在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法以及由此形成 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法以及由此形成的器件。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括提供帶有具有晶格常數(shù)的頂表面的襯底以及將第一層沉積在襯底的頂表面上。第一層具有頂表面，該頂表面的晶格常數(shù)不同于襯底的頂表面的第一晶格常數(shù)。第一層被退火并拋光以形成拋光表面。第二層然后沉積在拋光表面之上。
【專利說(shuō)明】在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度 的異質(zhì)層的方法以及由此形成的結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度 的異質(zhì)層的方法以及由此形成的結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 下一代半導(dǎo)體器件的制造涉及在具有不同的晶格常數(shù)的非天然襯底上的異質(zhì)半 導(dǎo)體層之上形成晶體管器件。在非天然襯底上的這樣的異質(zhì)半導(dǎo)體層的集成一般通過(guò)使用 緩沖層來(lái)實(shí)現(xiàn)，以提供逐漸改變從襯底到活性器件層的晶格常數(shù)的手段。缺陷在緩沖層的 形成期間產(chǎn)生并導(dǎo)致高體缺陷密度以及粗糙的表面/界面。使緩沖層退火可減小體缺陷密 度，然而它通常也會(huì)增加表面粗糙度。為了隨后成功的器件集成和性能，必須減小體缺陷密 度和表面粗糙度。使緩沖層生長(zhǎng)和退火之間交替的常規(guī)"生長(zhǎng)-退火-生長(zhǎng)退火"方法不 提供形成具有足夠低的體缺陷密度和表面粗糙度的緩沖層以成功地制造下一代高k金屬 柵極晶體管器件的手段。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0003] 本公開(kāi)的實(shí)施例通過(guò)示例而不是通過(guò)限制的方式在附圖的圖中示出，其中：
[0004] 圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和 體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖。
[0005] 圖2A到2E示出表示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面 粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法中的步驟的截面圖。
[0006] 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和 體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖。
[0007] 圖4A到4C示出表示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面 粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法中的步驟的截面圖。
[0008] 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和 體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖。
[0009] 圖6A到6K示出表示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面 粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法中的步驟的截面圖。
[0010] 圖7是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和 體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖。
[0011] 圖8A到8G示出表示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面 粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法中的步驟的截面圖。
[0012] 圖9A和9B示出使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗 糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法來(lái)形成的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0013] 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和 體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖。
[0014] 圖11示出使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度 和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法來(lái)形成的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0015] 圖12是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和 體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖。
[0016] 圖13示出使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度 和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法來(lái)形成的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0017] 圖14示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的計(jì)算設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 描述了在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方 法以及由此形成的結(jié)構(gòu)。在下面的描述中，闡述了很多細(xì)節(jié)。然而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將明 顯的是，本發(fā)明的實(shí)施例可在沒(méi)有這些特定的細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)施。在其它實(shí)例中，沒(méi)有詳 細(xì)描述公知的方面，例如外延沉積和化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)，以避免使本發(fā)明難理解。在整個(gè)該 說(shuō)明書(shū)中對(duì)"實(shí)施例"的提及并不意指關(guān)于該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、功能或特性包 括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，短語(yǔ)"在實(shí)施例中"在整個(gè)這個(gè)說(shuō)明書(shū)中的不同地 方的出現(xiàn)不一定指本發(fā)明的同一實(shí)施例。此外，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，特定的特征、結(jié)構(gòu)、 功能或特性可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合。例如，在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例不相互排他的 任何場(chǎng)合，第一實(shí)施例可與第二實(shí)施例組合。
[0019] 下一代半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)需要將異質(zhì)層集成在具有不同晶格常數(shù)的非天然襯底 上。為了成功的器件集成和性能，異質(zhì)層必須具有低體缺陷密度和最小表面粗糙度。根據(jù)本 發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，描述了在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密 度的異質(zhì)層的方法以及由此形成的結(jié)構(gòu)。該方法包括提供帶有具有晶格常數(shù)的頂表面的襯 底以及將一層沉積在襯底的頂表面上。該層可以是使晶格常數(shù)從襯底到隨后形成的器件層 逐漸變化的緩沖層的部分。該層具有晶體常數(shù)與襯底的頂表面的晶格常數(shù)不同的頂表面。 該層被退火并拋光以形成拋光表面。退火減小該層的體缺陷密度，同時(shí)拋光過(guò)程減小在退 火期間累積的表面粗糙度。在一個(gè)實(shí)施例中，該層在足夠高的溫度下且在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi) 被退火，以實(shí)現(xiàn)小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度和大于20nm的均方根表面粗糙度。拋光 表面可具有小于lnm的均方根表面粗糙度和小于10nm的峰到谷表面粗糙度范圍。第二層 然后沉積在拋光表面之上。第二層可以是器件層，晶體管器件隨后形成在器件層上?？蛇x 地，第二層可以是幫助使晶體常數(shù)從襯底到隨后形成的器件層逐漸變化的緩沖層的部分。
[0020] 本發(fā)明的實(shí)施例還可包括形成高寬比捕獲（ART)特征。ART特征通過(guò)減小在隨后 形成的器件層上的線位錯(cuò)缺陷來(lái)提高器件性能和集成。ART特征提供非晶體側(cè)壁，體缺陷終 止于非晶體側(cè)壁。終止在ART特征中的體缺陷因而明顯減小了在退火期間遷移到表面的缺 陷的數(shù)量。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，ART特征在襯底的頂表面上形成。ART特征間隔開(kāi)以形 成ART溝槽，且該層沉積在ART溝槽中。在實(shí)施例中，ART溝槽具有大于1的高寬比。ART 特征具有與該層的拋光表面大致在同一平面上的頂表面。
[0021] 本發(fā)明的實(shí)施例還可包括在退火之后但在拋光之前將覆蓋層沉積在該層上。覆蓋 層用作屏障以保護(hù)該層在拋光期間免受氧化。當(dāng)該層包括形成不能使用成本有效和可制造 的方法去除的氧化物的材料（例如含鋁單晶半導(dǎo)體化合物）時(shí)，覆蓋層可能是必要的。覆蓋 層本身由一種材料組成，該材料在被氧化時(shí)形成可使用成本有效和可制造的方法去除的氧 化物。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，覆蓋層在退火之后但在拋光之前沉積在該層上。覆蓋層具 有與該層的頂表面近似相同的晶格常數(shù)。覆蓋層然后被拋光，以形成拋光的覆蓋表面。拋 光的覆蓋表面可具有小于lnm的均方根表面粗糙度和小于10nm的峰到谷表面粗糙度范圍。 第二層然后沉積在拋光的覆蓋表面之上。如前面提到的，第二層可以是器件層，晶體管器件 隨后在器件層上形成?？蛇x地，第二層可以是有助于晶格常數(shù)從襯底到隨后形成的器件層 逐漸變化的緩沖層的部分。
[0022] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和 體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖100。圖2A到2E示出表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非 天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的截面圖。該方法通 過(guò)提供如圖2A所示的襯底202而開(kāi)始于流程圖100中的步驟102。襯底202是材料，具有 減小的表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層在該材料上形成。襯底202具有帶有晶格常數(shù)的 頂表面204。在實(shí)施例中，襯底202包括具有晶格常數(shù)的材料，例如單晶半導(dǎo)體材料（例如 硅、鍺、硅鍺和藍(lán)寶石）。在實(shí)施例中，襯底202可包括III-V族單晶半導(dǎo)體化合物，例如但不 限于氮化鎵、磷化鎵、砷化鎵、磷化銦、銻化銦、砷化銦鎵、砷化鋁鎵、磷化銦鎵或其組合。在 另一實(shí)施例中，襯底202包括具有晶格常數(shù)的頂部單晶層。例如，襯底202可包括在不同的 晶體襯底的頂上外延地生長(zhǎng)的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體層，例如在單晶硅襯底上的外延硅鍺層。 外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體層可具有均勻的晶格常數(shù)或隨著厚度逐漸或離散地改變的晶格常數(shù)。在 特定的實(shí)施例中，襯底202是單晶硅襯底，其上形成有或沒(méi)有單晶外延硅層。在另一實(shí)施例 中，襯底202可包括在晶體襯底和外延層之間的絕緣層（例如二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅 和高k電介質(zhì)層），以形成例如絕緣體上硅襯底。
[0023] 參考在流程圖100中的步驟104和相應(yīng)的附圖2B，層206沉積在襯底202的頂表 面204上。層206可以是在襯底和隨后形成的器件層之間形成的緩沖層的部分。在實(shí)施例 中，層206是外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體晶體膜，例如但不限于GaAs、SiGe、GaAsSb、AlAsSb、AlGaSb、 GaSbP、InAlAs、InGaAs和InP。在這樣的實(shí)施例中，半導(dǎo)體膜可使用常規(guī)方法沉積在常規(guī)分 子束外延或外延化學(xué)氣相沉積室中。在實(shí)施例中，層206的頂表面208具有與襯底202的頂 表面204的晶格常數(shù)失配。換句話說(shuō)，層206的頂表面208的晶格常數(shù)不同于襯底202的 頂表面204的晶格常數(shù)。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，層206的頂表面208的晶格常數(shù)大于襯 底202的頂表面204的晶格常數(shù)。例如，硅鍺層206可以在單晶硅襯底202上外延地生長(zhǎng)。 在另一這樣的實(shí)施例中，層206的頂表面208的晶格常數(shù)小于襯底202的頂表面204的晶 格常數(shù)。在實(shí)施例中，在襯底202的頂表面204和層206的頂表面208之間的晶格常數(shù)失 配至少大約1%，且在特定的實(shí)施例中在大約2%和4%之間。
[0024] 在實(shí)施例中，層206可具有等于頂表面208的晶格常數(shù)的均勻晶格常數(shù)。均勻晶 格常數(shù)是有利的，因?yàn)樗嗽诓襟E108中在層206的隨后拋光之后形成的拋光表面216 的晶格常數(shù)中的不確定性。在另一實(shí)施例中，層206可具有隨著層206的厚度而改變的逐漸 變化的晶格常數(shù)。逐漸變化的晶格常數(shù)可逐漸地或以離散階躍式方式改變。逐漸變化的晶 格常數(shù)可隨著層206的厚度而增加或減小。在實(shí)施例中，層206被沉積到一厚度，該厚度能 夠?qū)崿F(xiàn)在襯底202的頂表面204和層206的頂表面208之間的晶格常數(shù)失配至少大約1% 且在特定的實(shí)施例中在大約2%和4%之間。所沉積的層206具有初始體缺陷密度210,且 層206的頂表面208具有初始均方根（RMS)表面粗糙度212。初始體缺陷密度210可能對(duì) 成功的器件集成和性能而言太高。
[0025] 參考流程圖100中的步驟106和相應(yīng)的圖2C，層206被退火。退火的目的是將層 206的體缺陷密度減小到對(duì)成功的器件集成和性能而言足夠的水平。在退火期間，層206可 在升高的溫度下在一段時(shí)間內(nèi)受到熱處理。在實(shí)施例中，升高的溫度大于層206被沉積時(shí) 的溫度，但低于在層206的化學(xué)計(jì)量開(kāi)始降低以及層206開(kāi)始熔化時(shí)的溫度。層206可在富 含第V組蒸氣（例如砷和磷）的大氣中退火，以促進(jìn)材料穩(wěn)定性并維持化學(xué)計(jì)量比。在退 火期間，層206的體缺陷密度214降低，而層206的頂表面208的表面粗糙度215增加。與 常規(guī)方法比較，在步驟108中層206的隨后拋光允許更侵略性的退火過(guò)程（其中層206可 能受到更高的退火溫度）和更長(zhǎng)的退火時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)更低的體缺陷密度和更大的RMS表面 粗糙度。增加的均方根（RMS)表面粗糙度215將不會(huì)負(fù)面地影響在層206之上隨后形成的 器件的集成或性能，因?yàn)殡S后的拋光步驟會(huì)明顯地減小層206的表面粗糙度215。在一個(gè)實(shí) 施例中，層206在足夠高的溫度下和在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)退火，以實(shí)現(xiàn)比初始體缺陷密度210 低至少10倍的體缺陷密度214和/或比初始表面粗糙度212大至少5倍的RMS表面粗糙 度215。在另一實(shí)施例中，層206在足夠高的溫度下和在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)退火，以實(shí)現(xiàn)比層 206中的1E7個(gè)缺陷/cm2小的體缺陷密度214和/或大于20nm的在層206的頂表面208 上的RMS表面粗糙度215。在實(shí)施例中，層206在大約600°C和800°C之間的溫度下和在大 約1小時(shí)到2小時(shí)的一段時(shí)間內(nèi)退火。例如，GaAs層206可在大約700°C下退火大約1小 時(shí)，InAs層206可在大約600°C下退火大約1小時(shí)，以及SiGe層206可取決于Ge內(nèi)含物在 大約600_800°C下退火大約1-2小時(shí)。層206可在同一室內(nèi)（原位）退火，層206被沉積在 該室內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，在層206被沉積之后并在退火之前，層206未暴露于大氣中的氧 或水蒸氣。
[0026] 參考流程圖100中的步驟108和相應(yīng)的圖2D，層206被拋光以形成具有晶格常數(shù) 的拋光表面216。層206可以使用常規(guī)方法在常規(guī)化學(xué)機(jī)械拋光（CMP)裝置中被拋光。在 拋光期間，層206的頂表面208被拋掉，且層206的厚度稍微減小。拋光表面216的晶格常 數(shù)對(duì)于層206具有均勻晶格常數(shù)（即，晶格常數(shù)在整個(gè)層206中是均勻的）的實(shí)施例而言 是可易于確定的。對(duì)于這樣的實(shí)施例，拋光表面216的晶格常數(shù)近似等于層206的頂表面 208的晶格常數(shù)。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，拋光表面216和頂表面208的晶格常數(shù)大于表面 202的頂表面204的晶格常數(shù)。在拋光表面216的晶格常數(shù)中的這樣的確定性提供可制造 性優(yōu)點(diǎn)，其中隨后沉積的層的晶格常數(shù)可被準(zhǔn)確地控制為與拋光表面216的晶格常數(shù)相兼 容。拋光表面216具有在退火之后明顯低于RMS表面粗糙度215的RMS表面粗糙度217。 在一個(gè)實(shí)施例中，拋光表面216具有小于lnm的RMS表面粗糙度。理想地，拋光表面216具 有小于0. 5nm的RMS表面粗糙度217。在特定的實(shí)施例中，拋光表面216具有小于lnm的 RMS表面粗糙度217和具有小于10nm的峰到谷表面粗糙度范圍。峰到谷表面粗糙度范圍是 在拋光表面216上的最商和最低地形點(diǎn)之間的距尚。
[0027] 雖然沒(méi)有在圖2D中示出，由于在步驟108中使層206在拋光過(guò)程期間暴露于水和 空氣，氧化層可能在層206的拋光表面216上形成。為了成功的隨后器件集成和性能，氧化 層可能需要在隨后的處理步驟之前從拋光表面216去除。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化層在沉積 第二層218的隨后步驟110之前從拋光表面216去除?？墒褂贸Ｒ?guī)濕或干蝕刻方法和/或 通過(guò)熱解吸來(lái)去除氧化層。理想地，氧化層緊接著在沉積第二層218之前且在第二層218 被沉積的同一室中被去除。
[0028] 參考流程圖100中的步驟110和相應(yīng)的圖2E，第二層218沉積在拋光表面216之 上。第二層218帶有具有晶格常數(shù)的頂表面220。在一個(gè)實(shí)施例中，層218是外延生長(zhǎng)的半 導(dǎo)體晶體膜，例如 GaAs、SiGe、GaAsSb、AlAsSb、AlGaSb、GaSbP、InAlAs、InGaAs 和 InP。第 二層218可使用常規(guī)方法沉積在常規(guī)外延化學(xué)氣相沉積室中。第二層218具有初始體缺陷 密度222和初始表面粗糙度224。
[0029] 第二層218可直接沉積在拋光表面216上?？蛇x地，一個(gè)或多個(gè)其它層可沉積在 拋光表面216和第二層218之間。例如，初始層（未示出）可在沉積第二層218之前沉積 在拋光表面216上。在實(shí)施例中，初始層可用作在層206和第二層218之間的過(guò)渡，其中初 始層具有與拋光表面216的晶格常數(shù)近似相等的晶格常數(shù)。初始層可緊接著在第二層218 之前、在與第二層218同一室中（即，與第二層218原位）并在連續(xù)的處理步驟中被沉積。
[0030] 根據(jù)實(shí)施例，在流程圖100中描述的方法形成圖2E所示的結(jié)構(gòu)230。結(jié)構(gòu)230可 以是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體器件（例如晶體管或發(fā)光二極管（LED))在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成。結(jié) 構(gòu)230包括具有頂表面204的襯底202,該頂表面204具有晶格常數(shù)。層206布置在襯底 202的頂表面204上。層206具有晶格常數(shù)與襯底202的頂表面204的晶格常數(shù)不同（晶 格常數(shù)失配）的拋光表面216。層206具有小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度214,且拋 光表面216具有小于lnm的均方根表面粗糙度。第二層218布置在拋光表面216之上。在 一個(gè)實(shí)施例中，第二層直接位于拋光表面216上。在另一實(shí)施例中，具有與拋光表面216的 晶格常數(shù)近似相等的晶格常數(shù)的初始層布置在拋光表面216上，且第二層218布置在初始 層上。第二層218帶有具有晶格常數(shù)的頂表面220。
[0031] 在實(shí)施例中，第二層218是器件層，諸如半導(dǎo)體晶體管的器件形成在該器件層上。 在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，層218具有與頂表面220的晶格常數(shù)近似相等的均勻晶格常數(shù)。頂 表面220的晶格常數(shù)可近似等于拋光表面216的晶格常數(shù)。例如，第二層218可以是InGaAs 器件層，且層206可以是InP緩沖層，其中InGaAs器件層與InP緩沖層的頂表面晶格匹配。 因?yàn)榈诙?18與拋光表面216晶格匹配，第二層218可形成有低體缺陷密度，且對(duì)于成功 的器件集成和性能而言將無(wú)需隨后的退火?？蛇x的緩沖步驟可隨后被執(zhí)行以提供平滑的頂 表面220?？蛇x地，頂表面220的晶格常數(shù)可以不同于拋光表面216的晶格常數(shù)（晶格常數(shù) 失配）。例如，層218可以是Ge器件層，而206可以使SiGe緩沖層，其中由于與SiGe緩沖 層的頂表面相比具有較大的晶格常數(shù)，Ge器件層被晶格應(yīng)變。
[0032] 在第二層218是器件層的實(shí)施例中，第二層218可至少形成量子阱層的部分。在 實(shí)施例中，第二層218是形成活性區(qū)域堆疊體的部分的器件層，活性區(qū)域堆疊體可包括量 子阱層、柵極氧化層、上部阻擋層和覆蓋層。在實(shí)施例中，第二層218可以是用于制造平面 或非平面半導(dǎo)體晶體管器件的器件層。平面晶體管器件可包括平面金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效 應(yīng)晶體管（M0SFET)。非平面晶體管器件可包括鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FINFET)，例如雙柵極晶 體管器件、三柵極晶體管器件、或柵繞式（GAA)器件（例如納米線或納米帶器件）。第二層 218還可以是用于制造半導(dǎo)體層的器件層，以形成多溝道器件的垂直陣列，例如柵繞式多納 米線溝道器件，其中單個(gè)柵電極包圍多個(gè)垂直布置的納米線。
[0033] 在另一實(shí)施例中，第二層218是額外的部分或區(qū)段，以提供在層206和隨后沉積的 器件層之間逐漸變化的額外晶格。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，第二層218的頂表面220具有 與拋光表面216的晶格常數(shù)失配。在一個(gè)實(shí)施例中，頂表面220的晶格常數(shù)大于拋光表面 216的晶格常數(shù)。在另一實(shí)施例中，頂表面220的晶格常數(shù)小于拋光表面216的晶格常數(shù)。 在拋光表面216和頂表面220之間的晶格常數(shù)失配至少大約1%，且在特定的實(shí)施例中在 大約2%和4%之間。在一個(gè)實(shí)施例中，第二層218可具有與頂表面220的晶格常數(shù)相等的 均勻晶格常數(shù)。在另一實(shí)施例中，晶格常數(shù)可在拋光表面216和頂表面220之間的第二層 218中逐漸地或以離散階躍方式改變。在實(shí)施例中，第二層218被沉積到一厚度，該厚度能 夠?qū)崿F(xiàn)在拋光表面216和第二層218的頂表面220之間的晶格常數(shù)失配至少1%且在特定 的實(shí)施例中在大約2%和4%之間。
[0034] 在第二層218是在第二層206和隨后沉積的器件層之間形成的緩沖層的另一實(shí) 施例中，步驟106到110可在步驟110之后重復(fù)，如在圖3所示的流程圖300中的步驟302 至IJ 306所表示的。圖4A到4C是示出一個(gè)這樣的實(shí)施例的相應(yīng)截面圖。步驟102到110在 較早時(shí)候被描述。參考流程圖300中的步驟302和相應(yīng)的圖4A，第二層218被退火。對(duì)使 第二層218退火的描述類(lèi)似于在步驟106中使層206退火。第二層218可在富含第V組 蒸氣（例如砷和磷）的大氣中退火，以促進(jìn)材料穩(wěn)定性并維持化學(xué)計(jì)量比。在一個(gè)實(shí)施例 中，第二層218在足夠高的溫度下和在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)退火，以實(shí)現(xiàn)比初始體缺陷密度222 低至少10倍的體缺陷密度402和/或比初始表面粗糙度224大至少5倍的RMS表面粗糙 度404。在另一實(shí)施例中，第二層218在足夠高的溫度下和在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)退火，以實(shí)現(xiàn) 在第二層218中的小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度402和/或在第二層218的頂表面 220上的大于20nm的RMS表面粗糙度404。在特定的實(shí)施例中，第二層218在大約600°C和 800°C之間的溫度下和在大約1小時(shí)到2小時(shí)的一段時(shí)間內(nèi)退火。第二層218可在第二層 218被沉積的同一室內(nèi)（原位）退火。
[0035] 參考流程圖300中的步驟304和相應(yīng)的圖4B，第二層218被拋光以形成具有晶格 常數(shù)的拋光表面406。對(duì)拋光第二層218的描述類(lèi)似于在步驟108中對(duì)層206拋光。拋光 表面406具有在退火之后明顯低于RMS表面粗糙度404的RMS表面粗糙度407。在一個(gè)實(shí) 施例中，拋光表面406具有小于lnm的均方根（RMS)表面粗糙度。理想地，拋光表面406具 有小于0. 5nm的RMS表面粗糙度。在特定的實(shí)施例中，拋光表面406具有小于lnm的RMS 表面粗糙度和小于l〇nm的峰到谷表面粗糙度范圍。
[0036] 雖然沒(méi)有在圖4B中示出，由于在步驟304中使第二層218在拋光過(guò)程期間暴露于 水和空氣，氧化層可在第二層218的拋光表面406上形成。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化層在沉積 第三層408的隨后步驟306之前從拋光表面406去除。
[0037] 參考流程圖300中的步驟306和相應(yīng)的圖4C，第三層408沉積在拋光表面406之 上。第三層408帶有具有晶格常數(shù)的頂表面410。對(duì)沉積第三層408的描述類(lèi)似于在步驟 110中沉積層218。在一個(gè)實(shí)施例中，第三層408可直接沉積在拋光表面406上。在另一實(shí) 施例中，初始層（未示出）可在沉積第三層408之前沉積在拋光表面406上。初始層可用 作在第二層218和第三層408之間的過(guò)渡，其中初始層具有與拋光表面406的晶格常數(shù)近 似相等的晶格常數(shù)。在實(shí)施例中，第三層408可以是外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體半導(dǎo)體晶體膜，例 如 GaAs、SiGe、GaAsSb、AlAsSb、AlGaSb、GaSbP、InAlAs、InGaAs 和 InP。在實(shí)施例中，第三 層403是器件層，諸如半導(dǎo)體晶體管的器件形成在該器件層上。在這樣的實(shí)施例中，第三層 408具有與頂表面410的晶格常數(shù)近似相等的均勻晶格常數(shù)。頂表面410的晶格常數(shù)可近 似等于或不同于拋光表面406的晶格常數(shù)。在特定的實(shí)施例中，襯底202是單晶硅襯底，層 206是Si a7Gea3緩沖層，第二層218是Sia3Ge(l. 7緩沖層，且第三層408是Ge器件層。雖然 沒(méi)有在圖4C中示出，形成充分完成的器件還可包括形成量子阱層、隔板層、摻雜層、上部阻 擋層和接觸覆蓋層。
[0038] 在另一實(shí)施例中，第三層408可以是第三緩沖層，以提供在第二層218和隨后沉積 的器件層之間逐漸變化的額外的晶格。在這樣的實(shí)施例中，步驟302到306可重復(fù)一到多 次，以形成在層408之上具有減小的體缺陷密度和減小的表面粗糙度的額外拋光層。在這 樣的實(shí)施例中，頂表面410的晶格常數(shù)可不同于拋光表面406的晶格常數(shù)。第三層408可 具有與頂表面410的晶格常數(shù)相等的均勻晶格常數(shù)?？蛇x地，第三層408可具有隨著厚度 而改變的逐漸變化的晶格常數(shù)。
[0039] 在流程圖300中描述的方法形成圖4C所示的結(jié)構(gòu)420。結(jié)構(gòu)420包括圖2E所示 的前面描述的結(jié)構(gòu)230。此外，第二層218帶有具有晶格常數(shù)的拋光表面406。第二層具有 小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度402,且拋光表面406具有小于lnm的RMS表面粗糙度。 在實(shí)施例中，拋光表面406的晶格常數(shù)不同于拋光表面216的晶格常數(shù)。帶有具有晶格常 數(shù)的頂表面410的第三層408布置在拋光表面406之上。
[0040] 在本發(fā)明的額外實(shí)施例中，可形成高寬比捕獲（ART)特征。ART特征用于通過(guò)提供 非晶體側(cè)壁來(lái)防止在襯底和下面的層中的體缺陷遷移到隨后形成的器件層，缺陷可終止于 該非晶體側(cè)壁。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙 度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖500。圖6A到6K是示出一個(gè)這樣的實(shí)施例的相 應(yīng)截面圖。前面詳細(xì)描述了提供襯底202的步驟102。參考步驟502和相應(yīng)的圖6A，該方 法還包括在襯底202的頂表面204上形成多個(gè)第一 ART特征606。多個(gè)第一 ART特征606 可包括具有非成核表面的任何公知材料，半導(dǎo)體外延膜不在非成核表面上生長(zhǎng)。理想地，多 個(gè)第一 ART特征606由電介質(zhì)材料（例如Si02、摻雜Si02、Si0N、SiN、SiC、SiCN和Si0C)形 成。多個(gè)第一 ART特征可通過(guò)首先在如圖6A所示的襯底202的頂表面204上沉積電介質(zhì) 層602來(lái)形成。電介質(zhì)層602可以使用常規(guī)光刻法和蝕刻方法來(lái)被圖案化，以形成具有寬 度607的ART特征606,如圖6B所示。多個(gè)第一 ART特征606被圖案化，使得它們間隔開(kāi)以 形成多個(gè)第一 ART溝槽608。在實(shí)施例中，在多個(gè)第一 ART特征606之間的間隔足以在每 個(gè)ART溝槽608之上形成至少10個(gè)半導(dǎo)體器件。在特定的實(shí)施例中，在多個(gè)第一 ART特征 606之間的間隔在大約50-100nm之間。在實(shí)施例中，多個(gè)第一 ART溝槽具有大于1的高寬 t匕。溝槽的高寬比是溝槽的深度與溝槽的寬度之比。
[0041] 參考流程圖500中的步驟504和相應(yīng)的圖6C，層626沉積在襯底202的頂表面204 上和多個(gè)第一 ART溝槽608中。流程圖500中的步驟504類(lèi)似于流程圖100中的步驟104。 因此，層626的描述類(lèi)似于圖2B中的層206的描述。層626不在多個(gè)第一 ART特征606的 頂表面604上形成。層626被沉積到在頂表面604之上足夠高的厚度以使隨后的拋光能夠 形成與頂表面604近似在同一平面上的拋光表面636。層626具有初始體缺陷密度630和 初始表面粗糙度632。
[0042] 參考流程圖500中的步驟506和相應(yīng)的圖6D，層626接著被退火。步驟506的退 火過(guò)程的描述類(lèi)似于前面在流程圖100的步驟106中描述的退火過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施例中， 層626在足夠高的溫度下和在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)退火，以實(shí)現(xiàn)比初始體缺陷密度630低至少 10倍的體缺陷密度634和/或比初始表面粗糙度632大至少5倍的RMS表面粗糙度635。 在另一實(shí)施例中，層626在足夠高的溫度下和在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)退火，以實(shí)現(xiàn)小于層626中 的1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度634和/或在層626的頂表面628上的大于20nm的RMS 表面粗糙度。在特定的實(shí)施例中，層626在大約600°C和800°C之間的溫度下和在大約1小 時(shí)到2小時(shí)的一段時(shí)間內(nèi)退火。
[0043] 參考流程圖500中的步驟508和相應(yīng)的圖6E，層626接著被拋光以形成拋光表面 636。步驟508的拋光過(guò)程的描述類(lèi)似于前面在流程圖100的步驟108中描述的退火過(guò)程。 在拋光期間，層626被拋掉，使得拋光表面636與頂表面604近似在同一平面上。在一個(gè)實(shí) 施例中，拋光表面636具有小于lnm的RMS表面粗糙度637。理想地，拋光表面636具有小 于0· 5nm的RMS表面粗糙度637。在特定的實(shí)施例中，拋光表面636具有小于lnm的RMS表 面粗糙度和小于l〇nm的峰到谷表面粗糙度范圍。
[0044] 在另一實(shí)施例中，多個(gè)第二ART特征610可在多個(gè)第一 ART特征606之上形成。多 個(gè)第二ART特征610以與多個(gè)第一 ART特征604類(lèi)似的方式形成。多個(gè)第二ART特征610 可與多個(gè)第一 ART特征606類(lèi)似地由非成核非晶體材料形成。多個(gè)第二ART特征610可通 過(guò)首先將電介質(zhì)層 608(例如Si02、摻雜Si02、Si0N、SiN、SiC、SiCN和Si0C)沉積在如圖6F 所不的頂表面604和拋光表面216上來(lái)形成。電介質(zhì)層618可接著使用常規(guī)光刻法和蝕刻 方法來(lái)被圖案化，以形成如圖6G所示的多個(gè)第二ART特征610。多個(gè)第二ART特征610被 間隔開(kāi)，以形成多個(gè)第二ART溝槽612。在實(shí)施例中，在多個(gè)第二ART特征610之間的間隔 足以在每個(gè)ART特征612之上形成至少10個(gè)半導(dǎo)體器件。在特定的實(shí)施例中，在多個(gè)第二 ART特征610之間的間隔在大約50-100nm之間。在實(shí)施例中，多個(gè)第二ART溝槽612具有 大于1的高寬比。
[0045] 接著，步驟504到508在步驟510之后重復(fù)，如在流程圖500中的步驟512到516 所表示的。參考流程圖500中的步驟512,第二層638沉積在拋光表面636之上和在多個(gè)第 二ART溝槽612中。在一個(gè)實(shí)施例中，第二層638直接沉積在拋光表面636上。在另一實(shí) 施例中，初始層（未不出）可在沉積第二層638之前沉積在拋光表面636上。初始層可用 作在層626和第二層638之間的過(guò)渡，其中初始層具有與拋光表面636的晶格常數(shù)近似相 等的晶格常數(shù)。第二層638不在多個(gè)第二ART特征610的頂表面614上形成。第二層638 被沉積到在頂表面614之上足夠高的厚度，以使隨后的拋光能夠形成與頂表面614近似在 同一平面上的拋光表面646。參考步驟514和516,第二層638被退火和拋光以形成拋光表 面646,如圖6H所示。步驟512到516的描述類(lèi)似于在流程圖500中的步驟504到508的 前面描述。在實(shí)施例中，在流程圖500的步驟516中形成的拋光表面646與頂表面614近似 在同一平面上。接著，在流程圖500的步驟518中，第三層648沉積在拋光表面646之上。 在實(shí)施例中，如圖61所不，層648可直接沉積在拋光表面646上，并可生長(zhǎng)和合并以在拋光 表面646和頂表面614上形成單個(gè)連續(xù)層。
[0046] 在實(shí)施例中，如圖61所示，多個(gè)第二ART特征610被圖案化，使得它們與多個(gè)第一 ART特征606對(duì)齊。在這樣的實(shí)施例中，多個(gè)第二ART特征610可具有與多個(gè)第一 ART特征 的寬度607近似相等的寬度620。可選地，如圖6J所示，多個(gè)第二ART特征610可具有比多 個(gè)第一 ART特征的寬度607大的寬度622。
[0047] 在又一實(shí)施例中，如圖6K所示，多個(gè)第三ART特征660可使用與在流程圖500的 步驟510中描述的類(lèi)似的方法在頂表面614上形成。多個(gè)第三ART特征660可間隔開(kāi)以形 成在多個(gè)第三ART特征660之間的多個(gè)第三ART溝槽。在這樣的實(shí)施例中，第三層648沉 積在拋光表面646之上和在多個(gè)第三ART特征660之間的多個(gè)第三ART溝槽中。
[0048] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)在流程圖500中示出的方法來(lái)形成如圖61所示的結(jié)構(gòu) 630。結(jié)構(gòu)630包括具有頂表面204的襯底202,該頂表面204具有晶格常數(shù)。多個(gè)第一 ART 特征606布置在襯底202的頂表面204上。多個(gè)第一 ART特征606間隔開(kāi)以形成多個(gè)第一 ART溝槽608。層626布置在襯底202的頂表面204上和多個(gè)第一 ART溝槽608中。層626 具有拋光表面636,該拋光表面636的晶格常數(shù)與襯底202的頂表面204的晶格常數(shù)不同。 層626具有小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度634,且拋光表面636具有小于lnm的均方 根表面粗糙度。多個(gè)第一 ART特征606具有與層626的拋光表面636近似在同一平面上的 頂表面604。多個(gè)第二ART特征610布置在多個(gè)第一 ART特征606之上并與多個(gè)第一 ART 特征606對(duì)齊。多個(gè)第二ART特征610形成多個(gè)第二ART溝槽612。第二層638布置在拋 光表面636之上和多個(gè)第二ART溝槽612中。第二層638帶有具有晶格常數(shù)的拋光表面 646。在實(shí)施例中，拋光表面646的晶格常數(shù)不同于拋光表面636的晶格常數(shù)。第二層638 具有小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度642,且拋光表面646具有小于lnm的RMS表面粗 糙度。第三層648布置在拋光表面646和多個(gè)第二ART特征610的頂表面614之上。第三 層648帶有具有晶格常數(shù)的頂表面650。
[0049] 如前所述，氧化層可由于使該層在拋光期間暴露于水和空氣而形成。為了成功的 隨后器件集成和性能，氧化層可能需要在隨后的處理步驟之前從拋光表面去除。然而，在 某些實(shí)施例中，該層可能由形成使用成本有效和可制造的方法不易于去除的氧化層的材料 (例如含鋁化合物）組成。在這樣的實(shí)施例中，覆蓋層可能需要在拋光過(guò)程之前沉積在該層 之上。覆蓋層由具有晶格常數(shù)的任何公知的材料組成，當(dāng)該材料在拋光期間暴露于水和空 氣時(shí)形成可使用成本有效和可制造的方法去除的氧化物。本發(fā)明的實(shí)施例可包括沉積這樣 的覆蓋層。圖7是表示根據(jù)一個(gè)這樣的實(shí)施例的在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙 度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法的流程圖700。圖8A到8G是示出一個(gè)這樣的實(shí)施例的相 應(yīng)截面圖。參考圖7,前面詳細(xì)描述了流程圖700中的步驟102到106。參考流程圖700中 的步驟702和相應(yīng)的圖8A，該方法還包括將覆蓋層802沉積在層206的頂表面208上。覆 蓋層802用作防止層206在拋光期間氧化的屏障。當(dāng)在拋光期間被暴露于氧化劑（例如水、 氧、臭氧、C0等）時(shí)，覆蓋層802形成可使用成本有效和可制造的方法（例如常規(guī)化學(xué)蝕刻 方法）去除的氧化物。理想地，覆蓋層802是單晶半導(dǎo)體材料，例如但不限于GaAs、SiGe、 GaAsSb、GaSbP、InGaAs和InP。覆蓋層802可使用常規(guī)方法沉積在常規(guī)分子束外延或外延 化學(xué)氣相沉積室中。層206的沉積和退火以及覆蓋層802的沉積可在同一室中和在連續(xù)處 理步驟中被執(zhí)行。在實(shí)施例中，覆蓋層802可具有與層206的頂表面208的晶格常數(shù)近似 相等的均勻晶格常數(shù)。由于在覆蓋層802和層206的頂表面208之間的晶格匹配，具有將 不干擾隨后的器件集成或性能的低初始體缺陷密度804的覆蓋層802被沉積。所沉積的覆 蓋層802可符合退火后的層206的表面粗糙度215,并可本身具有在頂表面808上的足夠的 表面粗糙度806。在不暴露層206的任何部分而氧化的隨后拋光步驟704之后，覆蓋層802 被沉積到足以實(shí)現(xiàn)拋光的覆蓋表面610的厚度。
[0050] 參考流程圖700中的步驟704和相應(yīng)的圖8B，覆蓋層802被拋光以形成拋光的覆 蓋表面810。覆蓋層802可使用常規(guī)方法在常規(guī)化學(xué)機(jī)械拋光（CMP)裝置中被拋光。在拋 光期間，頂表面808被拋掉，且覆蓋層802的厚度減小。在實(shí)施例中，覆蓋層802被拋光到 剩余厚度812,其足夠厚以防止頂表面208在拋光期間氧化，但足夠薄以不干擾隨后的器件 集成或性能。拋光的覆蓋表面810具有明顯低于初始表面粗糙度806的表面粗糙度813。 在一個(gè)實(shí)施例中，拋光的覆蓋表面810具有小于lnm的RMS表面粗糙度。在另一實(shí)施例中， 拋光的覆蓋表面810具有小于0. 5nm的RMS表面粗糙度。在特定的實(shí)施例中，拋光的覆蓋 表面810具有小于lnm的RMS表面粗糙度和小于10nm的峰到谷表面粗糙度范圍。峰到谷 表面粗糙度范圍是在拋光的覆蓋表面810上的最高和最低地形點(diǎn)之間的距離。
[0051] 雖然沒(méi)有在圖8B中示出，由于在流程圖700中的步驟704中使覆蓋表面802在拋 光過(guò)程期間暴露于水和空氣，因此氧化層可在拋光的覆蓋表面810上形成。為了成功的隨 后器件集成和性能，氧化層可能需要在隨后的處理步驟之前從拋光的覆蓋表面810去除。 在一個(gè)實(shí)施例中，氧化層在沉積第二層218的隨后步驟706之前從拋光的覆蓋表面810去 除。理想地，在第二層218隨后被沉積的同一室中（原位）去除氧化層。在實(shí)施例中，使用 成本有效和可制造的方法來(lái)去除氧化層。例如，可使用常規(guī)干蝕刻法以常規(guī)干蝕刻氣體化 學(xué)物質(zhì)來(lái)去除氧化層。
[0052] 參考流程圖700中的步驟706和相應(yīng)的圖8C，第二層814沉積在拋光的覆蓋表面 810之上。在一個(gè)實(shí)施例中，第二層814可直接沉積在拋光的覆蓋表面810上。在另一實(shí) 施例中，初始層（未示出）可在沉積第二層814之前沉積在拋光的覆蓋表面810上。初始 層可用作在拋光的覆蓋表面810和第二層814之間的過(guò)渡，其中初始層具有與拋光的覆蓋 表面810的晶格常數(shù)近似相等的晶格常數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，第二層814是外延生長(zhǎng)的半 導(dǎo)體晶體膜，例如但不限于 GaAs、SiGe、GaAsSb、AlAsSb、AlGaSb、GaSbP、InAlAs、InGaAs 和 InP。第二層814可使用常規(guī)方法沉積在常規(guī)外延化學(xué)氣相沉積室中。第二層814帶有具 有晶格常數(shù)的頂表面816。在一個(gè)實(shí)施例中，頂表面816的晶格常數(shù)近似等于拋光的覆蓋 表面810的晶格常數(shù)。在另一實(shí)施例中，第二層814的頂表面816具有與拋光的覆蓋表面 810的晶格失配。在實(shí)施例中，在拋光的覆蓋表面810和第二層814的頂表面816之間的晶 格常數(shù)失配至少大約1%，且在特定的實(shí)施例中在大約2%和4%之間。第二層814可被沉 積到實(shí)現(xiàn)至少大約1%且在特定的實(shí)施例中在大約2%和4%之間的在拋光的覆蓋表面810 和第二層814的頂表面816之間的晶格常數(shù)失配的厚度。第二層814具有初始體缺陷密度 818和初始表面粗糙度820。
[0053] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，流程圖700中的步驟106、702、704和706可在如步驟 708、710、712和714所示出的步驟706之后重復(fù)。參考流程圖700中的步驟708和相應(yīng)的 圖8D，第二層814被退火。對(duì)使第二層814退火的描述類(lèi)似于在流程圖100的步驟106中 使層206退火。在一個(gè)實(shí)施例中，第二層814在足夠高的溫度下和在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)退火， 以實(shí)現(xiàn)比初始體缺陷密度818低至少10倍的體缺陷密度822和比初始表面粗糙度820大 至少5倍的RMS表面粗糙度824。在實(shí)施例中，第二層814在足夠高的溫度下和在足夠長(zhǎng) 的時(shí)間內(nèi)退火，以實(shí)現(xiàn)〈1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度822和大于20nm的RMS表面粗糙度 824。在特定的實(shí)施例中，第二層814在大約600°C和800°C之間的溫度下和在大約1小時(shí) 到2小時(shí)的一段時(shí)間內(nèi)退火。
[0054] 參考流程圖700中的步驟710和相應(yīng)的圖8E，該方法還包括將覆蓋層826沉積在 第二層814的頂表面816上。對(duì)將覆蓋層826沉積在頂表面816上的描述類(lèi)似于將覆蓋 層802沉積在頂表面208上的描述。在實(shí)施例中，覆蓋層826包括具有晶格常數(shù)的任何公 知的材料，當(dāng)該材料在拋光期間暴露于水和空氣時(shí)形成可使用成本有效和可制造的方法去 除的氧化物。理想地，覆蓋層826是外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體晶體膜，例如但不限于GaAs、SiGe、 GaAsSb、GaSbP、InGaAs和InP。在實(shí)施例中，覆蓋層826可具有與第二層814的頂表面816 的晶格常數(shù)近似相等的均勻晶格常數(shù)。在不暴露第二層814的任何部分以氧化的隨后拋光 步驟712之后，覆蓋層826被沉積到足以實(shí)現(xiàn)拋光的覆蓋表面836的厚度。
[0055] 參考流程圖700中的步驟712和相應(yīng)的圖8F，覆蓋層826被拋光以形成拋光的覆 蓋表面836。拋光覆蓋層826的描述類(lèi)似于拋光覆蓋層802的較早時(shí)候的描述。在實(shí)施例 中，覆蓋層826被拋光到剩余厚度834,其足夠厚以防止頂表面816在拋光期間氧化，但足夠 薄以不干擾器件集成或性能。所形成的拋光的覆蓋表面836具有明顯低于初始RMS表面粗 糙度832的RMS表面粗糙度837。在實(shí)施例中，拋光的覆蓋表面836具有小于lnm的RMS表 面粗糙度。在另一實(shí)施例中，拋光的覆蓋表面836具有小于0.5nm的RMS表面粗糙度。在 特定的實(shí)施例中，拋光的覆蓋表面836具有小于lnm的RMS表面粗糙度和小于10nm的峰到 谷表面粗糙度范圍。
[0056] 類(lèi)似于拋光的覆蓋表面810,由于在流程圖700中的步驟712中使覆蓋表面826在 拋光過(guò)程期間暴露于水和空氣，因此氧化層（未示出）可在拋光的覆蓋表面836上形成。在 實(shí)施例中，這樣的氧化層在將第三層838沉積在拋光的覆蓋表面836之上的流程圖700中 的隨后步驟714之前從拋光的覆蓋表面836去除。
[0057] 參考流程圖700中的步驟714和相應(yīng)的圖8G，第三層838沉積在拋光的覆蓋表面 836之上。沉積第三層838的描述類(lèi)似于沉積第二層814的早些時(shí)候的描述。在一個(gè)實(shí)施 例中，第三層838是外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體晶體膜，例如GaAs、SiGe、GaAsSb、AlAsSb、AlGaSb、 GaSbP、InAlAs、InGaAs和InP。第三層838可使用常規(guī)方法沉積在常規(guī)外延化學(xué)氣相沉積 室中。第三層838帶有具有晶格常數(shù)的頂表面840。在一個(gè)實(shí)施例中，頂表面840的晶格常 數(shù)近似等于拋光的覆蓋表面836的晶格常數(shù)。在另一實(shí)施例中，第三層838的頂表面840 具有與拋光的覆蓋表面836的晶格常數(shù)失配。在實(shí)施例中，在拋光的覆蓋表面836和第三 層838的頂表面840之間的晶格常數(shù)失配至少大約1 %，且在特定的實(shí)施例中在大約2%和 4%之間。在實(shí)施例中，第三層838可被沉積到一厚度，該厚度能夠?qū)崿F(xiàn)在拋光的覆蓋表面 836和第三層838的頂表面840之間的晶格常數(shù)失配至少大約1%且在特定的實(shí)施例中在 大約2%和4%之間。
[0058] 在實(shí)施例中，通過(guò)在流程圖700中表示的方法來(lái)形成圖8C所示的結(jié)構(gòu)850。結(jié)構(gòu) 850包括具有頂表面204的襯底202,該頂表面204具有晶格常數(shù)。層206布置在襯底202 的頂表面204上并具有小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度214。層206具有頂表面208， 該頂表面208的晶格常數(shù)與襯底202的頂表面204的晶格常數(shù)的不同。覆蓋層802布置在 層206的頂表面208上。覆蓋層802具有與頂表面208的晶格常數(shù)近似相等的晶格常數(shù)， 并帶有具有小于lnm的均方根表面粗糙度的拋光的覆蓋表面810。第二層814布置在拋光 的覆蓋表面810之上。在一個(gè)實(shí)施例中，第二層814布置在拋光的覆蓋表面810上。在另 一實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)其它層可布置在拋光的覆蓋層810和層814之間。第二層814帶 有具有晶格常數(shù)的頂表面816。
[0059] 在另一實(shí)施例中，如圖8G所示，通過(guò)在流程圖700中表示的方法來(lái)形成結(jié)構(gòu)860。 結(jié)構(gòu)860由圖8C中的結(jié)構(gòu)850組成。此外，第二層814具有小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺 陷密度822。結(jié)構(gòu)860還包括布置在第二層814的頂表面816上的覆蓋層826,如圖8G所 示。覆蓋層826具有與頂表面816的晶格常數(shù)近似相等的晶格常數(shù)，并具有均方根表面粗 糙度小于lnm的拋光的覆蓋表面836。帶有具有晶格常數(shù)的頂表面840的第三層838布置 在拋光的覆蓋表面836之上。
[0060] 用于在非天然表面上形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層的方法 的另外的實(shí)施例可包括重復(fù)流程圖700中的步驟708到714 -次或多次，以在層838之上 形成具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度的額外層和/或覆蓋層。本發(fā)明的另外的實(shí)施例 還可包括在流程圖300、500和700中描述的步驟的不同組合。例如，在圖9A所示的實(shí)施例 中，方法可包括首先形成具有低體缺陷密度214的層206和在襯底202的頂表面204上的 拋光表面216,并接著通過(guò)遵循流程圖300的步驟102到110在拋光表面216上形成第二層 218。第二層218的體缺陷密度可接著減小，且具有拋光的覆蓋表面的覆蓋層826可通過(guò)遵 循流程圖700中的步驟708到712在第二層218上形成。最后，第三層838可通過(guò)遵循流 程圖700中的步驟714在層218之上形成。在圖9A中示出使用這樣描述的方法形成的所 產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)910。結(jié)構(gòu)910包括帶有具有晶格常數(shù)的頂表面204的襯底202。層206布置 在襯底202的頂表面204上。層206具有拋光表面216,該拋光表面216的晶格常數(shù)與襯底 202的頂表面204的晶格常數(shù)不同。層206具有小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度214， 且拋光表面216具有小于lnm的均方根表面粗糙度。帶有具有晶格常數(shù)的頂表面220的第 二層218布置在拋光表面216之上。在實(shí)施例中，頂表面204的晶格常數(shù)不同于拋光表面 216的晶格常數(shù)。第二層218具有小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度402。覆蓋層826布 置在層218的頂表面220上。覆蓋層826具有與頂表面220的晶格常數(shù)近似相等的晶格常 數(shù)，并具有均方根表面粗糙度小于lnm的拋光的覆蓋表面836。帶有具有晶格常數(shù)的頂表面 840的第三層838布置在拋光的覆蓋表面836之上。在一個(gè)實(shí)施例中，頂表面840的晶格常 數(shù)近似等于拋光的覆蓋表面836的晶格常數(shù)。在另一實(shí)施例中，頂表面840的晶格常數(shù)不 同于拋光的覆蓋表面836的晶格常數(shù)。在特定的實(shí)施例中，襯底202是單晶硅襯底，層206 是GaAs緩沖層，層218是In/lgAs緩沖層，其中X范圍從0-70%，覆蓋層826是InP覆蓋 層，并且層838是與InP覆蓋層826晶格匹配的InGaAs器件層。
[0061] 在另一實(shí)施例中，方法可包括首先在襯底202的頂表面204上形成具有低缺陷密 度的層206,在層206上形成具有拋光的覆蓋表面810的覆蓋層802,以及通過(guò)在遵循流程 圖700中的下列步驟102、104、106、702、704和706在拋光的覆蓋表面810之上形成第二層 814。流程圖300中的步驟302到306可接著隨后被遵循，以在第二層814中實(shí)現(xiàn)低體缺陷 密度822,從而在第二層814上形成拋光表面842,并在第二層814之上形成第三層844。在 圖9B中示出使用這樣描述的方法形成的所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)920。結(jié)構(gòu)920包括具有頂表面204 的襯底202,該頂表面204具有晶格常數(shù)。層206布置在襯底202的頂表面204上，并具有 小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度214。層206具有頂表面208,該頂表面208的晶格常數(shù) 與襯底202的頂表面204的晶格常數(shù)不同。覆蓋層802布置在層206的頂表面208上。覆 蓋層802具有與頂表面208的晶格常數(shù)近似相等的晶格常數(shù)，并具有均方根表面粗糙度小 于lnm的拋光的覆蓋表面810。第二層814布置在拋光的覆蓋表面810之上。第二層814 可帶有具有晶格常數(shù)的拋光表面842。在實(shí)施例中，拋光表面842的晶格常數(shù)不同于拋光 的覆蓋表面810的晶格常數(shù)。第二層814具有小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度822,且 拋光表面842具有小于lnm的RMS表面粗糙度。帶有具有晶格常數(shù)的頂表面846的第三層 844布置在拋光的表面842之上。
[0062] 在又一實(shí)施例中，方法可包括：形成一個(gè)或多個(gè)異質(zhì)層，每個(gè)異質(zhì)層具有低體缺陷 密度和拋光表面；形成一個(gè)或多個(gè)異質(zhì)層，每個(gè)異質(zhì)層具有低體缺陷密度且每個(gè)異質(zhì)層帶 有具有拋光的覆蓋表面的覆蓋層；以及形成ART特征。一個(gè)這樣的實(shí)施例由圖10中的流 程圖1000表示。該方法包括在流程圖500中的步驟102和502-514之后添加流程圖700 中的步驟710-714。使用在流程圖1000中闡述的方法形成如圖11所示的結(jié)構(gòu)1100。結(jié)構(gòu) 1100包括具有頂表面204的襯底202,該頂表面204具有晶格常數(shù)。多個(gè)第一 ART特征606 在襯底202的頂表面204上形成，如在流程圖1000的步驟502中闡述的。多個(gè)第一 ART特 征被間隔開(kāi)，以形成多個(gè)第一 ART溝槽608。層626布置在襯底202的頂表面204上和多 個(gè)第一 ART溝槽608中，如在流程圖1000的步驟504中闡述的。層626如在流程圖1000 的步驟506中闡述的被退火，以將體缺陷密度減小到小于1E7個(gè)缺陷/cm2。層626然后如 在流程圖1000的步驟508中闡述的被拋光，以產(chǎn)生均方根表面粗糙度小于lnm的拋光表面 636。拋光表面636具有與襯底202的頂表面204的晶格常數(shù)不同（晶格常數(shù)失配）的晶 格常數(shù)。多個(gè)第一 ART特征606具有與層626的拋光表面636近似在同一平面上的頂表面 604。多個(gè)第二ART特征610在多個(gè)第一 ART特征608之上形成并與多個(gè)第一 ART特征608 對(duì)齊，如在流程圖1000的步驟502中闡述的。多個(gè)第二ART特征610形成多個(gè)第二ART溝 槽612。第二層638布置在拋光表面626之上和多個(gè)第二ART溝槽612中，如在流程圖1000 的步驟512中闡述的。第二層638帶有具有晶格常數(shù)的頂表面。在實(shí)施例中，第二層638 的頂表面的晶格常數(shù)不同于拋光表面626的晶格常數(shù)。第二層638如在流程圖1000的步 驟514中闡述的被退火，以將體缺陷密度減小到小于1E7個(gè)缺陷/cm2。除了覆蓋層826沉 積在多個(gè)第二ATY溝槽612中的第二層638的頂表面上而不是在第二層814的頂表面上以 夕卜，覆蓋層826然后如在流程圖1000的步驟710中闡述的被沉積。覆蓋層826具有與第二 層638的頂表面的晶格常數(shù)近似相等的晶格常數(shù)。覆蓋層826被拋光以形成均方根表面粗 糙度小于lnm的拋光的覆蓋表面636,如在流程圖1000的步驟712中闡述的。在一個(gè)實(shí)施 例中，多個(gè)第二ART特征610具有與拋光的覆蓋表面836近似在同一平面上的頂表面614。 帶有具有晶格常數(shù)的頂表面840的第三層838然后沉積在拋光的覆蓋表面836之上，如在 流程圖1000的步驟714中闡述的。雖然沒(méi)有在圖11中示出，在實(shí)施例中，第三層814可能 生長(zhǎng)過(guò)度，從而形成在頂表面614和拋光的覆蓋表面810之上的連續(xù)層。在另一實(shí)施例中， 多個(gè)第三ART特征（未示出）可在多個(gè)第二ART特征之上形成，且第三層814形成在多個(gè) 第三ART特征之間。
[0063] 在又一實(shí)施例中，方法可包括在具有低體缺陷密度的異質(zhì)層的拋光表面上形成 ART特征以及在ART特征之間的ART溝槽中形成具有低體缺陷密度的異質(zhì)層。在ART溝槽 中的異質(zhì)層可被形成為具有拋光表面。例如，在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，該方法包括流程圖 100的步驟102-108,之后是流程圖500的步驟502-506,以及之后是流程圖500的步驟508。 可選地，具有拋光覆蓋表面的覆蓋層可在ART溝槽中的異質(zhì)層上形成。在一個(gè)這樣的實(shí)施 例中，該方法包括流程圖100的步驟102-108,之后是流程圖500的步驟502-506,以及隨后 是流程圖700的步驟702-706,如在圖12中所示的流程圖1200所表示的?？墒褂迷诹鞒?圖1200中闡述的方法來(lái)形成如圖13所示的結(jié)構(gòu)1300。結(jié)構(gòu)1300包括帶有具有晶格常數(shù) 的頂表面204的襯底202。具有與襯底202的頂表面204的晶格常數(shù)不同的晶格常數(shù)的層 206被沉積在襯底202的頂表面上，如在流程圖1200的步驟104中闡述的。層206如在流 程圖1200的步驟106中闡述的被退火，以將體缺陷密度減小到小于1E7個(gè)缺陷/cm2。層 206然后如在流程圖1200的步驟108中闡述的被拋光，以形成具有小于lnm的均方根表面 粗糙度的拋光表面216。接著，除了 ART特征606在層206的拋光表面216而不是襯底202 的頂表面204上形成以外，ART特征606如在流程圖1200的步驟502中闡述的被形成。ART 特征606被間隔開(kāi)，以在ART特征606之間形成ART溝槽。層626如在流程圖1200的步驟 504中闡述的沉積在ART溝槽中，除了層626沉積在層206的拋光表面216而不是襯底202 的頂表面204上且層626的頂表面626在ART特征606的頂表面604之下而不是之上以 夕卜。在實(shí)施例中，層626的頂表面628的晶格常數(shù)不同于（晶格常數(shù)失配）層206的拋光 表面216的晶格常數(shù)。層626如在流程圖1200的步驟506中闡述的被退火，以將體缺陷密 度減小到小于1E7個(gè)缺陷/cm2。在實(shí)施例中，除了覆蓋層802沉積在ART溝槽中的層626 的頂表面628上而不是層206的頂表面208上以外，覆蓋層802可如在流程圖1200的步驟 702中闡述的被形成。覆蓋層802具有與層626的頂表面628的晶格常數(shù)近似相等的晶格 常數(shù)。覆蓋層802如在流程圖1200的步驟704中闡述的被拋光，以產(chǎn)生均方根表面粗糙度 小于lnm的拋光表面810。在實(shí)施例中，多個(gè)ART特征606的頂表面604與拋光的覆蓋表面 810近似在同一平面上。帶有具有晶格常數(shù)的頂表面1304的層1302然后沉積在拋光的覆 蓋表面810之上，如在流程圖1200的步驟1202中闡述的。在實(shí)施例中，第三層1302只在 覆蓋層810上形成。雖然沒(méi)有在圖13中示出，在實(shí)施例中，層1302可能生長(zhǎng)過(guò)度，從而形 成在拋光的覆蓋表面810和ART特征606的頂表面604之上的連續(xù)層。在圖13所示的結(jié) 構(gòu)的特定實(shí)施例中，襯底202是硅，層206是GaAs，層626是InAlAs，以及層802是InP。
[0064] 在覆蓋層沒(méi)有在層626 (未不出）的頂表面628上形成的實(shí)施例中，層626在流程 圖1200的步驟504中被沉積，使得層626的頂表面628處于ART特征606的頂表面604之 上。層626接著如在流程圖1200的步驟506中闡述的被退火，以將體缺陷密度減小到小于 1E7個(gè)缺陷/cm2。代替如在流程圖1200的步驟702中闡述的沉積覆蓋層，層626如在流程 圖500的步驟508中闡述的被拋光，以形成拋光表面636。層1302可接著沉積在層626的 拋光表面636之上而不是在拋光的覆蓋表面810之上，如在流程圖1200的步驟1202中闡 述的。在特定的實(shí)施例中，襯底202是娃，層206是GaAs，以及層626是InAlAs。
[0065] 圖14示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的計(jì)算設(shè)備1400。計(jì)算設(shè)備1400容納母板 1402。母板1402可包括多個(gè)部件，包括但不限于處理器1404和至少一個(gè)通信芯片1406。 處理器1404物理地和電氣地耦合到母板1402。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，至少一個(gè)通信芯片1406 也物理地和電氣地耦合到母板1402。在另外的實(shí)現(xiàn)方式中，通信芯片1406是處理器1404 的部分。
[0066] 根據(jù)其應(yīng)用，計(jì)算設(shè)備1400可包括可以或可以不物理地和電氣地耦合到母板 1402的其它部件。這些其它部件包括但不限于易失性存儲(chǔ)器（例如DRAM)、非易失性存儲(chǔ) 器（例如ROM)、閃存、圖形處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、密碼處理器、芯片組、天線、顯示器、觸 摸屏顯示器、觸摸屏控制器、電池、音頻編碼解碼器、視頻編碼解碼器、功率放大器、全球定 位系統(tǒng)（GPS)設(shè)備、羅盤(pán)、加速度計(jì)、陀螺儀、揚(yáng)聲器、相機(jī)和大容量存儲(chǔ)設(shè)備（例如硬盤(pán)驅(qū) 動(dòng)器、光盤(pán)（⑶）、數(shù)字通用盤(pán)（DVD)等）。
[0067] 通信芯片1406實(shí)現(xiàn)用于數(shù)據(jù)往返計(jì)算設(shè)備1400的傳輸?shù)臒o(wú)線通信。術(shù)語(yǔ)"無(wú)線" 及其派生詞可用于描述可通過(guò)使用經(jīng)由非固體介質(zhì)的經(jīng)調(diào)制電磁輻射來(lái)傳遞數(shù)據(jù)的電路、 設(shè)備、系統(tǒng)、方法、技術(shù)、通信通道等。該術(shù)語(yǔ)并不暗示相關(guān)的設(shè)備不包含任何電線，雖然在 一些實(shí)施例中它們可以不包含電線。通信芯片1406可實(shí)現(xiàn)多種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議中的任一 個(gè)，包括但不限于 Wi-Fi(IEEE 802. 11 系列）、WiMAX(IEEE 802. 16 系列）、IEEE802. 20、長(zhǎng) 期演進(jìn)（LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍(lán)牙、其 派生物以及被指定為3G、4G、5G和更高代的任何其它無(wú)線協(xié)議。計(jì)算設(shè)備1400可包括多個(gè) 通信芯片1406。例如，第一通信芯片1406可專用于較短范圍無(wú)線通信，例如Wi-Fi，而第二 通信芯片1406可專用于較長(zhǎng)范圍無(wú)線通信，例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO 等。
[0068] 計(jì)算設(shè)備1400的處理器1404包括封裝在處理器1404內(nèi)的集成電路管芯。在本 發(fā)明的一些實(shí)現(xiàn)方式中，處理器的集成電路管芯包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式形成的一個(gè)或 多個(gè)設(shè)備，例如晶體管形成在非天然表面上的具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì) 層之上。術(shù)語(yǔ)"處理器"可以指處理來(lái)自寄存器和/或存儲(chǔ)器的電子數(shù)據(jù)以將該電子數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成可存儲(chǔ)在寄存器和/或存儲(chǔ)器中的其它電子數(shù)據(jù)的任何設(shè)備或設(shè)備的部分。
[0069] 通信芯片1406還可包括封裝在通信芯片1406內(nèi)的集成電路管芯。根據(jù)本發(fā)明的 另一實(shí)現(xiàn)方式，通信芯片的集成電路管芯包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，例如根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方 式而形成的在非天然表面上的具有減小的表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層之上形成的 晶體管。
[0070] 在另外的實(shí)現(xiàn)方式中，容納在計(jì)算設(shè)備1200內(nèi)的另一部件可包含集成電路管芯， 其包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式形成的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，例如在非天然表面上的具有減小的 表面粗糙度和體缺陷密度的異質(zhì)層之上形成的晶體管。
[0071] 在各種實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算設(shè)備1400可以是膝上型計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、筆記本 計(jì)算機(jī)、智能電話、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA)、超移動(dòng)PC、移動(dòng)電話、桌上型計(jì)算機(jī)、 服務(wù)器、打印機(jī)、掃描儀、監(jiān)視器、機(jī)頂盒、娛樂(lè)控制單元、數(shù)字相機(jī)、便攜式音樂(lè)播放器或數(shù) 字視頻記錄器。在另外的實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算設(shè)備1200可以是處理數(shù)據(jù)的任何其它電子設(shè) 備。
【權(quán)利要求】
1. 一種形成結(jié)構(gòu)的方法，包括： 提供帶有具有第一晶格常數(shù)的頂表面的襯底； 將第一層沉積在所述襯底的頂表面上，其中所述第一層帶有具有第二晶格常數(shù)的頂表 面，所述第二晶格常數(shù)不同于所述第一晶格常數(shù)； 使所述第一層退火； 拋光所述第一層，以形成具有第三晶格常數(shù)的第一拋光表面；以及 將第二層沉積在所述第一拋光表面之上，其中所述第二層帶有具有第四晶格常數(shù)的頂 表面。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一層在足夠高的溫度下且在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi) 被退火，以實(shí)現(xiàn)在所述第一層中小于1E7個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度和/或在第一層的所述 頂表面上的大于20nm的均方根表面粗糙度，且其中所述第一拋光表面具有小于lnm的均方 根表面粗糙度和小于l〇nm的峰到谷表面粗糙度范圍。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一晶格常數(shù)具有與所述第二晶格常數(shù)至少大 約1%的晶格常數(shù)失配。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在沉積所述第二層之前從所述第一拋光表面去除 氧化層。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在沉積所述第二層之前將初始層沉積在所述第一 拋光表面上，其中所述第二層被沉積在所述初始層上，且其中所述初始層具有近似等于所 述第三晶格常數(shù)的晶格常數(shù)。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 使所述第二層退火，其中所述第四晶格常數(shù)不同于所述第三晶格常數(shù)； 拋光所述第二層，以形成具有第五晶格常數(shù)的第二拋光表面；以及 將第三層沉積在所述第二拋光表面之上，其中所述第三層帶有具有第六晶格常數(shù)的頂 表面。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 使所述第二層退火，其中所述第四晶格常數(shù)不同于所述第三晶格常數(shù)； 將覆蓋層沉積在所述第二層的頂表面上，所述覆蓋層具有近似等于所述第四晶格常數(shù) 的晶格常數(shù)； 拋光所述覆蓋層以形成拋光的覆蓋表面；以及 將第三層沉積在所述拋光的覆蓋表面之上，其中所述第三層帶有具有第六晶格常數(shù)的 頂表面。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 在所述襯底的頂表面上形成多個(gè)第一高寬比捕獲特征，所述多個(gè)第一高寬比捕獲特征 被間隔開(kāi)，以形成多個(gè)第一高寬比捕獲溝槽，其中所述第一層沉積在所述多個(gè)第一高寬比 捕獲溝槽中，且其中所述多個(gè)第一高寬比捕獲特征具有與所述第一拋光表面近似在同一平 面上的頂表面。
9. 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括： 在所述多個(gè)第一高寬比捕獲特征上形成多個(gè)第二高寬比捕獲特征，所述多個(gè)第二高寬 比捕獲特征與所述多個(gè)第一高寬比捕獲特征對(duì)齊并形成多個(gè)第二高寬比捕獲溝槽，其中所 述第二層沉積在所述多個(gè)第二高寬比捕獲溝槽中。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 在所述第一拋光表面上形成多個(gè)第一高寬比捕獲特征，所述多個(gè)高寬比捕獲特征被間 隔開(kāi)以形成多個(gè)第一高寬比捕獲溝槽，其中所述第二層被沉積在所述多個(gè)第一高寬比捕獲 溝槽中； 使所述第二層退火，其中所述第四晶格常數(shù)不同于所述第三晶格常數(shù)； 將覆蓋層沉積在所述第二層的頂表面上和所述高寬比捕獲溝槽中，所述覆蓋層具有近 似等于所述第四晶格常數(shù)的晶格常數(shù)； 拋光所述覆蓋層以形成拋光的覆蓋表面；以及 將第三層沉積在所述拋光的覆蓋表面之上，其中所述第三層帶有具有第六晶格常數(shù)的 頂表面。
11. 一種形成結(jié)構(gòu)的方法，包括： 提供帶有具有第一晶格常數(shù)的頂表面的襯底； 將第一層沉積在所述襯底的頂表面上，其中所述第一層帶有具有第二晶格常數(shù)的頂表 面，所述第二晶格常數(shù)不同于所述第一晶格常數(shù)； 使所述第一層退火； 將第一覆蓋層沉積在所述第一層的頂表面上，所述第一覆蓋層具有近似等于所述第二 晶格常數(shù)的均勻晶格常數(shù)； 拋光所述第一覆蓋層，以形成第一拋光的覆蓋表面；以及 將第二層沉積在所述第一拋光的覆蓋表面之上，其中所述第二層帶有具有第三晶格常 數(shù)的頂表面。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括在沉積所述第二層之前去除在所述第一拋光的 覆蓋表面上的氧化物。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括： 使所述第二層退火，其中所述第三晶格常數(shù)不同于所述第二晶格常數(shù)； 拋光所述第二層，以形成具有第四晶格常數(shù)的拋光表面；以及 將第三層沉積在所述拋光表面之上，其中所述第三層帶有具有第五晶格常數(shù)的頂表 面。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括： 使所述第二層退火，其中所述第三晶格常數(shù)不同于所述第二晶格常數(shù)；以及 將第二覆蓋層沉積在所述第二層的頂表面上，所述第二覆蓋層具有近似等于所述第三 晶格常數(shù)的均勻晶格常數(shù)； 拋光所述第二覆蓋層以形成第二拋光的覆蓋表面；以及 將第三層沉積在所述第二拋光的覆蓋表面之上，其中所述第三層帶有具有第四晶格常 數(shù)的頂表面。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括： 在所述襯底的頂表面上形成多個(gè)第一高寬比捕獲特征，所述多個(gè)第一高寬比捕獲特征 被間隔開(kāi)以形成多個(gè)第一高寬比捕獲溝槽，其中所述第一層和所述第一覆蓋層沉積在所述 多個(gè)第一高寬比捕獲溝槽中，且其中所述多個(gè)第一高寬比捕獲特征具有與所述第一拋光的 覆蓋表面近似在同一平面上的頂表面。
16. -種結(jié)構(gòu)，包括： 襯底，其帶有具有第一晶格常數(shù)的頂表面； 第一層，其被布置在所述襯底的頂表面上，其中所述第一層帶有具有第二晶格常數(shù)的 第一拋光表面，所述第二晶格常數(shù)不同于所述第一晶格常數(shù)，其中所述第一層具有小于1E7 個(gè)缺陷/cm2的體缺陷密度，且所述第一拋光表面具有小于lnm的均方根表面粗糙度；以及 第二層，其被布置在所述第一拋光表面之上，所述第二層具有晶格常數(shù)。
17. 如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中所述第二層帶有具有第三晶格常數(shù)的第二拋光表 面，其中所述第三晶格常數(shù)不同于所述第二晶格常數(shù)，其中所述第二層具有小于1E7個(gè)缺 陷/cm2的體缺陷密度，且所述第二拋光表面具有小于lnm的均方根表面粗糙度，且所述結(jié) 構(gòu)還包括第三層，其中所述第三層帶有具有第四晶格常數(shù)的頂表面。
18. 如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中所述第二層帶有具有第三晶格常數(shù)的頂表面，且 所述結(jié)構(gòu)還包括： 覆蓋層，其被布置在所述第二層的頂表面上，其中所述第三晶格常數(shù)不同于所述第二 晶格常數(shù)，且其中所述覆蓋層具有近似等于所述第三晶格常數(shù)的晶格常數(shù)，且所述覆蓋層 具有均方根表面粗糙度小于lnm的拋光的覆蓋表面；以及 第三層，其被布置在所述拋光的覆蓋表面上，其中所述第三層帶有具有第四晶格常數(shù) 的頂表面。
19. 如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，還包括： 多個(gè)第一高寬比捕獲特征，其布置在所述襯底的頂表面上，所述多個(gè)第一高寬比捕獲 特征被間隔開(kāi)，以形成多個(gè)第一高寬比捕獲溝槽，其中所述第一層布置在所述多個(gè)第一高 寬比捕獲溝槽中，且其中所述多個(gè)第一高寬比捕獲特征具有與所述第一層的所述第一拋光 表面近似在同一平面上的頂表面。
20. 如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，其中所述第二層帶有具有第三晶格常數(shù)的頂表面，且 所述結(jié)構(gòu)還包括： 覆蓋層，其被布置在所述第二層的頂表面上，其中所述第三晶格常數(shù)不同于所述第二 晶格常數(shù)，且其中所述覆蓋層具有近似等于所述第三晶格常數(shù)的晶格常數(shù)，且所述覆蓋層 具有均方根表面粗糙度小于lnm的拋光的覆蓋表面； 第三層，其被布置在所述拋光的覆蓋表面上，其中所述第三層帶有具有第四晶格常數(shù) 的頂表面；以及 多個(gè)第一高寬比捕獲特征，其布置在所述第一拋光表面上，所述多個(gè)第一高寬比捕獲 特征被間隔開(kāi)，以形成多個(gè)第一高寬比捕獲溝槽，其中所述第二層和所述覆蓋層布置在所 述多個(gè)第一高寬比捕獲溝槽中，且其中所述多個(gè)第一高寬比捕獲特征具有與所述第一拋光 的覆蓋表面近似在同一平面上的頂表面。
【文檔編號(hào)】H01L21/20GK104160478SQ201180076458
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】N·慕克吉, M·V·梅茨, J·M·鮑爾斯, V·H·勒, B·朱-金, M·R·勒梅, M·拉多薩夫列維奇, N·戈埃爾, L·周, P·G·托爾欽斯基, J·T·卡瓦列羅斯, R·S·周 申請(qǐng)人:英特爾公司