本公開涉及半導體器件，并且更具體地涉及用于減輕半導體器件中的布局相關效應的電介質框架結構。

背景技術：

1、隨著半導體技術的進步，對更高的存儲容量、更快的處理系統、更高的性能和更低的成本的需求日益增加。為了滿足這些需求，半導體工業不斷地按比例縮小半導體器件(例如金屬氧化物半導體場效應晶體管(mosfet)(包括平面mosfet、鰭式場效應晶體管(finfet)和柵極全環繞場效應晶體管(gaafet))的尺寸。這種按比例縮小增加了半導體制造工藝的復雜性，并增加了半導體器件中工藝控制的難度。

技術實現思路

1、在一方面中，本申請的實施例提供了一種半導體結構，包括：溝道結構，在襯底上并且沿第一方向延伸；柵極結構，在溝道結構上并且沿與第一方向不同的第二方向延伸；電介質框架結構，在襯底上并且與溝道結構平行，其中，電介質框架結構包括延伸穿過柵極結構以將柵極結構分成兩個部分的電介質材料；以及隔離結構，與柵極結構相鄰并且延伸穿過溝道結構到襯底中，其中，隔離結構的端部與電介質框架結構接觸。

2、在一些實現方式中，電介質材料具有大于約75gpa的楊氏模量。

3、在一些實現方式中，電介質框架結構在柵極結構和隔離結構之間。

4、在一些實現方式中，柵極結構、電介質框架結構和隔離結構的頂表面是基本上共面的。

5、在一些實現方式中，電介質框架結構的底表面高于隔離結構的底表面。

6、在一些實現方式中，半導體結構還包括：淺溝槽隔離(sti)區域，該sti區域在襯底上并且圍繞溝道結構，其中，電介質框架結構延伸穿過柵極結構到sti區域中。

7、在一些實現方式中，隔離結構延伸穿過sti區域到襯底中。

8、在一些實現方式中，sti區域的一部分被隔離結構和襯底圍繞。

9、在一些實現方式中，隔離結構包括與電介質框架結構接觸的襯里和在襯里上的電介質填充物。

10、在另一方面，本申請的實施例提供了一種半導體器件，包括：襯底上的多個溝道結構；柵極結構，在襯底和多個溝道結構上；多個電介質框架結構，包括電介質材料并且延伸穿過柵極結構以將柵極結構分成隔離的部分，其中，多個溝道結構和多個電介質框架結構以交替配置來布置；以及隔離結構，沿柵極結構延伸并且穿過多個溝道結構中的至少一個溝道結構，其中，隔離結構與多個電介質框架結構中的至少一個電介質框架結構接觸。

11、在一些實現方式中，電介質材料具有大于約75gpa的楊氏模量。

12、在一些實現方式中，多個電介質框架結構中的一個電介質框架結構在柵極結構和隔離結構之間。

13、在一些實現方式中，柵極結構、多個電介質框架結構和隔離結構的頂表面是基本上共面的。

14、在一些實現方式中，多個電介質框架結構的底表面高于隔離結構的底表面。

15、在一些實現方式中，半導體器件還包括：淺溝槽隔離(sti)區域，該sti區域在襯底上并且圍繞多個溝道結構，其中，多個電介質框架結構延伸穿過柵極結構到sti區域中。

16、在一些實現方式中，隔離結構延伸穿過sti區域到襯底中。

17、在又一方面，本申請的實施例提供了一種方法，包括：在襯底上形成沿第一方向延伸的溝道結構；在溝道結構上形成沿與第一方向不同的第二方向延伸的柵極結構；在柵極結構中形成開口；用電介質材料填充開口以形成與溝道結構平行的電介質框架結構，其中，電介質框架結構把柵極結構分成兩個部分；以及形成與柵極結構相鄰并且延伸穿過溝道結構到襯底中的隔離結構，其中，隔離結構的端部與電介質框架結構接觸。

18、在一些實現方式中，方法還包括：在襯底上形成圍繞多個溝道結構的淺溝槽隔離(sti)區域，其中，電介質框架結構延伸穿過柵極結構并且到sti區域中。

19、在一些實現方式中，形成電介質框架結構包括：在柵極結構上形成電介質層；在電介質層和柵極結構中形成開口，其中，開口的底表面低于柵極結構的底表面；以及用電介質材料填充開口，其中，電介質材料具有大于約75gpa的楊氏模量。

20、在一些實現方式中，形成隔離結構包括：去除柵極結構的與電介質框架結構相鄰的部分以形成開口；去除溝道結構在開口中的部分，其中，開口延伸到襯底中；以及在開口中沉積電介質材料，其中，電介質材料與電介質框架結構接觸。

技術特征：

1.一種半導體結構，包括：

2.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述電介質材料具有大于約75gpa的楊氏模量。

3.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，電介質框架結構在所述柵極結構和所述隔離結構之間。

4.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述柵極結構、所述電介質框架結構和所述隔離結構的頂表面是基本上共面的。

5.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述電介質框架結構的底表面高于所述隔離結構的底表面。

6.根據權利要求1所述的半導體結構，還包括：淺溝槽隔離(sti)區域，該sti區域在所述襯底上并且圍繞所述溝道結構，其中，所述電介質框架結構延伸穿過所述柵極結構到所述sti區域中。

7.根據權利要求6所述的半導體結構，其中，所述隔離結構延伸穿過所述sti區域到所述襯底中。

8.根據權利要求6所述的半導體結構，其中，所述sti區域的一部分被所述隔離結構和所述襯底圍繞。

9.一種半導體器件，包括：

10.一種方法，包括：

技術總結
本申請提供用于減輕半導體器件中的布局相關效應的電介質框架結構。本公開描述了具有電介質框架結構的半導體器件。該半導體器件包括：溝道結構，在襯底上并且沿第一方向延伸；柵極結構，在溝道結構上并且沿與第一方向不同的第二方向延伸；電介質框架結構，在襯底上并且與溝道結構平行；以及隔離結構，與柵極結構相鄰并且延伸穿過溝道結構到襯底中。電介質框架結構包括延伸穿過柵極結構以將柵極結構分成兩部分的電介質材料。隔離結構的端部與電介質框架結構接觸。

技術研發人員：林子敬
受保護的技術使用者：臺灣積體電路制造股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24