用于防止選擇性外延過程中的側(cè)壁缺陷的方法和結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】提供了溝槽(和用于形成溝槽的過程)，其減小或防止III?V族或鍺(Ge)材料(例如“緩沖”材料)從襯底材料的頂表面的選擇性外延生長中的晶體缺陷。缺陷可以由選擇性外延側(cè)壁生長與氧化物溝槽側(cè)壁的沖突引起。這種溝槽包括(1)溝槽，具有相對于襯底表面40度到70度(例如55度)之間的傾斜側(cè)壁；和/或(2)組合溝槽，具有上溝槽，上溝槽在下溝槽的開口上并完全包圍下溝槽的開口(例如下溝槽可以具有傾斜側(cè)壁、短豎直壁或高豎直壁)。在生長接觸或生長緊靠著它在其中生長的溝槽的豎直側(cè)壁的情況下，這些溝槽減小或防止了外延側(cè)壁生長中的缺陷。
【專利說明】
用于防止選擇性外延過程中的側(cè)壁缺陷的方法和結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]電路器件以及基于鰭狀物的電路器件的制造和結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在襯底上的電路器件(例如在半導體(例如硅)襯底上的集成電路(IC)晶體管、電阻器、電容器等)的性能和產(chǎn)量的增大通常是這些器件的設計、制造和操作過程中要考慮的主要因素。例如，在設計和制造或形成金屬氧化物半導體(MOS)晶體管器件的過程中，例如用于互補金屬氧化物半導體(CMOS)中的，常常希望增大N型MOS器件(n-MOS)溝道中電子的運動，及增大P型MOS器件(p-MOS)溝道中帶正電空穴的運動。但由于在用于形成MOS的材料的層之間產(chǎn)生的晶格失配和缺陷而降低了性能和運動。
[0003]對于一些CMOS實現(xiàn)方式，如在硅上II1-V族材料外延生長的晶格失配材料的協(xié)整是很大的難題。當前沒有現(xiàn)有技術(shù)的解決方案來協(xié)整在單一硅襯底上的η-和p-MOS材料外延生長。因而在當前應用中，由于材料中的大晶格失配，當在硅材料襯底上生長新材料(I I1-V族、鍺(Ge))時產(chǎn)生了缺陷。
【附圖說明】
[0004]圖1是半導體襯底基體在淺溝槽隔離(STI)區(qū)之間的溝槽中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料之后的一部分的示意性橫截面圖。
[0005]圖2是半導體襯底基體在具有傾斜側(cè)壁的溝槽中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料之后的一部分的示意性橫截面圖。
[0006]圖3是半導體襯底基體在具有斜壁下溝槽的開口上并包圍其的上溝槽的組合溝槽中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料之后的一部分的示意性橫截面圖。
[0007]圖4是半導體襯底基體在具有高豎直壁下溝槽的開口上并包圍其的上溝槽的組合溝槽中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料之后的一部分的示意性橫截面圖。
[0008]圖5是半導體襯底基體在具有短豎直壁下溝槽的開口上并包圍其的上溝槽的組合溝槽中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料之后的一部分的示意性橫截面圖。
[0009]圖6是具有形成于基體上的組合溝槽的一部分半導體襯底基體的示意性頂視圖。
[0010]圖7Α顯示了在以掩模覆蓋襯底頂表面要形成溝槽的區(qū)域;及將襯底頂表面緊臨遮掩區(qū)域的未遮掩區(qū)域暴露于濕法化學蝕刻劑后的半導體襯底，濕法化學蝕刻劑各向異性地蝕刻襯底以形成溝槽，溝槽具有在40度到70度(例如55度)之間外傾側(cè)壁。
[0011]圖7Β顯示了在以淺溝槽隔離(STI)材料填充40度到70度(例如55度)之間外傾溝槽后圖7Α的半導體襯底。
[0012]圖7C顯示了在去除以掩模覆蓋的襯底頂表面的原始區(qū)域的掩模以暴露出襯底頂表面后圖7A的半導體襯底。
[0013]圖7D顯示了在使用各向同性蝕刻蝕刻襯底頂表面暴露出的原始區(qū)域后圖7A的半導體襯底;從而為氧化物中的溝槽提供40度到70度(例如55度)之間的內(nèi)傾側(cè)壁，僅在溝槽底部暴露出硅。
[0014]圖7E顯示了在以另一個掩模填充具有40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁的下溝槽后圖7A的半導體襯底。
[0015]圖7F顯示了在圖案化并蝕刻新的其他掩模以對舊STI區(qū)域形成開口，從而在下溝槽上產(chǎn)生新掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)后圖7A的半導體襯底。
[0016]圖7G顯示了在以淺絕緣氧化物(STI)材料填充對舊STI區(qū)域的開口后圖7A的半導體襯底。
[0017]圖7H顯示了在拋光新STI絕緣氧化物以在舊STI區(qū)域的開口中暴露出新的其他掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)和新氧化物/STI后圖7A的半導體襯底。
[0018]圖71顯示了在選擇性蝕刻或去除下溝槽上的新的其他掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)，而不去除任何新氧化物，以便保留在舊STI區(qū)域的開口中的新氧化物;從而在氧化物中提供上溝槽，具有豎直側(cè)壁并具有在具有40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁的下溝槽的上開口上及包圍其的下開口后圖7A的半導體襯底。
[0019]圖8A顯示了在以掩模覆蓋襯底頂表面要形成溝槽的區(qū)域;及將襯底頂表面緊臨遮掩區(qū)域的未遮掩區(qū)域暴露于干法化學蝕刻劑，其各向異性地蝕刻襯底以形成具有豎直側(cè)壁的溝槽后的半導體襯底。
[0020]圖SB顯示了在以淺溝槽隔離(STI)材料填充豎直側(cè)壁溝槽后圖8A的半導體襯底。
[0021]圖8C顯示了平面化為暴露出襯底表面的高度的新STI材料；以在溝槽中暴露出STI材料頂表面;及去除掩模。
[0022]圖8D顯示了在使用各向同性蝕刻蝕刻襯底頂表面暴露出的原始區(qū)域后圖8A的半導體襯底;從而為在氧化物中的溝槽提供豎直側(cè)壁，僅在溝槽底部暴露出硅。
[0023]圖SE顯示了在以另一個掩模填充具有豎直側(cè)壁的下溝槽后圖8A的半導體襯底。
[0024]圖8F顯示了在圖案化并蝕刻新的其他掩模以對舊STI區(qū)域形成開口，從而在下溝槽上產(chǎn)生新掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)后圖8A的半導體襯底。
[0025]圖SG顯示了在以淺絕緣氧化物(STI)材料填充對舊STI區(qū)域的開口后圖8A的半導體襯底。
[0026]圖8H顯示了在拋光新STI絕緣氧化物以在舊STI區(qū)域的開口中暴露出新的其他掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)和新氧化物/STI后圖8A的半導體襯底。
[0027]圖81顯示了在選擇性蝕刻或去除下溝槽(例如氮化物)上的新的其他掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)，而不去除任何新氧化物，以便保留在舊STI區(qū)域的開口中的新氧化物;從而在氧化物中提供上溝槽，具有豎直側(cè)壁并具有在下溝槽的上開口上及包圍其的下開口后圖8A的半導體襯底。
[0028]圖9是用于形成單一溝槽(或具有下溝槽的組合溝槽)的示例性過程，單一溝槽和下溝槽具有在STI區(qū)域之間的40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁，在溝槽底部暴露出襯底頂表面。
[0029]圖10是用于在STI區(qū)域之間形成溝槽豎直側(cè)壁的示例性過程，在溝槽底部暴露出襯底頂表面。
[0030]圖11示出了根據(jù)一個實現(xiàn)方式的計算設備。
【具體實施方式】
[0031]當在硅材料襯底(例如單晶硅)上外延生長特定材料(例如II1-V族或鍺(Ge)材料)時，材料中的大晶格失配可以產(chǎn)生缺陷(例如材料的晶格中的缺陷)。在一些情況下，可以由襯底表面外延生長并“選擇性地”在淺溝槽隔離(STI)區(qū)域之間的溝槽中的表面上生長材料。借助覆蓋膜生長中的生長優(yōu)化/技巧可以實現(xiàn)缺陷密度改善。但對于在溝槽中選擇性生長的外延材料，不存在這種缺陷減小。如果這些缺陷在整個溝槽中蔓延，它們可以在構(gòu)造于由在溝槽上延伸的外延生長形成的器件層上的電路器件中導致減慢或降低的性能、產(chǎn)量降低和偏差問題。這個蔓延可以存在于在鰭狀物中形成的“鰭”式器件中(例如電路器件)，鰭狀物來自在溝槽上延伸的外延生長(例如器件材料、區(qū)域或?qū)?的圖案化和蝕刻。在一些情況下，由生長圖案化并蝕刻一對器件鰭狀物，例如在每一個溝槽上延伸的生長。這種鰭式器件可以包括鰭式集成電路(IC)晶體管、電阻器、電容器等，形成于“鰭狀物”側(cè)壁中或上，鰭狀物生長自半導體(例如硅)襯底或其他材料或在其上延伸。這種器件可以包括鰭式金屬氧化物半導體(MOS)晶體管器件，例如用于互補金屬氧化物半導體(CMOS)中的，基于N型MOS器件(n-MOS)溝道中電子的運動和P型MOS器件(p_M0S)溝道中帶正電空穴的運動。
[0032]在一些情況下，可以在溝槽中從襯底表面選擇性外延生長“緩沖”材料?？梢陨L或使用緩沖材料以便在緩沖材料的頂表面下?lián)踝』蛉コw缺陷。隨后，可以從緩沖材料的頂表面生長“器件”材料。這樣，器件材料具有較少的此類缺陷或者無此類缺陷，從而在構(gòu)造于器件材料上或中的電路器件中提供了更快或增大的性能、增大的產(chǎn)量和更少的偏差問題。
[0033]圖1是在淺溝槽隔離(STI)區(qū)107和108之間的溝槽105中的襯底材料102的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料122后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。圖1顯示了具有頂表面103的材料102的半導體襯底或基體101。襯底101可以包括、形成自、沉積自或生長自硅、多晶硅、單晶硅或用于形成硅基體或襯底的多個其他適合的技術(shù)，例如硅晶圓。例如，根據(jù)實施例，襯底101可以通過生長具有厚度在100埃到1000埃之間的純硅的單晶硅襯底基體材料來形成?？商鎿Q地，襯底101可以借助多個適當?shù)墓杌蚬韬辖鸩牧?02的充足的化學氣相沉積(CVD)形成，用以形成厚度I到3微米的厚度的材料層，例如借助CVD形成厚度2微米的厚度。還考慮到襯底可以是弛豫的、非弛豫的、分級的和/或非分級的硅合金材料102。材料102可以是在表面103弛豫的材料(例如具有未應變的晶格)。材料1 2可以是單晶硅材料。襯底1 2可以由硅構(gòu)成，具有(I O O)晶體取向材料的頂表面1 3(例如按照密勒指數(shù))。襯底101可以是“誤切”襯底。
[0034]圖1還顯示了在襯底101的頂表面103上形成或生長的淺溝槽隔離(STI)材料的區(qū)域107和108 ο STI材料可以由氧化物材料或氮化物材料或其組合形成。STI材料可以由SiC材料或本領(lǐng)域中已知的另一個STI材料形成。STI材料可以是非晶形材料，沉積或生長在材料102 (例如表面103)上。STI材料可以借助原子層沉積(ALD)或化學氣相沉積(CVD)形成。STI材料可以借助等離子體增強化學沉積(PECVD)來沉積。在一些情況下，在用以形成STI材料的處理(例如PECVD)過程中可以使用任意各種氧前驅(qū)物質(zhì)、硅烷前驅(qū)物質(zhì)、一般前驅(qū)物質(zhì)，如本領(lǐng)域中已知的。在一些情況下，可以借助使用在400°C的TE0S+02+RF的處理形成STI材料。
[0035]在一些情況下，區(qū)域107或108的底表面可以具有與材料102(例如在表面103)的相同的晶格尺寸。STI材料可以是相對于其與表面103的分界面(例如在此將其化學或原子鍵合到下面的表面)的弛豫材料(例如具有未應變的晶格)。
[0036]區(qū)域107和108可以具有內(nèi)STI側(cè)壁113和115，其限定了溝槽105的溝槽壁，溝槽具有高度Hl、寬度Wl和長度Ll(未示出，但延伸到頁面中)。溝槽側(cè)壁113和115可以是豎直側(cè)壁，其垂直于(例如相對于襯底表面成90度角)襯底表面103。具體而言，溝槽105可以由位于區(qū)域107的側(cè)壁113處的側(cè)面限定或者具有該側(cè)面；由在區(qū)域108的側(cè)壁115處的側(cè)面限定或者具有該側(cè)面；由在(是)頂表面103(具有Wl和LI)的底部限定或者具有該底部；由在開口140(具有Wl和LI)的頂部限定或者具有該頂部；以及由相鄰于區(qū)域107和108的頂表面116和117的頂角111和112(例如延伸長度LI的上開口角)限定或者具有該頂角。
[0037]區(qū)域107和108可以借助本領(lǐng)域中已知的圖案化和蝕刻來形成(例如從而形成溝槽105)。這可以包括在表面103上形成STI材料的覆蓋層，隨后圖案化并蝕刻STI材料以形成STI區(qū)域107和108。在一些情況下，圖案化和蝕刻STI以形成STI區(qū)域包括使用抗蝕劑或抗蝕劑下的硬掩模以便形成材料的圖案。在一些情況下，1、2或3個抗蝕劑層可以用于形成材料的圖案。在一些情況下，圖案化和蝕刻STI材料以形成STI區(qū)域包括使用壓力在1-1OOmTorr范圍和室溫的02或02/Ar等離子體蝕刻。這種圖案化和蝕刻還可以包括蝕刻包括STI材料的氧化物，借助壓力在1-1OOmTorr范圍和室溫的碳氟化合物(例如CF4和/或C4F8)、02和Ar來蝕刻。
[0038]長度LI可以是在10到100納米(nm)之間的長度。在一些情況下，LI約為25nm。一些情況下，LI等于Wl (大致相同)。在一些情況下，LI大于或小于Wl。在此情況下，由頂部形狀124(例如取決于或基于Wl和LI)形成的頂部透視區(qū)可以是矩形?？扇芜x地，LI可以等于W1。在此情況下，由頂部形狀124(例如取決于或基于Wl和LI)形成的頂部透視區(qū)可以是方形。在一些情況下，將由頂部形狀124形成的頂部透視區(qū)描述為“金字塔”形，例如具有4個斜角側(cè)面，其以三角形垂直延伸以形成一個點。在一些情況下，由頂部形狀124形成的頂部透視區(qū)不具有圓形或卵形形狀。在一些情況下，LI是在50到250納米(nm)之間的寬度。在一些情況下，LI是形成于器件部分的側(cè)壁中的晶體管器件的柵極間距的兩倍，例如在形成于器件部分的側(cè)壁中的晶體管器件的柵極之間的間距的兩倍。
[0039]根據(jù)實施例，溝槽105的Hl可以大于溝槽的LI，以使得比H1/L1為>= 1.5。在一些情況下，比H1/L1為=1.5。在一些情況下，比H1/L1為>2.0。在一些情況下，比H1/L1為=2.0。根據(jù)一些實施例，Wl可以在10到15納米(nm)之間，Hl可以為350納米(nm) ο
[0040]外延材料122可以是在外延材料溝槽105中選擇性生長的(例如沉積的)外延層。材料122可以是選擇性外延生長的II1-V族或鍺(Ge)材料，從襯底材料102在STI區(qū)域107和108之間的溝槽105中的頂表面103或在其上生長。根據(jù)一些實施例，材料122可以借助外延生長(例如異質(zhì)外延)形成，使用原子層外延(ALE)、化學氣相沉積(CVD)、金屬-有機化學氣相沉積(MOCVD)或金屬有機氣相外延(MOVPE)，并可以僅從溝槽下的“種子”面103生長。在一些情況下，材料122可以借助外延生長(例如異質(zhì)外延)形成，使用分子束外延(MBE)或迀移增強外延(MEE)，并可以僅從溝槽下的“種子”面103生長。在一些情況下，材料122可以是外延生長晶體緩沖材料，從單晶硅(Si)襯底表面103生長。
[0041]材料122顯示為具有(111)晶體取向頂表面126和127，形成頂表面形狀124、“峰”或晶體生長圖案，其由在(100)晶體取向面103上或從其選擇性外延生長晶體材料122得到。
[0042]材料122還顯示為具有(111)晶體取向“垂直”側(cè)壁123和125，接觸(例如相對或直接接觸)STr‘垂直”側(cè)壁113和115。在一些情況下，側(cè)壁123和125平行于STI側(cè)壁113和115(例如與之成零度角)。但由于材料122生長自(100)晶體取向面103，側(cè)壁123和125在材料122邊緣的生長以(111)晶體取向進行。因而，側(cè)壁123和125的晶體取向相對于側(cè)壁113和115的垂直壁方向是不穩(wěn)定的，導致材料122中的晶體缺陷，包括沿側(cè)壁123和125的晶體缺陷(例如參見下述的五個晶體缺陷源)。因而，在材料112上或自其形成的器件材料可以包括晶格缺陷，導致構(gòu)造于器件層上的電路器件中較慢或降低的性能，減小的產(chǎn)量和偏差問題。
[0043]根據(jù)實施例，在這個選擇性外延生長處理過程中可以觀察到產(chǎn)生五個缺陷“源”(例如晶格缺陷)。在一些情況下，5個源在材料的晶格結(jié)構(gòu)中主要產(chǎn)生相似類型的缺陷(穿透位錯、堆垛層錯等)。存在這種缺陷的示例可以包括如圖1所示和所述的材料122在溝槽105中生長的實施例，其中，Hl為〈1.5W1，或者其中，材料122沒有生長到高度Hl。第一缺陷源可以稱為“階段II應變弛豫”源缺陷。這個缺陷可以包括穿透位錯和類似的缺陷源，如本領(lǐng)域中已知的?？梢詫⒌诙毕菰疵枋鰹椤半A段III島合并”源缺陷。這個缺陷可以包括穿透位錯和堆垛層錯及類似地缺陷源，如本領(lǐng)域中已知的?？梢詫⒌谌毕菰疵枋鰹椤肮枰r底上的小平面或粗糙”源缺陷。這個缺陷源可以包括穿透位錯和堆垛層錯等，如本領(lǐng)域中已知的。可以將第四缺陷源描述為“硅襯底上的單原子步驟”源缺陷。這可以包括多階段邊界等，如本領(lǐng)域中已知的?？梢詫⒌谖迦毕菰疵枋鰹椤芭c氧化物側(cè)壁的外延沖突”源缺陷。這個缺陷源可以包括堆垛層錯、微孿晶和/或位錯等缺陷源，如本領(lǐng)域中已知的。位錯可以包括線缺陷，例如具有多余的半原子平面或丟失和一行原子中晶格的多余的半原子平面。位錯可以是一維缺陷或線缺陷；并在晶體結(jié)構(gòu)上可以具有三維影響(例如應變場)。堆垛層錯可以包括在不同類型原子的層的疊層邊緣的破裂或位錯，如本領(lǐng)域中已知的。堆垛層錯還可以包括不同類型原子的層的順序或次序的破壞。堆垛層錯可以是二維或平面缺陷，如本領(lǐng)域中已知的；并在晶體結(jié)構(gòu)上可以具有三維影響(例如應變場)。微孿晶可以包括V形或二維缺陷或平面缺陷，如本領(lǐng)域中已知的;并在晶體結(jié)構(gòu)上可以具有三維影響(例如應變場)。
[0044]根據(jù)實施例，借助使用高寬比阻擋(ART)概念的結(jié)構(gòu)或處理可以擋住或防止前三個缺陷源，其中，溝槽(或外延生長的材料的鰭狀物)的高度(H)大于寬度(W)。在一些情況下，通過使用具有高寬比(高度/寬度和高度/長度)大于1.5的溝槽可以擋住或防止前三個缺陷源。但這個方案留下在鰭狀物的縱向上向器件層蔓延的大量缺陷。根據(jù)實施例，可以通過沿形成溝槽的STI的側(cè)壁(例如在W和長度L方向上)擋住缺陷來避免這種缺陷，通過使得溝槽的高度(H)大于溝槽的寬度(W)和長度(L)，以使得比H/W〉= 1.5且H/L〉= 1.5。這個比可以給出最小H/W比限度，以阻擋形成于溝槽內(nèi)的緩沖層內(nèi)的許多缺陷(例如源1-3)。其示例可以包括在溝槽105中繼續(xù)材料122的生長，如圖1中所示和所述的，用以將材料(例如側(cè)壁123和125)生長到或高于高度Hl，其中，H1/W1〉= 1.5且H1/L1〉= 1.5，例如以上針對圖1所述的。
[0045]不認為存在用以防止在STI的側(cè)壁產(chǎn)生的第五缺陷源的在前解決方案。例如，第五側(cè)壁缺陷源(與氧化物側(cè)壁或溝槽側(cè)壁的外延生長沖突)不能單獨借助ART來防止。在一些情況下，第五缺陷源的根本原因是溝槽豎直側(cè)壁下外延材料STI氧化物的(111)生長面的機械阻礙。在此情況下，側(cè)壁可以是非晶形材料，其與外延生長材料的(111)面形成非零角。在一個示例中，這個缺陷起因于(111)型材料122從表面103的選擇性外延生長，其接觸側(cè)壁113和115或緊靠著側(cè)壁113和115生長，如圖1所示的。
[0046]根據(jù)實施例，第五側(cè)壁缺陷源(與氧化物側(cè)壁或溝槽側(cè)壁的外延生長沖突)可以借助(I)在具有傾斜側(cè)壁的溝槽中，例如相對于襯底表面的40-70度(例如55°)之間的角(參見圖2和3);和/或(2)在組合溝槽中，具有上溝槽，該組合溝槽在下溝槽的開口上并包圍該開口(例如下溝槽可以具有傾斜側(cè)壁、短豎直壁或高豎直壁)(例如參見圖3-5)的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料(例如“緩沖”材料)來防止。在一些情況下，在以上的(2)中進行或促使選擇性外延生長以在上溝槽中產(chǎn)生(110)晶型側(cè)壁并橫向生長，所以其確實以零度接近溝槽側(cè)壁。任一解決方案都可以減小或防止第五側(cè)壁缺陷源，例如起因于(111)型材料122從表面103的選擇性外延生長的缺陷，該生長接觸側(cè)壁113和115或緊靠著側(cè)壁113和115生長，如圖1所示的(例如其中，材料122的生長(例如側(cè)壁123和125)不持續(xù)到或高于高度Hl，其中，H1/W1> = 1.5且H1/L1> = 1.5)。
[0047]另外，如果上溝槽或下溝槽使用高寬比阻擋(ART)的概念，組合溝槽也可以擋住、減小或防止第一、第二或第三缺陷源(例如參見圖3-5)。對于一些實施例，在一些圖3和圖4的結(jié)構(gòu)如何進行工作之間存在區(qū)別。對于一些實施例，對于圖3，下溝槽會防止缺陷源#5，但不能擋住來自源#1_#3的所有缺陷(因為55度傾斜溝槽在不封閉溝槽頂部的情況下不能具有1.5的高寬比)。所以在此可以使用具有1.5或更大高寬比的上溝槽(例如是必需的)，用以擋住從下溝槽逃脫的來自源#1-#3的缺陷。對于一些實施例，對于圖4，下溝槽會擋住來自源#1-#3的所有缺陷，但會產(chǎn)生源#5。在此，可以在上溝槽中阻擋源#5。
[0048]因而，本文所述的器件、結(jié)構(gòu)和過程可以避免上述的第一、第二、第三和第五晶體缺陷源，其起因于選擇性外延生長的層分界面中的晶格失配。它們可以在“器件”材料、層或鰭狀物生長于其上的緩沖材料的頂表面上避免這些缺陷。例如，在溝槽緩沖材料的頂表面會防止該材料中的晶體缺陷，從而不延伸到或存在于形成器件的器件外延區(qū)域中(例如區(qū)域的上器件材料)。因而，從緩沖材料的頂表面形成或生長的器件鰭狀物可以提供電子器件材料(例如勢阱和溝道)，在其中可以形成缺陷減少的或無缺陷的基于鰭狀物的器件，從而在構(gòu)造于器件材料上或中的電路器件中提供更快或增大的性能、增大的產(chǎn)量或更小的偏差問題。
[0049]圖2是在具有傾斜側(cè)壁213和215的淺溝槽隔離(STI)區(qū)207和208之間的溝槽205中的襯底材料102的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料222后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。圖2的相似特征編號可以與針對圖1所述的相同。在此情況下，可以借助在具有傾斜側(cè)壁213和215，例如相對于襯底表面103的40度到70度(例如55度)之間的角，的溝槽205中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)單晶材料來防止第五側(cè)壁缺陷源。55度的角度可以由使用蝕刻(例如濕法各向異性蝕刻)的蝕刻而得到，其沿晶格面去除硅，從而沿(111)晶格面去除硅。根據(jù)實施例，區(qū)域207和208(例如溝槽205)可以通過圖案化和蝕刻形成。以下相對于圖7A-D和9提供用于形成溝槽205和側(cè)壁213與215的過程的更詳細的實施例。
[0050]該解決方案可以減小或防止第五側(cè)壁缺陷源，例如由于(111)型材料122從表面103的選擇性外延生長產(chǎn)生的缺陷，其接觸側(cè)壁113和115或緊靠著側(cè)壁113和115生長，如圖1所示的。在一些情況下，為針對圖1所述的實施例減小或防止第五側(cè)壁缺陷源包括在上溝槽中促使或進行選擇性外延生長以產(chǎn)生(110)晶型側(cè)壁并橫向生長，所以其確實以零度接近溝槽側(cè)壁。
[0051]圖2顯示了在襯底101的頂表面103上形成或生長的淺溝槽隔離(STI)材料的區(qū)域207和208 JTI材料可以由氧化物材料或氮化物材料或其組合形成。STI材料可以由SiC材料或本領(lǐng)域中已知的另一個STI材料形成。STI材料可以是在材料102 (例如在表面103)上沉積或生長的非晶形材料，例如以上針對形成區(qū)域107和108的STI材料的所述的。
[0052]圖2顯示了在STI區(qū)域207和208與表面103之間限定的溝槽205。在一些情況下，區(qū)域207和208的底表面可以具有與材料102(例如在表面103)的相同的晶格尺寸。STI材料可以是相對于其與表面103的分界面(例如在此將其化學或原子鍵合到下面的表面)的弛豫材料(例如具有未應變的晶格)。
[0053]區(qū)域207和208可以具有內(nèi)STI側(cè)壁213和215，其限定了溝槽205的溝槽壁，溝槽具有高度H2(從表面103到STI頂表面216或217)、底部寬度W2(例如在表面103)、底部長度L2(未示出，但延伸到頁面中)、上開口 240(例如頂部)寬度W3和上開口 240(例如頂部)長度L3。在一些情況下，似和￥3可以在5nm到<W1之間的范圍中。在一些實施例中，取是似的^倍;或者在8nm到1.5xWl之間的范圍中。
[0054]具體而言，溝槽205可以由在區(qū)域207的側(cè)壁213的側(cè)面限定或者具有其；由在區(qū)域208的側(cè)壁215的側(cè)面限定或者具有其、由在頂表面103(具有W2和L2)的底部限定或者具有(是)其；由在上開口240(具有W3和L3)的頂部限定或者具有其;及由相鄰于區(qū)域207和208的頂表面216和217的頂角211和212(例如延伸長度L3的上開口角)限定或者具有其。溝槽側(cè)壁213和215可以是傾斜或有角度的側(cè)壁，其相對于襯底表面103形成在40度到70度之間(例如55度)的向內(nèi)角度(例如朝向或進入溝槽205)。因而在一些情況下，寬度W3可以是= W2-(2*55度的余弦*H2);或者W3可以=W2-?3*H2。長度L3可以是= L2-(2*55度的余弦*H2);或者L3 可以=L2-?3*H2。
[0055]在一些情況下，L2等于W2(或大致相同)。在此情況下，由W2和L2(及W3和L3)形成的頂部透視區(qū)構(gòu)成方形。在一些情況下，L2大于或小于W2。在此情況下，由W2和L2(及W3和L3)形成的頂部透視區(qū)構(gòu)成矩形。在一些情況下，由W2和L2(及W3和L3)形成的頂部透視區(qū)不具有圓形或卵形形狀。
[0056]頂表面金字塔形狀234可以延伸通過溝槽205上開口 240，其具有寬度W3和長度L3。開口 240可以具有頂部透視方形或矩形形狀，具有分別與在溝槽205的底表面(例如外露面103)的寬度W2和長度L2成比例或基于其的W3和長度L3。在一些情況下，開口 240不具有圓形或卵形形狀。在一些情況下，將開口 240描述為具有頂角211和212。
[0057]在一些情況下，W2小于或等于Wl。在一些情況下，W2是Wl的百分之40、50、60或75。在L2和LI之間可以存在相同的關(guān)系。在一些情況下，W3在3到20nm之間。在一些情況下，W3在5到7nm之間。在一些情況下，W3是20nm。
[0058]外延材料222可以是外延材料在溝槽205中選擇性生長(例如沉積)的外延層。材料222可以是選擇性外延生長的II1-V族或鍺(Ge)材料，從STI區(qū)域207和208之間的溝槽205中的襯底材料102的頂表面103或在其上生長。材料222可以從襯底表面103的晶體面外延生長。根據(jù)一些實施例，材料222可以借助外延生長(例如異質(zhì)外延)形成，使用原子層外延(ALE )、化學氣相沉積(CVD )、金屬-有機化學氣相沉積(MOCVD)或金屬有機氣相外延(MOVPE)，并可以僅從溝槽下的“種子”面103生長。在一些情況下，材料222可以借助外延生長(例如異質(zhì)外延)形成，使用分子束外延(MBE)或迀移增強外延(MEE)，并可以僅從溝槽下的“種子”面103生長。在一些情況下，材料222可以是外延生長晶體緩沖材料，從單晶硅(Si)襯底表面103生長。
[0059]在一些情況下，如生長溫度、氣流的壓力等的材料222的(例如預定的)生長條件的選擇可以限定外延生長的選擇性。在一些情況下，通過選擇或使用預定生長溫度范圍、氣流的壓力等，材料222的生長從表面103選擇性生長，如對于材料222已知的，用以從表面103的材料生長，但沒有從區(qū)域207和208的STI側(cè)壁或頂表面的材料生長或者在其上開始。
[0060]根據(jù)實施例，由于材料222從(100)晶體取向表面103生長，材料222的生長以頂表面金字塔形224開始，其在材料222的邊緣具有(111)晶體取向的頂表面223和225。在一些情況下，頂表面金字塔形224可以由構(gòu)成頂表面平頂或相比(111)的其他更高角度平面的生長代替，例如(311)或者甚至(911)平面。在一些情況下，如生長溫度、氣流的壓力等的材料222的(例如預定)生長條件的選擇可以限定或確定頂表面形狀。
[0061]在一些情況下，材料222的頂表面223和225的(例如預定的)生長條件的選擇可以選擇為或預定為調(diào)節(jié)處理條件，以便僅生長頂表面223和225的(111)平面，沒有其他的(例如不包括平面或其他角度平面)。但在其他情況下，材料222的頂表面223和225的(例如預定的)生長條件的選擇可以選擇為包括或生長平面或相比(111)的其他更高角度平面，例如(311)或者甚至(911)平面。
[0062]根據(jù)實施例，由于材料222從(100)晶體取向表面103生長，材料222的生長借助頂表面金字塔形224繼續(xù)(例如在與材料232相同的生長處理或過程中)，其在材料222(例如材料232)的邊緣具有(111)晶體取向的頂表面233和235。在一些情況下，頂表面金字塔形224可以由構(gòu)成頂表面平頂或其他更高角度平面的生長代替，如以上針對形狀224所述的，例如基于材料222的(例如預定)生長條件的選擇。以頂表面金字塔形234顯示材料232，具有(111)晶體取向頂表面233和235，在區(qū)域207和208的頂表面216和217上構(gòu)成“峰”或晶體生長圖案，例如由在(100)晶體取向面103上或從其選擇性外延生長晶體材料222得到。
[0063]在一些情況下，材料232是與材料222相同的材料。在一些情況下，材料232是與222在相同生長過程中生長的相同材料。在一些情況下，材料232是材料222，因為材料222在單一生長過程中繼續(xù)生長。材料222和232可以是本領(lǐng)域已知的“緩沖”材料，例如用以提供表面的材料，在其上外延生長器件層或材料(例如用于形成電子或晶體管器件、溝道、擴散層、柵極等)。
[0064]材料232顯示為具有(111)晶體取向頂表面233和235，接觸(例如緊密接觸、緊靠著布置或直接接觸)STI側(cè)壁213和215。頂表面233和235的(111)晶體取向可以使得其表面(例如其平面)的形狀或角度不受側(cè)壁213和215的材料的約束或改變。在一些情況下，側(cè)壁233和235平行于STI側(cè)壁213和215(例如與之成零度角)。在一些情況下，頂表面233和235可以描述為“側(cè)壁”，因為它們接觸(例如緊靠著或直接接觸)STI側(cè)壁213和215。
[0065]側(cè)壁233和235的(111)晶體取向可以相對于側(cè)壁213和215的40到70度(例如55度)之間的傾斜豎直壁取向穩(wěn)定，防止或避免材料232中的晶體缺陷，包括沿側(cè)壁123和125的第五晶體缺陷源。例如，溝槽側(cè)壁213和215可以構(gòu)成相對于襯底表面103的40度到70度(例如55度)之間的內(nèi)傾角(例如朝向或進入溝槽205)。在一些情況下，溝槽側(cè)壁213和215可以是傾斜或有角度的側(cè)壁，具有斜面(例如平面)，其平行于從溝槽205中(100)晶體取向襯底表面103或在其上生長的晶體外延材料232的外延生長層的側(cè)壁(例如(111)晶體平面)或與之構(gòu)成零度角。在一些情況下，外延材料具有(111)晶體取向外延材料側(cè)壁233和235，接觸(例如緊靠著或直接接觸)STI側(cè)壁213和215。在一些情況下，側(cè)壁233和235平行于STI側(cè)壁213和215(例如與之構(gòu)成零度角)。
[0066]在一些情況下，側(cè)壁233和235的(111)晶體取向相對于側(cè)壁213和215被穩(wěn)定，防止或避免了第五側(cè)壁缺陷源，因為:(I)外延生長與氧化物溝槽側(cè)壁不沖突；(2)沒有溝槽的豎直側(cè)壁下外延材料STI氧化物的(111)生長面的機械阻礙;或(3)非晶形材料的溝槽側(cè)壁不構(gòu)成與外延生長材料的(111)表面的非零角。
[0067]例如，溝槽緩沖材料中的第五晶體缺陷源可以不延伸到或不存在于形成器件的器件外延區(qū)或材料中(例如材料232上的上器件材料)。因而，從緩沖材料的頂表面形成或生長的器件鰭狀物可以提供電子器件材料(例如勢阱和溝道)，在其中可以形成缺陷減少的或無缺陷的基于鰭狀物的器件，從而在構(gòu)造于器件材料上或中的電路器件中提供更快或增大的性能、增大的產(chǎn)量或更小的偏差問題。
[0068]在一些情況下，材料222或232是外延生長的緩沖材料，其提供無缺陷源五的晶體材料或表面，在其上生長無缺陷的器件材料或?qū)?。無缺陷表面可以是表面244，與頂表面216和217平行或在平面上對齊。在一些情況下，無缺陷表面是表面244，在平面化材料222之后形成，在其上生長無缺陷器件材料或?qū)?。在一些情況下，無缺陷表面是表面233和235，在表面244上延伸(例如構(gòu)成頂234)，在其上生長無缺陷器件材料或?qū)印?br>[0069]在一些實施例中，器件晶體外延材料的器件層可以在緩沖材料(例如材料232)的頂表面上外延生長，并在第一 STI區(qū)和第二 STI區(qū)的頂表面216和217上橫向生長。橫向生長可以產(chǎn)生材料232的豎直側(cè)壁，具有(110)晶體取向(例如參見圖3 — 5)。可以由從材料222或表面233或在其上生長的器件層、鰭狀物或鰭狀物側(cè)壁形成器件或器件鰭狀物。
[0070]圖3是在具有在斜壁下溝槽305的上開口上具有向該上開口打開并包圍該上開口的下表面的上溝槽306的組合溝槽350中的襯底材料102的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。圖3的相似特征編號可以與針對圖1-2所述的相同。
[0071]在此情況下，可以借助在具有在下溝槽305的開口240上并包圍開口 240的上溝槽306的組合溝槽350中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)單晶材料來防止第一、第二、第三和第五側(cè)壁缺陷源。具體而言，通過使得下溝槽305具有相對于襯底表面的在40度到70度之間的(例如55度)角度的傾斜側(cè)壁(例如參見圖2溝槽205);或者通過使用組合溝槽概念，其中，上溝槽306具有上溝槽下表面216和217，在下溝槽上開口240上，向其打開并完全包圍其，來防止第五缺陷源。通過使得上溝槽306使用高寬比阻擋(ART)概念來防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源，例如通過使得溝槽高度為其寬度的至少1.5倍，其長度的至少1.5倍。
[0072]圖3顯示了組合溝槽350，具有上溝槽306，形成于STI區(qū)307和308之間，并具有下表面(例如表面216和217及開口 303)，在斜壁下溝槽305的上開口 240上，向開口 240打開并包圍開口 240。在一些情況下，下表面具有的寬度和長度大于開口 240的寬度和長度。上溝槽306可以具有下開口 303，等于下溝槽305的上開口 240(例如兩個開口都具有寬度W3和長度L3)。在一些情況下，可以將開口 303描述為與開口 240相同的開口。根據(jù)一些實施例，開口具有相同的軸或中心(例如相對于寬度和長度，以彼此為水平中心)。
[0073]對于下溝槽305，圖3顯示了在具有傾斜側(cè)壁213和215的淺溝槽隔離(STI)區(qū)207和208之間的溝槽305中的襯底材料102的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料222(和232)后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。下溝槽305可以與圖2的溝槽205相似。在一些情況下，在圖3的溝槽305中的襯底材料102的頂表面103上生長材料222(和232)可以類似于以上針對圖2中的溝槽205中的襯底材料102的頂表面103上生長材料222(和232)的說明。在此情況下，通過使得下溝槽305具有相對于襯底表面的在40度到70度之間的(例如55度)角度的傾斜側(cè)壁(例如參見圖2說明)可以防止第五缺陷源。
[0074]對于上溝槽306，圖3顯示了從溝槽306中的材料232(或222，其從表面103生長)的一個或多個頂表面到STI區(qū)207和208的頂表面216和217上、及在具有豎直側(cè)壁313和315的STI區(qū)207和208之間生長的選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料322(和332)后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。除了如何形成它們以外及下述的其他除外，上溝槽306的特征307、308、313、315、316和317可以分別與圖1的溝槽105的特征107、108、113、115、116和117相似。
[0075]圖3顯示了分別在STI區(qū)207和208的頂表面216和217上形成或生長的STI材料的上溝槽STI區(qū)307和308<^ΤΙ區(qū)307和308的STI材料可以由與區(qū)域107和108相同的材料形成。STI區(qū)307和308的STI材料可以具有相對于頂表面216和217相同的應變特性，如同區(qū)域107和108相對于頂表面103所具有的。
[0076]區(qū)域307和308可以具有內(nèi)STI側(cè)壁313和315，其限定了溝槽306的溝槽壁，具有高度Hl (從面216或217到STI頂表面316或317)、底部寬度Wl (例如跨表面216或217及開口303)、底部長度Ll(未示出，但延伸到頁面中)、上開口 340(例如頂部)寬度W3和上開口340長度LI。具體而言，溝槽306可以由在區(qū)域307的側(cè)壁313的側(cè)面限定或者具有該側(cè)面；由在區(qū)域308的側(cè)壁315的側(cè)面限定或者具有該側(cè)面；由底表面216和217及底部開口 303限定或者具有其;及由區(qū)域307和308的頂表面316和317限定或者具有其。側(cè)壁313和315可以是豎直側(cè)壁，其垂直于表面216和217(例如相對成90度角)。
[0077]根據(jù)實施例，區(qū)域307和308(例如溝槽306)可以通過圖案化和蝕刻形成。以下相對于圖7Α-Ι和9提供用于形成溝槽305、306和350及其側(cè)壁的過程的更詳細的實施例。
[0078]從材料232(或222，其從表面103生長)的一個或多個頂表面(例如233和235，或者材料232相鄰于表面216和217的平面，參見圖2的244)到圖3的溝槽306中生長材料322(和332)可以與以上針對圖1中在溝槽105中的襯底材料102的頂表面103上生長材料122的說明不同，因為材料322可以在STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217上但并不從其生長。
[0079]外延材料322可以是外延材料在溝槽306中選擇性生長(例如沉積)的外延層，其從溝槽306中的材料232(或222，其從表面103生長)的頂表面233和235(或材料232相鄰于表面216和217的平面，參見圖2的244)，在STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217上，在豎直側(cè)壁313和315之間生長。材料322可以是選擇性外延生長的II1-V族或鍺(Ge)材料322，其從材料232在STI區(qū)域207和208之間延伸到溝槽306中的頂表面或在其上生長。根據(jù)一些實施例，材料322可以借助外延生長(例如異質(zhì)外延)形成，使用原子層外延(ALE)、化學氣相沉積(CVD)、金屬-有機化學氣相沉積(MOCVD)或金屬有機氣相外延(MOVPE)，并可以僅從溝槽305下的“種子”面103生長。在一些情況下，材料322可以借助外延生長(例如異質(zhì)外延)形成，使用分子束外延(MBE)或迀移增強外延(MEE)，并可以僅從溝槽305下的“種子”面103生長。材料3122可以是外延生長晶體緩沖材料，從單晶硅(Si)襯底表面103生長，其在相同的生長過程或處理期間或“步驟”過程中最初生長為材料222，隨后為232，隨后為322。
[0080]材料322可以與材料222或232有區(qū)別地生長，因為相比于從晶體頂表面103生長材料222和232，材料322的生長在非晶形頂表面216和217上，但不是從它們生長。因為材料322從材料322(或222，二者從材料102的晶體種子面或表面103生長)的一個或多個頂表面(例如233和235或者材料232相鄰于表面216和217的平面，參見圖2的244)生長，但材料322不是從STI區(qū)域507和508的非晶形頂表面216和217生長。因為這樣，在一些情況下，材料322構(gòu)成:(I)沿表面216和217頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁326和327;以及(2)側(cè)壁326和327上具有(111)晶體取向的頂表面323和325。在一些情況下，材料322的垂直生長速率(例如頂表面形狀324在方向Hl上的生長)大于水平速率(例如側(cè)壁326與327在方向Wl上的生長)。
[0081]在此情況下，可以通過使用組合溝槽350來防止第五缺陷源，組合溝槽350具有上溝槽306，上溝槽306具有上溝槽下STI表面216和217，在下溝槽305上開口 240上，并在下開口 303向其打開并完全包圍其，因為材料322(例如和332)從晶體種子層或表面103生長，但不是從非晶形表面216和217生長。因為這樣，材料322構(gòu)成垂直(110)晶體取向側(cè)壁326和327，其接觸或緊靠著側(cè)壁313和315生長，如下進一步說明的。在一些情況下，具有完全包圍下溝槽305上開口 240的下表面的上溝槽306包括STI表面216和217，沿溝槽306的底表面從開口 240在所有方向上(例如相對于一直穿過開口 240指向的軸的360度)向外延伸。在一些情況下，完全包圍下溝槽305上開口 240包括開口 240是在STI表面216和217中間的島。在一些情況下，完全包圍下溝槽305上開口 240包括STI表面216和217構(gòu)成包圍開口240的方形或矩形周邊(例如從溝槽306上所見的)。
[0082]在一些情況下，對于材料322的(例如預定)生長條件的選擇與對于材料222的相似。在一些情況下，通過選擇或使用預定生長溫度范圍、氣流的壓力等，材料322的生長從材料232的頂表面選擇性生長，如對于材料322已知的，用以從材料232生長，但沒有從區(qū)域207和208的STI頂表面216和217或STI側(cè)壁313和315的材料生長或者在其上開始。在一些情況下，上溝槽206中的生長322具有與基體襯底材料102相同的晶體取向，例如具有垂直于襯底的(100)或(001)晶體取向，其與材料102的取向相同。
[0083]根據(jù)實施例，由于材料322具有從(100)晶體取向表面103生長的晶體取向，材料322的生長以與材料102相同的晶體取向繼續(xù)。具體而言，在一些情況下，材料322具有晶體取向(111)，因為它垂直生長以形成頂表面323和325。這可以與針對生長頂表面233和235的說明相似(例如從頂表面223和225或在其上生長)。
[0084]根據(jù)實施例，由于材料322具有從(100)晶體取向表面103生長的晶體取向，材料322從材料232的表面的生長構(gòu)成頂表面金字塔形324，其在材料322的頂部具有(111)晶體取向的頂表面323和325。在一些情況下，頂表面金字塔形324可以由構(gòu)成頂表面平頂或相比(111)的其他更高角度平面的生長代替，例如(311)或者甚至(911)平面。在一些情況下，如生長溫度、氣流的壓力等的材料322的(例如預定)生長條件的選擇可以限定或確定頂表面形狀。在一些情況下，如生長溫度、氣流的壓力等的材料322的(例如預定)生長條件的選擇可以限定或確定頂表面323和325生長速率或速度。
[0085]在一些情況下，材料322的頂表面323和325的(例如預定)生長條件的選擇可以選擇為或預定為調(diào)節(jié)處理條件，以便僅生長頂表面323和325的(I 11)平面，而沒有其他的(例如不包括平面或其他角度平面)。但在其他情況下，材料322的頂表面323和325的(例如預定)生長條件的選擇可以選擇為包括或生長平面或相比(111)的其他更高角度平面，例如(311)或者甚至(911)平面。
[0086]根據(jù)實施例，由于材料322在STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217上或與之接觸地從材料232(例如表面233和235，或者材料232相鄰于表面216和217的平面，參見圖2的244)生長，材料322構(gòu)成沿表面216和217頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁326和327。具體而言，在一些情況下，由于材料322沿邊緣230和231生長，隨著它生長以構(gòu)成垂直側(cè)壁326和327，它以(110)晶體取向生長或具有(110)晶體取向。這個(110)晶體取向可以與圖1的(111)晶體取向側(cè)壁123和125不同；并可以與圖2的(111)晶體取向側(cè)壁223和225不同。在一些情況下，材料322的側(cè)壁326和327的(例如預定)生長條件的選擇可以選擇為或預定為調(diào)節(jié)處理條件，以便僅生長側(cè)壁326和327的(110)平面，沒有其他的(例如不包括(110)或其他角度平面)。
[0087]根據(jù)實施例，隨著材料322的(I10)側(cè)壁326和327橫跨或沿表面216和217的頂部向著壁313和315(例如在Wl和LI方向上)生長，頂表面323和325從側(cè)壁326和327頂部或在其上向著開口 340(例如在Hl方向上)生長。在一些情況下，如生長溫度、氣流的壓力等的材料322的(例如預定)生長條件的選擇可以限定或確定側(cè)壁326和327生長速率或速度。在一些情況下，頂表面323和325的垂直生長速率(例如在Hl方向上)大于側(cè)壁326和327的水平生長速率(例如在Wl方向上)。在一些情況下，垂直速率至少是水平速率的三倍快。根據(jù)實施例，材料322的生長借助:(I)沿表面216和217的頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁336和337;以及(2)在側(cè)壁336和337上具有(111)晶體取向的頂表面333和335，并構(gòu)成頂表面金字塔形334繼續(xù)(例如在與材料332相同的生長處理或過程中)。
[0088]在一些情況下，頂表面金字塔形334可以由構(gòu)成頂表面平頂或其他更高角度平面的生長代替，如以上針對形狀324所述的，例如基于材料322的(例如預定)生長條件的選擇。以具有(111)晶體取向頂表面333和335的頂表面金字塔形334顯示材料332，形成在區(qū)域307和308的頂表面316和317上的“峰”或晶體生長圖案，例如其由在材料232上或從其選擇性外延生長晶體材料322得到。
[0089]在一些情況下，材料332是與材料322相同的材料。在一些情況下，材料332是與322在相同生長過程中生長的相同材料。在一些情況下，材料332是材料322，因為材料322在單一生長過程中繼續(xù)生長。在一些情況下，對于材料332的(例如預定)生長條件的選擇與對于材料222或材料322的相似。材料322和332可以是本領(lǐng)域已知的“緩沖”材料，例如用以提供表面的材料，在其上外延生長器件層或材料(例如用于形成電子或晶體管器件、溝道、擴散層、柵極等)。
[0090]在一些情況下，由于材料332從材料322的一個或多個頂表面(例如323和325)及一個或多個側(cè)壁(例如326和327)生長(它們都從材料102的晶體種子層或面103生長)，但材料322沒有從STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217生長。因為這樣，在一些情況下，材料332繼續(xù)以構(gòu)成:(1)沿表面216和217頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁336和337;以及(2)側(cè)壁336和337上具有(111)晶體取向的頂表面333和335。在一些情況下，材料332的垂直生長速率繼續(xù)大于水平速率。
[0091]根據(jù)實施例，材料332的生長以與材料102相同的晶體取向繼續(xù)。在一些情況下，材料332具有(111)生長的晶體取向，因為它垂直生長以構(gòu)成頂表面33和335。這可以類似于對于生長頂表面323和325的說明(例如從頂表面233和235或在其上生長)。
[0092]根據(jù)實施例，材料332從材料322的表面的生長構(gòu)成頂表面金字塔形334，具有在材料332上面的具有(111)晶體取向的頂表面333和335，例如針對在材料322上具有頂表面323和325的頂表面金字塔形324所述的。頂表面金字塔形334可以通過溝槽306上開口 340延伸。在一些情況下，開口 340不具有頂部透視圓形或卵形形狀。在一些情況下，將開口 340描述為具有類似于角111和112的頂角。
[0093]在一些情況下，如生長溫度、氣流的壓力等的材料332的(例如預定)生長條件的選擇可以限定或確定頂表面323和325生長速率或速度。在一些情況下，材料332的頂表面333和335的(例如預定)生長條件的選擇可以選擇為或預定為調(diào)節(jié)處理條件，以便僅生長頂表面333和335的(110)平面，沒有其他的(例如不包括平面或其他角度平面)。但在其他情況下，材料332的頂表面333和335的(例如預定)生長條件的選擇可以選擇為包括或生長平面或相比(111)的其他更高角度平面，例如(311)或者甚至(911)平面。
[0094]根據(jù)實施例，由于材料332在STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217上或與之接觸地從材料322(例如表面326和327)生長，材料332繼續(xù)以構(gòu)成沿表面216和217頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁336和337，例如針對材料322的側(cè)壁326和327所述的。在一些情況下，材料332的側(cè)壁336和337的(例如預定)生長條件的選擇可以選擇為或預定為調(diào)節(jié)處理條件，以便僅生長側(cè)壁336和327的(110)平面，沒有其他的(例如不包括(I 10)或其他角度平面)。
[0095]在一些情況下，如生長溫度、氣流的壓力等的材料332的(例如預定)生長條件的選擇可以限定或確定側(cè)壁336和337生長速率或速度，類似于針對從材料322生長側(cè)壁326和327所述的。在一些情況下，這導致側(cè)壁336和337的生長到達表面312和315;在頂表面323和325到達表面316和317之前(例如表面316和317的一角)。具有(110)晶體取向的側(cè)壁336和337的材料332可以接觸(例如緊靠著或直接接觸)STI側(cè)壁313和315。在一些情況下，側(cè)壁336和337平行于STI側(cè)壁313和315(例如與之成零度角)。
[0096]在一些情況下，組合溝槽350或以上對于圖3的說明借助在具有在下溝槽305的開口 240上并包圍開口 240的上溝槽306的組合溝槽350中的襯底材料的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)單晶材料來減小或防止第一、第二、第三和第五側(cè)壁缺陷源，下溝槽305具有相對于襯底表面103的在40度到70度之間的(例如55度)角度的傾斜側(cè)壁213和215。在此情況下，通過使得下溝槽具有相對于襯底表面的在40度到70度之間的(例如55度)角度的傾斜側(cè)壁(例如參見圖2說明)；或者通過使用組合溝槽350，具有上溝槽306，上溝槽306具有上溝槽下STI表面216和217，在下溝槽305上開口 240上，在下開口 303向其打開并完全包圍其，來防止第五缺陷源。通過使得上溝槽306具有至少1.5倍寬度Wl和至少1.5倍長度LI的高度Hl以提供高寬比阻擋(ART)可以防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源，例如以上針對圖1所述的，其中，材料122生長為高度Hl。
[0097]例如，第一、第二、第三和第五缺陷源可以不延伸到或不存在于形成器件的器件外延區(qū)或材料中(例如材料332上的上器件材料)。因而，從緩沖材料的頂表面形成或生長的器件鰭狀物可以提供電子器件材料(例如勢阱和溝道)，在其中可以形成缺陷減少的或無缺陷的基于鰭狀物的器件，從而在構(gòu)造于器件材料上或中的電路器件中提供更快或增大的性能、增大的產(chǎn)量或更小的偏差問題。
[0098]圖4是在包括具有高豎直壁的下溝槽405的開口上、向其打開并包圍其的下表面的上溝槽306的組合溝槽450中的襯底材料102的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。圖4的相似特征編號可以與針對圖1 一3所述的相同。但如下解釋的會存在一些除外或區(qū)別。
[0099]在此情況下，可以借助在具有“高”下溝槽408的開口240上并包圍其的上溝槽306的組合溝槽450中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)單晶材料來防止第一、第二、第三和第五側(cè)壁缺陷源。具體而言，可以通過使用組合溝槽概念來防止第五缺陷源，其中，上溝槽306具有在下溝槽上開口 240上、向其打開并完全包圍其的上溝槽下表面216和217。通過使得上溝槽306和“高”下溝槽405使用高寬比阻擋(ART)概念來防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源，例如通過使得溝槽高度為其寬度的至少1.5倍，其長度的至少1.5倍。
[0100]圖4顯示了組合溝槽450，具有上溝槽306，形成于STI區(qū)307和308之間，并具有下表面(例如表面216和217及開口 303)，在高豎直壁下溝槽405的上開口 240上，向其打開并包圍其。上溝槽306可以具有下開口303，等于下溝槽405的上開口240或者是相同的開口(例如兩個開口都具有寬度W3和長度L3)。根據(jù)一些實施例，開口具有相同的軸或中心(例如相對于寬度和長度，以彼此為水平中心)。
[0101]對于下溝槽405，圖4顯示了在具有高豎直側(cè)壁413和415的淺溝槽隔離(STI)區(qū)407和408之間的溝槽405中的襯底材料102的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料222(和432)后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。下溝槽405可以與圖1的溝槽105相似，但具有高度H2、寬度W3和長度L3。在一些情況下，在圖4的溝槽405中的頂表面103上生長材料222(和432)可以類似于以上針對圖1中的溝槽105中的襯底材料102的頂表面103上生長材料122的說明。結(jié)果，在一些情況下，溝槽405可以是溝槽105的較小形式(例如具有本文提及的任意除外)。
[0102]根據(jù)一些實施例，除了(I)具有高度H2、寬度W3和長度L3(例如與溝槽105的高度犯、寬度胃1和長度1^1相比)；及下述的其他除外，下溝槽405的特征407、408、413、415、483、485、432、433、434和435可以分別與圖1的溝槽105的特征107、108、113、115、123、125、122(類似于432)、126、124和128相似。
[0103]根據(jù)一些實施例，下溝槽405的角411和412可以分別與圖3的角211和212相似，除了每一個角411和412都在溝槽405的側(cè)壁與頂表面216和217之間構(gòu)成90度角，而每一個角211和212在側(cè)壁與面之間構(gòu)成在40度島70度(例如55度)之間的角。具體而言，溝槽405可以由在區(qū)域407的側(cè)壁413的側(cè)面限定或者具有其；由在區(qū)域408的側(cè)壁415的側(cè)面限定或者具有其、由在(或是)頂表面103(具有W3和L3)的底部限定或者具有其；由在上開口240(具有Wl和LI)的頂部限定或者具有其；及由相鄰于區(qū)域407和408的頂表面416和417的頂角411和412(例如延伸長度L3的上開口角)限定或者具有其。溝槽側(cè)壁413和415相對于襯底表面103可以是高豎直的(例如與面103成直角)。材料432可以具有(111)晶體取向“豎直”側(cè)壁483和485，接觸(例如緊靠著或直接接觸)STr‘豎直”側(cè)壁413和415，類似于以上針對圖1的接觸(例如緊靠著或直接接觸)STr‘豎直”側(cè)壁113和115的側(cè)壁123和125所述的。
[0104]溝槽405的H2可以大于溝槽的W3，以使得H2/W3為> = 1.5。在一些情況下，比H2/W3為=1.5。在一些情況下，比H2/W3為〉= 2.0。在一些情況下，比H2/W3為=2.0。根據(jù)一些實施例，W3可以在10到15納米(nm)之間，Hl可以是350納米(nm)。溝槽405的H2可以大于溝槽的L3，以使得H2/L3為〉= 1.5。在一些情況下，比H2/L3為=1.5。在一些情況下，比H2/L3為〉=2.0。在一些情況下，比H2/L3為=2.0。根據(jù)一些實施例，L3可以在10到15納米(nm)之間，Hl可以是350納米(nm)。在一些情況下，L3等于W3(或大致相同)。在一些情況下，L3大于或小于W3o
[0105]圖4顯示了通過開口240延伸(例如生長)的材料432，其可以類似于圖1的相鄰于表面126和128的材料122。因為這樣，在一些情況下，材料432、側(cè)壁433和435、及頂表面金字塔形434可以與圖1的材料122、側(cè)壁126和128、及頂表面金字塔形124相似(例如其中，材料122生長到高度Hl)。在此情況下，通過使得下溝槽405具有至少1.5倍寬度W3和至少1.5倍長度L3的高度H2以提供高寬比阻擋(ART)可以防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源，例如以上針對圖1所述的(例如，其中材料122生長為高度Hl)。例如，由于溝槽405的ART(例如H2為〉=105倍W3，H2為〉=105倍L3)，在表面433和435(和材料432在或相鄰于表面216和217的平面)的材料432中可以防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源。
[0106]對于上溝槽306，圖4顯示了從溝槽306中的材料432(或222，其從表面103生長)的一個或多個頂表面到STI區(qū)407和408的頂表面216和217上、及在具有豎直側(cè)壁313和315的STI區(qū)307和308之間生長的選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料322(和332)后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。
[0107]在一些實施例中，材料322、側(cè)壁326和327、頂表面323和325及頂表面金字塔形324在圖3和4中可以相似。這可以是因為322從材料432(或222，二者都從材料102的晶體種子層或表面103生長)的一個或多個頂表面(例如433和435，或者材料432相鄰于表面216和217的平面，參見圖2的244)生長，但材料322沒有從STI區(qū)域407和408的非晶形頂表面216和217生長。因為這樣，在一些情況下，材料322構(gòu)成:(I)沿表面216和217的頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁326和327;以及(2)在側(cè)壁326和327上具有(111)晶體取向的頂表面323和325。在一些情況下，材料322的垂直生長速率(例如頂表面形狀324在Hl方向上的生長)大于水平速率(例如側(cè)壁326和327在Wl方向上的生長)。
[0108]根據(jù)實施例，材料322的生長繼續(xù)(例如在與材料332相同的生長處理或過程中)，如上所述。在一些情況下，由于材料332從材料322的一個或多個頂表面(例如323和325)及一個或多個側(cè)壁(例如326和327)生長(二者都從材料102的晶體種子層或表面103生長)，但材料322沒有從STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217生長。因為這樣，在一些情況下，材料332繼續(xù)以構(gòu)成:(I)沿表面216和217的頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁336和337;并構(gòu)成具有頂表面333和335的頂表面金字塔形334。具有(I 10)晶體取向的側(cè)壁336和337的材料332可以接觸(例如緊靠著和直接接觸)STI側(cè)壁313和315。在一些情況下，側(cè)壁336和337平行于STI側(cè)壁313和315(或與之構(gòu)成零度角)。
[0109]從圖4的材料432的一個或多個頂表面(例如433和435)生長材料322(和332)可以與以上針對圖1中在溝槽105中的襯底材料102的頂表面103上生長材料122的說明不同，因為材料322可以在STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217上但不是從其生長。具體而言，在一些情況下，隨著材料322沿邊緣230和231生長，它以(I 10)晶體取向生長或具有(110)晶體取向，因為它生長以構(gòu)成豎直側(cè)壁326和327，它們接觸側(cè)壁313和315。結(jié)果，在這些情況下，溝槽306的其他特征可以類似于溝槽306的(例如具有本文提及的任何除外)。
[0110]在一些情況下，在材料432中可能不能防止第五側(cè)壁缺陷源，因為溝槽具有相對于襯底表面的40到70度(例如55度)之間的角度的傾斜側(cè)壁(例如參見溝槽305的圖2說明)。但根據(jù)實施例，通過使用組合溝槽450可以防止第五側(cè)壁缺陷源，其中，上溝槽306具有下溝槽405上開口 440上，在下開口 503向其打開并完全包圍其的上溝槽下STI表面216和217。
[0111]根據(jù)實施例，可以借助圖案化和蝕刻形成溝槽405、306和450及其側(cè)壁。以下相對于圖8A-1和10提供用于形成溝槽405、306和450及其側(cè)壁的更詳細實施例。
[0112]外延材料322可以是外延材料在溝槽306中選擇性生長(例如沉積)的外延層，其從溝槽306中的材料432(或222，其從表面103生長)的頂表面433和435，在STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217上，在豎直側(cè)壁313和315之間生長，如上針對從材料232的表面生長材料322所述的。材料322可以是外延生長的晶體緩沖材料，從單晶硅(Si)襯底表面103生長，其在相同的生長過程或處理期間或“步驟”過程中最初生長為材料222，隨后為432，隨后為 322。
[0113]在一些情況下，材料322的(例如預定)生長條件的選擇類似于材料222的。在一些情況下，通過選擇或使用預定生長溫度范圍、氣流的壓力等，材料322的生長從材料432的頂表面選擇性生長，如對于材料322已知的，用以從材料432生長，但沒有從區(qū)域207和208的STI頂表面216和217或者STI側(cè)壁313和315的材料生長或者在其上開始。
[0114]在一些情況下，組合溝槽450或以上針對圖4的說明通過在包括具有相對于襯底表面103的高豎直壁413和415的下溝槽405的開口 240上并包圍其的上溝槽306的組合溝槽450中的襯底材料的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)單晶材料來減小或防止第一、第二、第三和第五側(cè)壁缺陷源。在此情況下，通過使用組合溝槽450來防止第五缺陷源，其中，上溝槽306具有在下溝槽405上開口 240上、在下開口 303向其打開并完全包圍其的上溝槽下STI表面216和217。通過(I)使得上溝槽306高度Hl為至少1.5倍寬度Wl和至少1.5倍長度LI來提供高寬比阻擋(ART)，例如以上針對圖1所述的(例如其中材料122生長到高度Hl);或者(2)使得下溝槽405高度H2為至少1.5倍寬度W3和至少1.5倍長度L3來提供高寬比阻擋(ART)，例如以上針對圖1所述的(例如其中材料122生長到高度Hl)，來防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源。
[0115]例如，溝槽緩沖材料中的第一、第二、第三和第五晶體缺陷源可以不延伸到或不存在于形成器件的器件外延區(qū)或材料中(例如材料232上的上器件材料)。因而，從緩沖材料的頂表面形成或生長的器件鰭狀物可以提供電子器件材料(例如勢阱和溝道)，在其中可以形成缺陷減少的或無缺陷的基于鰭狀物的器件，從而在構(gòu)造于器件材料上或中的電路器件中提供更快或增大的性能、增大的產(chǎn)量或更小的偏差問題。
[0116]圖5是在具有在短豎直壁下溝槽505的上開口上具有下表面、向其打開并包圍其的上溝槽306的組合溝槽550中的襯底材料102的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。圖5的相似特征編號可以與針對圖1 一4所述的相同。但如下解釋的會存在一些除外或區(qū)別。
[0117]在此情況下，可以借助在具有在“短”下溝槽505(例如“短”下溝槽具有豎直側(cè)壁，具有的溝槽高度小于1.5倍其寬度或小于1.5倍其長度)的開口 240上并包圍其的上溝槽306的組合溝槽550中的襯底材料的頂表面上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)單晶材料來防止第一、第二、第三和第五側(cè)壁缺陷源。具體而言，可以通過使用組合溝槽概念來防止第五缺陷源，其中，上溝槽306具有在下溝槽上開口 240上、向其打開并完全包圍其的上溝槽下表面216和217。通過使得上溝槽306使用高寬比阻擋(ART)概念來防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源，例如通過使得溝槽高度為其寬度的至少1.5倍，其長度的至少1.5倍。
[0118]圖5顯示了組合溝槽550，具有上溝槽306，形成于STI區(qū)307和308之間，并具有下表面(例如表面216和217及開口 303)，在短豎直壁下溝槽505的上開口 240上，向其打開并包圍其。上溝槽306可以具有下開口 303，等于下溝槽405的上開口 240或者是相同的開口，如針對圖4所述的。
[0119]下溝槽505的H3可以大于溝槽的W3，但比H2/W3為〈1.5。在一些情況下，!13小于溝槽的W3。下溝槽505的H3可以大于溝槽的L3，但比H2/L3為〈1.5。在一些情況下，!13小于溝槽的L3?？梢詫喜?05描述為不是ART溝槽。
[0120]對于下溝槽505，圖5顯示了在具有短豎直側(cè)壁513和515的淺溝槽隔離(STI)區(qū)507和508之間的溝槽505中的襯底材料102的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料222(和532)后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。下溝槽505可以與圖3的溝槽405相似，但具有高度H3、寬度W3和長度L3。在一些情況下，在圖5的溝槽505中的頂表面103上生長材料222(和532)可以類似于以上針對圖1中的溝槽105中的襯底材料102的頂表面103上生長材料122的說明(其中材料122生長到高度Hl)。結(jié)果，在一些情況下，溝槽505可以是溝槽405的較短形式(例如具有本文提及的任意除外)。在一些情況下，H3在111!11到〈
1.5xW3范圍內(nèi)。
[0121]根據(jù)一些實施例，除了(I)具有高度H3(例如與溝槽405的高度H2相比)；及下述的其他除外，下溝槽505的特征507、508、513、515、583、585、532、533、534和535可以分別與圖3的下溝槽405的特征407、408、413、415、483、485、432、433、434和435相似。具體而言，溝槽505可以由在區(qū)域507的側(cè)壁513的側(cè)面限定或者具有其；由在區(qū)域508的側(cè)壁515的側(cè)面限定或者具有其、由在(或是)頂表面103(具有W3和L3)的底部限定或者具有其；由在上開口240(具有W3和L3)的頂部限定或者具有其;及由相鄰于區(qū)域507和508的頂表面216和217的頂角411和412限定或者具有其。溝槽側(cè)壁513和515相對于襯底表面103可以是短豎直的(例如與面103成直角)。材料532可以具有(111)晶體取向“豎直”側(cè)壁583和585，接觸(例如緊靠著或直接接觸)STr‘豎直”側(cè)壁513和515，類似于以上針對圖1的接觸(例如緊靠著或直接接觸)STr‘豎直”側(cè)壁113和115的側(cè)壁123和125所述的。
[0122]圖5顯示了通過開口240延伸(例如生長)的材料532，其可以類似于圖1的相鄰于表面126和128的材料122。因為這樣，材料532、側(cè)壁533和535、及頂表面金字塔形534可以與圖1的低于高度Hl的材料122相似，例如在此存在缺陷源I 一3。在此情況下，通過具有下溝槽505可以防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源，因為高度H3不是至少1.5倍寬度W3且不是至少I.5倍長度L3。因而，溝槽505不提供高寬比阻擋(ART)，例如以上針對圖1所述的(例如，其中材料122生長為高度Hl)。
[0123]對于上溝槽306，圖5顯示了從溝槽306中的材料532(或222，其從表面103生長)的一個或多個頂表面到STI區(qū)507和508的頂表面216和217上、及在具有豎直側(cè)壁313和315的STI區(qū)307和308之間生長的選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料322(和332)后的一部分半導體襯底基體101的示意性橫截面圖。
[0124]在一些實施例中，材料322、側(cè)壁326和327、頂表面323和325及頂表面金字塔形324在圖4和5中可以相似。這可以是因為322從材料532(或222，二者都從材料102的晶體種子層或表面103生長)的一個或多個頂表面(例如533和535，或者材料532相鄰于表面216和217的平面，參見圖2的244)生長，但材料322沒有從STI區(qū)域507和508的非晶形頂表面216和217生長。因為這樣，在一些情況下，材料522構(gòu)成:(I)沿表面216和217的頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁326和327 ；以及(2)在側(cè)壁326和327上具有(111)晶體取向的頂表面323和325。
[0125]根據(jù)實施例，材料322的生長繼續(xù)(例如在與材料332相同的生長處理或過程中)，如上所述。在一些情況下，由于材料332從材料322的一個或多個頂表面(例如323和325)及一個或多個側(cè)壁(例如326和327)生長(二者都從材料102的晶體種子層或表面103生長)，但材料322沒有從STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217生長。因為這樣，在一些情況下，材料332繼續(xù)以構(gòu)成:(I)沿表面216和217的頂部的垂直(110)晶體取向側(cè)壁336和337;并構(gòu)成具有頂表面333和335的頂表面金字塔形334。具有(I 10)晶體取向的側(cè)壁336和337的材料332可以接觸(例如緊靠著和直接接觸)STI側(cè)壁313和315。在一些情況下，側(cè)壁336和337平行于STI側(cè)壁313和315(或與之構(gòu)成零度角)。
[0126]從材料532(或222，其從表面103生長)的一個或多個頂表面(例如533和535)到圖5的溝槽306中生長材料322(和332)可以與以上針對圖1中在溝槽105中的襯底材料102的頂表面103上生長材料122的說明不同，因為材料322可以在STI區(qū)域207和208的非晶形頂表面216和217上但不是從其生長。具體而言，在一些情況下，隨著材料322沿邊緣230和231生長，它以(110)晶體取向生長或具有(110)晶體取向，因為它生長以構(gòu)成豎直側(cè)壁326和327，它們接觸側(cè)壁313和315。結(jié)果，在這些情況下，溝槽306的其他特征可以類似于溝槽306的(例如具有本文提及的任何除外)。
[0127]在一些情況下，在材料532中可能不能防止第五側(cè)壁缺陷源，因為溝槽具有相對于襯底表面的40到70度(例如55度)之間的角度的傾斜側(cè)壁(例如參見溝槽305的圖2說明)。但根據(jù)實施例，通過使用組合溝槽550可以在材料532中防止第五側(cè)壁缺陷源，其中，上溝槽306具有下溝槽505上開口 440上，在下開口 303向其打開并完全包圍其的上溝槽下STI表面216和217。
[0128]根據(jù)實施例，可以借助圖案化和蝕刻形成溝槽505、306和550及其側(cè)壁。以下相對于圖8A-1和10提供用于形成溝槽505、306和550及其側(cè)壁的更詳細實施例。
[0129]外延材料322可以是外延材料在溝槽306中選擇性生長(例如沉積)的外延層，其從溝槽306中的材料532(或222，其從表面103生長)的頂表面533和535，在STI區(qū)域507和508的非晶形頂表面216和217上，在豎直側(cè)壁313和315之間生長，如上針對從材料232的表面生長材料322所述的。材料322可以是外延生長的晶體緩沖材料，從單晶硅(Si)襯底表面103生長，其在相同的生長過程或處理期間或“步驟”過程中最初生長為材料222，隨后為532，隨后為 322。
[0130]在一些情況下，材料322的(例如預定)生長條件的選擇類似于材料222的。在一些情況下，通過選擇或使用預定生長溫度范圍、氣流的壓力等，材料322的生長從材料532的頂表面選擇性生長，如對于材料322已知的，用以從材料532生長，但沒有從區(qū)域207和208的STI頂表面216和217或者STI側(cè)壁313和315的材料生長或者在其上開始。
[0131]在一些情況下，組合溝槽550或以上針對圖5的說明通過在具有在下溝槽505的開口 240上并包圍其的上溝槽306的組合溝槽550中的襯底材料的頂表面103上選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)單晶材料來減小或防止第一、第二、第三和第五側(cè)壁缺陷源。在此情況下，通過使用組合溝槽550來防止第五缺陷源，其中，上溝槽306具有在下溝槽505上開口 240上、在下開口 303向其打開并完全包圍其的上溝槽下STI表面216和217。通過使得上溝槽306高度Hl為至少1.5倍寬度Wl和至少1.5倍長度LI來提供高寬比阻擋(ART)，例如以上針對圖1所述的(例如其中材料122生長到高度Hl)來防止第一、第二、第三側(cè)壁缺陷源。
[0132]例如，溝槽緩沖材料中的第一、第二、第三和第五晶體缺陷源可以不延伸到或不存在于形成器件的器件外延區(qū)或材料中(例如材料232上的上器件材料)。因而，從緩沖材料的頂表面形成或生長的器件鰭狀物可以提供電子器件材料(例如勢阱和溝道)，在其中可以形成缺陷減少的或無缺陷的基于鰭狀物的器件，從而在構(gòu)造于器件材料上或中的電路器件中提供更快或增大的性能、增大的產(chǎn)量或更小的偏差問題。
[0133]圖6是具有形成于基體上的組合溝槽的一部分半導體襯底基體的示意性頂視圖。圖6從上面顯示了在基體上形成組合溝槽650后材料102的半導體襯底基體101。
[0134]組合溝槽650顯示為具有上溝槽306，上溝槽306具有側(cè)壁615、下表面617、下開口303、寬度Wl和長度LI。在一些情況下，可以將溝槽306的底表面描述為下表面617和下開口303。
[0135]溝槽650或306具有上表面616。下溝槽605顯示在上溝槽306下面。下溝槽605具有側(cè)壁613、下表面103、和上開口 204，具有寬度W3和長度L3。
[0136]根據(jù)實施例，組合溝槽650可以是本文所述的任意組合溝槽350、450、或550。在一些情況下，上表面616可以是或代替表面316和317。根據(jù)實施例，側(cè)壁615可以是或代替?zhèn)缺?13和315。在一些情況下，下表面617可以是或代替表面216和217。根據(jù)實施例，下溝槽605可以是本文所述的任意溝槽300、405或505。根據(jù)實施例，側(cè)壁613可以是或代替?zhèn)缺?13和215、側(cè)壁313和315、側(cè)壁413和415、或側(cè)壁513和515。
[0137]根據(jù)一些實施例，開口 240和303具有相同的垂直軸和中心(例如進入紙面的)。在一些情況下，通過從開口 240向外在所有方向上延伸至少5到10nm，組合溝槽650具有完全包圍上開口 240的上溝槽下表面617。在一些情況下，完全包圍開口 240的上溝槽下表面617包括是在表面617中間的島的開口 240。在一些情況下，上溝槽下表面617構(gòu)成包圍開口 240的方形(例如所示的)或矩形周邊。
[0138]根據(jù)實施例，針對圖2— 6所述的結(jié)構(gòu)和實施例包括STI側(cè)壁，在沿表面103的(110)晶體結(jié)構(gòu)方向的方向上(例如如圖2 — 6軸所示的方向L和W)重合或具有內(nèi)平面。在一些情況下，這包括針對圖2 — 6所述的實施例，包括STI側(cè)壁(例如側(cè)壁613和615)，在沿或平行于表面103的(110)晶體結(jié)構(gòu)方向的方向上(例如方向1^1、1^丄3、11、12和13)重合或具有側(cè)壁的內(nèi)平面。在一些情況下，STI側(cè)壁613和615與襯底的110方向重合，例如其中，110方向包括110方向的整個族(例如011、101等，其可以由〈110〉代表)。在一些實施例中，這個110方向可以以材料科學術(shù)語表示，其中，通過使用專用括號“〈>”來標明方向的族，例如“<110>”。在這些情況下，從圖案化的角度(例如產(chǎn)生在40度到70度之間(例如55度)的傾斜溝槽側(cè)壁213和215)和從(110)平面的橫向外延生長的角度(例如對于110生長前側(cè)壁326和327以O度接近STI側(cè)壁313和315)來看，STI側(cè)壁613和615是可能的(例如行得通)，因為溝槽的STI側(cè)壁與襯底的110方向準確重合。
[0139]根據(jù)實施例，圖7A-1可以顯示圖案化和蝕刻以便形成組合溝槽350的過程。根據(jù)實施例，圖7A-D可以顯示圖案化和蝕刻以便形成STI區(qū)207和208以形成溝槽205(或下溝槽
305)的過程。根據(jù)實施例，圖7E-1可以顯示圖案化和蝕刻以便形成區(qū)域307和308以形成上溝槽306;及形成組合溝槽350的過程。
[0140]圖7A顯示了在以掩模覆蓋襯底頂表面要形成溝槽的區(qū)域;及將襯底頂表面緊臨遮掩區(qū)域的未遮掩區(qū)域暴露于濕法化學蝕刻劑，其各向異性地蝕刻襯底以形成溝槽后的半導體襯底，溝槽具有在40度到70度(例如55度)之間外傾側(cè)壁。圖7A顯示了在襯底101的材料102的頂表面703上形成的(例如接觸)圖案或掩模760 — 762。半導體襯底101、材料102和頂表面103可以與針對圖1一5中的那些特征的說明相同。表面703可以類似于表面103，但在表面103上，例如在或高于表面103上的高度H2。在一些情況下，這些掩模具有寬度W3和長度L3。這些掩?？梢杂蓡为毜墓庵驴刮g劑或者光致抗蝕劑/氧化物組合、或者光致抗蝕劑/氮化物組合形成，如本領(lǐng)域中已知的。這可以包括通過以掩模(例如氮化物材料)覆蓋表面703要形成溝槽的硅區(qū)域來圖案化。
[0141]圖7A還顯示了通過以濕法化學蝕刻劑蝕刻在掩模760-762之間的表面103形成的溝槽705和706，濕法化學蝕刻劑各向異性地蝕刻硅。這個蝕刻可以形成溝槽705和706的側(cè)壁712-716，具有相對于表面703在40度到70度之間(例如55度)的角。這可以包括相對于(例如不蝕刻)掩模760-762選擇性蝕刻硅材料(例如材料102)，將硅材料(例如材料102)向下去除到表面103。這可以包括通過將緊臨遮掩區(qū)域的未遮掩硅表面703暴露于濕法化學蝕刻劑蝕刻以形成溝槽，濕法化學蝕刻劑各向異性地蝕刻硅(沿優(yōu)選晶格平面)。在一些情況下，這包括使用氫氧化鉀蝕刻(硅的各向異性濕法蝕刻)以在硅中得到溝槽，其具有在40度到70度之間(例如55度)外傾的側(cè)壁(上開口大于底部)。在40度到70度之間(例如55度)的角可以使用濕法各向異性蝕刻得到，其沿晶格平面去除硅，從而沿(111)晶格平面去除硅。
[0142]圖7B顯示了在以淺溝槽隔離(STI)材料填充40度到70度(例如55度)之間外傾溝槽后圖7A的半導體襯底。圖7B顯示了以STI材料704將溝槽705和706填充到掩模760 — 762以上的高度。STI材料704可以是STI材料在襯底101上所有暴露出的表面上(例如接觸)的覆蓋層。這可以包括通過以絕緣氧化物(STI)填充40度到70度(例如55度)之間外傾溝槽來沉積STI材料。
[0143]圖7C顯示了在去除以掩模覆蓋的襯底頂表面的原始區(qū)域的掩模以暴露出襯底頂表面后圖7A的半導體襯底。圖7C顯示了STI材料704，平面化到暴露出襯底101的表面703的高度(例如高度H2);暴露出溝槽705和706中STI材料區(qū)207和208的頂表面216和217;及去除掩模760-762。
[0144]這可以包括通過去除以掩模覆蓋的原始Si區(qū)域的掩模760— 762以暴露出硅，以使得原始Si區(qū)域隔離STI材料704的區(qū)域207和208來形成STI區(qū)域207和208。拋光或平面化STI材料704可以借助化學、物理或機械拋光來執(zhí)行，如本領(lǐng)域中已知的，用以去除STI材料704和掩模760 — 762，以形成新的STI絕緣氧化物材料區(qū)207和208的頂平面216和217。
[0145]圖7D顯示了在使用各向同性蝕刻蝕刻襯底頂表面暴露出的原始區(qū)域后圖7A的半導體襯底;從而為氧化物中的溝槽提供40度到70度(例如55度)之間的內(nèi)傾側(cè)壁，僅在溝槽底部暴露出硅。圖7D顯示了通過使用濕法(或可任選的干法)各向異性蝕刻(例如不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕刻)蝕刻在STI區(qū)207和208之間的表面703以去除高度H2以暴露出或形成材料102的(例如平)面103，以產(chǎn)生具有在40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁213和215及底表面103的溝槽205來形成溝槽205(或305)。這可以包括相對于(例如不蝕刻)區(qū)域207和208的STI材料選擇性蝕刻硅材料(例如材料102)，將硅材料(例如材料102)向下去除到表面103。這個溝槽可以具有高度H2、底部寬度W2和頂部寬度W3及長度L3。這可以包括通過使用各向異性蝕刻(例如不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕刻)蝕刻原始區(qū)域中暴露出的Si 703形成具有在40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁的溝槽205(或305)，在此可以使用干法蝕刻;從而在氧化物中提供溝槽205(或305)，具有在40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁213和215，硅103僅在溝槽底部暴露出。這種側(cè)壁可以是STI區(qū)207和208的側(cè)壁213和215;或者可以形成溝槽205或305，如針對圖2 — 3所述的。
[0146]根據(jù)實施例，在圖7A-D后可以在溝槽205或305中選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料，例如針對圖2-3所述的(例如材料222和232)。
[0147]根據(jù)實施例，圖7E-1可以顯示圖案化和蝕刻以便形成區(qū)域307和308(例如溝槽306)的過程。
[0148]圖7E顯示了在以另一個掩模填充具有40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁的下溝槽后圖7A的半導體襯底。圖7E顯示了溝槽205(或305)，以在材料102的頂表面103及表面216和217上形成(例如接觸)的圖案或掩模765填充到等于或高于表面216和217上的高度Hl的高度。這還可以包括填充溝槽205或305(例如針對圖2-3所述的溝槽)。掩模765可以是在襯底1I上所有暴露出的表面上(例如接觸)的覆蓋掩模。在一些情況下，這個掩?？梢杂蓡为毜墓庵驴刮g劑或者光致抗蝕劑/氧化物組合、或者光致抗蝕劑/氮化物組合形成。這可以包括通過以另一個掩模(例如氮化物硬掩模765)將在舊的STI區(qū)207和208之間具有40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁213和215的溝槽205(例如在以上圖7D形成的)填充到高于側(cè)壁的高度并平面化掩模(例如降低到表面103上的高度H2加Hl)來沉積掩模材料765。拋光或平面化掩模765可以借助化學、物理或機械拋光來執(zhí)行，如本領(lǐng)域中已知的，用以去除掩模材料765，以形成掩模765的頂平面。
[0149]圖7F顯示了在圖案化并蝕刻新的其他掩模以對舊STI區(qū)域形成開口，從而在下溝槽上產(chǎn)生新掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)后圖7A的半導體襯底。圖7F顯示了形成于掩模765的頂表面上的圖案和掩模766 — 768，及蝕刻溝槽721和723以暴露出區(qū)域207和208的表面216和217。在一些情況下，掩模766-768具有寬度長度LI。掩模766 — 768可以由單獨的光致抗蝕劑或者光致抗蝕劑/氧化物組合、或者光致抗蝕劑/氮化物組合形成。這可以包括借助光刻圖案化和蝕刻新掩模765以對STI區(qū)207和208形成開口 721和723，從而在下溝槽205上產(chǎn)生新掩模765的掩模765的較大方形臺面結(jié)構(gòu)(大于下溝槽寬度W2)來圖案化及蝕刻以形成溝槽721和723。
[0150]圖7G顯示了在以淺絕緣氧化物(STI)材料填充對舊STI區(qū)域的開口后圖7A的半導體襯底。圖7G顯示了以STI材料775在表面216和216上(例如接觸)將溝槽721和723填充到等于或高度表面216和216上的高度Hl ATI材料775可以在襯底101上所有暴露出的表面上(例如接觸)的覆蓋STI材料。這可以包括通過以新絕緣氧化物(STI)775填充對STI區(qū)207和208的開口來沉積STI材料以填充溝槽721和723。
[0151]圖7H顯示了在拋光新STI絕緣氧化物以在舊STI區(qū)域的開口中暴露出新的其他掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)和新氧化物/STI后圖7A的半導體襯底。圖7H顯示了STI材料775，平面化到一定高度(例如高度Hl)以暴露出掩模765;在溝槽306中產(chǎn)生STI材料區(qū)307和308的外露頂表面316和317;及去除掩模866-768。這可以包括通過拋光絕緣氧化物775以(I)暴露出下溝槽405上新的其他掩模765 (例如氮化物)的較大方形臺面結(jié)構(gòu)765，( 2)暴露出STI區(qū)域207和208的開口 721和723中的氧化物的表面316和317，從而形成STI材料775的區(qū)域307和308來形成STI區(qū)域307和308。拋光或平面化STI材料775可以借助化學、物理或機械拋光來執(zhí)行，如本領(lǐng)域中已知的，以形成新STI絕緣氧化物材料區(qū)307和308的頂平面316和317。
[0152]圖71顯示了在選擇性蝕刻或去除下溝槽上的新的其他掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)，而不去除任何新氧化物，以便保留在舊STI區(qū)域的開口中的新氧化物;從而為在氧化物中的上溝槽提供豎直側(cè)壁并具有在具有40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁的下溝槽的上開口上及包圍其的下開口后圖7A的半導體襯底。圖71顯示了溝槽306和305(例如由溝槽205形成)，其可以通過相對于STI區(qū)207、208、307和308的材料及襯底材料102選擇性蝕刻掩模材料765;產(chǎn)生或暴露出組合溝槽350的溝槽306和305。溝槽306和305的形成可以借助蝕刻以分別或同時形成它們(例如在相同的蝕刻過程中或者作為緊接著蝕刻以形成溝槽306的繼續(xù)化學蝕刻來形成溝槽305)。
[0153]通過使用濕法(或可任選的干法)各向異性蝕刻(例如不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕亥丨J)蝕刻在STI區(qū)207、208、307和308之間的掩模765區(qū)域的表面來形成溝槽306和305。這個蝕刻可以去除掩模765的高度Hl，以暴露出或形成區(qū)域207和208的頂(例如平)面216和217、及開口 303和240，以產(chǎn)生溝槽306，具有豎直側(cè)壁313和315。這個蝕刻還可以去除掩模765的高度H2，以暴露出或形成材料102的頂(例如平)面103，以產(chǎn)生溝槽305，具有在具有40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁213和215及底表面103。這可以包括相對于(例如不蝕刻)區(qū)域207、208、307和308的STI材料選擇性蝕刻掩模765材料，將掩模765向下去除到表面103。在一些情況下，這可以包括相對于材料102選擇性蝕刻掩模765材料。這種蝕刻可以包括使用濕法(或可任選的干法)各向異性蝕刻(例如不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕刻)蝕刻暴露出的掩模765。蝕刻以形成溝槽306可以包括通過在下溝槽205上選擇性蝕刻或去除新掩模765(例如氮化物)的較大方形臺面結(jié)構(gòu)765，不去除區(qū)域的任何氧化物，以便保留STI區(qū)207和208的開口中的氧化物;從而在斜壁下溝槽305的開口 240上并包圍其的氧化物區(qū)307和308(具有豎直側(cè)壁313和315)中提供上溝槽306。上溝槽306可以具有高度Hl、底部寬度Wl和長度LI，其中，高度Hl為> =1.5倍Wl且> =1.5倍LI，例如以上針對圖1所述的。
[0154]溝槽306側(cè)壁可以包括STI區(qū)307和308的側(cè)壁313和315;或者可以如針對圖3 — 5所述的形成溝槽306。根據(jù)實施例，在圖7A-1后，在組合溝槽350中選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料，例如針對圖3所述的(例如材料222、232、322和332)。
[0155]根據(jù)實施例，圖8A-1可以顯示圖案化和蝕刻以便形成組合溝槽450和550的過程。根據(jù)實施例，圖8A-D可以顯示圖案化和蝕刻以便形成STI區(qū)507和508以形成下溝槽505的過程。根據(jù)實施例，圖8E-1可以顯示圖案化和蝕刻以便形成區(qū)域307和308以形成上溝槽306;及形成組合溝槽450或550的過程。
[0156]圖8A顯示了在以掩模覆蓋襯底頂表面要形成溝槽的區(qū)域;及將襯底頂表面緊臨遮掩區(qū)域的未遮掩區(qū)域暴露于干法化學蝕刻劑，其各向異性地蝕刻襯底以形成具有豎直側(cè)壁的溝槽后的半導體襯底。圖8A顯示了在襯底101的材料102的頂表面703上形成的(例如接觸)圖案或掩模760 — 762。半導體襯底101、材料102和頂表面103可以與針對圖1 一5中的那些特征的說明相同。表面703可以類似于表面103，但在表面103上，例如在或高于表面103上的高度H2。在一些情況下，這些掩模具有寬度W3和長度L3。這些掩模可以由單獨的光致抗蝕劑或者光致抗蝕劑/氧化物組合、或者光致抗蝕劑/氮化物組合形成，如本領(lǐng)域中已知的。這可以包括通過以掩模(例如氮化物材料)覆蓋表面703要形成溝槽的硅區(qū)域來圖案化。
[0157]圖8A還顯示了通過以干法化學蝕刻劑蝕刻在掩模760— 762之間的表面103形成的溝槽805和806，干法化學蝕刻劑各向異性地蝕刻硅。這個蝕刻可以形成溝槽805和806的側(cè)壁812 — 816，具有相對于表面703在90度角。這可以包括相對于(例如不蝕刻)掩模760-762選擇性蝕刻硅材料(例如材料102)，將硅材料(例如材料1 2)向下去除到表面103。這可以包括通過將緊臨遮掩區(qū)域的未遮掩硅表面703暴露于干法化學蝕刻劑蝕刻以形成溝槽，干法化學蝕刻劑各向異性地蝕刻硅(沿優(yōu)選晶格平面)。在一些情況下，這包括使用氯或另一種酸性干法化學試劑(硅的各向異性干法蝕刻)以在硅中得到溝槽，其具有豎直側(cè)壁。在一些情況下，其他此類化學試劑可以包括“鹵素”，代替或補充氯。這個鹵素可以包括氟、或者氯和氟的組合。
[0158]圖SB顯示了在以淺溝槽隔離(STI)材料填充豎直側(cè)壁溝槽后圖8A的半導體襯底。圖8B顯示了以STI材料804將溝槽805和806填充到掩模760 — 762以上的高度。STI材料804可以是STI材料在襯底101上所有暴露出的表面上(例如接觸)的覆蓋層。這可以包括通過以絕緣氧化物(STI)填充豎直側(cè)壁溝槽來沉積STI材料。
[0159]圖SC顯示了在去除以掩模覆蓋的襯底頂表面的原始區(qū)域的掩模以暴露出襯底頂表面后圖8A的半導體襯底。圖8C顯示了STI材料804，平面化到暴露出襯底101的表面703的高度(例如高度H2);暴露出溝槽805和806中STI材料區(qū)407和408的頂表面216和217;及去除掩模760 — 762。
[0160]這可以包括通過去除以掩模覆蓋的原始Si區(qū)域的掩模760— 762以暴露出硅，以使得原始Si區(qū)域隔離STI材料804的區(qū)域407和408來形成STI區(qū)域407和408。拋光或平面化STI材料804可以借助化學、物理或機械拋光來執(zhí)行，如本領(lǐng)域中已知的，用以去除STI材料804和掩模760-762，以形成新的STI絕緣氧化物材料區(qū)407和408的頂平面216和217。
[0161]圖8D顯示了在使用各向同性蝕刻蝕刻襯底頂表面暴露出的原始區(qū)域后圖8A的半導體襯底;從而為在氧化物中的溝槽提供豎直側(cè)壁，僅在溝槽底部暴露出硅。圖8D顯示了通過使用濕法(或可任選的干法)各向異性蝕刻(例如不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕刻)蝕刻在STI區(qū)407和408之間的表面703以去除高度H2以暴露出或形成材料102的(例如平)面103，以產(chǎn)生具有豎直側(cè)壁413和415及底表面103的溝槽405來形成溝槽405。這可以包括相對于(例如不蝕刻)區(qū)域407和408的STI材料選擇性蝕刻硅材料(例如材料102)，將硅材料(例如材料102)向下去除到表面103。這可以包括通過使用各向異性蝕刻(例如不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕刻)蝕刻原始區(qū)域中暴露出的Si 703形成具有豎直側(cè)壁的溝槽405，在此可以使用干法蝕亥Ij;從而在氧化物中提供溝槽405，具有豎直側(cè)壁413和415，硅103僅在溝槽底部暴露出。這種側(cè)壁可以是STI區(qū)407和408的側(cè)壁413和415;或者可以形成溝槽405，如針對圖4所述的。
[0162]根據(jù)實施例，在圖8A-D后可以在溝槽405中選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料，例如針對圖4所述的(例如材料222和432)。
[0163]根據(jù)實施例，如針對圖5所述的，可以在圖8E-1中形成具有高度H3的STI區(qū)507和508，用以形成溝槽405，代替如針對圖8A-D所述的形成具有高度H2的STI區(qū)407和408。這個實施例可以包括以上針對圖8A-D的說明，但具有以高度H3形成的溝槽505，代替如針對圖4-5所述的以高度H2形成的溝槽405。這個溝槽可以具有高度H3、寬度W3和長度L3，其中，高度H2為〈1.5倍W3且〈1.5倍L3，例如針對圖5所述的。此外，對于這個實施例，根據(jù)實施例，在圖8A-D后可以在溝槽505中選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料，例如針對圖5所述的(例如材料222和532)。
[0164]根據(jù)實施例，圖8E-1可以顯示圖案化和蝕刻以便形成區(qū)域307和308(例如溝槽
306)的過程。這些說明可以類似于以上針對圖7E-1的說明，但圖8E-1可以在溝槽405或505上形成溝槽306，如針對圖4或5所述的。
[0165]例如，圖SE顯示了在以另一個掩模填充具有豎直側(cè)壁的下溝槽后圖8A的半導體襯底，例如針對圖7E所述的，以在材料102的頂表面103及表面216和217上形成(例如接觸)的圖案或掩模765將溝槽205(或305)填充到等于或高于表面216和217上的高度Hl的高度。這還可以包括填充溝槽405或505 (例如針對圖4-5所述的溝槽)。
[0166]圖8F顯示了在圖案化并蝕刻新的其他掩模以對舊STI區(qū)域形成開口，從而在下溝槽上產(chǎn)生新掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)后圖8A的半導體襯底。
[0167]圖SG顯示了在以淺絕緣氧化物(STI)材料填充對舊STI區(qū)域的開口后圖8A的半導體襯底。
[0168]圖8H顯示了在拋光新STI絕緣氧化物以在舊STI區(qū)域的開口中暴露出新的其他掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)和新氧化物/STI后圖8A的半導體襯底。
[0169]圖81顯示了在選擇性蝕刻或去除下溝槽(例如氮化物)上的新的其他掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)，而不去除任何新氧化物，以便保留在舊STI區(qū)域的開口中的新氧化物;從而為在氧化物中的上溝槽提供豎直側(cè)壁并具有在下溝槽的上開口上及包圍其的下開口后圖8A的半導體襯底。
[0170]圖81顯示了溝槽306和405，其可以通過相對于STI區(qū)407、408、307和308的材料及襯底材料102選擇性蝕刻掩模材料765;產(chǎn)生或暴露出組合溝槽350的溝槽306和405。溝槽306和405的形成可以借助蝕刻以分別或同時形成它們(例如在相同的蝕刻過程中或者作為緊接著蝕刻以形成溝槽306的繼續(xù)化學蝕刻來形成溝槽405)。這可以通過使用濕法(或可任選的干法)各向異性蝕刻(例如不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕刻)蝕刻在STI區(qū)407、408、307和308之間的掩模765區(qū)域的表面來完成，類似于以上圖71中的說明，用于通過蝕刻在STI區(qū)
207、208、307和308之間的掩模765區(qū)域的表面來形成溝槽306和305。這個蝕刻還可以去除掩模765的高度H2，以暴露出或形成材料102的頂(例如平)面103，以產(chǎn)生溝槽405，具有豎直側(cè)壁413和415及底表面103。
[0171]根據(jù)實施例，在圖8A-1后，可以在溝槽450或550中選擇性外延生長II1-V族或鍺(Ge)材料，例如針對圖4-5所述的(例如用于溝槽450的材料222、432、322和332;或者用于溝槽550的材料222、532、322和332)。
[0172]圖9是用于形成溝槽的示例性過程900，溝槽具有在STI區(qū)域之間的40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁，在溝槽底部暴露出襯底頂表面。圖9可以是針對圖2 — 3所述的用于形成溝槽205、305或350的示例性過程。
[0173]塊910可以包括以掩模(例如氮化物材料)覆蓋表面103要形成溝槽的硅區(qū)域。
[0174]塊920可以包括將緊臨遮掩區(qū)域的未遮掩硅表面103暴露于濕法化學蝕刻劑，其各向異性地蝕刻硅(沿優(yōu)選晶格平面)，例如使用氫氧化鉀蝕刻(硅的各向異性地濕法蝕刻)，以在硅中得到溝槽，其具有在40度到70度(例如55度)之間外傾側(cè)壁(上開口大于底部)。
[0175]塊930可以包括以絕緣氧化物(STI)填充在40度到70度(例如55度)之間外傾溝槽。
[0176]塊940可以包括去除以掩模覆蓋的原始Si區(qū)域的掩模以暴露出硅。
[0177]塊950可以包括使用各向同性蝕刻(不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕刻)蝕刻原始區(qū)域中暴露出的Si，在此可以是干法蝕刻；從而為氧化物中的溝槽提供40度到70度(例如55度)之間的內(nèi)傾側(cè)壁，僅在溝槽底部暴露出硅。
[0178]這種側(cè)壁可以是STI區(qū)域207和208的側(cè)壁213和215;或者可以分別構(gòu)成針對圖2-3所述的溝槽205或305。
[0179]在一些實施例中，過程900在塊950后停止，例如用以形成STI區(qū)域207和208;或者針對圖2所述的溝槽205。在一些實施例中，過程900在塊950后繼續(xù)，以形成STI區(qū)域207、
208、307和308;或者針對圖3所述的組合溝槽350。
[0180]塊960可以包括以另一個掩模(例如氮化物硬掩模)將具有在40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁的下溝槽(例如在以上圖7D形成的)填充到高于側(cè)壁的高度并平面化掩模。
[0181]塊970可以包括光刻圖案化和蝕刻新掩模以形成對STI區(qū)207和208的開口，從而在下溝槽上產(chǎn)生新掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)(大于下溝槽W2)。
[0182]塊980可以包括以新的絕緣氧化物(STI)填充對STI區(qū)域207和208的開口。
[0183]塊990可以包括拋光絕緣氧化物以在STI區(qū)域207和208的開口中暴露出下溝槽上的新的其他掩模(例如氮化物)的較大方形臺面結(jié)構(gòu)和氧化物。
[0184]塊995可以包括選擇性蝕刻或去除下溝槽上的新掩模(例如氮化物)的較大方形臺面結(jié)構(gòu)，而不去除任何氧化物，以便保留在STI區(qū)域207和208的開口中的氧化物;從而為在氧化物中的上溝槽(例如溝槽306)提供豎直側(cè)壁并具有在斜壁下溝槽305的上開口 240上及包圍其的下開口 303;為在氧化物中的下溝槽(例如溝槽305)提供在40度到70度(例如55度)之間內(nèi)傾側(cè)壁，僅在下溝槽底部暴露出硅。這種側(cè)壁可以是STI區(qū)域207和208的側(cè)壁213和215，和STI區(qū)域307和308的側(cè)壁313和315;或者可以構(gòu)成針對圖3所述的組合溝槽350。
[0185]圖10是用于在STI區(qū)域之間形成溝槽豎直側(cè)壁的示例性過程1000，在溝槽底部暴露出襯底頂表面。圖10可以是針對圖4-5所述的用于形成溝槽450或550的示例性過程。
[0186]塊11可以包括以掩模(例如氮化物材料)覆蓋表面103要形成溝槽的硅區(qū)域。
[0187]塊1020可以包括將緊臨遮掩區(qū)域的未遮掩硅表面103暴露于干法化學蝕刻劑，其各向異性地蝕刻硅(沿優(yōu)選晶格平面)，例如使用氯或另一種酸性化學試劑(硅的各向異性地干法蝕刻)，以在硅中得到溝槽，其具有豎直側(cè)壁(上開口等于底部)。在一些情況下，其他此類化學試劑可以包括“鹵素”，代替或補充氯。這個鹵素可以包括氟、或者氯和氟的組合。
[0188]塊1030可以包括以絕緣氧化物(STI)填充豎直側(cè)壁溝槽。
[0189]塊1040可以包括去除以掩模覆蓋的原始Si區(qū)域的掩模以暴露出硅。
[0190]塊1050可以包括使用各向同性蝕刻(不是沿晶體平面的擇優(yōu)蝕刻)蝕刻原始區(qū)域中暴露出的Si，在此可以是干法蝕刻;從而為氧化物中的溝槽提供豎直側(cè)壁，僅在溝槽底部暴露出硅。
[0191]根據(jù)實施例，這種側(cè)壁可以是STI區(qū)域407和408的側(cè)壁413和415;或者可以構(gòu)成針對圖4所述的溝槽405(例如具有高度H2，如針對圖4所述的)。根據(jù)其他實施例，這種側(cè)壁可以是S TI區(qū)域507和508的側(cè)壁513和515;或者可以構(gòu)成針對圖5所述的溝槽505(例如具有高度H3，如針對圖5所述的)。
[0192]在一些實施例中，過程1000在塊1050后繼續(xù)，用以形成STI區(qū)域407、408、307和308;或者針對圖4所述的組合溝槽350。在一些實施例中，過程1000在塊1050后繼續(xù)，以形成STI區(qū)域507、508、307和308;或者針對圖5所述的組合溝槽550。
[0193 ]塊1060可以包括以另一個掩模(例如氮化物硬掩模)將具有豎直側(cè)壁的下溝槽(例如在以上圖8D形成的)填充到高于側(cè)壁的高度并平面化掩模。
[0194]塊1070可以包括光刻圖案化和蝕刻新掩模以形成對STI區(qū)407和408的開口，從而在下溝槽上產(chǎn)生新掩模的較大方形臺面結(jié)構(gòu)(大于下溝槽W3)。
[0195]塊1080可以包括以新的絕緣氧化物(STI)填充對STI區(qū)域407和408的開口。
[0196]塊1090可以包括拋光絕緣氧化物以在STI區(qū)域407和408的開口中暴露出下溝槽上的新的其他掩模(例如氮化物)的較大方形臺面結(jié)構(gòu)和氧化物。
[0197]塊1095可以包括選擇性蝕刻或去除下溝槽上的新掩模(例如氮化物)的較大方形臺面結(jié)構(gòu)，而不去除任何氧化物，以便保留在STI區(qū)域407和408的開口中的氧化物;從而為在氧化物中的上溝槽(例如溝槽306)提供豎直側(cè)壁并具有在豎直壁下溝槽405的上開口 240上及包圍其的下開口 303;為在氧化物中的下溝槽(例如溝槽405)提供豎直側(cè)壁，僅在下溝槽底部暴露出硅。
[0198]在一些實施例中，這種側(cè)壁可以是STI區(qū)域407和408的側(cè)壁413和415，和STI區(qū)域307和308的側(cè)壁313和315;或者可以構(gòu)成針對圖4所述的組合溝槽450(例如，其中區(qū)域407和408的高度為H2)。在其他實施例中，這種側(cè)壁可以是STI區(qū)域507和508的側(cè)壁513和515，和STI區(qū)域307和308的側(cè)壁313和315;或者可以構(gòu)成針對圖5所述的組合溝槽550(例如，其中區(qū)域507和508的高度為H3)。
[0199]在一些情況下，材料122、222、232、322、332、432和532每一個都是InP、GaAs、InGaAs、AlGaAs、InAlAs、GaAsSb或InP材料的層。在一些情況下，材料 122、222、232、322、332、432和532之一是11^、6&厶8、1116&厶8、厶16&厶8、11^1厶8、6&厶8513或11^材料的層。在一些情況下，(I)材料122是InP或GaAs材料的底層；(2)材料232、432、532和322是InAlAs材料的中間層；及(3)材料332是InGaAs材料的頂層或材料332是5_50nm InGaAs/2nm InP/20nm高度摻雜的InGaAs材料(InGaAs中的銦成分從53%到100% )疊層的頂層。在一些情況下，(I)材料122、232、432和532是InP或GaAs材料的底層；(2)材料322是InAlAs材料的中間層;及(3)材料332是InGaAs材料的頂層或材料332是5_50nm InGaAs/2nm InP/20nm高度摻雜的InGaAs材料(InGaAs中的銦成分從53 % JlJlOO %)疊層的頂層。
[0200]在一些情況下，可以將材料122、222、232、322、332、432和532說明為“外延區(qū)”；或者外延層或材料的“疊層”。對于一些實施例，將形成材料122、222、232、322、332、432和532說明為“同時”外延生長外延材料、層或區(qū)域。例如“同時”可以說明在不同溝槽或組合溝槽中(例如在STI區(qū)域或側(cè)壁之間)在同時執(zhí)行形成或生長相同材料的相同過程。在一些情況下，同時外延生長外延材料可以說明在同時執(zhí)行在表面103上形成材料多個溝槽的相同過程，如上所述的。
[0201]圖1一10顯示了在STI區(qū)域和表面103之間限定的一個或兩個單一或組合溝槽(例如溝槽105、205、350、450和550)。但可以想到在襯底101上可以存在更多類似的溝槽，類似于單一或組合溝槽的(例如溝槽105、205、350、450和550)，例如至少幾百個或成百上千個。
[0202]在一些情況下，“組合溝槽”可以具有溝槽的兩個或多個級(例如垂直定向的，例如上下的)，它們對彼此開口(例如具有下或上開口，其構(gòu)成在它們之間的開口)。在一些情況下，“組合溝槽”可以具有上(例如頂部)開口和下(例如底部)溝槽，其中，上溝槽具有下開口，在下溝槽的上開口上并包圍其。在一些情況下，開口具有相同的軸或中心(例如相對于寬度和長度，以彼此為水平中心)。
[0203]圖11示出了根據(jù)一個實現(xiàn)方式的計算設備1100。計算設備1100容納板1102。板1102可以包括多個組件，包括但不限于處理器1104和至少一個通信芯片1106。處理器1104物理且電耦合到板1102。在一些實現(xiàn)方式中，至少一個通信芯片1106也物理且電耦合到板1102。在進一步的實現(xiàn)方式中，通信芯片1106是處理器1104的一部分。
[0204]取決于其應用，計算設備1100可以包括其他組件，其會或不會物理且電耦合到板1102。這些其他組件包括但不限于，易失性存儲器(例如，DRAM)、非易失性存儲器(例如R0M)、閃存、圖形處理器、數(shù)字信號處理器、加密處理器、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)設備、指南針、加速度計、陀螺儀、揚聲器、相機和大容量儲存設備(例如，硬盤驅(qū)動器、光盤(⑶)、數(shù)字多用途盤(DVD)等等)。
[0205]通信芯片1106實現(xiàn)了無線通信，用于往來于計算設備1100傳送數(shù)據(jù)。術(shù)語“無線”及其派生詞可以用于描述可以通過非固態(tài)介質(zhì)借助使用調(diào)制電磁輻射傳送數(shù)據(jù)的電路、設備、系統(tǒng)、方法、技術(shù)、通信信道等。該術(shù)語并非暗示相關(guān)設備不包含任何導線，盡管在一些實施例中它們可以不包含。通信芯片1106可以實施多個無線標準或協(xié)議中的任意一個，包括但不限于，W1-Fi(IEEE 802.11族)、WiMAX( IEEE 802.16族)、IEEE 802.20、長期演進(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙、其派生物，以及被指定為3G、4G、5G及之后的任何其他無線協(xié)議。計算設備1100可以包括多個通信芯片1106。例如，第一通信芯片1106可以專用于近距離無線通信，例如W1-Fi和藍牙，第二通信芯片1106可以專用于遠距離無線通信，例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等。
[0206]計算設備1100的處理器1104包括封裝在處理器1104內(nèi)的集成電路晶片。在本發(fā)明的一些實現(xiàn)方式中，處理器的集成電路晶片包括(I)相對于溝槽形成于其上的襯底表面具有在40度到70度之間(例如55度)的角度的傾斜側(cè)壁的溝槽;和/或(2)組合溝槽，具有在形成于襯底表面上的下溝槽的開口上及包圍其的上溝槽;及從襯底表面選擇性外延生長的選擇性外延生長緩沖材料層，例如參考圖1 一 10所述的。術(shù)語“處理器”可以指代任何設備或設備的部分，其處理來自寄存器和/或存儲器的電子數(shù)據(jù)，將該電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢源鎯υ诩拇嫫骱?或存儲器中的其他電子數(shù)據(jù)。
[0207]通信芯片1106也包括封裝在通信芯片1106內(nèi)的集成電路晶片。根據(jù)另一個實現(xiàn)方式，包括通信芯片的封裝包含如上所述的一個或多個電容器。
[0208]在進一步的實現(xiàn)方式中，容納在計算設備1100中的另一個組件可以包含微電子封裝，其包括如上所述的集成電路晶片。
[0209]在多個實現(xiàn)方式中，計算設備1100可以是膝上型電腦、上網(wǎng)本電腦、筆記本電腦、超級本電腦、智能電話、平板電腦、個人數(shù)字助理(PDA)、超移動PC、移動電話、臺式計算機、服務器、打印機、掃描器、監(jiān)視器、機頂盒、娛樂控制單元、數(shù)碼相機、便攜式音樂播放器、或數(shù)碼攝像機。在進一步的實現(xiàn)方式中，計算設備1100可以是處理數(shù)據(jù)的任何其他電子設備。
[0210]示例
[0211]以下示例屬于實施例。
[0212]示例I是一種組合溝槽，用于生長選擇性外延緩沖材料，所述組合溝槽包括:在襯底表面上的第一和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，第一STI區(qū)和第二STI區(qū)具有限定下溝槽的第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁，所述下溝槽具有是襯底表面的底表面，所述下溝槽具有下溝槽上開口 ；及在所述第一STI區(qū)和第二STI區(qū)上的第三STI區(qū)和第四STI區(qū)，所述第三STI區(qū)和第四STI區(qū)具有限定上溝槽的第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁，所述上溝槽暴露出下溝槽上開口和襯底表面;所述上溝槽具有上溝槽下表面，所述上溝槽下表面在所述下溝槽上開口上并完全包圍下溝槽上開口。
[0213]在示例2中，示例I的主題可以可任選地包括，其中，所述上溝槽具有的高度為上溝槽的至少1.5倍寬度和至少1.5倍長度;及其中，所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面。
[0214]在示例3中，示例I的主題可以可任選地包括，進一步包括:在下溝槽和上溝槽中的晶體外延材料層，所述晶體外延材料從所述襯底表面選擇性外延生長，但沒有從下溝槽的STI頂表面生長。
[0215]在示例4中，示例3的主題可以可任選地包括，其中，所述晶體外延材料層是緩沖材料層，及進一步包括:在所述緩沖材料的頂表面上的器件晶體外延材料的器件層，所述器件晶體外延材料從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長。
[0216]在示例5中，示例3的主題可以可任選地包括，其中，所述外延材料具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁的(111)晶向指數(shù)側(cè)壁;及其中，所述外延材料具有接觸所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁的(110)晶向指數(shù)豎直側(cè)壁。
[0217]在示例6中，示例I的主題可以可任選地包括，其中，所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成在40度到70度之間的內(nèi)傾角。
[0218]在示例7中，示例I的主題可以可任選地包括，其中，所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面。
[0219]示例8是一種溝槽，用于生長選擇性外延緩沖材料，所述溝槽包括:在襯底表面上的第一和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，第一STI區(qū)和第二STI區(qū)具有限定溝槽的第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁，所述溝槽具有是襯底表面的底表面;所述第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成約55度的內(nèi)傾角;及在所述溝槽中的晶體外延材料層，所述晶體外延材料從所述襯底表面選擇性外延生長。
[0220]在示例9中，示例8的主題可以可任選地包括，其中，所述外延材料層具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁的(111)晶向指數(shù)材料側(cè)壁。
[0221 ]在示例10中，示例8的主題可以可任選地包括，其中，所述外延材料層是緩沖材料層，及進一步包括:在所述緩沖材料的頂表面上的器件晶體外延材料層，所述器件晶體外延材料從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長。
[0222]示例11是一種形成用于生長選擇性外延緩沖材料的溝槽的方法，所述方法包括:在襯底表面上形成第一和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，第一STI區(qū)和第二STI區(qū)具有限定溝槽的第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁，所述溝槽具有是襯底表面的底表面;所述第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成55度的內(nèi)傾角；及從所述襯底表面和所述溝槽中選擇性外延生長晶體外延材料層。
[0223]在示例12中，示例11的主題可以可任選地包括，其中，所述外延材料層具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁的(111)晶向指數(shù)材料側(cè)壁。
[0224]在示例13中，示例11的主題可以可任選地包括，其中，所述外延材料層是緩沖材料層，及進一步包括:從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長器件晶體外延材料的器件層。
[0225]示例14是一種形成用于生長選擇性外延緩沖材料的組合溝槽的方法，所述方法包括:在襯底表面上的第一和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，第一STI區(qū)和第二STI區(qū)具有限定下溝槽的第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁，所述下溝槽具有是襯底表面的底表面，所述下溝槽具有下溝槽上開口；及在所述第一STI區(qū)和第二STI區(qū)上形成第三STI區(qū)和第四STI區(qū)，所述第三STI區(qū)和第四STI區(qū)具有限定上溝槽的第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁，所述上溝槽暴露出下溝槽上開口和襯底表面;所述上溝槽具有上溝槽下表面，所述上溝槽下表面在所述下溝槽上開口上并完全包圍下溝槽上開口。
[0226]在示例15中，示例14的主題可以可任選地包括，其中，所述上溝槽具有的高度為上溝槽的至少1.5倍寬度和至少1.5倍長度;及其中，所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面。
[0227]在示例16中，示例14的主題可以可任選地包括，進一步包括:從所述襯底表面到下溝槽和上溝槽中選擇性外延生長晶體外延材料層;及其中，所述晶體外延材料層沒有從下溝槽的STI頂表面生長。
[0228]在示例17中，示例16的主題可以可任選地包括，其中，所述晶體外延材料層是緩沖材料層，及進一步包括:在所述緩沖材料的頂表面上的器件晶體外延材料層，所述器件晶體外延材料從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長。
[0229]在示例18中，示例16的主題可以可任選地包括，其中，所述外延材料具有接觸所述第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁的(I 11)晶向指數(shù)側(cè)壁;及其中，所述外延材料具有接觸所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁的(110)晶向指數(shù)豎直側(cè)壁。
[0230]在示例19中，示例14的主題可以可任選地包括，其中，所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成55度的內(nèi)傾角。
[0231]在示例20中，示例14的主題可以可任選地包括，其中，所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面。
[0232]示例21是一種用于計算的系統(tǒng)，包括:微處理器，所述微處理器耦合到存儲器，所述微處理器具有至少一個組合溝槽，所述組合溝槽具有:在襯底表面上的第一和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，第一STI區(qū)和第二STI區(qū)具有限定下溝槽的第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁，所述下溝槽具有是襯底表面的底表面，所述下溝槽具有下溝槽上開口；在所述第一 STI區(qū)和第二STI區(qū)上的第三STI區(qū)和第四STI區(qū)，所述第三STI區(qū)和第四STI區(qū)具有限定上溝槽的第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁，所述上溝槽向所述下溝槽上開口和所述襯底表面打開;所述上溝槽具有上溝槽下表面，所述上溝槽下表面在所述下溝槽上開口上并完全包圍下溝槽上開口 ；在下溝槽和上溝槽中的緩沖晶體外延材料的緩沖層，所述緩沖晶體外延材料從所述襯底表面選擇性外延生長，但沒有從下溝槽的STI頂表面生長;在所述緩沖材料的頂表面上的器件晶體外延材料的器件層，所述器件晶體外延材料從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長;及多個器件，形成于器件材料的鰭狀物中。
[0233]在示例22中，示例21的主題可以可任選地包括，其中，所述上溝槽具有的高度為上溝槽的至少1.5倍寬度和至少1.5倍長度;其中，所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面；其中，所述外延材料具有接觸所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁的
(110)晶向指數(shù)豎直側(cè)壁;及其中之一，(a)所述外延材料具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和第二STI內(nèi)側(cè)壁的(I 11)晶向指數(shù)側(cè)壁，及(b)述第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成55度的內(nèi)傾角。
[0234]示例23是一種裝置，包括用于執(zhí)行示例11-20中任意一個的方法的單元。
[0235]在以上說明中，為了解釋，闡述了多個特定細節(jié)以提供對實施例的透徹理解。但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然，一個或多個實施例的實踐可以無需部分這些特定細節(jié)。不是為了限定本發(fā)明的實施例而提供所述的特定實施例，而是為了舉例說明它。本發(fā)明的實施例的范圍不是由以上提供的特定示例來確定，而僅由以下的權(quán)利要求確定。在其他實例中，以方框圖形式而非詳細地顯示了公知的結(jié)構(gòu)、設備和操作，以避免模糊本說明的理解。例如，盡管本文將實施例說明為具有相對于襯底表面構(gòu)成在40度到70度之間的內(nèi)傾角的STI內(nèi)側(cè)壁，但可以認為該角度可以約為55度，或者在一些情況下，為準確的55度。在認為適當?shù)那闆r下，參考標記或參考標記的末尾部分在附圖中可以重復，以指示相應的或類似的要素，它們可以可任選地具有相似的特性。
[0236]還應意識到，本說明書通篇中對例如“一個實施例”、“一個或多個實施例”或“不同實施例”的提及表示特定特征可以包括在實施例的實踐中。類似地，應意識到，在說明中的多個特征有時在單一實施例、附圖或其說明中被分組在一起，以便使本公開內(nèi)容簡單化并幫助對多個創(chuàng)新方面的理解。但本公開內(nèi)容的這個方法不應解釋為反映所需特征多于在每一個權(quán)利要求中明確表述的實施例。相反，如以下權(quán)利要求書反映的，實施例的創(chuàng)新方面可以存在于比單一公開的實施例的全部特征更少的狀態(tài)中。例如，盡管以上說明和【附圖說明】了形成具有兩級(例如306和305、405或505)的“組合溝槽”，但可以認為組合溝槽可以具有多于兩個溝槽級(例如垂直定向的，例如上下的)，它們對彼此打開(例如具有下或上開口，其構(gòu)成在它們之間的開口)。因而，【具體實施方式】后的權(quán)利要求書借以明確包含在本【具體實施方式】中，每一個權(quán)利要求都獨立作為本發(fā)明的單獨實施例。
【主權(quán)項】
1.一種組合溝槽，用于生長選擇性外延緩沖材料，所述組合溝槽包括: 位于襯底表面上的第一淺溝槽隔離(STI)區(qū)和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，所述第一STI區(qū)和所述第二 STI區(qū)具有限定下溝槽的第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁，所述下溝槽具有為所述襯底表面的底表面，所述下溝槽具有下溝槽上開口；以及 位于所述第一STI區(qū)和所述第二STI區(qū)上的第三STI區(qū)和第四STI區(qū)，所述第三STI區(qū)和所述第四STI區(qū)具有限定上溝槽的第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁，所述上溝槽暴露出所述下溝槽上開口和所述襯底表面;所述上溝槽具有上溝槽下表面，所述上溝槽下表面位于所述下溝槽上開口之上并完全包圍所述下溝槽上開口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合溝槽，其中，所述上溝槽的高度為所述上溝槽的寬度的至少1.5倍并且為所述上溝槽的長度的至少1.5倍;并且其中，所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和所述第四STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合溝槽，進一步包括: 位于所述下溝槽中和所述上溝槽中的晶體外延材料構(gòu)成的層，所述晶體外延材料是從所述襯底表面選擇性外延生長，但不從所述下溝槽的STI頂表面生長的。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合溝槽，其中，所述晶體外延材料構(gòu)成的層是緩沖材料構(gòu)成的層，并且所述的組合溝槽進一步包括: 位于所述緩沖材料的頂表面上的由器件晶體外延材料構(gòu)成的器件層，所述器件晶體外延材料是從所述緩沖材料的所述頂表面選擇性外延生長的。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合溝槽，其中，所述外延材料具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二 STI內(nèi)側(cè)壁的(I 11)晶向指數(shù)側(cè)壁;并且其中，所述外延材料具有接觸所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和所述第四STI內(nèi)側(cè)壁的(110)晶向指數(shù)豎直側(cè)壁。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合溝槽，其中，所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二 STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成在40度到70度之間的內(nèi)傾角。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合溝槽，其中，所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二 STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面。8.一種溝槽，用于生長選擇性外延緩沖材料，所述溝槽包括: 位于襯底表面上的第一淺溝槽隔離(STI)區(qū)和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，所述第一STI區(qū)和所述第二 STI區(qū)具有限定底表面為所述襯底表面的溝槽的第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁底表面； 所述第一 STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二 STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成約55度的內(nèi)傾角；以及 位于所述溝槽中的晶體外延材料構(gòu)成的層，所述晶體外延材料是從所述襯底表面選擇性外延生長的。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的溝槽，其中，所述晶體外延材料構(gòu)成的層具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二STI內(nèi)側(cè)壁的(111)晶向指數(shù)材料側(cè)壁。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的溝槽，其中，所述晶體外延材料構(gòu)成的層是緩沖材料構(gòu)成的層，并且所述溝槽進一步包括: 位于所述緩沖材料的頂表面上的器件晶體外延材料構(gòu)成的層，所述器件晶體外延材料是從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長的。11.一種用于形成的溝槽的方法，所述溝槽用于生長選擇性外延緩沖材料，所述方法包括: 在襯底表面上形成第一淺溝槽隔離(STI)區(qū)和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，所述第一STI區(qū)和所述第二 STI區(qū)具有限定底表面為所述襯底表面的溝槽的第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁； 將所述第一 STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二 STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成55度的內(nèi)傾角；以及 從所述襯底表面并在所述溝槽中選擇性外延生長晶體外延材料構(gòu)成的層。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述晶體外延材料構(gòu)成的層具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二STI內(nèi)側(cè)壁的(111)晶向指數(shù)材料側(cè)壁。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述晶體外延材料構(gòu)成的層是緩沖材料構(gòu)成的層，并且所述方法進一步包括: 從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長由器件晶體外延材料構(gòu)成的器件層。14.一種用于形成組合溝槽的方法，所述組合溝槽用于生長選擇性外延緩沖材料，所述方法包括: 在襯底表面上形成第一淺溝槽隔離(STI)區(qū)和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，所述第一STI區(qū)和所述第二 STI區(qū)具有限定下溝槽的第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁，所述下溝槽具有為所述襯底表面的底表面，所述下溝槽具有下溝槽上開口；以及 在所述第一STI區(qū)和所述第二STI區(qū)上形成第三STI區(qū)和第四STI區(qū)，所述第三STI區(qū)和所述第四STI區(qū)具有限定上溝槽的第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁，所述上溝槽暴暴露出所述下溝槽上開口和所述襯底表面;所述上溝槽具有上溝槽下表面，所述上溝槽下表面位于所述下溝槽上開口之上并完全包圍所述下溝槽上開口。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述上溝槽的高度為所述上溝槽的寬度的至少1.5倍并且為所述上溝槽的長度的至少1.5倍;并且其中，所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和所述第四STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進一步包括: 將晶體外延材料構(gòu)成的層從所述襯底表面選擇性外延生長到所述下溝槽和所述上溝槽中；并且其中，所述晶體外延材料構(gòu)成的層沒有從所述下溝槽的STI頂表面生長。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述晶體外延材料構(gòu)成的層是緩沖材料構(gòu)成的層，并且所述方法進一步包括: 在所述緩沖材料的頂表面上形成器件晶體外延材料構(gòu)成的層，所述器件晶體外延材料是從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長的。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述外延材料具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二 STI內(nèi)側(cè)壁的(I 11)晶向指數(shù)側(cè)壁;并且其中，所述外延材料具有接觸所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和所述第四STI內(nèi)側(cè)壁的(110)晶向指數(shù)豎直側(cè)壁。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二 STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成55度的內(nèi)傾角。20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面。21.—種用于計算的系統(tǒng)，包括: 耦合到存儲器的微處理器，所述微處理器具有至少一個組合溝槽，所述至少一個組合溝槽具有: 位于襯底表面上的第一淺溝槽隔離(STI)區(qū)和第二淺溝槽隔離(STI)區(qū)，所述第一STI區(qū)和所述第二 STI區(qū)具有限定下溝槽的第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁，所述下溝槽具有為所述襯底表面的底表面，所述下溝槽具有下溝槽上開口 ； 位于所述第一STI區(qū)和所述第二STI區(qū)上的第三STI區(qū)和第四STI區(qū)，所述第三STI區(qū)和所述第四STI區(qū)具有限定上溝槽的第三STI內(nèi)側(cè)壁和第四STI內(nèi)側(cè)壁，所述上溝槽向所述下溝槽上開口和所述襯底表面開口 ；所述上溝槽具有上溝槽下表面，所述上溝槽下表面位于所述下溝槽上開口之上并完全包圍所述下溝槽上開口 ； 位于所述下溝槽中并位于所述上溝槽中的緩沖晶體外延材料構(gòu)成的緩沖層，所述緩沖晶體外延材料是從所述襯底表面選擇性外延生長，但不從所述下溝槽的STI頂表面生長的；位于所述緩沖材料的頂表面上的由器件晶體外延材料構(gòu)成的器件層，所述器件晶體外延材料是從所述緩沖材料的頂表面選擇性外延生長的；以及 多個器件，所述多個器件形成在由所述器件材料構(gòu)成的鰭狀物中。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述上溝槽的高度為所述上溝槽的寬度的至少1.5倍并且為所述上溝槽的長度的至少1.5倍;其中，所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和所述第四STI內(nèi)側(cè)壁垂直于所述襯底表面;其中，所述外延材料具有接觸所述第三STI內(nèi)側(cè)壁和所述第四STI內(nèi)側(cè)壁的(110)晶向指數(shù)豎直側(cè)壁;并且具有以下兩項中的一項的特征:(a)所述外延材料具有接觸所述第一STI內(nèi)側(cè)壁和所述第二STI內(nèi)側(cè)壁的(111)晶向指數(shù)側(cè)壁;以及(b)所述第一 STI內(nèi)側(cè)壁和第二 STI內(nèi)側(cè)壁相對于所述襯底表面構(gòu)成55度的內(nèi)傾角。23.—種裝置，包括用于執(zhí)行如權(quán)利要求11 一 20中任一項所述的方法的單元。
【文檔編號】H01L21/20GK105874564SQ201380078661
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2013年9月4日
【發(fā)明人】N·慕克吉, N·戈埃爾, S·K·加德納, P·保蒂, M·V·梅茨, S·達斯古普塔, S·H·宋, J·M·鮑爾斯, G·杜威, B·舒金, J·T·卡瓦列羅斯, R·S·周
【申請人】英特爾公司