[发明专利]半导体器件和半导体衬底

权利要求书

1、一种半导体器件，具有形成场效应晶体管沟道的沟道形成层和对该沟道形成层的晶格施加形变的形变施加半导体层，上述沟道中的载流子迁移率比无形变的上述沟道形成层材料的大。

2、根据权利要求1所述的半导体器件，其特征是上述沟道形成层由Si构成，该Si沟道形成层的面内晶格常数比无形变Si的大。

3、根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征是上述场效应晶体管的源漏区形成于上述沟道形成层中。

4、根据权利要求2所述的半导体器件，其特征是上述场效应晶体管的源漏区一方形成于接连上述Si半导体层的SiGe层中。

5、根据权利要求3或4所述的半导体器件，其特征是上述场效应晶 体管的源漏区的结深比上述Si沟道形成层的厚度小。

6、根据权利要求1到5中任一项所述的半导体器件，其特征是上述场效应晶体管为p型，向上述形变施加半导体层与上述沟道形成层之间界面附近的上述形变施加半导体层和上述沟道形成层的至少一方中，掺有对上述形变施加半导体层和上述沟道形成层呈n型的杂质。

7、根据权利要求6所述的半导体器件，其特征是上述杂质的掺杂是在上述形变施加半导体层和上述沟道形成层的厚度方向从0.1nm到30nm的范围。

8、根据权利要求1到7任一项所述的半导体器件，其特征是上述场效应晶体管为p型，上述形变施加半导体层具有加偏压电极。

9、一种半导体器件，具有p型场效应晶体管，其沟道形成层与该沟道形成层的两面邻接的层的界面价带顶点能量比栅绝缘膜一侧大。

10、一种半导体器件，具有n型场效应晶体管，其沟道形成层与该沟道形成层的两面邻接的层的界面导带顶点能量比栅绝缘膜一侧小。

11、一种半导体器件，对于场效应晶体管沟道中载流子的能量势垒存在于对该沟道与栅绝缘膜相反侧，使形成上述沟道的沟道形成层晶格形变，并且上述沟道中的载流子迁移率比无形变的上述沟道形成层材料大。

12、根据权利要求11所述的半导体器件，其特征是上述场效应晶体管为p型，上述沟道形成层由Si或Ge构成，上述Si沟道形成层的面内晶格常数比无形变的Si要大，上述Ge沟道形成层的面内晶格常数比无形变的Ge小。

13、根据权利要求11所述的半导体器件，其特征是上述场效应晶体管为n型，上述沟道形成层由Si构成，上述Si沟道形成层的面内晶格常数比无形变的Si大。

14、根据权利要求9到13中任一项所述的半导体器件，其特征是上述场效应晶体管具有使形变施加到上述沟道形成层上的形变施加半导体层。

15、根据权利要求2到8和14中任一项所述的半导体器件，其特征是上述形变施加半导体层由Si_1-xGe_x(0＜x＜1)构成。

16、一种半导体器件，具有由形成p型场效应晶体管沟道的Si_1-yGe_y(0＜y≤1)构成的沟道形成层和由使形变施加到该沟道形成层上的Si_1-xGe_x(0＜x＜1)构成的形变施加半导体层；上述组成比y比上述组成比x大；上述形变施加半导体层相对于上述沟道形成层，形成于栅绝缘膜相反一侧，而且对于上述沟道中作为载流子的空穴构成能量势垒。

17、根据权利要求15或16所述的半导体器件，其特征是上述Si沟道形成层和上述Si_1-yGe_y沟道形成层的厚度分别大约处于1nm以上且200nm以下的范围。

18、根据权利要求1到17中任一项所述的半导体器件，其特征是上述半导体器件具有互补型场效应晶体管，上述场效应晶体管是该互补型场效应晶体管的构成要素。

19、根据权利要求1到8和14到17中任一项所述的半导体器件，其特征是上述半导体器件具有互补型场效应晶体管，上述场效应晶体管是该互补型场效应晶体管的构成要素，构成上述互补型场效应晶体管的p型和n型的上述场效应晶体管的上述沟道形成层形成于上述形变施加半导体层的其它区域上边。