[发明专利]具有改进电特性的半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种方法，包括以下步骤：

在硅半导体衬底上形成衬垫绝缘膜；

蚀刻所述衬垫绝缘膜和所述衬底，以在所述衬底中形成沟槽；和

在所述沟槽的内壁上形成包含掺杂剂的薄层，并使所述掺杂剂从所述薄层扩散至有源区。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述形成包含掺杂剂的薄层并使所述掺杂剂扩散的步骤包括以下步骤：

在所述沟槽的内壁的有源区边缘上形成包含所述掺杂剂的多晶硅薄层；

对被掺杂的多晶硅薄层执行浅沟槽隔离衬里氧化处理；和

在所述浅沟槽隔离衬里氧化处理期间，通过热处理使所述掺杂剂扩散至所述有源区。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述形成包含掺杂剂的薄层并使所述掺杂剂扩散的步骤包括以下步骤：

在所述沟槽的内壁的有源区边缘上形成包含掺杂剂的多晶硅薄层；

在垂直方向上对被掺杂的多晶硅薄层执行各向异性蚀刻处理；

对被蚀刻的多晶硅薄层执行浅沟槽隔离衬里氧化处理；和

在所述浅沟槽隔离衬里氧化处理期间，通过热处理使所述掺杂剂扩散至所述有源区。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述形成包含掺杂剂的薄层并使所述掺杂剂扩散的步骤包括以下步骤：

在所述沟槽的内壁上生长外延薄层；

在生长所述外延薄层的同时将所述掺杂剂添加至所述外延薄层中，从而形成被掺杂的外延薄层；和

通过热处理使所述掺杂剂扩散至所述有源区。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述形成包含掺杂剂的薄层并使所述掺杂剂扩散的步骤包括以下步骤：

在所述沟槽的内壁上生长外延薄层；

在生长所述外延薄层的同时将所述掺杂剂添加至所述外延薄层中，从而形成被掺杂的外延薄层；

在垂直方向上对所述被掺杂的外延薄层执行各向异性蚀刻；和

通过热处理使所述掺杂剂扩散至所述有源区。

6.如权利要求4所述的方法，其中使用异相外延生长方法生长所述被掺杂的外延薄层。

7.如权利要求5所述的方法，其中使用异相外延生长方法生长所述被掺杂的外延薄层。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述形成包含掺杂剂的薄层并使所述掺杂剂扩散的步骤包括以下步骤：

将包含SiH₄气体的反应原料气体注入至所述沟槽的内壁，并仅在所述沟槽的硅区域中生长外延薄层；

在生长所述外延薄层的同时将所述掺杂剂添加至所述外延薄层中，从而形成被掺杂的外延薄层；和

通过热处理使所述掺杂剂扩散至所述有源区。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述外延薄层包括单晶材料。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述形成包含掺杂剂的薄层并使所述掺杂剂扩散的步骤包括：

将包含SiH₄气体的反应原料气体注入至所述沟槽的内壁，并仅在所述沟槽的硅区域中生长外延薄层；

在生长所述外延薄层的同时将所述掺杂剂添加至所述外延薄层中，从而形成被掺杂的外延薄层；

在垂直方向上对所述被掺杂的外延薄层执行各向异性蚀刻；和

通过热处理使所述掺杂剂扩散至所述有源区。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述外延薄层包括单晶材料。

12.如权利要求8所述的方法，其中使用同相外延生长方法生长所述被掺杂的外延薄层。

13.如权利要求10所述的方法，其中使用同相外延生长方法生长所述被掺杂的外延薄层。

14.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：

将浅沟槽隔离氧化物填充至所述沟槽中。

15.如权利要求14所述的方法，还包括步骤：

对所述浅沟槽隔离氧化物的表面进行平坦化处理。

16.一种装置，包括：

浅沟槽隔离结构，在硅半导体衬底中形成；

有源区，在所述浅沟槽隔离结构的附近形成；和

多个掺杂级分布层，在所述衬底的垂直方向从所述有源区的内壁边缘形成。