[发明专利]半导体元件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体元件，包括：

一半导体基底，包含一隔离结构以电性隔离该半导体基底上的一第一有 源区及一第二有源区；

一第一晶体管，形成于该半导体基底的第一有源区上，该晶体管具有一 第一栅极结构，包括：

一第一界面层，位于该半导体基底上；

一第一高介电常数介电层，位于该第一界面层上；

一第一盖层，位于该第一高介电常数介电层上，其中该第一盖层 包括氮化硅；以及

一第一多晶硅层，位于该第一盖层上，其中该第一多晶硅层包括 p型掺杂；以及

一第二晶体管，形成于该半导体基底的第二有源区上，该第二晶体管 具有一第二栅极结构，包括：

一第二界面层，位于该半导体基底上；

一第二高介电常数介电层，位于该第二界面层上；

一第二盖层，位于该第二高介电常数介电层上，其中该第二盖层 包括氮化硅；以及

一第二多晶硅层，位于该第二盖层上，其中该第二多晶硅层包括 n型掺杂，

其中该第一盖层及该第二盖层由相同材料形成。

2.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一及该第二多晶硅层的厚 度为

3.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一及该第二盖层的厚度为

4.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一及该第二高介电常数介 电层包括：HfO，LaO，AlO，ZrO，TiO，Ta₂O₅，Y₂O₃，STO，BTO，BaZrO，HfZrO， HfLaO，HfSiO，LaSiO，AlSiO，HfTaO，HfTiO，BST，Al₂O₃，Si₃N₄、或前述的组 合。

5.如权利要求4所述的半导体元件，其中该第一及该第二高介电常数介 电层的厚度为

6.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一及该第二界面层包括氧 化硅、氮氧化硅、氮化硅、或前述的组合。

7.如权利要求6所述的半导体元件，其中该第一及该第二界面层的厚度 为

8.一种半导体元件的制造方法，包括如下步骤：

提供一半导体基底，其包含一隔离结构以电性隔离该半导体基底中的一 第一有源区及一第二有源区；

形成一界面层于该半导体基底上；

形成一高介电常数介电层于该界面层上；

形成一盖层于该高介电常数介电层上，其中该盖层包括氮化硅；

形成一多晶硅层于该盖层上；

图案化该界面层、该高介电常数介电层、该盖层、及该多晶硅层以在该 半导体基底的第一有源区上形成一第一栅极结构及该半导体基底的第二有 源区上形成一第二栅极结构；以及

进行一离子注入程序，以使该第一栅极结构中的多晶硅层具有p型掺杂， 该第二栅极结构中的多晶硅层具有n型掺杂。

9.如权利要求8所述的半导体元件的制造方法，其中该盖层的形成方法 包括化学气相沉积法、原子层沉积法、物理气相沉积法。

10.如权利要求8所述的半导体元件的制造方法，其中该界面层的形成方 法包括：热成长工艺、原子层沉积法、化学气相沉积法、或前述的组合。

11.如权利要求8所述的半导体元件的制造方法，其中该高介电常数介电 层与该盖层的形成是在原位进行。