[发明专利]一种栅极结构的制备方法和栅极结构

权利要求书

1.一种栅极结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

在半导体衬底上依次制备若干个初始栅极和第一介质层，其中每个初始栅极间形成具有第一深度的初始栅极间沟槽且每个初始栅极的外表面被第一介质层包裹；

旋涂第一填充材料，在所述初始栅极间沟槽中形成具有第二深度的第一填充层，其中所述第二深度小于所述第一深度，当前的第一介质层包括暴露介质层和被第一填充材料覆盖的隐藏介质层；

去除所述暴露介质层和所述第一填充层后得到目标栅极间沟槽；

在所述目标栅极间沟槽内填充第二填充材料，并对所述第二填充材料和所述初始栅极进行研磨后，得到栅极结构。

2.如权利要求1所述的栅极结构的制备方法，其特征在于，旋涂第一填充材料，在所述初始栅极间沟槽中形成具有第二深度的第一填充层，包括：

在所述半导体衬底上旋涂第一填充材料，使所述第一填充材料覆盖所述若干个初始栅极；

采用干刻方法对所述第一填充材料进行蚀刻，使在所述初始栅极间沟槽中形成具有第二深度的第一填充层。

3.如权利要求2所述的栅极结构的制备方法，其特征在于，去除所述暴露介质层和所述第一填充层后得到目标栅极间沟槽，包括：

采用湿法工艺去除覆盖在每个初始栅极上的暴露介质层；

采用灰化工艺移除所述第一填充层，得到上宽下窄的目标栅极间沟槽。

4.如权利要求1所述的栅极结构的制备方法，其特征在于，所述初始栅极包括中心体、以及设置在中心体两侧的第一侧壁和第二侧壁，所述中心体自上而下依次包括氧化物掩膜层、氮化硅掩膜层和多晶硅层。

5.如权利要求4所述的栅极结构的制备方法，其特征在于，在所述目标栅极间沟槽内填充第二填充材料，并对所述第二填充材料和所述初始栅极进行研磨后，得到栅极结构，包括：

在所述目标栅极间沟槽内填充第二填充材料，得到第二填充层；

采用化学机械研磨方法，对所述第二填充层、所述氧化物掩膜层和所述氮化硅掩膜层进行研磨，直到露出多晶硅层为止，得到所述栅极结构。

6.如权利要求4所述的栅极结构的制备方法，其特征在于，在半导体衬底上制备若干个初始栅极和具有第一深度的若干个初始栅极沟槽，包括：

在所述半导体衬底的有源面上旋涂保护胶，并经曝光显影得到具有若干个栅极槽的第二介质层；

在所述第二介质层中的栅极槽内依次沉积多晶硅层、氮化硅掩膜层和氧化物掩膜层，形成中心体；

去除所述第二介质层后在所述半导体衬底上沉积硅碳化合物，形成化合物层；

在所述化合物层旋涂保护胶，并经曝光显影得到具有第一开口阵列的第三介质层，其中所述第一开口阵列设置在中心体以外的区域；

去除第一开口阵列下的化合物层后，在所述中心体的两侧形成第一侧壁和第二侧壁，得到所述若干个初始栅极，清除所述第三介质层后得到具有第一深度的若干个初始栅极间沟槽。

7.如权利要求1所述的栅极结构的制备方法，其特征在于，所述第一介质层的材料包括氮化硅。

8.如权利要求7所述的栅极结构的制备方法，其特征在于，制备第一介质层方法包括：

在所述若干个初始栅极和若干个初始栅极沟槽上填充氧化硅，得到氧化硅层；

在氧化硅层上旋涂保护胶，并经曝光显影得到具有第二开口阵列的第四介质层，其中所述第二开口阵列设置在初始栅极沟槽区域；

去除第二开口阵列下的氧化硅层和所述第四介质层后，对所述初始栅极上的氧化硅层进行研磨，得到覆盖在每个初始栅极外表面的第一介质层。

9.如权利要求1-8任一项所述的栅极结构的制备方法，其特征在于，所述第一填充材料包括炭，和/或所述第二填充材料包括氧化硅。

10.一种栅极结构，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法形成的栅极结构。