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ゲルマニウム層を熱処理する半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法

Patent code P170014240
File No. AF15-08WO
Posted date 2017年6月23日
Application number 特願2015-544904
Patent number 特許第6169182号
Date of filing 平成26年10月10日(2014.10.10)
Date of registration 平成29年7月7日(2017.7.7)
International application number JP2014077135
International publication number WO2015064338
Date of international filing 平成26年10月10日(2014.10.10)
Date of international publication 平成27年5月7日(2015.5.7)
Priority data
  • 特願2013-227559 (2013.10.31) JP
Inventor
  • 鳥海 明
  • 李 忠賢
  • 西村 知紀
Applicant
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
Title ゲルマニウム層を熱処理する半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法
Abstract 1×1016cm-3以上の酸素濃度を有するゲルマニウム層30を還元性ガス雰囲気中において、700℃以上において熱処理する工程を含む半導体基板の製造方法。または、1×1016cm-3以上の酸素濃度を有するゲルマニウム層30を還元性ガス雰囲気中において、前記酸素濃度が減少するように熱処理する工程を含む半導体基板の製造方法。
Outline of related art and contending technology

ゲルマニウム(Ge)は、シリコン(Si)に比べ優れた電子物性を有する半導体である。例えば、ゲルマニウムを用いたMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)が開発されている。例えば、MOSFETにおいては、ゲルマニウム層におけるキャリアの移動度を向上させることが重要である。

Field of industrial application

本発明は、半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法に関し、ゲルマニウム層を熱処理する半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法に関する。

Scope of claims 【請求項1】
表面から1μmにおける酸素濃度が1×1016cm-3以上のシリコン組成比が10%以下の単結晶ゲルマニウム層を還元性ガス雰囲気中において、700℃以上において熱処理する工程を含み、
前記熱処理により、表面から1μmにおける前記ゲルマニウム層の酸素濃度は1×1016cm-3より低くなることを特徴とする半導体基板の製造方法。

【請求項2】
表面から1μmにおける酸素濃度が1×1016cm-3以上のシリコン組成比が10%以下の単結晶ゲルマニウム層を還元性ガス雰囲気中において、前記酸素濃度が減少するように熱処理する工程を含み、
前記熱処理により、表面から1μmにおける前記ゲルマニウム層の酸素濃度は1×1016cm-3より低くなることを特徴とする半導体基板の製造方法。

【請求項3】
前記熱処理する工程は、800℃以上において熱処理する工程であることを特徴とする請求項1記載の半導体基板の製造方法。

【請求項4】
前記ゲルマニウム層は(111)面が主面であることを特徴とする請求項1からのいずれか一項記載の半導体基板の製造方法。

【請求項5】
前記還元性ガス雰囲気は水素ガス雰囲気であることを特徴とする請求項1からのいずれか一項記載の半導体基板の製造方法。

【請求項6】
前記ゲルマニウム層は単結晶ゲルマニウム基板であることを特徴とする請求項1からのいずれか一項記載の半導体基板の製造方法。

【請求項7】
請求項1からのいずれか一項記載の半導体基板の製造方法により製造された半導体基板に半導体装置を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項8】
前記半導体装置を形成する工程は、
前記熱処理された前記ゲルマニウム層の表面に、ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項記載の半導体装置の製造方法。

【請求項9】
表面から1μmにおける酸素濃度1×1016cm-3より低く、かつ前記表面から5μmにおける酸素濃度は1×1016cm-3以上でありシリコン組成比が10%以下の単結晶ゲルマニウム層を具備することを特徴とする半導体基板。

【請求項10】
前記表面から1μmにおける酸素濃度は4×1015cm-3以下であることを特徴とする請求項記載の半導体基板。

【請求項11】
前記ゲルマニウム層は(111)面が主面であることを特徴とする請求項9または10記載の半導体基板。

【請求項12】
前記ゲルマニウム層は単結晶ゲルマニウム基板であることを特徴とする請求項9から11のいずれか一項記載の半導体基板。

【請求項13】
請求項9から12のいずれか一項記載の半導体基板を備えることを特徴とする半導体装置。

【請求項14】
前記ゲルマニウム層の表面に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、
を具備することを特徴とする請求項13記載の半導体装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015544904thum.jpg
State of application right 登録
Reference ( R and D project ) CREST 次世代エレクトロニクスデバイスの創出に資する革新材料・プロセス研究 領域
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