[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201811227029.8
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN110021596B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 金柱然;洪世基
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L29/423;H01L29/51
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 尹淑梅;韓明花

1.一種半導體器件，所述半導體器件包括：

基底，包括第一區域和第二區域；以及

第一晶體管和第二晶體管，分別形成在第一區域和第二區域中，

其中，第一晶體管包括位于基底上的第一柵極絕緣層、位于第一柵極絕緣層上且接觸第一柵極絕緣層的第一TiN層以及位于第一TiN層上的第一填充層，

第二晶體管包括位于基底上的第二柵極絕緣層、位于第二柵極絕緣層上且接觸第二柵極絕緣層的第二TiN層以及位于第二TiN層上的第二填充層，

其中，第一晶體管的閾值電壓絕對值小于第二晶體管的閾值電壓，第二柵極絕緣層不包括鑭基材料，第一TiN層的一部分的氧含量大于第二TiN層的氧含量。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，第一TiN層的第一厚度大于第二TiN層的第二厚度。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，所述半導體器件還包括形成在基底的第三區域中的第三晶體管，

其中，第三晶體管包括位于基底上的第三柵極絕緣層、位于第三柵極絕緣層上且接觸第三柵極絕緣層的第三TiN層以及形成在第三TiN層上的第三填充層，

其中，第一晶體管和第二晶體管均為p溝道金屬氧化物半導體晶體管，第三晶體管為n溝道金屬氧化物半導體晶體管，第三柵極絕緣層包括鑭基材料。

4.根據權利要求3所述的半導體器件，所述半導體器件還包括位于基底的第四區域中的第四晶體管，第四晶體管為n溝道金屬氧化物半導體晶體管，

其中，第四晶體管包括位于基底上的第四柵極絕緣層、位于第四柵極絕緣層上且接觸第四柵極絕緣層的第四TiN層以及位于第四TiN層上的第四填充層，

其中，第三TiN層的第三厚度等于第四TiN層的第四厚度，第三晶體管的閾值電壓絕對值小于第四晶體管的閾值電壓，第四柵極絕緣層不包括鑭基材料。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，所述半導體器件還包括：

第一溝槽，形成在基底的第一區域中；

第二溝槽，形成在基底的第二區域中，

其中，第一柵極絕緣層、第一TiN層和第一填充層填充第一溝槽，第二柵極絕緣層、第二TiN層和第二填充層填充第二溝槽。

6.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，第一填充層和第二填充層包括鈦鋁碳。

7.一種半導體器件，所述半導體器件包括：

基底，包括第一區域、第二區域、第三區域、第四區域、第五區域和第六區域；

第一晶體管、第二晶體管和第三晶體管，分別形成在第一區域至第三區域中，第一晶體管至第三晶體管為p溝道金屬氧化物半導體晶體管；

第四晶體管、第五晶體管和第六晶體管，分別形成在第四區域至第六區域中，第四晶體管至第六晶體管為n溝道金屬氧化物半導體晶體管，

其中，第一晶體管包括位于基底上的第一柵極絕緣層、位于第一柵極絕緣層上且接觸第一柵極絕緣層的第一TiN層以及位于第一TiN層上的第一填充層，

第二晶體管包括位于基底上的第二柵極絕緣層、位于第二柵極絕緣層上且接觸第二柵極絕緣層的第二TiN層以及位于第二TiN層上的第二填充層，

第三晶體管包括位于基底上的第三柵極絕緣層、位于第三柵極絕緣層上且接觸第三柵極絕緣層的第三TiN層以及位于第三TiN層上的第三填充層，

第四晶體管包括位于基底上的第四柵極絕緣層、位于第四柵極絕緣層上且接觸第四柵極絕緣層的第四TiN層以及位于第四TiN層上的第四填充層，

第五晶體管包括位于基底上的第五柵極絕緣層、位于第五柵極絕緣層上且接觸第五柵極絕緣層的第五TiN層以及位于第五TiN層上的第五填充層，

第六晶體管包括位于基底上的第六柵極絕緣層、位于第六柵極絕緣層上且接觸第六柵極絕緣層的第六TiN層以及位于第六TiN層上的第六填充層，

其中，第二TiN層的第二厚度小于第一TiN層的第一厚度且大于第三TiN層的第三厚度，

第四TiN層的第四厚度和第五TiN層的第五厚度小于第六TiN層的第六厚度，

第四柵極絕緣層包括鑭基材料，

第二柵極絕緣層不包括鑭基材料。