[发明专利]晶体管的栅极结构、半导体器件及其形成方法在审
| 申请号： | 202010546169.2 | 申请日： | 2020-06-16 |
| 公开（公告）号： | CN112310199A | 公开（公告）日： | 2021-02-02 |
| 发明（设计）人： | 萧茹雄;苏庆煌;龚伯涵;卢颖新;黄一珊 | 申请（专利权）人： | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/423 | 分类号： | H01L29/423;H01L21/28;H01L27/092;H01L21/8238 |
| 代理公司： | 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 | 代理人： | 章社杲;李伟 |
| 地址： | 中国台*** | 国省代码： | 台湾;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 晶体管 栅极 结构 半导体器件 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体器件，包括：
晶体管的沟道组件；以及
栅极组件，设置在所述沟道组件上方，其中，所述栅极组件包括：
介电层；
第一功函金属层，设置在所述介电层上方；
填充金属层，设置在所述第一功函金属层上方；以及
第二功函金属层，设置在所述填充金属层上方。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述填充金属层的至少一部分在截面图中具有凹形轮廓。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中：
所述填充金属层的上部具有U形截面轮廓；以及
所述填充金属层的下部具有“I”形截面轮廓。
4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述截面图中的所述凹形轮廓至少部分地由所述填充金属层的多个垂直突出侧部限定，其中，所述半导体器件还包括设置在所述填充金属层上方的栅极接触件，并且其中，所述栅极接触件的一部分设置在所述填充金属层的垂直突出侧部之间。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述栅极接触件与所述第一功函金属层和所述第二功函金属层物理接触。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述填充金属层的最上表面设置在所述第一功函金属层的最上表面上方和所述第二功函金属层的最上表面上方。
7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：
所述第一功函金属层包括第一类型功函金属。
所述第二功函金属层包括第二类型功函金属；以及
所述第一类型功函金属是p型功函金属，并且所述第二类型功函金属是n型功函金属，反之亦然。
8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中：
所述栅极组件还包括设置在所述填充金属层上方但设置在所述第二功函金属层下方的第三功函金属层；以及
所述第三功函金属层包括所述第一类型功函金属。
9.一种晶体管的栅极结构，包括：
栅极介电层；
第一功函金属层，位于所述栅极介电层上方；
填充金属层，位于所述第一功函金属层上方，其中，所述填充金属层包括U形凹槽；以及
第二功函金属层，位于所述U形凹槽中；
其中，所述填充金属层的上表面比所述第一功函金属层和所述第二功函金属层更高。
10.一种形成半导体器件的方法，包括：
形成栅极介电层；
在所述栅极介电层上方沉积第一功函金属层；
在所述第一功函金属层上方沉积填充金属层，其中，所述填充金属层限定凹形凹槽；
在所述凹形凹槽中沉积第二功函金属层；
在所述第一功函金属层、所述填充金属层和所述第二功函金属层上方形成介电材料；
蚀刻穿过所述介电材料的开口，其中，所述开口暴露所述填充金属层的多个段的上表面和侧面；以及
用导电栅极接触件填充所述开口，其中，所述填充金属层的所述多个段垂直地突出至所述导电栅极接触件中。
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