源极/漏极区(以下简称为N型或P型LDD)308。N型S/D 306以及LDD 308等区域内可掺杂有磷或砷，而P型S/D 306以及LDD 308等区域则可掺杂有硼或铟。上述不同构件还可包括位于栅极结构320的对称侧的栅极间隔物(gate spacer) 310、接触蚀刻停止层(contact etchstop layer，CESL) 312以及层间介电层314。栅极间隔物310可由氧化硅、氮化硅或其他适当材料形成。接触蚀刻停止层312可由氮化硅、氮氧化硅、或其他适当材料所形成。层间介电层314则可包括由高深宽比工艺所形成和/或高密度等离子体沉积工艺所形成的氧化物。
[0080]在“后栅极”工艺中，先行形成如多晶硅材质假栅极的假栅极结构(未显示)，且可接着采用CMOS工艺技术直到完成层间介电层314的沉积。接着在层间介电层314上实施化学机械研磨(CMP)以露出该假栅极结构。可接着移除该假栅极结构，进而形成一开口。可以理解的是上述例子并不用于限定用于形成假栅极结构的工艺步骤。可以理解的是，上述假栅极结构可包括额外的介电层和/或导电层。举例来说，假栅极结构可包括硬掩膜层、中间层、上盖层、扩散/阻挡层，其他适当膜层和/或其组合。
[0081]请继续参照图3A，接着沉积栅极介电层324，部分填入于开口内以形成沟槽325。在部分实施例中，栅极介电层324可包括氧化硅、氮化硅、高介电常数介电层或其组合。高介电常数介电层可包括氧化給(Hf02)、氧化給娃(HfS1)、氮氧給娃(HfS1N)、氧化給钽(HfTaO)、氧化铪钛(HfT1)、氧化铪锌(HfZrO)、金属氧化物、金属氮化物、金属硅化物、过渡金属氧化物、过渡金属氮化物、过渡金属硅化物、金属氮氧化物、金属铝酸盐(metalaluminates)、石圭酉爱错(zirconium silicate)、招酉爱错(zirconium aluminates)、氮化石圭、氮氧化娃、氧化错(zirconium oxide)、氧化钛、氧化招、二氧化給-氧化招(Hf02-Al203)合金、其他适当的高介电常数材料和/或其组合。在部分的实施例中，在开口内的高介电常数介电材料具有少于2nm的厚度。栅极介电层324还可包括中间层322，以降低栅极介电层324与半导体基底302间的毁损情形。中间层322可包括氮化硅、氮氧化硅、氮氧化硅、硅酸铪(Hf silicate)或氧化招基介电材料(A1203 based dielectric) ο
[0082]—般来说，沟槽325接着被多个金属层所填入，且可施行金属图案化程序以形成场效应晶体管100内的适当金属膜层。可施行化学机械研磨(CMP)以移除沟槽325外的多个金属层，并形成场效应晶体管100的多膜层金属栅极电极120a。或者，也可施行干蚀刻或湿蚀刻工艺。可以观察到的是场效应晶体管100的多膜层金属栅极电极120a内，由于具有较低电阻值的金属层128仅占据了多膜层金属栅极电极120a区域的一小部分，因此使得多膜层金属栅极电极120a具有高栅极电阻值。如此将增加集成电路的阻容延迟(RCdelay)并劣化装置表现。如此，在下文中通过图2与图3B-3H解说经修改多膜层金属栅极电极120a以形成栅极结构320，借以降低其栅极电阻值至低于一个次方值。如此可降低集成电路的阻容延迟并提升元件表现。
[0083]请参照图2与图3B，方法200接着进行步骤204，将具有第一凹口 326a的第一金属材料326沉积并部分填入沟槽325内。第一金属材料326包括选自由T1、Ta、W、TiAl,Co、其合金与包括C和/或N的化合物金属所组成族群的材料。第一金属材料326可由化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)或其他适当技术所形成。第一金属材料326具有第一电阻值。第一金属材料326具有介于30?150埃的厚度。第一金属材料326可包括功函数金属的堆叠膜层。在一实施例中，用于NMOS的第一金属材料326可包括T1、Ta、TiAl、其合金或包括C和/或N等功函数金属的化合物。在另一实施例中，用于PMOS的第一金属材料326可包括T1、Ta、Co、其合金或包括C和/或N等功函数金属。在某些实施例中，上述堆叠膜层可包括阻挡金属(barrier metal)层、衬垫金属(liner metal)层或增湿金属(wetting metal)层。
[0084]请参照图2与图3C，方法200接着进行步骤206，沉积牺牲层327于第一金属材料326之上以填满第一凹口 326a与沟槽325。牺牲层327可包括多晶硅、光阻或旋转涂布介电层，但并非限定于上述材料。牺牲层327可通过化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)、旋转涂布或其他适当技术所形成。牺牲层327的厚度则依照第一凹口326a与沟槽325的深度而决定。如此，牺牲层327沉积直至大体填满第一凹口 326a与沟槽325。
[0085]请参照图2与图3D，方法200接着进行步骤208，施行化学机械研磨(CMP)程序以移除沟槽325外的牺牲层327、第一金属材料326与栅极介电层324的一部分。如此，当抵达层间介电层314处此化学机械研磨程序将停止并因而提供了一大体平坦表面。或者，上述移除情形也可由干蚀刻和/或湿蚀刻程序实现。
[0086]请参照图2与图3E，方法200接着进行步骤210，经由蚀刻工艺移除第一金属材料326的上方部以形成该第一金属材料326的第二凹口 326b。蚀刻工艺可包括干蚀刻工艺和/或湿蚀刻工艺。举例来说，湿蚀刻化学可包括SC-ι或SPM，且可能具有如H202的氧化剂，且在低于70°C的温度施行以选择性移除该第一金属材料326的上方部。举例来说，干蚀刻所使用的蚀刻化学品可包括BC13以选择性地移除该第一金属材料326的上方部。蚀刻工艺形成了位于沟槽325的第一金属材料326内的第二凹口 326b。位于沟槽325内第一金属材料326的第二凹口 326b可具有介于约50?2700埃的深度。该深度可通过调整蚀刻工艺的不同参数而实现，例如是时间与蚀刻化学品。
[0087]再者，牺牲层327在蚀刻工艺中可能不作为保护层之用，除非其移除率不够大。在一实施例中，蚀刻化学品对于第一金属材料326以及牺牲层327之间的移除率比例优选地高于10。再者，当栅极介电层324经过蚀刻化学品的毁损后，在后续工艺中其将成为缺陷源(defect source)并进而增加了漏电流的可能性。在一实施例中，蚀刻化学品对于第一金属材料326与栅极介电材料324的移除率比例优选地高于20。在本实施例中，位于沟槽325内的第一金属材料326的剩余部形成了经修正金属栅极电极320a的下方部。该下方部大体为U形。
[0088]请参照图2与图3F，方法200接着进行步骤212，经由另一蚀刻工艺以移除残留于沟槽325内的牺牲层327，以露出第一金属材料326的第一凹口 326a。上述蚀刻工艺可包括干蚀刻工艺和/或湿蚀刻工艺。举例来说，用于选择性地移除残存于沟槽325内的牺牲层327的干/湿蚀刻的蚀刻化学品可包括F、C1及Br基化学品。当邻近于第一凹口 326a的第一金属材料326被蚀刻化学品所侵蚀时，将改变金属的功函数，并进而增加了装置失败的可能性。在一实施例中，蚀刻化学品对于牺牲层327及第一金属材料326的移除率比例优选地高于10。
[0089]请参照图2与图3G，方法200接着施行步骤214，沉积第二金属材料328于第一金属材料326之上，以填入第一金属材料326的第一凹口 326a与第二凹口 326b内。第一金属材料的第一凹口 326a与第二凹口 326b在下文中统称为沟槽325的上方部。在一实施例中，可于第一金属材料326上选择性地形成阻挡层