[发明专利]金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺及晶体管结构

权利要求书

1. 金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其中金属氧化物半导体晶体管包括硅基底，硅基底上的栅介电层，栅介电层上的硅栅极，硅栅极上的顶盖层，硅栅极与顶盖层侧壁之间隙壁，以及硅栅极旁基底中的源/漏极区；该工艺包括在源/漏极区上形成金属硅化物层，去除顶盖层，以及使硅栅极反应形成全金属硅化物栅极，其特征在于：

在形成前述金属硅化物层后、去除顶盖层前，利用反应性气体的等离子体使金属硅化物层的表层反应形成保护层。

2. 如权利要求1所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于前述反应性气体包括含氮气体、含氧气体或含氮与氧的气体。

3. 如权利要求2所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于含氮气体为氮气或氨气。

4. 如权利要求2所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于含氧气体为氧气或臭氧。

5. 如权利要求2所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于含氮与氧的气体为N₂O或NO。

6. 如权利要求1所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于前述顶盖层的材质为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。

7. 如权利要求6所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于顶盖层的材质为氮化硅或氮氧化硅，且前述反应性气体包括含氧气体。

8. 如权利要求6所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于顶盖层的材质为氧化硅，且前述反应性气体包括含氮气体或含氮与氧的气体。

9. 如权利要求8所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于顶盖层是以稀释氢氟酸去除的。

10. 如权利要求1所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于前述金属硅化物层的材质为镍、钴、钛、铜、钼、钽、钨、铒、锆、铂、镱、钆或镝的硅化物，或是上述任两种金属元素的合金的硅化物。

11. 如权利要求10所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于金属硅化物层的材质为硅化镍铂。

12. 如权利要求1所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于全金属硅化物栅极的材质为镍、钴、钛、铜、钼、钽、钨、铒、锆、铂、镱、钆或镝的硅化物。

13. 如权利要求12所述的金属氧化物半导体晶体管的金属硅化工艺，其特征在于硅化物为富含硅的金属硅化物、化学计量比的金属硅化物，或是富含金属的金属硅化物。

14. 晶体管的结构，包括硅基底、硅基底上的栅介电层、栅介电层上的全金属硅化物栅极、栅极侧壁上之间隙壁、栅极旁基底中的源/漏极区，以及源/漏极区上的金属硅化物层；此晶体管结构的特征在于：

金属硅化物层为保护层所覆盖，此保护层是由金属硅化物层的材质反应而形成的。

15. 如权利要求14所述的晶体管的结构，其特征在于保护层的材质为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、硅与一种或两种金属的合金的氮化物、硅与一种或两种金属的合金的氧化物，或是硅与一种或两种金属的合金的氮氧化物。

16. 如权利要求14所述的晶体管的结构，其特征在于前述间隙壁的材质为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。

17. 如权利要求16所述的晶体管的结构，其特征在于间隙壁的材质为氮化硅或氮氧化硅，且保护层的材质为氮化硅、氮氧化硅、硅与一种或两种金属的合金的氮化物，或是硅与一种或两种金属的合金的氮氧化物。

18. 如权利要求16所述的晶体管的结构，其特征在于间隙壁的材质为氧化硅，且保护层的材质为氧化硅，或是硅与一种或两种金属的合金的氧化物。

19. 如权利要求14所述的晶体管的结构，其特征在于前述金属硅化物层的材质为镍、钴、钛、铜、钼、钽、钨、铒、锆、铂、镱、钆或镝的硅化物，或是上述任两种金属元素的合金的硅化物。

20. 如权利要求19所述的晶体管的结构，其特征在于其中金属硅化物层的材质为硅化镍铂。