(57)【要約】【課題】勾配シリコン−ゲルマニウム層中の転位密度を低下させること【解決手段】単結晶シリコン層と、前記層に接する、Ｓｉ１−ｘＧｅｘ組成（その際、ｘはゲルマニウムの物質量割合を表し、かつｘは０＜ｘ≦１の条件が通用し、かつｘは単結晶シリコン層からの距離ａの増大と共により大きな値をとる）を有する厚さｄの勾配シリコン−ゲルマニウム層とを有する半導体ウェハにおいて、勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面上でのゲルマニウムの物質量割合ｘ（ｄ）と、単結晶シリコン層と前記勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面との間の距離の中心でのゲルマニウムの物質量割合ｘ（ｄ／２）との間に、次の関係式ｘ（ｄ／２）＞０．５・ｘ（ｄ）が成り立つことを特徴とする、半導体ウェハ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
単結晶シリコン層と、前記層に接する、Ｓｉ１−ｘＧｅｘ組成（その際、ｘはゲルマニウムの物質量割合を表し、かつｘは０＜ｘ≦１の条件が通用し、かつｘは単結晶シリコン層からの距離ａの増大と共により大きな値をとる）を有する厚さｄの勾配シリコン−ゲルマニウム層とを有する半導体ウェハにおいて、勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面上でのゲルマニウムの物質量割合ｘ（ｄ）と、単結晶シリコン層と前記勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面との間の距離の中心でのゲルマニウムの物質量割合ｘ（ｄ／２）との間に、次の関係式ｘ（ｄ／２）＞０．５・ｘ（ｄ）が成り立つことを特徴とする、半導体ウェハ。
【請求項２】
関係式ｘ（ｄ／２）＞０．６・ｘ（ｄ）が成り立つことを特徴とする、請求項１記載の半導体ウェハ。
【請求項３】
同時に関係式ｘ（ｄ／２）＜０．９・ｘ（ｄ）を満たしていることを特徴とする、請求項１又は２記載の半導体ウェハ。
【請求項４】
同時に関係式ｘ（ｄ／２）＜０．８５・ｘ（ｄ）を満たしていることを特徴とする、請求項３記載の半導体ウェハ。
【請求項５】
半導体ウェハは、勾配シリコン−ゲルマニウム層に接する、ゲルマニウムの一定の物質量割合を有する付加的シリコン−ゲルマニウム層を有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項６】
勾配シリコン−ゲルマニウム層中のゲルマニウムの物質量割合ｘは、単結晶シリコン層からの距離ａの連続して微分可能な関数の形で上昇することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項７】
勾配シリコン−ゲルマニウム層中のゲルマニウムの物質量割合ｘは、単結晶シリコン層からの距離ａの段階的関数の形で上昇することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項８】
勾配シリコン−ゲルマニウム層中のゲルマニウムの物質量割合ｘは、単結晶シリコン層からの距離ａの単調に増加する関数の形で上昇することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項９】
勾配シリコン−ゲルマニウム層は、単結晶シリコン層からの少なくとも１つの距離範囲を有し、前記距離範囲内で、ｘは単結晶シリコン層からの距離が増加すると共に出発値から始まって低下し、局所的最低値を示し、かつ再び出発値に上昇するか、又は前記距離範囲内で、ｘは単結晶シリコン層からの距離が増加すると共に出発値から始まって上昇し、局所的最大値を示し、かつ再び出発値に低下することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項１０】
勾配シリコン−ゲルマニウム層中に、異なる組成を有する少なくとも１つの緩衝層が組み込まれていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項１１】
異なる組成を有する緩衝層は、シリコン及びゲルマニウムの他に、炭素も含有することを特徴とする、請求項１０記載の半導体ウェハ。
【請求項１２】
勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面又はゲルマニウムの一定の物質量割合を有するシリコン−ゲルマニウム層の表面は、１・１０４ｃｍ−２よりも低い転位密度を示すことを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項１３】
勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面又はゲルマニウムの一定の物質量割合を有するシリコン−ゲルマニウム層の表面のゲルマニウムの物質量割合ｘは、０．１≦ｘ≦０．９の値を有することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項１４】
勾配シリコン−ゲルマニウム層に又はゲルマニウムの一定の物質量割合を有するシリコン−ゲルマニウム層に隣接する歪みシリコン層を有することを特徴とする、請求項１３記載の半導体ウェハ。
【請求項１５】
勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面又はゲルマニウムの一定の物質量割合を有するシリコン−ゲルマニウム層の表面のゲルマニウムの物質量割合は、ｘ＝１の値を有することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の半導体ウェハ。
【請求項１６】
単結晶シリコン層を有する半導体ウェハ上に、組成Ｓｉ１−ｘＧｅｘ（その際、ｘはゲルマニウムの物質量割合を表し、かつｘについて条件０＜ｘ≦１が通用する）を有するシリコン−ゲルマニウムをエピタキシャル堆積させ、その際、ｘは堆積される層の厚さの増加と共により大きな値をとる、請求項１から１５までのいずれか１項記載の半導体ウェハの製造方法において、ｘの上昇を堆積される層の厚さの増加と共に緩やかにすることを特徴とする請求項１から１５までのいずれか１項記載の半導体ウェハの製造方法。
【請求項１７】
ハンドルウェハと、前記ハンドルウェハと結合した、組成Ｓｉ１−ｘＧｅｘ（式中、ｘはゲルマニウムの物質量割合を示し、ｘについて条件０＜ｘ≦１が通用する）を有する緩和シリコン−ゲルマニウム層を有する半導体ウェハにおいて、シリコン−ゲルマニウム層の表面は、１・１０４ｃｍ−２よりも低い転位密度を有することを特徴とする、半導体ウェハ。
【請求項１８】
請求項１２記載の半導体ウェハをドナーウェハとして使用し、前記ドナーウェハをハンドルウェハと結合させ、その際、引き続きドナーウェハの厚さを減少させて、単結晶シリコン層を完全に及び前記層に接するシリコン−ゲルマニウムからなる層を部分的に除去する、請求項１７記載の半導体ウェハの製造方法。
【請求項１９】
ハンドルウェハと、前記ハンドルウェハと結合した歪みシリコン層とを有する半導体ウェハにおいて、歪みシリコン層の表面が１・１０４ｃｍ−２より低い転位密度を有することを特徴とする、半導体ウェハ。
【請求項２０】
請求項１４記載の半導体ウェハをドナーウェハとして使用し、前記ドナーウェハをハンドルウェハと結合させ、その際、引き続きドナーウェハの厚さを減少させて、単結晶シリコン層と、シリコン−ゲルマニウム層を完全に除去する、請求項１９記載の半導体ウェハの製造方法。
【請求項２１】
ハンドルウェハと、前記ハンドルウェハと結合したゲルマニウム層とを有する半導体ウェハにおいて、ゲルマニウム層の表面が５・１０５ｃｍ−２より低い転位密度を有することを特徴とする、半導体ウェハ。
【請求項２２】
請求項１５記載の半導体ウェハをドナーウェハとして使用し、前記ドナーウェハをハンドルウェハと結合させ、その際、引き続きドナーウェハの厚さを減少させて、単結晶シリコン層と、前記層に接するシリコン−ゲルマニウムからなる層を完全に除去し、ゲルマニウムからなる層だけをハンドルウェハ上に残留させることを特徴とする、請求項２１記載の半導体ウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単結晶シリコン層と、前記層に接するシリコン−ゲルマニウム層とを備え、前記ゲルマニウムの物質量割合は表面方向に向かって増大している半導体ウェハ、並びに前記半導体ウェハの製造方法に関する。本発明の対象は、ハンドルウェハ上に半導体ウェハの層を移設する半導体ウェハの継続加工並びにそれにより製造された半導体ウェハにも関する。
【背景技術】
【０００２】
緩和シリコン−ゲルマニウム層を製造するための公知の方法の場合には、まず増加するゲルマニウム含有量を有するシリコン−ゲルマニウム層（以後、勾配シリコンゲルマニウム層とする）を堆積させることにより、シリコンとシリコン−ゲルマニウムとの間の格子整合が達成される。ゲルマニウム濃度のプロフィールは、先行技術の場合には「線形」又は「段階的」と記載されている。それに引き続くゲルマニウムの一定の物質量割合を有するシリコン−ゲルマニウム層は、シリコン−ゲルマニウム層の機械的応力緩和のために利用される。場合により、この方法の場合に生じる表面粗さは、次の及び／又は中間的なポリシング工程により低減することができる。
【０００３】
先行技術（例えばUS6593625又はUS6107653参照）によれば、勾配中間層中のゲルマニウムの物質量割合のプロフィールは、「線形」又は「段階的」と記載されている。この勾配シリコン−ゲルマニウム層はその表面で１０６〜１０７ｃｍ−２の転位密度を有する。シリコン−ゲルマニウム層上に歪みシリコン層を堆積させる場合には、この層は同様の転位密度を有する。シリコン−ゲルマニウム層又は歪みシリコン層をハンドルウェハ上に移設させて、ＳＧＯＩウェハ（silicon-germanium on insulator）又はｓＳＯＩウェハ（strained silicon on insulator）を製造する場合に、移設された層は同様に前記の範囲内の転位密度を有する。この転位密度は、このウェハ上に製造される電子工学デバイスの電子工学特性に不利な影響を及ぼすほど高い。勾配シリコン−ゲルマニウム層の平坦化、例えば化学機械研磨（ＣＭＰ）（例えばUS6107653に開示）の後でも、シリコン−ゲルマニウム層の上限の範囲内の転位密度は、１０５ｃｍ−２の範囲内である。
【特許文献１】US6593625
【特許文献２】US6107653
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の課題は、勾配シリコン−ゲルマニウム層中の転位密度を低下させることであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題は、単結晶シリコン層と、前記層に接する、組成Ｓｉ１−ｘＧｅｘ（その際、ｘはゲルマニウムの物質量割合を表し、かつｘは０＜ｘ≦１の条件が通用し、かつｘは単結晶シリコン層からの距離ａの増大と共により大きな値をとる）を有する厚さｄの勾配シリコン−ゲルマニウム層とを有する半導体ウェハにおいて、勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面上でのゲルマニウムの物質量割合ｘ（ｄ）と、単結晶シリコン層と前記勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面との間の距離の中心でのゲルマニウムの物質量割合ｘ（ｄ／２）との間に、次の関係式ｘ（ｄ／２）＞０．５・ｘ（ｄ）が成り立つことを特徴とする半導体ウェハにより解決される。
【０００６】
本発明により、単結晶シリコン層に対する距離ａの増大と共にゲルマニウムの物質量割合（Stoffmengenanteil）ｘの上昇は、従って線形で行われるのではなく又は一定の段階的（つまり、例えばUS6107653に開示されたように、一定の層厚の後に同じ濃度飛躍で）行われるのではなく、勾配を緩やかにしながら行われる。有利に、単結晶シリコン層の表面上に純粋なシリコンの堆積で開始される。このシリコン層は、適当な支持材料上の薄い層であるか、又は、有利には単結晶シリコンウェハであることができる。勾配シリコン−ゲルマニウム層の堆積の開始時に、ゲルマニウムの物質量割合を本発明の場合には比較的急速に上昇させ、それに対して、この勾配は、ゲルマニウム含有量の増加と共に、つまり単結晶シリコン層に対する距離の増加と共に、もしくは堆積の完了まで緩やかになる。この状況は、次の関係式ｘ（ｄ／２）＞０．５・ｘ（ｄ）により表される。勾配シリコン−ゲルマニウム層の半分の厚さの位置では、このゲルマニウムの物質量割合は線形の勾配の場合よりも既に高い、それというのもこのゲルマニウムの物質量割合はまず最初に比較的急勾配に上昇し、かつ更なる推移において比較的平坦に上昇するためである。有利には、ゲルマニウムの物質量割合の推移は、線形の勾配とは相違し、不等式ｘ（ｄ／２）＞０．６・ｘ（ｄ）を満たす。
【０００７】
それにより、勾配シリコン−ゲルマニウム層の最初の、つまり最下層中では比較的高い応力が生じ、それにより、慣用の線形勾配と比較しても比較的高い転位密度が生じるが、この転位密度は次いでこの層中での更なる経過において、その組成の比較的わずかな変化によって低下させることができる。後の比較的平坦な勾配の結果、表面近くでは既にわずかな付加的な転位が生じるだけであり、それにより最終的に著しく低下した転位密度が生じる。この層構造から生じる機械的負荷に濃度勾配を合わせることは、格子不整合のために存在する歪みに影響を与え、転位の形成を全体として最少にし、かつ前記転位を後続プロセス及び後続の適用のために不利な影響を及ぼさないか又は十分にわずかな不利な影響を与える範囲内に制限することができる。本発明の場合に、従って、勾配シリコン−ゲルマニウム層の同じ総厚で、表面において、先行技術によるよりもわずかな転位密度が達成され、つまりシリコン−ゲルマニウム表面の品質は改善される。一方で、所定の転位密度において、勾配シリコン−ゲルマニウム層の総厚は、先行技術と比較して薄くすることができ、これは製造の経済性を高める。
【０００８】
勾配シリコン−ゲルマニウム層の総厚ｄは、有利に０．５〜１０μｍ、特に有利に１〜５μｍである。
【０００９】
場合により、勾配シリコン−ゲルマニウム層上に堆積される、ゲルマニウムの一定の物質量割合を有する付加的シリコン−ゲルマニウム層は、本発明の場合に、勾配シリコン−ゲルマニウム層の一部とみなさない。本発明による勾配シリコン−ゲルマニウム層に対して、つまり、それぞれの場合に、前記の不等式に加えて更に、関係式ｘ（ｄ／２）＜ｘ（ｄ）が満たされる、有利に更にｘ（ｄ／２）＜０．９・ｘ（ｄ）、殊に有利にｘ（ｄ／２）＜０．８５・ｘ（ｄ）が満たされる。
【００１０】
全体として、殊に０．９・ｘ（ｄ）＞ｘ（ｄ／２）＞０．５・ｘ（ｄ）の関係が有利であり、かつ０．８５・ｘ（ｄ）＞ｘ（ｄ／２）＞０．６・ｘ（ｄ）の関係が特に有利である。
【００１１】
本発明の場合には、堆積された勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面では１・１０４ｃｍ−２よりも低い転位密度が達成される。本発明による方法を用いて、従って、１００ｃｍ−２又は更に１０ｃｍ−２までの極めて低い転位密度を達成することができる。
【００１２】
前記課題は、単結晶シリコン層を有する半導体ウェハ上に、組成Ｓｉ１−ｘＧｅｘ（その際、ｘはゲルマニウムの物質量割合を表し、かつｘについて条件０＜ｘ≦１が通用する）を有するシリコン−ゲルマニウムをエピタキシャル堆積させ、その際、ｘは堆積される層の厚さの増加と共により大きな値をとる、本発明による半導体ウェハの製造方法において、ｘの上昇を堆積される層の厚さの増加と共に緩やかにすることを特徴とする方法によっても解決される。
【００１３】
勾配シリコン−ゲルマニウム層の堆積方法は、先行技術において公知である。ゲルマニウムの物質量割合ｘの上昇を、堆積されるシリコン−ゲルマニウム層の厚さの増加と共に緩やかにする条件を維持しながら、勾配シリコン−ゲルマニウム層の堆積を、例えばUS6107653に記載されたと同様に実施する。
【００１４】
図面の簡単な説明：
図１〜４では、勾配中間層中での多様な濃度推移が記載されている。ゲルマニウムのそれぞれの物質量割合ｘが、単結晶シリコン層からの距離ａに対してプロットされている。
図１は、単結晶シリコン層に対して増大する距離ａにおける、緩やかになる勾配を有するゲルマニウムの物質量割合ｘの本発明によるプロフィールの実施例を示し、これは連続的に微分可能な関数で記載される。
図２は、単結晶シリコン層に対して増大する距離における、緩やかになる勾配を有するゲルマニウムの物質量割合ｘの本発明によるプロフィールの実施例を示し、これは不連続的に微分可能な段階的関数で記載され、その際、個々の層は同じ厚さを有し、１つの層と次の層との段階の高さが減少している。
図３は、増加する濃度における、緩やかになる勾配を有するゲルマニウムの物質量割合ｘの連続的変化の実施例を示し、その際、増大する濃度推移は低いゲルマニウム濃度を有する２つの薄い層１によって中断されている。
図４は、図２の段階的プロフィールと類似する実施例を示すが、その際、勾配シリコン−ゲルマニウム層中に付加的な緩衝層２が組み込まれている。
【００１５】
次に本発明を、有利な実施態様と一緒に図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
本発明による濃度プロフィールは、多様な方法で実現することができる。濃度推移を示す関数は、連続的に微分可能であることができる（図１、３）。このことは、ゲルマニウム濃度の連続的変化を示す堆積が行われていることを意味する。他方で、本発明による濃度推移は、不連続的に微分可能な関数（つまり段階的関数）により表されることもできる（図２、４）。この層状構造において、ゲルマニウム濃度の緩やかになる勾配は、個々の層の増大する厚さにおいて個々の層のゲルマニウム濃度の一定の変化（示されていない）により達成できるのではなく、個々の層の一定の厚さにおいて、ゲルマニウム濃度の緩やかになる変化によって達成される（図２、４）。この両方のバリエーションの組合せも可能である。
【００１７】
本発明の他の有利な実施態様の場合には、組成の本発明による非線形の変化と中間層とを組合せ、その際、ゲルマニウム濃度を一般的な濃度推移に対して局所的に１つ又は複数の薄い層で変化させる。図３は、ゲルマニウムの物質量割合ｘを２つの薄い層１で局所的に限定してに明らかに少ない値に低下されている実施例を示す。これにより生じる歪み緩和により、一方で既に生じた転位を減少でき、他方で後続する層への転位の伝播が抑制される。しかしながら、ゲルマニウム濃度を局所的に限定して明らかに高い値に高めて、局所的最大濃度を生じさせることも可能である。
【００１８】
図４に図示されている本発明の他の実施態様の場合には、勾配シリコン−ゲルマニウム層中に、１つ又は複数の有利に欠陥のない異なる組成を有する緩衝層２を組み込み、この緩衝層が濃度推移を中断する。この緩衝層は、同様に格子不整合により生じる歪みを除去し、後続する推移において転位を抑制することができる。この層は、例えばＳｉ１−ｘ−ｙＧｅｘＣｙ（その際、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１及びｘ＋ｙ＜１）からなることができる。
【００１９】
本発明の他の有利な実施態様の場合には、ゲルマニウムの物質量割合ｘが単結晶シリコン層（ａ＝０）からの距離ａの増加と共に所定の最終値まで上昇し、前記最終値が勾配シリコン−ゲルマニウム層の表面（ａ＝ｄ）で達成される本発明による勾配層上に、ゲルマニウムの一定の物質量割合を有する付加的シリコン−ゲルマニウム層を堆積させ、その際、この上層中のゲルマニウム含有量は、有利に前記勾配層の最上部のゲルマニウム含有量と一致する。この上層は純粋なゲルマニウムからなる、つまりｘ＝１であることもできる。この上層は、本発明の場合に、同様に１・１０４ｃｍ−２より低い表面の転位密度を有する。この種の半導体ウェハは、有利にＳＧＯＩウェハの製造のためのドナーウェハとして使用される。この実施態様は、任意に、勾配中間層の多様な実施態様（連続的に微分可能な濃度推移又は段階的関数、相違するゲルマニウム濃度を有する層あり又はなし、又は相違する組成の付加的緩衝層あり又はなし）と組み合わせることができる。
【００２０】
本発明の実施態様は、シリコン−ゲルマニウム層上の歪みシリコン層の堆積を予定する。この歪みシリコン層は有利に３〜２０ｎｍの厚さである。この歪みシリコン層の堆積は、それぞれの本発明によるシリコン−ゲルマニウム層上に行われる。勾配シリコン−ゲルマニウム層の正確な性質及び場合による一定の組成を有するシリコン−ゲルマニウム層の存在はこのために重要ではない。歪みシリコン層を堆積させるべきシリコンゲルマニウム層の表面は、有利に緩和されていて、有利に０．１＜ｘ＜０．９、特に有利に０．１＜ｘ＜０．５の組成を有する。
【００２１】
本発明による全ての半導体ウェハは、層移設法（layer transfer process）におけるドナー層としても使用できる。このために、半導体ウェハは、移設すべき層を有する準備された表面で、公知の方法でハンドルウェハと結合させ、引き続きドナーウェハの厚さを、移設すべき層がハンドルウェハ上になおいくらか残留する程度に減少させる。薄い半導体層をハンドル上は上に移設する方法は、例えばEP533551A1、WO98/52216A1又はWO03/003430A2に記載されている。ハンドルウェハとして、例えば電気絶縁性ウェハ（例えば石英、ガラス又はサファイアからなる）が使用されるか、又はドナーウェハ及び／又はハンドルウェハの表面に結合の前に絶縁層、例えば酸化層が設けられる。ハンドルウェハとして、表面が酸化されたシリコンウェハ、特に単結晶シリコンウェハを使用するのが有利であるため、シリコンオキサイド層が電気絶縁性の層を形成する。この絶縁層の製造方法及びウェハの結合方法は、当業者に公知である。本発明によるドナーウェハの使用により、移設された層中で、先行技術によるよりも低い転位密度が生じる。
【００２２】
シリコン−ゲルマニウム層をハンドルウェハ上に移設すべき場合に、本発明による半導体ウェハはドナー層として使用され、その表面は、条件０＜ｘ＜１を満たすゲルマニウムの物質量割合ｘを有する。この適用のためには、ゲルマニウムの一定の物質量割合を有する付加的シリコン−ゲルマニウム層（上層）を備えた本発明による半導体ウェハが有利である。このゲルマニウムの物質量割合は、有利に０．１＜ｘ＜０．９の範囲内、特に有利に０．１＜ｘ＜０．５の範囲内にある。特に、ＳＧＯＩウェハ（silicon-germanium an insulator）を製造すべき場合には、ハンドルウェハとして電気絶縁性ウェハを使用するか又はドナーウェハ及び／又はハンドルウェアの表面に結合の前に絶縁層、例えば酸化層が設けられている。この移設の後に、シリコン−ゲルマニウム層は１・１０４ｃｍ−２よりも低い転位密度を有する。
【００２３】
ハンドルウェハ上にゲルマニウム層を移設すべき場合には、表面に純粋なゲルマニウムからなる層を有する、つまりゲルマニウムの物質量割合がｘ＝１である本発明による半導体ウェハがドナー層として使用される。特に、ＧＯＩウェハ（germanium an insulator）を製造すべき場合には、ハンドルウェハとして電気絶縁性ウェハを使用するか又はドナーウェハ及び／又はハンドルウェアの表面に結合の前に絶縁層、例えば酸化層が設けられている。この移設の後に、ゲルマニウム層は１・１０５ｃｍ−２よりも低い転位密度を有する。
【００２４】
歪みシリコン層をハンドルウェハ上に移設すべき場合には、表面に歪みシリコン層を有する本発明による半導体ウェハがドナーウェハとして使用され、前記歪みシリコン層はシリコン−ゲルマニウム層の上に堆積される。このシリコン−ゲルマニウム層は、条件０＜ｘ＜１を満たす、ゲルマニウムの物質量割合ｘを有する。歪みシリコン層を堆積させるべきシリコン−ゲルマニウム層の表面は、有利に緩和されていて、有利に０．１＜ｘ＜０．９、特に有利に０．１＜ｘ＜０．５の組成を有する。特に、ｓＳＯＩウェハ（strained silicon on insulator）を製造すべき場合には、ハンドルウェハとして電気絶縁性ウェハを使用するか又はドナーウェハ及び／又はハンドルウェアの表面に結合の前に絶縁層、例えば酸化層が設けられている。この移設の後に、歪みシリコン層は１・１０４ｃｍ−２よりも低い転位密度を有する。
【実施例】
【００２５】
洗浄された単結晶の、＜００１＞方位のシリコンウェハを、減圧可能なＣＶＤ反応器中に置いた。１．３・１０−５Ｐａの圧力及び１０５０℃の温度で、シリコンウェハの表面上に残留する酸素及び残留する炭素を、水素を用いた洗浄により除去した。ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）の使用下で、９００℃及び５３０Ｐａで、まず５０ｎｍの厚さを有する単結晶シリコン層をエピタキシャルに堆積させた。キャリアガスとして水素を使用した。引き続きすぐに、勾配層のエピタキシャル堆積を始めた。このために、付加的にゲルマン（ＧｅＨ４）をプロセスチャンバ中に導入した。このゲルマン流量を、勾配層の堆積の開始時に著しく高め（流量の上昇は３０秒ごとに８ｓｃｃｍ）、更なる推移において次第に弱めた（堆積の終了時：流量の上昇は３０秒ごとに１ｓｃｃｍ）。このジクロロシラン流量は、それぞれ同程度に減少された。１．５μｍ（ｄ／２）の層厚において、ゲルマニウム割合は２０％であった。堆積プロセスの終了時に、堆積層中のゲルマニウムの割合は３０％であった。シリコン−ゲルマニウム層の総厚ｄは３μｍであった。前記層の表面の転位密度は９・１０３ｃｍ２であった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ゲルマニウムの物質量割合ｘを、単結晶シリコン層からの距離ａに対してプロットした、連続的に微分可能な関数で記載された本発明による実施例を示すグラフ。
【図２】ゲルマニウムの物質量割合ｘを、単結晶シリコン層からの距離ａに対してプロットした、段階的関数で記載された本発明による実施例を示すグラフ。
【図３】増大する濃度推移が低いゲルマニウム濃度で中断されている、本発明による実施例を示すグラフ。
【図４】勾配シリコン−ゲルマニウム層中に付加的な緩衝層が組み込まれている、本発明による実施例を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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