半导体结构

摘要

一种半导体结构，包括：半导体基底；第一导电型的第一金氧半导体装置，包括：第一闸极介电层，形成于半导体基底上；含有金属的第一闸极电极层，形成于第一闸极介电层上；矽化层，形成于含有金属的第一闸极电极层上；以及第二导电型的第二金氧半导体装置，其导电型与第一导电型相反，包括：第二闸极介电层，形成于半导体基底上；含有金属的第二闸极电极层，形成于第二闸极介电层上；以及接触蚀刻停止层，具有一部份形成于含有金属的第二闸极电极层上，其中介于接触蚀刻停止层的上述部分与含有金属的第二闸极电极层之间的区域，实质上不含矽。

主权项

一种半导体结构，包括：一半导体基底；一第一导电型的一第一金氧半导体装置，包括：一第一闸极介电层，形成于该半导体基底上；一含有金属的第一闸极电极层，形成于该第一闸极介电层上；一矽化层，形成于该含有金属的第一闸极电极层上；以及一第二导电型的一第二金氧半导体装置，其导电型与该第一导电型相反，包括：一第二闸极介电层，形成于该半导体基底上；一含有金属的第二闸极电极层，形成于该第二闸极介电层上；以及一接触蚀刻停止层，具有一部份形成于该含有金属的第二闸极电极层上，其中介于该接触蚀刻停止层的该部分与该第二闸极介电层之间的区域，实质上不含矽。如申请专利范围第1项所述之半导体结构，其中该接触蚀刻停止层包含一部份形成于该矽化层上。如申请专利范围第1项所述之半导体结构，其中该含有金属的第一闸极电极层具有约小于4.4eV的功函数，且其中该含有金属的第二闸极电极层具有约大于4.9eV的功函数。如申请专利范围第1项所述之半导体结构，其中该含有金属的第一闸极电极层包含钽。如申请专利范围第1项所述之半导体结构，其中该第一金氧半导体装置更包含至少黏着层及覆盖层其中之一，且其中该黏着层介于该第一闸极介电层与该含有金属的第一闸极电极层之间，且该覆盖层形成于该含有金属的第一闸极电极层上。如申请专利范围第1项所述之半导体结构，其中该第二金氧半导体装置更包含一黏着层，该黏着层介于该第二闸极介电层与该含有金属的第二闸极电极层之间。如申请专利范围第1项所述之半导体结构，其中该第一金氧半导体装置更包含一多晶矽区，该多晶矽区位于该矽化层之下的位置。如申请专利范围第7项所述之半导体结构，其中该第一金氧半导体装置更包括：一源极/汲极区，邻接该第一闸极介电层；以及一矽化区，形成于该源极/汲极区上，其中该矽化区与该矽化层包含不同的金属。如申请专利范围第1项所述之半导体结构，其中该第一金氧半导体装置为一“N”型金氧半导体装置，且该第二金氧半导体装置为一“P”型金氧半导体装置。一种半导体结构，包括：一半导体基底；一“N”型金氧半导体装置，包括：一第一闸极介电层，形成于该半导体基底上；一含有金属的第一闸极电极层，形成于该第一闸极介电层上；一多晶矽层，形成于该含有金属的第一闸极电极层上；一矽化区，形成于该多晶矽层上；以及一第一接触蚀刻停止层，其具有一部份在该矽化区上，且以物理接触该矽化区；以及一“P”型金氧半导体装置，包括：一第二闸极介电层，形成于该半导体基底上；一含有金属的第二闸极电极层，形成于该第二闸极介电层上，其中该含有金属的第一闸极电极层具有第一功函数，且该第一功函数与该含有金属的第二闸极电极层的第二功函数不同；以及一第二接触蚀刻停止层，具有一部份形成于该含有金属的第二闸极电极层上，且以物理连接触该含有金属的第二闸极电极层，其中介于该第二接触蚀刻停止层的该部分与该第二闸极介电层之间的区域，实质上不含矽。如申请专利范围第10项所述之半导体结构，其中该第一功函数低于该第二功函数。如申请专利范围第11项所述之半导体结构，其中该第一功函数约低于4.4eV，且该第二功函数约大于4.9eV。如申请专利范围第11项所述之半导体结构，其中该含有金属的第一闸极电极层包含钽，且该含有金属的第二闸极电极层包含一金属，该金属系择自实质上由钨(W)、钌(Ru)及钼(Mo)或其组合所组成的族群。如申请专利范围第10项所述之半导体结构，其中该“N”型金氧半导体装置更包括：一源极/汲极区，邻接该第一闸极介电层；以及一外加的矽化区，形成于该多晶矽层上，其中该矽化区与该外加的矽化区包含不同的金属。如申请专利范围第10项所述之半导体结构，其中该第一与该第二接触蚀刻停止层属于同一层。一种半导体结构，包括：一半导体基底；一第一导电型的一第一金氧半导体装置，包括：一第一闸极介电层，形成于该半导体基底上；一含有金属的第一闸极电极层，形成于该第一闸极介电层上；一具有第一部份的第一接触蚀刻停止层，形成于该含有金属的第一闸极电极层上；一第一区域，介于该具有第一部份的第一接触蚀刻停止层与该含有金属的第一闸极电极层之间；以及一第二导电型的一第二金氧半导体装置，其导电型与该第一导电型相反，该第二金氧半导体装置包括：一第二闸极介电层，形成于该半导体基底上；一含有金属的第二闸极电极层，形成于该第二闸极介电层上；具有第二部份的一第二接触蚀刻停止层，形成于该含有金属的第二闸极电极层上；以及一第二区域，介于该第二闸极介电层与该具有第二部份的第二接触蚀刻停止层之间，其中该第二区域实质上不含矽。如申请专利范围第16项所述之半导体结构，其中该第一区包含矽化层，形成于该含有金属的第一闸极电极层上方，且其中该第二区域实质上不含矽化物。如申请专利范围第16项所述之半导体结构，其中该含有金属的第一闸极电极层具有约小于4.4eV的功函数，且其中该含有金属的第二闸极电极层具有约大于4.9eV的功函数。如申请专利范围第16项所述之半导体结构，其中该第一金氧半导体装置为一“N”型金氧半导体装置装置，且该第二金氧半导体装置为一“P”型金氧半导体装置。