[发明专利]具有减小的栅极到源极与栅极到漏极重叠电容的金属栅极MOS晶体管

权利要求书

1.一种半导体结构，其包括：

半导体区，其具有一导电性类型；

源极，其接触所述半导体区，所述源极具有与所述半导体区的所述导电性类型相反的导电性类型；

漏极，其接触所述半导体区，所述漏极位于与所述源极间隔开之处，且具有与所述半导体区的所述导电性类型相反的导电性类型；

所述半导体区的沟道区，其位于所述源极与所述漏极之间；

栅极电介质，其接触所述沟道区且位于所述沟道区上方；及

金属栅极，其接触所述栅极电介质且位于所述栅极电介质上方，所述金属栅极具有下部宽度及大于所述下部宽度的上部宽度。

2.根据权利要求1所述的结构，其中所述金属栅极具有顶表面及接触所述顶表面的外表面；且所述栅极电介质接触所述外表面的全部。

3.根据权利要求1所述的结构，其进一步包括接触所述栅极电介质且横向环绕所述栅极电介质及所述金属栅极两者的不导电侧壁间隔件。

4.根据权利要求3所述的结构，其中所述栅极电介质及所述不导电侧壁间隔件具有不同材料组成。

5.根据权利要求4所述的结构，其中所述栅极电介质为高k栅极电介质。

6.根据权利要求5所述的结构，其中所述不导电侧壁间隔件包含氮化物区。

7.根据权利要求3所述的结构，其中所述不导电侧壁间隔件的一部分垂直位于所述半导体区与所述金属栅极正中间。

8.根据权利要求3所述的结构，其中所述不导电侧壁间隔件的一部分垂直位于所述沟道区与所述金属栅极正中间。

9.根据权利要求4所述的结构，其进一步包括接触所述不导电侧壁间隔件且位于所述源极及所述漏极上方的互连电介质结构。

10.一种半导体结构，其包括：

半导体区，其具有一导电性类型；

源极，其接触所述半导体区，所述源极具有与所述半导体区的所述导电性类型相反的导电性类型；

漏极，其接触所述半导体区，所述漏极位于与所述源极间隔开之处，且具有与所述半导体区的所述导电性类型相反的导电性类型；

所述半导体区的沟道区，其位于所述源极与所述漏极之间；

栅极电介质，其接触所述沟道区且位于所述沟道区上方；

金属栅极，其接触所述栅极电介质且位于所述栅极电介质上方；及

不导电侧壁间隔件，其接触所述栅极电介质且横向环绕所述栅极电介质及所述金属栅极两者，所述不导电侧壁间隔件的一部分垂直位于所述半导体区与所述金属栅极正中间。

11.根据权利要求10所述的结构，其中所述栅极电介质及所述不导电侧壁间隔件具有不同材料组成。

12.根据权利要求11所述的结构，其中所述栅极电介质为高k栅极电介质。

13.根据权利要求12所述的结构，其中所述不导电侧壁间隔件包含氮化物区。

14.根据权利要求11所述的结构，其中所述金属栅极具有顶表面及接触所述顶表面的外表面；且所述栅极电介质接触所述顶表面的全部。

15.根据权利要求14所述的结构，且其进一步包括接触所述不导电侧壁间隔件且位于所述源极及所述漏极上方的互连电介质结构。

16.一种形成半导体结构的方法，其包括：

形成接触半导体区的栅极结构，所述栅极结构具有牺牲栅极电介质及牺牲栅极，所述牺牲栅极电介质接触所述半导体区，所述牺牲栅极接触所述牺牲栅极电介质，所述半导体区具有一导电性类型；

蚀刻掉所述牺牲栅极电介质的一部分以形成牺牲电介质结构及腔，所述牺牲电介质结构接触所述牺牲栅极及所述半导体区，所述腔垂直位于所述牺牲栅极的一部分正下方；及

在已形成所述牺牲电介质结构之后，形成接触所述半导体区的源极及漏极，所述源极及所述漏极各自具有与所述半导体区的所述导电性类型相反的导电性类型。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括形成接触所述牺牲电介质结构及所述牺牲栅极的不导电侧壁间隔件，所述不导电侧壁间隔件的一部分在所述腔中垂直位于所述半导体区与所述牺牲栅极正中间。