[发明专利]半导体失配的减少

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及半导体失配的减少的方法和器件。

背景技术

通常，半导体器件可以填充具有多种密度的两个有源区的区域。尤其，半导体器件可以具有：与低图案密度区域邻近的高图案密度区域。这种在高图案密度区域和低图案密度区域之间的密度偏差在诸如浅沟槽隔离(STI)的隔离结构形成期间可能带来问题。因为在高图案密度区域中具有更多构件，所以例如当实施化学机械抛光时，在STI形成为这些区域的材料沉积导致去除速率的偏差。于是，可能在低图案密度区域中产生更快的抛光速率并且可能在高图案密度区域中可能产生更慢的抛光速率。

与此同时，抛光速率的这种偏差还导致位于高图案密度区域中的STI和有效区域之间的阶梯高度和位于低图案密度区域中的STI和有效区域之间的阶梯高度的偏差。这种STI的阶梯高度偏差可能不仅影响邻近晶体管的长度(Le)和阻抗(Ze)，而且也可能影响随后所形成的栅极的实际形状。例如，如果STI具有正阶梯高度(其中更低抛光速率已经导致STI在衬底的上方延伸)，则稍微远离地形成随后的光刻掩膜，使栅极宽于所期望的栅极并且形成“冰柱(icicle)”形状。另外，如果存在负阶梯高度(其中，更快的抛光速率导致STI在衬底中凹进)，则随后对于光刻掩膜的影响导致随后所形成的栅极窄于所期望的栅极并且形成“狗骨(dogbone)”形状。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于减少失配的方法，包括：确定半导体衬底的高密度区域中的第一密度和半导体衬底的低密度区域中的第二密度的数值，高密度区域与低密度区域邻近；以及通过将伪材料添加在低密度区域中来提高低密度区域中的第二密度。

其中，第一密度为有源区域密度。

其中，第一密度为导体密度。

该方法进一步包括：确定第一区域的第一总密度，其中，第一区域包括高密度区域和低密度区域；确定半导体衬底的第二区域的第二总密度；以及调节第一总密度或者第二总密度从而减少在第一区域和第二区域之间的密度失配。

其中，调节第一总密度或者第二总密度的步骤将在第一区域和第二区域之间的密度失配减少至彼此相差2.5％的范围内。

该方法进一步包括：将伪材料添加至位于第一区域外部并且与第一区域邻近的第三区域，添加伪材料的步骤提高了第三区域的第三密度，从而减少了在第三区域和第一区域之间的密度失配。

其中，提高第二密度的步骤将在低密度区域和高密度区域之间的密度失配减少至彼此相差2.5％的范围内。

此外，本发明还提供了一种用于减少失配的方法，包括：计算半导体器件的第一区域中的第一密度和半导体器件的第二区域中的第二密度；以及调节第一密度和第二密度，从而生成经调节的第一密度和经调节的第二密度，调节的步骤包括将伪材料添加至第一区域和第二区域，调节的步骤还减少了在第一区域和第二区域之间的第一密度失配。

其中，继续调节第一密度和第二密度，直到第一密度失配小于约2.5％。

该方法进一步包括：确定第一区域的高密度区域中的第一内部密度；确定第一区域的低密度区域中的第二内部密度；调节低密度区域中的第二内部密度，直到在第一内部密度和第二内部密度之间的内部密度失配小于约2.5％，调节的步骤包括：将伪材料添加至低密度区域。

其中，第一密度为导体密度。

其中，第一密度为有源区域密度。

该方法进一步包括：确定半导体器件的第一区域中的第三密度和第二区域中的第四密度；以及通过将伪材料添加至第一区域和第二区域来调节第三密度和第四密度，调节的步骤减少了在第一区域和第二区域之间的第二密度失配，其中，第一密度为导体密度，第三密度为有源区域密度。

该方法进一步包括：根据经调节的第一密度和经调节的第二密度确定平均密度；以及将第三区域中的第三密度调节至平均密度，第三区域在第一区域和第二区域之间。

此外，还提供了一种半导体器件，包括：第一区域，位于半导体衬底上，第一区域具有第一密度并且包括第一功能区域和第一伪区域；以及第二区域，位于半导体衬底上，第二区域具有第二密度并且包括第二功能区域和第二伪区域，其中，第一密度和第二密度在彼此相差2.5％的范围内。

其中，第一密度为导体密度。

其中，第一密度为有源区域密度。

其中，第一功能区域具有第三密度并且第一伪区域具有第四密度，第三密度在第四密度的2.5％的范围内。