[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110244247.8
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113380873B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程仲良
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/10;H01L29/40;H01L29/423;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種半導(dǎo)體器件，包括：

襯底；

第一鰭結(jié)構(gòu)和第二鰭結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述襯底上；

第一納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域和第二納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域，分別設(shè)置在所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)上；以及

第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置在所述第一納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域和所述第二納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域上，

其中，所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第一納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域上的n型功函金屬(nWFM)層、設(shè)置在所述n型功函金屬層上的阻擋層、設(shè)置在所述阻擋層上的第一p型功函金屬(pWFM)層、以及設(shè)置在所述第一p型功函金屬層上的第一柵極填充層，其中，所述第一柵極填充層的側(cè)壁與所述阻擋層物理接觸，以及

其中，所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第二納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域上的柵極介電層、設(shè)置在所述柵極介電層上的第二p型功函金屬層以及設(shè)置在所述第二p型功函金屬層上的第二柵極填充層，其中，所述第二柵極填充層的側(cè)壁與所述柵極介電層物理接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一p型功函金屬層的一部分圍繞所述第一納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一p型功函金屬層的頂面與所述n型功函金屬層、所述阻擋層和所述第一柵極填充層的頂面不共面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二p型功函金屬層的一部分圍繞所述第二納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二p型功函金屬層的頂面與所述柵極介電層的頂面不共面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一柵極填充層的第一側(cè)壁部分與所述阻擋層物理接觸，并且所述第一柵極填充層的第二側(cè)壁部分與所述第一p型功函金屬層物理接觸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二柵極填充層的第一側(cè)壁部分與所述柵極介電層物理接觸，并且所述第二柵極填充層的第二側(cè)壁部分與所述第二p型功函金屬層物理接觸。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一p型功函金屬層和所述第二p型功函金屬層包括無Al金屬材料。

9.一種半導(dǎo)體器件，包括：

襯底；

鰭結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述襯底上；

納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域，設(shè)置在所述鰭結(jié)構(gòu)上；以及

柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域上，

其中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域上的柵極介電層、設(shè)置在所述柵極介電層上的第一粘合層、設(shè)置在所述第一粘合層上的第一柵極填充層、設(shè)置在所述第一柵極填充層上的第二粘合層、以及設(shè)置在所述第二粘合層上的第二柵極填充層，以及

其中，所述第一柵極填充層的體積面積大于所述第二柵極填充層的體積面積。

10.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：

在鰭結(jié)構(gòu)上形成納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域；

形成圍繞所述納米結(jié)構(gòu)化溝道區(qū)域的柵極開口；

在所述柵極開口內(nèi)沉積n型功函金屬(nWFM)層；

在所述n型功函金屬層上方沉積p型功函金屬(pWFM)層；

對所述p型功函金屬層的一部分執(zhí)行等離子體處理；

去除所述p型功函金屬層的所述部分；以及

在所述柵極開口內(nèi)沉積柵極金屬填充層。