[发明专利]包含金属栅极与形成于绝缘结构上的含硅电阻器的半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置，包含：

包含栅极电极结构的晶体管组件，该栅极电极结构包含高k栅极介电材料(131)与形成于该高k栅极介电材料(131)上方的含金属电极材料(132)；以及

形成于隔离结构(103D)上方的电阻器(130C)，该电阻器包含掺杂半导体材料(131)。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中该电阻器(130C)还包含形成于一层该高k栅极介电材料(131)上的一层含金属材料。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其中该掺杂半导体材料包含硅。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中该掺杂半导体材料包含锗。

5.如权利要求4所述的半导体装置，其中该掺杂半导体材料的锗含量约有10原子百分比及更高。

6.如权利要求1所述的半导体装置，其中该晶体管组件更包含形成于该晶体管组件之主动区中的应变诱发半导体合金(108)。

7.如权利要求1所述的半导体装置，还包含含有第二栅极电极结构的第二晶体管组件，该第二栅极电极结构包含该高k栅极介电材料(131)与不同于该含金属电极材料的第二含金属电极材料。

8.如权利要求7所述的半导体装置，还包含形成于该晶体管组件上方的第一应力诱发介电层与形成于该第二晶体管组件上方的第二应力诱发介电层，其中该第一及第二应力诱发介电层诱发不同种类的应力。

9.一种形成半导体装置的电阻结构的方法，该方法包括下列步骤：

在该半导体装置的晶体管区及电阻器区上方形成一层堆栈，该层堆栈包含高k介电材料(131)、含金属覆盖材料(132)以及半导体材料(133)，该电阻器区包含隔离结构(103D)；

调整该半导体材料(133)的掺杂程度以便得到该电阻结构的目标电阻率；

基于该层堆栈，在该隔离结构(103D)上方，于该晶体管区中形成一取代栅极电极结构，以及于该电阻器区中形成该电阻结构；以及

选择性地取代该取代栅极电极结构中的该半导体材料(133)同时实质保留该电阻结构中的该半导体材料(133)。

10.如权利要求9所述的方法，还包括下列步骤：基于该取代栅极电极结构来形成晶体管，在该晶体管及该电阻结构上方形成介电材料，以及在形成该介电材料后选择性地取代该半导体材料(133)。

11.如权利要求10所述的方法，其中形成该介电材料的步骤包括：沉积应力诱发材料(108)以便在该晶体管之沟道区中诱发应变。

12.如权利要求10所述的方法，其中形成该层堆栈包括：在该半导体材料(133)上方形成覆盖层(134)，以及在该晶体管的漏极及源极区中形成金属硅化物后，移除该覆盖层。

13.如权利要求9所述的方法，其中形成该电阻结构的步骤包括：保留在该隔离结构上方的该高k介电材料(131)及该含金属覆盖材料(132)。

14.如权利要求9所述的方法，其中形成该电阻结构的步骤包括：在形成该取代栅极电极结构及该电阻结构之前，至少由该电阻器区上方移除该含金属覆盖材料(132)。

15.一种方法，包括下列步骤：

形成取代栅极电极结构于主动半导体区上方以及电阻结构于隔离结构(103D)上方，该取代栅极电极结构及该电阻结构包含半导体材料(133)，该半导体材料(133)有指定掺杂程度以实现该电阻结构的目标电阻值；

形成掩模(112)以便覆盖该电阻结构以及暴露该取代栅极电极结构；

自该取代栅极电极结构选择性地移除该半导体材料(133)；

在该取代栅极电极结构及该电阻结构上方形成含金属电极材料(138)；以及

移除该含金属电极材料(138)的多余材料以便提供金属栅极电极结构。