[發明專利]利用工程摻質分布具有超陡逆行井的方法、設備及系統

有效

• 申請號: 201710564163.6
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107611029B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 大衛·保羅·波路柯;J·B·約翰遜
• 申請（專利權）人: 格芯(美國)集成電路科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種用于形成晶體管的方法，包含：

布植襯底以形成n摻雜區與p摻雜區的其中至少一者；

沉積居于該襯底上方且接觸該襯底的摻質擴散抑制材料；

于該摻質擴散抑制材料上方沉積外延半導體層；

穿過該外延半導體層與該摻質擴散抑制材料并且部分穿過該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者形成溝槽；

于該溝槽中形成介電隔離區；

通過使該介電隔離區部分凹陷而在該外延半導體層的上部分中形成鰭片；

形成與該鰭片的至少兩個表面相鄰的柵極介電質；以及

使摻質從該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者至少部分擴散到該外延半導體層內，以形成擴散摻雜移轉區，其中與該鰭片的底端部分相鄰的該擴散摻雜移轉區中的摻雜劑濃度低于與該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者相鄰的該擴散摻雜移轉區中的摻雜劑濃度。

2.如權利要求1所述的方法，其中沉積居于該襯底上方且接觸該襯底的該摻質擴散抑制材料更包含沉積居于該襯底與該外延半導體層中間的硅碳外延層。

3.如權利要求2所述的方法，其中沉積居于該襯底與該外延半導體層中間的該硅碳外延層更包含沉積居于該襯底與該外延半導體層中間且所具碳莫耳濃度范圍在0.05至1.0％內的硅碳外延層。

4.如權利要求2所述的方法，其中沉積居于該襯底與該外延半導體層中間的該硅碳外延層更包含沉積居于該襯底與該外延半導體層中間且所具厚度范圍在2nm至30nm內的硅碳層。

5.如權利要求2所述的方法，其中沉積居于該襯底與該外延半導體層中間的該硅碳外延層更包含沉積居于該襯底與該外延半導體層中間且所具碳莫耳濃度范圍在0.1至0.4％內及所具厚度范圍在5nm至20nm內的硅碳外延層。

6.如權利要求1所述的方法，其中布植該襯底以形成該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者更包含使用范圍在8x10¹⁷cm^-3與2x10¹⁹cm^-3內的尖峰摻質濃度，以硼(B)、鎵(Ga)及銦(In)其中至少一者來布植該襯底。

7.如權利要求1所述的方法，其中布植該襯底以形成該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者更包含以硼(B)、鎵(Ga)及銦(In)其中至少一者來布植該襯底，以在前40nm深度上方產生范圍在8x10¹⁷cm^-3與6x10¹⁸cm^-3內的平均摻質濃度。

8.如權利要求1所述的方法，其中布植該襯底以形成該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者更包含使用范圍在8x10¹⁷cm^-3與2x10¹⁹cm^-3內的尖峰摻質濃度，以磷(P)、砷(As)及銻(Sb)其中至少一者來布植該襯底。

9.如權利要求1所述的方法，其中布植該襯底以形成該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者更包含以磷(P)、砷(As)及銻(Sb)其中至少一者來布植該襯底，以在前40nm深度上方產生范圍在8x10¹⁷cm^-3與6x10¹⁸cm^-3內的平均摻質濃度。

10.如權利要求1所述的方法，其中使摻質從該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者至少部分擴散到該外延半導體層內，以形成與該鰭片的該底端部分相鄰的擴散摻雜移轉區更包含：形成與該鰭片的該底端相離且具有一摻質濃度的擴散摻雜移轉區，該摻質濃度至少2倍低于與經布植以形成該n摻雜區與該p摻雜區的該其中至少一者的該襯底相鄰的該擴散摻雜移轉區的摻質濃度。