[發明專利]用于增加半導體單元陣列中的組裝密度的系統和方法

在審

• 申請號: 201680031750.2
• 申請日: 2016-06-02
• 公開（公告）號: CN107690702A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: S·蘇塔德加;W·李;P·李;常潤滋
• 申請（專利權）人: 馬維爾國際貿易有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L27/108;H01L27/12;H01L29/06;H01L29/08;H01L29/16;H01L29/45;H01L21/8234
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 酆迅,呂世磊

相關申請的交叉引用

本公開根據35U.S.C.§119(e)要求于2015年6月4日提交的美國臨時申請No.62/170,931和于2016年6月2日提交的美國申請No.15/171,311的權益，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及在半導體單元陣列中的器件之間提供隔離，并且更具體地涉及增加晶體管陣列中的組裝密度。

背景技術

晶體管陣列包括共享相同襯底的多個晶體管，并且通常用于諸如功能生成和放大等應用中。由于相鄰器件之間所要求的最小間隔，現有的半導體單元陣列通常被限制為具有相對較大的尺寸。該最小間隔導致每個器件單元的覆蓋面積相對較大，這又導致整個陣列具有大的尺寸。

通常希望減少陣列中相鄰器件之間的漏電。減少或防止相鄰晶體管之間電流泄漏的一種方法是使用硅的局部氧化(LOCOS)。在LOCOS工藝中，晶體管周圍的某些區域經受熱氧化，從而產生陷入硅晶片表面內和下方的氧化硅絕緣結構。LOCOS的一個缺點是氧化硅絕緣結構相對較大，使得相對少量的晶體管可以形成在單個晶片上。防止相鄰晶體管之間的電流泄漏的另一種方法是在器件制造期間使用淺溝槽隔離(STI)。在STI工藝期間，在硅中蝕刻溝槽的圖案，并且將電介質材料沉積到溝槽中，隨后去除多余的電介質材料。

發明內容

鑒于上述情況，提供了用于使用和制造半導體器件的系統和方法。

根據本公開的一個方面，一種半導體器件包括晶體管陣列，其中晶體管陣列中的至少一些晶體管中的每個相應的晶體管(1)被定位為鄰近晶體管陣列中的相應的第一相鄰晶體管和相應的第二相鄰晶體管，(2)具有與相應的第一相鄰晶體管的源極區域共享第一觸點的源極區域，以及(3)具有與相應的第二相鄰晶體管的漏極區域共享第二觸點的漏極區域。

在一些實現中，晶體管陣列是二維陣列，并且晶體管陣列中的晶體管被布置為多個行和多個列。在示例中，相應的晶體管和相應的第一相鄰晶體管共享相同的行，并且相應的晶體管和相應的第二相鄰晶體管共享相同的列。在示例中，相應的晶體管和相應的第一相鄰晶體管共享相同的列，并且相應的晶體管和相應的第二相鄰晶體管共享相同的行。

在一些實現中，每個相應的晶體管的第一觸點和第二觸點被成形為矩形。

在一些實現中，第一和第二觸點中的每個的第一尺寸在30nm到50nm之間，并且第一和第二觸點中的每個的第二尺寸在30nm到130nm之間。

在一些實現中，半導體器件還包括多個淺溝槽，其中多個淺溝槽中的每個淺溝槽被定位在相應的晶體管中的一個與相應的第一相鄰晶體管之間，并且在相應的晶體管中的一個與相應的第一相鄰晶體管之間提供隔離。至少有一些淺溝槽可以被掩埋在硅層底下。

在一些實現中，半導體器件還包括多個氣隙，其中多個氣隙中的每個氣隙被定位在相應的晶體管中的一個與相應的第一相鄰晶體管之間，并且在相應的晶體管中的一個與相應的第一相鄰晶體管之間提供隔離。多個氣隙中的每個可以被掩埋在硅層底下。

在一些實現中，第一觸點在兩個源極區域之間的共享和第二觸點在兩個漏極區域之間的共享允許晶體管陣列中的晶體管被定位為比在第一觸點和第二觸點未被共享的情況下更靠近彼此。

根據本公開的一個方面，描述了一種制造半導體器件的方法。該方法包括形成晶體管陣列，其中晶體管陣列中的至少一些晶體管中的每個相應的晶體管被定位為鄰近晶體管陣列中的相應的第一相鄰晶體管和相應的第二相鄰晶體管。該方法還包括：使相應的晶體管的源極區域與相應的第一相鄰晶體管的源極區域共享第一觸點，并且使相應的晶體管的漏極區域與相應的第二相鄰晶體管的漏極區域共享第二觸點。

在一些實現中，晶體管陣列是二維陣列，并且晶體管陣列中的晶體管被布置為多個行和多個列。在示例中，相應的晶體管和相應的第一相鄰晶體管共享相同的行，并且相應的晶體管和相應的第二相鄰晶體管共享相同的列。在示例中，相應的晶體管和相應的第一相鄰晶體管共享相同的列，并且相應的晶體管和相應的第二相鄰晶體管共享相同的行。

在一些實現中，每個相應的晶體管的第一觸點和第二觸點被成形為矩形。

在一些實現中，第一和第二觸點中的每個的第一尺寸在30nm到50nm之間，并且第一和第二觸點中的每個的第二尺寸在30nm到130nm之間。