[发明专利]半导体装置及其制造方法

摘要

本发明公开了一种半导体装置及其制造方法。该方法包括：提供衬底结构，其包括衬底以及形成在衬底上的层间电介质层，层间电介质层包括用于半导体装置的多个沟槽，该多个沟槽在其底部处露出衬底的部分表面，该多个沟槽至少包括分别用于在其中形成第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管的栅极结构的第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽；在多个沟槽的底部的衬底表面上形成界面层；在界面层上以及在多个沟槽的侧壁上形成高k电介质层；在第三沟槽的高k电介质层上形成第一PMOS功函数调节层；在多个沟槽中形成第二PMOS功函数调节层；在多个沟槽中形成NMOS功函数调节层；以及在多个沟槽中形成阻挡层和在阻挡层上的金属电极层。

主权项

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：(a)提供衬底结构，所述衬底结构包括衬底以及形成在所述衬底上的层间电介质层，所述层间电介质层包括用于半导体装置的多个沟槽，所述多个沟槽在其底部处露出所述衬底的部分表面，所述多个沟槽至少包括用于在其中形成第一晶体管的栅极结构的第一沟槽、用于在其中形成第二晶体管的栅极结构的第二沟槽和用于在其中形成第三晶体管的栅极结构的第三沟槽；(b)在所述多个沟槽的底部的衬底表面上形成界面层；(c)在所述界面层上以及在所述多个沟槽的侧壁上形成高k电介质层；(d)在所述第三沟槽的所述高k电介质层上形成第一PMOS功函数调节层；(e)在步骤(d)之后，在所述多个沟槽中形成第二PMOS功函数调节层；(f)在步骤(e)之后，在所述多个沟槽中形成NMOS功函数调节层；以及(g)在步骤(f)之后，在所述多个沟槽中形成阻挡层和在所述阻挡层上的金属电极层；所述第一PMOS功函数调节层和所述第二PMOS功函数调节层用于增加所述第三晶体管的阈值电压；所述NMOS功函数调节层用于增加所述第一晶体管的阈值电压；所述第一晶体管为用于SRAM中的上拉晶体管；所述第二晶体管为用于SRAM中的下拉晶体管；所述第三晶体管为用于SRAM中的传输门晶体管；所述NMOS功函数调节层的厚度大于所述第一PMOS功函数调节层与所述第二PMOS功函数调节层的厚度之和。