[发明专利]具有Y型金属栅极的金属氧化物半导体晶体管及其工艺

权利要求书

1.一种制作具有金属栅极的金属氧化物半导体晶体管的方法，包含：

提供基底，该基底上方具有栅极牺牲层，间隙壁围绕该栅极牺牲层，该栅极牺牲层相对两侧的该基底内各具有掺杂区；

在该栅极牺牲层、该间隙壁以及该基底上方形成绝缘层

在该绝缘层上方形成介电层；

去除部分该介电层至曝露出该绝缘层；

去除该栅极牺牲层上方的该绝缘层与该栅极牺牲层，以在该间隙壁上方形成倾斜边缘，并在该间隙壁内形成凹槽；

形成阻障层于该凹槽内壁、该倾斜边缘以及剩余的该介电层上；

形成导电层于该凹槽内、该倾斜边缘以及剩余的该介电层上；以及

去除剩余的该介电层上方的该阻障层和该导电层，以形成金属栅极。

2.如权利要求1所述的方法，其中去除部分该介电层至曝露出该绝缘层的方法选自化学机械抛光工艺、蚀刻工艺其中之一以及其组合。

3.如权利要求1所述的方法，其中该绝缘层、该介电层之间以及该栅极牺牲层和该间隙壁之间具有蚀刻选择比。

4.如权利要求1所述的方法，其中形成该倾斜边缘的工艺为离子轰击工艺，形成该凹槽的工艺为干法蚀刻工艺，且两个工艺同时进行。

5.如权利要求1所述的方法，其中形成该倾斜边缘的工艺和形成该凹槽的工艺在同一设备内进行。

6.如权利要求1所述的方法，其中该倾斜边缘完成后，才形成该凹槽。

7.如权利要求6所述的方法，其中形成该倾斜边缘的工艺选自干法蚀刻工艺、湿法蚀刻工艺其中之一。

8.如权利要求6所述的方法，其中形成该凹槽的工艺选自干法蚀刻工艺、湿法蚀刻工艺其中之一。

9.如权利要求1所述的方法，其中该凹槽完成后，才进行形成该倾斜边缘的步骤。

10.如权利要求9所述的方法，其中形成该凹槽的工艺选自干法蚀刻工艺、湿法蚀刻工艺其中之一。

11.如权利要求9所述的方法，其中形成该倾斜边缘的工艺为离子轰击工艺。

12.如权利要求1所述的方法，其中该绝缘层包含氮化硅层、该介电层包含氧化层，该栅极牺牲层由多晶硅材质所构成。

13.如权利要求1所述的方法，其中形成该阻障层之前，先形成高介电常数材料层于该凹槽内壁、该倾斜边缘以及剩余的该介电层上。

14.如权利要求1所述的方法，其中形成该阻障层之后，再形成功函数调整层于该阻障层上。

15.如权利要求1所述的方法，其中去除剩余的该介电层上方的该阻障层和该导电层的方法为化学机械抛光工艺。

16.一种具有Y型金属栅极的金属氧化物半导体晶体管，包含：

基底；

Y型金属栅极位于该基底上方；

掺杂区位于该Y型金属栅极相对两侧的该基底内；

间隙壁，该间隙壁具有垂直侧壁，该间隙壁的该垂直侧壁围绕成凹槽，且部分该Y型金属栅极位于该凹槽内；

绝缘层位于该间隙壁外围；

介电层位于该绝缘层外围；以及

倾斜边缘，覆盖于该间隙壁上，且部分该Y型金属栅极位于该倾斜边缘上；

其中该倾斜边缘覆盖于该间隙壁、该绝缘层与该介电层上。

17.如权利要求16所述的金属氧化物半导体晶体管，其中该基底为硅或者硅覆绝缘材料。

18.如权利要求16所述的金属氧化物半导体晶体管，其中该二掺杂区为该金属氧化物半导体晶体管的源极/漏极。

19.如权利要求16所述的金属氧化物半导体晶体管，其中该绝缘层、该介电层之间具有蚀刻选择比。

20.如权利要求16所述的金属氧化物半导体晶体管，其中该绝缘层为氮化硅层，该介电层为氧化层所构成。

21.如权利要求16所述的金属氧化物半导体晶体管，其中该Y型金属栅极和该间隙壁以及该绝缘层之间又具有高介电常数材料层。

22.如权利要求21所述的金属氧化物半导体晶体管，其中该Y型金属栅极和该高介电常数材料层之间又具有阻障层。

23.如权利要求22所述的金属氧化物半导体晶体管，其中该Y型金属栅极和该阻障层之间又具有功函数调整层。