[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，所述半导体结构包括：衬底，所述衬底包括第一区、第二区以及位于所述第一区和第二区之间的第三区，以及位于所述第一区表面的第一沟道柱和位于所述第二区表面的第二沟道柱；位于所述衬底第一区上以及第一沟道柱侧壁表面的第一功函数层；位于所述衬底第二区上以及第二沟道柱侧壁表面的第二功函数层。从而，改善半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的进一步发展，集成电路器件的尺寸越来越小，传统的鳍式场效应晶体管在进一步增大工作电流方面存在限制。具体的，由于鳍部中只有靠近顶部表面和侧壁的区域用来作为沟道区，使得鳍部中用于作为沟道区的体积较小，这对增大鳍式场效应晶体管的工作电流造成限制。因此，提出了一种环绕栅(gate-all-around，GAA)结构的场效应晶体管，使得用于作为沟道区的体积增加，进一步的增大了沟道栅极环绕结构鳍式场效应晶体管的工作电流，从而提高了半导体器件的性能。

然而，半导体器件的性能仍然需要改善。

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，以改善半导体器件的性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底包括第一区、第二区以及位于所述第一区和第二区之间的第三区，以及位于所述第一区表面的第一沟道柱和位于所述第二区表面的第二沟道柱；位于所述衬底第一区上以及第一沟道柱侧壁表面的第一功函数层；位于所述衬底第二区上以及第二沟道柱侧壁表面的第二功函数层。

可选的，还包括：位于所述第一沟道柱侧壁面和所述第一功函数层之间的第一栅介质层，位于所述第二沟道柱侧壁面和所述第二功函数层之间的第二栅介质层，位于所述第一功函数层表面、所述第二功函数层表面以及所述第三区上的栅电极层。

可选的，所述第三区的衬底内具有第一开口，所述衬底表面暴露出所述第一开口；所述半导体结构还包括：位于所述第一开口以及所述衬底表面的第一介质层。

可选的，所述第一功函数层的材料包括铝化钛。

可选的，所述第二功函数层的材料包括氮化钛或氮化钽。

可选的，所述第一栅介质层的材料包括氧化硅与高介电常数材料的组合；所述第二栅介质层的材料包括氧化硅与高介电常数材料的组合。

可选的，所述衬底包括：位于所述第一区的第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层内具有第一离子；位于所述第二区的第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层内具有第二离子，并且所述第一离子和所述第二离子的导电类型不同。

相应的，本发明实施例还提供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、第二区以及位于所述第一区和第二区之间的第三区，并且在所述第一区表面形成第一沟道柱，在所述第二区表面形成第二沟道柱；在所述衬底第一区上以及第一沟道柱侧壁表面形成第一功函数层；在所述衬底第二区上以及第二沟道柱侧壁表面形成第二功函数层。

可选的，还包括：在所述第一沟道柱侧壁面和所述第一功函数层之间形成第一栅介质层，在所述第二沟道柱侧壁面和所述第二功函数层之间形成第二栅介质层，在所述第一功函数层表面、所述第二功函数层表面以及所述第三区上形成栅电极层。

可选的，形成所述第一栅介质层和所述第一功函数层的方法包括：在所述第一沟道柱的表面形成初始第一栅介质层；在所述初始第一栅介质层表面、第一区上以及部分第三区上形成初始第一功函数层；形成所述第二栅介质层和所述第二功函数层的方法包括：在所述第二沟道柱的表面形成初始第二栅介质层；在所述初始第二栅介质层表面、第二区上以及部分第三区上形成初始第二功函数层。