【技术实现步骤摘要】
本申请中实施例涉及半导体制造，具体涉及一种半导体结构、半导体结构的制造方法以及cmos器件。
技术介绍
1、cmos晶体管（complementary metal oxide semiconductor field-effecttransistor，cmos fet，互补金属氧化物半导体场效应晶体管）是大规模集成电路中的主要半导体器件。随着半导体器件集成度的提高，cmos晶体管的特征尺寸不断减小，针对40nm及以下的工艺节点，短沟道效应、热载流子效应等物理效应可能引起cmos晶体管的阈值电压控制能力下降、漏电流增大，导致cmos晶体管性能大幅度降低。
2、在现有技术中，主要采用hkmg（high-k metal gate，高介电常数金属栅极）代替传统多晶硅栅极来提升cmos晶体管的性能。具体的，hkmg栅极介质层的材料为具有高介电常数的电介质材料，栅极电极为包含金属元素的导电材料。为提升包含hkmg的cmos晶体管的性能，hkmg主要利用后栅工艺（gate-last process）制备。在利用现有后栅工艺制备出包含hkmg的cmos晶体管后，可以基于该cmos晶体管制造cmos器件。
3、然而，研发人员在对上述基于包含hkmg的cmos晶体管制造的cmos器件进行测试时发现，cmos晶体管中的hkmg与栅极接触结构的接触电阻较大。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的多个实施例提供了一种半导体结构、半导体结构的制造方法以及cmos器件，以减小cmos器件中
2、在一个方面，本申请的一个实施例提供一种半导体结构，包括：基底；形成于所述基底上的金属栅极；其中，所述金属栅极的表面具有凹槽；所述凹槽沿所述金属栅极远离所述基底的表面向靠近所述基底的方向延伸；所述凹槽具有底面和侧面；形成于所述金属栅极远离所述基底一侧的栅极接触结构；其中，所述栅极接触结构与所述凹槽的底面和侧面均相接触。
3、可选的，所述凹槽的延伸方向为所述凹槽的深度方向和所述金属栅极的高度方向；沿着所述凹槽的延伸方向，所述凹槽的深度与所述金属栅极的高度之比落入1:4~2:5范围内。
4、可选的，所述凹槽包括间隙部和与所述栅极接触结构相接触的接触部；所述半导体结构还包括：形成于所述金属栅极上的层间介质层；其中，所述层间介质层对应所述接触部具有介质层开口；所述栅极接触结构通过所述介质层开口与所述接触部相接触；在所述间隙部与所述层间介质层之间形成空气间隙。
5、在另一个方面，本申请的一个实施例提供一种半导体结构的制造方法，所述半导体结构的制造方法包括：提供基底；其中，所述基底具有栅极沟槽；所述栅极沟槽具有底面和侧面；所述栅极沟槽的底面的法线方向为第一方向；所述栅极沟槽侧面的法线方向为第二方向；在所述基底上沉积金属栅极材料，在所述栅极沟槽中形成表面具有凹槽的金属栅极；其中，所述金属栅极材料沿所述第一方向的沉积量大于沿所述第二方向的沉积量；所述凹槽沿所述金属栅极远离所述基底的表面向靠近所述基底的方向延伸；所述凹槽具有底面和侧面；在所述金属栅极远离所述基底的一侧形成栅极接触结构；其中，所述栅极接触结构与所述凹槽的底面和侧面均相接触。
6、可选的，沿着所述凹槽的延伸方向，所述凹槽具有凹槽深度；提供基底的步骤，包括：提供衬底；其中，所述衬底包括nmos区域和pmos区域；在所述衬底上形成介电层；其中，所述介电层远离所述衬底的表面与所述衬底之间的距离不小于指定数值；所述指定数值为栅极基础高度数值与所述凹槽深度数值之和；刻蚀所述介电层，对应所述nmos区域和所述pmos区域在所述介电层中形成nmos介电层开口和pmos介电层开口；在所述nmos介电层开口内形成nmos栅极介质层和nmos伪栅极，并在所述pmos介电层开口内形成pmos栅极介质层和pmos伪栅极；其中，所述nmos伪栅极和所述pmos伪栅极远离所述衬底的表面与所述衬底之间的距离与所述介电层远离所述衬底的表面与所述衬底之间的距离相等；去除所述nmos伪栅极和所述pmos伪栅极，得到具有栅极过渡沟槽的过渡基底；在所述过渡基底的表面依次形成刻蚀停止层和金属功函数层，得到具有所述栅极沟槽的所述基底。
7、可选的，在所述基底上沉积金属栅极材料，在所述栅极沟槽中形成表面具有凹槽的金属栅极的步骤，包括：在所述基底上沉积金属栅极材料，得到形成于所述基底的表面以及所述栅极沟槽的底面和侧面的金属栅极材料层；其中，所述金属栅极材料层包括形成于所述基底表面的平坦部、形成于所述栅极沟槽的底面的沟槽底部和形成于所述栅极沟槽的侧面的沟槽侧部；所述平坦部、所述沟槽底部和所述沟槽侧部之间形成有金属栅极沟槽；填充所述金属栅极沟槽；进行平坦化处理，在所述栅极沟槽中形成所述表面具有凹槽的金属栅极和填充部；其中，所述填充部与所述凹槽的底面和侧面均相接触。
8、可选的，在所述基底上沉积金属栅极材料，得到形成于所述基底的表面以及所述栅极沟槽的底面和侧面的金属栅极材料层的步骤，包括：进行第一沉积，得到形成于所述基底的表面以及所述栅极沟槽的底面和两个侧面的第一金属栅极材料层；其中，所述第一金属栅极材料层包括形成于所述基底表面的第一平坦部、形成于所述栅极沟槽的底面的第一沟槽底部和形成于所述栅极沟槽的侧面的第一沟槽侧部；所述第一平坦部和所述第一沟槽底部沿所述第一方向的厚度与所述第一沟槽侧部沿所述第二方向的厚度相等；进行第二沉积，得到形成于所述第一平坦部的表面以及所述第一沟槽底部的表面的第二金属栅极材料层；其中，所述第二金属栅极材料层包括形成于所述第一平坦部的表面的第二平坦部和形成于所述第一沟槽底部的第二沟槽底部；所述第二平坦部沿所述第一方向的厚度与所述第二沟槽底部沿所述第一方向的厚度相等；所述金属栅极沟槽形成于所述第二平坦部、所述第二沟槽底部和所述第一沟槽侧部之间。
9、可选的，在所述基底上沉积金属栅极材料，得到形成于所述基底的表面以及所述栅极沟槽的底面和两个侧面的金属栅极材料层的步骤，包括：进行第三沉积，得到形成于所述基底的表面以及所述栅极沟槽的底面和两个侧面的第三金属栅极材料层；其中，所述第三金属栅极材料层包括形成于所述基底表面的第三平坦部、形成于所述栅极沟槽的底面的第三沟槽底部和形成于所述栅极沟槽的侧面的第二沟槽侧部；所述第三平坦部沿所述第一方向的厚度与所述第三沟槽底部沿所述第一方向的厚度相等；所述第三平坦部沿所述第一方向的厚度大于所述第二沟槽侧部沿所述第二方向的厚度；所述金属栅极沟槽形成于所述第三平坦部、所述第三沟槽底部和所述第二沟槽侧部之间；在所述第三沉积过程中，沿所述第一方向沉积所述金属栅极材料的速率和沿所述第二方向沉积所述金属栅极材料的速率之比落入24:1~26:1范围内。
10、可选的，所述凹槽包括与所述栅极接触结构相接触的接触部；在所述金属栅极远离所述基底的一侧形成栅极接触结构的步骤之前，所述方法还包括：在所述金属栅极上形成层间介质层；去除与所述接触部对应的所述层间介质层和所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽的延伸方向为所述凹槽的深度和所述金属栅极的高度方向；沿着所述凹槽的延伸方向，所述凹槽的深度与所述金属栅极的高度之比落入1:4~2:5范围内。
3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽包括间隙部和与所述栅极接触结构相接触的接触部；所述半导体结构还包括：
4.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述半导体结构的制造方法包括：
5.根据权利要求4所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，沿着所述凹槽的延伸方向，所述凹槽具有凹槽深度；提供基底的步骤，包括：
6.根据权利要求4所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在所述基底上沉积金属栅极材料，在所述栅极沟槽中形成表面具有凹槽的金属栅极的步骤，包括：
7.根据权利要求6所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在所述基底上沉积金属栅极材料，得到形成于所述基底的表面以及所述栅极沟槽的底面和侧面的金属栅极材料层的步骤，包括：
8.根据权利要求6所述的半
9.根据权利要求6至8中任一项所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述凹槽包括与所述栅极接触结构相接触的接触部；在所述金属栅极远离所述基底的一侧形成栅极接触结构的步骤之前，所述半导体结构的制造方法还包括：
10.根据权利要求9所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在所述层间介质层和所述填充部的材料相同的情况下，去除与所述接触部对应的所述层间介质层和所述填充部，使得所述层间介质层形成与所述接触部对应的介质层开口的步骤，包括：
11.根据权利要求9所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述凹槽还包括间隙部；在所述层间介质层和所述填充部的材料不同的情况下，去除与所述接触部对应的所述层间介质层和所述填充部，使得所述层间介质层形成与所述接触部对应的介质层开口的步骤，包括：
12.一种CMOS器件，其特征在于，所述CMOS器件包括如权利要求1至3任一项所述的半导体结构或根据如权利要求4至11任一项所述半导体结构的制造方法制造得到的半导体结构。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽的延伸方向为所述凹槽的深度和所述金属栅极的高度方向；沿着所述凹槽的延伸方向，所述凹槽的深度与所述金属栅极的高度之比落入1:4~2:5范围内。
3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述凹槽包括间隙部和与所述栅极接触结构相接触的接触部；所述半导体结构还包括：
4.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述半导体结构的制造方法包括：
5.根据权利要求4所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，沿着所述凹槽的延伸方向，所述凹槽具有凹槽深度；提供基底的步骤，包括：
6.根据权利要求4所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在所述基底上沉积金属栅极材料，在所述栅极沟槽中形成表面具有凹槽的金属栅极的步骤，包括：
7.根据权利要求6所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在所述基底上沉积金属栅极材料，得到形成于所述基底的表面以及所述栅极沟槽的底面和侧面的金属栅极材料层的步骤，包括：
8.根据权利要求6所述的半导体结构的制造方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文智，刘哲儒，
申请(专利权)人：晶芯成北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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