[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：

提供衬底，所述衬底包括第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域衬底上具有介质层，所述第一区域介质层中具有第一开口，所述第二区域介质层中具有第二开口；

分别在所述第一开口和第二开口底部和侧壁形成功能层；

在所述第一开口底部和侧壁的功能层上形成第一掺杂层，所述第一掺杂层中具有第一功函调节离子；

在所述第二开口底部和侧壁的功能层上形成第二掺杂层，所述第二掺杂层中具有第二功函调节离子；

形成所述第一掺杂层和第二掺杂层之后，进行退火处理，使所述第一功函调节离子扩散进入第一开口的功能层中，使第二功函调节离子扩散进入第二开口的功能层中；

所述退火处理之后，去除所述第一掺杂层和第二掺杂层；

去除所述第一掺杂层和第二掺杂层之后，在所述第一开口和第二开口中的功能层上形成功函数层；

形成所述功函数层之后，在所述第一开口和第二开口中形成栅极，使所述第一开口中的栅极和第二开口中的栅极在平行于所述衬底表面和垂直于所述衬底表面方向上的尺寸均相等；

形成所述栅极之后，所述形成方法还包括：对所述功能层和功函数层进行刻蚀，使所述第一开口和第二开口侧壁的功能层和功函数层暴露出部分栅极侧壁。

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，形成所述第一掺杂层之后，形成所述第二掺杂层。

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，所述第二掺杂层还位于所述第一掺杂层上。

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第二掺杂层之后，形成所述第一掺杂层。

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，所述第一区域用于形成NMOS晶体管，所述第一功函调节离子为镁离子。

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，所述第一掺杂层的材料为氮化钽或氮化钛。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一掺杂层的厚度为8埃～10埃；所述第一掺杂层中的第一功函调节离子的浓度为4E14atoms/cm²～6E14atoms/cm²。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二区域用于形成PMOS晶体管，所述第二功函调节离子为铝离子。

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，所述第二掺杂层的材料为氧化铝、氮化钛或氮化钽。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二掺杂层的厚度为8埃～10埃。

11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述功能层包括分别位于所述第一开口和第二开口底部的栅介质层，以及位于所述栅介质层上的覆盖层；或者所述功能层为位于所述第一开口和第二开口底部的栅介质层。

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，所述功能层的材料为HfO₂、La₂O₃、HfSiON、HfAlO₂、ZrO₂、Al₂O₃或HfSiO₄。

13.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述退火处理的温度为750℃～900℃，退火时间为10分钟～30分钟。

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，所述功函数层包括氮化钛层。