[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底具有第一区域和第二区域，所述衬底表面具有介质层，所述第一区域的介质层内具有暴露出衬底表面的第一开口，所述第二区域的介质层内具有暴露出衬底表面的第二开口，所述第一开口的底部具有第一栅介质层，所述第二开口的底部具有第二栅介质层；

在第一栅介质层和第二栅介质层表面形成第一阻挡层；

在形成第一阻挡层之后，在第一开口的侧壁和底部表面形成第一功函数层；

在第一功函数层表面形成功函数阻挡层，所述功函数阻挡层与第一功函数层的功函数类型相同或相反；

在介质层、功函数阻挡层、以及第二开口的侧壁和底部表面形成第二功函数层，所述第二功函数层与第一功函数层的功函数类型相反，所述功函数阻挡层用于阻挡第一功函数层和第二功函数层的材料相互扩散；

在形成第二功函数层之后，形成填充满第一开口的第一栅极层、以及填充满第二开口的第二栅极层。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一区域为PMOS区域，所述第二区域为NMOS区域；所述第一功函数层为P型功函数层，功函数阻挡层为P型功函数层，所述第二功函数层为N型功函数层。

3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一功函数层的材料为氮化钛，所述功函数阻挡层为具有掺杂离子的氮化钛，所述第二功函数层的材料为钛铝。

4.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述掺杂离子为硅离子或碳离子。

5.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一功函数层和功函数阻挡层的总厚度为30埃～60埃，所述功函数阻挡层的厚度为10埃～20埃。

6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一区域为NMOS区域，所述第二区域为PMOS区域；所述第一功函数层为N型功函数层，功函数阻挡层为P型功函数层，所述第二功函数层为P型功函数层。

7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一功函数层还位于第一区域的介质层表面，所述第一功函数层的形成工艺包括：采用原子层沉积工艺在介质层表面、第一开口的侧壁和底部表面、以及第二开口的侧壁和底部表面形成第一功函数膜；在第一区域的第一功函数膜表面形成掩膜层；以所述掩膜层刻蚀所述第一功函数膜，形成第一功函数层。

8.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在形成第一功函数膜之前，在介质层表面、第一开口的侧壁和底部表面、以及第二开口的侧壁和底部表面形成停止层，所述停止层的材料与第一功函数层的材料不同，所述第一功函数膜形成于所述停止层表面，刻蚀所述第一功函数膜直至暴露出停止层为止。

9.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述停止层的材料为氮化钽。

10.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述功函数阻挡层与第一功函数层均为P型功函数层时，还包括：在形成掩膜层之前，采用原子层沉积工艺在第一功函数膜表面形成功函数阻挡膜；在第一区域的功函数阻挡膜表面形成掩膜层；以所述掩膜层刻蚀功函数阻挡膜和第一功函数膜，形成功函数阻挡层和第一功函数层。

11.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一栅介质层还位于第一开口的侧壁表面，所述第二栅介质层还位于第二开口的侧壁表面，所述第一栅介质层和第二栅介质层的形成工艺包括：在介质层表面、第一开口的侧壁和底部表面、以及第二开口的侧壁和底部表面沉积栅介质膜；去除介质层表面的栅介质膜，在第一开口内形成第一栅介质层，在第二开口内形成第二栅介质层。

12.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一阻挡层还位于介质层表面以及第一开口和第二开口的侧壁表面，所述第一阻挡层的材料为氮化钛，所述第一阻挡层的形成工艺为沉积工艺。