[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括用于形成第一N型器件的第一N区、用于形成第二N型器件的第二N区、用于形成第一P型器件的第一P区以及用于形成第二P型器件的第二P区，且所述第一N型器件的阈值电压小于第二N型器件的阈值电压，第一P型器件的阈值电压大于第二P型器件的阈值电压；

在所述第一N区、第二N区、第一P区以及第二P区的基底上形成栅介质层以及位于所述栅介质层上的第一功函数层；

对所述第一P区的第一功函数层下方的栅介质层进行还原处理，增加所述第一P区栅介质层内的氧空位含量；

在进行所述还原处理之后，在所述第一P区和第二P区的第一功函数层上形成第二功函数层；

在所述第二N区的第一功函数层上、第一P区和第二P区的第二功函数层上形成第三功函数层；

在所述第一N区的第一功函数层上、以及所述第三功函数层上形成N型功函数层。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述还原处理的方法包括：在还原性气体氛围下进行退火工艺。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述还原性气体包括H₂、N₂、CO或者H₂S中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述还原处理的处理温度在200℃～700℃范围内。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述还原处理的方法包括：采用氢等离子体对所述第一P区的栅介质层进行等离子体处理。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述等离子体处理的工艺参数包括：采用的功率在10W～100W范围内。

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在进行所述还原处理之前，还包括，在所述第一N区、第二N区和第二P区的第一功函数层上形成掩膜层；在进行所述还原处理之后，去除所述掩膜层。

8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述掩膜层的材料为非晶硅。

9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述掩膜层的工艺步骤包括：在所述第一N区、第二N区、第一P区和第二P区的第一功函数层上形成非晶硅膜；在形成所述非晶硅膜之后，对所述第一功函数层进行退火处理；在进行所述退火处理之后，刻蚀去除位于所述第一P区的非晶硅膜，剩余的非晶硅膜作为所述掩膜层。

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一功函数层的材料、第二功函数层以及第三功函数层的材料均为P型功函数材料。

11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述P型功函数材料包括Ta、TiN、TaN、TaSiN或TiSiN中的一种或几种。

12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为高k栅介质材料。

13.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述栅介质层之前，还在所述第一N区、第二N区、第一P区以及第二P区的基底上形成界面层。

14.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述N型功函数层的材料为TiAl、TiAlC、TaAlN、TiAlN、TaCN和AlN中的一种或几种。

15.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括，在所述N型功函数层上形成栅电极层。