[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，包括：

栅极电介质，位于衬底上方；

栅电极，位于所述栅极电介质上方，所述栅电极包括：

功函调整层，位于所述栅极电介质上方；

胶层，位于所述功函调整层上方；

填充层，位于所述胶层上方；以及

空隙，由所述填充层、所述胶层和所述功函调整层中的至少一个的内表面限定，所述内表面处的所述栅电极的材料包括功函调整元素。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述内表面是所述填充层的内表面，并且其中，所述功函调整层是所述胶层和所述栅极电介质之间的唯一功函调整层。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述内表面是所述胶层的内表面，并且其中，所述功函调整层是多个功函调整层中的位于所述胶层和所述栅极电介质之间的一个。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述内表面是所述功函调整层的内表面，并且其中，所述功函调整层是多个功函调整层中的位于所述胶层和所述栅极电介质之间的一个。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述功函调整元素是氟、氮、氧、氯、硼或硅。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述内表面处的所述栅电极的材料包括浓度在1at.％至28at.％范围内的功函调整元素。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

接触件，位于所述栅电极上方，所述空隙进一步由所述接触件的底面限定。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

隔离区域，邻近所述栅电极的端部，所述空隙进一步由所述隔离区域的侧壁限定。

9.一种半导体器件，包括：

第一晶体管，包括：

第一沟道区域，所述第一沟道区域具有第一长度；以及

第一栅极结构，位于所述第一沟道区域上方，所述第一栅极结构包括第一栅电极，所述第一栅电极在其中具有空隙；以及

第二晶体管，包括：

第二沟道区域，所述第二沟道区域具有第二长度，所述第二长度大于所述第一长度；以及

第二栅极结构，位于所述第二沟道区域上方，所述第二栅极结构包括第二栅电极，所述第二栅电极没有空隙，所述第二栅电极具有与所述第一栅电极不同的功函。

10.一种形成半导体器件的方法，包括：

去除伪栅极以在栅极间隔件之间形成凹槽；

在所述凹槽中沉积栅极介电层；

在所述栅极介电层上沉积栅电极层，所述栅电极层的内表面限定空隙；

平坦化所述栅电极层的顶面，直至所述空隙在所述栅电极层的所述顶面处暴露；以及

在所述空隙中实施第一栅极处理工艺，所述第一栅极处理工艺增加所述栅电极层的限定所述空隙的所述内表面处的功函调整元素的浓度。