[发明专利]制造栅极结构的方法

权利要求书

1.一种制造栅极结构的方法，所述方法包括：

在介电层中形成沟槽；

在所述沟槽中形成栅极介电层，其中，所述栅极介电层限定所述介电层中的开口；以及

在所述开口中形成栅电极，其中，形成所述栅电极包括：

以具有第一电阻的第一金属材料填充所述开口的底部的宽度，其中，所述第一金属材料具有凹槽；和

以具有第二电阻的同质的第二金属材料填充所述开口的顶部的整个宽度，所述第二电阻小于所述第一电阻，其中，所述同质的第二金属材料具有延伸至所述凹槽的突出部，并且所述同质的第二金属材料的最大宽度等于所述第一金属材料的最大宽度，

其中，所述栅极介电层的顶面与所述同质的第二金属材料的顶面共面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，填充所述底部的宽度包括形成最大厚度在从300埃至2900埃的范围内的所述第一金属材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，填充所述顶部的整个宽度包括形成最小厚度在从50埃至2700埃的范围内的所述同质的第二金属材料。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，填充所述底部的宽度包括形成最小厚度在从30埃至150埃的范围内的所述第一金属材料。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述栅极介电层和衬底之间形成界面层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，填充所述底部的宽度包括形成所述第一金属材料，所述第一金属材料包括以下的至少一种：Ti、Ta、W、TiAl、Co、其合金或包含C和/或N的化合物金属。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，填充所述顶部的整个宽度包括形成选自由Al、Cu、Co和W所组成族群的所述同质的第二金属材料。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述同质的第二金属材料和所述第一金属材料之间形成阻挡层。

9.一种制造晶体管的方法，所述方法包括：

在介电层中形成沟槽，所述沟槽暴露衬底的有源区；

在所述沟槽中形成栅极结构，其中，形成所述栅极结构包括：

在所述沟槽中形成栅极电介质；

以具有第一电阻的第一金属材料填充所述沟槽的底部的宽度，其中，所述第一金属材料包括凹槽；和

以具有第二电阻的同质的第二金属材料填充所述第一金属材料之上的所述沟槽的整个宽度，所述第二电阻小于所述第一电阻，其中，所述同质的第二金属材料包括延伸至所述凹槽的突出部，并且所述突出部的厚度等于所述同质的第二金属材料的外周处的厚度，并且所述同质的第二金属材料的最大宽度等于所述第一金属材料的最大宽度，所述栅极电介质的顶面与所述同质的第二金属材料的顶面共面。

10.一种制造栅极结构的方法，所述方法包括：

在衬底上方的层中形成沟槽；

在所述沟槽中形成栅极结构，其中，形成所述栅极结构包括：

填充所述沟槽的底部的宽度，形成栅电极的下部，所述下部包括具有第一电阻的第一金属材料，其中，所述下部的中心部分的厚度比邻近所述沟槽的侧壁的所述下部的外周部分的厚度小至少50％；和

填充所述沟槽的顶部的整个宽度，形成所述栅电极的上部，所述上部包括具有第二电阻的同质的第二金属材料，所述第二电阻小于所述第一电阻，其中，所述栅电极的所述上部的最大宽度等于所述栅电极的所述下部的最大宽度；以及

形成围绕所述栅电极的栅极介电层，其中，所述栅极介电层的顶面与所述同质的第二金属材料的顶面共面。