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      具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法與流程

      文檔序號(hào):12129270閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,包括:

      在基底上提供具有相同結(jié)構(gòu)的第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)與第二堆疊柵極結(jié)構(gòu),其中所述第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)與所述第二堆疊柵極結(jié)構(gòu)分別包括第一型的第一功函數(shù)金屬層;

      形成圖案化硬掩模層,其中所述圖案化硬掩模層暴露出所述第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)的所述第一功函數(shù)金屬層且覆蓋所述第二堆疊柵極結(jié)構(gòu)的所述第一功函數(shù)金屬層;以及

      對(duì)所述圖案化硬掩模層所暴露出的所述第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)的所述第一功函數(shù)金屬層進(jìn)行第一氣體處理,其中所述第一氣體處理所使用的氣體包括含氮?dú)怏w或含氧氣體。

      2.如權(quán)利要求1所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述第一功函數(shù)金屬層的形成方法包括原子層沉積法。

      3.如權(quán)利要求1所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)與所述第二堆疊柵極結(jié)構(gòu)分別還包括柵介電層,分別設(shè)置于所述第一功函數(shù)金屬層與所述基底之間。

      4.如權(quán)利要求3所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述柵介電層的形成方法包括原子層沉積法。

      5.如權(quán)利要求3所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)與所述第二堆疊柵極結(jié)構(gòu)分別還包括介面層,分別設(shè)置于所述柵介電層與所述基底之間。

      6.如權(quán)利要求5所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述介面層的形成方法包括熱氧化法或化學(xué)氣相沉積法。

      7.如權(quán)利要求3所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)與所述第二堆疊柵極結(jié)構(gòu)分別還包括阻障層,分別設(shè)置于所述第一功函數(shù)金屬層與所述柵介電層之間。

      8.如權(quán)利要求7所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述阻障層包括單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。

      9.如權(quán)利要求7所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述阻障層的形成方法包括原子層沉積法。

      10.如權(quán)利要求1所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,還包括在所述基底上提供第三堆疊柵極結(jié)構(gòu),其中所述第三堆疊柵極結(jié)構(gòu)具有所述第一型的第二功函數(shù)金屬層,且所述第二功函數(shù)金屬層與所述第一功函數(shù)金屬層具有不同厚度。

      11.如權(quán)利要求10所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,還包括在所述基底上提供第四堆疊柵極結(jié)構(gòu),其中所述第四堆疊柵極結(jié)構(gòu)與所述第三堆疊柵極結(jié)構(gòu)具有相同結(jié)構(gòu),且所述圖案化硬掩模層暴露出所述第三堆疊柵極結(jié)構(gòu)的所述第二功函數(shù)金屬層且覆蓋所述第四堆疊柵極結(jié)構(gòu)的所述第二功函數(shù)金屬層。

      12.如權(quán)利要求11所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,還包括對(duì)所述圖案化硬掩模層所暴露出的所述第三堆疊柵極結(jié)構(gòu)的所述第二功函數(shù)金屬層進(jìn)行所述第一氣體處理。

      13.如權(quán)利要求1所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,還包括在所述基底上提供第五堆疊柵極結(jié)構(gòu),其中所述第五堆疊柵極結(jié)構(gòu)與所述第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)的差異在于所述第五堆疊柵極結(jié)構(gòu)不具有所述第一功函數(shù)金屬層。

      14.如權(quán)利要求13所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,在移除所述圖案化硬掩模層之后,還包括形成所述第五堆疊柵極結(jié)構(gòu)的第二型的第三功函數(shù)金屬層。

      15.如權(quán)利要求1所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述含氮?dú)怏w包括N2或NH3

      16.如權(quán)利要求1所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述含氧氣體包括O2或O3。

      17.如權(quán)利要求1所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,還包括在進(jìn)行所述第一氣體處理之后,移除所述圖案化硬掩模層。

      18.如權(quán)利要求1所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,還包括:

      在所述第一堆疊柵極結(jié)構(gòu)的所述第一功函數(shù)金屬層上形成第二型的第四功函數(shù)金屬層;以及

      在所述第二堆疊柵極結(jié)構(gòu)的所述第一功函數(shù)金屬層上形成所述第二型的第五功函數(shù)金屬層。

      19.如權(quán)利要求18所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,還包括對(duì)所述第四功函數(shù)金屬層與所述第五功函數(shù)金屬層中的一者進(jìn)行第二氣體處理,其中所述第二氣體處理使用的氣體包括含氮?dú)怏w或含氧氣體。

      20.如權(quán)利要求18所述的具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件的功函數(shù)調(diào)整方法,其中所述第四功函數(shù)金屬層與所述第五功函數(shù)金屬層具有相同或不同的厚度。

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