[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本公开实施例提供一种半导体装置的形成方法。在栅极置换工艺中，移除与置换个别栅极堆叠的每一个中的不同材料，可调整个别半导体装置的临界电压。移除与置换步骤有助于保持填充材料所用的整体工艺容许范围大到足以完整填充。

技术领域

本公开实施例涉及半导体装置，尤其涉及调整个别半导体装置的临界电压的方法。

背景技术

半导体装置用于多种电子应用如个人电脑、手机、数字相机与其他电子设备。半导体装置的制作方法通常为依序沉积绝缘或介电层、导电层与半导体层的材料于半导体基板上，并采用光刻图案化多种材料层以形成电子构件与单元于基板上。

半导体产业持续缩小最小结构尺寸以改善多种电子构件(如晶体管、二极管、电阻、电容或类似物)的集成密度，以让更多构件整合至给定面积中。然而随着最小结构尺寸缩小，需要解决额外产生的问题。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种半导体装置的形成方法，以解决上述至少一个问题。

本公开一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：沉积栅极介电层于第一区、第二区与第三区上；沉积第一金属材料于第一区、第二区与第三区上；沉积第一功函数层于第一区、第二区与第三区上；形成第一盖层于第一功函数层上的第一区、第二区与第三区上，且第一盖层包括绝缘材料；自第二区移除第一盖层；自第一区移除第一盖层与第一功函数层；以及在自第一区移除第一功函数层之后，沉积填充材料于第一区、第二区与第三区上。

本公开一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：形成第一栅极堆叠的第一栅极材料于第一装置区中，其中形成第一栅极材料的步骤包括：沉积栅极介电层于第一装置区上；沉积阻挡层于第一装置区上；沉积第一功函数层于第一装置区上；形成第一盖层于第一功函数层上的第一装置区上，且且第一盖层包括硅为主的介电材料；以及形成第二功函数层于第一装置区中的第一盖层上；以及沉积填充材料于第一装置区上，且第一栅极堆叠形成具有第一临界电压的第一晶体管。

本公开一实施例提供的半导体装置，包括：第一栅极堆叠，位于第一半导体鳍状物上，且第一栅极堆叠包括第一金属材料；第二栅极堆叠，位于第二半导体鳍状物上，第二栅极堆叠包括第一金属材料与第一金属材料上的第一p型金属材料，且第一金属材料与第一p型金属材料不同；以及第三栅极堆叠，位于第三半导体鳍状物上，第三栅极堆叠包括第一金属材料、第一p型金属材料与第一介电盖层，其中第一栅极堆叠、第二栅极堆叠与第三栅极堆叠包括n型金属材料，第一栅极堆叠中的n型金属材料物理接触第一金属材料，第二栅极堆叠中的n型金属材料物理接触第一p型金属材料，且第三栅极堆叠中的n型金属材料物理接触第一介电盖层。

附图说明

图1为一些实施例中，形成半导体鳍状物的透视图。

图2为一些实施例中，形成源极/漏极区的附图。

图3为一些实施例中，形成栅极堆叠所用材料的附图。

图4为一些实施例中，移除第一盖层的工艺的附图。

图5为一些实施例中，移除第一盖层的另一工艺的附图。

图6为一些实施例中，移除第一p型金属功函数层的工艺的附图。

图7为一些实施例中，沉积第一n型金属功函数层的附图。

图8为一些实施例中，沉积填充材料的附图。

图9为一些实施例中，形成盖的附图。

附图标记如下：

H₁:第一高度

H₂:第二高度

H₃:第三高度