[发明专利]金属氧化物半导体场效应晶体管器件及其制造方法

权利要求书

1.一种金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET器件，包括：

半导体基板；

有源区，在所述半导体基板上并在第一方向上延伸；以及

在所述半导体基板上的栅极结构，所述栅极结构在与所述第一方向相交的第二方向上跨过所述有源区延伸并包括依次堆叠在所述有源区上的界面层、高k层、第一金属层、功函数控制WFC层和第二金属层，所述高k层、所述第一金属层、所述WFC层和所述第二金属层中的每个包括面对所述半导体基板的下表面和与所述下表面相反的上表面，

其中所述WFC层的所述下表面在所述第一方向上比在所述第一金属层的所述下表面和所述高k层的所述上表面之间的第一界面长。

2.根据权利要求1所述的MOSFET器件，其中所述WFC层包括WFC材料，并且在所述第一界面上的所述WFC材料的浓度沿着所述第一方向是均匀的。

3.根据权利要求1所述的MOSFET器件，其中所述高k层、所述第一金属层和所述WFC层中的每个沿着所述第一方向具有均匀的厚度，

所述高k层在所述第一方向上比所述第一金属层短，以及

所述第一金属层和所述WFC层在所述第一方向上的长度基本上彼此相等。

4.根据权利要求3所述的MOSFET器件，其中所述有源区包括从所述半导体基板突出的鳍结构，并且所述鳍结构包括在所述第二方向上彼此间隔开的侧表面，

所述栅极结构在所述鳍结构的上表面和所述鳍结构的两个所述侧表面上延伸，并且所述栅极结构包括在所述第一方向上彼此间隔开的侧表面，

间隔物分别在所述栅极结构的所述侧表面上，以及

所述间隔物的内侧表面具有与所述第一界面相邻的相应台阶。

5.根据权利要求1所述的MOSFET器件，其中所述第一金属层和所述第二金属层中的每个包括在所述第一方向上彼此间隔开的侧表面，

所述高k层包括在所述第一金属层的所述下表面上延伸的底部分和分别在所述第一金属层的所述侧表面上延伸的突出部分，

所述WFC层包括在所述第二金属层的所述下表面上延伸的底部分和分别在所述第二金属层的所述侧表面上延伸的突出部分，以及

所述WFC层的所述下表面与所述第一金属层的所述上表面和所述高k层的所述突出部分的上表面接触。

6.根据权利要求5所述的MOSFET器件，其中所述有源区包括从所述半导体基板突出的鳍结构，并且所述鳍结构包括在所述第二方向上彼此间隔开的侧表面，

所述栅极结构在所述鳍结构的上表面和所述鳍结构的两个所述侧表面上延伸，并且所述栅极结构包括在所述第一方向上彼此间隔开的侧表面，

间隔物分别在所述栅极结构的所述侧表面上，以及

所述界面层的侧表面、所述高k层的侧表面和所述WFC层的侧表面彼此共面并与所述间隔物的内侧表面接触。

7.根据权利要求1所述的MOSFET器件，其中所述WFC层包括铝(Al)。

8.根据权利要求1所述的MOSFET器件，其中所述第一金属层和所述WFC层在所述第一方向上的长度基本上彼此相等，并且所述WFC层的所述下表面与所述第一金属层的所述上表面形成第二界面，以及

所述第二界面在所述第一方向上比所述第一界面长。

9.根据权利要求1所述的MOSFET器件，其中所述栅极结构包括在所述第一方向上彼此间隔开的侧表面，以及

所述MOSFET器件进一步包括分别在所述栅极结构的所述侧表面上的间隔物，所述间隔物的内侧表面均具有与所述第一界面相邻的台阶或平面形状。