[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明构思涉及一种半导体器件以及制造该半导体器件的方法，更具体地，涉及包括高压晶体管和低压晶体管的半导体器件以及制造该半导体器件的方法。

背景技术

随着半导体产业的发展以及用户需求的增加，电子器件更加多功能，作为电子装置的核心部件的半导体器件的功能愈加多样。然而，为了使一个半导体器件具有各种功能，需要连同半导体器件的各种功能实施具有不同特性的各个世代（generation）的晶体管。然而，制造各个世代的晶体管需要不同的工艺条件。因此，在满足多功能半导体器件的所有需要的特性上存在许多困难。

发明内容

根据本发明构思的一方面，提供一种包括高压晶体管和低压晶体管的半导体器件以及制造该半导体器件的方法。

根据本发明构思的一方面，提供一种半导体器件，包括：半导体基板，包括高压区和低压区；高压晶体管，形成在高压区中并包括第一有源区、第一源/漏区、第一栅绝缘层和第一栅电极；和低压晶体管，形成在低压区中并包括第二有源区、第二源/漏区、第二栅绝缘层和第二栅电极。第二源/漏区具有比第一源/漏区的厚度小的厚度。

在不同的实施方式中，第二源/漏区的底表面可以处于比第一源/漏区的底表面高的水平。

在不同的实施方式中，第一栅绝缘层可以比第二栅绝缘层厚。

在不同的实施方式中，第二栅绝缘层可以包括具有比第一栅绝缘层的介电常数高的介电常数的材料。

在不同的实施方式中，第一栅绝缘层可以包括硅氧化物或硅氧氮化物，第二栅绝缘层可以具有比第一栅绝缘层高的介电常数并可以包括金属氧化物或金属硅酸盐。

在不同的实施方式中，半导体器件还可以包括设置在第二栅绝缘层与第二有源区之间的界面氧化物层。

在不同的实施方式中，第二栅电极可以包括具有比第一栅电极的电阻率低的电阻率的材料。

在不同的实施方式中，第二栅电极可以包括金属或导电的金属氮化物。

在不同的实施方式中，半导体器件还可以包括设置在第二栅电极的两侧的成对的第二间隔层，其中第二栅绝缘层从第二栅电极与第二有源区之间的空间延伸到第二栅电极与第二间隔层之间的空间。

在不同的实施方式中，半导体器件还可以包括分别限定第一有源区和第二有源区的第一隔离层和第二隔离层，其中第一隔离层的底表面和第二隔离层的底表面处于相同的水平。

在不同的实施方式中，第一隔离层的顶表面可以处于比第二隔离层的顶表面高的水平。

在不同的实施方式中，低压晶体管可以包括鳍场效应晶体管（FinFET），其中沟道区形成在第二有源区的顶表面和两侧上。

在不同的实施方式中，第一有源区在第一栅电极延伸的方向上的宽度可以大于第二有源区在第二栅电极延伸的方向上的宽度。

在不同的实施方式中，第二源/漏区的掺杂浓度根据深度的变化可以大于第一源/漏区的掺杂浓度根据深度的变化。

根据本发明构思的另一方面，提供一种半导体器件，包括：半导体基板，包括第一区和第二区；高压晶体管，形成在第一区中并包括第一有源区、第一源/漏区、第一栅绝缘层和第一栅电极；和低压晶体管，形成在第二区中并包括第二有源区、第二源/漏区、第二栅绝缘层和第二栅电极。第二源/漏区具有比第一源/漏区的厚度小的厚度，第一栅电极的顶表面和第二栅电极的顶表面处于相同的水平。

根据本发明构思的另一方面，提供一种制造半导体器件的方法。该方法包括：制备半导体基板，该半导体基板包括高压区和低压区，在高压区和低压区中，分别由第一隔离层和第二隔离层限定第一有源区和第二有源区；在第一有源区和第二有源区上形成第一栅绝缘层；在第一有源区中形成第一源/漏区；以及在形成第一源/漏区之后，在第二有源区中形成厚度小于第一源/漏区的厚度的第二源/漏区。

在不同的实施方式中，制备半导体基板可以包括：在高压区和低压区中形成第一隔离层以暴露第一有源区的顶表面和第二有源区的顶表面；以及通过去除第一隔离层的形成在低压区中的部分而形成第二隔离层以暴露第二有源区的侧面的一部分。

在不同的实施方式中，形成第二隔离层可以包括去除第一隔离层的形成在低压区中的部分以及形成在第二有源区上的第一栅绝缘层。

在不同的实施方式中，该方法还可以包括：在形成第一源/漏区之前，在高压区和低压区上形成第一栅极材料层；和蚀刻第一栅极材料层以形成交叉第一有源区并从第一有源区延伸的第一栅电极。