[发明专利]半导体元件及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体元件，包括：

一基底；

一第一栅极结构，位在该基底中并具有一第一深度以及一第一临界电压；以及

一第二栅极结构，位在该基底中并具有一第二深度以及一第二临界电压；

其中该第一深度大于该第二深度，以及该第一临界电压不同于该第二临界电压。

2.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一栅极结构包括一第一栅极介电层、一第一栅极电极层以及一第一栅极填充层；该第一栅极介电层朝内位在该基底中并具有该第一深度；该第一栅极电极层共形地位在该第一栅极介电层上；该第一栅极填充层位在该第一栅极电极层上；以及该第二栅极结构包括一第二栅极介电层、一第二栅极电极层以及第二栅极填充层；该第二栅极介电层朝内位在该基底中并具有该第二深度；该第二栅极电极层共形地位在该第二栅极介电层上；该第二栅极填充层位在该第二栅极电极层上。

3.如权利要求2所述的半导体元件，其中该第一栅极介电层具有与该第二栅极介电层相同的一厚度。

4.如权利要求3所述的半导体元件，其中该第一栅极结构的一上表面以及该第二栅极结构的一上表面大致与该基底的一上表面为共面。

5.如权利要求4所述的半导体元件，还包括一第一罩盖层，位在该第一栅极填充层上以及在该基底上。

6.如权利要求5所述的半导体元件，还包括多个第一绝缘结构以及一第二绝缘结构，所述第一绝缘结构位在该基底中以界定出一第一主动区，该第二绝缘结构相对其中一个第一绝缘结构的设置以界定出一第二主动区，该第二主动区在该第一主动区旁边，其中该第一栅极结构位在该第一主动区中，以及该第二栅极结构位在该第二主动区中。

7.如权利要求6所述的半导体元件，其中所述第一绝缘结构与该第二绝缘结构具有不同深度。

8.如权利要求6所述的半导体元件，其中所述第一绝缘结构具有相同于该第二绝缘结构的一深度。

9.如权利要求7所述的半导体元件，还包括一第一湿润层，位在该第一栅极填充层与该第一栅极电极层之间，其中该第一湿润层包含钛、钽、镍或钴。

10.如权利要求9所述的半导体元件，还包括一第一阻障层，位在该第一湿润层与该第一栅极填充层之间，其中该第一阻障层包含氮化钛、氮化钽或其组合。

11.如权利要求7所述的半导体元件，其中该第一栅极介电层包括一第一下介电层以及一第一上介电层，该第一下介电层朝内位在该基底中，该第一上介电层位在该第一下介电层与该第一栅极电极层之间，该第一下介电层包含高介电常数的介电材料，以及该第一上介电层包含氧化硅。

12.如权利要求7所述的半导体元件，其中该基底包含多个第一杂质区及多个第二杂质区，所述第一杂质区的各下表面与所述第二杂质区的各下表面位在相同的一垂直位面。

13.如权利要求7所述的半导体元件，其中该基底包含多个第一杂质区及多个第二杂质区，所述第一杂质区的各下表面的一垂直位面低于所述第二杂质区的各下表面的一垂直位面。

14.如权利要求3所述的半导体元件，其中该第一栅极结构的一上表面与该第二栅极结构的一上表面位在一垂直位面，该垂直位面低于该基底的一上表面；一第一罩盖层位在该第一栅极结构上，以及一第二罩盖层位在该第二栅极结构上。

15.如权利要求14所述的半导体元件，其中该第一罩盖层包括一第一下罩盖层以及一第一上罩盖层，该第一下罩盖层位在该第一栅极结构上，该第一上罩盖层位在该第一下罩盖层上，该第一下罩盖层包含高介电常数的介电材料，以及该第一上罩盖层包含氧化硅。