用于半导体器件的具有期望轮廓的栅极结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110277447A(43)申请公布日2019.09.24(21)申请号201810920822.X(22)申请日2018.08.14(30)优先权数据15/920,8662018.03.14US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹(72)发明人王志平陈昭成林志忠杨棋帏(74)专利代理机构北京德恒律治知识产权代理有限公司11409代理人章社杲李伟(51)Int.Cl.H01L29/78(2006.01)H01L29/423(2006.01)H01L21/336(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图24页(54)发明名称用于半导体器件的具有期望轮廓的栅极结构(57)摘要提供了包括在栅极结构的不同部分具有不同轮廓的栅极结构的半导体器件结构。在一些实例中，半导体器件包括鳍结构，位于衬底上；源极/漏极结构，位于鳍结构上；以及栅极结构，位于鳍结构上方并沿着鳍结构的侧壁。源极/漏极结构邻近栅极结构。栅极结构具有顶部和底部，顶部具有第一侧壁轮廓，底部具有不同于第一侧壁轮廓的第二侧壁轮廓。本发明的实施例还涉及用于半导体器件的具有期望轮廓的栅极结构。CN110277447ACN110277447A权利要求书1/1页1.一种半导体器件，包括：鳍结构，位于衬底上；源极/漏极结构，位于所述鳍结构上；以及栅极结构，位于所述鳍结构上方并沿着所述鳍结构的侧壁，所述源极/漏极结构邻近所述栅极结构，所述栅极结构具有顶部和底部，所述顶部具有第一侧壁轮廓，所述底部具有不同于所述第一侧壁轮廓的第二侧壁轮廓。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅极结构的所述顶部位于所述鳍结构的顶面上方，并且所述底部位于所述鳍结构的顶面下方。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二侧壁轮廓包括非线性表面。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，第一横向距离位于所述第二侧壁轮廓的非线性表面与所述源极/漏极结构之间，并且第二横向距离位于所述第一侧壁轮廓与所述源极/漏极结构之间，所述第一横向距离大于所述第二横向距离。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第一横向距离大于所述第二横向距离的量在所述第二横向距离的5％至30％的范围内。6.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述非线性表面包括双曲面、曲率表面、半球形表面、小平面表面、颈缩表面或缺口表面。7.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述非线性表面低于所述鳍结构的顶面。8.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述顶部具有第一宽度，并且所述非线性表面处的所述底部具有比所述第一宽度短的第二宽度。9.一种半导体器件，包括：鳍结构，位于衬底上；栅极结构，位于所述鳍结构上；以及间隔件部件，每个间隔件部件位于所述栅极结构的相应的相对侧壁上，其中，每个所述间隔件部件在所述栅极结构的相应的相对侧壁上具有顶部和下部，其中每个所述间隔件部件的下部具有从相应的间隔件部件的顶部的侧面横向向内的非线性表面，其中相应的间隔件部件的顶部的侧面远离栅极结构，并且其中，每个间隔件部件的下部具有在鳍结构的顶面下方的高度。10.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供第一蚀刻气体混合物以各向异性地蚀刻栅极结构的顶部；以及在所述栅极结构的底部的侧壁上形成非线性表面，形成非线性表面包括提供第二蚀刻气体混合物以横向蚀刻所述栅极结构的所述底部。2CN110277447A说明书1/10页用于半导体器件的具有期望轮廓的栅极结构技术领域[0001]本发明的实施例涉及用于半导体器件的具有期望轮廓的栅极结构。背景技术[0002]为了追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本，半导体工业已经进入纳米技术工艺节点，来自制造和设计的挑战导致了三维设计的发展，例如鳍式场效应晶体管(FinFET)。典型的FinFET是由从衬底延伸的鳍结构制造的，例如，通过在衬底的硅层中进行蚀刻。FinFET的沟道形成在垂直的鳍中。栅极结构设置在(例如，覆盖并包裹)鳍结构上。具有位于沟道上的栅极结构，有益于允许位于栅极结构下的沟道的栅极控制。FinFET器件提供了许多优势，包括短沟道效应减小和电流增加。[0003]随着器件尺寸的不断缩小，FinFET器件的性能可以通过使用金属栅电极替换典型的多晶硅栅电极得到改善。形成金属栅极堆叠件的一种工艺是实施替换栅极工艺(也称为后栅极工艺)，在替换栅极工艺中最终的栅极堆叠件是“后”制造的。然而，在具有小尺寸的先进工艺节点中，实施这种IC制造工艺存在挑战。发明内容[0004]本发明的实施例提供了一种半导体器件，包括：鳍结构，位于衬底上；[0005]源极/漏极结构，位于所述鳍结构上；以及栅极结构，位于所述鳍结构上方并沿着所述鳍结构的侧壁