[發明專利]半導體結構及其制造方法和高k金屬柵鰭式場效應晶體管

有效

• 申請號: 201710621512.3
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN109309049B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 賀鑫
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088;H01L29/78
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 趙倩男

1.一種半導體結構的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底結構，所述襯底結構包括用于形成第一PMOS器件的第一部分、用于形成第二PMOS器件的第二部分、用于形成第一NMOS器件的第三部分和用于形成第二NMOS器件的第四部分；

在所述襯底結構上形成第一P型功函數調節層；

在第一P型功函數調節層上形成保護層；

對保護層進行圖案化，使得所述第一部分上的第一P型功函數調節層暴露；

對暴露的所述第一部分上的第一P型功函數調節層進行氧化處理；

去除保護層；

在第一P型功函數調節層上形成第二P型功函數調節層；

去除所述第三部分上的第二P型功函數調節層；

在第二P型功函數調節層上以及在所述第三部分的第一P型功函數調節層上形成第三P型功函數調節層；以及

去除所述第四部分的第二P型功函數調節層及第三P型功函數調節層。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包括：

在第三P型功函數調節層上以及在所述第四部分的第一P型功函數調節層上形成N型功函數調節層。

3.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，還包括：

在所述N型功函數調節層上形成阻擋層。

4.根據權利要求1-3任一所述的制造方法，其特征在于，在對保護層進行圖案化之前還包括：

退火處理。

5.根據權利要求1-3任一所述的制造方法，其特征在于，所述襯底結構包括：

在襯底上的界面層；

在所述界面層上的高介電常數材料層。

6.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，

第一P型功函數調節層、第二P型功函數調節層和第三P型功函數調節層的材料為Ta、TiN、TaN、TaSiN或TiSiN中的一種或幾種；和/或

保護層的材料為非晶硅、多晶硅、氮化硅、或氧化硅。

7.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述N型功函數調節層的材料為TiAl、TiAlC、TaAlN、TiAlN、TaCN和AlN中的一種或幾種。

8.一種半導體結構，其特征在于，包括：

襯底結構，包括用于形成第一PMOS器件的第一部分、用于形成第二PMOS器件的第二部分、用于形成第一NMOS器件的第三部分和用于形成第二NMOS器件的第四部分；

在所述第一部分上的第一P型功函數調節層和在所述第二部分上的第一P型功函數調節層，其中，所述第一部分上的與第一P型功函數調節層鄰近的高介電常數材料層界面的氧空位濃度高于所述第二部分上的與第一P型功函數調節層鄰近的高介電常數材料層界面的氧空位濃度；以及

在所述第一部分上的第一P型功函數調節層和所述第二部分上的第一P型功函數調節層上的第二P型功函數調節層；

在所述第三部分和所述第四部分上的第一P型功函數調節層；以及

在第二P型功函數調節層和所述第三部分上的第一P型功函數調節層上的第三P型功函數調節層。

9.根據權利要求8所述的半導體結構，其特征在于，還包括：

在第三P型功函數調節層上的N型功函數調節層和在所述第四部分的第一P型功函數調節層上的N型功函數調節層。

10.根據權利要求9所述的半導體結構，其特征在于，還包括：

在所述N型功函數調節層上的阻擋層。

11.根據權利要求8-10任一所述的半導體結構，其特征在于，所述襯底結構包括：

在襯底上的界面層；

在所述界面層上的高介電常數材料層。