[发明专利]一种半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制备方法，包括：

提供半导体衬底，所述衬底上至少包含第一鳍片和第二鳍片；

在所述衬底上沉积高功函金属材料层，以覆盖所述第一鳍片和所述第二鳍片；

在所述第二鳍片及两侧的所述高功函金属材料层上形成低功函金属材料层，以在所述第二鳍片上形成功函金属材料叠层；

沉积栅极图案掩膜层，蚀刻所述低功函金属材料层和所述高功函金属材料层，以在所述第一鳍片和所述第二鳍片上形成栅极结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述栅极结构后，执行退火步骤，以使所述第二鳍片上的所述低功函金属材料层中的低功函金属扩散至所述高功函金属材料层中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述栅极结构后，还包括沉积层间介质层并平坦化的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述平坦化去除所述层间介质层的同时，去除所述鳍片上剩余的所述高功函金属材料层和所述低功函金属材料层，以形成独立的双栅极无结结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，干法蚀刻所述低功函金属材料层和所述高功函金属材料层，以形成栅极结构。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述干法蚀刻选用Cl₂和O₂的组合，或者CHF₃和O₂的组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

在沉积高功函金属材料层之前，在所述第一鳍片区域和所述第二鳍片区域上进行不同类型的掺杂。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一鳍片两侧掺杂P型掺杂剂，以形成PMOS。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二鳍片两侧掺杂N型掺杂剂，以形成NMOS。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高功函金属材料层为Mo。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低功函金属材料层为Ta。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述衬底上沉积高功函金属材料层后，在所述第一鳍片两侧执行相同类型或者不同类型的离子注入，以形成相同或者不同的阈值电压。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二鳍片上沉积低功函金属材料层后，在所述第二鳍片两侧执行相同类型或者不同类型的离子注入，以形成相同或者不同的阈值电压。

14.一种具有独立双金属栅极无结结构的半导体器件，其包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的第一鳍片和第二鳍片；

所述第一鳍片两侧和所述第二鳍片两侧衬底中均匀的掺杂有不同类型的掺杂剂；

位于所述第一鳍片两侧的高功函金属材料层，以在所述第一鳍片区域形成独立的双栅极无结结构，

位于所述第二鳍片两侧的高功函金属材料层和低功函金属材料层，以在所述第二鳍片区域形成独立的双栅极无结结构。

15.根据权利要求14所述的半导体器件，其特征在于，所述高功函金属材料层为Mo。

16.根据权利要求14所述的半导体器件，其特征在于，所述低功函金属材料层为Ta。

17.根据权利要求14所述的半导体器件，其特征在于，所述第二鳍片两侧的掺杂剂为N型掺杂剂，以形成NMOS。

18.根据权利要求14所述的半导体器件，其特征在于，所述第二鳍片两侧的掺杂剂为P型掺杂剂，以形成PMOS。

19.根据权利要求14所述的半导体器件，其特征在于，所述第一鳍片上的高功函金属材料层和所述第二鳍片上的高功函金属材料层之间相互隔离。