功函數金屬（Work Function Metal：WF Metal）是為了控制 MOSFET 的臨界電壓（Vth）而插入閘極堆疊中的金屬薄膜層。在 High-k/Metal Gate（HKMG）結構中，指形成於閘極絕緣膜（HfO₂）上方的金屬閘極當中，專門用於調整 Vth 的薄功函數控制層。NFET 使用低功函數材料（~4.0～4.2eV：TiAlC・TiAl・TiAlN 等），PFET 則使用高功函數材料（~4.8～5.2eV：TiN 多層・TaN 等）。
功函數（Work Function）是將閘極電極材料中的電子拉到真空能階所需的能量（eV），它決定了 MOSFET 的臨界電壓。在多晶矽閘極時代，是以雜質摻雜濃度來調整 Vth，但由於費米能階釘扎問題（費米能階在 High-k 絕緣膜與多晶矽的界面被固定、使 Vth 無法控制的現象），隨著 High-k 的導入，轉向金屬閘極成為必然。在金屬閘極中，功函數（材料固有的值）會直接反映在 Vth 上。
WF Metal 的成膜全部以 ALD（原子層沉積）進行。TiN 以 TiCl₄+NH₃ 的熱 ALD（約 350～400℃）成膜，功函數可依堆疊層數・Cl 殘留量・退火條件在 ~4.5～5.0eV 的範圍內調整。NFET 所需的低功函數，則是在 TiN 上方追加使用含 Al 前驅物（TDEAl 等）的 TiAlC/TiAlN 層。先進節點會堆疊 4～6 種不同的功函數金屬，實現多臨界電壓（Multi-Vth）設計。
Multi-Vth（多臨界電壓）設計是在同一晶片內配置具有不同臨界電壓的電晶體，分別用於高速運作區域與低功耗區域的設計手法。藉由改變 WF Metal 的堆疊層數與組成，為 NFET/PFET 各設定 3～4 個等級的 Vth（Ultra-Low Vth / Standard Vth / High Vth 等）。如此一來，CPU 的核心邏輯可用 ULVt（高速）、待機電路可用 HVt（低漏電）來調校。
功函數金屬的成膜精度是左右先進邏輯電性特性最重要的製程之一。主要 ALD 設備廠商為 ASM International（Polygon ALD）・應用材料（Centura ALD）・科林研發・東京威力科創（TEL）。前驅物廠商則以默克（TiCl₄・TDEAl・TDMAHf）・Entegris・Air Products 為主要供應商。在 GAA 奈米片中，奈米片之間的 WF Metal 填充與 Gate-Cut（閘極切斷）技術的精度越來越重要。