[发明专利]一种半导体器件及其制造方法和电子装置

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有预定形成栅极结构的区域；

在所述预定形成栅极结构的区域依次形成功函数层和阻挡层，其中，所述阻挡层包括富氧阻挡层、富氮阻挡层和富氢阻挡层中的至少一种；

在所述阻挡层上形成栅极电极层。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述富氢阻挡层位于所述阻挡层的顶层；所述富氧阻挡层位于所述阻挡层的底层；所述富氮阻挡层位于所述阻挡层的中间层，所述中间层位于所述底层和所述顶层之间。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述富氧阻挡层的方法包括以下步骤：

形成部分厚度的所述阻挡层；

对所述部分厚度的阻挡层进行含氧等离子体处理，以使该部分厚度的所述阻挡层形成为所述富氧阻挡层。

4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述富氮阻挡层的方法包括以下步骤：

沉积部分厚度的所述阻挡层；

对所述部分厚度的阻挡层进行含氮等离子体处理，以形成部分厚度的所述富氮阻挡层；

循环执行所述沉积部分厚度的所述阻挡层和所述含氮等离子体处理步骤若干次，直到形成预定厚度的所述富氮阻挡层。

5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，循环执行所述沉积部分厚度的所述阻挡层和所述含氮等离子体处理步骤2次。

6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，每次沉积的所述阻挡层的厚度为预定形成的所述阻挡层的总厚度的四分之一。

7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述富氢阻挡层的方法包括以下步骤：

沉积部分厚度的所述阻挡层；

对所述部分厚度的所述阻挡层进行含氢等离子体处理，以使该部分厚度的所述阻挡层形成为所述富氢阻挡层。

8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述富氧阻挡层的厚度为所述阻挡层总厚度的四分之一，所述富氢阻挡层的厚度为所述阻挡层总厚度的四分之一，所述富氮阻挡层的厚度为所述阻挡层总厚度的二分之一。

9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述预定形成栅极结构的区域位于形成在所述半导体衬底上的栅极沟槽内，所述功函数层和所述阻挡层依次形成在所述栅极沟槽的底部和侧壁上，所述栅极电极层填充所述栅极沟槽。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述半导体衬底包括NMOS器件区和PMOS器件区，在所述NMOS器件区的所述半导体衬底上设置有第一鳍片，在所述PMOS器件区的所述半导体衬底上设置有第二鳍片，在所述NMOS器件区和所述PMOS器件区分别形成有所述栅极沟槽，在所述栅极沟槽的底部和侧壁上依次形成介电层和所述功函数层的步骤包括：

在所述PMOS器件区和所述NMOS器件区内的所述栅极沟槽的底部和侧壁上均依次形成所述介电层和第一P型功函数层，所述介电层覆盖从所述栅极沟槽中露出的所述第一鳍片和所述第二鳍片的表面；

在所述PMOS器件区中形成保护层，以覆盖所述PMOS器件区中的所述第一P型功函数层；

去除所述NMOS器件区中的所述第一P型功函数层，露出所述NMOS器件区中的所述介电层；

去除所述保护层，露出剩余的所述第一P型功函数层；

在露出的所述第一P型功函数层和所述介电层上依次形成第二P型功函数层和N型功函数层。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在形成所述介电层之前还进一步包括对所述第一鳍片和所述第二鳍片进行化学氧化物生长的步骤，以在所述第一鳍片和所述第二鳍片表面形成界面层。