[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其包括具有不同栅极长度的至少两个垂直场效应晶体管，所述半导体器件包括：

半导体衬底，其包括顶表面和底表面，其中，所述顶表面包括相对于所述半导体衬底的底表面处于第一高度的第一顶表面部分和相对于所述半导体衬底的底表面处于第二高度的第二顶表面部分，所述第一高度不同于所述第二高度；

第一鳍，其从所述半导体衬底的第一顶表面部分突出；

第二鳍，其从所述半导体衬底的第二顶表面部分突出，所述第一鳍的顶部和所述第二鳍的顶部处于同一水平；

第一栅极结构，其在所述半导体衬底的第一顶表面部分上，所述第一栅极结构包括第一栅极绝缘层和所述第一栅极绝缘层上的第一栅极导电层，所述第一栅极结构从所述半导体衬底的顶表面围绕所述第一鳍至第一厚度；以及

第二栅极结构，其在所述半导体衬底的第二顶表面部分上，所述第二栅极结构包括第二栅极绝缘层和所述第二栅极绝缘层上的第二栅极导电层，所述第二栅极结构从所述半导体衬底的顶表面围绕所述第二鳍至第二厚度，所述第一厚度不同于所述第二厚度。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一高度处于比所述第二高度更高的水平，并且所述第一栅极结构的顶部和所述第二栅极结构的顶部实质上处于同一水平。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，

所述第一栅极结构包括围绕所述第一鳍的第一部分和在所述半导体衬底上并且从所述第一部分的底部区域水平延伸的第二部分，并且

所述第二栅极结构包括围绕所述第二鳍的第三部分和在所述半导体衬底上并且从所述第三部分的底部区域水平延伸的第四部分。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，还包括：

在所述第一栅极结构的第二部分和所述半导体衬底之间的第一间隔物层图案；和

在所述第二栅极结构的第四部分和所述半导体衬底之间的第二间隔物层图案。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

在所述半导体衬底中并且位于所述第一鳍的一侧的第一底部源极/漏极区域；和

在所述半导体衬底中并且位于所述第二鳍的一侧的第二底部源极/漏极区域。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，还包括：

在所述第一栅极结构和所述第一底部源极/漏极区域之间的第一间隔物层图案；和

在所述第二栅极结构和所述第二底部源极/漏极区域之间的第二间隔物层图案。

7.根据权利要求5所述的半导体器件，还包括：

在所述第一鳍上的第一顶部源极/漏极区域；和

在所述第二鳍上的第二顶部源极/漏极区域。

8.一种半导体器件，其包括具有不同栅极长度的至少两个垂直场效应晶体管，所述半导体器件包括：

半导体衬底，其包括具有凹陷顶部部分和非凹陷顶部部分的顶表面；

第一鳍，其从所述半导体衬底的非凹陷顶部部分向上突出并具有第一厚度；

第二鳍，其从所述半导体衬底的凹陷顶部部分向上突出并具有第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度；

第一栅极结构，其在所述半导体衬底的非凹陷顶部部分上，所述第一栅极结构包括第一栅极绝缘层和所述第一栅极绝缘层上的第一栅极导电层，所述第一栅极结构从所述半导体衬底的非凹陷顶部部分突出至第一高度；和

第二栅极结构，其在所述半导体衬底的凹陷顶部部分上，所述第二栅极结构包括第二栅极绝缘层和所述第二栅极绝缘层上的第二栅极导电层，所述第二栅极结构从所述半导体衬底的凹陷顶部部分突出至第二高度，其中，所述第一高度不同于所述第二高度。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述第一鳍的顶部和所述第二鳍的顶部实质上处于同一水平。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，所述第一栅极结构的顶部和所述第二栅极结构的顶部实质上处于同一水平。