[发明专利]半导体器件

说明书

一种半导体器件包括：衬底，其包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；在第一区域上的第一栅极结构；在第二区域上的第二栅极结构；在第三区域上的第三栅极结构；以及在第四区域上的第四栅极结构。第一栅极结构包括第一栅极绝缘层、第一材料层和第一栅电极层。第二栅极结构包括第二栅极绝缘层、第二材料层和第二栅电极层。第三栅极结构包括第三栅极绝缘层、第三材料层和第三栅电极层。第四栅极结构包括第四栅极绝缘层和第四栅电极层。第一材料层、第二材料层和第三材料层具有不同的厚度。第一材料层包括下金属层、上金属层、以及其间的多晶硅层。

技术领域

本发明构思的示例实施方式涉及半导体器件，更具体地，涉及包括晶体管的半导体器件。

背景技术

半导体器件由于其小尺寸、多功能性和/或低制造成本而在电子工业中是有用的。随着电子工业的先进发展，半导体器件已由于高度集成而被越来越多地使用。例如，半导体器件已由于其高可靠性、高速度和/或多功能性而被越来越多地使用。半导体器件已变得更加复杂和集成以满足这些有益特性。

随着半导体器件的集成密度增加，已经努力通过利用诸如应变沟道、高k电介质层和金属栅极的各种材料来改善晶体管的性能。然而，随着晶体管的尺寸逐渐减小，利用这些晶体管的集成电路器件的可靠性和性能会受到影响。

发明内容

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：衬底，其包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；在第一区域上的第一栅极结构，第一栅极结构包括第一栅极绝缘层、具有第一厚度的第一材料层、以及第一栅电极层；在第二区域上的第二栅极结构，第二栅极结构包括第二栅极绝缘层、具有第二厚度的第二材料层、以及第二栅电极层；在第三区域上的第三栅极结构，第三栅极结构包括第三栅极绝缘层、具有第三厚度的第三材料层、以及第三栅电极层；以及在第四区域上的第四栅极结构，第四栅极结构包括第四栅极绝缘层和第四栅电极层。第一厚度、第二厚度和第三厚度可以彼此不同。第一材料层可以包括下金属层、上金属层、以及在下金属层与上金属层之间的多晶硅层。

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：衬底，其包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；栅极绝缘层，其在第一至第四区域上；在第一区域上的第一功函数调整层和多晶硅层；第二功函数调整层，其在第一区域和第二区域上；第三功函数调整层，其在第一至第三区域上；以及栅电极层，其在第一至第四区域上。

根据本发明构思的示例实施方式，一种半导体器件可以包括：在衬底上的第一鳍型晶体管、第二鳍型晶体管、第三鳍型晶体管和第四鳍型晶体管，第一至第四鳍型晶体管具有不同的相应阈值电压。第一鳍型晶体管可以包括第一栅极绝缘层、第一材料层和第一栅电极层。第二鳍型晶体管可以包括第二栅极绝缘层、第二材料层和第二栅电极层。第二材料层可以比第一材料层薄。第三鳍型晶体管可以包括第三栅极绝缘层、第三材料层和第三栅电极层。第三材料层可以比第二材料层薄。第四鳍型晶体管可以包括第四栅极绝缘层和第四栅电极层。第一材料层可以包括下金属层、上金属层、以及在下金属层与上金属层之间的多晶硅层。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明构思的示例实施方式，本发明构思的以上及另外的目的和特征将变得明显。

图1是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的剖视图。

图2至13是示出根据本发明构思的示例实施方式的制造半导体器件的方法的剖视图。

图14至16是示出根据本发明构思的示例实施方式的制造包括鳍型晶体管的半导体器件的方法的透视图。

图17是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的透视图。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述各种各样的示例实施方式。同样的附图标记在本申请通篇表示同样的元件。

图1是示出根据本发明构思的示例实施方式的半导体器件的剖视图。