[发明专利]金属碳化物栅极结构和制造方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括至少一个场效应晶体管(FET)，该晶体管具有通过使金属层和含碳层反应获得的金属碳化物栅电极。

2.权利要求1所述的半导体结构，其中金属碳化物包括Mo或Mo-Ru合金的碳化物。

3.权利要求1所述的半导体结构，其中半导体结构包括双功函数的CMOS，该双功函数的CMOS包括具有由栅极金属形成的栅极的至少一个FET和具有由金属的碳化物形成的栅极的至少一个FET。

4.权利要求3所述的半导体结构，其中所说的碳化物的金属不同于所述栅极金属。

5.权利要求4所述的半导体结构，其中所说的碳化物的金属包括Mo或Mo-Ru合金。

6.一种双功函数CMOS器件，包括

具有由第一栅极金属形成的栅极的至少一个FET，和

具有由所说的第一栅极金属的碳化物形成的栅极的至少一个FET。

7.权利要求6的CMOS器件，所说的第一金属从包含如下的金属的组中选择：Al，Ba，Be，Bi，Co，Cr，Cu，Dy，Fe，Ga，Gd，Ir，Hf，Mg，Mo，Mn，Nb，Ni，Pd，Pt，Ir，La，Os，Pr，Nb，Rh，Re，Ru，Sc，Sn，Ta，Ti，V，W，Y，Zn和Zr；这些金属或其合金的导电氮化物、硅化物、锗化物和硅氮化物；这些金属的导电合金或化合物，其中包含附加的非金属元素或者没有附加的非金属元素。

8.权利要求6所述的CMOS器件，其中所说的第一金属包括Mo或Mo-Ru合金。

9.一种双功函数CMOS电路，包括

具有由第一金属和至少一种附加元素形成的栅电极的至少一个FET，和

具有由所说的第一金属的碳化物形成的栅电极的至少一个FET。

10.一种形成用于FET的栅极的方法，包括提供衬底、在所说的衬底上淀积金属和含碳层并使所说的金属和所说的含碳层反应以形成用于提供栅电极的金属碳化物。

11.权利要求10的方法，其中所说的金属包括Mo或Mo-Ru合金。

12.一种在衬底上形成双功函数CMOS器件的方法，包括：

在第一和第二组栅极区上淀积金属层；

提供与所说的第一和第二组栅极区中的一组接触但不在所说的第一和第二组栅极区中的另一组上的含碳层，所说的含碳层与在所说的第一和第二组栅极区中的所述一组上的所说的金属层直接接触；

使在所说的第一和第二组栅极区中的所述一组上的所说的含碳层与在所说的第一和第二组栅极区中的所述一组上的所说的金属反应以形成金属碳化物。

13.权利要求12的方法，其中所说的提供含碳层的步骤包括淀积含碳层；以及通过从所说的第一和第二组的栅极区中的一组中有选择地清除含碳层同时在所说的第一和第二组的栅极区中的另一组上保留含碳层，从而对所说的含碳层进行构图。

14.权利要求12的方法，其中所说的提供含碳层的步骤包括淀积光致抗蚀剂层并对之构图，在所说的光致抗蚀剂层上淀积所说的含碳层，然后连同位于所说的光致抗蚀剂顶上的所说的含碳层一起清除所说的光致抗蚀剂，同时保留未在所说的光致抗蚀剂顶上的所说的含碳层。

15.权利要求12的方法，其中在使所说的金属和含碳层反应之后对所说的金属层进行构图。

16.权利要求12的方法，其中在淀积所说的含碳的材料层并对之构图之后对所说的金属层进行构图以形成栅极状结构。

17.权利要求12的方法，其中所说的金属进一步包括至少一种附加的元素。

18.权利要求12的方法，其中所说的第一金属从由如下的金属组成的组中选择：Al，Ba，Be，Bi，Co，Cr，Cu，Dy，Fe，Ga，Gd，Ir，Hf，Mg，Mo，Mn，Nb，Ni，Pd，Pt，Ir，La，Os，Pr，Nb，Rh，Re，Ru，Sc，Sn，Ta，Ti，V，W，Y，Zn，和Zr；这些金属或其合金的导电氮化物、硅化物、锗化物和硅氮化物；这些金属的导电合金或化合物，其中包含附加的非金属元素或者没有附加的非金属元素。