[发明专利]N型半导体器件及其制造方法

摘要

本发明公开了一种N型半导体器件，包括：形成于硅衬底表面上的栅极结构；栅极结构形成于凹槽中，包括依次叠加的栅介质层、N型功函数层和金属栅；沟道区形成于硅衬底表面中；N型半导体器件的工艺节点为7nm以下，凹槽的宽度为20nm以下；N型功函数层的厚度减薄到满足金属栅对所述凹槽进行完全填充的要求；N型功函数层的材料采用TaAl，利用TaAl的功函数接近所述底的导带底的特性来减少N型半导体器件的阈值电压，使功函数层的厚度和器件阈值电压同时满足7nm以下的工艺节点的器件要求。本发明还公开了一种N型半导体器件的制造方法。本发明能使N型功函数层的材料同时满足厚度缩小以及阈值电压减少的要求，能很好应用于7nm以下工艺节点的制程中。

主权项

1.一种N型半导体器件，其特征在于，包括：/n形成于硅衬底表面上的栅极结构；/n所述栅极结构形成于凹槽中，所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层、N型功函数层和金属栅；所述栅介质层形成于所述凹槽的侧面和底部表面，所述N型功函数层形成于所述栅介质层的表面，所述金属栅将所述凹槽完全填充；/nP型掺杂的沟道区形成于所述硅衬底表面中，被所述栅极结构覆盖的所述沟道区的表面用于形成沟道；/nN型半导体器件的工艺节点为7nm以下，所述凹槽的宽度为20nm以下；所述N型功函数层的厚度减薄到满足所述金属栅对所述凹槽进行完全填充的要求；/n所述N型功函数层的材料采用TaAl，利用TaAl的功函数接近所述硅衬底的导带底的特性来减少所述N型半导体器件的阈值电压，使所述功函数层的厚度和所述N型半导体器件的阈值电压同时满足7nm以下的工艺节点的器件要求。/n