[发明专利]鳍部及其形成方法

权利要求书

1.一种鳍部的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成介质层，所述介质层掺杂有杂质离子，从介质层的表面到底部，所述杂质离子的摩尔浓度逐渐变化；

在所述介质层表面形成掩膜层，所述掩膜层具有暴露介质层表面的开口；

以所述掩膜层为掩膜，采用各向同性的刻蚀工艺沿开口刻蚀所述介质层，形成凹槽，刻蚀过程中，对介质层的刻蚀速率随着介质层中杂质离子的摩尔浓度的增大而增大；

在凹槽中填充满外延层，所述外延层作为鳍部。

2.如权利要求1所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述介质层为掺杂有磷离子的硅玻璃、掺杂有硼离子的硅玻璃、掺杂有硼磷离子的硅玻璃或者掺杂有砷离子的硅玻璃。

3.如权利要求2所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述介质层形成工艺为原位掺杂化学气相沉积工艺。

4.如权利要求3所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述原位掺杂化学气相沉积工艺的温度为300~500摄氏度，沉积腔压力为0.2~0.5托，采用的硅源气体为SiH₄，杂质源气体为PH₃、B₂H₆或AsH₃，其他气体为O₂。

5.如权利要求3所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述原位掺杂化学气相沉积工艺的温度为350~550摄氏度，沉积腔压力为600托，采用的硅源气体为TEOS，杂质源气体为TMP、TMB或TMAs，其他气体为O₃。

6.如权利要求4或5所述的鳍部的形成方法，其特征在于，采用原位掺杂化学气相沉积工艺形成介质层时，在沉积过程中，通过调节杂质源气体的流量来调节介质层中掺杂的杂质离子的摩尔浓度。

7.如权利要求2所述的鳍部的形成方法，其特征在于，沿开口刻蚀所述介质层的工艺为各向同性的干法刻蚀工艺，所述各向同性的干法刻蚀采用的气体为CF₄和He，CF₄的流量为200~500sccm，He的流量为1~2slm，刻蚀腔压力为1~10Pa，射频功率为250~350W，射频的频率为13.56MHz。

8.如权利要求7所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述介质层中掺杂的杂质离子的摩尔浓度，从介质层的表面到底部，逐渐增大，当沿开口刻蚀所述介质层，形成凹槽时，从介质层的表面到底部，所述凹槽的宽度逐渐增大。

9.如权利要求8所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述凹槽的侧壁与半导体衬底的夹角为80~85度。

10.如权利要求7所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述介质层中掺杂的杂质离子的摩尔浓度，从介质层的表面到底部，逐渐减小，当沿开口刻蚀所述介质层，形成凹槽时，从介质层的表面到底部，所述凹槽的宽度逐渐减小。

11.如权利要求10所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述凹槽的侧壁与半导体衬底的夹角为95~100度。

12.如权利要求7所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述介质层中掺杂的杂质离子的摩尔浓度，从介质层的表面到底部，先逐渐减小，达到最小值后再逐渐增大，当沿开口刻蚀所述介质层，形成凹槽时，从介质层的表面到底部，所述凹槽的宽度先逐渐减小，达到最小值后再逐渐增大。

13.如权利要求12所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述介质层中掺杂的杂质离子的摩尔浓度在介质层的中间位置达到最小值，介质层的表面和底部的杂质离子的摩尔浓度相等。

14.如权利要求7所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述介质层中掺杂的杂质离子的摩尔浓度，从介质层的表面到底部，先逐渐增大，达到最大值后再逐渐减小，当沿开口刻蚀所述介质层，形成凹槽时，从介质层的表面到底部，所述凹槽的宽度先逐渐增大，达到最大值后再逐渐减小。

15.如权利要求14所述的鳍部的形成方法，其特征在于，所述介质层中掺杂的杂质离子的摩尔浓度在介质层的中间位置达到最大值，介质层的表面和底部的杂质离子的摩尔浓度相等。