具有高k柵極電介質層的半導體器件的制作方法

本公開的實施例涉及半導體器件和制造該半導體器件的方法，該半導體器件包括具有高k柵極電介質層的柵極結構。

背景技術：

1、隨著半導體器件變得高度集成化，提出了具有高k柵極電介質層的柵極結構。

技術實現思路

1、本公開的實施例提供了一種半導體器件，其包括：設置在襯底之上的第一區域中的第一柵極結構，其包括第一n型高k柵極電介質層；設置在襯底之上的第二區域中的第二柵極結構，其包括第一p型高k柵極電介質層；設置在襯底之上的第三區域中的第三柵極結構，其包括第二n型高k柵極電介質層；以及設置在襯底之上的第四區域中的第四柵極結構，其包括第二p型高k柵極電介質層。第一n型高k柵極電介質層包括具有第一濃度的n型偶極子材料。第一p型高k柵極電介質層包括具有第二濃度的p型偶極子材料。第二n型高k柵極電介質層包括具有第三濃度的n型偶極子材料。第二p型高k柵極電介質層包括具有第四濃度的p型偶極子材料。第一濃度高于第三濃度，第二濃度高于第四濃度。

2、本公開的實施例提供了一種制造半導體器件的方法，該方法包括：制備襯底，該襯底具有第一區域、第二區域、第三區域和第四區域；在襯底之上全部地形成界面絕緣層；在界面絕緣層之上形成高k柵極電介質層；在高k柵極電介質層之上形成緩沖氮化鈦層；去除第一區域和第二區域中的緩沖氮化鈦層；全部地形成p型偶極子材料層；從第一區域和第三區域去除p型偶極子材料層；全部地形成n型偶極子材料層；去除第二區域和第四區域中的n型偶極子材料層；以及通過執行退火工藝，將n型偶極子材料層中的n型偶極子材料擴散到第一區域和第三區域中的高k柵極電介質層中，以及將p型偶極子材料層中的p型偶極子材料擴散到第二區域和第四區域中的高k柵極電介質層中。

3、本公開的實施例提供了一種制造半導體器件的方法，該方法包括：制備襯底，該襯底具有第一區域、第二區域、第三區域和第四區域；在第一區域至第四區域中在襯底之上形成界面絕緣層；在第一區域至第四區域中的界面絕緣層之上形成高k柵極電介質層；在第三區域和第四區域中的高k柵極電介質層之上形成緩沖氮化鈦層；在第一區域中的高k柵極電介質層之上和在第三區域中的緩沖氮化鈦層之上形成n型偶極子材料層；在第二區域中的高k柵極電介質層之上和在第四區域中的緩沖氮化鈦層之上形成p型偶極子材料層；通過執行退火工藝，將n型偶極子材料層中的n型偶極子材料和p型偶極子材料層中的p型偶極子材料擴散到高k柵極電介質層中。

技術特征：

1.一種半導體器件，包括：

2.根據權利要求1所述的半導體器件，

3.根據權利要求1所述的半導體器件，

4.根據權利要求1所述的半導體器件，

5.根據權利要求4所述的半導體器件，

6.根據權利要求1所述的半導體器件，

7.根據權利要求6所述的半導體器件，

8.根據權利要求1所述的半導體器件，

9.根據權利要求1所述的半導體器件，

10.根據權利要求1所述的半導體器件，

11.根據權利要求1所述的半導體器件，

12.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括：

13.根據權利要求12所述的半導體器件，

14.根據權利要求13所述的半導體器件，

15.根據權利要求13所述的半導體器件，還包括：

16.一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：

17.根據權利要求16所述的方法，

18.根據權利要求16所述的方法，

19.根據權利要求16所述的方法，

20.根據權利要求16所述的方法，

21.根據權利要求20所述的方法，

22.根據權利要求16所述的方法，

23.根據權利要求16所述的方法，還包括：

24.根據權利要求16所述的方法，還包括：

25.根據權利要求16所述的方法，

26.根據權利要求25所述的方法，

27.根據權利要求26所述的方法，

28.根據權利要求16所述的方法，

29.一種制造半導體器件的方法，所述方法包括：

30.根據權利要求29所述的方法，

31.根據權利要求29所述的方法，

32.根據權利要求29所述的方法，還包括：

33.根據權利要求29所述的方法，

34.根據權利要求29所述的方法，

35.根據權利要求29所述的方法，

技術總結
本公開涉及具有高k柵極電介質層的半導體器件。半導體器件包括：設置在襯底之上第一區域中的第一柵極結構，包括第一N型高k柵極電介質層；設置在襯底之上第二區域中的第二柵極結構，包括第一P型高k柵極電介質層；設置在襯底之上第三區域中的第三柵極結構，包括第二N型高k柵極電介質層；設置在襯底之上第四區域中的第四柵極結構，包括第二P型高k柵極電介質層。第一N型高k柵極電介質層包括第一濃度的N型偶極子材料。第一P型高k柵極電介質層包括第二濃度的P型偶極子材料。第二N型高k柵極電介質層包括第三濃度的N型偶極子材料。第二P型高k柵極電介質層包括第四濃度的P型偶極子材料。第一濃度高于第三濃度，第二濃度高于第四濃度。

技術研發人員：尹榮廣,孫潤翼
受保護的技術使用者：愛思開海力士有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21