[发明专利]晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上依次形成栅介质材料层、多晶硅层和硬掩膜层，所述硬掩膜层具有暴露多晶硅层表面的第一开口；

以所述硬掩膜层为掩膜，依次刻蚀所述多晶硅层和栅介质材料层，形成栅介质层和位于栅介质表面的栅电极；

在所述栅介质层、栅电极和硬掩膜层的两侧侧壁上形成第一侧墙；

在所述半导体衬底上形成介质层，所述介质层覆盖所述第一侧墙，介质层的表面与硬掩膜层的表面平齐；

去除所述硬掩膜层，形成第二开口；

在所述第二开口的两侧侧壁形成第二侧墙；

以所述第二侧墙为掩膜，对第二侧墙之间暴露的栅电极进行离子注入，使栅电极的中间区域的功函数与栅电极的边缘区域的功函数不相同。

2.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅电极的中间区域的功函数大于栅电极边缘区域的功函数。

3.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅电极的中间区域的功函数小于栅电极边缘区域的功函数。

4.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述离子注入的掺杂离子为硼离子、砷离子、磷离子、铟离子和锑离子中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述注入的离子浓度为10E10~10E20atom/cm²。

6.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅电极中间区域的宽度为栅电极总宽度的1/5~4/5。

7.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材料为无定形碳、SiN、SiO₂、TiN、TaN、SiCN、SiC或BN。

8.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的厚度大于等于100埃。

9.如权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二侧墙的宽度大于等于5纳米。

10.一种晶体管，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的栅极结构，所述栅极结构包括栅介质层和位于栅介质层表面的栅电极，所述栅电极具有中间区域和位于中间区域两侧的边缘区域，所述栅电极的中间区域内掺杂有功函数调节离子，使栅电极的中间区域的功函数与栅电极的边缘区域的功函数不同。

11.如权利要求10所述的晶体管，其特征在于，所述栅电极的中间区域的功函数大于栅电极边缘区域的功函数。

12.如权利要求10所述的晶体管，其特征在于，所述栅电极的中间区域的功函数小于栅电极边缘区域的功函数。

13.如权利要求10所述的晶体管，所述功函数调节离子为硼离子、砷离子、磷离子、铟离子和锑离子中的一种或几种。

14.如权利要求10所述的晶体管，其特征在于，所述功函数调节离子的浓度为10E10~10E20atom/cm²。

15.如权利要求10所述的晶体管，其特征在于，所述栅电极中间区域的宽度为栅电极总宽度的1/5~4/5。