[發明專利]通過擴散摻雜和外延輪廓成型

有效

• 申請號: 201710561145.2
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107665862B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 廖志騰;邱意為;鄭志玄;許立德
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L27/092
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種形成鰭式場效應晶體管(FinFET)的方法，包括：

蝕刻半導體襯底以形成第一溝槽和第二溝槽，其中，在所述第一溝槽和所述第二溝槽之間留下所述半導體襯底的剩余部分作為半導體區；

在所述半導體區的側壁上和所述半導體區的整個頂面上方形成摻雜的介電層，其中，所述摻雜的介電層包括摻雜劑；

用介電材料填充所述第一溝槽和所述第二溝槽；以及

執行退火，其中，在所述退火過程中，所述摻雜的介電層保持覆蓋所述半導體區的所述側壁和所述整個頂面，所述摻雜的介電層中的所述摻雜劑擴散至所述半導體區內以形成擴散的半導體區。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述半導體區包括半導體基底以及位于所述半導體基底上方并且連接至所述半導體基底的半導體條，并且所述方法還包括：

蝕刻所述半導體條；以及

從所述半導體區的蝕刻所述半導體條剩余的部分執行外延以形成外延半導體區。

3.根據權利要求2所述的方法，還包括：

在所述半導體條的頂部的側壁上形成間隔件；以及

凹進所述半導體條的所述頂部，其中，所述外延半導體區的從所述半導體條的蝕刻所述半導體條剩余的部分生長的部分彼此合并。

4.根據權利要求2所述的方法，其中，所述外延從所述擴散的半導體區生長。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述摻雜的介電層中的所述摻雜劑具有n型，并且所述方法還包括在所述退火之前在所述摻雜的介電層上方形成附加的p型摻雜的層。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述摻雜的介電層包括沉積磷硅酸鹽玻璃(PSG)層。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述摻雜的介電層包括沉積硼硅酸鹽玻璃(BSG)層。

8.一種形成鰭式場效應晶體管(FinFET)的方法，包括：

蝕刻半導體襯底以形成半導體區，所述半導體區包括半導體基底以及位于所述半導體基底上方并且連接至所述半導體基底的多個半導體條，其中，延伸至所述半導體襯底內的第一溝槽和第二溝槽位于所述半導體區的相對兩側上；

在所述半導體區的側壁上和所述半導體區的整個頂面上方形成摻雜的介電層，其中，所述摻雜的介電層包括摻雜劑；

形成所述摻雜的介電層后，用介電材料填充所述第一溝槽和所述第二溝槽以形成隔離區，其中在所述填充之后以及形成所述隔離區之前執行退火，在所述退火過程中，所述摻雜的介電層保持覆蓋所述半導體區的所述側壁和所述整個頂面，所述摻雜的介電層中的所述摻雜劑擴散至所述半導體區內以形成擴散的半導體區；

在形成所述隔離區之后凹進所述隔離區，其中，所述多個半導體條的頂部形成多個半導體鰭；

在所述多個半導體鰭的第一部分上形成柵極堆疊件；

蝕刻所述多個半導體鰭的未被所述柵極堆疊件覆蓋的第二部分；以及

從所述半導體區的剩余部分執行外延以形成外延源極/漏極區。

9.根據權利要求8所述的方法，還包括：

在所述多個半導體鰭的所述第二部分的側壁上形成鰭間隔件；以及

當蝕刻所述多個半導體鰭時凹進所述鰭間隔件。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，當開始所述外延時，所述鰭間隔件具有剩余的部分。

11.根據權利要求8所述的方法，其中，在蝕刻所述多個半導體鰭的所述第二部分之后，暴露所述半導體基底，并且從所述半導體基底開始執行所述外延。

12.根據權利要求8所述的方法，其中，在所述外延期間，在所述外延源極/漏極區中生長孔。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，生長所述孔以具有橢圓形形狀。