[发明专利]半导体结构及其制作工艺

权利要求书

1.一种半导体结构，包含有：

堆叠的金属氧化层位于一基底上，其中该堆叠的金属氧化层由上至下包含第一金属氧化层、第二金属氧化层以及第三金属氧化层，且该第二金属氧化层的带隙(energy bandgap)小于该第一金属氧化层以及该第三金属氧化层的带隙，且该第一金属氧化层与该第三金属氧化层的厚度不同，其中该第一金属氧化层的厚度小于该第三金属氧化层的厚度，适于形成一NMOS晶体管的栅极介电层，或该第一金属氧化层的厚度大于该第三金属氧化层的厚度，适于形成一PMOS晶体管的栅极介电层。

2.如权利要求1所述的半导体结构，其中该第一金属氧化层以及该第三金属氧化层包含相同材料。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其中该第一金属氧化层以及该第三金属氧化层为一氧化铪层，而该第二金属氧化层为氧化锆层。

4.如权利要求1所述的半导体结构，还包含阻障层，位于该第一金属氧化层上。

5.如权利要求1所述的半导体结构，还包含缓冲层，位于该第三金属氧化层以及该基底之间。

6.一种半导体结构，包含有：

金属氧化层位于一基底上，其中该金属氧化层的带隙沿着垂直该基底表面的方向改变，该金属氧化层的带隙的相对最小值不在该金属氧化层的中心线上，其中该金属氧化层的中心线平行该基底的表面，其中该金属氧化层的带隙的相对最小值较该金属氧化层的一中心线远离该基底，以适于形成一NMOS晶体管的栅极介电层，或该金属氧化层的带隙的相对最小值较该金属氧化层的一中心线接近该基底，以适于形成一PMOS晶体管的栅极介电层。

7.如权利要求6所述的半导体结构，其中该金属氧化层包含Hf_xZr_yO₂。

8.如权利要求6所述的半导体结构，其中该金属氧化层的带隙不为一定值，该带隙的大小相对于距该基底的距离的关系为一连续曲线。

9.如权利要求6所述的半导体结构，其中该金属氧化层的带隙对于距该基底的距离的曲线为一不连续曲线。

10.如权利要求6所述的半导体结构，其中该金属氧化层的带隙的相对最小值不在该金属氧化层的两端。

11.如权利要求6所述的半导体结构，还包含阻障层，位于该金属氧化层上。

12.如权利要求6所述的半导体结构，还包含缓冲层，位于该金属氧化层以及该基底之间。

13.一种半导体制作工艺，包含有：

进行一原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)制作工艺，依序通入不同前驱物形成一第一金属氧化层、一第二金属氧化层以及一第三金属氧化层于一基底上，以形成一堆叠的金属氧化层，其中该第二金属氧化层的带隙小于该第一金属氧化层以及该第三金属氧化层的带隙，且该第一金属氧化层与该第三金属氧化层的厚度不同，其中该第一金属氧化层的厚度小于该第三金属氧化层的厚度，适于形成一NMOS晶体管的栅极介电层；或该第一金属氧化层的厚度大于该第三金属氧化层的厚度，适于形成一PMOS晶体管的栅极介电层。

14.如权利要求13所述的半导体制作工艺，其中该第一金属氧化层以及该第三金属氧化层由同一材料组成。

15.如权利要求13所述的半导体制作工艺，其中该第一金属氧化层以及该第三金属氧化层为二氧化铪层，而该第二金属氧化层为二氧化锆层。

16.一种半导体制作工艺，包含有：

进行一原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)制作工艺，同时通入两种以上的含金属元素的前驱物形成一金属氧化层位于一基底上，其中该金属氧化层的带隙沿着垂直该基底表面的方向改变，其中该金属氧化层的中心线平行该基底的表面，且该金属氧化层的带隙的相对最小值较该金属氧化层的一中心线更远离该基底，以适于形成一NMOS晶体管的栅极介电层或该金属氧化层的带隙的相对最小值较该金属氧化层的一中心线更接近该基底，以适于形成一PMOS晶体管的栅极介电层。

17.如权利要求16所述的半导体制作工艺，其中该金属氧化层包含由Hf_xZr_yO₂组成。