本揭示內(nèi)容是有關(guān)于一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體集成電路(ic)工業(yè)已經(jīng)歷了高速的成長。ic制造中的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生了好幾代的ic，且每一代都比前一代制造出更小及更復(fù)雜的電路。目前，為了更高的元件密度以及更佳的電性性能，半導(dǎo)體工業(yè)已發(fā)展到納米技術(shù)節(jié)點，且來自制造及設(shè)計的多項挑戰(zhàn)已將半導(dǎo)體技術(shù)引導(dǎo)至三維設(shè)計，例如鰭狀場效晶體管(finfets)。典型的鰭狀場效晶體管是制造一層在基板上延伸的薄“鰭片”，鰭狀場效晶體管的通道形成在鰭片內(nèi)。此外，形成柵極以橫越鰭，因此建置一種三面柵極結(jié)構(gòu)(tri-gatestructure)。在通道的三個側(cè)面上具有柵極是有益處的，可允許柵極從不同面向控制通道。盡管已有許多鰭狀場效晶體管以及制造鰭狀場效晶體管的方法被提出，但是它們并非在各方面皆令人滿意。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本揭示內(nèi)容的一態(tài)樣是提供一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，此方法包括：形成包含鍺的一特征結(jié)構(gòu)于一基板上；移除此特征結(jié)構(gòu)的一部分，使得此特征結(jié)構(gòu)的一內(nèi)部部分暴露出；將暴露出的此內(nèi)部部分的一表面暴露于含氧的一環(huán)境；以及使用包含水的一液體處理暴露出的此內(nèi)部部分的此表面。

附圖說明

由下文的詳細(xì)描述并參照附圖閱讀，能夠最適當(dāng)?shù)乩斫獗窘沂緝?nèi)容的樣態(tài)。應(yīng)注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實務(wù)，多個特征結(jié)構(gòu)并未按比例繪制。實際上，為使論述明晰，可能任意地增加或縮少各種特征結(jié)構(gòu)的尺寸。

圖1繪示依據(jù)本揭示內(nèi)容的各種實施方式的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法的流程圖；

圖2-12繪示依據(jù)本揭示內(nèi)容的各種實施方式的制造方法中各階段的結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

以下揭示的內(nèi)容提供各種不同的實施方式或?qū)嵤├?，以用于實施本揭示?nèi)容的不同特征結(jié)構(gòu)。以下敘述特定實施方式的組件及排列，以簡化本揭示內(nèi)容。當(dāng)然，此等組件及排列僅為例示實施方式，并非意欲限制在此揭示的內(nèi)容。例如，在下文的描述中，第一特征結(jié)構(gòu)形成于第二特征結(jié)構(gòu)上方或之上可以包含其中第一特征及第二特征以直接接觸方式形成的實施方式，且亦可包含其中在第一特征及第二特征之間形成額外特征，而使得第一特征及第二特征沒有直接接觸的實施方式。此外，本揭示內(nèi)容在各個實施例中使用重復(fù)的元件符號及/或字母，重復(fù)的用意僅是為了簡單明了，而非設(shè)定所論述的各種實施方式及/或構(gòu)造之間的關(guān)系。

半導(dǎo)體工業(yè)持續(xù)地縮減集成電路內(nèi)元件的尺寸。數(shù)種先進(jìn)的科技已被研發(fā)用于實現(xiàn)具有更小特征尺寸的技術(shù)節(jié)點。研究與發(fā)展探索了新的材料及構(gòu)造以求更佳的裝置性能，包括更高的載子遷移率以及特征結(jié)構(gòu)之間更好的界面品質(zhì)。然而，含有鍺成分的半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)，并非在各方面皆令人滿意。例如，含有鍺的半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的表面還有一些制程上的問題。

本揭示內(nèi)容大致上是關(guān)于一種形成含有鍺的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。根據(jù)本揭示內(nèi)容的各種實施方式，在此揭示的方法能有效地處理含有鍺成分的半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的表面。再者，此方法提供了高的生產(chǎn)效能(throughout)、經(jīng)濟(jì)的操作、無毒特性、節(jié)省熱積存(thermalbudget)、以及無損于其他特征結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。

應(yīng)當(dāng)理解，盡管在此可能使用第一，第二等用語來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)被此類用語所限制。此類用語僅僅被用于區(qū)分不同元件。例如，在不脫離實施方式范圍的情況下，第一元件可能被稱為第二元件，類似地，第二元件也可能被稱為第一元件。如本文中所使用的，用語“及/或”包括一個或多個相關(guān)所列項目的任何以及所有組合。

此外，在本文可能使用一些諸如“下方(beneath)”、“以下(below)”、“下方(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等空間相對用語，以便描述附圖中一個元件或特征結(jié)構(gòu)與其他元件或特征結(jié)構(gòu)的關(guān)系。該等空間相對用語旨在包含附圖描述的方向以及使用或操作中的裝置的不同配向。此裝置亦可被轉(zhuǎn)向(旋轉(zhuǎn)90度或其他方向)，且本文使用的空間相對敘述皆應(yīng)依此類推地作解釋。

應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦接”到另一元件時，其可直接連接或連結(jié)到另一元件，或者存有中間元件。相反地，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接接合”到另一元件時，則不存在中間元件。

圖1繪示本揭示內(nèi)容各種實施方式的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法10的流程圖。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可例如為鰭狀場效晶體管(finfet)。如圖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。圖2到圖12為方法10在各個制造階段的各種示意圖(部分或全部)。應(yīng)當(dāng)理解，盡管這些方法各別闡述了多個操作、動作及/或特征結(jié)構(gòu)，然而并非所敘述的全部操作、動作及/或特征結(jié)構(gòu)都是必要的，并且其他未敘述的操作、動作及/或特征結(jié)構(gòu)亦可能存在。此外，在某些實施方式中，操作及/或動作的順序可能與附圖中繪示的不同。再者，在某些實施方式中，所闡述的操作及/或動作可進(jìn)一步被劃分為子操作及/或子動作，但在其他實施方式中，所闡述的某些動作可以與另一者同時進(jìn)行。

在圖1的操作12中，形成包含鍺的半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)于基板上。圖2繪示操作12及操作14所形成結(jié)構(gòu)的立體示意圖。圖3繪示沿圖2中的a-a'線段的剖面示意圖。圖4繪示沿圖2中的b-b'線段的剖面示意圖。

如圖2到圖4所示，形成包含鍺的半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110于基板102上。在各種實施方式中，基板102可包含半導(dǎo)體基板101。舉例而言，半導(dǎo)體基板101可包含硅。在某些實施方式中，半導(dǎo)體基板101可包含其他元素半導(dǎo)體，例如鍺元素。在另外某些實施方式中，半導(dǎo)體基板101可包含合金半導(dǎo)體，例如硅鍺(silicongermanium)、碳化硅鍺(silicongermaniumcarbide)、磷化鎵銦(galliumindiumphosphide)及此類合金等。在另外某些實施方式中，半導(dǎo)體基板101可包含化合物半導(dǎo)體，例如砷化鎵(galliumarsenic)、碳化硅(siliconcarbide)、磷化銦(indiumphosphide)、砷化銦(indiumarsenide)及此類化合物。在另外某些實施方式中，半導(dǎo)體基板101可包含絕緣層覆硅(soi)結(jié)構(gòu)。在另外某些實施方式中，半導(dǎo)體基板101可含有覆蓋于整體半導(dǎo)體材料(bulksemiconductormaterial)上的磊晶層。再者，半導(dǎo)體基板101可包含任何適宜的晶體取向(crystallographicorientation)，例如(100)、(111)或(110)晶體取向。在多個實施例中，半導(dǎo)體基板101包含上表面為(100)晶體取向的硅層。

半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110從基板102延伸而出。舉例而言，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110可以是鰭狀場效晶體管(finfet)的鰭狀結(jié)構(gòu)。在各種實施方式中，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的尺寸為納米或微米等級。在某些實施方式中，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110中的鍺的摩爾濃度范圍為約20％至約80％。例如，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110可包含硅鍺(sige)，且硅鍺(sige)材料中的鍺的摩爾濃度大約為20％至80％，具體而言約為30％至80％，更具體地約為40％至80％。在另外某些實施方式中，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110可以由鍺化合物、鍺合金、純鍺、及/或其組合所制成。

可以通過各種方法制造半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110。第5-7圖繪示本揭示內(nèi)容的某些實施方式的形成半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的方法的剖面示意圖。

參照圖5，接收半導(dǎo)體基板102，其中半導(dǎo)體基板102具有配置于隔離特征結(jié)構(gòu)106之間的一或多個鰭狀部分104。在某些實施方式中，鰭狀部分104可包含半導(dǎo)體基板101的一部分。為了形成鰭狀部分104，可利用某些適當(dāng)?shù)闹瞥谭绞綄Π雽?dǎo)體基板101進(jìn)行蝕刻以形成多個溝槽，例如典型的光刻制程及/或雙圖案化微影(doublepatterninglithography，dpl)制程。蝕刻制程的例示實施例包括利用感應(yīng)、螺旋或電子回旋共振(ecr)電漿的中密度電漿蝕刻技術(shù)或高密度電漿蝕刻技術(shù)、及/或諸如反應(yīng)離子蝕刻(rie)制程等其它適宜的蝕刻技術(shù)。蝕刻所得的溝槽定義出鰭狀部分104以及隔離特征結(jié)構(gòu)106的位置。在一些實施例中，鰭狀部分104包含硅。

可通過沉積介電材料填充溝槽，隨后移除多余的沉積介電材料而形成隔離特征結(jié)構(gòu)106。沉積介電材料的例示技術(shù)包括但不限于，化學(xué)氣相沉積(cvd)制程、高密度電漿化學(xué)沉積(hdpcvd)制程、次常壓化學(xué)氣相沉積(sacvd)制程、旋涂布(sod)制程、以及其它適宜的沉積技術(shù)。隔離特征結(jié)構(gòu)106的介電材料可包括氧化硅、氮化硅、低介電系數(shù)(低k)材料、或上述的任何組合、或相似的材料。低k材料的例示實施例包括氟化二氧化硅玻璃(fsg)、雙苯并環(huán)丁烯(bcb)、摻雜碳的氧化硅、非結(jié)晶的氟化碳、聚酰酰亞胺、及/或其它材料。在某些實施例中，上述過量的沉積介電材料可通過化學(xué)機(jī)械研磨(cmp)制程及/或蝕刻制程予以移除。在另外某些實施例中，隔離特征結(jié)構(gòu)106可為淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(sti)。

參照圖6，讓鰭狀部分104向下凹陷以在隔離特征結(jié)構(gòu)106中形成一或多個溝槽107。凹陷的鰭狀部分104具有位于溝槽107內(nèi)的上表面104a。溝槽107可通過選擇性濕式蝕刻制程及/或選擇性干式蝕刻制程而形成。濕式蝕刻制程所使用的蝕刻劑的例示實施例包括四甲基氫氧化銨(tmah)溶液、hf/ch3cooh/hno3溶液、或其它適合的溶液。選擇性干式蝕刻制程的示例包括原位化學(xué)氣相蝕刻(cve)技術(shù)、反應(yīng)離子蝕刻(rie)技術(shù)、電漿蝕刻技術(shù)、及/或類似技術(shù)、及/或上述的組合。

參照圖7，從鰭狀部分104的上表面104a磊晶生長硅鍺材料，且持續(xù)生長到溝槽107的上方，從而形成包含硅鍺的半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110。在某些實施方式中，磊晶生長制程可采用分子束磊晶法(mbe)、氣相磊晶法(vpe)、超真空化學(xué)氣相沉積法(uhv-cvd)、或諸如液相磊晶法(lpe)等其它適合技術(shù)。半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)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具有結(jié)晶取向(111)。第一晶面110a及第二晶面110b構(gòu)成半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的脊。此外，第三晶面110c及第四晶面110d鄰接于隔離特征結(jié)構(gòu)106的表面。在某些實施方式中，第三晶面110c及第四晶面110d與隔離特征結(jié)構(gòu)106的表面形成銳角。在多個實施例中，上述銳角的角度為約35度至約70度。

圖8-10繪示本揭示內(nèi)容的另外某些實施方式的形成半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的方法的剖面示意圖。

參照圖8，接收半導(dǎo)體基板102。半導(dǎo)體基板102具有配置在隔離特征結(jié)構(gòu)106之間的一或多個鰭狀部分104。具有鰭狀部分104及隔離特征結(jié)構(gòu)106的半導(dǎo)體基板102可與前文關(guān)于圖5所述的實施方式相同。

參照圖9，蝕刻隔離特征結(jié)構(gòu)106的一部分，使得鰭狀部分104的一部分104b延伸到隔離特征結(jié)構(gòu)106上方。具體而言，可采用毯覆式回蝕方式蝕刻隔離特征結(jié)構(gòu)106，而鰭狀部分104則沒有明顯地被蝕刻。例如，可調(diào)整蝕刻制程讓隔離特征結(jié)構(gòu)106的蝕刻速率大于鰭狀部分104的蝕刻速率。因此，鰭狀部分104的部分104b從隔離特征結(jié)構(gòu)104的表面凸出。在多個實施例中，回蝕隔離特征結(jié)構(gòu)106的動作可包括選擇性濕式蝕刻技術(shù)及/或任何適合的選擇性干式蝕刻技術(shù)，上述選擇性濕式蝕刻制程可使用例如hf溶液作為蝕刻劑。在某些實施方式中，鰭狀部分104的部分104b具有矩形輪廓，并具有垂直于部分104b的上表面的右側(cè)壁及左側(cè)壁。部分104b的高度可以通過隔離特征結(jié)構(gòu)106的蝕刻深度而控制。

參照圖10，從鰭狀部分104的部分104b磊晶生長硅鍺材料，因此形成半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110。圖10的半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的形成方式在許多方面均類似于圖7所示的半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)。如圖10所示，于鰭狀部分104的部分104b上磊晶生長硅鍺，以形成半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110，因此半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110包含鰭狀部分104及生長在其上方的硅鍺材料。半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110具有四個晶面110a、110b、110c及110d，且各晶面皆具有(111)晶體取向。在圖10中，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的輪廓可受到鰭狀部分104的部分104b的尺寸以及諸如生長速率及生長時間等磊晶生長條件所控制。在某些實施方式中，磊晶生長制程可采用分子束磊晶法(mbe)、氣相磊晶法(vpe)、超真空化學(xué)氣相沉積法(uhv-cvd)、或其它適合的技術(shù)，例如液相磊晶法(lpe)。

請回到圖1，在操作14中，形成柵極結(jié)構(gòu)于半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的一部分上方。如圖2-4所示，在基板102上方形成橫越半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的柵極結(jié)構(gòu)120，因此將半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110分成第一部分111及第二部分112。半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的第一部分111和第二部分112定義出其間的通道部分113。形成的柵極結(jié)構(gòu)120是橫越通道部分113上方。在某些實施方式中，柵極結(jié)構(gòu)可包含多個特征結(jié)構(gòu)，例如電極層、隔離層、介電層、擴(kuò)散/阻障層、介面層、覆蓋層、其它適合的層、及/或上述的組合。舉例而言，柵極結(jié)構(gòu)可包含柵極介電層122以及柵極介電層122上方的柵極電極124。柵極介電層122可包含介電材料，例如高k介電材料、氧化硅、氮化硅、其它適合的介電材料、及/或上述的組合。高k介電材料的實例包括hfo2、hftao、hftio、hfsio、hfsion、hfzro、氧化鋁、其它適合的高k介電材料、及/或上述的組合。柵極電極124可包括任何適當(dāng)?shù)牟牧?，例如多晶硅、銅、鋁、鉭、鈦、鎢、硅化鈷、硅化鎳、tin、tan、tial、tialn、tacn、tac、tasin、金屬合金、其他適合材料、及/或上述的組合。

柵極結(jié)構(gòu)120可通過任何適當(dāng)?shù)闹瞥潭纬?。舉例而言，可通過一系列的沉積制程、微影制程及蝕刻制程的程序來制造柵極結(jié)構(gòu)120。沉積制程的例示實施例包括化學(xué)氣相沉積(cvd)技術(shù)、高密度電漿化學(xué)氣相沉積cvd(hdpcvd)技術(shù)、有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(mocvd)技術(shù)、減壓化學(xué)氣相沉積(rpcvd)技術(shù)、電漿輔助化學(xué)氣相沉積(pecvd)技術(shù)、低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)技術(shù)、原子層化學(xué)氣相沉積(alcvd)技術(shù)、常壓化學(xué)氣相沉積(apcvd)技術(shù)、物理氣相沉積(pvd)技術(shù)、原子層沉積(ald)技術(shù)、電鍍技術(shù)、其它適合的方法、及/或上述的組合。此外，微影制程可包括光阻涂布(例如旋涂)、軟烘烤、曝光、后烘烤、光阻顯影、干燥、其它合適的制程、及/或上述的組合。蝕刻制程的示例包括濕式蝕刻制程及/或干式蝕刻制程，諸如如化學(xué)氣相蝕刻(cve)技術(shù)、反應(yīng)式離子蝕刻(rie)技術(shù)、電漿蝕刻技術(shù)等、及/或類似技術(shù)。

根據(jù)本揭示內(nèi)容的某些實施方式，柵極結(jié)構(gòu)120可以是虛設(shè)柵極堆疊(dummygatestack)，虛設(shè)柵極堆疊包含柵極介電層122、位于柵極介電層122上方的虛設(shè)柵極(dummygate)124”、以及位于虛設(shè)柵極124”上方的硬罩幕128。在隨后的柵極替換制程中，虛設(shè)柵極堆疊可被金屬柵極和高k介電層所取代。虛設(shè)柵極堆疊可以通過任何適合的制程形成。舉例而言，可采用一系列包括沉積、微影圖案化以及蝕刻制程的程序來形成虛設(shè)柵極堆疊。柵極介電層122可包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、或任何其它適合的材料。虛設(shè)柵極124可包括多晶硅或類似的材料。此外，硬式罩幕128可包括任何適合的材料，例如氮化硅、氮氧化硅以及碳化硅。

如圖2所示，側(cè)壁間隙壁(spacers)126形成在柵極結(jié)構(gòu)120的各個側(cè)邊上。在多個實施例中，側(cè)壁間隙壁126可包含一或多種介電質(zhì)，例如氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、或相似物質(zhì)、及/或上述的組合。間隙壁126可以通過任何合適的制程形成。形成側(cè)壁間隙壁的例示實施例包括：在柵極結(jié)構(gòu)120上沉積一或多種介電材料的操作，以及非等向性地蝕刻此介電材料的操作。

在圖1的操作16中，移除半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的一部分，使特征結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分露出。如圖11所示，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的局部被移除，使得半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的內(nèi)部部分114暴露出來。舉例而言，暴露出的內(nèi)部部分114包括具有硅鍺(sige)表面116的通道部分113。在某些實施方式中，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的第一部分111及第二部分112完全被移除，從而露出通道部分113的硅鍺表面116。再者，在移除半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的第一部分111及第二部分112之后，可在半導(dǎo)體基板102的隔離特征結(jié)構(gòu)106中形成一或多個溝槽118。蝕刻移除制程可以是干式蝕刻制程、濕式蝕刻制程、或上述的組合。在多個實施例中，蝕刻制程使用hbr、cl2及o2的混合物?；蛘撸梢允褂闷渌g刻劑的混合物以有效地移除第一部分111及第二部分112。然而，在某些實施方式中，半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)110的第一部分111及第二部分112僅局部地被蝕刻，而留下第一部分111及第二部分112的剩余部分117在隔離特征結(jié)構(gòu)106的溝槽118中。

在圖1的操作18中，將半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的露出的內(nèi)部部分的一表面暴露于含氧的環(huán)境，因此在露出的內(nèi)部部分的表面上形成氧化鍺。如圖11所示，將露出的包含鍺的內(nèi)部部分114暴露于氧中并與氧產(chǎn)生反應(yīng)，以于暴露出的內(nèi)部部分114上形成氧化鍺。在某些實施方式中，暴露出的內(nèi)部部分114包含通道部分113的硅鍺表面116，且氧和硅鍺表面116的鍺成分發(fā)生氧化反應(yīng)，于是在硅鍺表面116上形成氧化鍺。在某些實施方式中，含氧環(huán)境的氧氣摩爾濃度范圍為約20％至約22％。舉例而言，含氧環(huán)境可以是空氣。在另外某些實施方式中，氧化鍺的厚度為約1埃至約100埃，具體而言為約1埃至約50埃，更具體的為約5埃至約30埃。

在制造半導(dǎo)體裝置的過程中，露出的鍺材料不可避免地會暴露于含有氧的空氣中。露出的鍺材料與空氣中的氧進(jìn)行反應(yīng)，而形成氧化鍺。從許多方面而言，形成的氧化鍺將不利地降低后續(xù)制程中沉積其上的材料的品質(zhì)。舉例而言，當(dāng)氧化鍺形成于暴露出的硅鍺表面116上時，可觀察到其他材料難以磊晶生長于此具有氧化鍺的硅鍺表面116上。更詳細(xì)地說，在氧化鍺表面上磊晶生長的材料具有多孔結(jié)構(gòu)，并且呈現(xiàn)出劣化的特性。

在圖1的操作20中，使用含水的液體處理內(nèi)部部分的露出表面上的氧化鍺，而使氧化鍺溶解在水中。舉例而言，如圖11所示，提供液態(tài)水190與結(jié)構(gòu)上的氧化鍺接觸，因此將氧化鍺溶解。在某些實施方式中，可將內(nèi)部部分114的露出表面(例如硅鍺表面116)浸漬于去離子水中持續(xù)一段充足的時間以溶解其上的氧化鍺。在多個實施例中，將包含氧化鍺的硅鍺表面116浸入溫度為約20℃至約100℃的去離子水中約5秒至30分鐘的時間。例如，處理硅鍺表面116的去離子水的溫度可為約25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或90℃。此外，硅鍺表面116浸漬于去離子水中的時間可為約10秒、20秒、30秒、50秒、1分鐘、5分鐘、10分鐘或20分鐘。在另外某些實施方式中，可在具有氧化鍺的半導(dǎo)體基板上供給或噴灑去離子水。所供給或噴灑的去離子水在氧化鍺表面上形成流動的水膜，因此得以溶解并移除氧化鍺。在某些實施方式中，去離子水可包括含氟的活性界面劑，以增強(qiáng)移除氧化鍺的能力。

根據(jù)本揭示內(nèi)容的某些實施方式，操作20可在無氧的腔室中進(jìn)行。舉例而言，將待處理的具有氧化鍺的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)傳送至充滿惰性氣體的腔室中，惰性氣體可例如為氮氣、氬氣、二氧化碳、或類似氣體、或上述的組合。之后，供給去離子水至無氧的腔室內(nèi)，以溶解半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的氧化鍺。氧化鍺在無氧的腔室中被溶解移除，因此可防止半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上再生成氧化鍺。在操作20之后，可執(zhí)行干燥制程來移除半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上殘留的水。例如，可原位地在無氧的腔室中進(jìn)行真空干燥制程。

應(yīng)當(dāng)注意，本揭示內(nèi)容并不局限于處理硅鍺表面，本揭示內(nèi)容的實施方式所述的方法可移除任何半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的含有鍺的表面。舉例而言，在此揭露的實施方式可應(yīng)用于移除鍺化合物、鍺合金、純鍺、及/或其組合所制成的特征結(jié)構(gòu)上形成的氧化鍺。

在一比較例中，乃采用siconitm蝕刻處理來移除形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的氧化鍺。為了能夠有效地移除氧化鍺，siconitm腔室必須在相對高的溫度及相對高的壓力下操作。所造成的結(jié)果是，使用中的siconitm腔室的無線射頻(rf)點火發(fā)生連續(xù)的失效，且其失效的頻率是無法被接收的。與siconitm技術(shù)相比，本揭示內(nèi)容的實施方式提供了多項優(yōu)點，包括高的產(chǎn)能、經(jīng)濟(jì)的成本操作、無毒特性、節(jié)省熱積存(thermalbudget)、以及無損于其他諸如淺溝槽隔離墊及柵極間隙壁等特征結(jié)構(gòu)。

在圖1的操作22中，形成源極結(jié)構(gòu)和漏極結(jié)構(gòu)。在某些實施方式中，如圖12所示，源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140形成在通道部分113的相對側(cè)上。例如，可在溝槽118中的鰭狀部分104及/或剩余部分117(如果有剩余部分117形成)上磊晶生長半導(dǎo)體材料。因硅鍺表面上的氧化鍺被有效地移除，所生長的半導(dǎo)體材料可填充溝槽118，并繼續(xù)生長于溝槽118之上，從而形成品質(zhì)優(yōu)良的源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140。源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140分別連接通道部分113的相對兩側(cè)。在某些實施方式中，源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140包含使用硅鍺磊晶沉積制程所形成的硅鍺。磊晶沉積制程的實施例包括分子束磊晶法(mbe)、氣相磊晶法(vpe)、超高真空化學(xué)氣相沉積法(uhv-cvd)、或諸如液相磊晶法(lpe)的其它適合技術(shù)。可于基板上形成遮罩層(maskinglayer)以界定半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(例如，鰭狀場效晶體管)的數(shù)個區(qū)域，此等區(qū)域系磊晶沉積制程期間生成半導(dǎo)體材料的區(qū)域。可通過添加不純物于磊晶制程的前驅(qū)材料中，而讓源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140在磊晶沉積(磊晶成長)期間摻雜其他物質(zhì)；或者可在磊晶制程后使用離子布植制程。摻雜的物質(zhì)取決于所制造的裝置的類型，例如n型或p型裝置。摻雜的物質(zhì)包括諸如硼或二氟化硼(bf2)等p型摻雜劑；諸如磷或砷等n型摻雜劑；或上述的組合。可進(jìn)行退火制程以活化源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140。舉例而言，退火制程可為快速熱退火(rta)制程、激光退火制程、或其他適合的退火制程。在另外某些實施方式中，源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140的鍺的摩爾濃度大于通道部分113的鍺摩爾濃度。再者，于形成源極結(jié)構(gòu)130與漏極結(jié)構(gòu)140之前或之后，可以進(jìn)行植入、擴(kuò)散、及/或高溫退火制程以形成期望的特征。

在操作程序22之后，方法10可以進(jìn)一步包括其他操作或制程。在某些實施方式中，可能進(jìn)行硅化制程，以形成一或多個硅化物特征結(jié)構(gòu)于源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140上。在硅化過程中，金屬層沉積于磊晶結(jié)構(gòu)的表面上，且隨后進(jìn)行退火制程。位于下方的磊晶結(jié)構(gòu)與金屬層反應(yīng)而產(chǎn)生硅化物層。硅化的區(qū)域比非硅化區(qū)域具有更低的電阻，因此能改善導(dǎo)電性。在某些實施方式中，可沉積層間介電層(ild)覆蓋基板102上的柵極結(jié)構(gòu)120以及源極結(jié)構(gòu)130和漏極結(jié)構(gòu)140，然后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(cmp)制程，將特定的特征結(jié)構(gòu)平坦化。層間介電層(ild)可由低介電系數(shù)(低k)的介電材料所形成，例如磷硅酸鹽玻璃(psg)、硼磷硅酸鹽玻璃(bpsg)、氟化硅酸鹽玻璃(fsg)、硅碳材料、上述的復(fù)合物、上述的組合物、或類似的材料。之后，在基板102上形成各種通孔、接觸點、及/或線路以及多層互連結(jié)構(gòu)(例如，金屬層及介電層)，此等結(jié)構(gòu)是配置與鰭狀晶體管結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)或特征相連接。這些額外的特征結(jié)構(gòu)可提供電性連接至包含柵極結(jié)構(gòu)120、源極結(jié)構(gòu)130及漏極結(jié)構(gòu)140的鰭狀場效晶體管。在一些實施例中，采用鑲嵌制程及/或雙鑲嵌制程，以形成一種與銅相關(guān)的多層互連結(jié)構(gòu)。

本揭示內(nèi)容的各種實施方式的優(yōu)點包括提供一種新穎的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。在此揭露的方法提供了許多優(yōu)點，包括高的產(chǎn)能、經(jīng)濟(jì)的成本操作、無毒特性、節(jié)省熱積存、以及無損于其他諸如淺溝槽隔離墊及柵極間隙壁等特征結(jié)構(gòu)。

根據(jù)某些實施方式的一態(tài)樣，.一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：形成包含鍺的一特征結(jié)構(gòu)于一基板上；移除該特征結(jié)構(gòu)的一部分，使得該特征結(jié)構(gòu)的一內(nèi)部部分暴露出；將暴露出的該內(nèi)部部分的一表面暴露于含氧的一環(huán)境；以及使用包含水的一液體處理暴露出的該內(nèi)部部分的該表面。

在一實施方式中，將暴露出的該內(nèi)部部分的該表面暴露于含氧的該環(huán)境的操作，包括形成氧化鍺于暴露出的該內(nèi)部部分的該表面上。

在一實施方式中，使用包含水的該液體處理暴露出的該內(nèi)部部分的該表面的操作，包括將暴露出的該內(nèi)部部分的該表面上的氧化鍺溶解于該液體中。

在一實施方式中，該特征結(jié)構(gòu)系由硅鍺制成。

在一實施方式中，該環(huán)境中的氧的摩爾濃度約為20％至22％。

在一實施方式中，使用含水的該液體處理暴露出的該內(nèi)部部分的該表面的操作，包括將暴露出的該內(nèi)部部分的該表面浸入于去離子水中。

根據(jù)某些實施方式的另一態(tài)樣，一種形成鰭狀場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法，包括：形成包含硅鍺的一半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)于一半導(dǎo)體基板上；形成一柵極結(jié)構(gòu)于該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的一部分上方，使得該柵極結(jié)構(gòu)橫越該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)，從而將該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)分成一第一部分及一第二部分，其中在該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的該第一部分及該第二部分之間定義出一通道部分；移除該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的該第一部分及該第二部分，以暴露出該通道部分的一硅鍺表面；使用一含水的液體處理該硅鍺表面；以及形成一源極結(jié)構(gòu)和一漏極結(jié)構(gòu)于該通道部分的相對二側(cè)上。

在一實施方式中，在使用該含水的液體處理該硅鍺表面之前，更包括將該硅鍺表面暴露于含氧的一環(huán)境，因此在該硅鍺表面上形成氧化鍺；其中使用該含水的液體處理該硅鍺表面的操作包括將該氧化鍺溶解于該含水的液體中。

在一實施方式中，使用該含水的液體處理該硅鍺表面的操作包括使該硅鍺表面與去離子水接觸。

在一實施方式中，使用該含水的液體處理該硅鍺表面的操作包括將該硅鍺表面浸入溫度為約20℃至約100℃的去離子水中，時間為約10秒至約10分鐘。

在一實施方式中，形成該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的操作包括：接收該半導(dǎo)體基板，其中該半導(dǎo)體基板具有配置在一隔離特征結(jié)構(gòu)之間的一鰭狀部分；使該鰭狀部分凹陷以在該隔離特征結(jié)構(gòu)中形成一溝槽，其中該凹陷的鰭狀部分在該溝槽內(nèi)具有一上表面；以及從該鰭狀部分的該上表面磊晶生長硅鍺，因此形成該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)。

在一實施方式中，形成該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的操作包括：接收該半導(dǎo)體基板，其中該半導(dǎo)體基板具有配置在一隔離特征結(jié)構(gòu)之間的一鰭狀部分；蝕刻掉該隔離特征結(jié)構(gòu)的一部分，而讓該鰭狀部分的一部分延伸到該隔離特征結(jié)構(gòu)上方；以及在該鰭狀部分延伸到該隔離特征結(jié)構(gòu)上方的該部分上磊晶生長硅鍺，因此形成該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)。

在一實施方式中，該鰭狀部分包含硅。

在一實施方式中，該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的鍺的摩爾濃度范圍為約20％至約80％。

在一實施方式中，移除該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的該第一部分及該第二部分的操作包括完全蝕刻掉該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的該第一部分及該第二部分。

在一實施方式中，移除該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的該第一部分及該第二部分的操作包括局部地蝕刻該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的該第一部分及該第二部分，因此在該半導(dǎo)體基板上留下該第一部分及該第二部分的殘存部分。

在一實施方式中，移除該半導(dǎo)體特征結(jié)構(gòu)的該第一部分及該第二部分的操作包括在該半導(dǎo)體基板中形成一溝槽。

在一實施方式中，形成該源極結(jié)構(gòu)和該漏極結(jié)構(gòu)的操作包括從該半導(dǎo)體基板的該溝槽磊晶生長硅鍺。

在一實施方式中，該源極結(jié)構(gòu)和該漏極結(jié)構(gòu)中的鍺的摩爾濃度大于該通道部分中的鍺的摩爾濃度。

根據(jù)某些實施方式的另一態(tài)樣，一種形成鰭狀場效晶體管finfet結(jié)構(gòu)的方法，包括：磊晶生長包含鍺的材料，而形成具有一第一晶面及一第二晶面的一鰭狀結(jié)構(gòu)，其中該第一晶面及該第二晶面構(gòu)成該鰭狀結(jié)構(gòu)的一脊，且該第一晶面和該第二晶面具有(111)晶體取向；形成一柵極橫越過該鰭狀結(jié)構(gòu)的該第一晶面及該第二晶面，其中該鰭狀結(jié)構(gòu)包含暴露于該柵極外的一第一部分及一第二部分，以及位于該柵極下方的一通道部分；移除該鰭狀結(jié)構(gòu)的該第一部分和該第二部分，使得該通道部分的包含鍺的一表面露出；使用一含水的液體處理露出的該通道部分的含有鍺的該表面；以及在使用該含水的液體處理露出的該通道部分的含有鍺的該表面之后，形成源極和漏極于該通道部分的相對二側(cè)上。

雖然本揭示內(nèi)容已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示內(nèi)容，任何熟悉此技藝者，在不脫離本揭示內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本揭示內(nèi)容的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。