[發明專利]半導體失配的減少

有效

• 申請號: 201210039247.5
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102683169A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 陳重輝;沈瑞濱;彭永州;康伯堅;謝仲朋
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L27/02
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術領域

本發明涉及半導體領域，更具體地，涉及半導體失配的減少的方法和器件。

背景技術

通常，半導體器件可以填充具有多種密度的兩個有源區的區域。尤其，半導體器件可以具有：與低圖案密度區域鄰近的高圖案密度區域。這種在高圖案密度區域和低圖案密度區域之間的密度偏差在諸如淺溝槽隔離(STI)的隔離結構形成期間可能帶來問題。因為在高圖案密度區域中具有更多構件，所以例如當實施化學機械拋光時，在STI形成為這些區域的材料沉積導致去除速率的偏差。于是，可能在低圖案密度區域中產生更快的拋光速率并且可能在高圖案密度區域中可能產生更慢的拋光速率。

與此同時，拋光速率的這種偏差還導致位于高圖案密度區域中的STI和有效區域之間的階梯高度和位于低圖案密度區域中的STI和有效區域之間的階梯高度的偏差。這種STI的階梯高度偏差可能不僅影響鄰近晶體管的長度(Le)和阻抗(Ze)，而且也可能影響隨后所形成的柵極的實際形狀。例如，如果STI具有正階梯高度(其中更低拋光速率已經導致STI在襯底的上方延伸)，則稍微遠離地形成隨后的光刻掩膜，使柵極寬于所期望的柵極并且形成“冰柱(icicle)”形狀。另外，如果存在負階梯高度(其中，更快的拋光速率導致STI在襯底中凹進)，則隨后對于光刻掩膜的影響導致隨后所形成的柵極窄于所期望的柵極并且形成“狗骨(dogbone)”形狀。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種用于減少失配的方法，包括：確定半導體襯底的高密度區域中的第一密度和半導體襯底的低密度區域中的第二密度的數值，高密度區域與低密度區域鄰近；以及通過將偽材料添加在低密度區域中來提高低密度區域中的第二密度。

其中，第一密度為有源區域密度。

其中，第一密度為導體密度。

該方法進一步包括：確定第一區域的第一總密度，其中，第一區域包括高密度區域和低密度區域；確定半導體襯底的第二區域的第二總密度；以及調節第一總密度或者第二總密度從而減少在第一區域和第二區域之間的密度失配。

其中，調節第一總密度或者第二總密度的步驟將在第一區域和第二區域之間的密度失配減少至彼此相差2.5％的范圍內。

該方法進一步包括：將偽材料添加至位于第一區域外部并且與第一區域鄰近的第三區域，添加偽材料的步驟提高了第三區域的第三密度，從而減少了在第三區域和第一區域之間的密度失配。

其中，提高第二密度的步驟將在低密度區域和高密度區域之間的密度失配減少至彼此相差2.5％的范圍內。

此外，本發明還提供了一種用于減少失配的方法，包括：計算半導體器件的第一區域中的第一密度和半導體器件的第二區域中的第二密度；以及調節第一密度和第二密度，從而生成經調節的第一密度和經調節的第二密度，調節的步驟包括將偽材料添加至第一區域和第二區域，調節的步驟還減少了在第一區域和第二區域之間的第一密度失配。

其中，繼續調節第一密度和第二密度，直到第一密度失配小于約2.5％。

該方法進一步包括：確定第一區域的高密度區域中的第一內部密度；確定第一區域的低密度區域中的第二內部密度；調節低密度區域中的第二內部密度，直到在第一內部密度和第二內部密度之間的內部密度失配小于約2.5％，調節的步驟包括：將偽材料添加至低密度區域。

其中，第一密度為導體密度。

其中，第一密度為有源區域密度。

該方法進一步包括：確定半導體器件的第一區域中的第三密度和第二區域中的第四密度；以及通過將偽材料添加至第一區域和第二區域來調節第三密度和第四密度，調節的步驟減少了在第一區域和第二區域之間的第二密度失配，其中，第一密度為導體密度，第三密度為有源區域密度。

該方法進一步包括：根據經調節的第一密度和經調節的第二密度確定平均密度；以及將第三區域中的第三密度調節至平均密度，第三區域在第一區域和第二區域之間。

此外，還提供了一種半導體器件，包括：第一區域，位于半導體襯底上，第一區域具有第一密度并且包括第一功能區域和第一偽區域；以及第二區域，位于半導體襯底上，第二區域具有第二密度并且包括第二功能區域和第二偽區域，其中，第一密度和第二密度在彼此相差2.5％的范圍內。

其中，第一密度為導體密度。

其中，第一密度為有源區域密度。

其中，第一功能區域具有第三密度并且第一偽區域具有第四密度，第三密度在第四密度的2.5％的范圍內。