[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，方法包括：提供衬底，所述衬底包括第一区和第二区，所述衬底上具有介质层，所述第一区上的介质层内具有第一栅极开口，所述第二区上的介质层内具有第二栅极开口；在所述第一栅极开口底部和第二栅极开口底部形成一层或多层初始功函数层；采用至少一次循环刻蚀步骤刻蚀第一栅极开口内所述初始功函数层，在第二栅极开口内形成功函数层，每次所述循环刻蚀步骤包括：采用氧化物刻蚀工艺刻蚀所述初始功函数层；在氧化物刻蚀工艺之后，采用主刻蚀工艺刻蚀所述初始功函数层，去除一层暴露出的初始功函数层。所形成的半导体结构性能得到了提升。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

在集成电路制造领域，随着晶体管尺寸的不断缩小，器件的物理极限对器件制备带来的影响也越来越大，器件的特征尺寸按比例缩小也变得更加困难，其中晶体管及其电路制造领域的难度也大幅提升。

而为了满足要求，需要在同一衬底形成不同功能的晶体管，现有技术中，采用功函数层来调节后金属栅工艺形成的晶体管的性能，以满足不同功能晶体管的需求。

然而，现有的晶体管性能还有待提升。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以提升半导体结构的性能。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括第一区和第二区，所述衬底上具有介质层，所述第一区上的介质层内具有第一栅极开口，所述第二区上的介质层内具有第二栅极开口；在所述第一栅极开口底部和第二栅极开口底部形成一层或多层初始功函数层；采用至少一次循环刻蚀步骤刻蚀第一栅极开口内所述初始功函数层，在第二栅极开口内形成功函数层，每次所述循环刻蚀步骤包括：采用氧化物刻蚀工艺刻蚀所述初始功函数层；在氧化物刻蚀工艺之后，采用主刻蚀工艺刻蚀所述初始功函数层，去除一层暴露出的初始功函数层。

可选的，所述初始功函数层的材料包括氮化钛、铝化钛或氮化钽。

可选的，所述氧化物刻蚀工艺包括第一湿法刻蚀工艺。

可选的，所述第一湿法刻蚀工艺的刻蚀液包括氟化氢溶液；所述氟化氢与水的体积比例为1:200。

可选的，所述主刻蚀工艺包括第二湿法刻蚀工艺。

可选的，所述第二湿法刻蚀工艺的刻蚀液包括双氧水溶液、氨水和双氧水的混合溶液或者氯化氢和双氧水的混合溶液，所述双氧水溶液的温度为50℃～80℃。

可选的，每次所述循环刻蚀步骤还包括：在采用氧化物刻蚀工艺之前，对所述第一栅极开口内的所述初始功函数层进行第一表面处理。

可选的，所述第一表面处理的工艺包括亲水处理工艺；所述亲水处理工艺采用的溶液包括异丙醇溶液。

可选的，每次所述循环刻蚀步骤还包括：在采用主刻蚀工艺之前，氧化物刻蚀工艺之后，对所述第一栅极开口内的所述初始功函数层进行第二表面处理。

可选的，所述第二表面处理的工艺包括亲水处理工艺；所述亲水处理工艺采用的溶液包括异丙醇溶液。

可选的，每次所述循环刻蚀步骤还包括：在采用主刻蚀工艺刻蚀所述初始功函数层之后，采用去离子水清洗所述第一栅极开口。

可选的，当所述初始功函数层为多层时，所述循环刻蚀步骤的循环次数小于或等于所述初始功函数层的层数。

可选的，在所述第二栅极开口内形成功函数层之后，还包括：对所述衬底进行干燥处理；所述干燥处理的工艺包括电热板加热干燥、风热干燥、水热干燥或者化学试剂脱水处理，所述化学试剂脱水处理的试剂包括50℃～75℃的异丙醇溶液。