[发明专利]用于对3-D IC晶体管的鳍形沟道区进行掺杂的覆盖ALD膜

权利要求书

1.一种对在半导体衬底上的部分制成的3-D晶体管的鳍形沟道区进行掺杂的方法，该方法包括：

(a)在所述衬底上形成含掺杂剂膜，其中所述膜的多个含掺杂剂层通过原子层沉积工艺形成，所述原子层沉积工艺包括：

(i)使含掺杂剂膜前体吸附到所述衬底上，使得所述前体在所述衬底上形成吸附受限层；

(ii)从所吸附的所述前体周围的容积去除至少一些未被吸附的含掺杂剂膜前体；

(iii)在(ii)中的去除未被吸附的前体后，使所吸附的含掺杂剂膜前体反应以在所述衬底上形成含掺杂剂层；

(iv)在使所吸附的所述前体反应后，当所述含掺杂剂层周围的所述容积存在解吸的含掺杂剂膜前体和/或反应副产物时，将所述解吸的含掺杂剂膜前体和/或反应副产物从所述含掺杂剂层周围的所述容积去除；以及

(v)重复(i)至(iv)，以形成所述含掺杂剂膜的多个含掺杂剂层；

(b)形成覆盖膜，该覆盖膜包括硅碳化物材料、硅氮化物材料、硅碳氮化物材料、或它们的组合，所述覆盖膜定位成使得形成于(a)中的所述含掺杂剂膜位于所述衬底和所述覆盖膜之间；以及

(c)将掺杂剂从所述含掺杂剂膜驱动到所述鳍形沟道区内。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

(d)在(c)之后，从所述衬底去除所述含掺杂剂膜的至少一部分和/或所述覆盖膜的至少一部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含掺杂剂膜实质上与所述鳍形沟道区的形状一致。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在(c)中的所述驱动包括热退火，所述热退火增强掺杂剂从所述含掺杂剂膜至所述鳍形沟道区的扩散。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掺杂剂是硼。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述含掺杂剂层中的至少一些包括硼硅酸盐玻璃。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述含掺杂剂膜前体是硼酸烷基酯。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述硼酸烷基酯是硼酸三甲酯。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掺杂剂是磷。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掺杂剂是砷。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，在(a)(iii)的所述反应包括使所吸附的所述膜前体与等离子体接触。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，在(a)(iii)的所述反应包括使所吸附的所述膜前体与另一活性化学物质反应，所述另一活性化学物质反应可以是或可以不是最先被吸附在所述衬底上。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述覆盖膜包括化学气相沉积工艺。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述化学气相沉积工艺是等离子体增强的。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述覆盖膜包括原子层沉积工艺。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述鳍形沟道区具有小于约12纳米的宽度。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述覆盖层的平均厚度为介于约10至100埃之间。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述覆盖层的所述厚度中的相对标准偏差小于约10％。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述覆盖膜中的硅碳化物、硅氮化物和硅碳氮化物的平均组合浓度为介于约2g/cm³和3g/cm³之间。