[发明专利]提供多个阈值电压的器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制备半导体器件的方法，包括：

在半导体工件上形成电介质层；

在所述电介质层上形成第一偶极材料的第一图案化层；

在第一温度下执行第一热驱入操作，以在所述电介质层的位于所述第一图案化层下面的第一部分中形成扩散特征；

形成第二偶极材料的第二图案化层，所述第二图案化层的第一区段位于所述扩散特征上，并且第二图案化层的第二区段与所述扩散特征相偏离；

在第二温度下执行第二热驱入操作，其中，所述第二温度低于所述第一温度；并且

在所述电介质层上形成栅极电极层。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一热驱入操作被进行第一持续时间，所述第二热驱入操作被进行第二持续时间，并且所述第一持续时间小于所述第二持续时间。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一图案化层具有第一厚度，所述第二图案化层具有第二厚度，并且所述第一厚度大于所述第二厚度。

4.如权利要求1所述的方法，其中，执行所述第一热驱入操作包括：将所述第一热驱入操作配置为在所述电介质层与所述第一图案化层之间的交界处形成第一混合层。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：在执行所述第一热驱入操作之后，去除所述第一图案化层的剩余部分和所述第一混合层。

6.如权利要求1所述的方法，其中，执行所述第二热驱入操作包括：将所述第二热驱入操作配置为在所述第二图案化层的所述第一区段与所述电介质层之间的交界处形成第二混合层，并且在所述第二图案化层的所述第二区段与所述电介质层之间的交界处形成第三混合层，并且

所述方法还包括：在执行所述第二热驱入操作之后，去除所述第二图案化层的剩余部分、所述第二混合层以及所述第三混合层。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述电介质层是第一电介质层，所述方法还包括：

在执行所述第二热驱入操作后，在所述第一电介质层上形成第二电介质层；

在所述第二电介质层上形成第三图案化偶极层；并且

执行第三热驱入操作。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一图案化层的形成包括：

形成图案化子层，该图案化子层覆盖所述电介质层的第一区域，而暴露所述电介质层的第二区域；

在所述第一区域中的所述图案化子层上以及在所述第二区域中的所述电介质层上形成另一子层，该另一子层与所述第二区域中的所述电介质层交界；并且

共同地图案化所述图案化子层和所述另一子层，以使所述第一区域的子集中的所述电介质层暴露，从而形成所述第一图案化层。

9.一种制备半导体器件的方法，包括：

在半导体工件上形成电介质层；

在所述电介质层上形成第一偶极材料的第一图案化层；

执行第一热驱入操作达第一持续时间，以将所述第一偶极材料的子集驱入所述电介质层中；

执行第一蚀刻操作以去除所述第一偶极材料的剩余部分；

在所述电介质层上形成第二偶极材料的第二图案化层，所述第二图案化层的第一部分布置在所述电介质层的没有所述第一偶极材料的第一部分上，并且所述第二图案化层的第二部分布置在所述电介质层的具有所述第一偶极材料的第二部分上；

执行第二热驱入操作达第二持续时间，其中，所述第二持续时间大于所述第一持续时间；并且

执行第二蚀刻操作以去除所述第一偶极材料的剩余部分，

其中，执行所述第一蚀刻操作包括：使所述电介质层的包括所述第一偶极材料的混合区域凹陷。

10.一种半导体器件，包括：

半导体衬底；

所述半导体衬底上的第一晶体管，所述第一晶体管具有：第一沟道、第一交界层、所述第一沟道上的第一栅极电介质层、以及所述第一栅极电介质层上并与所述第一栅极电介质层交界的第一栅极电极层；以及

在所述半导体衬底上的第二晶体管，所述第二晶体管具有：第二沟道、第二交界层、在所述第二沟道上的第二栅极电介质层、以及在所述第二栅极电介质层上并与所述第二栅极电介质层交界的第二栅极电极层，

其中，所述第一栅极电极层和所述第二栅极电极层具有相同的成分，

其中，所述第一栅极电介质层包括第一偶极材料成分，该第一偶极材料成分在所述第一栅极电介质层的半厚线处具有最大浓度，并且

其中，所述第二栅极电介质层包括第二偶极材料成分，该第二偶极材料成分在所述第二栅极电介质层与所述第二交界层之间的交界处具有最大浓度。