[發明專利]半導體元件及其制作方法

有效

• 申請號: 200810088467.0
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN101552229A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 陳奕文;程立偉;許哲華;尤志豪;周正賢;賴建銘;蔣天福;林建廷;馬光華
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/82
• 分類號: H01L21/82;H01L21/822;H01L21/84;H01L27/02;H01L27/06;H01L27/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 彭久云

1.一種制作具有金屬柵極晶體管與多晶硅電阻結構的半導體元件的方 法，包含有下列步驟：

提供一基底，該基底上定義有一晶體管區以及一電阻區；

形成一多晶硅層于該基底上并覆蓋該晶體管區及該電阻區；

去除該電阻區的部分該多晶硅層；

圖案化該多晶硅層，并使該電阻區的該多晶硅層的厚度小于該晶體管區 的該多晶硅層的厚度而形成一厚度差

形成至少一個多晶硅柵極于該晶體管區以及一多晶硅電阻于該電阻區； 以及

去除該多晶硅柵極并填入金屬層，以將該多晶硅柵極轉換成金屬柵極。

2.如權利要求1所述的方法，其中形成至少一個多晶硅柵極于該晶體管 區以及一多晶硅電阻于該電阻區的方法包含：

形成一掩模層于該多晶硅層表面；

圖案化該掩模層以及該多晶硅層，以形成一第一多晶硅柵極與一第二多 晶硅柵極于該晶體管區以及該多晶硅電阻于該電阻區；

形成一輕摻雜漏極于該第一多晶硅柵極與該第二多晶硅柵極周圍的該 基底中；

分別形成一間隙壁于該第一多晶硅柵極、該第二多晶硅柵極以及該多晶 硅電阻的側壁；

形成一源極/漏極區域于該晶體管區的各該間隙壁基部的該基底中；

進行一硅化金屬工藝，以于該晶體管區的源極/漏極區域基底表面形成一 硅化金屬層；

形成一層間介電層，以覆蓋該晶體管區以及該電阻區；以及

進行一第一移除工藝，以去除部分的該層間介電層并暴露出該掩模層。

3.如權利要求2所述的方法，其中將該多晶硅柵極轉換成金屬柵極晶體 管的步驟中包含：

去除該第一多晶硅柵極與該第二多晶硅柵極，以于該層間介電層中分別 形成一第一開口以及一第二開口；

將一第一金屬層填入于該第一開口與該第二開口中并覆蓋該層間介電 層表面；

去除該第二開口中的該第一金屬層；

用一第二金屬層填滿該第一開口與該第二開口；以及

進行一第二移除工藝，去除部分該第一金屬層與該第二金屬層，以于該 晶體管區形成一第一金屬柵極晶體管以及一第二金屬柵極晶體管。

4.如權利要求2所述的方法，其中該第一金屬柵極晶體管為一NMOS 晶體管；該第二金屬柵極晶體管為一PMOS晶體管。

5.如權利要求4所述的方法，其中于形成該間隙壁前另包含形成一硅鍺 層于該PMOS晶體管的該柵極周圍的該基底中。

6.如權利要求2所述的方法，其中該第一移除工藝至該晶體管區的該掩 模層表面。

7.如權利要求2所述的方法，其中該第一移除工藝為一化學機械拋光工 藝或是一蝕刻工藝，直至該電阻區的該掩模層表面。

8.如權利要求7所述的方法，其中該第一移除工藝包含：

一層間介電層移除步驟，以去除部分該層間介電層，直至該晶體管區的 該掩模層表面；以及

一多晶硅柵極移除步驟，其利用該電阻區的該掩模層作為一阻擋層，去 除該晶體管區的部分該第一多晶硅柵極、部分該第二多晶硅柵極以及部分該 間隙壁，直至該電阻區的該掩模層表面。

9.如權利要求8所述的方法，其中該層間介電層移除步驟為一蝕刻工藝 或是一化學機械拋光工藝；以及

該多晶硅柵極移除步驟，為一蝕刻工藝或是一化學機械拋光工藝。

10.一種具有金屬柵極晶體管與多晶硅電阻結構的半導體元件，包含：

一基底，該基底上定義有一晶體管區以及一電阻區；

一晶體管，設于該晶體管區，該晶體管包含有至少一截頭金屬柵極結構； 以及

一非截頭的多晶硅電阻結構，設于該電阻區，且該非截頭的多晶硅電阻 結構的頂部與該截頭金屬柵極結構的頂部齊平，

其中該非截頭的多晶硅電阻結構的頂部包括掩模層。