[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，其中结构包括：基底；位于所述基底上的功函数层，所述功函数层内含有硅原子，从底面到顶面，所述功函数层内硅原子的摩尔百分比浓度分布是均匀的，或者，所述功函数层包括若干沿基底表面方向上重叠的第一功函数部和第二功函数部，所述第一功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度大于第二功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度。硅原子的摩尔百分比浓度较小的第二功函数部能够使所述功函数层的整个硅原子的摩尔百分比浓度降低。同时，所述若干交替重叠的第一功函数部和第二功函数部构成所述功函数层，有利于提高所述功函数层内硅原子的分布均匀性，有利于提高形成的半导体结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，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(MetalOxide 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。

在现有制备的具有不同阈值电压的多个半导体器件的制备过程中，往往通过对各个半导体器件的栅氧化层、沟道区域、阱区域、源极以及漏极进行不同类型、能量以及剂量的离子掺杂的方式，或者在半导体器件内形成不同厚度的功函数层的方式以调整各个半导体器件的阈值电压。

然而，现有通过功函数层调整阈值电压形成的半导体结构的性能仍较差。

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，有效调整阈值电压的同时，提高形成的半导体结构的性能。

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，包括：基底；位于所述基底上的功函数层，所述功函数层内含有硅原子，从底面到顶面，所述功函数层内硅原子的摩尔百分比浓度分布是均匀的，或者，所述功函数层包括若干沿基底表面方向上重叠的第一功函数部和第二功函数部，所述第一功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度大于第二功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度。

可选的，所述功函数层的材料包括：氮化钛硅或钛氮硅碳。

可选的，所述功函数层内硅原子的摩尔百分比浓度范围为0％至15％。

可选的，所述第一功函数部的厚度范围为5埃至100埃；所述第二功函数部的厚度范围为5埃至100埃。

可选的，所述第一功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度范围为15％至30％；所述第二功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度为0至5％。

相应的，本发明技术方案还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底；采用原子层沉积工艺，在所述基底上形成功函数层，所述功函数层内含有硅原子，从底面到顶面，所述功函数层内硅原子的摩尔百分比浓度分布是均匀的，或者，所述功函数层包括若干沿基底表面方向上重叠的第一功函数部和第二功函数部，所述第一功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度大于第二功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度。

可选的，所述功函数层内硅原子的摩尔百分比浓度范围为0％至15％。

可选的，所述第一功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度范围为15％至30％；所述第二功函数部内硅原子的摩尔百分比浓度为0至5％。

可选的，所述功函数层的材料包括：氮化钛硅或钛氮硅碳。

可选的，所述原子层沉积工艺的方法包括：循环进行若干次沉积处理，每次沉积处理的方法包括：多次进行第一处理，形成第一功函数部；多次进行第二处理，形成第二功函数部。

可选的，所述多次第一处理之后，进行所述多次第二处理。

可选的，所述多次第二处理之后，进行所述多次第一处理。