半导体结构及其形成方法与流程

文档序号:30137962发布日期:2022-05-21 02:36阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种半导体结构,其特征在于,包括:衬底,所述衬底上具有介质层,所述衬底包括第一区;第一开口,位于所述第一区的所述介质层内;第一功函数层,位于所述第一开口的底部和侧壁上,且所述第一功函数层的顶部表面低于所述介质层的顶部表面;第二功函数层,位于所述第一开口中的所述第一功函数层表面以及所述第一开口侧壁上,所述第二功函数层的顶部表面低于所述介质层的顶部表面且高于所述第一功函数层的顶部表面;第三功函数层,位于所述第一开口中的所述第二功函数层表面,所述第三功函数层的顶部表面与所述第二功函数层的顶部表面齐平;第四功函数层,位于所述第一开口中的所述第三功函数层表面以及所述第一开口侧壁上,所述第四功函数层的顶部表面与所述介质层的顶部表面齐平;栅极层,位于所述第一开口内。2.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述衬底还包括第二区、第三区和第四区,所述第二区、第三区和第四区的所述介质层内分别形成有第二开口、第三开口和第四开口;所述第二功函数层还位于所述第二开口的底部和侧壁上;所述第三功函数层还位于所述第二开口和第三开口的底部和侧壁上;所述第四功函数层还位于所述第二开口、第三开口和第四开口的底部和侧壁上;所述栅极层还位于所述第二开口、第三开口和第四开口内。3.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第一功函数层的顶部表面距离所述衬底顶部表面的高度范围为4.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第二功函数层的顶部表面距离所述衬底顶部表面的高度范围为5.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第一功函数层、第二功函数层和第三功函数层的材料为p型功函数材料;或者,所述第一功函数层、第二功函数层和第三功函数层的材料为n型功函数材料;所述p型功函数材料包括氮化钛;所述n型功函数材料包括钛铝。6.如权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述第四功函数层与所述第一功函数层、第二功函数层和第三功函数层的功函数类型相反,所述第四功函数层的材料为n型功函数材料;或者,所述第四功函数层为p型功函数材料。7.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:提供衬底,所述衬底上形成有介质层,所述衬底包括第一区;在所述第一区的所述介质层内形成第一开口;在所述第一开口底部和部分侧壁上形成第一功函数层,所述第一功函数层的顶部表面低于所述介质层的顶部表面;在所述第一开口中的所述第一功函数层表面以及所述第一开口的侧壁上形成第二功函数层,所述第二功函数层的顶部表面低于所述介质层的顶部表面且高于所述第一功函数层的顶部表面;
在所述第一开口中的所述第二功函数层表面形成第三功函数层,所述第三功函数层的顶部表面与所述第二功函数层的顶部表面齐平;在所述第一开口中的所述第三功函数层表面以及第一开口侧壁上形成第四功函数层;在所述第一开口内形成栅极层。8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述衬底还包括第二区、第三区和第四区;在所述第二区、第三区和第四区的所述介质层内分别形成第二开口、第三开口和第四开口;在所述第一开口底部和部分侧壁上形成第一功函数层时,还包括:在所述第二开口、第三开口和第四开口的底部和部分侧壁上形成第一功函数层。9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述第一开口、第二开口、第三开口和第四开口的底部和部分侧壁上形成第一功函数层的方法包括:在所述第一开口、第二开口、第三开口和第四开口的底部和侧壁上、以及所述介质层上形成第一功函数材料层;在所述第一功函数材料层上形成第一牺牲材料层,所述第一牺牲材料层的顶部表面高于所述介质层的顶部表面;刻蚀所述第一牺牲材料层,至所述第一牺牲材料层的顶部表面低于所述介质层的顶部表面,形成第一牺牲层;刻蚀所述第一功函数材料层,至所述第一功函数材料层的顶部表面与所述第一牺牲层的顶部表面齐平,形成第一功函数层;去除所述第一牺牲层。10.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述第一开口、第二开口、第三开口和第四开口的底部和部分侧壁上形成第一功函数层之后,还包括:去除所述第二开口中的第一功函数层;在所述第一开口、第二开口、第三开口和第四开口的底部和侧壁上形成第二功函数材料层;去除所述第三开口中的第二功函数材料层和第一功函数层;在所述第一开口、第二开口、第三开口和第四开口的底部和侧壁上形成第三功函数材料层;去除所述第四开口中的所述第三功函材料层、第二功函数材料层和第一功函数层。11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成第二功函数层和第三功函数层的方法包括:在去除所述第四开口中的所述第三功函材料层、第二功函数材料层和第一功函数层之后,在所述第一开口、第二开口、第三开口和第四开口中形成第二牺牲材料层,所述第二牺牲材料层的顶部表面高于所述介质层的顶部表面;刻蚀所述第二牺牲材料层,至所述第二牺牲材料层的顶部表面低于所述介质层的顶部表面且高于所述第一功函数层的顶部表面,形成第二牺牲层;刻蚀所述第二功函数材料层和第三功函数材料层,至所述第二功函数材料层和所述第三功函数材料层的顶部表面与所述第二牺牲层的顶部表面齐平,形成第二功函数层和第三功函数层。12.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述第一开口、第二开口、第三开口和第四开口的底部和侧壁上形成第一功函数材料层之前,还包括:在所述第一
开口、第二开口、第三开口和第四开口的底部和侧壁上形成栅介质层;在所述栅介质层上形成阻挡层;在所述阻挡层上形成刻蚀停止层,所述第一功函数材料层位于所述刻蚀停止层上。

技术总结
一种半导体结构及其形成方法,其中半导体结构包括:衬底,衬底上具有介质层,衬底包括第一区;第一开口,位于第一区的介质层内;第一功函数层,位于第一开口的底部和侧壁上,第一功函数层的顶部表面低于介质层的顶部表面;第二功函数层和第三功函数层,位于第一开口中的第一功函数层表面以及第一开口侧壁上,第二功函数层和第三功函数层的顶部表面低于介质层的顶部表面且高于第一功函数层的顶部表面;第四功函数层,位于第一开口中的第三功函数层表面以及第一开口侧壁上;栅极层,位于所述第一开口内。本发明实施例提供的半导体结构的性能得到了提升。到了提升。到了提升。


技术研发人员:陈建 涂武涛 王彦
受保护的技术使用者:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
技术研发日:2020.11.20
技术公布日:2022/5/20
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