[发明专利]在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法以及由此形成的结构

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法以及由此形成的结构。

背景技术

下一代半导体器件的制造涉及在具有不同的晶格常数的非天然衬底上的异质半导体层之上形成晶体管器件。在非天然衬底上的这样的异质半导体层的集成一般通过使用缓冲层来实现，以提供逐渐改变从衬底到活性器件层的晶格常数的手段。缺陷在缓冲层的形成期间产生并导致高体缺陷密度以及粗糙的表面/界面。使缓冲层退火可减小体缺陷密度，然而它通常也会增加表面粗糙度。为了随后成功的器件集成和性能，必须减小体缺陷密度和表面粗糙度。使缓冲层生长和退火之间交替的常规“生长-退火-生长退火”方法不提供形成具有足够低的体缺陷密度和表面粗糙度的缓冲层以成功地制造下一代高k金属栅极晶体管器件的手段。

附图说明

本公开的实施例通过示例而不是通过限制的方式在附图的图中示出，其中：

图1是表示根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法的流程图。

图2A到2E示出表示在根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法中的步骤的截面图。

图3是示出根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法的流程图。

图4A到4C示出表示在根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法中的步骤的截面图。

图5是示出根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法的流程图。

图6A到6K示出表示在根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法中的步骤的截面图。

图7是表示根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法的流程图。

图8A到8G示出表示在根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法中的步骤的截面图。

图9A和9B示出使用根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法来形成的结构的截面图。

图10是示出根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法的流程图。

图11示出使用根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法来形成的结构的截面图。

图12是表示根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法的流程图。

图13示出使用根据本发明实施例的在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法来形成的结构的截面图。

图14示出根据本发明的一个实现方式的计算设备。

具体实施方式

描述了在非天然表面上形成具有减小的表面粗糙度和体缺陷密度的异质层的方法以及由此形成的结构。在下面的描述中，阐述了很多细节。然而对本领域技术人员将明显的是，本发明的实施例可在没有这些特定的细节的情况下被实施。在其它实例中，没有详细描述公知的方面，例如外延沉积和化学机械抛光技术，以避免使本发明难理解。在整个该说明书中对“实施例”的提及并不意指关于该实施例描述的特定特征、结构、功能或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在实施例中”在整个这个说明书中的不同地方的出现不一定指本发明的同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定的特征、结构、功能或特性可以以任何适当的方式组合。例如，在第一实施例和第二实施例不相互排他的任何场合，第一实施例可与第二实施例组合。