DUAL STRAIN-STATE SiGe LAYERS FOR MICROELECTRONICS

• Main Author: CHU, JACK OON
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 11.11.2004
• Edition: 7
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

A strained crystalline layer having a tensilely strained SiGe portion and a compressively strained SiGe portion is disclosed. The strained crystalline layer is epitaxially bonded, or grown, on top of a SiGe relaxed buffer layer, in a way that the tensilely strained SiGe has a Ge concentration below that of the SiGe relaxed buffer, and the compressively strained SiGe has a Ge concentration above that of the SiGe relaxed buffer. The strained crystalline layer and the relaxed buffer can reside on top a semi-insulator substrate or on top of an insulating divider layer. In some embodiments the tensile SiGe layer is pure Si, and the compressive SiGe layer is pure Ge. The tensilely strained SiGe layer is suited for hosting electron conduction type devices and the compressively strained SiGe is suited for hosting hole conduction type devices. The strained crystalline layer is capable to seed an epitaxial insulator, or a compound semiconductor layer. Dans cette invention, une couche cristalline sous contrainte comprend une partie SiGe présentant une contrainte de tension et une partie SiGe présentant une contrainte de compression. La couche cristalline sous contrainte est liée ou cultivée par procédé épitaxial par-dessus la couche tampon relaxée de SiGe, de manière à ce que la partie SiGe présentant une contrainte de tension ait une concentration de Ge inférieure à celle de la couche tampon relaxée de SiGe, et que la partie SiGe présentant une contrainte de compression ait une concentration de Ge supérieure à celle de la couche tampon relaxée de SiGe. La couche cristalline sous contrainte et la couche tampon relaxée peuvent se situer par-dessus un substrat semi-isolant ou par-dessus une couche de division isolante. Dans certains modes de réalisation, la couche SiGe de tension est faite du Si pur, et la couche SiGe de compression est faite du Ge pur. La couche SiGe présentant une contrainte de tension est conçue pour accueillir des dispositifs du type à conduction d'électrons et la couche à contrainte de compression SiGe est conçue pour accueillir des dispositifs du type à conduction de trous. La couche cristalline sous contrainte est capable d'activer un matériau isolant épitaxial ou une couche composite semi-conductrice.