[发明专利]栅极先制的高介电常数金属栅极方法所形成的全硅化栅极

摘要

本发明涉及栅极先制的高介电常数金属栅极方法所形成的全硅化栅极，当形成场效晶体管时，一个常见的问题是在栅极电极中的金属薄膜和形成在其上的半导体材料(通常是多晶硅)之间的接口处形成的萧特基障壁(Schottky barrier)。本领域中所习知的全硅化栅极可克服这个问题。然而，该源极和漏极区域以及该栅极电极的硅化通常是同时实行，从而阻碍全硅化栅极的形成。本发明所请求的方法提出了二个连续的硅化工艺，他们相对于彼此地分离(decoupled)。在第一硅化工艺中，形成金属硅化物来形成和源极和漏极区域的接口而不影响该栅极电极。在第二硅化工艺中，形成具有和该栅极电极的接口的金属硅化物层而不影响该晶体管的源极和漏极区域。

主权项

一种晶体管的形成方法，包括：形成栅极结构在半导体层上，其中，该栅极结构包括栅极绝缘层、接触并形成在该栅极绝缘层上表面的栅极金属层、接触并形成在该栅极金属层上表面的栅极材料以及形成在该栅极材料上的顶部绝缘盖帽层；形成该晶体管的源极和漏极区域在该半导体层中；形成具有和该源极和漏极区域的接口的第一金属硅化物层，该第一金属硅化物层是在存在有该顶部绝缘盖帽层的情形下被形成的；在形成该第一金属硅化物层之后，从该栅极结构移除该顶部绝缘盖帽层以曝露出该栅极材料；以及在移除该顶部绝缘盖帽层之后，在该栅极结构中形成第二金属硅化物层，该第二金属硅化物层被形成以便至少部分地替换该栅极材料；其中，形成有该第二金属硅化物层以便和该栅极金属层具有接口，该第二金属硅化物层电性接触该栅极金属层，其中没有萧特基障壁被提供在该第二金属硅化物层以及该栅极金属层之间。