低电阻率栅极导体的半绝缘扩散势垒

摘要

半导体器件，尤其是CMOS工艺这类应用中的MOSFET的一种栅极结构。栅极结构需要在半导体基片上的一个电绝缘层，在其上形成一个多晶硅栅极。该栅极结构还包括栅极导体，它通过具有半绝缘性质的扩散势垒层在电气上和栅极相连接。扩散势垒层的组分和厚度调节到能有效地阻止栅导体和多晶硅栅极之间的扩散和交互混合，但却提供足够的电容耦合及/或电流泄漏以便不明显地增加栅极结构的栅极传播延迟。

主权项

1.一种在半导体基片上形成的MOSFET，该MOSFET具有栅极结构，该结构包括：在基片上的栅极氧化物层；在栅极氧化物层上的多晶硅栅极以限定该MOSFET的沟道；在多晶硅栅极上的半绝缘扩散势垒层，该扩散势垒层具有小于25埃的厚度，超过10-2欧·厘米的电阻率，以及在受到1伏偏置时小于1A/μm2的电流泄漏；以及与该半绝缘扩散势垒层接触的栅极导体以便在电气上接触该栅极，这使得通过在栅极导体上施加一个电压而在栅极上感应栅极电荷，栅极电压至少为加在导体上的电压的75％；其中所述扩散势垒层的厚度和电流泄漏使得扩散势垒层能在温度超过900℃时有效地阻止在栅极导体和栅极之间的扩散和相互混合。