[发明专利]场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种场效应晶体管，包括：

具有有源图案的基板，该有源图案具有顶表面和两个侧壁，所述有源图案从所述基板突起；

栅电极，邻近所述有源图案的所述顶表面和所述侧壁并且跨过所述有源图案；

栅间隔物，覆盖所述栅电极的侧壁；

栅电介质图案，在所述栅电极的底表面处；

源电极，在所述栅电极的一侧的所述有源图案上；

漏电极，在所述栅电极的另一侧的所述有源图案上；以及

硅化物图案，分别在所述源电极和所述漏电极的表面上，

其中所述栅电介质图案包括至少一个高k层，所述栅间隔物的介电常数小于所述栅电介质图案的介电常数，

其中所述栅电极包括第一栅电极和第二栅电极，所述第一栅电极从所述第二栅电极与所述栅电介质图案之间的区域延伸到所述第二栅电极的所述侧壁与所述栅间隔物之间的区域，

其中所述第一栅电极与所述栅间隔物的内侧壁和所述栅电介质图案直接接触，

其中所述第一栅电极由金属氮化物形成，所述第二栅电极由金属形成。

2.如权利要求1所述的场效应晶体管，其中所述有源图案包括在所述源电极和所述漏电极之间并且在所述栅电极下面的沟道区，其中所述栅电极包括面对所述沟道区的两个侧壁的第一部分以及设置在所述沟道区上以使所述第一部分彼此连接的第二部分。

3.如权利要求2所述的场效应晶体管，其中所述第一部分比所述第二部分厚。

4.如权利要求2所述的场效应晶体管，其中所述栅电介质图案在所述栅电极下面并且分别覆盖所述第一部分的底表面和侧表面以及所述第二部分的底表面。

5.如权利要求2所述的场效应晶体管，其中所述基板包括NMOS区和PMOS区，其中所述源电极和漏电极配置为施加拉伸应变到所述沟道区的在NMOS区中的部分以及施加压缩应变到所述沟道区的在PMOS区中的部分。

6.如权利要求1所述的场效应晶体管，其中所述源电极和所述漏电极包括与所述基板不同的材料。

7.如权利要求1所述的场效应晶体管，其中所述源电极和所述漏电极的顶表面高于邻近所述源电极和所述漏电极的所述栅电极的底表面，其中所述源电极和所述漏电极的相对侧表面与所述栅电极彼此间隔开均匀的距离。

8.如权利要求7所述的场效应晶体管，其中所述栅间隔物填充在所述源电极和所述漏电极的相对侧表面与所述栅电极之间的空间。

9.如权利要求1所述的场效应晶体管，其中所述栅电介质图案在所述栅电极的所述底表面下面并且具有与所述栅电极的宽度相同的宽度。

10.如权利要求8所述的场效应晶体管，其中插置在所述栅电极与所述源电极和所述漏电极中的至少一个之间的所述栅间隔物的材料的介电常数小于或等于硅氮化物层的介电常数。

11.一种制造场效应晶体管的方法，包括：

图案化基板以形成有源鳍；

形成栅绝缘层以覆盖所述有源鳍，所述栅绝缘层由至少一种高k电介质形成；

在所述栅绝缘层上形成牺牲栅图案以跨过所述有源鳍；

在所述牺牲栅图案的侧壁上形成栅间隔物；

在所述牺牲栅图案的一侧形成源电极；

在所述牺牲栅图案的另一侧形成漏电极；

分别在所述源电极和所述漏电极上形成硅化物图案；以及

用栅图案取代所述牺牲栅图案，

其中用所述栅图案取代所述牺牲栅图案包括：

去除所述牺牲栅图案以暴露所述栅绝缘层；以及

在暴露的栅绝缘层上形成栅层，

其中形成所述栅层包括：

在所述暴露的栅绝缘层上和所述栅间隔物的内侧壁上形成功函数控制层；以及

在所述功函数控制层上形成金属层，

其中所述功函数控制层直接覆盖所述栅绝缘层的顶表面和所述栅间隔物的所述内侧壁，

其中所述功函数控制层由金属氮化物形成，所述金属层由金属形成。

12.如权利要求11所述的方法，其中该方法还包括在形成所述栅绝缘层之后且在形成所述硅化物图案之前执行热处理。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述硅化物图案由以下至少一种形成：镍硅化物、钴硅化物、钨硅化物、钛硅化物、铌硅化物和钽硅化物。