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KR20170064463A - 실리콘 게르마늄 주석 필름들을 형성하는 방법들 및 필름들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들 - Google Patents

실리콘 게르마늄 주석 필름들을 형성하는 방법들 및 필름들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들 Download PDF

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KR20170064463A
KR20170064463A KR1020160150092A KR20160150092A KR20170064463A KR 20170064463 A KR20170064463 A KR 20170064463A KR 1020160150092 A KR1020160150092 A KR 1020160150092A KR 20160150092 A KR20160150092 A KR 20160150092A KR 20170064463 A KR20170064463 A KR 20170064463A
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조 마르게티스
존 톨
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에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이.
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Abstract

실리콘 게르마늄 주석 (SixGe1-xSny) 필름들을 형성하는 방법들이 개시된다. 예시적인 방법들은 에피택셜 화학적 증착 반응기에서 실리콘, 게르마늄 및 주석을 포함한 필름들을 성장시키는 단계를 포함한다. 예시적인 방법들은 대량 생산에 적합하다. 또한 실리콘 게르마늄 주석 필름들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들이 개시되어 있다.

Description

실리콘 게르마늄 주석 필름들을 형성하는 방법들 및 필름들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들{METHODS OF FORMING SILICON GERMANIUM TIN FILMS AND STRUCTURES AND DEVICES INCLUDING THE FILMS}
본 개시물은 일반적으로 실리콘 게르마늄 주석을 포함하는 층들을 형성하는 기술들 및 이러한 층들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시물의 여러 실시형태들은 게르만 및/또는 실란을 이용하여 실리콘 게르마늄 주석 층들을 형성하는 방법들, 이러한 층들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들을 형성하는 방법들, 층들 및 구조체들을 형성하는 시스템들, 및 층들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들에 관한 것이다.
여러 전자 디바이스들, 이를 테면, 반도체 디바이스들, 및 광전자 (photonic) 디바이스들, 이를 테면, 레이저들 및 솔라 디바이스들은 실리콘 게르마늄 주석 (SixGe1-xSny) 층들을 포함하거나 또는 바람직하게 포함할 수도 있다. 예를 들어, SixGe1-xSny 층들은 다이렉트 대역 갭 디바이스들, 퀀텀 웰 구조체들을 형성하는데 이용될 수 있고/있거나 예를 들어, 인접하는 게르마늄 층에 스트레인을 제공하여, 게르마늄 층에서의 캐리어 이동도를 증가시키는데 이용될 수 있다. SixGe1-xSny 층들은 또한 튜닝가능한 광학적 특성들을 갖는 광학 디바이스들에 더하여 튜닝가능한 밴드갭 디바이스들을 형성하는데 이용될 수 있다. 원하는 디바이스 특성들을 얻기 위하여, SixGe1-xSny 층들은 결정 구조체를 일반적으로 가지며, 이는 일반적으로 하부에 놓인 층, 이를 테면 버퍼층의 결정 구조체를 따른다.
SixGe1-xSny 층들은 여러 기술들을 이용하여 성막 또는 성장될 수 있다. 예를 들어, 분자 빔 에피택시 및 초고진공 화학적 증착을 포함한 진공 프로세스들은 SixGe1-xSny 를 형성되는데 이용되어 왔다. 그러나, 이러한 기술들은 느리고 고가이며 따라서, 일반적으로 대량 생산에 적합하지 않다.
이러한 프로세스들에 대한 게르마늄 전구체는 통상적으로 디게르만 (Ge2H6) 또는 트리게르만 (Ge3H8) 을 포함한다. 필름이 실리콘을 포함할 때, 실리콘 전구체는 통상적으로 디실란 (Si2H6), 트리실란 (Si3H8), 또는 그 외 고차의 실란 화합물들, 또는 (H3Ge)xSiH4-x (x=1-4), (H3Si)xGeH4-x (x=1-4) 의 일반식을 갖는 헤테로-뉴클리어 Si-Ge 화합물들을 포함한다.
이러한 프로세스들은 일반적으로 결정화 SixGe1-xSny 층들을 성막 또는 성장하도록 동작하지만, 디게르만, 트리게르만, 또는 보다 고차의 게르만 전구체들 및/또는 디실란 또는 트리실란의 이용은 수개의 면들에서 문제를 갖는다. 예를 들어, 디게르만 또는 보다 고차의 게르만 전구체들, 이를 테면, 트리게르만을 이용한, SixGe1-xSny 를 포함한 필름들 또는 층들의 형성은 특정 캐리어 가스들 (예를 들어, 수소) 및/또는 도펀트들 (예를 들어, p-타입 도펀트들) 이 전구체와 함께 이용될 때 선택적이지 못하다. 또한, 디게르만은 농축된 형태에서 비교적 안정적이지 못하고 (폭발성이 있고), 그 결과, 베셀에 포함된 전구체의 양이, 예를 들어, 154 그램 미만으로 제한될 수도 있으며, 이는 결국 이러한 전구체를 이용한 프로세스들의 스루풋을 비교적 낮아지게 한다. 추가로, 디게르마늄 및 보다 고차의 게르마늄은 비교적 고가이다. 이와 유사하게, 고차의 실란들은 비교적 고가이고, 비교적 낮은 성장율들을 가져올 수 있다. 따라서, SixGe1-xSny 을 형성하기 위한 개선된 프로세스들이 요구된다. 또한, SixGe1-xSny 의 층들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들의 대량 생산에 적합한 개선된 방법들이 요구된다.
본 개시물의 여러 실시형태들은 SixGe1-xSny 필름들을 형성하는 방법들, SixGe1-xSny 필름들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들, 및 SixGe1-xSny 필름들을 형성하는 시스템들에 관한 것이다. 본원에 설명된 방법들은 예를 들어, 반도체 디바이스들에서의 스트레서 필름들, 및 광전자 디바이스들에서의 튜닝가능 밴드갭 층들을 포함하는 여러 애플리케이션들에 적합한 SixGe1-xSny 필름들을 형성하는데 이용될 수 있다. 본 개시물의 여러 실시형태들이 종래 기술의 방법들, 필름들, 구조체들, 디바이스들 및 시스템들의 결함들을 해결하는 방식들이 설명되어 있지만, 일반적으로 본 개시물은 실란 및/또는 게르마늄을 전구체로서 이용하여 SixGe1-xSny 을 형성하는 방법들을 제공한다. 예시적인 방법들은 비용 효율적인 방식으로 SixGe1-xSny 를 포함하는 필름들, 구조체들 및/또는 디바이스들을 형성하는데 이용될 수 있고/있거나 이러한 필름들, 구조체들 및/또는 디바이스들을 시간 효율적인 방식으로 형성하는데 이용될 수 있다. 본원에 설명된 여러 방법들은 특히 SixGe1-xSny 필름들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들의 대량 생산에 이용하기 위해 적합하다.
본원에 이용된 바와 같이, SixGe1-xSny 필름들 (또한 본원에서는 층들로서 지칭됨) 은 원소들, 실리콘, 게르마늄 및 주석을 포함할 수 있는 층들이다. 본 개시물의 여러 실시형태들에 따르면, SixGe1-xSny 필름들은 결정성이고, 결정화 기판 또는 층 위에 놓여 에피택셜하게 형성된다. 필름들은 합금의 형태로 될 수 있다. 예시적인 SixGe1-xSny 필름들은 0, 또는 0 at% 초과 내지 약 15 at% 또는 약 2 at% 내지 약 15 at% 의 주석, 0 또는 0 at% 초과 내지 약 30 at%, 또는 약 1 at% 내지 약 30 at% 의 실리콘, 또는 약 55 at% 내지 약 65 at% 또는 약 75 at% 내지 약 95 at% 의 게르마늄을 포함한다. 층들은 추가적인 원소들, 이를 테면, 탄소 (예를 들어, GeSnSiC 합금들) 및/또는 다른 원소들, 이를 테면, 인, 붕소, 또는 도펀트들로서 통상 이용되는 다른 원소들, 및/또는 다른 원소들의 추종량 (trace amount) 을 포함할 수 있다.
본 개시물의 일부 예시적인 실시형태들에 따르면, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법들은 반응 공간을 갖는 반응기를 제공하는 단계, 반응 공간 내에 기판을 제공하는 단계, 반응 공간에 커플링된 실란을 제공하는 단계, 반응 공간에 커프링된 게르마늄 전구체 (예를 들어, 게르만) 를 제공하는 단계, 반응 공간에 커플링된 주석 전구체 소스를 제공하는 단계, 및 기판의 표면 상에 SixGe1-xSny 의 층을 에피택셜하게 형성하는 단계를 포함한다. 전구체들 중 하나 이상은 반응 챔버의 주입구에 또는 그 근처에서 예를 들어, 반응기의 주입 매니폴드 또는 도입구에서 혼합될 수 있다. 추가의 양태들에 따르면, 크로스-플로우 반응기가 SixGe1-xSny 층(들)을 형성하는데 이용된다. 또 다른 추가의 양태들에 따르면, (캐리어 가스들을 포함하지 않은) 주석 전구체에 대한 실란의 플로우레이트의 비는 약 2 내지 약 5, 또는 약 2 내지 약 10 또는 약 2 내지 약 15 의 범위에 있다. 예시적인 방법들은 추가적인 전구체들, 이를 테면, 탄소 전구체들 및/또는 도펀트 전구체들을 반응 공간에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이러한 추가적인 전구체(들)은 반응 챔버의 도입구에 또는 근처에서, 및/또는 반응기의 보다 상류에서 다른 전구체들 중 하나 이상과 혼합될 수 있다.
기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 다른 예시적인 방법들은 반응 공간을 갖는 반응기 (예를 들어, 크로스-플로우 반응기) 를 제공하는 단계, 반응 공간 내에 기판을 제공하는 단계, 반응 공간에 커플링된 실리콘 소스 (예를 들어, 실란) 을 제공하는 단계, 반응 공간에 커플링된 게르만을 제공하는 단계, 반응 공간에 커플링된 주석 전구체 소스를 제공하는 단계, 및 기판의 표면에 SixGe1-xSny 의 층을 애픽택셜하게 형성하는 단계를 포함한다. 주석 전구체에 대한 실란의 플로우레이트의 비는 약 2 내지 약 15 의 범위에 있거나 또는 본원에 설명된 바와 같은 다른 실란:주석 전구체 비들의 범위일 수 있다. 예시적인 방법들은 추가적인 전구체들, 이를 테면, 탄소 전구체들 및/또는 도펀트 전구체들을 반응 공간에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이러한 추가적인 전구체(들)은 반응 챔버의 도입구에 또는 근처에서 또는 반응기의 보다 상류에서 다른 전구체들 중 하나 이상과 혼합될 수 있다.
본원에 설명된 방법들에 대한 반응 공간 온도는 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃, 약 275 ℃ 내지 약 475 ℃, 또는 약 300 ℃ 내지 약 420 ℃ 의 범위에 있을 수 있다. 이 단계 동안에 예시적인 반응 챔버 압력들은 약 500 Torr 내지 약 760 Torr, 약 600 Torr 내지 약 760 Torr, 또는 약 700 Torr 내지 약 760 Torr 의 범위이다. 상대 저온들 및/또는 상대 고압들은 본원에 설명된 바와 같이 형성되는 하나 이상의 SixGe1-xSny 층들을 포함하는 구조체들 및 디바이스들을 제조하는 것과 연관된 낮은 스루풋 시간들을 허용한다.
본 개시물의 여러 실시형태들의 예시적인 양태들에 따르면, 전구체들의 플로우레이트들의 비 또는 부분 압력들은 대량 생산 조건들 하에서 고품질 필름 형성을 촉진하도록 선택될 수 있다.
본 개시물의 추가적인 실시형태들에 따르면, 구조체는 하나 이상의 SixGe1-xSny 필름들을 포함하고, 예를 들어, 본원에 개시된 방법을 이용하여 형성된다. 구조체들은 또한 추가적인 층들, 이를 테면, 디바이스들을 형성하는데 통상 이용된 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구조체들은 FinFET 디바이스의 부분으로서 버퍼층 및/또는 핀 층을 형성할 수 있는 게르마늄층을 포함할 수 있다.
본 개시물의 또 다른 추가적인 예시적인 실시형태들에 따르면, 디바이스는 하나 이상의 SixGe1-xSny 필름들을 포함하는 구조체를 포함하거나 또는 이 구조체를 이용하여 형성된다.
그리고 본 개시물의 또 다른 추가적인 예시적인 실시형태들에 따르면, 하나 이상의 SixGe1-xSny 필름들을 형성하는 시스템은 반응 공간, 반응 공간에 커플링된 게르마늄 전구체 (예를 들어, 게르만) 소스, 반응 공간에 커플링된 주석 전구체 소스, 및 반응 공간에 커플링된 실리콘 전구체 (예를 들어, 실란) 을 포함하는 기상 반응기를 포함한다. 시스템은 반응 챔버의 도입구에서 또는 도입구 근처에서 (예를 들어, 주입 매니폴드에서) 전구체들 중 하나 이상 (예를 들어, 모든 전구체들) 을 혼합하도록 구성될 수 있다 (예를 들어, 전구체들을 혼합하게 하도록 구성되는 동작 제어 메카니즘을 가질 수 있다).
상술한 요약 및 다음의 상세한 설명 양쪽 모두는 본 개시물을 제한하려는 것이 아닌 예시적인 것에 불과하다.
본 개시물의 예시적인 실시형태들의 보다 완전한 이해는 다음의 예시적인 도면들과 함께 고려될 때 상세한 설명 및 청구범위를 참조로 도출될 수 있다.
도 1 은 본 개시물의 예시적인 실시형태들에 따른 하나 이상의 SixGe1-xSny 필름들을 형성하는 시스템을 예시한다.
도 2 는 본 개시물의 추가의 예시적인 실시형태들에 따른 하나 이상의 SixGe1-xSny 필름들을 형성하는 방법을 예시한다.
도 3 은 본 개시물의 예시적인 실시형태들에 따라 형성된 고정된 SiH4, GeH4, 및 SnCl4 플로우들로 성장되는 여러 조성물들의 SixGe1-xSny 층들을 보여주는 XRD 플롯을 예시한다.
도 4 는 본 개시물의 예시적인 실시형태들에 따라 형성된 5 % Sn 및 8 % Si 를 갖는, Ge 버퍼 층 상의 예시적인 SixGe1-xSny 층을 보여주는 RBS 플롯을 예시한다.
도 5 는 본 개시물의 예시적인 실시형태들에 따라 형성된 여러 SixGe1-xSny 필름들의 라만 스펙트럼을 예시한다.
도 6 내지 도 13 은 본 개시물의 또 다른 추가적 예시적인 실시형태들에 따른 예시적 구조체들을 예시한다.
도면들에서의 엘리먼트들은 단순화 및 명확화를 위하여 예시된 것으로서 반드시 일정 스케일로 도시된 것은 아님을 주지해야 한다. 예를 들어, 도면들에서 엘리먼트들의 치수들은 본 개시물의 예시된 실시형태들의 이해를 개선하도록 돕기 위하여 다른 엘리먼트들에 비해 과장될 수도 있다.
아래 제공되는 방법들, 시스템들, 구조체들, 및 디바이스들의 예시적인 실시형태들의 설명은 단지 예시에 불과하며, 예시의 목적들로만 의도되며, 다음의 설명은 개시물 또는 청구항들의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 언급된 특징들을 갖는 다수의 실시형태들의 인용은 추가적인 특징들을 갖는 다른 실시형태들 또는 언급된 특징들의 상이한 조합들을 포함하는 다른 실시형태들을 배제하도록 의도되지 않는다.
본 개시물은 일반적으로 기판 위에 놓이는, 실리콘, 게르마늄 및 주석을 포함하는 결정화 합금 층들과 같은 층들을 형성하는 방법들에 관한 것이다. 실리콘 게르마늄 주석 (SixGe1-xSny) 층들은 추가적인 원소들, 이를 테면, 탄소를 포함할 수 있고, 이 탄소는 실리콘 게르마늄 주석 층 및/또는 도펀트들 (예를 들어, p-형 도펀트들, 이를 테면, 붕소 (B) 및/또는 n-형 도펀트들, 이를 테면, 인 (P) 및 비소 (As)) 를 갖는 결정 격자의 부분을 형성한다.
예시적인 SixGe1-xSny 층들은 0 또는 0 at% 초과 내지 약 15 at% 의 주석, 약 2 at% 내지 약 15 at% 의 주석, 또는 약 3 at% 내지 약 12 at% 의 주석을 포함한다. SixGe1-xSny 는 0 at% 초과의 주석, 2 at% 초과의 주석, 또는 3 at% 초과의 주석을 포함할 수 있다. SixGe1-xSny 층들은 추가적으로 또는 대안으로서, 0 또는 0 at% 초과 내지 약 30 at% 의 실리콘 또는 약 1 at% 내지 약 30 at% 의 실리콘, 또는 약 3 at% 내지 약 25 at% 의 실리콘을 포함할 수 있다. 예시적인 SixGe1-xSny 층들은 추가적으로 또는 대안으로서, 약 55 at% 내지 약 65 at% 의 게르마늄 또는 약 60 at% 내지 약 70 at% 의 게르마늄 또는 약 80 at% 내지 약 90 at% 의 게르마늄을 포함할 수 있다. 층들이 탄소를 포함할 때, SixGe1-xSnyC 층들은 0 또는 0 at% 초과 내지 약 1 at% 의 탄소, 또는 약 2 at% 내지 약 3 at% 의 탄소 또는 약 4 at% 내지 약 5 at% 의 탄소를 포함할 수 있다.
SixGe1-xSny 층들은 퀀텀 웰 구조체들 및 디바이스들의 부분으로서, 및/또는 광전자 디바이스들에서의 층들로서, 반도체 디바이스들에서의 다른 층들에서의 캐리어 이동도들을 증가시키는 스트레인 층들을 포함한 여러 애플리케이션들에 적합한 구조체들 및 디바이스들을 형성하는데 이용될 수 있다. 예시적인 구조체들 및 디바이스들이 아래 논의된다.
본원에 이용된 "기판"은 재료가 성막될 수 있는 표면을 갖는 임의의 재료를 지칭한다. 기판은 벌크 재료, 이를 테면 실리콘 (예를 들어, 단결정 실리콘, 단결정 게르마늄, 또는 다른 반도체 웨이퍼) 를 포함할 수 있거나 또는 벌크 재료 위에 놓이는 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 또한, 기판은 기판의 층의 적어도 일부분 상에 또는 일부분 내에 형성된 여러 토폴로지들, 이를 테면, 트렌치들, 비아들 등을 포함할 수 있다. 예시적인 기판들은 실리콘 웨이퍼, 실리콘 위에 놓이는 게르마늄을 포함한 층, 및 실리콘 위에 놓이는 게르마늄 주석을 포함한 층을 포함한다.
도면들로 다시 돌아가면, 도 1 은 본원에 설명된 방법들을 이용하여 기판 위에 SixGe1-xSny 층들을 형성하기에 적합한 시스템 (100) 을 예시한다. 예시된 예에서, 시스템 (100) 은 반응기 (102), 실란 소스 (104), 게르마늄 (예를 들어, 게르만) 전구체 소스 (106), 주석 전구체 소스 (108), 퍼지 및/또는 캐리어 가스 소스 (110), 선택적 믹서 (112), 선택적 흡기 플리넘 (plenum)(114), 및 배기 (예를 들어, 진공) 소스 (116) 를 포함한다. 소스들 (104-110) 은 라인들 (118-132) 및 밸브들 (134-140) 을 이용하여 믹서 (112) 또는 반응기 (102) 에 커플링될 수도 있다. 예시되지 않았지만, 시스템, 이를 테면 시스템 (100) 은 추가적인 소스들 및 다른 전구체들, 이를 테면, 탄소 전구체들, 및/또는 도펀트들 (예를 들어, n-형 도펀트들, 이를 테면, 인 또는 비소 또는 p-형 도펀트들, 이를 테면, 탄소) 에 대응하는 전달 라인들을 포함할 수도 있다. 추가적으로 또는 대안으로서, 하나 이상의 도펀트들은 전구체 소스들 (102-108) 중 하나 이상에 포함될 수도 있다. 추가로, 별개로 예시되어 있지만, 둘 이상의 도펀트들이 공통 소스에 혼합될 수도 있다.
소스들은 비교적 순수하고 - 예를 들어, 약 99.999 % 이상 순수할 수 있거나 또는 캐리어와 혼합될 수 있다. 실란의 경우, 실란 소스 (104) 는 캐리어에 약 1 내지 10 at% 의 실란을 포함할 수 있거나 또는 약 100 at% 의 실란을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 게르마늄 전구체 소스 (106) (예를 들어, 게르만) 는 캐리어에 약 1.5 at% 내지 약 5 at% 또는 약 10 at% 의 게르만을 포함할 수 있다. 또한, 예시적인 시스템들은 본원에 주지된 전구체들로 구성되거나 또는 본질적으로 구성되거나 또는 포함할 수 있다.
반응기 (102) 는 클러스터 툴의 일부 또는 독립형 반응기일 수 있다. 또한, 반응기 (102) 는 특정 프로세스, 이를 테면, 성막 프로세스에 전용될 수 있거나 또는 반응기 (102) 는 예를 들어, 다른 프로세스들을 위해 예를 들어, 층 패시베이션, 클리닝, 및/또는 에치 프로세싱을 위해 이용될 수도 있다. 예를 들어, 반응기 (102) 는 화학적 기상 증착 (CVD) 프로세싱, 이를 테면, ASM 사로부터 이용가능한 Epsilon® 2000 Plus, Epsilon® 3200, 또는 Intrepid XP 에 통상 이용된 반응기를 포함할 수 있고, 다이렉트 플라즈마, 및/또는 원격 플라즈마 장치 (예시 생략), 및/또는 여러 가열 시스템들, 이를 테면, 방사성 (radiant), 유도성 및/또는 저항성 가열 시스템들 (또한 예시 생략) 을 포함할 수도 있다. 플라즈마를 이용하는 것은 하나 이상의 전구체들의 반응성을 강화할 수도 있다. 예시된 반응기는 단일 기판, 수평 플로우 (크로스-플로우) 반응기이며, 이 반응기는 낮은 체류 시간을 갖고 기판 (142) 상에 반응물들의 판상 플로우 (laminar flow) 를 가능하게 하며, 이는 결국 비교적 고속의 순차적 기판 프로세싱을 용이하게 한다. 시스템 (100) 에 적합한 예시적인 CVD 반응기는 2009년 1월 13일 특허된 Pomarede 등의 미국 특허 제7,476,627호에 설명되어 있으며 그 전체 내용은 본 개시물과 내용이 충돌하지 않는 범위 내에서 본원에 참조로서 포함한다. 크로스-플로우 반응기는 비교적 낮은 비용의 대량 생산에 적합한 조건들 하에서 기판의 표면 상에 고품질 SixGe1-xSny 층들을 생성하는 것으로 밝혀졌다.
반응기 (102) 의 반응 챔버 (144) 의 동작 압력은 여러 인자들에 따라 변할 수도 있다. 반응기 (102) 는 예를 들어, 초고진공 또는 분자 빔 에피택시 기술에 비해 SixGe1-xSny 층들의 비교적 고속의 형성을 허용하는 대기압 근방에서 또는 보다 낮은 압력에서 동작하도록 구성될 수도 있다. 층 형성 단계들 동안에 예를 들어, 반응기 (102) 의 동작 압력은 약 500 Torr 내지 약 760 Torr, 약 600 Torr 내지 약 760 Torr, 또는 약 700 Torr 내지 약 760 Torr 범위에 있다. 반응 공간 온도는 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃, 약 275 ℃ 내지 약 475 ℃, 또는 약 300 ℃ 내지 약 420 ℃ 의 범위에 있을 수 있다.
실란 소스 (104) 는 실란 (SiH4) 을 포함하고, 선택적으로 캐리어를 포함할 수 있다. 실란 소스 (104) 는 선택적으로 하나 이상의 도펀트 화합물들, 이를 테면, 광전자 및/또는 반도체 디바이스들을 제조하는데 통상 이용되는 화합물들을 포함할 수 있다. 예시적인 p-형 도펀트 화합물들은 B2H6 을 포함하고, 예시적인 n-형 도펀트 화합물들은 PH3 및 AsH3 을 포함한다. 실란의 이용은 보다 고차의 실란 화합물들, 이를 테면, 디실란, 트리실란, 테트라실란 (Si4H10), 네오펜타실란 (Si5H12) 및 더 고차의 실란의 이용보다 더 유리한데 그 이유는 실란이 비교적 덜 고가이고 더 쉽게 이용가능하기 때문이다. 발명자들은, 본원에 개시된 압력들, 크로스-플로우 반응기 및/또는 반응물들의 비를 이용하는 것은 다른 고차의 실란들보다는, 실란을 이용하여 고품질의 SixGe1-xSny 층들의 형성을 가능하게 함을 알아냈다.
게르마늄 전구체 소스 (106) 는 게르만 (GeH4) 을 포함할 수 있고, 선택적으로, 하나 이상의 캐리어 가스들 및/또는 도펀트 화합물들, 이를 테면, 광전자 및/또는 반도체 디바이스들을 제조하는데 통상 이용되는 화학물들, 예를 들어, B2H6 및/또는 PH3, AsH3 을 포함할 수도 있다.
게르만의 이용은 SixGe1-xSny 층들을 형성하는데 이용된, 다른 전구체들, 이를 테면, 디게르만, 트리게르만, 및 그외 고차의 게르만들에 비해 유리하며, 그 이유는 게르만은 여러 캐리어 가스들 (예를 들어, 수소, 질소 등) 과 혼합될 때 비교적 선택성이 있고, 또한 도펀트들 (예를 들어, p-형 도펀트들) 이 전구체와 함께 이용되는 경우에도 비교적 선택성이 있기 때문이다. 또한, 게르만은 고차의 디게르만들에 비해 비교적 안전하며, 따라서, 고차의 게르만들에 비해 더 높은 양들로 이용되고/되거나 수송될 수 있다. 또한, 게르만은 다른 층들을 위한 전구체, 이를 테면, 게르마늄으로서 이용될 수 있으며, 고차의 게르만 화합물들에 비해 보다 쉽게 이용가능하고 덜 고가이다.
주석 전구체 소스 (108) 는 SixGe1-xSny 층들에 주석을 제공하기에 적합한 임의의 화합물을 포함한다. 예시적인 주석 전구체들은 염화 주석 (SnCl4), 듀테로화 주석산화물 (deuterated stannane)(SnD4), 및 메틸 및/또는 할로겐화물 치환된 주석산화물들, 이를 테면, 화학식 Sn(CH3)4-nXn (여기에서, X 는 H, D (듀테륨), Cl, 또는 Br 이고, n 은 0, 1, 2, 또는 3 임); ZSn(CH3)3-nXn (여기에서, Z 는 H 또는 D 이고, X 는 Cl 또는 Br 이고, n 은 0, 1, 또는 2 임); Z2Sn(CH3)2-nXn (여기에서, Z 는 H 또는 D 이고, X 는 Cl 또는 Br 이고, n 은 0 또는 1 임); 또는 SnBr4 를 갖는 화합물들을 포함한다. 본 개시물과 함께 이용하기에 적합한 일부 예시적인 주석 전구체들은, 2013년 3월 4 일 출원되고 발명의 명칭이 "TIN PRECURSORS FOR VAPOR DEPOSITION AND DEPOSITION PROCESSES" 인 제 13/783,762 호에 보다 자세하게 설명되어 있으며, 본원에서는 그 내용이 본 개시물과 충돌하지 않는 범위로 그 전체 내용을 참조로서 포함한다.
퍼지 및/또는 캐리어 가스 소스 (110) 는 임의의 적절한 퍼지 또는 캐리어 가스를 포함할 수도 있다. 캐리어 및 퍼지 가스들로서 적합한 예시적인 가스들은 질소, 아르곤, 헬륨, 및 수소를 포함한다.
시스템 (100) 은 또한 가스 분배 시스템을 포함할 수 있다. 가스들 사이 (예를 들어, 소스들 (104-110) 로부터) 의 고속 스위칭을 허용하는 예시적인 가스 분배 시스템은 2012년 4월 10일 특허되고 발명의 명칭이 "Gas Mixer and Manifold Assembly for ALD Reactor"인 Schmidt 등의 미국 특허 제 8,152,922 호에 설명되어 있으며, 본원에서는 그 내용이 본 개시물과 충돌하지 않는 범위로 그 전체 내용을 참조로서 포함한다. 가스 분배 시스템은 예를 들어, 가스들이 플리넘 (114) 또는 반응기 (102) 에 도달하기 전에 (가스 소스 (108) 로부터의 퍼지 가스와는 상이하거나 또는 동일할 수 있는) 캐리어 가스 및 하나 이상의 전구체 가스들을 혼합하는데 이용될 수도 있다.
이하, 도 2 를 참조하여 보면, SixGe1-xSny 층을 형성하는 예시적인 방법 (200) 이 예시된다. 방법 (200) 은 기상 반응기를 제공하는 단계 (단계 202), 기상 반응기 내에 기판을 제공하는 단계 (단계 204), 반응기의 반응 공간에 전구체를 제공하는 단계 (단계 206), 및 기판 위에 놓이는 SixGe1-xSny 층을 형성하는 단계 (단계 208) 를 포함한다. 방법 (200) 은 선택적으로, 기판 위에 놓이는 절연층을 형성하는 단계 (단계 210) 및/또는 절연층 내에 비아를 형성하는 단계 (단계 212) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계 202 동안에, 기상 반응기, 이를 테면, 에피택셜 성장에 적합한 CVD 반응기가 제공된다. 반응기는 단일 기판, 판상 크로스-플로우 반응기일 수 있다. 적절한 반응기들은 ASM 사로부터, 상표명 Epsilon® 2000 Plus, Epsilon® 3200, 및 Intrepid XP 로 입수가능하다.
단계 204 동안에, 기판은 반응기의 반응 챔버 내에 제공된다. 기판은 반응 시스템의 로딩 로드 로크로부터 수납될 수도 있고, 적절한 수송 메카니즘을 이용하여 반응 챔버와 같은 반응 공간에 수송될 수도 있다. 이 단계 동안에, 반응 공간은 본원에 주지된 압력들 및 온도들과 같이 SixGe1-xSny 층 형성을 위한 적절한 압력 및 온도에 놓일 수 있다.
단계 206 에서, 실란, 게르마늄 전구체, 및 주석 전구체는 반응기의 반응 공간에 제공된다. 전구체들은 이들 전구체들을 포함하거나, 본질적으로 구성되거나, 또는 구성될 수 있다. 실란, 게르마늄 전구체, 및 주석 전구체는 챔버에 진입하기 전에 (예를 들어, 믹서 (112) 에서) 혼합될 수 있다. 실란, 게르마늄 전구체 및 주석 전구체는 반응 공간에 진입하기 전에 하나 이상의 캐리어 가스들과 개별적으로 또는 여러 조합들로 혼합될 수 있다. 임의의 조합으로 전구체들 중 하나 이상은 반응 챔버의 상류에서, 이를 테면, 믹서에서, 믹서의 상류에서, 및/또는 개별적인 소스 내에서 캐리어와 혼합될 수 있다. 이 단계 동안에, 실란의 부분 압력은 약 5 Torr 내지 약 20 Torr 의 범위일 수 있거나; 게르마늄 전구체 (예를 들어, 게르만) 의 부분 압력은 약 300 Torr 내지 약 450 Torr 의 범위일 수 있거나; 또는 주석 전구체 (예를 들어, 염화 주석) 의 부분 압력은 약 1 Torr 내지 약 3 Torr 의 범위일 수 있다.
단계 208 동안에, SixGe1-xSny 의 결정화 층 (예를 들어, 에피택셜 층) 은 기판 위에 놓이게 형성된다. 위에 주지된 바와 같이, 층 형성 단계들 동안의 반응 공간의 동작 압력은 약 500 Torr 내지 약 760 Torr, 약 600 Torr 내지 약 760 Torr, 또는 약 700 Torr 내지 약 760 Torr 의 범위일 수 있다. 그리고, 반응 공간 온도는 약 200 ℃ 내지 약 500 ℃, 약 275 ℃ 내지 약 475 ℃, 또는 약 300 ℃ 내지 약 420 ℃ 의 범위에 있을 수 있다.
단계 210 동안에, 임의의 적절한 절연층, 이를 테면, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 질화물이 기판 상에 성막된다. 그 후 단계 212 동안에, 하나 이상의 비아들이 절연층 내에 형성된다. 반응성 이온 에칭 또는 다른 적절한 기술들이 하나 이상의 비아들을 형성하는데 이용될 수 있다.
단계들 210 및 212 이 수행되는 경우들에서, 단계 206 동안에 형성된 SixGe1-xSny 층은 비아들 내에 선택적으로 형성될 수 있다. 위에 주지된 바와 같이, 게르만 전구체의 이용이 유리하며, 그 이유는 여러 캐리어 가스들을 이용할 때 및/또는 층이 하나 이상의 도펀트들, 이를 테면, p-형 도펀트들을 포함할 때 비교적 선택성이 있기 때문이다.
도 3 은 실리콘 기판 위에 놓이는 게르마늄 층 상에 고정된 실란, 게르만, 및 염화 주석 플로우 레이트들로 성장되는 여러 조성물들의 SixGe1-xSny 층들의 X-레이 회절 (XRD) 플롯을 예시한다. 필름들의 성막 동안에 반응 공간 온도는 300 ℃ 내지 375 ℃ 사이에서 달라진다. 플롯은, SixGe1-xSny 층들의 조성물이 게르마늄에 격자 매칭되도록 조정될 수 있거나 또는 점점더 스트레인될 수 있음을 예시한다.
도 4 는 실리콘 기판 상의 게르마늄 층 위에 놓이게 형성되는 SixGe1-xSny 층의 Rutherford 백스캐터링 스펙트럼의 정렬형 및 랜덤형 수율을 예시한다. SixGe1-xSny 는 약 5 % 의 주석 및 약 8% 의 실리콘을 포함하고, 약 320 ℃ 의 온도에서 성장되었다. 랜덤 스펙트럼에 비해 정렬형 스펙트럼의 낮은 수율은 SixGe1-xSny 층이 치환형 합금인 것을 나타낸다.
도 5 는 필름들에서의 3원 결합 및 필름들이 치환형 합금들임을 예시하는 여러 조성물들의 SixGe1-xSny 층들의 라만 스펙트럼을 예시한다.
도 6 내지 도 12 는 예를 들어, 본원에 개시된 예시적인 시스템들, 및/또는 방법들을 이용하여 형성될 수 있는 예시적인 구조체들 (600-1200) 을 예시한다.
구조체 (600) 는 기판 (602), 버퍼층 (604), 및 (예를 들어, 층 (604) 위에 놓이게 애픽택셜하게 형성된) SixGe1-xSny 층 (606) 을 포함한다. 기판 (602) 은 예를 들어, 실리콘 기판을 포함할 수 있다. 기판 (602) 은 전자 또는 광전자 디바이스들을 형성하는데 이용되는 재료들의 추가적인 층들을 포함할 수 있다. 버퍼층 (604) 은 기판 (602) 위에 놓이게 에피택셜하게 형성되는 게르마늄의 층을 포함할 수도 있거나 또는 예를 들어, 게르마늄의 층일 수 있다. SixGe1-xSny 층 (606) 은 예를 들어, 방법 (200) 을 이용하여 형성될 수 있다. 기판 (600) 은 여러 전자 또는 광전자 디바이스들을 형성하는데 이용될 수 있다.
버퍼층 (604) 의 두께는 예를 들어, 약 0.5 내지 약 0.7, 또는 약 0.8 내지 약 0.9 의 범위일 수 있거나, 또는 약 1 마이크론 두께일 수 있다. SixGe1-xSny 층 (606) 의 두께는 약 1 nm 내지 약 9 nm, 또는 약 10 nm 내지 약 100 nm 의 두께의 범위일 수 있다.
구조체 (700) 는 구조체 (700) 가 추가 층 (708) 을 포함하는 것을 제외하고는 구조체 (600) 와 유사하다. 구조체 (700) 는 기판 (702), 버퍼층 (704), SixGe1-xSny 층 (706) 및 게르마늄 층 (708) 을 포함한다. 기판 (702), 버퍼층 (704) 및 SixGe1-xSny 층 (706) 은 도 6 과 연계하여 설명된 대응하는 기판 및 층들과 동일할 수 있고, 동일한 두께를 가질 수 있다. 게르마늄 층 (708) 의 두께는 예를 들어, 약 1 내지 약 3, 또는 약 4 내지 약 9 의 범위일 수 있거나, 또는 약 10 nm 두께일 수 있다. 게르마늄 층 (708) 은 예를 들어, 전구체로서 게르만에 의한 에피택셜 프로세스를 이용하여 SixGe1-xSny 층 (706) 위에 놓이게 에피택셜하게 형성될 수 있다.
구조체 (800) 는 기판 (802), 버퍼층 (804), SixGe1-xSny 층 (806), 및 SixGe1-xSny 층 (806) 위에 놓이게 에피택셜하게 형성된 게르마늄 주석 (GeSn) 층 (808) 을 포함한다. 기판 (802) 및 층들 (804-806) 은 도 6 및 도 7 과 연계하여 위에 설명된 대응하는 층들과 동일하거나 또는 유사할 수 있고 동일한 두께를 가질 수 있다. GeSn 층 (808) 은 약 1 내지 약 3, 또는 약 4 내지 약 9 의 두께를 가질 수 있거나 약 10 nm 두께일 수 있다. GeSn 층 (808) 은 예를 들어, 게르만 및 주석 전구체, 이를 테면, 염화 주석을 이용하여 형성될 수 있다. GeSn 층 (808) 은 예를 들어, 약 1 at% 내지 약 8 at% 또는 약 9 at% 내지 약 15 at% 의 주석을 포함할 수 있다.
구조체 (900) 는 기판 (902), 게르마늄 층 (904), GeSn 층 (906), 및 SixGe1-xSny 층 (908) 을 포함한다. 층들의 조성물은 도 8 과 연계하여 위에 설명된 대응하는 층들과 동일할 수 있다 (게르마늄 층 (904) 은 버퍼층 (804) 에 대응한다). 예시된 예에서, 버퍼층 (904) 은 버퍼층들 (604-804) 과 동일한 두께를 가질 수 있고, GeSn 층의 두께는 약 100 nm 내지 약 400 nm, 또는 약 500 nm 내지 약 900 nm 의 범위일 수 있거나 또는 약 1000 nm 일 수 있다. SixGe1-xSny 층 (908) 은 SixGe1-xSny 층들 (606, 706, 및 806) 과 동일한 두께를 가질 수 있다. 구조체 (900) 는, GeSn 층 (906) 및 SixGe1-xSny 층 (908) 이 도 8 에 예시된 구조체에 비해, 역순으로 형성된 것을 제외하고는, 구조체 (800) 와 유사하다.
퀀텀 웰 구조체들 및 디바이스들에 적합한 구조체 (1000) 는 기판 (1002), 버퍼층 (1004), 제 1 SixGe1-xSny 층 (1006), GeSn 층 (1008), 및 제 2 SixGe1-xSny 층 (1006) 을 포함한다. 여러 층들이 위에 설명된 바와 같이 형성될 수 있다. 버퍼층 (1004), 제 1 및 제 2 SixGe1-xSny 층들 (1006 및 1010) 및 GeSn 층 (1008) 은 위에 주지된 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 버퍼층 (1004) 은 약 1 마이크론 두께일 수 있고, 제 1 및 제 2 SixGe1-xSny 층들 (1006 및 1010) 은 각각 약 50 nm 두께일 수 있고, GeSn 층 (1008) 은 약 10 nm 두께일 수 있다. 층들 (1008-1010) 은 퀀텀 웰 구조체를 형성하기 위해 원하는 횟수로 반복할 수 있다.
도 11 은 퀀텀 웰 구조체 또는 디바이스로서 이용하기에 적합한 다른 구조체 (1100) 를 예시한다. 구조체 (1100) 는 기판 (1102), 버퍼층 (1104), 제 1 SixGe1-xSny 층 (1106), 제 1 Ge 층 (1108), GeSn 층 (1110), 제 2 Ge 층 (1112) 및 제 2 SixGe1-xSny 층 (1114) 을 포함한다. 버퍼층 (1104), 제 1 및 제 2 SixGe1-xSnySixGe1-xSny 층들 (1106 및 1114), 제 1 및 제 2 Ge 층들 (1108 및 1112), 및 GeSn 층 (1110) 은 위에 주지된 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 버퍼층 (1104) 은 약 1 마이크론 두께일 수 있고, 제 1 SixGe1-xSny 층 (1106) 은 약 50 nm 두께일 수 있고, 제 1 Ge 층 (1108) 및 제 2 Ge 층 (1112) 은 약 50 nm 두께일 수 있고, GeSn 층 (1110) 은 약 10 nm 두께일 수 있고, 제 2 SixGe1-xSny 층 (1114) 은 약 10 nm 두께일 수 있다. 층들 (1106-1114) 은 퀀텀 웰 구조체를 형성하기 위해 원하는 횟수로 반복할 수 있다.
도 12 는 본 개시물의 여러 실시형태들에 따른 또 다른 구조체 (1200) 를 예시한다. 구조체 (1200) 는 기판 (1202), 제 1 SixGe1-xSny 층 (1204), GeSn 층 (1206), 및 제 2 SixGe1-xSny 층 (1208) 을 포함한다. 구조체 (1200) 는 구조체 (1200) 가 버퍼층 (1004) 을 포함하지 않는 것을 제외하고는 구조체 (1000) 와 유사하다. 구조체 (1200) 의 층들은 구조체 (1000) 를 형성하는데 이용된 동일한 기술들을 이용하여 형성될 수 있고 층들은 동일하거나 또는 유사한 두께들을 가질 수 있다.
도 13 은 본 개시물의 추가적 예시적인 실시형태들에 따른 또 다른 구조체 (1300) 를 예시한다. 구조체 (1300) 는 기판 (1302), 절연층 (1304), 절연층 (1304) 내에 형성된 비아 (1306), (예를 들어, 기판 (1302) 위에 놓이게 에피택셜하게 형성된) 게르마늄 층 (1308), 및 (예를 들어, 층 (1308) 위에 놓이게 에피택셜하게 형성된) SixGe1-xSny 층 (1310) 을 포함한다. 층들 (1308 및/또는 1310) 은 예를 들어, 방법 (200) 을 이용하여 비아 (1306) 내에 선택적으로 형성될 수 있다. 기판 (1302), 게르마늄 층 (1308), 및 SixGe1-xSny 층 (1310) 은 위에 설명된 각각의 층들과 동일하거나 또는 유사할 수 있고, 동일하거나 또는 유사한 두께들을 가질 수 있다. 절연층 (1304) 은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 및/또는 실리콘 산질화물을 포함할 수 있다. 절연층 (1304) 의 두께는 약 1 내지 약 10 nm 또는 약 10 nm 내지 약 100 nm 의 범위일 수 있다.
본원에서 설명된 구성들 및/또는 접근법들은 사실상 예이고, 이러한 특정 실시형태들 또는 예들은 제한하는 의미로 고려되지 않음이 이해될 것이다. 예시적인 방법들의 경우에, 본원에 설명된 특정 루틴들 또는 단계들은 임의의 횟수의 프로세싱 전략들 중 하나 이상을 표현할 수 있다. 따라서, 설명된 여러 동작들은 설명된 시퀀스로 수행, 다른 시퀀스들로 수행, 동시에 수행, 또는 일부 경우들에 생략될 수도 있다.
본 개시물의 요지는 다양한 프로세스들, 시스템들 및 구성들의 모든 신규하고 자명하지 않은 결합들 및 서브결합들, 및 본원에 개시된 다른 특징들, 기능들, 작동들, 및/또는 속성들, 뿐만 아니라 이들의 임의의 그리고 모든 등가물들을 포함한다.

Claims (20)

  1. 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법으로서,
    반응 공간을 갖는 반응기를 제공하는 단계;
    상기 반응 공간 내에 기판을 제공하는 단계;
    상기 반응 공간에 커플링된 실란을 제공하는 단계;
    상기 반응 공간에 커플링된 게르마늄 전구체를 제공하는 단계;
    상기 반응 공간에 커플링된 주석 전구체 소스를 제공하는 단계; 및
    상기 기판의 표면에 SixGe1-xSny 의 층을 에피택셜하게 형성하는 단계를 포함하는, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게르마늄 전구체는 게르마늄 게르만을 포함하는, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에 SixGe1-xSny 의 층을 에피택셜하게 형성하는 단계 동안에, 상기 반응 공간의 동작 압력은 약 500 Torr 와 약 760 Torr 사이인, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 SixGe1-xSny 의 층은 0 초과 내지 약 15 at% 의 주석을 포함하는, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 SixGe1-xSny 의 층은 0 초과 내지 약 30 at% 의 실리콘을 포함하는, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 SixGe1-xSny 의 층은 약 55 at% 내지 약 65 at% 의 게르마늄을 포함하는, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에 SixGe1-xSny 의 층을 에피택셜하게 형성하는 단계 동안에, 상기 반응 공간에 제공된 상기 게르마늄 전구체에 대한 상기 실란의 비는 약 2 내지 약 15 인, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에 SixGe1-xSny 의 층을 에피택셜하게 형성하는 단계 동안에, 상기 반응 공간에 제공된 상기 게르마늄 전구체에 대한 상기 실란의 비는 약 3 내지 약 12 인, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에 SixGe1-xSny 의 층을 에피택셜하게 형성하는 단계 동안에, 상기 반응 공간 내의 동작 온도는 약 275 ℃ 내지 약 475 ℃ 인, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 주석 전구체 소스를 제공하는 단계는, SnCl4, SnD4, 및 메틸 및/또는 할로겐화물 치환된 주석산화물의 그룹 중 하나 이상으로부터 선택되는 주석 소스를 제공하는 단계를 포함하는, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에 SixGe1-xSny 의 층을 에피택셜하게 형성하는 단계는, 약 2 at% 내지 약 15 at% 의 주석을 포함하는 결정화 층을 성장시키는 단계를 포함하는, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에 SixGe1-xSny 의 층을 에피택셜하게 형성하는 단계는, 1 at% 내지 약 30 at% 의 실리콘을 포함하는 결정화 층을 성장시키는 단계를 포함하는, 기판 상에 SixGe1-xSny 층을 형성하는 방법.
  13. SixGe1-xSny 층을 포함하는 구조체를 형성하는 방법으로서,
    반응 공간을 포함하는 크로스-플로우 반응기를 제공하는 단계;
    상기 반응 공간 내에 기판을 제공하는 단계; 및
    실란 및 게르만을 이용하여 상기 기판의 표면에 SixGe1-xSny 을 포함하는 결정화 층을 형성하는 단계를 포함하는, SixGe1-xSny 층을 포함하는 구조체를 형성하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘 위에 놓이는 게르마늄을 포함한 층을 포함하는, SixGe1-xSny 층을 포함하는 구조체를 형성하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 SixGe1-xSny 을 포함한 층은 0 at% 초과의 주석 내지 약 15 at% 의 주석을 포함하는, SixGe1-xSny 층을 포함하는 구조체를 형성하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 SixGe1-xSny 을 포함한 층은 0 at% 초과의 실리콘 내지 약 30 at% 의 실리콘을 포함하는, SixGe1-xSny 층을 포함하는 구조체를 형성하는 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 SixGe1-xSny 을 포함한 층은 약 55 at% 의 게르마늄 내지 약 65 at% 의 게르마늄을 포함하는, SixGe1-xSny 층을 포함하는 구조체를 형성하는 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 위에 놓이는 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 내에 비아를 형성하는 단계; 및
    상기 비아 내에 SixGe1-xSny 을 포함한 층을 선택적으로 형성하는 단계를 더 포함하는, SixGe1-xSny 층을 포함하는 구조체를 형성하는 방법.
  19. 제 13 항에 기재된 방법에 따라 형성된 SixGe1-xSny 의 결정화 층을 포함하는, 구조체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 구조체는 상기 SixGe1-xSny 의 결정화 층 위에 놓이는 게르마늄을 포함한 층을 포함하는, 구조체.
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