[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括：

在半导体沟道层上方沉积栅极介电层；

在所述栅极介电层上方沉积功函(WF)金属层；

形成蚀刻掩模，所述蚀刻掩模覆盖所述功函金属层的第二部分并且在所述功函金属层的第一部分之上具有开口；

穿过所述蚀刻掩模蚀刻所述功函金属层，从而去除所述功函金属层的所述第一部分，同时保留所述功函金属层的所述第二部分，其中，在所述蚀刻之后，所述功函金属层的所述第二部分的侧壁暴露；

在所述功函金属层的所述第二部分的所述侧壁上形成第一阻挡件；以及

沉积栅极金属层，其中，所述栅极金属层的第一部分沉积在所述栅极介电层上方并且与所述第一阻挡件处于相同层级，所述栅极金属层的第二部分沉积在所述第一阻挡件和所述功函金属层的所述第二部分上方，并且所述第一阻挡件设置在所述栅极金属层的所述第一部分和所述功函金属层的所述第二部分之间。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述栅极金属层包括铝，并且所述第一阻挡件对于铝具有低介电常数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一阻挡件的形成包括将氧化剂施加至所述功函金属层的所述第二部分的所述侧壁。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述氧化剂包括H₂O₂或臭氧化去离子水。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一阻挡件的形成包括选择性地沉积含钨层作为所述第一阻挡件，其中，所述含钨层沉积在所述功函金属层的所述第二部分的所述侧壁上，但是不沉积在所述栅极介电层上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一阻挡件的形成包括施加具有WCl₅和H₂的前体以及作为还原剂的B₂H₆或SiH₄；WF₆和SiH₄；WF₆和H₂；或双(二甲基酰胺基-W)。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一阻挡件的形成包括用氟自由基选择性地处理所述功函金属层的所述第二部分的所述侧壁。

8.根据权利要求1所述的方法，在所述第一阻挡件的形成之后，并且在所述栅极金属层的沉积之前，还包括：

去除所述蚀刻掩模，从而暴露所述功函金属层的所述第二部分的顶面；以及

在所述功函金属层的所述第二部分的所述顶面上形成第二阻挡件。

9.一种形成半导体结构的方法，包括：

在衬底上方沉积栅极介电层；

在所述栅极介电层上方沉积功函(WF)金属层，其中，所述栅极介电层和所述功函金属层沉积在限定用于具有不同阈值电压的第一器件和第二器件的所述衬底的区域上方；

形成蚀刻掩模，所述蚀刻掩模覆盖用于所述第二器件的所述功函金属层；

穿过所述蚀刻掩模蚀刻所述功函金属层，从而去除所述功函金属层的第一部分，同时保留所述功函金属层的第二部分，其中，在所述蚀刻之后，所述功函金属层的所述第二部分的侧壁暴露；

去除所述蚀刻掩模，从而暴露所述功函金属层的所述第二部分的顶面；以及

在所述功函金属层的所述第二部分的所述侧壁上形成第一阻挡件，并且在所述功函金属层的所述第二部分的所述顶面上形成第二阻挡件。

10.一种半导体结构，包括：

第一晶体管，与第二晶体管相邻，其中，所述第一晶体管包括位于栅极介电层上方的第一栅极金属层，并且所述第二晶体管包括位于所述栅极介电层上方的第二栅极金属层，其中，所述第一栅极金属层和所述第二栅极金属层包括不同的材料；以及

第一阻挡件，横向设置在所述第一栅极金属层与所述第二栅极金属层之间，其中，所述第一栅极金属层与所述第二栅极金属层中的一个包括铝，并且所述第一阻挡件对于铝具有低介电常数。