Many integrated circuits include a type of transistor known as a metal-oxide-semiconductor, field-effect transistor, or "mosfet," which has an insulated gate member that controls its operation. Early mosfets had aluminum gates. But because the aluminum made the mosfets unreliable and difficult to manufacture, aluminum was abandoned in favor of polysilicon. Unfortunately, polysilicon has ten-times more electrical resistance than aluminum, which not only wastes power but also slows operation of the integrated circuits. Several efforts have been made to use materials less-resistive than polysilicon, but these have failed to yield a practical solution, since some of the materials have high electrical resistance and prevent low-voltage operation. Accordingly, one embodiment of the invention provides a gate structure that includes a doped polysilicon layer to facilitate low-voltage operation, a diffusion barrier to improve reliability, and a low-resistance aluminum, gold, or silver member to reduce gate resistance. Moreover, to overcome previous manufacturing difficulties, the inventors employ a metal-substitution fabrication technique, which entails formation of a polysilicon gate, and then substitution of metal for the polysilicon.

Vele geïntegreerde schakelingen omvatten een type van transistor dat als een metaal-oxyde-halfgeleider wordt bekend, field-effect transistor, of "mosfet," dat een geïsoleerd poortlid heeft dat zijn verrichting controleert. Vroege mosfets hadden aluminiumpoorten. Maar omdat het aluminium mosfets onbetrouwbaar en moeilijk maakte te vervaardigen, werd het aluminium verlaten ten gunste van polysilicon. Jammer genoeg, heeft polysilicon tien-tijden meer elektroweerstand dan aluminium, dat niet alleen macht verspilt maar ook verrichting van de geïntegreerde schakelingen vertraagt. Verscheidene inspanningen zijn geleverd aan gebruiksmaterialen minder-weerstand biedend dan polysilicon, maar deze zijn er niet in geslaagd om een praktische oplossing op te brengen, aangezien enkele materialen hoge elektroweerstand hebben en zwakstroomverrichting verhinderen. Dienovereenkomstig, verstrekt één belichaming van de uitvinding een poortstructuur die een gesmeerde polysilicon laag omvat om zwakstroomverrichting, een verspreidingsbarrière om betrouwbaarheid te verbeteren, en een laag-weerstandsaluminium, een goud, of een zilveren lid te vergemakkelijken om poortweerstand te verminderen. Voorts om vorige productiemoeilijkheden te overwinnen, wenden de uitvinders een metaal-substitutie vervaardigingstechniek aan, die vorming van een polysilicon poort, en toen substitutie van metaal voor polysilicon met zich meebrengt.