[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种形成集成电路器件的方法，该方法包括：

将掺杂剂注入到衬底中以在所述衬底中形成初始杂质区；

加热所述衬底以将所述初始杂质区转换成杂质区，其中加热所述衬底在800℃至950℃的环境温度下执行并且执行20分钟至50分钟；

在所述杂质区中形成第一沟槽和第二沟槽，以在所述第一沟槽与所述第二沟槽之间限定有源鳍；

分别在所述第一沟槽和所述第二沟槽中形成第一隔离层和第二隔离层，其中所述有源鳍突出超过所述第一隔离层和所述第二隔离层的上表面，使得所述第一隔离层和所述第二隔离层暴露所述有源鳍的相反侧；

形成在所述有源鳍的所述相反侧和上表面上延伸的栅极绝缘层；以及

形成横越所述有源鳍的栅电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其中加热所述衬底在870℃至900℃的环境温度下执行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述掺杂剂包括具有第一导电类型的第一掺杂剂，

其中所述方法还包括：在形成所述第一隔离层和所述第二隔离层之后，形成包括第二掺杂剂的源极/漏极区，所述第二掺杂剂具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型，以及

其中所述杂质区在基本上垂直于所述衬底的上表面的垂直方向上具有第一厚度，所述源极/漏极区在所述垂直方向上具有第二厚度，并且所述第一厚度大于所述第二厚度。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在加热所述衬底之后并且在形成所述第一沟槽和所述第二沟槽之前，通过使用所述衬底作为籽晶层执行外延生长工艺来形成未掺杂的半导体层。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述掺杂剂包括具有第一导电类型的第一掺杂剂，并且所述有源鳍在俯视图中沿水平方向纵向延伸，

其中所述方法还包括：在形成所述第一隔离层和所述第二隔离层之后，在所述未掺杂的半导体层中形成一对源极/漏极区，从而在所述一对源极/漏极区之间的所述未掺杂的半导体层中限定沟道区，并且所述一对源极/漏极区包括具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二掺杂剂，

其中所述沟道区包括在所述水平方向上的中间部分，所述沟道区的所述中间部分包括从所述一对源极/漏极区扩散的一些所述第二掺杂剂，以及

其中在形成所述栅电极之后，所述沟道区的所述中间部分中的所述一些第二掺杂剂的浓度为约5E18～5E20原子/cm³。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述掺杂剂包括具有第一导电类型的第一掺杂剂，并且所述有源鳍在俯视图中沿水平方向纵向延伸，

其中所述方法还包括：在形成所述第一隔离层和所述第二隔离层之后，在所述未掺杂的半导体层中形成一对源极/漏极区，从而在所述一对源极/漏极区之间的所述未掺杂的半导体层中限定沟道区，并且所述一对源极/漏极区包括具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二掺杂剂，以及

其中在形成所述栅电极之后，所述沟道区中的所述第一掺杂剂的平均浓度低于约5E20原子/cm³。

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述掺杂剂包括具有第一导电类型的第一掺杂剂，并且所述有源鳍在俯视图中沿水平方向纵向延伸，

其中所述方法还包括：在形成所述第一隔离层和所述第二隔离层之后，在所述未掺杂的半导体层中形成一对源极/漏极区，从而在所述一对源极/漏极区之间的所述未掺杂的半导体层中限定沟道区，并且所述一对源极/漏极区包括具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二掺杂剂，

其中所述沟道区包括在所述水平方向上的中间部分，所述沟道区的所述中间部分包括从所述一对源极/漏极区扩散的一些所述第二掺杂剂，以及

其中，在形成所述栅电极之后，所述沟道区中的所述第一掺杂剂的平均浓度与所述沟道区的所述中间部分中的所述一些第二掺杂剂的浓度的比率为1:10至1:100。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述沟道区在基本上垂直于所述水平方向的垂直方向上的厚度是所述一对源极/漏极区中的一个在所述垂直方向上的厚度的约1.1倍。