[发明专利]MOS变容器、栅极堆叠结构及其制造方法

权利要求书

1.一种用于MOS变容器的栅极堆叠结构，其特征在于，包括：

位于衬底中的沟道区上方的高K电介质层；

在所述高K电介质层上的P型功函数调节层，所述P型功函数调节层包括在垂直沟道的方向上彼此邻接的第一部分和第二部分，其中所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度；

在所述P型功函数调节层上的N型功函数调节层；

在所述N型功函数调节层之上的金属栅极。

2.根据权利要求1所述的栅极堆叠结构，其特征在于，所述P型功函数调节层包括在所述高K电介质层的一部分上的第一TiN层、以及在所述第一TiN层和所述高K电介质层的另一部分上的第二TiN层；

所述第一部分包括所述第一TiN层和在所述第一TiN层上的第二TiN层；

所述第二部分包括在所述高K电介质层的另一部分上的第二TiN层。

3.根据权利要求1所述的栅极堆叠结构，其特征在于，所述P型功函数调节层包括在所述高K电介质层的一部分上的第一TiN层、在所述第一TiN层上的TaN层、以及在所述TaN层和所述高K电介质层的另一部分上的第二TiN层；

所述第一部分包括所述第一TiN层、在所述第一TiN层上的TaN层和在所述TaN层上的第二TiN层；

所述第二部分包括在所述高K电介质层的另一部分上的第二TiN层。

4.根据权利要求1所述的栅极堆叠结构，其特征在于，所述P型功函数调节层包括在所述高K电介质层的一部分上的第一TiN层、在所述第一TiN层和所述高K电介质层的另一部分上的第二TiN层、以及在所述第二TiN层上的TaN层；

所述第一部分包括所述第一TiN层、在所述第一TiN层上的第二TiN层和在该第二TiN层上的TaN层；

所述第二部分包括在所述高K电介质层的另一部分上的第二TiN层和在该第二TiN层上的TaN层。

5.根据权利要求1所述的栅极堆叠结构，其特征在于，还包括：

在所述N型功函数调节层与所述金属栅极之间的阻挡层。

6.根据权利要求1所述的栅极堆叠结构，其特征在于，所述N型功函数调节层包括TiAl、TiCAl、TiNAl或TiSiAl。

7.根据权利要求1所述的栅极堆叠结构，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分在垂直沟道的方向上的长度的比值为1/9至9。

8.根据权利要求1所述的栅极堆叠结构，其特征在于，所述金属栅极的材料包括钨。

9.一种用于MOS变容器的栅极堆叠结构，其特征在于，包括：

位于衬底中的沟道区上方的高K电介质层；

在所述高K电介质层上的P型功函数调节层；

在所述P型功函数调节层上的N型功函数调节层；

在所述N型功函数调节层之上的金属栅极；

其中，所述P型功函数调节层包括：

第一部分；和

不同于所述第一部分的第二部分；

其中，所述第一部分和所述第二部分在垂直沟道的方向上彼此邻接，所述第一部分用于PMOS器件的功函数的调节，所述第二部分用于NMOS器件的功函数的调节，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。

10.根据权利要求9所述的栅极堆叠结构，其特征在于，所述P型功函数调节层包括在所述高K电介质层的一部分上的第一TiN层、在所述第一TiN层上的TaN层、以及在所述TaN层和所述高K电介质层的另一部分上的第二TiN层；

所述第一部分包括所述第一TiN层、在所述第一TiN层上的TaN层和在所述TaN层上的第二TiN层；

所述第二部分包括在所述高K电介质层的另一部分上的第二TiN层。