【技术实现步骤摘要】
本揭露是有关于一种半导体元件结构及其形成方法。
技术介绍
1、集成电路(integrated circuit；ic)通常包括多个半导体元件，例如场效晶体管(field-effect transistor；fet)和在半导体基材上形成的金属互连层。由于各种电子元件(包含用于改变源极与漏极之间电流流动的栅极)的性能不断改进，半导体产业经历了持续的快速成长。而随着与密集元件布局相关的连续栅极长度缩放，场效晶体管的栅极电阻(rg)也会增加。当栅极电阻增加时，场效晶体管的开关速度会延迟，且功耗会增加。这已成为需要高开关速度的应用的瓶颈，例如第五代(5g)无线网络和射频(rf)技术。因此，仍有降低场效晶体管的栅极电阻的需要。
技术实现思路
1、本揭露的一方面是指一种半导体元件结构，其包含栅极电极、栅极介电层和栅极间隔物。栅极电极包含第一至第三区段。第一区段具有倾斜侧壁及虚拟侧壁。第二区段自第一区段的虚拟侧壁径向延伸且具有曲状底部。第三区段自第一区段向下延伸且具有侧壁。第一区段的倾斜侧壁连接第三区段的侧壁至第二区段的曲状底部。栅极介电层与第三区段的侧壁及第一区段的倾斜侧壁接触。栅极间隔物与栅极介电层及第一区段的倾斜侧壁接触。
2、本揭露的另一方面是指一种半导体元件结构，其包含第一栅极结构和第二栅极结构。第一栅极结构包含第一栅极电极区段、第一保形层和第二栅极电极区段。第一栅极电极区段具有顶部表面、底部表面和侧壁。第一保形层与第二栅极电极区段的底部表面及第一栅极电极区段的侧壁接触。第二栅
3、本揭露的又一方面是指一种半导体元件结构，其包含第一栅极结构和相邻于第一栅极结构的第二栅极结构，其中第一栅极结构与第二栅极结构中的每一者由接触蚀刻停止层(contact etch stop layer；cesl)和第一层间介电质(interlayer dielectric；ild)所围绕，第一栅极结构与第二栅极结构中的每一者包含栅极电极层、保形层、栅极介电层和栅极间隔物，其中保形层围绕栅极电极层的至少三个侧边，栅极介电层围绕保形层的至少三个侧边，且栅极间隔物设置于栅极介电层与接触蚀刻停止层之间并与栅极介电层及接触蚀刻停止层接触，其中保形层的顶部表面所在的高度低于此些栅极电极层的顶部表面，且栅极介电层、栅极间隔物和接触蚀刻停止层中的每一者具有倾斜顶部表面。半导体元件结构还包含在此些栅极电极层和保形层的暴露表面及此些栅极介电层、此些栅极间隔物和此些接触蚀刻停止层的倾斜顶部表面上的填充材料物，此填充材料物的顶部表面实质与第一层间介电质、此些接触蚀刻停止层、此些栅极间隔物和此些栅极介电层的顶部表面共平面。半导体元件结构还包含在填充材料物、第一层间介电质、此些接触蚀刻停止层、此些栅极间隔物和此些栅极介电层的此些顶部表面上的第二层间介电质。
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1.一种半导体元件结构，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的半导体元件结构，其特征在于，该曲状底部具有位于一第一高度的一最低点，且该第一区段的该倾斜侧壁与该曲状底部的一交会点在高于该第一高度的一第二高度。
3.如权利要求1或2所述的半导体元件结构，其特征在于，该倾斜侧壁沿一第一方向延伸，且该第一栅极间隔物的一长度方向沿相对于该第一方向的角度大于约10度的一第二方向延伸。
4.如权利要求1所述的半导体元件结构，其特征在于，该第一栅极电极还包含从该第三区段向下延伸的一第四区段，且该第四区段的至少三个侧边与一或多个第一保形层接触，其中该第四区段和该一或多个第一保形层具有一第一组合尺寸，且该第一区段和该第二区段具有大于该第一组合尺寸的一第二组合尺寸；
5.如权利要求1或4所述的半导体元件结构，其特征在于，还包含：
6.一种半导体元件结构，其特征在于，包含：
7.如权利要求6所述的半导体元件结构，其特征在于，该第二栅极电极区段还包含：
8.如权利要求6或7所述的半导体元件结构，其特征在于，该第一栅极电
9.一种半导体元件结构，其特征在于，包含：
10.如权利要求9所述的半导体元件结构，其特征在于，该第一栅极结构的该栅极电极层和该一或多个保形层的顶部表面在一第一高度，以及该第二栅极结构的该栅极电极层和该一或多个保形层的顶部表面在高于该第一高度的一第二高度。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体元件结构，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的半导体元件结构，其特征在于，该曲状底部具有位于一第一高度的一最低点，且该第一区段的该倾斜侧壁与该曲状底部的一交会点在高于该第一高度的一第二高度。
3.如权利要求1或2所述的半导体元件结构，其特征在于，该倾斜侧壁沿一第一方向延伸，且该第一栅极间隔物的一长度方向沿相对于该第一方向的角度大于约10度的一第二方向延伸。
4.如权利要求1所述的半导体元件结构，其特征在于，该第一栅极电极还包含从该第三区段向下延伸的一第四区段，且该第四区段的至少三个侧边与一或多个第一保形层接触，其中该第四区段和该一或多个第一保形层具有一第一组合尺寸，且该第一区段和该第二区段具有大于该第一组合尺寸的一第二组合尺寸；
5.如权利要求1或4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈振伟，王琳松，陈永裕，林奕名，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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