[实用新型]半导体装置

说明书

揭示改进的栅极结构及包括改进的栅极结构的半导体装置。在实施例中，一种半导体装置包括位于半导体基板上方的栅极结构，栅极结构包括高k值介电层；位于高k值介电层上方的栅极；位于高k值介电层及栅极上方且与高k值介电层及栅极接触的导电帽，导电帽的顶表面为凸的；以及位于栅极结构的多个相对侧上的第一栅极间隙物，高k值介电层及导电帽在这些第一栅极间隙物的多个相对侧壁之间延伸。

技术领域

本实用新型实施例是关于一种半导体装置。

背景技术

半导体装置是用于各种电子应用中，诸如个人计算机、移动电话、数字相机及其他电子设备。通常通过以下方式制备半导体装置：依次在半导体基板上沉积绝缘或介电层、导电层及半导体材料层，及使用微影技术对各材料层进行图案化以在这些材料层上形成电路组件及元件。

半导体工业通过不断减小最小特征尺寸来继续提高各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，使更多的组件整合至给定区域中。然而，随着最小特征尺寸的减小，出现了应解决的其他问题。

实用新型内容

本实用新型的一实施方式提供一种半导体装置包含栅极结构及多个第一栅极间隙物。栅极结构位于半导体基板上方。栅极结构包含高k值介电层、栅极及导电帽。栅极位于高k值介电层上方。导电帽位于高k值介电层及栅极上方且与高k值介电层及栅极接触，其中导电帽的顶表面为凸的。第一栅极间隙物位于栅极结构的多个相对侧上，其中高k值介电层及导电帽在这些第一栅极间隙物的多个相对侧壁之间延伸。

在本实用新型的一实施例中，该栅极的一顶表面为凸的。

在本实用新型的一实施例中，进一步包含：一第一层间介电层，位于该栅极结构及所述多个第一栅极间隙物上方；以及一栅极触点，延伸穿过该第一层间介电层，其中该栅极触点与该导电帽的该顶表面实体接触，且其中该栅极触点电耦合至该栅极结构。

在本实用新型的一实施例中，进一步包含位于所述多个第一栅极间隙物的多个相对侧上的一蚀刻终止层，其中该第一层间介电层在该蚀刻终止层的多个相对侧壁之间延伸，且其中该第一层间介电层的一顶表面、该蚀刻终止层的一顶表面与该栅极触点的一顶表面彼此齐平。

本实用新型的一实施方式提供一种半导体装置包含第一通道区域及第一栅极堆叠。第一通道区域位于半导体基板上方。第一栅极堆叠位于第一通道区域上方。第一栅极堆叠包含第一栅极介电层、第一栅极及第一导电帽。第一栅极介电层位于第一通道区域上方。第一栅极位于第一栅极介电层上方。第一栅极包含第一凸顶表面。第一导电帽位于第一栅极上方。第一导电帽包含平坦顶表面或第二凸顶表面。

在本实用新型的一实施例中，该第一栅极介电层在该第一通道区域上方具有一第一高度，其中该第一栅极在该第一通道区域上方具有一第二高度，且其中该第二高度大于该第一高度。

在本实用新型的一实施例中，该第二高度与该第一高度之比为1.2至2.0。

在本实用新型的一实施例中，进一步包含与该第一栅极堆叠的多个相对侧壁相邻的多个第一栅极间隙物，其中该第一栅极介电层及该第一导电帽接触所述多个第一栅极间隙物。

在本实用新型的一实施例中，所述多个第一栅极间隙物的一顶表面与该半导体基板的一顶表面之间的一第一距离大于该第一导电帽的一顶表面与该半导体基板的该顶表面之间的一第二距离。

本实用新型的一实施方式提供一种半导体装置包含半导体基板及栅极结构。栅极结构位于半导体基板上方。栅极结构包含高k值介电层、栅极及导电帽。栅极位于高k值介电层上方。导电帽位于高k值介电层及栅极上方且与高k值介电层的顶表面及栅极的顶表面接触，其中导电帽的顶表面为凸的。

附图说明

根据以下详细描述结合附图可以最好地理解本揭示内容的各态样。注意，根据行业中的标准作法，各种特征未按比例绘制。实际上，为了使讨论清楚，各种特征的尺寸可任意增加或减小。