專利名稱：半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及方法。
背景技術(shù)：
由于集成電路(IC)的發(fā)展，半導(dǎo)體工業(yè)一直在尋求持續(xù)改進(jìn)IC性能或尺寸。這些改進(jìn)的重點(diǎn)很多都放在更小的部件尺寸上，以便IC的速度得以提高。通過減小部件尺寸，·IC上的器件(例如，晶體管，二極管，電阻器，電容器等)的密度增大。由于密度的增大，器件之間的距離通常減小，這使得器件之間的電阻和電容更小。因此，阻容(Re)時(shí)間常數(shù)得以降低。通過減小器件尺寸和增大密度，對材料和處理過程的挑戰(zhàn)普遍產(chǎn)生。在某些情況下，通過增大密度，減小了在其中沉積某些材料的容積的尺寸。這種尺寸的減小可以使通常的處理過程和沉積技術(shù)無法提供適合的結(jié)構(gòu)。例如，用于填充減小容積的沉積材料可能實(shí)際上無法填充該容積。因此，在這些容積中可能出現(xiàn)空隙。如果半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)有空隙出現(xiàn)，那么該結(jié)構(gòu)可以是有缺陷的。例如，空隙可以導(dǎo)致泄漏問題發(fā)生，從而使得該結(jié)構(gòu)無法使用。因此，對于減小器件尺寸技術(shù)而言，結(jié)構(gòu)產(chǎn)量會(huì)受到通常的處理過程和沉積技術(shù)的負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括至少兩個(gè)處于襯底上的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)限定了處于所述柵極結(jié)構(gòu)之間的凹槽，所述凹槽在垂直方向上限定出深度，所述深度從至少一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面到所述襯底的頂面下方，所述深度在所述襯底的隔離區(qū)域內(nèi)延伸；處于所述凹槽中的填充材料，所述填充材料具有在所述垂直方向上的第一厚度；以及處于所述凹槽中和填充材料上方的層間介電層，所述層間介電層具有在至少一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面下方在所述垂直方向上的第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括處于所述凹槽中的蝕刻停止層，所述層間介電層處于所述蝕刻停止層上方。在該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，處于所述凹槽中的層間介電層具有橫向?qū)挾龋鰴M向是從一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)朝向另一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)，所述第二厚度與所述寬度的比等于或小于
I.5;或者所述凹槽具有橫向?qū)挾龋鰧挾仁菑囊粋€(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)到另一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)，所述深度與所述寬度的比等于或大于3 ;或者所述填充材料的頂面高于所述襯底的頂面；或者所述填充材料是氮化硅。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括第一柵極結(jié)構(gòu)，處于襯底上，所述第一柵極結(jié)構(gòu)至少部分地處于隔離區(qū)域上方；第二柵極結(jié)構(gòu)，處于所述襯底上，所述第二柵極結(jié)構(gòu)至少部分地處于所述隔離區(qū)域上方，所述隔離區(qū)域具有處于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間的凹槽；填充材料，處于所述凹槽中，所述填充材料具有第一厚度，所述第一厚度在從所述凹槽的底面朝向所述襯底的頂面的第一方向上；以及層間介電層，位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)上方，部分層間介電層位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間，所述部分層間介電層具有第二厚度，所述第二厚度在從所述層間介電層的底面到至少一個(gè)所述第一柵極結(jié)構(gòu)的頂面的第二方向上，所述第二厚度小于所述第一厚度。在該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，所述部分層間介電層具有寬度，所述寬度在從所述第一柵極結(jié)構(gòu)朝向所述第二柵極結(jié)構(gòu)的第三方向上，所述第二厚度與所述寬度的比等于或小于I. 5 ；或者所述凹槽具有寬度，所述寬度在從所述第一柵極結(jié)構(gòu)朝向所述第二柵極結(jié)構(gòu)的第三方向上，所述凹槽的底面與所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)中至少一個(gè)的頂面之間存在距離，所述距離與所述寬度的比等于或大于3 ;或者所述填充材料的頂面高于所述襯底的頂面；或者所述填充材料是氮化硅。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括處于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)上方及所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間的蝕刻停止層，所述層間介電層處于所述蝕刻停 止層的上方；或者所述填充材料是氮化硅。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供襯底、至少兩個(gè)處于所述襯底上的柵極結(jié)構(gòu)、均處于所述襯底中的隔離區(qū)域上方的所述柵極結(jié)構(gòu)的相應(yīng)端部、處于所述柵極結(jié)構(gòu)之間的隔離區(qū)域中的凹槽；在所述凹槽內(nèi)和所述柵極結(jié)構(gòu)之間沉積填充材料；以及在所述填充材料和所述柵極結(jié)構(gòu)上方沉積層間介電層，所述層間介電層處于所述柵極結(jié)構(gòu)之間，所述層間介電層具有從至少一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面到所述柵極結(jié)構(gòu)之間的所述層間介電層的底面的第一距離，所述填充材料具有從所述凹槽的底部到所述填充材料的頂面的第二距離，所述第二距離大于所述第一距離。在該方法中，所述填充材料的沉積包括沿所述柵極結(jié)構(gòu)的相對側(cè)壁和所述凹槽的相對側(cè)壁沉積所述填充材料，直到至少所述填充材料在所述柵極結(jié)構(gòu)的所述相對側(cè)壁和所述凹槽的所述相對的側(cè)壁之間匯合為止；或者硬掩模圖案處于所述柵極結(jié)構(gòu)上方，所述填充材料沿所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁沉積，所述方法進(jìn)一步包括當(dāng)所述填充材料沿著所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁時(shí)，去除所述硬掩模圖案。該方法進(jìn)一步包括去除處于所述柵極結(jié)構(gòu)之間的填充材料的部分；或者在所述柵極結(jié)構(gòu)上方及所述柵極結(jié)構(gòu)之間形成蝕刻停止層，所述蝕刻停止層處于所述填充材料上方，所述層間介電層處于所述蝕刻停止層上方。在該方法中，所述層間介電層在所述柵極結(jié)構(gòu)之間具有寬度，所述寬度在從一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)朝向另一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的方向上，所述第一距離與所述寬度的比等于或小于I. 5 ;或者所述凹槽具有寬度，所述寬度在從一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)朝向另一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的方向上，至少一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面與所述凹槽的底面具有第三距離，且所述第三距離與所述寬度的比等于或大于3 ;或者所述填充材料是氮化硅。


為了可以更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述及其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明。圖I是根據(jù)實(shí)施例的SRAM結(jié)構(gòu)部分的布局；
圖2A和2B是根據(jù)實(shí)施例在處理過程中的SRAM結(jié)構(gòu)的第一截面圖；圖3A和3B是根據(jù)實(shí)施例在處理過程中的SRAM結(jié)構(gòu)的第二截面圖；圖4A和4B是根據(jù)實(shí)施例在處理過程中的SRAM結(jié)構(gòu)的第三截面圖；圖5A和5B是根據(jù)實(shí)施例在處理過程中的SRAM結(jié)構(gòu)的第四截面圖；圖6A和6B是根據(jù)實(shí)施例在處理過程中的SRAM結(jié)構(gòu)的第五截面圖；以及圖7A和7B是根據(jù)實(shí)施例在處理過程中的SRAM結(jié)構(gòu)的第六截面圖。
具體實(shí)施方式

下面，詳細(xì)討論本發(fā)明各實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)所述理解，本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的概念。所討論的具體實(shí)施例僅僅示出了制造和使用本發(fā)明的具體方式，而不用于限制本發(fā)明的范圍。將根據(jù)具體的上下文描述實(shí)施例，即，靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)結(jié)構(gòu)。然而，其他實(shí)施例也可以適用于其他半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，諸如，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)、邏輯電路等。圖IA示出的是SRAM結(jié)構(gòu)的部分的布局。該布局包括襯底中的有源區(qū)域10，襯底中的隔離區(qū)域12和處于襯底上的柵極結(jié)構(gòu)14。柵極結(jié)構(gòu)14的各個(gè)部分和有源區(qū)域10結(jié)合起來，在SRAM結(jié)構(gòu)中形成晶體管。線A-A是線間截面，由后面的“A”圖示出，線B-B是端至IJ端截面，由后面的“B”圖示出。圖2A和2B示出是處理過程中的SRAM結(jié)構(gòu)。特別地，該處理包括在襯底20中形成隔離區(qū)域12。在該實(shí)例中，隔離區(qū)域12是氧化物，如氧化硅，然而也可以使用其他材料。該隔離區(qū)域12可以通過適合的光刻技術(shù)在襯底20中蝕刻溝槽并且通過熱氧化和/或化學(xué)汽相沉積(CVD)在溝漕中形成氧化物或其他材料而形成，然而，也可以使用其他技術(shù)，諸如，硅的局部氧化(LOCOS)或可流動(dòng)沉積。該處理進(jìn)一步包括在襯底20上方沉積柵極介電層、柵電極層和硬掩模層。該柵極介電層、柵電極層和硬掩模層可以是通過任何適合的技術(shù)所沉淀的任何適合的材料。具體在這個(gè)實(shí)例中，硬掩模層是氧化硅，然而其他材料也可應(yīng)用于其他的實(shí)施例中。該工藝還包括通過適合的光刻技術(shù)圖案化硬掩模26以及對柵電極層和柵極介電層進(jìn)行蝕刻(例如，各向異性蝕刻)，從而分別形成柵極24和柵極介電層22。該處理進(jìn)一步包括沉積隔離件層并沿著柵極24和柵極介電層22的側(cè)壁將該隔離件層圖案化成隔離件28。該隔離件層在本實(shí)例中是氮化硅(SiN)，然而其他材料也可應(yīng)用于其他的實(shí)施例中并可通過適合的沉積技術(shù)沉積而成?？梢允褂眠m合的光刻技術(shù)圖案化該隔離件層。該處理進(jìn)一步包括在襯底20的有源區(qū)域的源極/漏極區(qū)中蝕刻凹槽并且在該襯底20的源極/漏極區(qū)內(nèi)外延生長外延區(qū)域30。該蝕刻可以是采用適合的光刻技術(shù)。該外延區(qū)域30可以是通過選擇性外延生長法(SEG)、分子束外延法(MBE)或其組合進(jìn)行外延生長而成的硅鍺(SiGe)、磷化硅(SiP)、碳化硅(SiC)等或其組合。根據(jù)器件的要求對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行摻雜，包括摻雜輕摻雜源極/漏極(LDD)區(qū)域和摻雜源極/漏極區(qū)域。一些處理可以包括使用氫氟(HF)酸或類似溶劑的光刻膠剝除步驟或者包括例如在外延生長外延區(qū)域30后使用HF酸或類似溶劑的隔離區(qū)域12氧化物清潔。在這些步驟中，HF酸或類似溶劑可以去除隔離區(qū)域12的裸露區(qū)域并且留下高縱橫比的第一凹槽32。該第一凹槽32在隔離區(qū)域12中且處于柵極結(jié)構(gòu)14兩端(端到端)之間。每個(gè)柵極結(jié)構(gòu)14均包括隔離件28、柵極電介質(zhì)22和柵極24。在此所討論的實(shí)例尺寸適用于20納米(nm)技術(shù)節(jié)點(diǎn)。應(yīng)該理解,該尺寸僅為示例，其他尺寸可被用于20nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)或不同的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。第一凹槽32具有從大約120nm至大約130nm的深度34，例如，從硬掩模26的頂面到第一凹槽32的底部的大約125nm。第一凹槽32具有從大約30nm至大約35nm的寬度36,例如,端到端方向的隔離件28之間和/或第一凹槽32側(cè)壁之間的約31nm。因此，第一凹槽32具有深度34對寬度36的高縱橫比，例如，大于或等于四。作為對比，處于隔離件28之間的距離38在線到線方向上大約是54nm。在圖3A和圖3B中，填充材料40沉積在該結(jié)構(gòu)上，特別是，在第一凹槽32中。如圖3B所示,在該結(jié)構(gòu)上,包括在側(cè)壁上共形地沉積填充材料40,直到至少填充’材料40沿著第一凹槽32中的側(cè)壁匯合在一起使得第一凹槽32被填滿。在圖3A中的線到線方向上，填充材料40在柵極24之間并沒有匯合。該實(shí)例中的填充材料40是SiN，并且在其他實(shí)施例中，填充材料40可以是碳氮化硅(SiCN)等，或其組合。沉積填充材料40采用了原子層沉積(ALD)，并且在其他實(shí)施例中，填充材料40可采用CVD，熱爐沉積等，或其組合。在圖4A和4B中，去除了柵極24頂面上的硬掩模26以及部分填充材料40。可以通過適合的光刻技術(shù)(例如各向異性刻蝕)去除硬掩模26和部分填充材料40。在圖4B的端對端的方向上，第一凹槽32仍然保持著填充有至柵極24頂面的填充材料40，并且在圖4A的線到線方向上，一些填充材料40共形地處于柵極24之間，但沒有匯合。在圖5A和5B中，另有部分的填充材料40被去除。如圖5A所示，在行線方向上，處于柵極24之間的填充材料40被去除。去除可采用適合的光刻技術(shù)，例如，各向異性刻蝕。在圖5B的端到端方向上，蝕刻也可以去除第一凹槽32中的部分填充材料40，使得填充材料40的頂面低于柵極24的頂面。填充材料40的頂面可以高于、低于襯底20的頂面或與其共面。在圖6A和6B中，蝕刻停止層(ESL) 50在該結(jié)構(gòu)上方形成。共形地沉積該ESL 50，使得ESL 50形成在第一凹槽32的側(cè)壁上，例如，在圖6B的端到端方向上形成在隔離件28上，其中，在圖5B中填充材料40的部分被去除。該ESL 50也形成在填充材料40的頂面上。本實(shí)例中的ESL 50是SiN，而在其他實(shí)施例中，ESL50是SiCN等，或其組合。例如，使用CVD、ALD、PVD等，或其組合來沉積該ESL50。ESL50在第一凹槽32中沉積且低于柵極24的頂面，從而產(chǎn)生具有深度46和寬度48的第二凹槽42。第一凹槽32具有深度44的其余部分被填充具有深度44的填充材料40。如上所述，此處討論的尺寸適用于20nm的技術(shù)節(jié)點(diǎn)且僅為實(shí)例。硬掩模26被去除后，第一凹槽32從柵極24的頂面到第一凹槽32的底面的深度大約是90nm到IOOnmjB95nm。因此，硬掩模26被去除后，第一凹槽32具有深度對寬度36的縱橫比，例如，縱橫比大于或等于三。第二凹槽42的深度46在大約30nm到35nm之間，并且第二凹槽42的寬度48在大約20nm和25nm之間。填充材料40在第一凹槽32中的深度44是大約60nm和65nm之間。第二凹槽42具有比第一凹槽32低的縱橫比。例如，第二凹槽42具有深度46對寬度48的縱橫比，約為I. 5。深度46比深度44小得多，例如，大約是深度44的二分之一。在圖7A和7B中，層間介電(ILD)層52沉積在該結(jié)構(gòu)上，諸如，在第二凹槽42中。在該實(shí)例中的ILD層52是氧化硅，而在其他實(shí)施例中，ILD層52可以是碳氧化硅(SiOC)，硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)，磷硅酸鹽玻璃(PSG)等，或其組合。在該實(shí)例中，使用高密度等離子體(HDP)沉積來沉積ILD層52，而在其他實(shí)施例中，使用CVD、可流動(dòng)沉積等，或其組合來沉積ILD層52。實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，當(dāng)ILD層在凹槽中沉積時(shí)，相比較高縱橫比的凹槽，處于柵極端的較低縱橫比凹槽可以具有更好的凹槽間隙填充特性。因此，柵極端的空隙可以得以避免。其次，在硬掩模去除工藝的過程中，填充材料可對柵極提供額外保護(hù)。在硬掩模去除的過程中，填充材料還留在柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上，由此提供了進(jìn)一步的保護(hù)從而減小了柵極的損傷。一個(gè)實(shí)施例是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)處于襯底上的柵極結(jié)構(gòu)。該柵極結(jié)構(gòu)限定了處于該柵極結(jié)構(gòu)之間的凹槽，且該凹槽在垂直方向上限定有深度。該深度是從至少一個(gè)該柵極結(jié)構(gòu)的頂面到該襯底的頂面以下，且該深度在該襯底中的隔離區(qū)域內(nèi)延伸。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括凹槽中的填充材料。該填充材料具有在垂直方向上的第一 厚度。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括在凹槽中以及在填充材料上方的層間介電層。該層間介電層具有在垂直方向上在至少一個(gè)該柵極結(jié)構(gòu)的頂面以下的第二厚度。該第一厚度大于該第二厚度。另一個(gè)實(shí)施例是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括處于襯底上的第一柵極結(jié)構(gòu)和處于該襯底上的第二柵極結(jié)構(gòu)。該第一柵極結(jié)構(gòu)至少部分地處于隔離區(qū)域的上方，且該第二柵極結(jié)構(gòu)至少部分地處于該隔離區(qū)域的上方。該隔離區(qū)域具有處于第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)之間的凹槽。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括凹槽中的填充材料和處于第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)上方的層間介電層。該填充材料具有第一厚度，且該第一厚度位于從該凹槽的底面朝向該襯底的頂面的第一方向上。部分層間介電層處于第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)之間。該部分層間介電層具第二厚度，且該第二厚度位于從該層間介電層的底面朝向第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)的頂面的第二方向上。該第二厚度小于該第一厚度。另外的實(shí)施例是形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括提供襯底、至少兩個(gè)處于該襯底上的柵極結(jié)構(gòu)、處于該襯底中的隔離區(qū)域上方的該柵極結(jié)構(gòu)的相應(yīng)端部、處于該柵極結(jié)構(gòu)之間的隔離區(qū)域中的凹槽；在凹槽中和柵極結(jié)構(gòu)之間沉積填充材料；以及在填充材料上方和柵極結(jié)構(gòu)上方沉積層間介電層，該層間介電層處于該柵極結(jié)構(gòu)之間，從至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的頂面到柵極結(jié)構(gòu)之間的層間介電層的底面，該層間介電層具有該第一距離，從凹槽底部到填充材料的頂面，該填充材料具有該第二距離，該第二距離大于該第一距離。盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明及其優(yōu)勢，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變，替換和更改。而且，本申請的范圍并不僅限于本說明書中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，通過本發(fā)明，現(xiàn)有的或今后開發(fā)的用于執(zhí)行與根據(jù)本發(fā)明所采用的所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造，材料組分、裝置、方法或步驟根據(jù)本發(fā)明可以被使用。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)所述包括在這樣的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括 至少兩個(gè)處于襯底上的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)限定了處于所述柵極結(jié)構(gòu)之間的凹槽，所述凹槽在垂直方向上限定出深度，所述深度從至少一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面到所述襯底的頂面下方，所述深度在所述襯底的隔離區(qū)域內(nèi)延伸； 處于所述凹槽中的填充材料，所述填充材料具有在所述垂直方向上的第一厚度；以及處于所述凹槽中和填充材料上方的層間介電層，所述層間介電層具有在至少一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面下方在所述垂直方向上的第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括處于所述凹槽中的蝕刻停止層，所述層間介電層處于所述蝕刻停止層上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，處于所述凹槽中的層間介電層具有橫向?qū)挾?，所述橫向是從一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)朝向另一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)，所述第二厚度與所述寬度的比等于或小于I. 5 ;或者 所述凹槽具有橫向?qū)挾?，所述寬度是從一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)到另一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)，所述深度與所述寬度的比等于或大于3 ;或者 所述填充材料的頂面高于所述襯底的頂面；或者 所述填充材料是氮化硅。
4.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括 第一柵極結(jié)構(gòu)，處于襯底上，所述第一柵極結(jié)構(gòu)至少部分地處于隔離區(qū)域上方； 第二柵極結(jié)構(gòu)，處于所述襯底上，所述第二柵極結(jié)構(gòu)至少部分地處于所述隔離區(qū)域上方，所述隔離區(qū)域具有處于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間的凹槽； 填充材料，處于所述凹槽中，所述填充材料具有第一厚度，所述第一厚度在從所述凹槽的底面朝向所述襯底的頂面的第一方向上；以及 層間介電層，位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)上方，部分層間介電層位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間，所述部分層間介電層具有第二厚度，所述第二厚度在從所述層間介電層的底面到至少一個(gè)所述第一柵極結(jié)構(gòu)的頂面的第二方向上，所述第二厚度小于所述第一厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述部分層間介電層具有寬度，所述寬度在從所述第一柵極結(jié)構(gòu)朝向所述第二柵極結(jié)構(gòu)的第三方向上，所述第二厚度與所述寬度的比等于或小于I. 5 ;或者 所述凹槽具有寬度，所述寬度在從所述第一柵極結(jié)構(gòu)朝向所述第二柵極結(jié)構(gòu)的第三方向上，所述凹槽的底面與所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)中至少一個(gè)的頂面之間存在距離，所述距離與所述寬度的比等于或大于3 ;或者所述填充材料的頂面高于所述襯底的頂面；或者所述填充材料是氮化硅。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括處于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)上方及所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間的蝕刻停止層，所述層間介電層處于所述蝕刻停止層的上方；或者 所述填充材料是氮化硅。
7.一種用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供襯底、至少兩個(gè)處于所述襯底上的柵極結(jié)構(gòu)、均處于所述襯底中的隔離區(qū)域上方的所述柵極結(jié)構(gòu)的相應(yīng)端部、處于所述柵極結(jié)構(gòu)之間的隔離區(qū)域中的凹槽； 在所述凹槽內(nèi)和所述柵極結(jié)構(gòu)之間沉積填充材料；以及 在所述填充材料和所述柵極結(jié)構(gòu)上方沉積層間介電層，所述層間介電層處于所述柵極結(jié)構(gòu)之間，所述層間介電層具有從至少一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面到所述柵極結(jié)構(gòu)之間的所述層間介電層的底面的第一距離，所述填充材料具有從所述凹槽的底部到所述填充材料的頂面的第二距離，所述第二距離大于所述第一距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述填充材料的沉積包括沿所述柵極結(jié)構(gòu)的相對側(cè)壁和所述凹槽的相對側(cè)壁沉積所述填充材料，直到至少所述填充材料在所述柵極結(jié)構(gòu)的所述相對側(cè)壁和所述凹槽的所述相對的側(cè)壁之間匯合為止；或者 硬掩模圖案處于所述柵極結(jié)構(gòu)上方，所述填充材料沿所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁沉積，所述方法進(jìn)一步包括當(dāng)所述填充材料沿著所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁時(shí)，去除所述硬掩模圖案。
9.權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括去除處于所述柵極結(jié)構(gòu)之間的填充材料的部分；或者 所述方法進(jìn)一步包括在所述柵極結(jié)構(gòu)上方及所述柵極結(jié)構(gòu)之間形成蝕刻停止層，所述蝕刻停止層處于所述填充材料上方，所述層間介電層處于所述蝕刻停止層上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述層間介電層在所述柵極結(jié)構(gòu)之間具有寬度，所述寬度在從一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)朝向另一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的方向上，所述第一距離與所述寬度的比等于或小于I. 5 ;或者 所述凹槽具有寬度，所述寬度在從一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)朝向另一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的方向上，至少一個(gè)所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面與所述凹槽的底面具有第三距離，且所述第三距離與所述寬度的比等于或大于3 ;或者 所述填充材料是氮化硅。
全文摘要
一個(gè)實(shí)施例是半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)處于襯底上的柵極結(jié)構(gòu)。該柵極結(jié)構(gòu)限定了處于該柵極結(jié)構(gòu)之間的凹槽，且該凹槽在垂直方向上限定出深度。該深度是從至少一個(gè)該柵極結(jié)構(gòu)的頂面到該襯底的頂面下方，且該深度在該襯底的隔離區(qū)域內(nèi)延伸。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括處于該凹槽中的填充材料。該填充材料具有在垂直方向上的第一厚度。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括處于該凹槽中和該填充材料上方的層間介電層。該層間介電層具有處于至少一個(gè)該柵極結(jié)構(gòu)頂面下方在垂直方向上的第二厚度。該第一厚度大于該第二厚度。本發(fā)明還涉及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及方法。
文檔編號(hào)H01L23/522GK102983137SQ20111040043
公開日2013年3月20日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者柯俊宏, 陳志輝, 黃明杰 申請人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司