本發(fā)明的實施例涉及一種半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體裝置的大小不斷按比例縮減，已開發(fā)出三維多柵極結(jié)構(gòu)(例如鰭型場效晶體管(fin-typefieldeffecttransistor，finfet))以取代平面的互補金屬氧化物半導(dǎo)體(complementarymetaloxidesemiconductor，cmos)裝置。鰭型場效晶體管的結(jié)構(gòu)性特征為從襯底的表面直立延伸的硅系鰭，且包繞于由所述鰭形成的導(dǎo)電溝道周圍的柵極進一步提供對所述溝道的更好的電性控制。

目前，為了實現(xiàn)具有低且對稱的閾值電壓(vth)的n型鰭型場效晶體管及p型鰭型場效晶體管，在n型鰭型場效晶體管及p型鰭型場效晶體管的金屬柵極制作中使用不同的功函數(shù)金屬。在目前的金屬柵極回蝕(etchback)工藝期間，鰭型場效晶體管的良率(yieldrate)及可靠性可能劣化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提出一種半導(dǎo)體裝置，包括襯底、絕緣體、柵極介電層、第一柵極結(jié)構(gòu)及第二柵極結(jié)構(gòu)。所述襯底包括溝槽、第一半導(dǎo)體鰭及第二半導(dǎo)體鰭。所述第一柵極結(jié)構(gòu)配置于所述柵極介電層上并局部地覆蓋所述第一半導(dǎo)體鰭。所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括第一金屬柵極及覆蓋所述第一金屬柵極的第一介電頂蓋。所述第二柵極結(jié)構(gòu)配置于所述柵極介電層上并局部地覆蓋所述第二半導(dǎo)體鰭。所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括第二金屬柵極及覆蓋所述第二金屬柵極的第二介電頂蓋。所述第一金屬柵極的功函數(shù)小于所述第二金屬柵極的功函數(shù)，且所述第一介電頂蓋的厚度小于所述第二介電頂蓋的厚度。

附圖說明

結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說明，會最好地理解本發(fā)明的各個方面。應(yīng)注意，根據(jù)本行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)慣例，各種特征并非按比例繪制。事實上，為論述清晰起見，可任意增大或減小各種特征的尺寸。

圖1a至圖1k是根據(jù)某些實施例的半導(dǎo)體裝置的n型鰭型場效晶體管的制作方法的立體圖。

圖2a至圖2k是根據(jù)某些實施例的半導(dǎo)體裝置的p型鰭型場效晶體管的制作方法的立體圖。

[符號的說明]

100：襯底

100a：圖案化襯底

102a：墊層

102a’：圖案化墊層

102b：掩模層

102b’：圖案化掩模層

104：圖案化光刻膠層

106：溝槽

108a：第一半導(dǎo)體鰭

108b：第二半導(dǎo)體鰭

110：絕緣材料

110’：經(jīng)拋光的絕緣材料

110a：絕緣體

112：柵極介電層

114a：第一擬柵極條

114b：第二擬柵極條

116a：第一間隔壁

116b：第二間隔壁

118：圖案化介電層

120：第一金屬柵極

120a：第一功函數(shù)金屬

120b：第一主金屬

122：第二金屬柵極

122a：第二功函數(shù)金屬

122b：第二主金屬

124a：第一介電頂蓋

124b：第二介電頂蓋

c1：第一空腔

c2：第二空腔

d1、d2：長度方向

gr1：第一柵極凹陷

gr2：第二柵極凹陷

sw1、sw2：側(cè)壁

t1、t2、t3、t4：頂表面

th1、th2：最大厚度

具體實施方式

以下公開內(nèi)容提供用于實作所提供主題的不同特征的許多不同的實施例或?qū)嵗?。以下闡述組件及排列的具體實例以簡化本公開內(nèi)容。當(dāng)然，這些僅為實例且不旨在進行限制。舉例來說，以下說明中將第一特征形成于第二特征“之上”或第二特征“上”可包括其中第一特征及第二特征被形成為直接接觸的實施例，且也可包括其中第一特征與第二特征之間可形成有附加特征、進而使得所述第一特征與所述第二特征可能不直接接觸的實施例。另外，本公開內(nèi)容可能在各種實例中重復(fù)參考編號及/或字母。這種重復(fù)是出于簡潔及清晰的目的，而不是自身表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關(guān)系。

此外，為易于說明，本文中可能使用例如“之下(beneath)”、“下面(below)”、“下部的(lower)”、“上方(above)”、“上部的(upper)”等空間相對性用語來闡述圖中所示的一個元件或特征與另一(其他)元件或特征的關(guān)系。所述空間相對性用語旨在除圖中所繪示的取向外還囊括裝置在使用或操作中的不同取向。設(shè)備可具有其他取向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他取向)且本文中所用的空間相對性描述語可同樣相應(yīng)地進行解釋。

本發(fā)明的實施例闡述鰭型場效晶體管的示例性制作工藝。在本發(fā)明的某些實施例中可在塊狀硅(bulksilicon)襯底上形成鰭型場效晶體管。再者，作為替代形式，可在絕緣體上硅(silicon-on-insulator，soi)襯底或絕緣體上鍺(germanium-on-insulator，goi)襯底上形成鰭型場效晶體管。此外，根據(jù)實施例，所述硅襯底可包括其他導(dǎo)電層或其他半導(dǎo)體元件(例如晶體管、二極管等)。所述實施例在本上下文中不受限制。

圖1a至圖1k是根據(jù)某些實施例的半導(dǎo)體裝置的n型鰭型場效晶體管的制作方法的立體圖，且圖2a至圖2k是根據(jù)某些實施例的半導(dǎo)體裝置的p型鰭型場效晶體管的制作方法的立體圖。

參照圖1a及圖2a，提供襯底100。在一個實施例中，襯底100包括晶體硅襯底(例如，晶片)。根據(jù)設(shè)計要求，襯底100可包括各種n型摻雜區(qū)及p型摻雜區(qū)。圖1a中所示的襯底100的部分被摻雜以n型摻雜劑，而圖2a中所示的襯底100的部分被摻雜以p型摻雜劑。舉例來說，所述p型摻雜劑可為硼或bf2或者其組合，而所述n型摻雜劑可為磷、砷或其組合。在某些實施例中，包括n型摻雜區(qū)及p型摻雜區(qū)的襯底100可為n型襯底或p型襯底，所述n型襯底具有形成于其中的p型摻雜區(qū)(例如，p井)，所述p型襯底具有形成于其中的n型摻雜區(qū)(例如，n井)。在某些替代實施例中，包括n型摻雜區(qū)及p型摻雜區(qū)的襯底100可由下列制成：其他合適的元素半導(dǎo)體，例如金剛石或鍺；合適的化合物半導(dǎo)體，例如砷化鎵、碳化硅、砷化銦或磷化銦；或者合適的合金半導(dǎo)體，例如碳化硅鍺、磷化鎵砷或磷化鎵銦。

在某些實施例中，在襯底100的n型摻雜區(qū)(在圖1a中示出)及p型摻雜區(qū)(在圖2a中示出)上依序形成墊層102a及掩模層102b。墊層102a可為例如由熱氧化(thermaloxidation)工藝形成的氧化硅薄膜。墊層102a可作為襯底100與掩模層102b之間的粘著層。墊層102a也可作為刻蝕掩模層102b的刻蝕終止層。舉例來說，掩模層102b是通過低壓化學(xué)氣相沉積(low-pressurechemicalvapordeposition，lpcvd)或等離子體增強型化學(xué)氣相沉積(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，pecvd)而形成的氮化硅層。掩模層102b在后續(xù)光刻(photolithography)工藝期間被用作硬掩模。接著，在掩模層102b上形成具有預(yù)定圖案的圖案化光刻膠層104。

參照圖1a至圖1b以及圖2a至圖2b，依序刻蝕未被圖案化光刻膠層104覆蓋的掩模層102b及墊層102a，以形成圖案化掩模層102b’及圖案化墊層102a’，從而暴露出下面的襯底100。利用圖案化掩模層102b’、圖案化墊層102a’及圖案化光刻膠層104作為掩模，將襯底100圖案化以形成圖案化襯底100a?？涛g襯底100被圖案化掩模層102b’、圖案化墊層102a’及圖案化光刻膠層104所暴露出的部分，以形成溝槽106、形成于n型區(qū)(在圖1b中示出)中的至少一個第一半導(dǎo)體鰭108a及形成于p型區(qū)(在圖2b中示出)中的至少一個第二半導(dǎo)體鰭108b。第一半導(dǎo)體鰭108a是n型半導(dǎo)體鰭，且第二半導(dǎo)體鰭108b是p型半導(dǎo)體鰭。圖1b中所示的第一半導(dǎo)體鰭108a的數(shù)目以及圖2b中所示的第二半導(dǎo)體鰭108b的數(shù)目僅用于說明，在某些替代實施例中，根據(jù)實際設(shè)計要求，可形成兩個或更多個第一半導(dǎo)體鰭108a及第二半導(dǎo)體鰭108b。在將襯底100圖案化之后，第一半導(dǎo)體鰭108a及第二半導(dǎo)體鰭108b被圖案化掩模層102b’、圖案化墊層102a’及圖案化光刻膠層104覆蓋。形成于襯底100的n型區(qū)(在圖1b中示出)中的兩個鄰近的溝槽106通過第一半導(dǎo)體鰭108a彼此間隔開，且形成于襯底100的p型區(qū)(在圖2b中示出)中的兩個鄰近的溝槽106通過第二半導(dǎo)體鰭108b彼此間隔開。

第一半導(dǎo)體鰭108a的高度、第二半導(dǎo)體鰭108b的高度及溝槽106的深度介于約5nm至約500nm的范圍內(nèi)。在形成第一半導(dǎo)體鰭108a、第二半導(dǎo)體鰭108b及溝槽106之后，接著移除圖案化光刻膠層104。在一個實施例中，可進行清洗(cleaning)工藝來移除圖案化襯底100a的天然氧化物?？衫媒?jīng)稀釋的氫氟(dilutedhydrofluoric，dhf)酸或其他合適的清洗溶液來進行所述清洗工藝。

參照圖1b至圖1c及圖2b至圖2c，在圖案化襯底100a之上形成絕緣材料110，以覆蓋形成于n型區(qū)(在圖1c中示出)中的第一半導(dǎo)體鰭108a及形成于p型區(qū)(在圖2c中示出)中的第二半導(dǎo)體鰭108b。此外，絕緣材料110填充溝槽106。除第一半導(dǎo)體鰭108a及第二半導(dǎo)體鰭108b之外，絕緣材料110進一步覆蓋圖案化墊層102a’及圖案化掩模層102b’。舉例來說，絕緣材料110包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、旋涂(spin-on)介電材料或低介電常數(shù)的介電材料?？赏ㄟ^高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(high-density-plasmachemicalvapordeposition，hdp-cvd)、次大氣壓化學(xué)氣相沉積(sub-atmosphericcvd，sacvd)或旋涂來形成絕緣材料110。

參照圖1c至圖1d及圖2c至圖2d，舉例來說，進行化學(xué)機械拋光工藝來移除絕緣材料110的一部分、圖案化掩模層102b’及圖案化墊層102a’，直至暴露出第一半導(dǎo)體鰭108a的頂表面t1及第二半導(dǎo)體鰭108b的頂表面t2為止。如圖1d及圖2d中所示，在對絕緣材料110進行拋光之后，形成經(jīng)拋光的絕緣材料110’，且經(jīng)拋光的絕緣材料110’的頂表面t3與第一半導(dǎo)體鰭108a的頂表面t1及第二半導(dǎo)體鰭108b的頂表面t2實質(zhì)上共平面。

參照圖1d至圖1e及圖2d至圖2e，通過刻蝕工藝局部地移除經(jīng)拋光的絕緣材料110’，進而在圖案化襯底100a上形成絕緣體110a，且每一絕緣體110a對應(yīng)地位于其中一個溝槽106中。在某些實施例中，所述刻蝕工藝可為使用氫氟酸(hydrofluoricacid，hf)的濕刻蝕(wetetching)工藝或干刻蝕(dryetching)工藝。絕緣體110a的頂表面t4低于第一半導(dǎo)體鰭108a的頂表面t1及第二半導(dǎo)體鰭108b的頂表面t2。換句話說，第一半導(dǎo)體鰭108a及第二半導(dǎo)體鰭108b從絕緣體110a的頂表面t4突出，且因此暴露出第一半導(dǎo)體鰭108a的側(cè)壁sw1及第二半導(dǎo)體鰭108b的側(cè)壁sw2。

參照圖1e至圖1f及圖2e至圖2f，在形成絕緣體110a之后，形成柵極介電層112以共形地覆蓋絕緣體110a的頂表面t4、第一半導(dǎo)體鰭108a的頂表面t1、第二半導(dǎo)體鰭108b的頂表面t2、第一半導(dǎo)體鰭108a的側(cè)壁sw1及第二半導(dǎo)體鰭108b的側(cè)壁sw2。在某些實施例中，柵極介電層112可包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或高介電常數(shù)的介電質(zhì)。高介電常數(shù)的介電質(zhì)包括金屬氧化物。用于高介電常數(shù)的介電質(zhì)的金屬氧化物的實例包括li、be、mg、ca、sr、sc、y、zr、hf、al、la、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu的氧化物及/或其混合物。在一個實施例中，柵極介電層112是厚度在約0.2nm至50nm范圍內(nèi)的高介電常數(shù)的介電層?？赏ㄟ^例如原子層沉積(atomiclayerdeposition，ald)、化學(xué)氣相沉積(chemicalvapordeposition，cvd)、物理氣相沉積(physicalvapordeposition，pvd)、熱氧化或紫外臭氧氧化(uv-ozoneoxidation)等合適的工藝來形成柵極介電層112。

參照圖1f至圖1g及圖2f至圖2g，在柵極介電層112上形成至少一個第一擬柵極條114a及至少一個第二擬柵極條114b，其中第一擬柵極條114a局部地覆蓋第一半導(dǎo)體鰭108a，而第二擬柵極條114b局部地覆蓋第二半導(dǎo)體鰭108b。第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b的長度方向d1不同于第一半導(dǎo)體鰭108a及第二半導(dǎo)體鰭108b的長度方向d2。在某些實施例中，第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b的長度方向d1垂直于第一半導(dǎo)體鰭108a及第二半導(dǎo)體鰭108b的長度方向d2。圖1g及圖2g中所示的第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b的數(shù)目僅用于說明，在某些替代實施例中，可根據(jù)實際設(shè)計要求形成更多的擬柵極條。第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b包含含硅材料，例如多晶硅、非晶硅或其組合。

如圖1g及圖2g中所示，在形成第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b之后，分別在第一擬柵極條114a的側(cè)壁上及第二擬柵極條114b的側(cè)壁上形成一對第一間隔壁116a及一對第二間隔壁116b。如圖1g及圖2g中所示，所述第一間隔壁116a及所述第二間隔壁116b形成于柵極介電層112上且沿第一擬柵極條114a的側(cè)壁及第二擬柵極條114b的側(cè)壁延伸。所述第一間隔壁116a及所述第二間隔壁116b是由例如氮化硅或sicon等介電材料而形成。所述第一間隔壁116a及所述第二間隔壁116b可包括單層式結(jié)構(gòu)或多層式結(jié)構(gòu)。由于所述第一間隔壁116a被第一擬柵極條114a間隔開，因此所述第一間隔壁116a之間的間隙實質(zhì)上等于第一擬柵極條114a的寬度。相似地，由于所述第二間隔壁116b被第二擬柵極條114b間隔開，因此所述第二間隔壁116b之間的間隙實質(zhì)上等于第二擬柵極條114b的寬度。

參照圖1h及圖2h，形成圖案化介電層118，以覆蓋未被第一擬柵極條114a、第二擬柵極條114b、第一間隔壁116a及第二間隔壁116b覆蓋的柵極介電層112。圖案化介電層118的頂表面與第一擬柵極條114a的頂表面及第二擬柵極條114b的頂表面實質(zhì)上共平面。在某些實施例中，在形成圖案化介電層118之前，可提前進行某些工藝(例如，柵極介電層112的圖案化工藝、半導(dǎo)體鰭凹陷(fin-recessing)工藝、對半導(dǎo)體鰭進行的應(yīng)變源極/漏極外延工藝、硅化(silicidation)工藝等)。不再對上述可選的工藝予以贅述。

參照圖1h至圖1i，移除第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b。在某些實施例中，例如通過刻蝕工藝來移除第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b。通過適當(dāng)?shù)剡x擇刻蝕劑，第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b被移除，同時不會對第一間隔壁116a及第二間隔壁116b、圖案化介電層118以及柵極介電層112造成顯著損壞。在移除第一擬柵極條114a及第二擬柵極條114b之后，在所述第一間隔壁116a之間形成第一空腔c1，且在所述第二間隔壁116b之間形成第二空腔c2。換句話說，柵極介電層112被第一空腔c1及第二空腔c2局部地暴露出。

參照圖1i至圖1j及圖2i至圖2j，在形成第一空腔c1及第二空腔c2之后，在第一空腔c1中形成第一金屬柵極120以使第一金屬柵極120填充第一空腔c1，并且在第二空腔c2中形成第二金屬柵極122以使第二金屬柵極122填充第二空腔c2。第一金屬柵極120局部地覆蓋第一半導(dǎo)體鰭108a，而第二金屬柵極122局部地覆蓋第二半導(dǎo)體鰭108b。第一金屬柵極120的功函數(shù)小于第二金屬柵極122的功函數(shù)。第一金屬柵極120包含配置于柵極介電層112上的第一功函數(shù)金屬120a及嵌于第一功函數(shù)金屬120a中的第一主金屬120b。第二金屬柵極122包含配置于柵極介電層112上的第二功函數(shù)金屬122a及嵌于第二功函數(shù)金屬122a中的第二主金屬122b。

在某些實施例中，可通過以下步驟形成第一金屬柵極120：依序沉積第一功函數(shù)金屬層及第一主金屬層；對位于第一空腔c1外部的所述第一功函數(shù)金屬層及所述第一主金屬層進行拋光；以及通過刻蝕工藝局部地移除第一空腔c1中的所述第一功函數(shù)金屬層及所述第一主金屬層，以形成第一金屬柵極120及位于所述第一間隔壁116a之間的第一柵極凹陷gr1。舉例來說，通過ar、o2、n2、he、so2、cl2、sicl4、sf6、bcl3、nf3、hbr、ch4、cf4、chf3、ch2f2、ch3f、c4f8、cxhyfz(x>0，y>0，z>0)或其組合對所述第一功函數(shù)金屬層及所述第一主金屬層進行回蝕(back-etch)。如圖1j中所示，由于刻蝕選擇性，與所述第一主金屬層相比，對所述第一功函數(shù)金屬層的刻蝕更為高效，所以第一主金屬120b會從第一功函數(shù)金屬120a的頂表面突出。

相似地，可通過以下步驟形成第二金屬柵極122：依序沉積第二功函數(shù)金屬層及第二主金屬層；對位于第二空腔c2外部的所述第二功函數(shù)金屬層及所述第二主金屬層進行拋光；以及通過另一刻蝕工藝局部地移除第二空腔c2中的所述第二功函數(shù)金屬層及所述第二主金屬層，以形成第二金屬柵極122及位于所述第二間隔壁116b之間的第二柵極凹陷gr2。舉例來說，通過ar、o2、n2、he、so2、cl2、sicl4、sf6、bcl3、nf3、hbr、ch4、cf4、chf3、ch2f2、ch3f、c4f8、cxhyfz(x>0，y>0，z>0)或其組合對所述第二功函數(shù)金屬層及所述第二主金屬層進行回蝕。如圖2j中所示，由于刻蝕選擇性，與所述第二主金屬層相比，對所述第二功函數(shù)金屬層的刻蝕更為高效，所以第二主金屬122b會從第二功函數(shù)金屬122a的頂表面突出。

應(yīng)注意，為了實現(xiàn)具有低且對稱的閾值電壓(vth)的n型鰭型場效晶體管及p型鰭型場效晶體管，第二功函數(shù)金屬122a比第一功函數(shù)金屬120a厚，且第二主金屬122b比第一主金屬120b薄。由于第二功函數(shù)金屬122a比第一主金屬120a厚，因而第二空腔c2中用于形成第二主金屬122b的空間小于第一空腔c1中用于形成第一主金屬120b的空間。因此，第一主金屬120b的寬度大于第二主金屬122b的寬度。

如圖1j及圖2j中所示，由于與第一功函數(shù)金屬120a相比，刻蝕工藝對第二功函數(shù)金屬122a的刻蝕更為高效，因此第二柵極凹陷gr2的最大深度大于第一柵極凹陷gr1的最大深度。

在某些實施例中，第一金屬柵極120的第一主金屬120b及第二金屬柵極122的第二主金屬122b可由相同的材料制成且具有相同的功函數(shù)；并且第一功函數(shù)金屬120a的功函數(shù)可小于第二功函數(shù)金屬122a的功函數(shù)。舉例來說，第一功函數(shù)金屬120a的功函數(shù)可小于第一主金屬120b的功函數(shù)，而第二功函數(shù)金屬122a的功函數(shù)可大于第二主金屬122b的功函數(shù)。在某些實施例中，具有較低的功函數(shù)(例如，4ev)的第一功函數(shù)金屬120a可包括鉭(ta)、氮化鉭(tan)、氮化鈦(tin)或其組合，而具有較高的功函數(shù)(例如，5.5ev)的第二功函數(shù)金屬122a可包括鉭(ta)、氮化鉭(tan)、氮化鈦(tin)或其組合；并且第一主金屬120b及第二主金屬122b包括鎢(w)等。舉例來說，第一主金屬120b及第二主金屬122b的功函數(shù)可為4.5ev。

參照圖1j至圖1k及圖2j至圖2k，在形成位于所述第一間隔壁116a之間的第一金屬柵極120及位于所述第二間隔壁116b之間的第二金屬柵極122之后，分別在第一柵極凹陷gr1及第二柵極凹陷gr2中形成第一介電頂蓋124a及第二介電頂蓋124b。第一介電頂蓋124a覆蓋第一金屬柵極120的頂表面，且第二介電頂蓋124b覆蓋第二金屬柵極122的頂表面。換句話說，第一主金屬120b嵌于第一功函數(shù)金屬120a及第一介電頂蓋124a中，而第二主金屬122b嵌于第二功函數(shù)金屬122a及第二介電頂蓋124b中。如圖1k及圖2k中所示，第一介電頂蓋124a的最大厚度th1小于第二介電頂蓋124b的最大厚度th2。

在第一柵極凹陷gr1中形成第一介電頂蓋124a之后，便已在柵極介電層112上形成包括第一金屬柵極120及第一介電頂蓋124a的第一柵極結(jié)構(gòu)，其中第一主金屬120b延伸至且嵌于第一介電頂蓋124a中。在第二柵極凹陷gr2中形成第二介電頂蓋124b之后，便已在柵極介電層112上形成包括第二金屬柵極122及第二介電頂蓋124b的第二柵極結(jié)構(gòu)，其中第二主金屬122b延伸至且嵌于第二介電頂蓋124b中。第一柵極結(jié)構(gòu)與第二柵極結(jié)構(gòu)具有相同的總厚度。在某些實施例中，覆蓋第一金屬柵極的側(cè)壁及第一介電頂蓋124a的側(cè)壁的一對第一間隔壁116a可被視作第一柵極結(jié)構(gòu)的一部分，且覆蓋第二金屬柵極的側(cè)壁及第二介電頂蓋124b的側(cè)壁的一對第二間隔壁116b可被視作第二柵極結(jié)構(gòu)的一部分。

在包括至少一個n型鰭型場效晶體管及至少一個p型鰭型場效晶體管的上述半導(dǎo)體裝置中，金屬柵極回蝕(etchback)工藝的工藝窗口得到放大。因此，鰭型場效晶體管的良率及可靠性得到增強。

根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，提供一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括襯底、多個絕緣體、柵極介電層、第一柵極結(jié)構(gòu)及第二柵極結(jié)構(gòu)。所述襯底包括多個溝槽、位于所述溝槽之間的第一半導(dǎo)體鰭及位于所述溝槽之間的第二半導(dǎo)體鰭。所述絕緣體位于所述溝槽中。所述柵極介電層覆蓋所述絕緣體、所述第一半導(dǎo)體鰭及所述第二半導(dǎo)體鰭。所述第一柵極結(jié)構(gòu)配置于所述柵極介電層上并局部地覆蓋所述第一半導(dǎo)體鰭。所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括第一金屬柵極及覆蓋所述第一金屬柵極的第一頂表面的第一介電頂蓋。所述第二柵極結(jié)構(gòu)配置于所述柵極介電層上并局部地覆蓋所述第二半導(dǎo)體鰭。所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括第二金屬柵極及覆蓋所述第二金屬柵極的第二頂表面的第二介電頂蓋。所述第一金屬柵極的功函數(shù)小于所述第二金屬柵極的功函數(shù)，且所述第一介電頂蓋的厚度小于所述第二介電頂蓋的厚度。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一半導(dǎo)體鰭是n型摻雜半導(dǎo)體鰭，且所述第二半導(dǎo)體鰭是p型摻雜半導(dǎo)體鰭。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一柵極結(jié)構(gòu)的厚度等于所述第二柵極結(jié)構(gòu)的厚度。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一柵極結(jié)構(gòu)進一步包括覆蓋所述第一金屬柵極的側(cè)壁及所述第一介電頂蓋的側(cè)壁的一對第一間隔壁，且所述第二柵極結(jié)構(gòu)進一步包括覆蓋所述第二金屬柵極的側(cè)壁及所述第二介電頂蓋的側(cè)壁的一對第二間隔壁。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一金屬柵極包含配置于所述柵極介電層上的第一功函數(shù)金屬及嵌于所述第一功函數(shù)金屬中的第一主金屬，所述第二金屬柵極包含配置于所述柵極介電層上的第二功函數(shù)金屬及嵌于所述第二功函數(shù)金屬中的第二主金屬，且所述第一功函數(shù)金屬的功函數(shù)小于所述第二功函數(shù)金屬的功函數(shù)。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一主金屬的功函數(shù)等于所述第二主金屬的功函數(shù)。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一主金屬延伸至所述第一介電頂蓋中，且所述第二主金屬延伸至所述第二介電頂蓋中。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一主金屬的寬度大于所述第二主金屬的寬度。

根據(jù)本發(fā)明的替代實施例，提供一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括襯底、多個絕緣體、柵極介電層、第一柵極結(jié)構(gòu)及第二柵極結(jié)構(gòu)。所述襯底包括多個溝槽、位于所述溝槽之間的第一半導(dǎo)體鰭及位于所述溝槽之間的第二半導(dǎo)體鰭。所述絕緣體位于所述溝槽中。所述柵極介電層覆蓋所述絕緣體、所述第一半導(dǎo)體鰭及所述第二半導(dǎo)體鰭。所述第一柵極結(jié)構(gòu)配置于所述柵極介電層上并局部地覆蓋所述第一半導(dǎo)體鰭。所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括一對第一間隔壁、第一金屬柵極及第一介電頂蓋，其中所述第一金屬柵極配置于所述一對第一間隔壁之間，位于所述一對第一間隔壁之間的第一柵極凹陷形成于所述第一金屬柵極上方，且所述第一介電頂蓋填充所述第一柵極凹陷。所述第二柵極結(jié)構(gòu)配置于所述柵極介電層上并局部地覆蓋所述第二半導(dǎo)體鰭。所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括一對第二間隔壁、第二金屬柵極及第二介電頂蓋，其中所述第二金屬柵極配置于所述一對第二間隔壁之間，位于所述一對第二間隔壁之間的第二柵極凹陷形成于所述第二金屬柵極上方，且所述第二介電頂蓋填充所述第二柵極凹陷。所述第一金屬柵極的功函數(shù)小于所述第二金屬柵極的功函數(shù)，且所述第一介電頂蓋的厚度小于所述第二介電頂蓋的厚度。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一半導(dǎo)體鰭是n型摻雜半導(dǎo)體鰭，且所述第二半導(dǎo)體鰭是p型摻雜半導(dǎo)體鰭。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一柵極結(jié)構(gòu)的厚度等于所述第二柵極結(jié)構(gòu)的厚度。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一金屬柵極包含配置于所述柵極介電層上的第一功函數(shù)金屬及嵌于所述第一功函數(shù)金屬中的第一主金屬，所述第二金屬柵極包含配置于所述柵極介電層上的第二功函數(shù)金屬及嵌于所述第二功函數(shù)金屬中的第二主金屬，且所述第一功函數(shù)金屬的功函數(shù)小于所述第二功函數(shù)金屬的功函數(shù)。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一主金屬的功函數(shù)等于所述第二主金屬的功函數(shù)。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一主金屬延伸至所述第一介電頂蓋中且所述第二主金屬延伸至所述第二介電頂蓋中。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一主金屬的寬度大于所述第二主金屬的寬度。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一柵極凹陷的深度小于所述第二柵極凹陷的深度。

根據(jù)本發(fā)明的又一些替代實施例，提供一種鰭型場效晶體管，所述鰭型場效晶體管包括襯底、多個絕緣體、柵極介電層、第一柵極結(jié)構(gòu)及第二柵極結(jié)構(gòu)。所述襯底包括多個溝槽、位于所述溝槽之間的第一半導(dǎo)體鰭及位于所述溝槽之間的第二半導(dǎo)體鰭。所述絕緣體位于所述溝槽中。所述柵極介電層覆蓋所述絕緣體、所述第一半導(dǎo)體鰭及所述第二半導(dǎo)體鰭。所述第一柵極結(jié)構(gòu)配置于所述柵極介電層上并局部地覆蓋所述第一半導(dǎo)體鰭。所述第一柵極結(jié)構(gòu)包含配置于所述柵極介電層上的第一功函數(shù)金屬、第一主金屬及第一介電頂蓋，其中所述第一主金屬嵌于所述第一功函數(shù)金屬及所述第一介電頂蓋中。所述第二柵極結(jié)構(gòu)配置于所述柵極介電層上并局部地覆蓋所述第二半導(dǎo)體鰭。所述第二柵極結(jié)構(gòu)包含配置于所述柵極介電層上的第二功函數(shù)金屬、第二主金屬及第二介電頂蓋，其中所述第二主金屬嵌于所述第二功函數(shù)金屬及所述第二介電頂蓋中。所述第一功函數(shù)金屬的功函數(shù)小于所述第二功函數(shù)金屬的功函數(shù)，且所述第一介電頂蓋的厚度小于所述第二介電頂蓋的厚度。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一半導(dǎo)體鰭是n型摻雜半導(dǎo)體鰭，且所述第二半導(dǎo)體鰭是p型摻雜半導(dǎo)體鰭。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一主金屬的功函數(shù)等于所述第二主金屬的功函數(shù)。

在所述的半導(dǎo)體裝置中，所述第一主金屬的寬度大于所述第二主金屬的寬度。

以上概述了若干實施例的特征，以使所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人員可更好地理解本發(fā)明的各個方面。所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)知，他們可容易地使用本發(fā)明作為設(shè)計或修改其他工藝及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)來施行與本文中所介紹的實施例相同的目的及/或?qū)崿F(xiàn)與本文中所介紹的實施例相同的優(yōu)點。所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識到，這些等效構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神及范圍，而且他們可在不背離本發(fā)明的精神及范圍的條件下對其作出各種改變、代替及變更。