[发明专利]用于改进的FINFET的系统、方法和装置

说明书

为了避免与电介质上的低密度旋涂相关联的问题，本公开的一些示例包括finFET，该finFET含有具有不同密度的氧化物材料。例如，一个这样的finFET可以包括位于相邻鳍之间的间隙中的氧化物材料，氧化物材料直接接触多个鳍中的相邻鳍，多个鳍具有接近氧化物材料的顶层的第一密度以及接近氧化物材料的底层的第二密度，并且其中第一密度大于第二密度。

技术领域

本公开总体涉及鳍式场效应晶体管(finFET)，并且更具体地但非排他地，涉及具有多层浅沟槽隔离区域的finFET。

背景技术

对于常规的晶体管制造，浅沟槽隔离和随着晶体管尺寸的隔离缩放是一个问题。浅沟槽隔离(STI)是集成电路特征，其防止相邻半导体器件部件之间的电流泄漏。STI通常用于250纳米及更小的CMOS工艺技术节点。在形成晶体管之前，在半导体器件制造工艺期间早期创建STI。STI工艺的关键步骤包括在硅中蚀刻沟槽的图案，沉积一种或多种电介质材料(诸如，二氧化硅)以填充沟槽，并且使用诸如化学机械平坦化的技术移除多余的电介质。

在晶体管(诸如finFET)的常规的制造中，由于进入高纵横比沟槽的填充能力，使用旋涂电介质(SOD)或可流动氧化物来填充finFET的鳍之间的间隙。旋涂有机聚合物电介质通常是通过旋涂方法沉积的聚合物电介质，诸如传统上用于沉积光致抗蚀剂的那些，而不是化学气相沉积。整合困难包括低机械强度和热稳定性。旋涂有机聚合物的一些示例是聚酰亚胺、聚降冰片烯、苯并环丁烯和PTFE。然而，这种SOD材料不是很密集。例如，在固化期间，SOD材料的脱气在STI氧化物内留下孔洞或空隙。那些孔洞或弱斑通过引起栅极到源极/漏极短路而导致finFET产量问题。

因此，需要克服包括在此提供的方法、系统和装置的常规手段的缺陷的系统、装置和方法。

发明内容

以下呈现与涉及本文公开的装置和方法的一个或多个方面和/或示例有关的简化概述。同样地，以下概述不应被视为与所有预期方面和/或示例有关的广泛概述，也不应将以下概述视为标识与所有预期方面和/或示例有关的关键或重要元素，或者描绘与任何特定方面和/或示例相关联的范围。因此，以下概述的唯一目的是在下面给出详细描述之前以简化的形式呈现与本文公开的装置和方法有关的一个或多个方面和/或示例的某些概念。

在一个方面中，finFET包括：多个鳍，彼此分离以在多个鳍中的相邻鳍之间形成多个间隙；氧化物材料，位于多个间隙中，氧化物材料直接接触多个鳍中的相邻鳍，氧化物材料具有接近氧化物材料的顶层的第一密度以及接近氧化物材料的底层的第二密度；并且其中第一密度大于第二密度。

在另一个方面中，finFET包括：硅衬底；硅衬底的表面上的多个鳍；硅衬底的表面上的氧化物材料，氧化物材料位于多个鳍中的每个鳍之间；以及多个栅极结构，多个栅极结构中的每个栅极结构位于氧化物材料上并且围绕多个鳍中的相应的鳍。

在又一方面中，finFET包括：用于传导电流的第一装置；用于传导电流的第二装置，与用于传导电流的第一装置分离，以在用于传导电流的第一装置和用于传导电流的第二装置之间形成间隙；用于隔离的装置，位于间隙中以及用于传导电流的第一装置和用于传导电流的第二装置两者的每一侧上，用于隔离的装置直接接触用于传导电流的第一装置和用于传导电流的第二装置，用于隔离的装置具有接近用于隔离的装置的顶层的第一密度以及接近用于隔离的装置的底层的第二密度；并且其中第一密度大于第二密度。

在又一方面中，用于形成finFET的方法包括：将掩模施加到硅材料；在硅材料中蚀刻多个鳍，以在多个鳍中的相邻鳍之间形成多个间隙；用流体氧化物填充多个间隙；使流体氧化物固化以暴露多个鳍中的每个鳍的一部分；以低能量注入离子以增加固化的氧化物顶层的密度；以及移除掩模。

基于附图和详细描述，与本文公开的装置和方法相关联的其它特征和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

附图说明