[发明专利]半导体器件的栅极结构及其形成方法在审
| 申请号： | 202110662770.2 | 申请日： | 2021-06-15 |
| 公开（公告）号： | CN114566501A | 公开（公告）日： | 2022-05-31 |
| 发明（设计）人： | 李欣怡;张文;徐志安 | 申请（专利权）人： | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L27/092 | 分类号： | H01L27/092;H01L21/8238 |
| 代理公司： | 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258 | 代理人： | 陈蒙 |
| 地址： | 中国台*** | 国省代码： | 台湾;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体器件 栅极 结构 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体器件，包括：
栅极堆叠，在衬底的有源区域之上，其中，所述栅极堆叠包括：
栅极电介质层；以及
第一功函数层，在所述栅极电介质层之上，所述第一功函数层包括以交替方式布置在所述栅极电介质层之上的多个第一层和多个第二层，所述多个第一层包括第一材料，所述多个第二层包括与所述第一材料不同的第二材料。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一材料是第一金属氮化物材料。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述第一金属氮化物材料包括TaN或TiN。
4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述第二材料是第二金属氮化物材料。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第二金属氮化物材料包括TaN或TiN。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅极堆叠还包括第二功函数层，所述第二功函数层在所述第一功函数层之上，所述第二功函数层包括与所述第一材料和所述第二材料不同的第三材料。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述第一功函数层是p型功函数层，并且其中，所述第二功函数层是n型功函数层。
8.一种半导体器件，包括：
栅极堆叠，在衬底的有源区域之上，其中，所述栅极堆叠包括：
栅极电介质层；
p型功函数层，在所述栅极电介质层之上，所述p型功函数层包括重复两次或更多次的成对层，所述成对层包括第一层和第二层，所述第一层包括第一金属氮化物材料，并且所述第二层包括与所述第一金属氮化物材料不同的第二金属氮化物材料；以及
n型功函数层，在所述p型功函数层之上。
9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述第一金属氮化物材料包括TaN或TiN。
10.一种用于形成半导体器件的方法，包括：
在衬底的有源区域之上形成牺牲栅极；
去除所述牺牲栅极以形成凹部；以及
在所述凹部中形成替换栅极，其中，形成所述替换栅极包括：
在所述凹部中形成栅极电介质层；以及
在所述栅极电介质层之上形成第一功函数层，其中，形成所述第一功函数层包括两次或更多次形成成对层，所述成对层包括第一层和第二层，所述第一层包括第一金属氮化物材料，并且所述第二层包括与所述第一金属氮化物材料不同的第二金属氮化物材料。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的；包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的；包括有热磁组件的
