[發(fā)明專利]具有多閾值電壓的FinFET

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210058769.X
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN103165674A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭博欽;李顯銘
• 申請（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/10;H01L21/336
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

1.一種器件，包括：

襯底；

半導(dǎo)體鰭，位于所述襯底上方；

柵極介電層，位于所述半導(dǎo)體鰭的頂面和側(cè)壁上；以及

柵電極，通過所述柵極介電層與所述半導(dǎo)體鰭間隔開，其中，所述柵電極包括位于所述半導(dǎo)體鰭上方并且與所述半導(dǎo)體鰭對準(zhǔn)的頂部以及位于所述介電層的側(cè)壁部分上的側(cè)壁部分，并且其中，所述柵電極的頂部具有第一功函，并且所述柵電極的側(cè)壁部分具有與所述第一功函不同的第二功函。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一功函高于所述第二功函。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一功函低于所述第二功函。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述柵電極包括：

第一金屬層，位于所述半導(dǎo)體鰭上方并且與所述半導(dǎo)體鰭對準(zhǔn)，其中，所述第一金屬層不延伸到所述半導(dǎo)體鰭的側(cè)面；以及

第二金屬層，包括位于所述半導(dǎo)體鰭上方并且與所述半導(dǎo)體鰭對準(zhǔn)的第一部分以及在所述半導(dǎo)體鰭的側(cè)面上延伸的第二部分，其中，所述第一金屬層和所述第二金屬層包含不同的材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，還包括：保護(hù)層，位于所述介電層上方并且位于所述第一金屬層和所述第二金屬層下方，其中，所述第一金屬層和所述第二金屬層均接觸所述保護(hù)層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件，其中，所述保護(hù)層包含氮化鈦。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一功函和所述第二功函具有大于大約0.2eV的差值。

8.一種器件，包括：

襯底；

半導(dǎo)體鰭，位于所述襯底上方，其中，所述半導(dǎo)體鰭是所述鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)的一部分；

柵極介電層，位于所述半導(dǎo)體鰭的頂面和側(cè)壁上；以及

柵電極，通過所述柵極介電層與所述半導(dǎo)體鰭間隔開，其中，所述柵電極包括：

第一金屬層，位于所述半導(dǎo)體鰭上方并且與所述半導(dǎo)體鰭對準(zhǔn)，其中，所述第一金屬層基本上不包括低于所述半導(dǎo)體鰭的頂面的部分；以及

第二金屬層，包括位于所述第一金屬層上方并且與所述第一金屬層對準(zhǔn)的第一部分以及低于所述半導(dǎo)體鰭的頂面的第二部分，其中，所述第一金屬層和所述第二金屬層包含不同的材料，并且其中，所述第一金屬層和所述第二金屬層的所述第一部分形成所述FinFET的柵電極的頂部，所述第二金屬層的所述第二部分形成所述FinFET的所述柵電極的側(cè)壁部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器件，其中，所述第一金屬層具有第一功函，所述第二金屬層具有第二功函，并且其中，所述第一功函大于所述第二功函。

10.一種方法，包括：

在半導(dǎo)體鰭上形成柵極電介質(zhì)，其中，所述柵極電介質(zhì)包括位于所述半導(dǎo)體鰭的頂面上方的頂部以及位于所述半導(dǎo)體鰭的側(cè)壁上的側(cè)壁部分；

在所述柵極電介質(zhì)的頂部上方形成第一金屬層，其中，所述第一金屬層不包括在所述柵極電介質(zhì)的所述側(cè)壁部分上延伸的部分；以及

形成第二金屬層，其中，所述第二金屬層包括位于所述第一金屬層上方的第一部分以及在所述柵極電介質(zhì)的側(cè)壁部分上延伸的第二部分，并且其中，所述第一金屬層和所述第二金屬層包含不同的材料。