[发明专利]一种调节高K金属栅CMOS器件阈值的方法和CMOS器件

说明书

本发明公开了一种调节高K金属栅CMOS器件阈值的方法和CMOS器件，该方法包括：提供衬底，所述衬底包括NMOS区域和PMOS区域，所述NMOS区域包含第一鳍片和第二鳍片，所述PMOS区域包含第三鳍片和第四鳍片；依次沉积第一、第二阻挡层和第一功函数层，第一阻挡层和第二阻挡层所用材料不同，第一功函数层材料与第二阻挡层材料不同；去除所述NMOS区域上的第一功函数层；在所述NMOS区域上进行处理，去除所述第一鳍片或所述第二鳍片上的所述第二阻挡层；沉积第二功函数层、第三功函数层，第二功函数层和第三功函数层所用材料不同；在所述PMOS区域上进行处理，去除所述第三鳍片或所述第四鳍片上的所述第三功函数层。

技术领域

本发明涉及半导体集成技术领域，尤其涉及一种调节高K金属栅CMOS器件阈值的方法和CMOS器件。

背景技术

调节高K金属栅CMOS器件阈值的现有方法是：NMOS和PMOS的金属栅先沉积阻挡层和沉积PMOS功函数层(PMOS WFL)，再去除NMOS区域的PMOS WFL和调节NMOS区域的阻挡层厚度以调节NMOS阈值，再变化PMOS区域的PMOS WFL的厚度以调节PMOS阈值；再沉积NMOS功函数层(NMOS WFL)。

还有一种现有技术是通过调节NMOS区域金属栅阻挡层的厚度调节NMOS阈值，通过调节PMOS区域的NMOS WFL功函数层厚度调节PMOS阈值。

但是上述现有方法中NMOS和PMOS的金属栅功函数阈值的调节都基于阻挡层和功函数层材料的腐蚀，从而调节阻挡层和功函数层厚度，上述方法的厚度调节不精准，可控性差，从而器件阈值调节不可控，并且临近界面易造成对沟道的工艺损伤。

发明内容

本申请实施例通过提供一种调节高K金属栅CMOS器件阈值的方法和CMOS器件，解决了现有技术中高K金属栅CMOS器件阈值调节工艺存在的阻挡层和功函数层材料腐蚀厚度不精准，可控性差，器件阈值调节不可控，并且临近界面易造成对沟道的工艺损伤的技术问题。

一方面，为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种调节高K金属栅CMOS器件阈值的方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底包括NMOS区域和PMOS区域，所述NMOS区域包含第一鳍片和第二鳍片，所述PMOS区域包含第三鳍片和第四鳍片；

依次沉积第一、第二阻挡层和第一功函数层，第一阻挡层和第二阻挡层所用材料不同，第一功函数层材料与第二阻挡层材料不同；

去除所述NMOS区域上的第一功函数层；

在所述NMOS区域上进行处理，去除所述第一鳍片或所述第二鳍片上的所述第二阻挡层；

沉积第二功函数层、第三功函数层，第二功函数层和第三功函数层所用材料不同；

在所述PMOS区域上进行处理，去除所述第三鳍片或所述第四鳍片上的所述第三功函数层。

可选的，所述在所述NMOS区域上进行处理和所述在所述PMOS区域上进行处理的方法，包括以下任意一种或多种的组合：干法腐蚀、湿法腐蚀、灰化或剥离。

可选的，所述第一阻挡层、第二阻挡层材料不相同，且分别包含以下材料中的一种：TiN、TaN、TiNSi。

可选的，所述第二功函数层、第三功函数层材料不相同，且分别包含以下材料中的一种：Al、TiAl、TiAlCx、TiCx。

可选的，所述第一功函数层包含以下材料中的至少一种或多种的组合：TiN、TaN、TiNx、TaNx、TiNSi。

另一方面，提供一种CMOS器件，包括：