形成半导体结构的方法与流程

文档序号:11709257阅读:235来源:国知局
形成半导体结构的方法与流程

本揭示内容是有关于一种形成半导体结构的方法。



背景技术:

半导体集成电路(ic)工业已经历了高速的成长。ic制造中的技术进步产生了好几代的ic,且每一代都比前一代制造出更小及更复杂的电路。目前,为了更高的元件密度以及更佳的电性性能,半导体工业已发展到纳米技术节点,且来自制造及设计的多项挑战已将半导体技术引导至三维设计,例如鳍状场效晶体管(finfets)。典型的鳍状场效晶体管是制造一层在基板上延伸的薄“鳍片”,鳍状场效晶体管的通道形成在鳍片内。此外,形成栅极以横越鳍,因此建置一种三面栅极结构(tri-gatestructure)。在通道的三个侧面上具有栅极是有益处的,可允许栅极从不同面向控制通道。尽管已有许多鳍状场效晶体管以及制造鳍状场效晶体管的方法被提出,但是它们并非在各方面皆令人满意。



技术实现要素:

本揭示内容的一态样是提供一种形成半导体结构的方法,此方法包括:形成包含锗的一特征结构于一基板上;移除此特征结构的一部分,使得此特征结构的一内部部分暴露出;将暴露出的此内部部分的一表面暴露于含氧的一环境;以及使用包含水的一液体处理暴露出的此内部部分的此表面。

附图说明

由下文的详细描述并参照附图阅读,能够最适当地理解本揭示内容的样态。应注意,根据工业中的标准实务,多个特征结构并未按比例绘制。实际上,为使论述明晰,可能任意地增加或缩少各种特征结构的尺寸。

图1绘示依据本揭示内容的各种实施方式的形成半导体结构的方法的流程图;

图2-12绘示依据本揭示内容的各种实施方式的制造方法中各阶段的结构的示意图。

具体实施方式

以下揭示的内容提供各种不同的实施方式或实施例,以用于实施本揭示内容的不同特征结构。以下叙述特定实施方式的组件及排列,以简化本揭示内容。当然,此等组件及排列仅为例示实施方式,并非意欲限制在此揭示的内容。例如,在下文的描述中,第一特征结构形成于第二特征结构上方或之上可以包含其中第一特征及第二特征以直接接触方式形成的实施方式,且亦可包含其中在第一特征及第二特征之间形成额外特征,而使得第一特征及第二特征没有直接接触的实施方式。此外,本揭示内容在各个实施例中使用重复的元件符号及/或字母,重复的用意仅是为了简单明了,而非设定所论述的各种实施方式及/或构造之间的关系。

半导体工业持续地缩减集成电路内元件的尺寸。数种先进的科技已被研发用于实现具有更小特征尺寸的技术节点。研究与发展探索了新的材料及构造以求更佳的装置性能,包括更高的载子迁移率以及特征结构之间更好的界面品质。然而,含有锗成分的半导体特征结构,并非在各方面皆令人满意。例如,含有锗的半导体特征结构的表面还有一些制程上的问题。

本揭示内容大致上是关于一种形成含有锗的半导体结构的方法。根据本揭示内容的各种实施方式,在此揭示的方法能有效地处理含有锗成分的半导体特征结构的表面。再者,此方法提供了高的生产效能(throughout)、经济的操作、无毒特性、节省热积存(thermalbudget)、以及无损于其他特征结构等优点。

应当理解,尽管在此可能使用第一,第二等用语来描述各种元件,但是这些元件不应被此类用语所限制。此类用语仅仅被用于区分不同元件。例如,在不脱离实施方式范围的情况下,第一元件可能被称为第二元件,类似地,第二元件也可能被称为第一元件。如本文中所使用的,用语“及/或”包括一个或多个相关所列项目的任何以及所有组合。

此外,在本文可能使用一些诸如“下方(beneath)”、“以下(below)”、“下方(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等空间相对用语,以便描述附图中一个元件或特征结构与其他元件或特征结构的关系。该等空间相对用语旨在包含附图描述的方向以及使用或操作中的装置的不同配向。此装置亦可被转向(旋转90度或其他方向),且本文使用的空间相对叙述皆应依此类推地作解释。

应当理解,当元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件时,其可直接连接或连结到另一元件,或者存有中间元件。相反地,当元件被称为“直接连接”或“直接接合”到另一元件时,则不存在中间元件。

图1绘示本揭示内容各种实施方式的形成半导体结构的方法10的流程图。半导体结构可例如为鳍状场效晶体管(finfet)。如图1所示,方法10包括操作12、操作14、操作16、操作18、操作20和操作22。图2到图12为方法10在各个制造阶段的各种示意图(部分或全部)。应当理解,尽管这些方法各别阐述了多个操作、动作及/或特征结构,然而并非所叙述的全部操作、动作及/或特征结构都是必要的,并且其他未叙述的操作、动作及/或特征结构亦可能存在。此外,在某些实施方式中,操作及/或动作的顺序可能与附图中绘示的不同。再者,在某些实施方式中,所阐述的操作及/或动作可进一步被划分为子操作及/或子动作,但在其他实施方式中,所阐述的某些动作可以与另一者同时进行。

在图1的操作12中,形成包含锗的半导体特征结构于基板上。图2绘示操作12及操作14所形成结构的立体示意图。图3绘示沿图2中的a-a'线段的剖面示意图。图4绘示沿图2中的b-b'线段的剖面示意图。

如图2到图4所示,形成包含锗的半导体特征结构110于基板102上。在各种实施方式中,基板102可包含半导体基板101。举例而言,半导体基板101可包含硅。在某些实施方式中,半导体基板101可包含其他元素半导体,例如锗元素。在另外某些实施方式中,半导体基板101可包含合金半导体,例如硅锗(silicongermanium)、碳化硅锗(silicongermaniumcarbide)、磷化镓铟(galliumindiumphosphide)及此类合金等。在另外某些实施方式中,半导体基板101可包含化合物半导体,例如砷化镓(galliumarsenic)、碳化硅(siliconcarbide)、磷化铟(indiumphosphide)、砷化铟(indiumarsenide)及此类化合物。在另外某些实施方式中,半导体基板101可包含绝缘层覆硅(soi)结构。在另外某些实施方式中,半导体基板101可含有覆盖于整体半导体材料(bulksemiconductormaterial)上的磊晶层。再者,半导体基板101可包含任何适宜的晶体取向(crystallographicorientation),例如(100)、(111)或(110)晶体取向。在多个实施例中,半导体基板101包含上表面为(100)晶体取向的硅层。

半导体特征结构110从基板102延伸而出。举例而言,半导体特征结构110可以是鳍状场效晶体管(finfet)的鳍状结构。在各种实施方式中,半导体特征结构110的尺寸为纳米或微米等级。在某些实施方式中,半导体特征结构110中的锗的摩尔浓度范围为约20%至约80%。例如,半导体特征结构110可包含硅锗(sige),且硅锗(sige)材料中的锗的摩尔浓度大约为20%至80%,具体而言约为30%至80%,更具体地约为40%至80%。在另外某些实施方式中,半导体特征结构110可以由锗化合物、锗合金、纯锗、及/或其组合所制成。

可以通过各种方法制造半导体特征结构110。第5-7图绘示本揭示内容的某些实施方式的形成半导体特征结构110的方法的剖面示意图。

参照图5,接收半导体基板102,其中半导体基板102具有配置于隔离特征结构106之间的一或多个鳍状部分104。在某些实施方式中,鳍状部分104可包含半导体基板101的一部分。为了形成鳍状部分104,可利用某些适当的制程方式对半导体基板101进行蚀刻以形成多个沟槽,例如典型的光刻制程及/或双图案化微影(doublepatterninglithography,dpl)制程。蚀刻制程的例示实施例包括利用感应、螺旋或电子回旋共振(ecr)电浆的中密度电浆蚀刻技术或高密度电浆蚀刻技术、及/或诸如反应离子蚀刻(rie)制程等其它适宜的蚀刻技术。蚀刻所得的沟槽定义出鳍状部分104以及隔离特征结构106的位置。在一些实施例中,鳍状部分104包含硅。

可通过沉积介电材料填充沟槽,随后移除多余的沉积介电材料而形成隔离特征结构106。沉积介电材料的例示技术包括但不限于,化学气相沉积(cvd)制程、高密度电浆化学沉积(hdpcvd)制程、次常压化学气相沉积(sacvd)制程、旋涂布(sod)制程、以及其它适宜的沉积技术。隔离特征结构106的介电材料可包括氧化硅、氮化硅、低介电系数(低k)材料、或上述的任何组合、或相似的材料。低k材料的例示实施例包括氟化二氧化硅玻璃(fsg)、双苯并环丁烯(bcb)、掺杂碳的氧化硅、非结晶的氟化碳、聚酰酰亚胺、及/或其它材料。在某些实施例中,上述过量的沉积介电材料可通过化学机械研磨(cmp)制程及/或蚀刻制程予以移除。在另外某些实施例中,隔离特征结构106可为浅沟槽隔离结构(sti)。

参照图6,让鳍状部分104向下凹陷以在隔离特征结构106中形成一或多个沟槽107。凹陷的鳍状部分104具有位于沟槽107内的上表面104a。沟槽107可通过选择性湿式蚀刻制程及/或选择性干式蚀刻制程而形成。湿式蚀刻制程所使用的蚀刻剂的例示实施例包括四甲基氢氧化铵(tmah)溶液、hf/ch3cooh/hno3溶液、或其它适合的溶液。选择性干式蚀刻制程的示例包括原位化学气相蚀刻(cve)技术、反应离子蚀刻(rie)技术、电浆蚀刻技术、及/或类似技术、及/或上述的组合。

参照图7,从鳍状部分104的上表面104a磊晶生长硅锗材料,且持续生长到沟槽107的上方,从而形成包含硅锗的半导体特征结构110。在某些实施方式中,磊晶生长制程可采用分子束磊晶法(mbe)、气相磊晶法(vpe)、超真空化学气相沉积法(uhv-cvd)、或诸如液相磊晶法(lpe)等其它适合技术。半导体特征结构110具有第一晶面110a、第二晶面110b、第三晶面110c及第四晶面110d,其中各第一、第二、第三以及第四晶面110a、110b、110c、110d具有结晶取向(111)。第一晶面110a及第二晶面110b构成半导体特征结构110的脊。此外,第三晶面110c及第四晶面110d邻接于隔离特征结构106的表面。在某些实施方式中,第三晶面110c及第四晶面110d与隔离特征结构106的表面形成锐角。在多个实施例中,上述锐角的角度为约35度至约70度。

图8-10绘示本揭示内容的另外某些实施方式的形成半导体特征结构110的方法的剖面示意图。

参照图8,接收半导体基板102。半导体基板102具有配置在隔离特征结构106之间的一或多个鳍状部分104。具有鳍状部分104及隔离特征结构106的半导体基板102可与前文关于图5所述的实施方式相同。

参照图9,蚀刻隔离特征结构106的一部分,使得鳍状部分104的一部分104b延伸到隔离特征结构106上方。具体而言,可采用毯覆式回蚀方式蚀刻隔离特征结构106,而鳍状部分104则没有明显地被蚀刻。例如,可调整蚀刻制程让隔离特征结构106的蚀刻速率大于鳍状部分104的蚀刻速率。因此,鳍状部分104的部分104b从隔离特征结构104的表面凸出。在多个实施例中,回蚀隔离特征结构106的动作可包括选择性湿式蚀刻技术及/或任何适合的选择性干式蚀刻技术,上述选择性湿式蚀刻制程可使用例如hf溶液作为蚀刻剂。在某些实施方式中,鳍状部分104的部分104b具有矩形轮廓,并具有垂直于部分104b的上表面的右侧壁及左侧壁。部分104b的高度可以通过隔离特征结构106的蚀刻深度而控制。

参照图10,从鳍状部分104的部分104b磊晶生长硅锗材料,因此形成半导体特征结构110。图10的半导体特征结构的形成方式在许多方面均类似于图7所示的半导体特征结构。如图10所示,于鳍状部分104的部分104b上磊晶生长硅锗,以形成半导体特征结构110,因此半导体特征结构110包含鳍状部分104及生长在其上方的硅锗材料。半导体特征结构110具有四个晶面110a、110b、110c及110d,且各晶面皆具有(111)晶体取向。在图10中,半导体特征结构110的轮廓可受到鳍状部分104的部分104b的尺寸以及诸如生长速率及生长时间等磊晶生长条件所控制。在某些实施方式中,磊晶生长制程可采用分子束磊晶法(mbe)、气相磊晶法(vpe)、超真空化学气相沉积法(uhv-cvd)、或其它适合的技术,例如液相磊晶法(lpe)。

请回到图1,在操作14中,形成栅极结构于半导体特征结构的一部分上方。如图2-4所示,在基板102上方形成横越半导体特征结构110的栅极结构120,因此将半导体特征结构110分成第一部分111及第二部分112。半导体特征结构110的第一部分111和第二部分112定义出其间的通道部分113。形成的栅极结构120是横越通道部分113上方。在某些实施方式中,栅极结构可包含多个特征结构,例如电极层、隔离层、介电层、扩散/阻障层、介面层、覆盖层、其它适合的层、及/或上述的组合。举例而言,栅极结构可包含栅极介电层122以及栅极介电层122上方的栅极电极124。栅极介电层122可包含介电材料,例如高k介电材料、氧化硅、氮化硅、其它适合的介电材料、及/或上述的组合。高k介电材料的实例包括hfo2、hftao、hftio、hfsio、hfsion、hfzro、氧化铝、其它适合的高k介电材料、及/或上述的组合。栅极电极124可包括任何适当的材料,例如多晶硅、铜、铝、钽、钛、钨、硅化钴、硅化镍、tin、tan、tial、tialn、tacn、tac、tasin、金属合金、其他适合材料、及/或上述的组合。

栅极结构120可通过任何适当的制程而形成。举例而言,可通过一系列的沉积制程、微影制程及蚀刻制程的程序来制造栅极结构120。沉积制程的例示实施例包括化学气相沉积(cvd)技术、高密度电浆化学气相沉积cvd(hdpcvd)技术、有机金属化学气相沉积(mocvd)技术、减压化学气相沉积(rpcvd)技术、电浆辅助化学气相沉积(pecvd)技术、低压化学气相沉积(lpcvd)技术、原子层化学气相沉积(alcvd)技术、常压化学气相沉积(apcvd)技术、物理气相沉积(pvd)技术、原子层沉积(ald)技术、电镀技术、其它适合的方法、及/或上述的组合。此外,微影制程可包括光阻涂布(例如旋涂)、软烘烤、曝光、后烘烤、光阻显影、干燥、其它合适的制程、及/或上述的组合。蚀刻制程的示例包括湿式蚀刻制程及/或干式蚀刻制程,诸如如化学气相蚀刻(cve)技术、反应式离子蚀刻(rie)技术、电浆蚀刻技术等、及/或类似技术。

根据本揭示内容的某些实施方式,栅极结构120可以是虚设栅极堆叠(dummygatestack),虚设栅极堆叠包含栅极介电层122、位于栅极介电层122上方的虚设栅极(dummygate)124”、以及位于虚设栅极124”上方的硬罩幕128。在随后的栅极替换制程中,虚设栅极堆叠可被金属栅极和高k介电层所取代。虚设栅极堆叠可以通过任何适合的制程形成。举例而言,可采用一系列包括沉积、微影图案化以及蚀刻制程的程序来形成虚设栅极堆叠。栅极介电层122可包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、或任何其它适合的材料。虚设栅极124可包括多晶硅或类似的材料。此外,硬式罩幕128可包括任何适合的材料,例如氮化硅、氮氧化硅以及碳化硅。

如图2所示,侧壁间隙壁(spacers)126形成在栅极结构120的各个侧边上。在多个实施例中,侧壁间隙壁126可包含一或多种介电质,例如氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、或相似物质、及/或上述的组合。间隙壁126可以通过任何合适的制程形成。形成侧壁间隙壁的例示实施例包括:在栅极结构120上沉积一或多种介电材料的操作,以及非等向性地蚀刻此介电材料的操作。

在图1的操作16中,移除半导体特征结构的一部分,使特征结构的内部部分露出。如图11所示,半导体特征结构110的局部被移除,使得半导体特征结构110的内部部分114暴露出来。举例而言,暴露出的内部部分114包括具有硅锗(sige)表面116的通道部分113。在某些实施方式中,半导体特征结构110的第一部分111及第二部分112完全被移除,从而露出通道部分113的硅锗表面116。再者,在移除半导体特征结构110的第一部分111及第二部分112之后,可在半导体基板102的隔离特征结构106中形成一或多个沟槽118。蚀刻移除制程可以是干式蚀刻制程、湿式蚀刻制程、或上述的组合。在多个实施例中,蚀刻制程使用hbr、cl2及o2的混合物。或者,可以使用其它蚀刻剂的混合物以有效地移除第一部分111及第二部分112。然而,在某些实施方式中,半导体特征结构110的第一部分111及第二部分112仅局部地被蚀刻,而留下第一部分111及第二部分112的剩余部分117在隔离特征结构106的沟槽118中。

在图1的操作18中,将半导体特征结构的露出的内部部分的一表面暴露于含氧的环境,因此在露出的内部部分的表面上形成氧化锗。如图11所示,将露出的包含锗的内部部分114暴露于氧中并与氧产生反应,以于暴露出的内部部分114上形成氧化锗。在某些实施方式中,暴露出的内部部分114包含通道部分113的硅锗表面116,且氧和硅锗表面116的锗成分发生氧化反应,于是在硅锗表面116上形成氧化锗。在某些实施方式中,含氧环境的氧气摩尔浓度范围为约20%至约22%。举例而言,含氧环境可以是空气。在另外某些实施方式中,氧化锗的厚度为约1埃至约100埃,具体而言为约1埃至约50埃,更具体的为约5埃至约30埃。

在制造半导体装置的过程中,露出的锗材料不可避免地会暴露于含有氧的空气中。露出的锗材料与空气中的氧进行反应,而形成氧化锗。从许多方面而言,形成的氧化锗将不利地降低后续制程中沉积其上的材料的品质。举例而言,当氧化锗形成于暴露出的硅锗表面116上时,可观察到其他材料难以磊晶生长于此具有氧化锗的硅锗表面116上。更详细地说,在氧化锗表面上磊晶生长的材料具有多孔结构,并且呈现出劣化的特性。

在图1的操作20中,使用含水的液体处理内部部分的露出表面上的氧化锗,而使氧化锗溶解在水中。举例而言,如图11所示,提供液态水190与结构上的氧化锗接触,因此将氧化锗溶解。在某些实施方式中,可将内部部分114的露出表面(例如硅锗表面116)浸渍于去离子水中持续一段充足的时间以溶解其上的氧化锗。在多个实施例中,将包含氧化锗的硅锗表面116浸入温度为约20℃至约100℃的去离子水中约5秒至30分钟的时间。例如,处理硅锗表面116的去离子水的温度可为约25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或90℃。此外,硅锗表面116浸渍于去离子水中的时间可为约10秒、20秒、30秒、50秒、1分钟、5分钟、10分钟或20分钟。在另外某些实施方式中,可在具有氧化锗的半导体基板上供给或喷洒去离子水。所供给或喷洒的去离子水在氧化锗表面上形成流动的水膜,因此得以溶解并移除氧化锗。在某些实施方式中,去离子水可包括含氟的活性界面剂,以增强移除氧化锗的能力。

根据本揭示内容的某些实施方式,操作20可在无氧的腔室中进行。举例而言,将待处理的具有氧化锗的半导体结构传送至充满惰性气体的腔室中,惰性气体可例如为氮气、氩气、二氧化碳、或类似气体、或上述的组合。之后,供给去离子水至无氧的腔室内,以溶解半导体结构上的氧化锗。氧化锗在无氧的腔室中被溶解移除,因此可防止半导体结构上再生成氧化锗。在操作20之后,可执行干燥制程来移除半导体结构上残留的水。例如,可原位地在无氧的腔室中进行真空干燥制程。

应当注意,本揭示内容并不局限于处理硅锗表面,本揭示内容的实施方式所述的方法可移除任何半导体特征结构的含有锗的表面。举例而言,在此揭露的实施方式可应用于移除锗化合物、锗合金、纯锗、及/或其组合所制成的特征结构上形成的氧化锗。

在一比较例中,乃采用siconitm蚀刻处理来移除形成在半导体结构上的氧化锗。为了能够有效地移除氧化锗,siconitm腔室必须在相对高的温度及相对高的压力下操作。所造成的结果是,使用中的siconitm腔室的无线射频(rf)点火发生连续的失效,且其失效的频率是无法被接收的。与siconitm技术相比,本揭示内容的实施方式提供了多项优点,包括高的产能、经济的成本操作、无毒特性、节省热积存(thermalbudget)、以及无损于其他诸如浅沟槽隔离垫及栅极间隙壁等特征结构。

在图1的操作22中,形成源极结构和漏极结构。在某些实施方式中,如图12所示,源极结构130和漏极结构140形成在通道部分113的相对侧上。例如,可在沟槽118中的鳍状部分104及/或剩余部分117(如果有剩余部分117形成)上磊晶生长半导体材料。因硅锗表面上的氧化锗被有效地移除,所生长的半导体材料可填充沟槽118,并继续生长于沟槽118之上,从而形成品质优良的源极结构130和漏极结构140。源极结构130和漏极结构140分别连接通道部分113的相对两侧。在某些实施方式中,源极结构130和漏极结构140包含使用硅锗磊晶沉积制程所形成的硅锗。磊晶沉积制程的实施例包括分子束磊晶法(mbe)、气相磊晶法(vpe)、超高真空化学气相沉积法(uhv-cvd)、或诸如液相磊晶法(lpe)的其它适合技术。可于基板上形成遮罩层(maskinglayer)以界定半导体结构(例如,鳍状场效晶体管)的数个区域,此等区域系磊晶沉积制程期间生成半导体材料的区域。可通过添加不纯物于磊晶制程的前驱材料中,而让源极结构130和漏极结构140在磊晶沉积(磊晶成长)期间掺杂其他物质;或者可在磊晶制程后使用离子布植制程。掺杂的物质取决于所制造的装置的类型,例如n型或p型装置。掺杂的物质包括诸如硼或二氟化硼(bf2)等p型掺杂剂;诸如磷或砷等n型掺杂剂;或上述的组合。可进行退火制程以活化源极结构130和漏极结构140。举例而言,退火制程可为快速热退火(rta)制程、激光退火制程、或其他适合的退火制程。在另外某些实施方式中,源极结构130和漏极结构140的锗的摩尔浓度大于通道部分113的锗摩尔浓度。再者,于形成源极结构130与漏极结构140之前或之后,可以进行植入、扩散、及/或高温退火制程以形成期望的特征。

在操作程序22之后,方法10可以进一步包括其他操作或制程。在某些实施方式中,可能进行硅化制程,以形成一或多个硅化物特征结构于源极结构130和漏极结构140上。在硅化过程中,金属层沉积于磊晶结构的表面上,且随后进行退火制程。位于下方的磊晶结构与金属层反应而产生硅化物层。硅化的区域比非硅化区域具有更低的电阻,因此能改善导电性。在某些实施方式中,可沉积层间介电层(ild)覆盖基板102上的栅极结构120以及源极结构130和漏极结构140,然后进行化学机械研磨(cmp)制程,将特定的特征结构平坦化。层间介电层(ild)可由低介电系数(低k)的介电材料所形成,例如磷硅酸盐玻璃(psg)、硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)、氟化硅酸盐玻璃(fsg)、硅碳材料、上述的复合物、上述的组合物、或类似的材料。之后,在基板102上形成各种通孔、接触点、及/或线路以及多层互连结构(例如,金属层及介电层),此等结构是配置与鳍状晶体管结构的各种结构或特征相连接。这些额外的特征结构可提供电性连接至包含栅极结构120、源极结构130及漏极结构140的鳍状场效晶体管。在一些实施例中,采用镶嵌制程及/或双镶嵌制程,以形成一种与铜相关的多层互连结构。

本揭示内容的各种实施方式的优点包括提供一种新颖的形成半导体结构的方法。在此揭露的方法提供了许多优点,包括高的产能、经济的成本操作、无毒特性、节省热积存、以及无损于其他诸如浅沟槽隔离垫及栅极间隙壁等特征结构。

根据某些实施方式的一态样,.一种形成半导体结构的方法,包括:形成包含锗的一特征结构于一基板上;移除该特征结构的一部分,使得该特征结构的一内部部分暴露出;将暴露出的该内部部分的一表面暴露于含氧的一环境;以及使用包含水的一液体处理暴露出的该内部部分的该表面。

在一实施方式中,将暴露出的该内部部分的该表面暴露于含氧的该环境的操作,包括形成氧化锗于暴露出的该内部部分的该表面上。

在一实施方式中,使用包含水的该液体处理暴露出的该内部部分的该表面的操作,包括将暴露出的该内部部分的该表面上的氧化锗溶解于该液体中。

在一实施方式中,该特征结构系由硅锗制成。

在一实施方式中,该环境中的氧的摩尔浓度约为20%至22%。

在一实施方式中,使用含水的该液体处理暴露出的该内部部分的该表面的操作,包括将暴露出的该内部部分的该表面浸入于去离子水中。

根据某些实施方式的另一态样,一种形成鳍状场效晶体管结构的方法,包括:形成包含硅锗的一半导体特征结构于一半导体基板上;形成一栅极结构于该半导体特征结构的一部分上方,使得该栅极结构横越该半导体特征结构,从而将该半导体特征结构分成一第一部分及一第二部分,其中在该半导体特征结构的该第一部分及该第二部分之间定义出一通道部分;移除该半导体特征结构的该第一部分及该第二部分,以暴露出该通道部分的一硅锗表面;使用一含水的液体处理该硅锗表面;以及形成一源极结构和一漏极结构于该通道部分的相对二侧上。

在一实施方式中,在使用该含水的液体处理该硅锗表面之前,更包括将该硅锗表面暴露于含氧的一环境,因此在该硅锗表面上形成氧化锗;其中使用该含水的液体处理该硅锗表面的操作包括将该氧化锗溶解于该含水的液体中。

在一实施方式中,使用该含水的液体处理该硅锗表面的操作包括使该硅锗表面与去离子水接触。

在一实施方式中,使用该含水的液体处理该硅锗表面的操作包括将该硅锗表面浸入温度为约20℃至约100℃的去离子水中,时间为约10秒至约10分钟。

在一实施方式中,形成该半导体特征结构的操作包括:接收该半导体基板,其中该半导体基板具有配置在一隔离特征结构之间的一鳍状部分;使该鳍状部分凹陷以在该隔离特征结构中形成一沟槽,其中该凹陷的鳍状部分在该沟槽内具有一上表面;以及从该鳍状部分的该上表面磊晶生长硅锗,因此形成该半导体特征结构。

在一实施方式中,形成该半导体特征结构的操作包括:接收该半导体基板,其中该半导体基板具有配置在一隔离特征结构之间的一鳍状部分;蚀刻掉该隔离特征结构的一部分,而让该鳍状部分的一部分延伸到该隔离特征结构上方;以及在该鳍状部分延伸到该隔离特征结构上方的该部分上磊晶生长硅锗,因此形成该半导体特征结构。

在一实施方式中,该鳍状部分包含硅。

在一实施方式中,该半导体特征结构的锗的摩尔浓度范围为约20%至约80%。

在一实施方式中,移除该半导体特征结构的该第一部分及该第二部分的操作包括完全蚀刻掉该半导体特征结构的该第一部分及该第二部分。

在一实施方式中,移除该半导体特征结构的该第一部分及该第二部分的操作包括局部地蚀刻该半导体特征结构的该第一部分及该第二部分,因此在该半导体基板上留下该第一部分及该第二部分的残存部分。

在一实施方式中,移除该半导体特征结构的该第一部分及该第二部分的操作包括在该半导体基板中形成一沟槽。

在一实施方式中,形成该源极结构和该漏极结构的操作包括从该半导体基板的该沟槽磊晶生长硅锗。

在一实施方式中,该源极结构和该漏极结构中的锗的摩尔浓度大于该通道部分中的锗的摩尔浓度。

根据某些实施方式的另一态样,一种形成鳍状场效晶体管finfet结构的方法,包括:磊晶生长包含锗的材料,而形成具有一第一晶面及一第二晶面的一鳍状结构,其中该第一晶面及该第二晶面构成该鳍状结构的一脊,且该第一晶面和该第二晶面具有(111)晶体取向;形成一栅极横越过该鳍状结构的该第一晶面及该第二晶面,其中该鳍状结构包含暴露于该栅极外的一第一部分及一第二部分,以及位于该栅极下方的一通道部分;移除该鳍状结构的该第一部分和该第二部分,使得该通道部分的包含锗的一表面露出;使用一含水的液体处理露出的该通道部分的含有锗的该表面;以及在使用该含水的液体处理露出的该通道部分的含有锗的该表面之后,形成源极和漏极于该通道部分的相对二侧上。

虽然本揭示内容已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本揭示内容,任何熟悉此技艺者,在不脱离本揭示内容的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本揭示内容的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1