[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种装置，包括：

半导体衬底，具有至少一个有源区；

栅极介电膜，在所述半导体衬底的有源区上方；以及

栅电极，在所述栅极介电膜上方，所述栅电极由多晶硅区和所述多晶硅区上方的硅化膜形成。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多晶硅区具有10到50的厚度。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多晶硅区注入有p型杂质和n型杂质中的一种以控制功函数。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述栅极介电膜是氮氧化膜。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述栅极介电膜是氧化膜。

6.一种方法，包括：

在半导体衬底上方形成栅极介电膜；

在所述栅极介电膜上方形成多晶硅膜；

在所述多晶硅膜上方形成金属膜；以及然后

通过将所述金属膜与部分所述多晶硅膜反应来形成硅化膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述栅极介电膜的所述形成包括：

在所述半导体衬底上方形成氧化膜；以及

通过在所述氧化膜上实施氮化物等离子体处理来形成由氮氧化膜制成的所述栅极介电膜。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在氧气气氛下，在所述半导体衬底上方沉积所述栅极氧化膜。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在700℃到900℃的温度下，在所述半导体衬底上方沉积所述栅极氧化膜。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，使用炉内热处理来沉积所述栅极氧化膜。

11.根据权利要求6所述的方法，其中，形成具有厚度在10到100之间的所述栅极氧化膜。

12.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属膜包括从由Ni、Co、Ti、Ta、W和Pt组成的组中选出的至少一种。

13.根据权利要求6所述的方法，其中，形成具有厚度为到的所述多晶硅膜，以及形成具有厚度为到的所述金属膜。

14.根据权利要求6所述的方法，其中，所述硅化膜的所述形成包括：

实施初次快速退火工艺，在400℃到600℃的温度下持续退火40秒到80秒；以及

实施二次快速退火工艺，在600℃到1000℃的温度下持续退火10秒到50秒。

15.根据权利要求6所述的方法，其中，当形成所述硅化膜时，没有被硅化的所述多晶硅膜保留成为多晶硅区。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多晶硅区从与所述栅极介电膜的接触面开始向上延伸10到50。

17.根据权利要求6所述的方法，包括：

在形成所述金属膜之前，将n型杂质和p型杂质中的一种注入到所述多晶硅膜中。

18.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属膜是Ni膜，以及所述Ni膜与所述多晶硅膜的反应比在1:1.7到1:2.7之间。

19.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属膜是Co膜，以及所述Co膜与所述多晶硅膜的反应比在1:3到1:4之间。

20.根据权利要求6所述的方法，其中，在大约500℃到550℃的温度下以及在大约0.1torr到3torr的压强下，通过低压化学气相沉积来形成所述多晶硅膜。