[发明专利]多栅极介电结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

衬底，包括像素阵列区域、输入/输出(I/O)区域、以及核心区域；

第一栅极介电层，设置在所述像素阵列区域上方；

第二栅极介电层，设置在所述I/O区域上方；

第三栅极介电层，设置在所述核心区域上方，

其中，所述第一栅极介电层、所述第二栅极介电层、以及所述第三栅极介电层中的每一个都由不同的材料构成，并且每一个都具有不同的厚度；以及

栅电极，设置在所述第一栅极介电层、所述第二栅极介电层、以及所述第三栅极介电层中的每一个的上方。

2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述第一栅极介电层由氧化硅、氮化硅、氮氧化物、氧化铪(HfOx)、氧化铪硅(HfSiO)、氮氧化铪硅(HfSiON)、氧化铝、氮氧化铝、或氮氧化硅铝构成，并且具有在大约和大约之间的厚度，或者

其中，所述第二栅极介电层由氧化硅、氮化硅、氮氧化物、氧化铪(HfOx)、氧化铪硅(HfSiO)、氮氧化铪硅(HfSiON)、氧化铝、氮氧化铝、或氮氧化硅铝构成，并且具有在大约和大约之间的厚度，或者

其中，所述第三栅极介电层由氧化硅、氮化硅、氮氧化物、氧化铪(HfOx)、氧化铪硅(HfSiO)、氮氧化铪硅(HfSiON)、氧化铝、氮氧化铝、或氮氧化硅铝构成，并且具有在大约和大约之间的厚度。

3.根据权利要求1所述的结构，进一步包括：第四栅极介电层，设置在所述I/O区域中的所述第二栅极介电层上方，从而形成了栅极介电堆叠，并且其中，所述第四栅极介电层和所述第三栅极介电层由相同的材料构成，并且具有基本上相同的厚度，或者

进一步包括：

像素阵列器件，位于像素阵列区域上方，所述像素阵列器件由所述第一栅极介电层和所述第一栅电极层构成；

核心器件，位于所述核心区域上方，所述核心器件由所述第三栅极介电层和所述第二栅电极层构成；以及

I/O器件，位于所述I/O区域上方，所述I/O器件由所述第三栅极介电层和第二多晶硅层构成。

4.一种形成半导体结构的方法，所述方法包括：

提供包括像素阵列区域、输入/输出(I/O)区域、以及核心区域的衬底；

在所述像素阵列区域上方形成第一栅极介电层；

在所述I/O区域上方形成第二栅极介电层；以及

在所述核心区域上方形成第三栅极介电层，

其中，所述第一栅极介电层、所述第二栅极介电层、以及所述第三栅极介电层中的每一个都被形成为由不同的材料构成，并且具有不同的厚度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一栅极介电层被形成为由氧化硅、氮化硅、氮氧化物、氧化铪(HfOx)、氧化铪硅(HfSiO)、氮氧化铪硅(HfSiON)、氧化铝、氮氧化铝、或氮氧化硅铝构成，并且具有在大约和大约之间的厚度，或者

其中，所述第二栅极介电层被形成为由氧化硅、氮化硅、氮氧化物、氧化铪(HfOx)、氧化铪硅(HfSiO)、氮氧化铪硅(HfSiON)、氧化铝、氮氧化铝、或氮氧化硅铝构成，并且具有在大约和大约之间的厚度，或者

其中，所述第三栅极介电层被形成为由氧化硅、氮化硅、氮氧化物、氧化铪(HfOx)、氧化铪硅(HfSiO)、氮氧化铪硅(HfSiON)、氧化铝、氮氧化铝、或氮氧化硅铝构成，并且具有在大约和大约之间的厚度。

6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：

在所述像素阵列区域、所述I/O区域、以及所述核心区域上方形成所述第一栅极介电层；

在所述像素阵列区域、所述I/O区域、以及所述核心区域上方的所述第一栅极介电层上方形成所述第一多晶硅层；以及

去除位于所述I/O区域和所述核心区域上方的所述第一栅极介电层的一部分和所述第一多晶硅层的一部分。

7.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：

在所述像素阵列区域、所述I/O区域、以及所述核心区域上方形成所述第二栅极介电层；以及

在所述核心区域上方形成所述第三栅极介电层之前，去除位于所述核心区域上方的第二栅极介电层的一部分。