[發(fā)明專利]半導體結構的形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010768546.7
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN114068409A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 涂武濤;陳建;邱晶;李錦錦
• 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;H01L21/8238;H01L27/088;H01L27/092;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣

一種半導體結構的形成方法，提供基底；在基底上形成介質(zhì)層，介質(zhì)層內(nèi)具有第一開口和第二開口；在第一開口和第二開口內(nèi)形成初始柵介質(zhì)層；在第一開口和第二開口內(nèi)的初始柵介質(zhì)層表面形成第一初始功函數(shù)層；去除第一開口內(nèi)的第一初始功函數(shù)層和部分初始柵介質(zhì)層，形成第一柵介質(zhì)層；在第一開口和第二開口內(nèi)形成第二初始功函數(shù)層；去除第二開口內(nèi)的第一初始功函數(shù)層、第二初始功函數(shù)層以及部分初始柵介質(zhì)層，形成第二柵介質(zhì)層。通過不同的制程步驟分別形成第一柵介質(zhì)層和第二柵介質(zhì)層，使得第一柵介質(zhì)層和第二柵介質(zhì)層的高度可以分別進行調(diào)整控制，進而保證最終形成的第一柵介質(zhì)層和第二柵介質(zhì)層的高度一致，以此提升最終形成的半導體結構的性能。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種半導體結構的形成方法。

背景技術

MOS(金屬-氧化物-半導體)晶體管，是現(xiàn)代集成電路中最重要的元件之一，MOS晶體管的基本結構包括：半導體襯底；位于半導體襯底表面的柵極結構，所述柵極結構包括：位于半導體襯底表面的柵介質(zhì)層以及位于柵介質(zhì)層表面的柵電極層；位于柵極結構兩側半導體襯底中的源漏摻雜區(qū)。MOS包括PMOS晶體管和NMOS晶體管。

為了適應集成電路設計中不同晶體管的開關速度的需要，需要形成具有多閾值電壓的晶體管。

為了減小調(diào)節(jié)PMOS晶體管和NMOS晶體管的閾值電壓，會在PMOS晶體管和NMOS晶體管的柵介質(zhì)層表面形成對應的功函數(shù)層。其中，PMOS晶體管的功函數(shù)層需要具有較高的功函數(shù)，而NMOS晶體管的功函數(shù)層需要具有較低的功函數(shù)。在PMOS晶體管和NMOS晶體管中，功函數(shù)層的材料不同，以滿足各自功函數(shù)調(diào)節(jié)的需要。

然而，現(xiàn)有技術中形成的多閾值電壓鰭式場效應晶體管性能仍有待提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術問題是提供一種半導體結構的形成方法，提升形成的多閾值電壓鰭式場效應晶體管性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種形成半導體結構的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層內(nèi)具有第一開口和第二開口；分別在所述第一開口和所述第二開口內(nèi)形成初始柵介質(zhì)層；分別在所述第一開口和所述第二開口內(nèi)的初始柵介質(zhì)層表面形成第一初始功函數(shù)層；去除位于所述第一開口內(nèi)的所述第一初始功函數(shù)層和部分所述初始柵介質(zhì)層，形成第一柵介質(zhì)層，所述第一柵介質(zhì)層的頂部表面低于所述介質(zhì)層的頂部表面；分別在所述第一開口和所述第二開口內(nèi)形成第二初始功函數(shù)層，在所述第一開口內(nèi)，所述第二初始功函數(shù)層位于所述第一柵介質(zhì)層表面，在所述第二開口內(nèi)，所述第二初始功函數(shù)層位于所述第一初始功函數(shù)層表面；去除位于所述第二開口內(nèi)的所述第一初始功函數(shù)層、第二初始功函數(shù)層以及部分所述初始柵介質(zhì)層，形成第二柵介質(zhì)層，所述第二柵介質(zhì)的頂部表面低于所述介質(zhì)層的頂部表面。

可選的，所述第一柵介質(zhì)層的材料包括高K介質(zhì)材料。

可選的，所述第二柵介質(zhì)層的材料包括高K介質(zhì)材料。

可選的，所述介質(zhì)層內(nèi)還具有第三開口和第四開口。

可選的，在所述第一開口和所述第二開口內(nèi)形成初始柵介質(zhì)層的過程中，還包括：分別在所述第三開口和所述第四開口內(nèi)形成所述初始柵介質(zhì)層。

可選的，在所述第一開口和所述第二開口內(nèi)形成第一初始功函數(shù)層的過程中，還包括：分別在所述第三開口和所述第四開口內(nèi)的初始柵介質(zhì)層表面形成所述第一初始功函數(shù)層。

可選的，去除位于所述第一開口內(nèi)的所述第一初始功函數(shù)層和部分所述初始柵介質(zhì)層的方法包括：在所述第一開口內(nèi)形成第一初始犧牲層；去除位于所述第一開口內(nèi)的部分所述第一初始犧牲層，形成第一犧牲層，所述第一犧牲層的頂部表面低于所述介質(zhì)層的頂部表面；以所述第一犧牲層為掩膜刻蝕所述第一初始功函數(shù)層和所述初始柵介質(zhì)層，形成第一柵介質(zhì)層與第一功函數(shù)層；在形成所述第一柵介質(zhì)層之后，去除所述第一犧牲層和所述第一功函數(shù)層。

可選的，所述第一犧牲層的材料包括抗反射材料。