[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，

在半导体基板的第一区域具有p沟道型场效应晶体管，在上述半导体基板的第二区域具有n沟道型场效应晶体管，

上述p沟道型场效应晶体管具有经由形成于上述半导体基板上的第一栅极绝缘膜形成的第一栅电极，

上述第一栅极绝缘膜具有在上述半导体基板上依次形成的第一绝缘膜和第一高电介体膜，

上述第一高电介体膜由以铪和氧为主体，并且含铝、钛或钽的绝缘膜构成，

上述n沟道型场效应晶体管具有经由形成在上述半导体基板上的第二栅极绝缘膜而形成的第二栅电极，

上述第二栅极绝缘膜具有在上述半导体基板上依次形成的上述第一绝缘膜和第二高电介体膜，

上述第二高电介体膜由以铪、硅以及氧为主体，并且含Ia族、IIa族或IIIa族中的某种元素的绝缘膜构成。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，

上述第二高电介体膜由以上述铪、上述硅以及上述氧为主体并包含钇或镧的绝缘膜构成。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，

上述第一栅电极和上述第二栅电极从下层开始依次由以氮化钛为主体的导体膜以及以多晶硅为主体的导体膜的层叠膜构成。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，

上述第一绝缘膜由以氧化硅或氮氧化硅为主体的绝缘膜构成。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，

上述n沟道型场效应晶体管的上述第一绝缘膜的膜厚小于上述p沟道型场效应晶体管的上述第一绝缘膜的膜厚。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，

上述p沟道型场效应晶体管以及上述n沟道型场效应晶体管是经由元件分离部相互靠近配置而成的双栅极构造。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，

上述第一高电介体膜由以上述铪、上述氧以及氮为主体的绝缘膜构成，

上述第二高电介体膜由以上述铪、上述硅、上述氧以及氮为主体的绝缘膜构成。

8.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，

其具有如下工序：在半导体基板的第一区域形成p沟道型场效应晶体管，在上述半导体基板的第二区域形成n沟道型场效应晶体管，

形成上述p沟道型场效应晶体管和上述n沟道型场效应晶体管的工序具有以下工序：

(a)在上述半导体基板上形成第一绝缘膜；

(b)在上述第一绝缘膜上形成第一金属膜；

(c)通过将上述第一区域的上述第一金属膜氧化，来将上述第一区域的上述第一金属膜形成为第一高电介体膜；

(d)通过第一热处理，使上述第二区域的上述第一金属膜与上述第一绝缘膜相互扩散，由此将上述第二区域的上述第一金属膜形成为第二高电介体膜；

(e)在上述第一区域以与上述第一高电介体膜相接触的方式形成由第一金属氧化物构成的第二绝缘膜，通过实施第二热处理，使第一金属在上述第一高电介体膜内扩散；

(f)在上述第二高电介体膜上形成由第二金属氧化物构成的第三绝缘膜，通过实施第三热处理，使第二金属在上述第二高电介体膜内扩散；以及

(g)在上述第一区域，通过加工上述第一高电介体膜和上述第一绝缘膜，来形成由上述第一绝缘膜和上述第一高电介体膜构成的第一栅极绝缘膜，在上述第二区域，通过加工上述第二高电介体膜和上述第一绝缘膜，来形成由上述第一绝缘膜和上述第二高电介体膜构成的第二栅极绝缘膜，

在上述(a)工序中，形成以氧化硅或氮氧化硅为主体的上述第一绝缘膜，

在上述(b)工序中，形成以铪为主体的上述第一金属膜，

在上述(c)工序中，通过将上述第一区域的上述第一金属膜氧化来形成以铪和氧为主体的上述第一高电介体膜，

在上述(d)工序中，通过使上述第二区域的上述第一金属膜和上述第一绝缘膜相互扩散，来形成以铪、硅以及氧为主体的上述第二高电介体膜。

9.根据权利要求8所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，

在上述(f)工序中，在包括上述第二高电介体膜上的上述半导体基板上一体地形成上述第三绝缘膜，至少在与上述第一高电介体膜和上述第二高电介体膜相接触的状态下实施第三热处理，使上述第二金属在上述第二高电介体膜中扩散。