[发明专利]用于形成包含砷掺杂剂的基底的溶液配方和方法

说明书

描述了用于形成包含掺杂剂的基底的溶液配方和方法。在具体实施方案中，该掺杂剂可包含砷(As)。在一个实施方案中，提供了包含溶剂和掺杂剂的掺杂剂溶液。在一个特定实施方案中，该掺杂剂溶液可具有至少大致等于能够致使基底表面处的原子连接到掺杂剂溶液的含砷化合物上的最低温度的闪点。在一个实施方案中，基底表面处的多个硅原子共价键合到该含砷化合物上。

背景

电子器件通常包括一个或多个由半导体晶片形成的部件。半导体晶片包括多个晶体管，有时大约数千个晶体管到数十亿个晶体管，以实现电子器件的功能。在一些情况下，电子器件设计师常常试图通过向半导体晶片加入更多晶体管来在降低成本的同时改进电子器件的性能和/或提高电子器件的功能性。

半导体器件制造商已通过不断减小在半导体晶片上形成的晶体管的尺寸来作出回应。但是，由于用于形成晶体管的某些部件的方法的限制，晶体管尺寸的降低程度可能是有限的。例如，半导体制造商有效掺杂半导体晶片以使半导体晶片中的掺杂剂浓度均匀并位于足够浅的深度以支持较小的结尺寸的能力可能限制晶体管的p型或n型结的尺寸降低。

特别地，由于将晶体管的结的深度降到14纳米标记以下的需求增大和由于晶体管已经以三维形状形成（例如finFETs），在使用传统掺杂方法，如离子注入时，半导体制造商已经遇到了形成适当掺杂的结和源/漏扩展区（source/drain extensions）的问题。例如，掺杂剂的离子注入会破坏基底的表面，这影响结的性能。离子注入还可能受困于有限的横向扩散控制，其造成更大的短沟道效应，这会降低晶体管性能。

另外，由于离子注入是一种视线掺杂（line of sight doping）技术，随着三维晶体管的构件（features）减小，离子注入装置无法触及基底的整个表面，这造成基底表面的不均匀掺杂。当电子器件中包含的晶体管的结没有均匀掺杂时，由于晶体管不能信号离散（signal discrete）通态和断态，包括这些晶体管的电子器件的性能会降低。

概述

提供本概述以介绍用于形成具有含砷掺杂剂的基底的溶液配方和方法的简化构思。下面在详述部分中进一步描述示例性溶液配方和示例性方法的更多细节。本概述无意规定所要求保护的主题的基本要素，也无意用于确定所要求保护的主题的范围。

提供了一种方法，其包括制备包含掺杂剂和溶剂的溶液，其中所述掺杂剂包含砷。该方法还可包括使基底与包含溶剂和含砷掺杂剂的溶液接触。该溶液可具有至少大致等于能够在至少2小时的持续时间内致使基底表面处的原子与溶液中的含砷化合物之间形成连接的最低温度的闪点。

还提供了包含溶剂和含砷化合物的溶液。该溶液可具有至少大致等于能够致使基底的原子与溶液中的含砷化合物之间形成连接的最低温度的闪点。

还提供了一种基底，其可包括具有多个原子（例如硅原子）的表面和共价键合到所述多个硅原子中的至少一部分上的含砷化合物。

还提供了如下文进一步描述的各种含砷化合物的物质成分（composition ofmatter）。所述方法、所述溶液和所述基底中的掺杂剂可包括这些化合物中的任一种。

附图简述

参考附图作出详述。在附图中，附图标记的最左位的数字（或多个数字）标识该附图标记第一次出现时所在的附图。在不同附图中使用相同的附图标记指示类似或相同的物件或要素。

图1是形成包含掺杂剂的基底的方法的流程图。

图2图示了可进行一次或多次本文所述的方法的在表面处具有硅原子的基底。

图3图示了已经历过一次或多次本文所述的方法的在表面处具有硅原子的基底。

图4图示了已经历过一次或多次本文所述的方法的在表面处具有硅原子的基底。

图5图示了在表面处具有键合到含砷化合物的硅原子的基底。