クオリティー(device quality)となるように当該エピタキシャルシリコンの最頂層が十分に厚い、
半導体素子の製造において有用なSOI(silicon on insulator)ウェーハ。
Silicon substrate wafer,
A barrier comprising at least one insulating layer and / or a semiconductor layer sandwiched between epitaxial silicon layers deposited on the silicon substrate wafer;
With
Each of the insulating layers and / or semiconductor layers includes a single layer of deposited oxygen or less than a single layer of oxygen so that epitaxial silicon can be deposited on the layer of oxygen. ,
The top layer of epitaxial silicon is sufficiently thick so that the top layer of epitaxial silicon is of device quality,
SOI (silicon on insulator) wafer useful in the manufacture of semiconductor devices.
前記障壁層の抵抗値が、同等の厚さのエピタキシャルシリコンのそれの104倍以上高い、
請求項1に記載のウェーハ。
The resistance of the barrier layer is equal that of 10 4 times higher epitaxial silicon thickness,
The wafer according to claim 1.
絶縁層,及び/又は,半導体層を形成するために蒸着された酸素の総量が、当該絶縁層,及び/又は,半導体層の誘電率及び静電容量を制御するために変動させられる、
請求項1に記載のウェーハ。
The total amount of oxygen deposited to form the insulating layer and / or semiconductor layer is varied to control the dielectric constant and capacitance of the insulating layer and / or semiconductor layer;
The wafer according to claim 1.
絶縁層,及び/又は,半導体層を形成するために蒸着された酸素の総量が、当該絶縁層,及び/又は,半導体層の障壁層の障壁高さを制御するために変動させられる、
請求項1に記載のウェーハ。
The total amount of oxygen deposited to form the insulating layer and / or the semiconductor layer is varied to control the barrier height of the barrier layer of the insulating layer and / or the semiconductor layer;
The wafer according to claim 1.
シリコンの最頂層の厚さが、4から7ミクロンである、請求項1に記載のウェーハ。   The wafer of claim 1 wherein the thickness of the top layer of silicon is 4 to 7 microns. シリコン基板ウェーハを含む半導体素子の製造において有用なウェーハであって、
シリコン基板ウェーハ、
前記シリコン基板ウェーハの上に蒸着されたエピタキシャルシリコン層の中に挟まれた、少なくとも一つの絶縁層,及び/又は,半導体層を備える障壁、
を備え、
各絶縁層,及び/又は,半導体層が、デバイス・クオリティーのエピタキシャルシリコンが前記蒸着された要素の上に蒸着され得るように蒸着された少なくとも一つの追加の要素を含み、
前記追加の要素が、炭素、窒素、燐、硫黄、水素、アンチモン、及び砒素、及び、これらの組合せからなるグループから選択される、
ウェーハ。
A wafer useful in the manufacture of semiconductor devices including silicon substrate wafers,
Silicon substrate wafer,
A barrier comprising at least one insulating layer and / or a semiconductor layer sandwiched between epitaxial silicon layers deposited on said silicon substrate wafer;
With
Each insulating layer and / or semiconductor layer includes at least one additional element deposited such that device quality epitaxial silicon can be deposited on the deposited element;
The additional element is selected from the group consisting of carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur, hydrogen, antimony, and arsenic, and combinations thereof;
Wafer.
前記基板に最も近い絶縁層が、前記シリコン基板ウェーハ上に直接蒸着される、
請求項1又は6に記載のウェーハ。
An insulating layer closest to the substrate is deposited directly on the silicon substrate wafer;
The wafer according to claim 1 or 6.
少なくとも一つのエピタキシャルシリコンの層又は酸素の層が、化学蒸着法 よって蒸着される、
請求項1、6又は7に記載のウェーハ。
At least one layer of epitaxial silicon or oxygen is deposited by chemical vapor deposition,
The wafer according to claim 1, 6 or 7.
欠陥反射層(defect reflection layer)又は少なくとも一つの歪格子障壁(strain lattice barrier)が、エピタキシャルシリコンの層の最頂部と、当該最頂層に最も近い絶縁層,及び/又は,半導体層、との間に蒸着される、
請求項1又は6に記載のウェーハ。
A defect reflection layer or at least one strain lattice barrier is between the top of the epitaxial silicon layer and the insulating and / or semiconductor layer closest to the top layer. Deposited on the
The wafer according to claim 1 or 6.
単結晶シリコン上に蒸着されたシリコン及び少なくとも一つの追加の要素からなる、絶縁層,及び/又は,半導体層、
を備えることによって、
前記絶縁層,及び/又は,半導体層が、実質的に欠陥フリーとなり、実質的に欠陥フリー、即ちデバイス・クオリティーであるエピタキシャルシリコンが、前記絶縁層,及び/又は,半導体層の上に蒸着され得る、
半導体素子のために有用な障壁複合物(barrier composite)。
An insulating layer and / or a semiconductor layer consisting of silicon deposited on single crystal silicon and at least one additional element;
By providing
The insulating layer and / or semiconductor layer is substantially defect free, and epitaxial silicon that is substantially defect free, i.e. device quality, is deposited on the insulating layer and / or semiconductor layer. obtain,
A useful barrier composite for semiconductor devices.
前記追加の要素が、酸素、炭素、窒素、燐、硫黄、水素、アンチモン、及び砒素、及び、これらの組合せからなるのグループから選択される、
請求項10に記載の障壁複合物。
The additional element is selected from the group consisting of oxygen, carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur, hydrogen, antimony, and arsenic, and combinations thereof;
The barrier composite according to claim 10.
前記追加の要素が酸素であり、蒸着された層がSiOxからなり、0<x<2.0である、
請求項10に記載の障壁複合物。
The additional element is oxygen, the deposited layer consists of SiOx, 0 <x <2.0,
The barrier composite according to claim 10.
前記絶縁層,及び/又は,半導体層の誘電率が、前記絶縁層,及び/又は,半導体層における酸素の密度を変えることによって変化させられる、
請求項12に記載の障壁複合物。
The dielectric constant of the insulating layer and / or semiconductor layer is varied by changing the oxygen density in the insulating layer and / or semiconductor layer;
The barrier composite according to claim 12.
酸素及びシリコンが同時に蒸着される、請求項12に記載の障壁。   The barrier of claim 12, wherein oxygen and silicon are deposited simultaneously. 単結晶シリコンの中に挟まれた、
シリコンに吸着された、単一層の,又は,単一層より少ない,酸素の層の、少なくとも一つの絶縁層,及び/又は,半導体層の障壁、或いは、SiOx(0<x<2.0)の蒸着層の、少なくとも一つの絶縁層,及び/又は,半導体層の障壁を備え、
前記半導体素子が、共振トンネリング素子(resonant tunneling devices)、単一電界効果トランジスタ(single electron field transistors)、量子井戸素子(quantum well devices)、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ、及び、集積回路素子、を含むグループから選択された構造を備える、
半導体素子。
Sandwiched between single crystal silicon,
At least one insulating layer and / or semiconductor layer barrier or SiOx (0 <x <2.0) deposited layer adsorbed on silicon, monolayer or less than monolayer, oxygen layer Comprising at least one insulating layer and / or barrier of the semiconductor layer,
The semiconductor device includes a resonant tunneling device, a single electron field transistor, a quantum well device, a metal oxide semiconductor field effect transistor, and an integrated circuit device. With a structure selected from the containing group,
Semiconductor element.
前記障壁が、少なくとも部分的に、前記素子の金属接点(contact)とシリコンとの間のSiO2の層を置換するために用いられる、
請求項15に記載の金属酸化物半導体電界効果トランジスタ。
The barrier is used, at least in part, to replace a layer of SiO 2 between the device's metal contacts and silicon;
The metal oxide semiconductor field effect transistor according to claim 15.
半導体素子であって、単結晶シリコンの間に挟まれた、
シリコンに吸着された(adsorbed)、単一層の,又は,単一層より少ない,酸素の層の、少なくとも一つの絶縁層,及び/又は,半導体層の障壁、或いは、SiOx(0<x<2.0)の蒸着層の、少なくとも一つの絶縁層,及び/又は,半導体層の障壁を備え、
前記半導体素子が、一つより多い素子層であって、当該素子層が少なくとも部分的に前記障壁によって隔離された、素子層を備える、
半導体素子。
A semiconductor element sandwiched between single crystal silicon,
At least one insulating layer and / or semiconductor layer barrier adsorbed on silicon, monolayer or less than monolayer, oxygen layer, or SiOx (0 <x <2.0) Comprising at least one insulating layer and / or a semiconductor layer barrier of the deposited layer of
The semiconductor element comprises more than one element layer, wherein the element layer is at least partially separated by the barrier;
Semiconductor element.
半導体素子のために有用な障壁層を、シリコン基板の上に形成するための方法であって、
シリコンのエピタキシャル層を、前記基板の上に蒸着し、
次に、前記エピタキシャルシリコンの層の上に少なくとも一つの追加の要素が吸着された(adsorbed)層を蒸着する、
ステップを含むことによって、
デバイス・クオリティーであるエピタキシャルシリコンが前記蒸着された層の上に蒸着され得る、という意味で、前記蒸着された層が実質的に欠陥フリーとなり、
少なくとも一つの追加要素を含む層又はエピタキシャルシリコンの層の少なくとも一つが、化学蒸着法を用いて蒸着される、
方法。
A method for forming a barrier layer useful for a semiconductor device on a silicon substrate, comprising:
Depositing an epitaxial layer of silicon on the substrate;
Next, depositing an adsorbed layer on which at least one additional element is adsorbed on the layer of epitaxial silicon.
By including steps
The deposited layer is substantially defect free in the sense that epitaxial silicon of device quality can be deposited on the deposited layer;
At least one of the layer containing at least one additional element or the layer of epitaxial silicon is deposited using chemical vapor deposition,
Method.
少なくとも一つの追加要素がシリコン基板の上に吸着された(adsorbed)基板の上に、層を蒸着するステップを含むことによって、
前記蒸着された層が、デバイス・クオリティーのエピタキシャル・シリコンが当該蒸着された層の上に蒸着され得るという意味で、実質的に欠陥フリーであり、そして、
少なくとも一つの追加要素を含む前記層の少なくとも一つ、又は前記エピタキシャル・シリコンが、化学蒸着法を用いて蒸着される、
、半導体素子のために有用な障壁層を、シリコン基板の上に形成するための方法。
By depositing a layer on the substrate wherein at least one additional element is adsorbed on the silicon substrate,
The deposited layer is substantially defect free in the sense that device quality epitaxial silicon can be deposited on the deposited layer; and
At least one of the layers comprising at least one additional element, or the epitaxial silicon is deposited using chemical vapor deposition,
A method for forming a barrier layer useful for semiconductor devices on a silicon substrate.
複数の絶縁層,及び/又は,半導体層、が蒸着されて、
単結晶シリコン層の中に挟まれた複数の絶縁層,及び/又は,半導体層を備える障壁を形成する、
請求項18又は19に記載の方法。
A plurality of insulating layers and / or semiconductor layers are deposited;
Forming a barrier comprising a plurality of insulating layers and / or semiconductor layers sandwiched between single crystal silicon layers;
20. A method according to claim 18 or 19.
前記追加の要素が、酸素、炭素、窒素、燐、硫黄、水素、アンチモン、及び砒素、及び、これらの組合せからなるグループから選択される、
請求項18、19又は20に記載の方法。
The additional element is selected from the group consisting of oxygen, carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur, hydrogen, antimony, and arsenic, and combinations thereof;
21. A method according to claim 18, 19 or 20.
少なくとも一つの層における前記追加の要素が、単一層又は単一層より少ない層として蒸着された酸素である、請求項21に記載の方法。   The method of claim 21, wherein the additional element in at least one layer is oxygen deposited as a single layer or less than a single layer. 少なくとも一つの層内の前記追加の要素が、シリコンと結合された酸素であり、SiOx(0<x<2.0)として蒸着される、
請求項21に記載の方法。
The additional element in at least one layer is oxygen combined with silicon and deposited as SiOx (0 <x <2.0);
The method of claim 21.
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