[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201811329444.4
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109801970B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 金辰昱;金柱然
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 翟然

一種半導體器件包括：襯底，其包括第一區域、第二區域、第三區域和第四區域；在第一區域上的第一柵極結構；在第二區域上的第二柵極結構；在第三區域上的第三柵極結構；以及在第四區域上的第四柵極結構。第一柵極結構包括第一柵極絕緣層、第一材料層和第一柵電極層。第二柵極結構包括第二柵極絕緣層、第二材料層和第二柵電極層。第三柵極結構包括第三柵極絕緣層、第三材料層和第三柵電極層。第四柵極結構包括第四柵極絕緣層和第四柵電極層。第一材料層、第二材料層和第三材料層具有不同的厚度。第一材料層包括下金屬層、上金屬層、以及其間的多晶硅層。

技術領域

本發明構思的示例實施方式涉及半導體器件，更具體地，涉及包括晶體管的半導體器件。

背景技術

半導體器件由于其小尺寸、多功能性和/或低制造成本而在電子工業中是有用的。隨著電子工業的先進發展，半導體器件已由于高度集成而被越來越多地使用。例如，半導體器件已由于其高可靠性、高速度和/或多功能性而被越來越多地使用。半導體器件已變得更加復雜和集成以滿足這些有益特性。

隨著半導體器件的集成密度增加，已經努力通過利用諸如應變溝道、高k電介質層和金屬柵極的各種材料來改善晶體管的性能。然而，隨著晶體管的尺寸逐漸減小，利用這些晶體管的集成電路器件的可靠性和性能會受到影響。

發明內容

根據本發明構思的示例實施方式，一種半導體器件可以包括：襯底，其包括第一區域、第二區域、第三區域和第四區域；在第一區域上的第一柵極結構，第一柵極結構包括第一柵極絕緣層、具有第一厚度的第一材料層、以及第一柵電極層；在第二區域上的第二柵極結構，第二柵極結構包括第二柵極絕緣層、具有第二厚度的第二材料層、以及第二柵電極層；在第三區域上的第三柵極結構，第三柵極結構包括第三柵極絕緣層、具有第三厚度的第三材料層、以及第三柵電極層；以及在第四區域上的第四柵極結構，第四柵極結構包括第四柵極絕緣層和第四柵電極層。第一厚度、第二厚度和第三厚度可以彼此不同。第一材料層可以包括下金屬層、上金屬層、以及在下金屬層與上金屬層之間的多晶硅層。

根據本發明構思的示例實施方式，一種半導體器件可以包括：襯底，其包括第一區域、第二區域、第三區域和第四區域；柵極絕緣層，其在第一至第四區域上；在第一區域上的第一功函數調整層和多晶硅層；第二功函數調整層，其在第一區域和第二區域上；第三功函數調整層，其在第一至第三區域上；以及柵電極層，其在第一至第四區域上。

根據本發明構思的示例實施方式，一種半導體器件可以包括：在襯底上的第一鰭型晶體管、第二鰭型晶體管、第三鰭型晶體管和第四鰭型晶體管，第一至第四鰭型晶體管具有不同的相應閾值電壓。第一鰭型晶體管可以包括第一柵極絕緣層、第一材料層和第一柵電極層。第二鰭型晶體管可以包括第二柵極絕緣層、第二材料層和第二柵電極層。第二材料層可以比第一材料層薄。第三鰭型晶體管可以包括第三柵極絕緣層、第三材料層和第三柵電極層。第三材料層可以比第二材料層薄。第四鰭型晶體管可以包括第四柵極絕緣層和第四柵電極層。第一材料層可以包括下金屬層、上金屬層、以及在下金屬層與上金屬層之間的多晶硅層。

附圖說明

通過參照附圖詳細描述本發明構思的示例實施方式，本發明構思的以上及另外的目的和特征將變得明顯。

圖1是示出根據本發明構思的示例實施方式的半導體器件的剖視圖。

圖2至13是示出根據本發明構思的示例實施方式的制造半導體器件的方法的剖視圖。

圖14至16是示出根據本發明構思的示例實施方式的制造包括鰭型晶體管的半導體器件的方法的透視圖。

圖17是示出根據本發明構思的示例實施方式的半導體器件的透視圖。

具體實施方式

現在將在下文中參照附圖更全面地描述各種各樣的示例實施方式。同樣的附圖標記在本申請通篇表示同樣的元件。

圖1是示出根據本發明構思的示例實施方式的半導體器件的剖視圖。