,并且第一金属层24、第一栅极介电层20、第一材料层22和介电层16彼此切齐，第二金属层124、第二栅极介电层120、第二材料层122和介电层16彼此切齐。
[0032]此外，第一金属层24的上表面28至基底10的上表面11定义为第一金属层24的高度H1，第二金属层124的一上表面128至基底10的上表面11定义为第二金属层124的高度H2，高度H1和高度H2相同。此外，在本实施中，第二金属层124的宽度W2较该第一金属层24的宽度W1大，然而在另外的实施例中，也可以是第二金属层124的宽度W2较该第一金属层24的宽度W1小的情形。另外，此时第一材料层22和第二材料层122都呈U型，第一材料层22具有一第一垂直侧边30,第二材料层122具有一第二垂直侧边130。第一栅极介电层20和第二栅极介电层120也呈U型。
[0033]如图4所示，进行一第一蚀刻步骤，利用一干蚀刻同时非等向移除部分的第一垂直侧边30和部分的第二垂直侧边130，根据本发明的一优选实施例，干蚀刻的蚀刻剂可以为Cl2/BCl3/02的混合物。在进行干蚀刻时，在第一金属层24和第二金属层124上分别会形成一第一高分子薄膜32和一第二高分子薄膜132，第二高分子薄膜132较第一高分子薄膜32厚，第一高分子薄膜32和第二高分子薄膜132由蚀刻残留物所构成。
[0034]如图5所示，进行一第二蚀刻步骤，再利用另一干蚀刻同时非等向移除部分的第一金属层24和部分的第二金属层124,直至第一金属层24的上表面28和第一垂直侧边30的上表面34切齐，在移除部分的第一金属层24和部分的第二金属层124之前，需先蚀刻去除第一高分子薄膜32和第二高分子薄膜132，才能蚀刻到第一金属层24和第二金属层124，由于第二高分子薄膜132较厚，因此蚀刻时会第一高分子薄膜32会先消耗掉，失去第一高分子薄膜32后，第一金属层24会比第二金属层124先开始被蚀刻，最后，在第二蚀刻步骤结束后，第一金属层24被蚀刻的厚度就会较第二金属层124被蚀刻的厚度大。此时第二金属层124由高度H2变成高度H2’，而第一金属层24由高度H1变成高度H1’，此时第二金属层124的高度H2’较第一金属层24的高度ΗΓ大。第一金属层24的上表面28至基底10的上表面11定义为第一金属层24的高度H1’，第二金属层124的一上表面128至基底10的上表面11定义为第二金属层124的高度H2’。此外，第二金属层124的上表面128较第二垂直侧边130的上表面134高，第二蚀刻步骤的蚀刻剂可以为Cl2/02/N2/NF3/SiCl4的混合物。
[0035]之后检查第一金属层24的高度ΗΓ是否已到达一预定高度，第一金属层24的宽度W1配合第一金属层24的预定高度，可使得第一金属层24具有一适当的电阻值。若是已到达，则进行移除栅极介电层的步骤。若还未达前述预定高度，则重复进行第一蚀刻步骤和第二蚀刻步骤，直至第一金属层24的高度ΗΓ到达预定高度，第一蚀刻步骤和第二蚀刻步骤重复的次数不限。举例而言，如图6所示，当第一金属层24的高度ΗΓ未达预定高度时，则再度进行第一蚀刻步骤，利用干蚀刻同时非等向移除部分的第一垂直侧边30和部分的第二垂直侧边130，同样地，蚀刻过程中也会形成第一高分子薄膜32和第二高分子薄膜132，关于此步骤的详细叙述，请参考前文对于图4的描述，在此不再赘述。
[0036]之后如图7所示，再度进行第二蚀刻步骤，利用另一干蚀刻同时非等向移除部分的第一金属层24和部分的第二金属层124，直至第一金属层24的上表面28和第一垂直侧边30的上表面34切齐，此时第二金属层124由高度H2’变成高度H2”，而第一金属层24由高度ΗΓ变成高度H1”，第二金属层124的高度H2”较第一金属层24的高度H1”。第一金属层24的上表面28至基底10的上表面11定义为第一金属层24的高度H1”，第二金属层124的一上表面128至基底10的上表面11定义为第二金属层124的高度H2”。关于此步骤的详细叙述，请参考前文对于图5的描述，在此不再赘述。
[0037]此时检查第一金属层24的高度H1”是否已到达一预定高度。在本实施中，假设已到第一金属层24的高度H1”已到达预定高度，则进行移除栅极介电层的步骤，如图8所示，先利用干蚀刻同时移除部分的第一栅极介电层20和第二栅极介电层120，使得第一栅极介电层20的上表面36和第一垂直侧边30的上表面34切齐,并且第二栅极介电层120的上表面136和第二垂直侧边130的上表面134切齐，在本步骤的蚀刻剂可以为C12/BC13的混合物。之后为确保在第一垂直侧边30的上表面34之上的第一栅极介电层20以及在第二垂直侧边130的上表面134之上的第二栅极介电层120被完全移除，可选择性地利用稀释的氢氟酸清洗第一栅极介电层20和第二栅极介电层120。
[0038]然后如图9所示，分别形成一材料层(图未示)于第一金属层24和第二金属层124上，之后进行化学研磨步骤，使得材料层和介电层16彼此切齐，以形成一第一帽盖层38和一第二帽对层138于第一金属层24和第二金属层124上，至此本发明的第一金属栅极结构100和第二金属栅极结构200业已完成。
[0039]请参阅图9，根据本发明的一优选实施例，本发明的金属栅极结构，包含:一基底10其上定义有密集区域B和宽疏区域A，一介电层16覆盖基底的密集区域B和宽疏区域A，一第一金属栅极结构100设置于密集区域B，一第二金属栅极结构200设置于宽疏区域A。第一金属栅极结构200包含一第一沟槽18设于密集区域B的介电层16中，一第一栅极介电层20、一第一材料层22和一第一金属层24设于第一沟槽18中，第一栅极介电层20接触基底10,第一材料层22位于第一金属层24和第一栅极介电层20之间，且第一材料层22为U型并且第一材料层22具有一第一垂直侧边30。第二金属栅极结构200包含一第二沟槽118设于宽疏区域A的介电层16中，一第二栅极介电层120、一第二材料层122和一第二金属层124设于第二沟槽118中，第二栅极介电层120接触基底10，一第二材料层122位于第二金属层124和第二栅极介电层120之间，且第二材料层122为U型并且第二材料层122具有一第二垂直侧边130。此外，在第一栅极介电层20和介电层16之间以及第二栅极介电层120和介电层16之间，可以选择性设置一蚀刻停止层14。一第一帽盖层38覆盖第一金属层
24,—第二帽盖层138覆盖第二金属层124。第二金属层124的宽度W2较该第一金属层24的宽度W1大。基底10可以一硅基底、一锗基底、一砷化镓基底、一硅锗基底、一硅覆绝缘基底或是其它适合的材料，此外，基底10可以为一鳍状结构或者一平面结构。第一栅极介电层20和第二栅极介电层120可以高介电常数介电层，例如氧化铪(hafnium oxide, Hf02)、氧化错(zirconium oxide,Zr02)等或是其它适合的介电材料。第一材料层22可以包含功函数层、阻障层或其组合；第二材料层120可以包含功函数层、阻障层或其组合。功函数层可以为一氮化铝金属层、一氮化钛金属层或其他金属层，其材质的选用由之后所要形成的晶体管是P型或N型而定，举例来说，当晶体管是P型时功函数层可为一氮化钛金属层；而当晶体管是N型时功函数层可为一氮化铝金属层。阻障层用来来防止各材料层之间因材质中的成分扩散而相互污染。在一实施例中，阻障层例如为一氮化钛层、一氮化钽层或由氮化钛层及氮化钽层所组成的