半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，其中方法包括：提供基底，所述基底包括相邻的第一区和第二区以及位于第一区和第二区之间的隔离区，且所述基底上具有介质层；在所述隔离区上形成初始隔离膜；形成所述初始隔离膜之后，在所述介质层内形成栅极开口，且所述栅极开口横跨所述第一区、隔离区以及第二区；在所述栅极开口内且分别在第一区上形成初始第一功函数层以及在第二区上形成初始第二功函数层。所述方法形成的半导体结构的性能较好。成的半导体结构的性能较好。成的半导体结构的性能较好。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路制造技术的发展，集成电路的集成度不断增加，集成电路的特征尺寸也不断减小。且随着半导体器件向高密度和小尺寸发展，金属氧化物半导体器件(Metal Oxide Semiconductor，MOS)成为集成电路中的主要驱动力，MOS晶体管的性能直接影响集成电路整体性能，并且在MOS结构的各项参数内，阈值电压(Vt)是MOS晶体管的重要控制参数。
[0003]为了调节晶体管的阈值电压，半导体技术在晶体管形成过程中，在栅介质层和栅极之间引入了功函数层，所述功函数层能够调节晶体管的功函数，从而调节晶体管的阈值电压。现有技术中对不同的MOS晶体管的阈值电压有着不同的要求。
[0004]然而，现有方法形成的半导体结构的性能较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以提高形成的半导体结构的性能。
[0006]为解决上述技术问题，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，所述基底包括相邻的第一区和第二区以及位于第一区和第二区之间的隔离区，所述基底上具有介质层，所述介质层内具有栅极开口，且所述栅极开口横跨所述第一区、隔离区以及第二区；位于所述栅极开口内且隔离区上的第一隔离层；位于所述栅极开口内且分别位于第一区上的第一功函数层和第二区上的第二功函数层。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一隔离层的材料包括：无定形硅、多晶硅、无定形锗或者多晶锗，且掺杂有硼离子、磷离子、镓离子或者砷离子。3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一隔离层的材料包括：介质材料，所述介质材料包括：氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮碳化硅和氮碳氧化硅中的一种或多种的组合。4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，沿垂直于所述第一隔离层侧壁表面方向上，所述第一隔离层的尺寸范围为4纳米至15纳米。5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于栅极开口内且第一区和第二区上的栅介质层以及位于所述第一功函数层和第二功函数层表面的栅极层。6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述第一隔离层的侧壁包括：相对的第一侧壁和第二侧壁；所述栅介质层还位于所述第一侧壁和第二侧壁表面。7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述第一功函数层还位于所述第一侧壁上的栅介质层表面，所述第二功函数层还位于所述第二侧壁上的栅介质层表面，且所述第一侧壁上的第一功函数层的顶部表面与第二侧壁上的第二功函数层的顶部表面齐平。8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述基底包括：衬底和位于衬底表面的若干相互分立的鳍部和第二隔离层，所述鳍部沿第一方向延伸，且所述第二隔离层覆盖所述鳍部的部分侧壁表面；所述栅极开口沿第二方向延伸，且所述第一方向与第二方向垂直。9.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述基底包括：衬底和位于衬底表面的若干纳米结构和第二隔离层，所述纳米结构包括若干沿衬底表面法线方向层叠且相互分立的纳米线，所述纳米结构沿第一方向延伸，且所述第二隔离层覆盖最底层的纳米线侧壁表面；所述栅极开口沿第二方向延伸，且所述第一方向与第二方向垂直。10.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底包括相邻的第一区和第二区以及位于第一区和第二区之间的隔离区，且所述基底上具有介质层；在所述隔离区上形成初始隔离膜；形成所述初始隔离膜之后，在所述介质层内形成栅极开口，且所述栅极开口横跨所述第一区、隔离区以及第二区；在所述栅极开口内且分别在第一区上形成初始第一功函数层以及在第二区上形成初始第二功函数层。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，还包括：在形成所述初始隔离膜之前，在所述隔离区、第一区以及第二区上形成初始伪栅极层，所述介质层暴露出
所述初始伪栅极层顶部表面；形成所述初始隔离膜的过程中，形成伪栅极层；所述初始隔离膜和伪栅极层的形成方法包括：对所述隔离区上的初始伪栅极层进行离子注入，在所述隔离区上形成所述初始隔离膜，在所述第一区和第二区上形成伪栅极层；去除所述第一区和第二区上的伪栅极层，在所述介质层内形成所述栅极开口。12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述离子注入的方法包括：在所述初始伪栅极层和介质层表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出所述隔离区上的初始伪栅极层；以所述第一掩膜层为掩膜，对所述初始伪栅极层进行离子注入。13.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述伪栅极层的工艺对所述伪栅极层和初始隔离膜的刻蚀选择比范围为20:1至5:1；去除所述伪栅极层的工艺参数包括：刻蚀溶液为氨水、四甲基氢氧化铵溶液和双氧水中的两种或者两种以上的混合溶液。14.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺的参数包括：注入的离子包括：硼离子、磷离子、镓离子或者砷离子，注入的剂量范围1.0E14 atom/cm3至1.0E20 atom/cm3，注入的能量范围为10KeV至200KeV。15.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述初始伪栅极层之后，形成所述介质层；所述介质层的形成方法包括：在所述基底上和初始伪栅极层表面形成介质材料膜；平坦化所述介质材料膜，直至暴露出所述初始伪栅极层顶部表面，在所述基底上形成所述介质层。16.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：形成所述栅极开口之后，形成所述初始第一功函数层和初始第二功函数层之前，在所述第一区表面、第二区表面、初始隔离膜暴露出的表面以及介质层表面形成初始栅介质层；形成所述初始第一功函数层和初始第二功函数层之后，在所述初始第一功函数层和初始第二功函数层表面形成初始栅极层，且所述初始栅极层填充满所述栅极开口；平坦化所述初始栅介质层、初始第一功函数层、初始第二功函数层、介质层以及初始栅极层，直至去除位于第一区上的第二初始功函数层，使初始栅介...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑二虎，纪世良，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：