[發明專利]半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 200910140221.8
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN101626022A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 松原義久
• 申請（專利權）人: 恩益禧電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/105
• 分類號: H01L27/105;H01L27/108;H01L29/78;H01L29/51;H01L21/8234;H01L21/8242
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫志湧;穆德駿

1.一種半導體器件，包括：

第一晶體管，形成在襯底上并且包括作為其柵絕緣膜的含Hf膜；

第二晶體管，形成在所述襯底上并且具有與所述第一晶體管的導電類型相同的導電類型，并且，作為該第二晶體管的柵絕緣膜，該第二晶體管包括氧化硅膜而不包括含Hf膜；

絕緣膜，形成在所述襯底上；

第一溝槽，形成在所述絕緣膜中；以及

第二溝槽，形成在所述絕緣膜中，

其中，所述第一晶體管包括第一柵電極，該第一柵電極由在所述第一溝槽中形成的第一金屬膜和第二金屬膜組成，所述第一金屬膜覆蓋所述第二金屬膜的底表面和側表面，以及

所述第二晶體管包括第二柵電極，該第二柵電極由在所述第二溝槽中形成的所述第一金屬膜和所述第二金屬膜組成，所述第一金屬膜覆蓋所述第二金屬膜的底表面和側表面。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，

所述第二晶體管的柵絕緣膜具有的等效氧化層厚度EOT大于所述第一晶體管的柵絕緣膜的等效氧化層厚度。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，

所述第二溝槽形成在所述絕緣膜中以貫穿所述絕緣膜，進而進一步形成在所述襯底中。

4.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，

所述第一溝槽只形成在所述絕緣膜中。

5.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，

在形成于所述襯底中的所述第二溝槽中，所述第二晶體管的所述氧化硅膜覆蓋所述第一金屬膜的底表面和側表面。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，該半導體器件是在所述襯底上形成有存儲器區和邏輯區的嵌入式器件，其中，

所述第一晶體管形成在所述邏輯區中，并且

所述第二晶體管形成在所述存儲器區中。

7.根據權利要求3所述的半導體器件，該半導體器件是在所述襯底上形成有存儲器區和邏輯區的嵌入式器件，其中，

所述第一晶體管形成在所述邏輯區中，并且

所述第二晶體管形成在所述存儲器區中。

8.一種制造半導體器件的方法，所述半導體器件包括在襯底上形成的并且具有相同的導電類型的第一晶體管和第二晶體管，所述方法包括：

在要形成所述第一晶體管的第一區域中選擇性地形成含Hf膜；

在所述第一區域和要形成所述第二晶體管的第二區域中，形成由多晶硅制成的虛擬柵電極，并且在第一區域中，使用所述虛擬柵電極作為掩模來將所述含Hf膜蝕刻成柵極形狀；

使用所述虛擬柵電極作為掩模以在所述襯底中注入雜質，并且執行熱處理來形成源/漏區；

在所述襯底上形成用于掩埋所述虛擬柵電極的絕緣膜；

平坦化所述絕緣膜并且暴露所述虛擬柵電極的頂表面；

通過使用覆蓋除了所述第二區域之外的區域的第一掩模來去除所述第二區域的所述虛擬柵電極，在所述絕緣膜中形成第二溝槽，以使所述襯底暴露于所述第二溝槽的底部；

在去除所述第一掩模之后，在所述第二區域中，在所述襯底的暴露表面上形成氧化硅膜；

通過使用覆蓋除了所述第一區域之外的區域的第二掩模來去除所述第一區域的所述虛擬柵電極，在所述絕緣膜中形成第一溝槽，使得含Hf膜保留在所述第一溝槽的底部；

在去除所述第二掩模之后，在所述襯底的整個表面上形成金屬膜，以用所述金屬膜掩埋所述第一溝槽和所述第二溝槽；以及

使用化學機械拋光工藝，去除暴露于所述第一溝槽和所述第二溝槽的外部的所述金屬膜，以在所述第一溝槽和所述第二溝槽中的每個溝槽中形成柵電極。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，

在所述的在所述絕緣膜中的第二溝槽的形成中，使得所述第二溝槽形成在所述絕緣膜中以貫穿所述絕緣膜進而進一步形成在所述襯底中。

10.根據權利要求8所述的方法，其中，

所述的選擇性地形成所述含Hf膜包括：

在所述襯底的整個表面上形成所述含Hf膜；以及

選擇性地去除在所述第二區域中形成的所述含Hf膜。

11.根據權利要求8所述的方法，其中，

所述襯底是硅襯底，以及

在所述氧化硅膜的形成中，氧化所述襯底的暴露表面以形成氧化硅膜。