[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

半导体衬底；

突出半导体层，所述突出半导体层是所述半导体衬底的一部分，从所述半导体衬底的主表面突出，并沿着所述主表面在第一方向上延伸；

栅极电极，所述栅极电极隔着包含电荷累积膜的绝缘膜与所述突出半导体层的上表面和侧表面相邻，并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；和

源极区和漏极区，所述源极区和所述漏极区在所述突出半导体层的所述第一方向上将所述栅极电极夹在之间，

其中所述栅极电极具有隔着所述绝缘膜与所述突出半导体层的所述侧表面相邻的第一栅极电极和隔着所述绝缘膜与所述突出半导体层的所述上表面相邻的第二栅极电极，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极分别包括不同的电极材料，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极之间的边界表面相对于所述突出半导体层的所述上表面位于所述主表面侧，以及

其中所述第二栅极电极的电极材料具有比所述第一栅极电极的电极材料的功函数高的功函数。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，

其中所述第一栅极电极的电极材料是多晶硅，以及

其中所述第二栅极电极的电极材料是Al、Ti、Ta、Ru、W以及包含Al、Ti、Ta、Ru和W中的任一个的合金材料中的任一种。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极之间具有阻挡金属。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，

其中所述第一栅极电极的电极材料是多晶硅，以及

其中所述第二栅极电极的电极材料是金属硅化物。

5.根据权利要求4所述的半导体装置，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极之间具有氧化硅膜。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极的相应的电极材料各自是Al、Ti、Ta、Ru、W以及包含Al、Ti、Ta、Ru和W中的任一个的合金材料中的任一种。

7.根据权利要求2所述的半导体装置，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极之间具有包含TaN或TiN的功函数控制膜。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，

其中所述第一栅极电极和所述功函数控制膜之间以及所述第二栅极电极和所述功函数控制膜之间均具有阻挡金属。

9.一种半导体装置，包括：

半导体衬底；

突出半导体层，所述突出半导体层是所述半导体衬底的一部分，从所述半导体衬底的主表面突出，并沿着所述主表面在第一方向上延伸；

存储器栅极电极，所述存储器栅极电极隔着包含电荷累积膜的第一绝缘膜与所述突出半导体层的上表面和侧表面相邻，并在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；

控制栅极电极，所述控制栅极电极隔着所述第一绝缘膜与所述存储器栅极电极相邻，隔着第二绝缘膜与所述突出半导体层的所述上表面和所述侧表面相邻，并在所述第二方向上延伸；和

源极区和漏极区，所述源极区和所述漏极区在所述突出半导体层的所述第一方向上将所述存储器栅极电极和所述控制栅极电极夹在之间，

其中所述存储器栅极电极具有隔着所述第一绝缘膜与所述突出半导体层的侧表面相邻的第一栅极电极和隔着所述第一绝缘膜与所述突出半导体层的所述上表面相邻的第二栅极电极，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极分别包括不同的电极材料，

其中所述第一栅极电极和所述第二栅极电极之间的边界表面相对于所述突出半导体层的所述上表面位于所述主表面侧，以及

其中所述第二栅极电极的电极材料具有比所述第一栅极电极的电极材料的功函数高的功函数。