[發明專利]間隙填充層、其形成方法、以及半導體裝置

在審

• 申請號: 201910837421.2
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110880511A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 申美笑;閔忠基;金己煥;金相赫;金孝亭;林根元
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/11529
• 分類號: H01L27/11529;H01L27/11556;H01L27/11573;H01L27/11582;H01L21/311
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 趙南;張青

1.一種具有間隙填充層的裝置，包括：

下層；

在所述下層上的上層，其限定從所述上層的頂表面朝著所述下層延伸的溝槽；以及

填充所述溝槽的所述間隙填充層，所述間隙填充層具有多層結構，所述間隙填充層包括：

第一介電層，其填充所述溝槽的第一部分，所述第一介電層的頂表面靠近所述上層的頂表面；

第二介電層，其填充所述溝槽的第二部分，所述第二介電層的頂表面靠近所述上層的頂表面，所述第二介電層的頂表面比所述第一介電層的頂表面更朝著所述下層凹陷；以及

第三介電層，其填充所述溝槽的剩余部分并覆蓋所述第二介電層的頂表面。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，

所述第一介電層具有U形狀，并且

所述第一介電層包括在所述溝槽的內側壁表面上的兩個頂端，所述第一介電層的所述兩個頂端與所述上層的頂表面相鄰。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述第一介電層的所述兩個頂端中的每個頂端在所述上層的頂表面處暴露。

4.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述第一介電層的所述兩個頂端中的每個頂端的頂表面處于所述下層的頂表面上方等于或小于所述上層的頂表面的水平高度的水平高度處。

5.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述第三介電層進一步覆蓋所述第一介電層的所述兩個頂端。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二介電層和所述第三介電層之間的界面具有朝著所述下層的凹形形狀。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第一介電層的密度大于所述第二介電層的密度。

8.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二介電層和所述第三介電層具有相同的材料組成。

9.根據權利要求1所述的裝置，其中，

所述上層包括多個堆疊層，并且

所述多個堆疊層包括介電層、導電層或其組合。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中，

所述第一介電層具有U形狀，所述U形狀限定朝著所述上層的頂表面敞開的開放圍隔，

所述第二介電層填充所述第一介電層的所述開放圍隔的一部分，并且

所述第三介電層填充所述第一介電層的所述開放圍隔的剩余部分。

11.一種形成間隙填充層的方法，所述方法包括步驟：

在下層上形成上層；

形成從所述上層的頂表面朝著所述下層延伸穿過所述上層的溝槽；

形成沿著所述溝槽的內側壁表面延伸的第一介電層；

形成第二介電層，所述第二介電層填充所述溝槽的其中形成有所述第一介電層的一部分；

使所述第一介電層的頂表面和所述第二介電層的頂表面遠離所述上層的頂表面并朝著所述下層凹陷，所述第二介電層的頂表面比所述第一介電層的頂表面進一步朝著所述下層凹陷；以及

形成覆蓋所述第一介電層的頂表面和所述第二介電層的頂表面的第三介電層。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，形成所述上層的步驟包括：在所述下層上形成介電層、導電層、半導體層、其子組合或其組合。

13.根據權利要求11所述的方法，其中，

形成所述第一介電層的步驟包括：在所述溝槽中沉積其密度大于所述第二介電層的密度的介電材料，并且

所述第一介電層具有沿著所述溝槽的內側壁表面延伸的U形狀。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，

形成所述第二介電層的步驟包括：在所述溝槽中并在所述第一介電層上沉積其密度小于所述第一介電層的密度的介電材料，

所述第二介電層填充由所述第一介電層限定的開放圍隔。