[发明专利]半导体器件和制造半导体器件的方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件以及制造半导体器件的方法。所述半导体器件包括半导体衬底上的至少一个第一栅极结构和至少一个第二栅极结构。所述至少一个第一栅极结构具有在第一方向上延伸的平坦上表面和在垂直于第一方向的第二方向上的第一宽度。所述至少一个第二栅极结构具有在第一方向上延伸的凸上表面和在第二方向上的第二宽度，第二宽度大于第一宽度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0036761的权益，该申请的公开以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明构思的示例实施例涉及一种半导体器件，具体地，涉及一种包括栅极结构的半导体器件和制造该半导体器件的方法。

背景技术

利用多晶硅的金属氧化物半导体(MOS)晶体管广泛已知作为栅电极的示例。多晶硅在相对高温下比大多数金属更耐用，从而多晶硅以及源极和漏极区可在相对高温下退火。多晶硅可在完成栅极图案化之后用于形成自对准源极和漏极结构。然而，因为多晶硅与大多数金属材料相比具有相对高的电阻，所以多晶硅栅电极的操作速度比金属栅电极的操作速度更慢。作为补偿多晶硅的相对高的电阻的方法，可使用将多晶硅栅电极替换为金属栅电极的方法。可利用置换金属栅极(RMG)工艺执行这种方法。在多晶硅存在于半导体衬底上时，可执行相对高温的工艺，然后，可通过去除多晶硅并将其替换为金属来形成金属栅极。

发明内容

本发明构思的示例实施例提供了一种具有改进的操作性能的半导体器件以及一种制造该半导体器件的方法。

根据本发明构思的示例实施例，一种半导体器件包括：半导体衬底上的至少一个第一栅极结构，所述至少一个第一栅极结构具有在第一方向上延伸的平坦上表面，并且具有在垂直于第一方向的第二方向上的第一宽度；以及半导体衬底上的至少一个第二栅极结构，所述至少一个第二栅极结构具有在第一方向上延伸的凸上表面，并且具有在第二方向上的第二宽度，第二宽度大于第一宽度。

根据本发明构思的示例实施例，一种半导体器件包括：半导体衬底，其限定了第一区和第二区；至少第一鳍和第二鳍，其从半导体衬底突出，所述至少第一鳍和第二鳍在第一方向上延伸；至少一个第一栅极结构，其位于半导体衬底的第一区上，并且覆盖第一鳍的上表面和侧表面，所述至少一个第一栅极结构具有在垂直于第一方向的第二方向上延伸的平坦上表面并且具有在第一方向上的第一宽度；以及至少一个第二栅极结构，其位于半导体衬底的第二区上，并且覆盖第二鳍的上表面和侧表面，所述至少一个第二栅极结构具有在垂直于第一方向的第二方向上延伸的凸上表面并且具有在第一方向上的大于第一宽度的第二宽度。

根据本发明构思的示例实施例，一种制造半导体器件的方法，所述方法包括步骤：在半导体衬底上形成在第一方向上延伸的多个伪栅极结构，所述多个伪栅极结构中的每一个包括伪栅极绝缘膜和伪栅电极；在所述多个伪栅极结构的侧壁上形成间隔件；形成覆盖半导体衬底的层间绝缘膜；将层间绝缘膜平面化，以使得所述多个伪栅极结构的上表面暴露出来；去除所述多个伪栅极结构；在层间绝缘膜上和在半导体衬底的去除了所述多个伪栅极结构的部分上形成第一绝缘膜和金属膜；以及通过将第一绝缘膜和金属膜平面化以暴露出层间绝缘膜的上表面来形成多个栅极结构，所述多个栅极结构中的每一个包括栅极绝缘膜和金属栅电极，所述多个栅极结构包括：至少一个第一栅极结构，其具有平坦上表面，所述至少一个第一栅极结构具有在垂直于第一方向的第二方向上的第一宽度，以及至少一个第二栅极结构，其具有凸上表面，所述至少一个第二栅极结构具有在第二方向上的大于第一宽度的第二宽度。