專利名稱：半導(dǎo)體器件中的單軸拉伸應(yīng)變的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件、尤其是III-V族半導(dǎo)體器件中的單軸拉伸應(yīng)變。其特別地涉及具有量子阱有源層的半導(dǎo)體器件、特別是QWFET (量子阱場(chǎng)效應(yīng)晶體管)中的單軸拉伸應(yīng)變。
背景技術(shù)：
為了產(chǎn)生對(duì)邏輯電路的改進(jìn)，期望的是產(chǎn)生在較高頻率和較低功率下工作的器件結(jié)構(gòu)，特別是場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。用于數(shù)字電路設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)是CMOS。為了實(shí)現(xiàn)CMOS 電路，要求n-FET (以電子為載流子)和p-FET (以空穴為載流子)兩者。常規(guī)CMOS設(shè)計(jì)在很大程度上是基于Si半導(dǎo)體技術(shù)。對(duì)于η-FET而言，已經(jīng)使用 InSb作為半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了非常高的操作頻率和低操作功率。在此系統(tǒng)中在諸如GaAs的適當(dāng)基底上生長(zhǎng)一層AlJrvxSb并在其上面生長(zhǎng)MSb的薄器件層。在該器件層上生長(zhǎng)將提供電子的被小AlJrvxSb隔離層與其分離的施主層。器件層被適當(dāng)?shù)氐膶?再次地AlJrvxSb)覆蓋，以將載流子約束在器件層區(qū)域中，該器件層區(qū)域形成量子阱。對(duì)于具有Al JrvxSb的組合物的區(qū)域而言，χ的值對(duì)于不同的區(qū)域可以不同。在MSb與Aljni_xsb之間存在晶格失配，這導(dǎo)致量子阱中的雙軸應(yīng)變并能夠?qū)е略黾拥妮d流子遷移率。^Sb具有非常高的電子遷移率，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了極好的結(jié)果。期望的是能夠產(chǎn)生具有與這些hSb n-FET相當(dāng)?shù)男阅艿膒-FET。MSb具有相對(duì)高的空穴遷移率，因此相同的hSb/AlJrvxSb系統(tǒng)是用于產(chǎn)生具有適當(dāng)性質(zhì)的p-FET的適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)。量子阱結(jié)構(gòu)中的應(yīng)變對(duì)這些電氣性質(zhì)作出顯著的貢獻(xiàn)。量子阱結(jié)構(gòu)由于化3匕與AlJrvxSb之間的晶格失配而處于顯著的雙軸壓縮應(yīng)變下。已知的是應(yīng)變可能對(duì)載流子遷移率作出顯著的貢獻(xiàn)。在Si表面溝道器件中，已發(fā)現(xiàn)沿載流子傳輸方向的拉伸應(yīng)變?cè)鰪?qiáng)電子遷移率，而沿載流子傳輸方向的壓縮應(yīng)變?cè)鰪?qiáng)空穴遷移率。使用應(yīng)變的益處來(lái)提供改進(jìn)的器件結(jié)構(gòu)將是期望的。然而，必須以器件仍保持穩(wěn)定且通過(guò)過(guò)度應(yīng)變的存在不毀掉或丟失期望的電氣性質(zhì)的方式做到這一點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在第一方面，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，包括有源層，其包括量子阱結(jié)構(gòu)；緩沖層，其在有源層下面且鄰近于有源層，其中，在緩沖層與有源層之間存在晶格失配，其將有源層置于雙軸壓縮應(yīng)變下；以及向有源層施加單軸拉伸應(yīng)變以沿著第二方向而不是沿著第一方向減少有源層上的壓縮應(yīng)變的裝置，第一方向和第二方向在有源層的平面中。該半導(dǎo)體器件可以是用于諸如場(chǎng)效應(yīng)晶體管的器件的前體結(jié)構(gòu)，該前體采取如本文所述的包括緩沖層和有源層的外延分層結(jié)構(gòu)的形式。前體結(jié)構(gòu)可以包括P溝道或η溝道， 取決于期望的最終器件。可選地，前體結(jié)構(gòu)可以包括臨時(shí)或永久蓋層，適當(dāng)?shù)母采w材料對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是眾所周知的。
本發(fā)明的布置使得能夠沿著第一方向利用由壓縮應(yīng)變而引起的高載流子遷移率， 而在有源層上不存在這樣的顯著應(yīng)變，使得導(dǎo)致物理?yè)p壞，連同電氣性質(zhì)的下降。這可以應(yīng)用于P型和η型器件。有利地，形成諸如p-FET (或其前體結(jié)構(gòu))的ρ溝道器件和諸如n-FET (或其前體結(jié)構(gòu))的η溝道器件，各自的P溝道或η溝道位于第一方向上。這種方法因此允許使用相同的半導(dǎo)體器件系統(tǒng)進(jìn)行相同基底上的P-FET和n-FET結(jié)構(gòu)(或其前體結(jié)構(gòu))的改善的制造。通常，第二方向?qū)⒒旧洗怪庇诘谝环较?，在有源層的平面中。因此，通常與有源層中的電流方向正交地施加單軸拉伸應(yīng)變。器件的有源部分可以是沿著第二方向無(wú)應(yīng)變的，因此單軸拉伸應(yīng)變和雙軸壓縮應(yīng)變平衡。替換地，單軸拉伸應(yīng)變可以超過(guò)雙軸壓縮應(yīng)變，并且半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)可以處于沿第二方向的總拉伸應(yīng)變下，導(dǎo)致與體半導(dǎo)體相比沿第一方向的更大的載流子遷移率。期望地，有源層由MSb形成且緩沖層由AlJrvxSb形成，但是可以采用替換半導(dǎo)體系統(tǒng)。在另一方面，本發(fā)明提供了一種制造半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的方法，包括在基底上外延地生長(zhǎng)緩沖層；在基底上外延地生長(zhǎng)量子阱有源層，其中，在緩沖層與有源層之間存在晶格失配，其將有源層置于雙軸壓縮應(yīng)變下；以及向有源層施加單軸拉伸應(yīng)變以減少沿第二方向而不是沿第一方向的有源層上的壓縮應(yīng)變，第一方向和第二方向位于有源層的平面中?？梢钥傮w上將單軸拉伸應(yīng)變施加于半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)。這可以用機(jī)械方法來(lái)完成， 諸如通過(guò)使半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)繞著位于第一方向上的軸彎曲或通過(guò)使半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)沿著第二方向伸展。這可以在將半導(dǎo)體器件結(jié)合到基礎(chǔ)基底之前或之后發(fā)生。本發(fā)明的一個(gè)方面中的任何特征可以以任何適當(dāng)組合的方式應(yīng)用于本發(fā)明的任何其它方面。特別地，器件方面可以應(yīng)用于方法方面和使用方面，反之亦然。參考附圖，本發(fā)明延伸至基本上如本文所述的器件和方法。


現(xiàn)在將通過(guò)參考附圖以示例的方式來(lái)描述本發(fā)明的特定實(shí)施例，在附圖中 圖1示出能夠在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的FET結(jié)構(gòu)；
圖2舉例說(shuō)明應(yīng)變量子阱器件中的有源層上的壓縮雙軸應(yīng)變； 圖3舉例說(shuō)明依照本發(fā)明的實(shí)施例的向應(yīng)變量子阱器件施加單軸拉伸應(yīng)變的效果；以
及
圖4舉例說(shuō)明依照本發(fā)明的實(shí)施例的由在單軸拉伸應(yīng)變下的應(yīng)變量子阱有源層形成的n-FET和p-FET器件。
具體實(shí)施例方式圖1示出能夠用于具有適當(dāng)?shù)牟牧虾驮O(shè)計(jì)選擇的n-FET器件或p-FET器件的器件結(jié)構(gòu)。該器件結(jié)構(gòu)具有在AlJrvxSb緩沖層2上生長(zhǎng)的MSb量子阱有源層1。應(yīng)認(rèn)識(shí)到針對(duì)其它III-V半導(dǎo)體系統(tǒng)或者實(shí)際上完全使用應(yīng)變量子阱結(jié)構(gòu)的其它半導(dǎo)體系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生類似的結(jié)構(gòu)。緩沖層是在基底3上生長(zhǎng)的，基底3可以例如是GaAs的(但是Si是可能的替換)。緩沖層2通常約3 μ m厚，但是在適當(dāng)?shù)膶?shí)施例中可以將此厚度減小至僅僅1 μ m, 并且其組成被選擇為提供對(duì)有源層1中的載流子的有效約束——對(duì)于AlJrvxSb而言，這可能涉及對(duì)于P-FET而言約0. 35且對(duì)于n-FET而言0. 15的χ的值(電子比空穴顯示出更強(qiáng)的約束，因此兩個(gè)器件系統(tǒng)以不同的方式最優(yōu)化)。InSb與AlJrvxSb之間的晶格失配將有源層1置于壓縮應(yīng)變下——此應(yīng)變對(duì)于Ala35Ina65Sb而言為約m。有源層1對(duì)于不同的器件類型而言在厚度上是不同的。在其它器件層中還可能存在不同的材料選擇。對(duì)于n-FET而言，有源層1可能約20nm厚——在此厚度下，用于載流子的量子態(tài)是豐富的。在有源層之上提供了 AlJrvxSb的隔離層12，并且在其之上，存在施主片14(其可以例如包括以約IX IO12CnT2摻雜的Te δ摻雜片)以提供電子作為用于n-FET的η溝道的載流子。其被AlJrvxSb的約束層16覆蓋以約束量子阱結(jié)構(gòu)中的載流子——其可以是 15 45nm 厚。對(duì)于p-FET而言，可以使用較薄的有源層，因?yàn)橛删Ц袷湟鸬奈诲e(cuò)將嚴(yán)重地限制空穴遷移率。約5nm的量子阱厚度足夠薄，使得位錯(cuò)將不會(huì)限制空穴遷移率，但是足夠厚，使得存在可用于載流子的足夠的低能量子態(tài)。再次在有源層上提供具有適合于P溝道的組成的AlJrvxSb的隔離層12。在此之上，是具有適合于ρ溝道(其可以例如包括Be δ 摻雜片)以提供空穴作為用于P溝道的載流子的摻雜劑的施主片14。其再次被AlJrvxSb 的約束層16覆蓋以約束量子阱結(jié)構(gòu)中的載流子。每個(gè)FET的源極4、漏極5和柵極6在每種情況下是用適當(dāng)?shù)慕饘倩^(guò)程在約束層16上形成的。其可以是掩膜和蝕刻的常規(guī)光刻或電子束光刻過(guò)程。柵極6必須具有對(duì)在源極4與漏極5之間的有源層1中形成的溝道中的導(dǎo)電性的控制——這要求其被過(guò)大厚度的絕緣體/較寬能帶隙半導(dǎo)體與有源層1分離。圖1示出了其中已經(jīng)在柵極下面對(duì)約束層16進(jìn)行回蝕以允許柵極電壓有效地控制η溝道/p溝道的布置。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中可以采用其它器件結(jié)構(gòu)——在圖1中所示的僅僅是供本材料系統(tǒng)使用的適當(dāng)器件結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以將其它結(jié)構(gòu)用于本材料系統(tǒng)，或者其在其它材料系統(tǒng)的情況下可能是適當(dāng)?shù)?。如上文所指示的，n-FET和p-FET結(jié)構(gòu)在這里僅僅是可以在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的器件結(jié)構(gòu)的示例，并且可以同樣地使用替換器件結(jié)構(gòu)。適合于P-FET的此類替換器件結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例是使用α-Sn作為半導(dǎo)體的系統(tǒng)， 而不是化釙(如在本申請(qǐng)人的英國(guó)專利申請(qǐng)GB 0906336. 3和題為“P-Type Semiconductor Devices”的同一日期的共同待決PCT申請(qǐng)中所討論的，其被通過(guò)引用結(jié)合到本文中至法律允許的程度。適合于P-FET的另一示例是其中通過(guò)補(bǔ)償由緩沖層與基底之間的熱膨脹和晶格失配引起的緩沖層中的應(yīng)變來(lái)增加有源層的厚度一一這在本申請(qǐng)人的英國(guó)專利申請(qǐng)GB 0906331. 4 和題為 “Strain Control in Semiconductor Devices” 的同一日期的共同待決 PCT申請(qǐng)中有更詳細(xì)的描述，其被通過(guò)引用結(jié)合到本文中至法律允許的程度。圖2舉例說(shuō)明有源層上的雙軸壓縮應(yīng)變。MSb和AlJrvxSb兩者采用閃鋅礦晶體結(jié)構(gòu)，但是MSb的晶胞明顯大于AlJrvxSb的晶胞，導(dǎo)致兩者之間的晶格失配和hSb量子阱結(jié)構(gòu)上的幾乎m的壓縮應(yīng)變，因?yàn)槠浔患s束到具有χ = 0. 35的AlJrvxSb尺寸。此壓縮應(yīng)變廣泛地對(duì)P型器件有益，因?yàn)槠浯龠M(jìn)空穴傳輸。因此，在這種量子阱結(jié)構(gòu)中空穴具有高遷移率，條件是量子阱本身足夠薄，因?yàn)槿绻孔于宄^(guò)臨界厚度(對(duì)于Ala35Ina65Sb上的 hSb 而言約 7nm，根據(jù)在 Crystal Growth Vol. 29 (1975) pp. 273-280 中闡述的在 Matthews和Blakeslee中闡述的模型)，則高壓縮應(yīng)變將導(dǎo)致位錯(cuò)。此布置有助于形成ρ型器件。在適當(dāng)?shù)牟牧舷到y(tǒng)中，諸如這里所討論的hSb系統(tǒng)， 還發(fā)現(xiàn)其對(duì)于η型器件而言是有利的，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)在此類系統(tǒng)中拉伸應(yīng)變也有助于電子遷移率。如果向器件施加單軸應(yīng)變，則將確定第一方向和第二方向——一個(gè)沒(méi)有應(yīng)變，另一個(gè)有應(yīng)變。在標(biāo)稱無(wú)應(yīng)變方向上將有助于電子和空穴遷移率。如果沿著第一方向施加單軸壓縮應(yīng)變，則原則上沿著此方向?qū)⑦M(jìn)一步增強(qiáng)空穴和電子遷移率。然而，這將應(yīng)變的水平增加至非常高的值，因?yàn)橹迲?yīng)變已經(jīng)是在晶體結(jié)構(gòu)中將被接納的顯著的量。使用此類高值的應(yīng)變將增加材料的物理毀壞的風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果對(duì)器件的電氣性質(zhì)造成損壞。向第一方向施加單軸拉伸應(yīng)變實(shí)現(xiàn)了更有效的結(jié)果，如在圖3中的平面圖中所示，圖3以示意圖舉例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在不同條件下示出了 ^iSb的晶胞。在體中，晶胞(31)是無(wú)應(yīng)變的，但是在Ala35Ina65Sb上生長(zhǎng)的量子阱結(jié)構(gòu)(32)中，其處于23%的壓縮應(yīng)變下。如上文所指示的，當(dāng)沿著電流的方向——在本半導(dǎo)體系統(tǒng)中可以將其選作[100]或 [110]方向——施加(33)單軸壓縮應(yīng)變時(shí)，這在原則上增加空穴和電子遷移率，但是導(dǎo)致潛在的材料毀壞。然而，當(dāng)與有源層的平面中的溝道電流方向基本上垂直地——在這種情況下沿著
或[110]方向——施加(34)單軸拉伸應(yīng)變時(shí)，溝道中的載流子遷移率仍是高的，并且此外沿著電流方向?qū)⒈妊刂c電流正交的方向高?？梢赃x擇單軸拉伸應(yīng)變的水平以使得沿W10]或[110]方向的總應(yīng)變基本上為零，或者甚至足以使得沿W10]或[110] 方向的總應(yīng)變是拉伸而不是壓縮的。如圖4所示，這有助于在相同取向上的在p_FET(41)(及其它ρ溝道器件)和n_FET (42)(及其它η溝道器件)兩者的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)上的形成，溝道位于[100]方向。這允許在單個(gè)半導(dǎo)體系統(tǒng)中一起實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的空穴和電子遷移率。存在可用于向半導(dǎo)體器件施加單軸應(yīng)變的多種不同方法。這些包括機(jī)械方法、器件附近的不同材料的生長(zhǎng)以及柔性基底的使用。將簡(jiǎn)要地描述每種方法，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以應(yīng)用不損害器件的基本電氣性質(zhì)的施加單軸拉伸應(yīng)變的任何方法，并且這里所示的方法僅僅是以示例的方式。在美國(guó)專利No. 6455397中討論了用于向半導(dǎo)體器件產(chǎn)生單軸拉伸應(yīng)變的一系列機(jī)械方法。所有這些技術(shù)都可以應(yīng)用于已經(jīng)生長(zhǎng)的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)(在美國(guó)專利No. 6455397中稱為“薄膜”)，但是可能要求在常規(guī)厚度以下的器件基底的薄化以使得技術(shù)有效。在第一方法中，通過(guò)夾緊到應(yīng)變床并用螺釘和微米組件來(lái)施加拉伸應(yīng)變而機(jī)械地伸展薄膜。然后在處于張力下的同時(shí)將應(yīng)變薄膜結(jié)合到附加基底。在第二方法中，將薄膜安裝并結(jié)合到彎曲的附加基底，將曲率選擇為實(shí)現(xiàn)特定的應(yīng)變值。在第三方法中，附加基底位于彎曲支撐結(jié)構(gòu)的曲率內(nèi)。然后將薄膜結(jié)合到此附加基底——然后從支撐結(jié)構(gòu)去除附加基底和薄膜并將附加基底結(jié)合到另一附加基底的基本上扁平的表面。所有這些方法都允許向這里所述類型的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)施加受控單軸拉伸應(yīng)變。在這里概述的應(yīng)變過(guò)程的更多細(xì)節(jié)本身對(duì)于本發(fā)明并不是很重要，但是可以在美國(guó)專利No. 6455397中找到。在半導(dǎo)體器件附近使用不同材料的生長(zhǎng)以在該器件中引發(fā)應(yīng)變是已知的，但是其通常被用作引入壓縮應(yīng)變的機(jī)制(通過(guò)生長(zhǎng)壓緊器件區(qū)域以將其進(jìn)一步壓縮)。然而，(^hani等人在 Technical Digest of the International Electron Devices Meeting 2003，8 (2003)中討論了涉及此類技術(shù)的其它方法，并且本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到這種方法還可以用來(lái)提供單軸拉伸應(yīng)變。Yin 等人在 Applied Physics Letters 87，061922 (2005)中討論了使用柔性基底來(lái)施加單軸拉伸應(yīng)變。在生長(zhǎng)之后，將半導(dǎo)體器件轉(zhuǎn)移到涂敷有柔性膜(在所述情況下，在 Si基底上形成的硼磷硅玻璃(BPSG)膜)的基底。將器件結(jié)構(gòu)圖案化成島狀物，并且對(duì)組裝結(jié)構(gòu)的加熱允許應(yīng)變隨著B(niǎo)PSG膜的粘度隨著溫度快速地下降而變。這種方法再次允許施加可調(diào)諧單軸拉伸應(yīng)變，并且Yin等人進(jìn)行了進(jìn)一步描述。制造此類半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的方法能夠采用常規(guī)方法與如上文所討論的施加拉伸單軸應(yīng)變的方法一起來(lái)形成基本器件結(jié)構(gòu)。使用適當(dāng)?shù)耐庋由L(zhǎng)方法在基底上生長(zhǎng)緩沖層——分子束外延(MBE)和金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積M0CVD)是特別適當(dāng)?shù)耐庋由L(zhǎng)技術(shù)，但是可以使用任何適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)技術(shù)(其它示例是MOVPE、ALD和MECVD)。在適當(dāng)溫度下用MBE 或MOCVD進(jìn)行的生長(zhǎng)(在350°C能夠?qū)崿F(xiàn)有效的生長(zhǎng)，但是可以執(zhí)行生長(zhǎng)直至hSb的熔點(diǎn) 520°C)適合于在GaAs上生長(zhǎng)AlxIrvxSb,但是如技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，可以使用其它外延生長(zhǎng)方法?？梢杂妙愃频纳L(zhǎng)方法在其上面生長(zhǎng)MSb量子阱結(jié)構(gòu)，如用在技術(shù)文獻(xiàn)中很好地確立的過(guò)程實(shí)現(xiàn)的其它絕緣體和摻雜劑層可以的那樣。可以用任何適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)進(jìn)行將形成每個(gè)FET結(jié)構(gòu)(對(duì)于其它器件結(jié)構(gòu)而言可能要求替換金屬化，但是適用相同的原理)的源極、漏極和柵極的金屬化?？梢栽诎雽?dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制造之后或制造期間采用用于施加單軸拉伸應(yīng)變的過(guò)程，取決于哪個(gè)適合于所使用的應(yīng)變產(chǎn)生過(guò)程。例如，對(duì)于在美國(guó)專利No. 6455397中描述的任何機(jī)械過(guò)程而言，將在施加單軸拉伸應(yīng)變之前形成基本半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，隨后用在美國(guó)專利No. 6455397中所述的過(guò)程中的一個(gè)來(lái)施加應(yīng)變。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，包括有源層，其包括量子阱結(jié)構(gòu)；在有源層下面且鄰近于有源層的緩沖層，其中，在緩沖層與有源層之間存在晶格失配， 其將有源層置于雙軸壓縮應(yīng)變下；以及向有源層施加單軸拉伸應(yīng)變以沿著第二方向而不是沿著第一方向減少有源層上的壓縮應(yīng)變的裝置，第一方向和第二方向在有源層的平面中。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，在半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)中形成P型器件，該 P型器件具有基本上沿第一方向取向的P溝道。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，ρ型器件是p-FET。
4.如任一前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，在半導(dǎo)體器件中形成η型器件， 該η型器件具有基本上沿第一方向取向的η溝道。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，所述η型器件是n-FET。
6.如任一前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，所述有源層沿第二方向是基本上無(wú)應(yīng)變的。
7.如任一前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述有源層包括^Sb量子阱結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，所述緩沖層由AlJrvxSb形成。
9.如任一前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，施加單軸拉伸應(yīng)變的裝置包括使半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)繞位于第一方向上的軸彎曲的裝置。
10.如任一前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，施加單軸拉伸應(yīng)變的裝置包括使半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)沿第二方向伸展的裝置。
11.如權(quán)利要求10或權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，所述半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)在彎曲或伸展之前被結(jié)合到基礎(chǔ)基底。
12.如任一前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，其中，與有源層中的電流的方向正交地施加單軸拉伸應(yīng)變。
13.—種制造半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的方法，包括在基底上外延地生長(zhǎng)緩沖層；在基底上外延地生長(zhǎng)量子阱有源層，其中，在緩沖層與有源層之間存在晶格失配，其將有源層置于雙軸壓縮應(yīng)變下；以及向有源層施加單軸拉伸應(yīng)變以沿著第二方向而不是沿著第一方向減少有源層上的壓縮應(yīng)變，第一方向和第二方向位于有源層的平面中。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，向有源層施加單軸拉伸應(yīng)變的步驟包括總體上向半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)施加單軸拉伸應(yīng)變。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，施加單軸拉伸應(yīng)變的步驟包括在將半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)結(jié)合到基礎(chǔ)基底之前或之后使半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)繞著位于第一方向上的軸彎曲。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，施加單軸拉伸應(yīng)變的步驟包括在將半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)結(jié)合到基礎(chǔ)基底之前或之后使半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)沿第二方向伸展。
17.基本上如上文參考附圖所述的任何器件或方法。
18.上文參考附圖所述的任何新型特征或特征的組合。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)包括有源層(1)和緩沖層(2)。有源層是量子阱結(jié)構(gòu)。在緩沖層與有源層之間存在晶格失配，其將有源層置于雙軸壓縮應(yīng)變下。向有源層施加單軸拉伸應(yīng)變以沿著第二方向而不是沿著第一方向減少有源層上的壓縮應(yīng)變。這有助于沿第一方向的空穴和電子遷移率，使得半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)適合于p溝道和n溝道器件兩者的形成。
文檔編號(hào)H01L29/04GK102460705SQ201080026477
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者J. 瓦利斯 D., 杰弗里斯 R. 申請(qǐng)人:秦內(nèi)蒂克有限公司