具有多个阈值电压的鳍式场效应晶体管

摘要

高介电常数(高k)栅极介电层在包括一种或多种半导体材料的半导体鳍片上形成。图案化的扩散势垒金属氮化物层被形成，以覆盖至少一个沟道，同时不覆盖至少另一个沟道。阈值电压调整氧化物层在高k栅极介电层和扩散势垒金属氮化物层的物理暴露部分上形成。执行退火，以将阈值电压调整氧化物层的材料赶进在(一个或多个)本征沟道和高k栅极介电层之间的界面，导致阈值电压调整氧化物部分的形成。至少一个功函数(workfunction)材料层被形成，并且利用高k栅极介电层和阈值电压调整氧化物部分进行图案化，以形成跨越半导体鳍片的多种类型的栅极堆叠。

主权项

一种半导体结构，包括：第一鳍式场效应晶体管，该第一鳍式场效应晶体管包括第一栅极堆叠，所述第一栅极堆叠包含：包括跨越第一半导体鳍片的第一高k介电材料的第一高介电常数(高k)介电部分、以及与所述第一高k介电部分接触的第一栅极电极；第二鳍式场效应晶体管，该第二鳍式场效应晶体管包括第二栅极堆叠，该第二栅极堆叠包含：包括与所述第一高k介电材料不同的另一种介电材料并且跨越第二半导体鳍片的阈值电压调整氧化物部分、包括所述第一高k介电材料的第二高k介电部分、以及与所述第二高k介电部分接触的第二栅极电极；及第三鳍式场效应晶体管，该第三鳍式场效应晶体管包括第三栅极堆叠，所述第三栅极堆叠包含：包括所述第一高k介电材料并且跨越第三半导体鳍片的第三高k介电部分、以及与所述第三高k介电部分接触的第三栅极电极，其中所述第一鳍式场效应晶体管和第二鳍式场效应晶体管是第一导电类型的晶体管，所述第三鳍式场效应晶体管是与所述第一导电类型相反的第二导电类型的晶体管。