半导体结构及其制作方法技术

本申请提供一种半导体结构及其制作方法，涉及半导体技术领域，用于解决半导体结构的电学性能的可靠性差的技术问题，该半导体结构的制作方法包括：提供基底；基底包括依次相邻设置的第一N区、第一P区、第二N区和第二P区；在基底上依次层叠设置的栅介质层、第一阻挡层、第一功函数层和第二阻挡层；在第一P区和第二P区的第二阻挡层上形成掩膜层；以掩膜层为掩膜，采用第一刻蚀工艺去除第一N区和第二N区的第二阻挡层，以暴露第一N区和第二N区的第一功函数层；采用第二刻蚀工艺，去除第一N区和第二N区的第一功函数层和第一阻挡层，以暴露第一N区和第二N区的栅介质层，用于提高半导体结构的电学性能的可靠性。的电学性能的可靠性。的电学性能的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制作方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]集成电路尤其超大规模集成电路的主要半导体器件是金属(metal)
‑ꢀ
氧化物(oxide)
‑
半导体(semiconductor)场效应晶体管(简称MOS晶体管)。随着集成电路制作技术的不断发展，半导体器件技术节点不断减小，晶体管的栅极长度不断缩小，使得栅介质层的厚度也要随之减小，以改善短沟道效应。传统的栅介质层的材料为二氧化硅，在厚度小到一定程度时，就会出现明显的遂穿漏电问题。
[0003]相关技术中，采用高介电常数(高k)栅介质材料代替传统的二氧化硅栅介质材料，并使用金属作为栅电极，以避免高k材料与传统栅电极材料发生费米能级钉扎效应以及硼渗透效应，从而较小半导体结构的漏电流。
[0004]然而，相关技术形成的半导体结构的电学性能的可靠性差。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本申请实施例提供一种半导体结构及其制作方法，能够提高半导体结构的电学性能的可靠性。
[0006]为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种半导体结构的制作方法，其包括：提供基底；所述基底包括第一N型器件的第一N区、第一P型器件的第一P区、第二N型器件的第二N区以及第二P型器件的第二P区，其中，所述第一P区和所述第一N区及所述第二N区相邻，所述第二N区和所述第一P区及所述第二P区相邻；在所述基底上依次形成栅介质层、位于所述栅介质层上的第一阻挡层、位于所述第一阻挡层上的第一功函数层和位于所述第一功函数层上的第二阻挡层；在所述第一P区和所述第二P区的所述第二阻挡层上形成掩膜层；以所述掩膜层为掩膜，采用第一刻蚀工艺去除所述第一N区和所述第二N区的所述第二阻挡层，以暴露所述第一N区和所述第二N区的第一功函数层；采用第二刻蚀工艺，去除所述第一N区和所述第二N区的所述第一功函数层和所述第一阻挡层，以暴露所述第一N区和所述第二N区的所述栅介质层。
[0008]与相关技术相比，本申请实施例提供的半导体结构的制作方法，至少具有如下优点：
[0009]本申请实施例提供的半导体结构的制作方法中，采用第一刻蚀工艺去除第一N区和第二N区的第二阻挡层，以暴露第一N区和第二N区的第一功函数层；采用第二刻蚀工艺，去除第一N区和所述第二N区的第一功函数层和第一阻挡层，以暴露第一N区和第二N区的栅介质层，这样，可以避免单一的刻蚀工艺时间较长的问题，以改善第一P区和第二P区的侧壁轮廓过刻蚀的问题，从而提高半导体结构的电学性能的可靠性。
[0010]第二方面，本申请实施例还提供一种半导体结构，利用第一方面半导体结构的制
作方法形成，半导体结构包括基底和设置在基底上的栅介质层；基底包括第一N型器件的第一N区、第一P型器件的第一P区、第二N 型器件的第二N区以及第二P型器件的第二P区，其中，所述第一P区和所述第一N区及所述第二N区相邻，所述第二N区和所述第一P区及所述第二P区相邻；所述第一P区和所述第二P区的所述栅介质层上依次层叠设置有第一阻挡层、第一功函数层、第二阻挡层。
[0011]本申请实施例提供的半导体结构的有益效果与第一方面提供的半导体结构的制作方法的有益效果相同，在此不再赘述。
[0012]除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的半导体结构及其制作方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本申请实施例提供的半导体结构的制作方法的流程示意图；
[0015]图2至图8为本申请实施例提供的半导体结构的形成过程的剖面结构示意图。
[0016]附图标记：
[0017]100
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基底；
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101
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第一N区；
[0018]102
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第一P区；
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103
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第二N区；
[0019]104
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第二P区；
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110
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栅介质层；
[0020]111
‑
界面层；
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112
‑
高k栅介质层；
[0021]120
‑
第一阻挡层；
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130
‑
第一功函数层；
[0022]140
‑
第二阻挡层；
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150
‑
掩膜层；
[0023]151
‑
抗反射层；
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152
‑
光刻胶层；
[0024]160
‑
第二功函数层；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
170
‑
第三阻挡层；
[0025]180
‑
应变层。
具体实施方式
[0026]相关技术中，基底包括依次相邻设置的第一N区、第一P区、第二N区和第二P区，基底上依次层叠设置有栅介质层、第一阻挡层、第一功函数层和第二阻挡层，为了去除第一N区和第二N区对应的第二阻挡层、第一功函数层和第一阻挡层，第一P区和第二P区对应的第二阻挡层上形成掩膜层，以掩膜层为掩膜，采用湿法刻蚀的工艺去除第一N区和第二N区中的第二阻挡层、第一功函数层和第一阻挡层，以暴露栅介质层。然而，该相关技术中，由于湿法刻蚀工艺需刻蚀去除的膜层较多，因此，湿法刻蚀工艺需要的刻蚀时间相对较长，第一P区和第二P区分别与第一N区和第二N区的交界处的第二阻挡层、第一功函数层、第一阻挡层相继暴露在湿法刻蚀环境中，对交界处的第二阻挡层、第一功函数层以及第二阻挡层造成
横向刻蚀，导致第一P区和第二P区的半导体结构的边缘轮廓相对基底表面会发生过刻蚀，从而导致半导体结构的电学性能的可靠性差的技术问题。
[0027]有鉴于此，本申请实施例提供一种半导体结构及其制作方法，该半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：提供基底；所述基底包括第一N型器件的第一N区、第一P型器件的第一P区、第二N型器件的第二N区以及第二P型器件的第二P区，其中，所述第一P区和所述第一N区及所述第二N区相邻，所述第二N区和所述第一P区及所述第二P区相邻；在所述基底上依次形成栅介质层、位于所述栅介质层上的第一阻挡层、位于所述第一阻挡层上的第一功函数层和位于所述第一功函数层上的第二阻挡层；在所述第一P区和所述第二P区的所述第二阻挡层上形成掩膜层；以所述掩膜层为掩膜，采用第一刻蚀工艺去除所述第一N区和所述第二N区的所述第二阻挡层，以暴露所述第一N区和所述第二N区的第一功函数层；采用第二刻蚀工艺，去除所述第一N区和所述第二N区的所述第一功函数层和所述第一阻挡层，以暴露所述第一N区和所述第二N区的所述栅介质层。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺包括干法刻蚀工艺，所述第二刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺的刻蚀气体对所述第二阻挡层的刻蚀速率大于所述刻蚀气体对所述第一功函数层的刻蚀速率。4.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述刻蚀气体对所述第一功函数层的刻蚀速率等于0。5.根据权利要求4所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第二阻挡层的材料包括氮化钛，所述第一功函数层的材料包括氧化铝，所述刻蚀气体包括氯气。6.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述刻蚀气体每分钟的流量为25～50sccm。7.根据权利要求2中任一项所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀溶液包括SC1溶液，所述SC1溶液中的氨水、双氧水和水的体积分数比为1:1.5:10～1:3:100。8.根据权利要求6所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀温度为32℃～58℃，刻蚀时间为65s～185s。9.根据权利要求1中任一项所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在所述基底上依次形成栅介质层、位于栅介质层上的第一阻挡层、位于所述第一阻挡层上的第一功函数层和位于所述第一功函数层上的第二阻挡层之前，还包括：在所述第一P区的所述基底上形成应变层。10.根据权利要求9所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在所述第一P区的所述基底上形成应变层之后，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓杰，杨蒙蒙，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：