止层（CESL)和层间电介 质（ILD) 230。在一些实施例中，在去除伪栅极结构220之前形成侧壁间隔件227,从而使得 伪栅极结构220用于限定侧壁间隔件227。因此，当去除伪栅极结构220时，将开口 288限 定在侧壁间隔件227之间和ILD230内，其中，ILD230用作绝缘层。在一些实施例中，ILD 230包括通过高深宽比工艺（HAR巧或高密度等离子体（皿巧沉积工艺中的至少一种形成的 氧化物。在一些实施例中，ILD230的沉积填充半导体器件200和邻近的半导体器件之间 的间隙。在一些实施例中，邻近的半导体器件是pFET。在一些实施例中，对ILD230实施化 学机械抛光（CM巧工艺W平坦化ILD，直到暴露伪多晶娃栅极218。
[0039] 在步骤106中，如图3所示，去除伪电介质216和伪多晶娃栅极218,从而在ILD 230中形成开口 288。在一些实施例中，通过干蚀刻、湿蚀刻、干蚀刻和湿蚀刻的组合、或其 他合适的工艺去除伪多晶娃栅极218和伪电介质216。在一些实施例中，在单个蚀刻工艺中 去除伪多晶娃栅极218和伪电介质216。在一些实施例中，第一湿蚀刻工艺用于去除伪多晶 娃栅极218,而第二湿蚀刻工艺用于去除伪电介质216。在一些实施例中，第二湿蚀刻工艺 是选择性的W去除伪电介质216,而停止在衬底202上，从而形成开口 288。
[0040] 在步骤108中，如图4所示，形成栅极介电层238和覆盖层239W至少部分地填充 开口 288。在一些实施例中，栅极介电层238形成在侧壁间隔件227上W及衬底202的有 源区204上方。在一些实施例中，栅极介电层是高k介电层。在一些实施例中，通过ALD、 CVD、金属有机CVD(M0CVD)、PVD、等离子体增强CVD(阳CVD)、等离子体增强ALD(PEALD)或其 他合适的技术中的至少一种形成栅极介电层238。在一些实施例中，栅极介电层238的厚度 为约5埃至约20埃。在一些实施例中，栅极介电层238包括二元或=元高k膜。在一些实 施例中，栅极介电层238是H?)x。在一些实施例中，栅极介电层238是La0、A10、Zr0、Ti0、 Ta2〇5、Y2O3、SiTi〇3(STO)、BaTi〇3炬TO)、BaZrO、HfZrO、HfLaO、HfSiO、LaSiO、AlSiO、HfTaO、 册TiO、炬a,Sr)Ti〇3炬ST)、Ai2〇3、Si3N4或氮氧化物中的至少一种。在一些实施例中，作为形 成介电层238的部分，实施高k沉积后退火。
[0041] 在一些实施例中，在栅极介电层238上方形成覆盖层239。在一些实施例中，覆盖 层239包括氮化铁（TiN)或氮化粗（TaN)。在一些实施例中，覆盖层239的厚度为约5埃至 约50埃。在一些实施例中，覆盖层239包括SIsNa。在一些实施例中，覆盖层239用作阻挡 件W保护栅极介电层238。在一些实施例中，通过诸如ALD、PVD或CVD中的至少一种的沉 积技术形成覆盖层239。在一些实施例中，覆盖层239是可选择的，并且因此不形成覆盖层 239。
[0042] 在一些实施例中，界面层（未示出）存在于侧壁间隔件227和栅极介电层238之 间。在一些实施例中，界面层包括厚度在从约5埃至约20埃的范围内的氧化娃（Si〇2)层。 在一些实施例中，界面层包括通过原子层沉积（ALD)、CVD、PVD、热氧化和氮化、等离子体氧 化或氮化中的至少一种形成的HfSiO或SiON中的至少一种。在一些实施例中，为了形成界 面层，通过ALD、CVD或PVD在热氧化物上形成Hf膜，并且然后通过热02氧化Hf膜W形成 HfSiO。在一些实施例中，在反应性的化和H2〇环境中通过ALD、CVD或PVD形成Hf膜。
[0043] 在步骤110中，如图5所示，在覆盖层239上形成中间功函金属层291。在一些实 施例中，覆盖层239是可选择的，并且因此中间功函金属层291形成在栅极介电层238上。 在一些实施例中，中间功函金属层291是N型或P型功函金属。在一些实施例中，中间功函 金属层291是侣化铁（TiAl)。在一些实施例中，中间功函金属层291是TiAls。在一些实 施例中，中间功函金属层291是侣化镶（NiAl)或侣化铁（FeAl)中的至少一种。
[0044] 在一些实施例中，在超过约200°C的温度下通过诸如ALD、CVD或PVD中的至少一 种的沉积技术形成中间功函金属层291。在一些实施例中，在介于约250°C至约500°C之间 的温度下沉积中间功函金属层291。在一些实施例中，在介于约300°C至400°C之间的温度 下沉积中间功函金属层291。在一些实施例中，中间功函金属层291的金属晶粒取向在超 过200°C的沉积期间恢复。在一些实施例中，中间功函金属层291在沉积之前为非结晶的， 而在沉积之后为结晶的。在一些实施例中，中间功函金属层291是结晶化金属。在一些实 施例中，中间功函金属层291具有晶体XRD轮廓。在一些实施例中，中间功函金属是晶体 TiAl，并且通过具有介于约38. 0至约40. 0度2 0之间的峰值的X畑图案表征。如图6所 示，在一些实施例中，中间功函金属具有（111)取向的平面。如图6所示，在一些实施例中， 中间功函金属的（111)取向的平面是化学计量的并且交替出现Ti604和A1606的密堆积 行。如图6所示，在一些实施例中，中间功函金属层包含具有FCC晶体结构602的金属。
[0045] 在一些实施例中，中间功函金属层291的厚度为至少10埃。在一些实施例中，中 间功函金属层291的厚度介于约20埃至约100埃之间。在一些实施例中，在邻近衬底202 的开口 288的底部处的中间功函金属层291比沿着邻近侧壁间隔件227的开口 288的侧部 的中间功函金属层291更厚。在一些实施例中，沿着邻近侧壁间隔件227的开口 288的侧 部的中间功函金属层291的厚度为约5埃至约40埃，并且在邻近衬底202的开口 288的底 部处的中间功函金属层291的厚度为约20埃至约80埃。在一些实施例中，开口 288的底 部处的中间功函金属层291比开口 288的侧部的中间功函金属层291厚至少1. 5倍。
[0046] 在步骤112中，如图7所示，在中间功函金属层291上方形成阻挡层293。在一些 实施例中，阻挡层293是氮化铁/氮化鹤（TiN/WN)。在一些实施例中，阻挡层293是氮化鹤 (WN)、氮化粗（TaN)或钉（Ru)中的至少一种。在一些实施例中，阻挡层293是多金属层结 构。在一些实施例中，阻挡层293的厚度介于约20埃至约100埃之间。在一些实施例中，开 口 288的侧壁处的阻挡层293比开口 288的底部处的阻挡层293更薄。在一些实施例中， 通过诸如ALD、CVD或PVD中的至少一种的沉积技术形成阻挡层293。
[0047] 在步骤114中，如图8a所示，形成功函调整层296W填充开口 288的剩余部分。在 一些实施例中，功函调整层296是金属。在一些实施例中，功函调整层296是A1。在一些实 施例中，通过CVD形成第一A1层W及然后通过PVD形成第二A1层来沉积功函调整层296。 在一些实施例中，功函调整层296包括A1、鹤（W)、铜（化）或其他合适的金属材料中的至少 一种。如图8b所示，在一些实施例中，对半导体器件200实施CMPW去除位于开口 288外 部的过量的材料。
[0048] 在步骤116中，如图9所示，进行后热退火298W形成功函金属层299。在一些实 施例中，在已经实施后段制程炬EOL)工艺之后进行后热退火298。虽然未示出，但是尤其 地，该种BE化工艺在半导体器件200上方形成导电接触件或介电层中的至少一种。通过后 热退火298形成功函金属层299,后热退火298驱使功函调整层296穿过阻挡层293W与中 间功函金属层291相互作用。在一些实施例中，在超过约200°C的温度下实施后热退火298。 在一些实施例中，在从约300°C至约600°C的范围内的温度下实施后热退火298。在一些实 施例中，持续实施后热退火298约1分钟。根据一些实施例，半导体器件200由此具有形成 在ILD230或绝缘层中的开口 288中的金属栅极结构221，其中，金属栅极结构包括栅极介 电层238、阻挡层293、功函金属层299和功函调整层296。
[0049] 图10提供了后热退火298的实施例的图示，后热退火298驱使功函调整层296穿 过阻挡层293W与中间功函金属层291相互作用，从而形成功函