空腔的全部。虽然利用其中扩散势皇金属氮化物层30L的图案化的部分覆盖第二器件区域100B和第五器件区域200B中的栅极空腔的实施例来描述本公开内容，但是本文明确地预期其中扩散势皇金属氮化物层30L的图案化部分独立地覆盖各个器件区域(100A，100B，100C，200A，200B，200C)中的任何一个栅极空腔的实施例。图案化的光致抗蚀剂层67随后，例如，通过灰化(ashing)被去除。
[0049]参考图6，阈值电压调整氧化物层64L被直接沉积在扩散势皇金属氮化物部分(60B，62B)和高k介电层30L上。阈值电压调整氧化物层64L包括具有介电常数大于氧化硅的3.9的介电常数的介电金属氧化物。阈值电压调整氧化物层64L可以具有大于4.0的介电常数。在一种实施例中，阈值电压调整氧化物层64L具有大于8.0的介电常数。
[0050]阈值电压调整氧化物层64L的介电材料在本文中被称为第二高k介电材料。第二高k介电材料具有与第一高k介电材料不同的组成。在一种实施例中，第二高k介电材料可以包括选自11A族元素的氧化物、IIIB族元素的氧化物、氧化铝(Al2O3)、及其合金的材料。因此，如果第二高k材料与鳍式场效应晶体管的沟道接触或者被放置在靠近沟道小于大约2纳米的距离处，则阈值电压调整氧化物层64L的第二高k材料改变鳍式场效应晶体管的阈值电压。
[0051 ]阈值电压调整氧化物层64L可以利用，例如，化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD),分子束淀积(MBD)、脉冲激光沉积(PLD)、液体源雾状化学沉积(LSMCD)、原子层沉积(ALD)等来形成。阈值电压调整氧化物层64L的厚度可以是从0.9纳米至6纳米，优选地从1.2纳米至3纳米。阈值电压调整氧化物层64L可以具有大约或小于I纳米的有效氧化物厚度。
[0052]可选地，盖材料层66L可以沉积在阈值电压调整氧化物层64L之上。如果盖材料层66L被利用，则盖材料层66L的一部分被直接沉积在阈值电压调整氧化物层64L上。盖材料层66L包括金属材料层和半导体材料层中的至少一个。在一种实施例中，盖材料层66L包括金属氮化物层，诸如TiN层、TaN层或WN层。在另一种实施例中，盖材料层66L包括非晶或多晶半导体材料层，其包括娃、娃-锗合金、或娃-碳合金。在一种实施例中，盖材料层66L可以从下到上包括金属氮化物层和非晶或多晶半导体材料层的垂直堆叠。盖材料层66L可以，例如，通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)及其组合进行沉积。盖材料层66L可以具有在从2纳米至100纳米范围内的厚度，但是也可以采用更小或更大的厚度。
[0053]参考图7，第一示例性半导体结构在升高的温度下进行退火。升高的温度可以是，例如，在从500°C至900°C的范围内，但是也可以采用更低和更高的温度。退火引起第二高k介电材料利用退火扩散穿过第一高k介电材料。在退火期间，扩散势皇金属氮化物部分(60B，62B)，S卩，图案化的扩散势皇金属氮化物层，阻挡第二高k介电材料穿过图案化的扩散势皇金属氮化物层的扩散。第一高k介电材料在退火期间扩散穿过第二高k介电材料，并且累积在与沟道区域(22六，22(:，244，240、栅极间隔物(8(^，80(:，824，820和在其中图案化的扩散势皇金属氮化物层不阻挡第一高1^介电材料扩散的器件区域(10(^，100(:，20(^，2000内存在的平坦化介电层50的顶表面的界面处。因此，每个阈值电压调整氧化物部分(32P，32Q，32R)被形成在其中图案化的扩散势皇金属氮化物层不阻挡第一高k介电材料扩散的(一个或多个)器件区域中。阈值电压调整氧化物部分(32P，32Q，32R)被直接形成在多个半导体材料区域中的至少一个上，具体而言，直接形成在沟道区域(22A，22C，24A，24C)上。在一种实施例中，第二高1^介电材料的浓度可以在与下面沟道区域(22六，22(:，244，240的界面处是最大的。
[0054]可选的盖材料层66L、阈值电压调整氧化物层64L的覆盖扩散势皇金属氮化物部分(60B，62B)的剩余部分、以及扩散势皇金属氮化物部分(60B，62B)随后相对于高k介电层30L选择性地被去除，即，不去除高k介电层30L。选择性去除可选的盖材料层66L、阈值电压调整氧化物层64L的剩余部分、以及扩散势皇金属氮化物部分(60B，62B)可以，例如，通过湿法蚀刻来实现。在一种实施例中，在第二高k介电材料扩散穿过高k介电层30L之后，阈值电压调整氧化物层64L的剩余部分可以，例如，通过湿法蚀刻相对于高k介电层的第一高k介电材料选择性地被去除。
[0055]参考图8，至少一个导电材料层被沉积在各个栅极沟槽内。在一种实施例中，至少一个导电材料层可以包括至少一种功函数材料层。在说明性例子中，第一功函数材料层36L可以沉积在高k介电层30L上。第一功函数材料层36L的材料具有第一功函数，并且可以选自本领域中已知的任何功函数材料。第一功函数材料层36L可以只包括元素，或者可以包括金属化合物，其包括金属及非金属元素。金属化合物被选择来优化要随后在其中第一类型沟道区域(22A，22B，22C)存在的器件区域中形成的鳍式场效应晶体管的性能。金属化合物可以选自碳化钽、金属氮化物和铪-硅合金。示例性金属氮化物包括氮化钛、氮化钽、氮化钨、以及其组合和合金。
[0056]第一功函数材料层36L可以，例如，通过物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积(ALD)来形成。第一功函数材料层36L的厚度通常被设定在从I纳米至30纳米的值，更典型地，从2纳米至10纳米，但是也可以采用更小或更大的厚度。
[0057]光致抗蚀剂层(未示出)被应用和光刻图案化，使得光致抗蚀剂层覆盖在其中第一类型沟道区域(22A，22B，22C)存在的器件区域之上的区域，同时第一功函数材料层36L的顶表面在其中第二类型沟道区域(24A，24B，24C)存在的器件区域之上被暴露。光致抗蚀剂层中的图案通过蚀刻被转印到第一功函数材料层36L中。第一功函数材料层36L的在其中第二类型沟道区域(24A，24B，24C)存在的器件区域中的一部分采用光致抗蚀剂层作为蚀刻掩模被去除。光致抗蚀剂层，例如，通过灰化或湿法蚀刻被去除。在第一功函数材料层36L的图案化之后，第一功函数材料层36L的剩余部分存在于其中第一类型沟道区域(22A，22B，22C)存在的器件区域中。光致抗蚀剂层随后，例如，通过灰化被去除。
[0058]第二功函数材料层38L随后可以被沉积。第二功函数材料层38L包括具有可与第一功函数不同的第二功函数的第二金属。第二功函数材料层38L的材料可以选自本领域中已知的任何功函数材料。选择第二功函数材料层38L的材料来优化要随后在其中第二类型沟道区域(24A，24B，24C)存在的器件区域中形成的鳍式场效应晶体管的性能。
[0059]第二功函数材料层38L可以，例如，通过物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积(ALD)来形成。第二功函数材料层38L的厚度通常被设定在从2纳米至100纳米的值，更典型地，从3纳米到10纳米，但是也可以采用更小或更大的厚度。
[0060]在一种实施例中，第一功函数材料层36L可以包括为形成P-型鳍式场效应晶体管优化的功函数材料，并且第二功函数材料层38L可以包括为形成η-型鳍式场效应晶体管优化的另一种功函数材料。可替代地，第一功函数材料层36L可以包括为形成η-型鳍式场效应晶体管优化的功函数材料，并且第二功函数材料层38L可以包括为形成P-型鳍式场效应晶体管优化的另一种功函数材料。
[0061 ]在一种实施例中，附加的导电材料层(未示出)可以沉积在第二功函数材料层38L上。附加的导电材料层可以包括，例如，掺杂的半导体材料层和/或金属材料层。
[0062]参考图9，栅极堆叠通过利用平坦化工艺图案化至少一个导电材料层(36L，38L)、高k介电层30L、和至少一个阈值电压调整氧化物部分(60B，62B)来形成。平坦化工艺可以是采用平坦化介电层50作为停止层的化学机械平坦化(CMP)工艺。在这种情况下，功函数材料层(36L，38L)、高k介电层30L、和至少一个阈值电压调整氧化物部分(60B，62B)通过化学机械平坦化在从平坦化介电层50的顶表面的上方去除。
[0063]高k介电层30L的剩余部分可以包括在第一器件区域100A中的第一高k介电层30A、在第二器件区域100B中的第二高k介电层30B、在第三器件区域100C中的第三高k介电层30C、在第四器件区域200A中的第四高k介电层40A、在第五器件区域200B中的第五高k介电层40B、和在第六器件区域200C中的第六个高k介电层40C。阈值电压调整氧化物部分(32P，32Q，32R)的剩余部分可以包括在第一器件区域100A中的第一阈值电压调整氧化物部分32A、在第三器件区域100C中的第二阈值电压调整氧化物部分32C、在第四器件区域200A中的第四阈值电压调整氧化物部分42A、和在第六器件区域200C中的第五阈值电压调整氧化物部分42C。第一功函数材料层36L的剩余部分可以包括第一第一功函数材料部分36A、第二第一功函数材料部分36B、和第三第一功函数材料部分36C。第二功函数材料层38L的剩余部分可以包括第一第二功函数材料部分38A、第二第二功函数材料部分38B、第三第二功函数材料部分38C、第四第二功函数材料部分48A、第五第二功函数材料部分48B、和第六第二功函数材料部分48C。
[0064]第一示例性半导体结构可以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。第一栅极堆叠从下到上可以包括:包括具有大于4.0的介电常数的第一高1^介电材料并且横跨第一半导体鳍片(诸如第二半导体鳍片(228，928，938))并且与第一沟道区域(诸如第二沟道区域22B)接触的第一高介电常数(高k)介电部分(诸如第二介电部分30B)、以及与第一高k介电部分接触的第一栅极电极(诸如第二第一功函数材料部分36B和第二第二功函数材料部分38B的堆叠)。
[0065]第一示例性半导体结构还可以包括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。第二栅极堆叠从下到上包括:包括具有大于4.0的第二高k介电常数且与第一高k介电材料不同的第二高k介电材料并且横跨第二半导体鳍片(诸如第一半导体鳍片(22A，92A，93A))并且与第二沟道区域(诸如第一沟道区域22A)接触的阈值电压调整氧化物部分(诸如第一阈值电压调整氧化物部分32A)、包括第一高k介电材料的第二高k介电部分(诸如第一高k介电层30A)、以及与第二高k介电部分接触的第二栅极电极(诸如第一第一功函数材料部分36A和第一第二功函数材料部分38A的堆叠)。
[0066]第一示例性半导体结构还可以包括至少一个第二类型鳍式场效应晶体管，该第二类型鳍式场效应晶体管包括另一个栅极堆叠。该栅极堆叠从下到上可以至少包括:包括第一高k介电材料的高k介电部分、以及与第三高k介电部分接触的栅极电极。
[0067]该至少一个第二类型鳍式场效应晶体管可以包括第四鳍式场效应晶体管，该第四鳍式场效应晶体管包括第三栅极堆叠。第三栅极堆叠从下到上至少可以包括:包括第二高k介电材料并且横跨第三半导体鳍片(诸如第四半导体鳍片(24A，94A，95A))并且与第三沟道区域(诸如第四沟道区域24A)接触的阈值电压调整氧化物部分(诸如第四阈值电压调整氧化物部分42A)、包括第一高k介电材料的第三高k介电