晶體管及其形成方法
【專利摘要】一種晶體管及其形成方法，所述晶體管的形成方法包括：提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底第一區(qū)域表面形成第一偽柵結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體襯底第二區(qū)域表面形成第二偽柵結(jié)構(gòu)；在所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面形成阻擋層、位于所述阻擋層表面的含氧元素的第一絕緣層、位于所述第一絕緣層表面的第二絕緣層；去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)，形成第一凹槽和第二凹槽；去除所述第二凹槽側(cè)壁表面阻擋層；在所述第一凹槽內(nèi)壁的阻擋層表面形成第一柵極結(jié)構(gòu)；在所述第二凹槽內(nèi)壁的第一絕緣層表面形成第二柵極結(jié)構(gòu)。所述晶體管的形成方法，在半導(dǎo)體襯底第一區(qū)域和第二區(qū)域形成不同閾值電壓的晶體管，工藝步驟簡(jiǎn)單，提高晶體管的性能。
【專利說(shuō)明】晶體管及其形成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種晶體管及其形成方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路工藝技術(shù)的進(jìn)步，芯片的集成度越來(lái)越高，規(guī)模也越來(lái)越大，單個(gè)芯片上通常包括了核心邏輯晶體管區(qū)域和輸入/輸出(I/O)晶體管區(qū)域，核心邏輯晶體管的閾值電壓一般較低，可以降低系統(tǒng)功耗，而輸入/輸出晶體管的閾值電壓一般較高，可以保證較高的驅(qū)動(dòng)能力和擊穿電壓。因此，如何在單個(gè)芯片上獲得不同閾值電壓的晶體管是一個(gè)重要的問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)一般采用對(duì)溝道區(qū)域進(jìn)行摻雜而對(duì)晶體管的閾值電壓進(jìn)行調(diào)整，閾值電壓對(duì)摻雜濃度的變化十分敏感，所以調(diào)整的難度較高，而且對(duì)溝道區(qū)域進(jìn)行摻雜還會(huì)降低晶體管載流子的遷移率。另外，現(xiàn)有技術(shù)還通過(guò)形成柵極功函數(shù)材料來(lái)調(diào)節(jié)晶體管的閾值電壓，對(duì)于不同閾值電壓的晶體管，需要選擇具有不同功函數(shù)的材料作為功函數(shù)層，使得工藝的復(fù)雜性提高并且需要花費(fèi)較高的工藝成本。
[0004]如何簡(jiǎn)化晶體管閾值電壓調(diào)整的工藝步驟、提高晶體管的性能，是亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種晶體管的形成方法，簡(jiǎn)化晶體管閾值電壓調(diào)整的工藝步驟，提高晶體管的性能。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種晶體管的形成方法，包括:提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；在所述第一區(qū)域表面形成第一偽柵結(jié)構(gòu)，在所述第二區(qū)域表面形成第二偽柵結(jié)構(gòu)；在所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面形成覆蓋第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁的阻擋層；在所述阻擋層表面形成含氧元素的第一絕緣層；去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)，在所述第一區(qū)域表面形成第一凹槽，在所述第二區(qū)域表面形成第二凹槽；去除所述第二凹槽側(cè)壁表面阻擋層；在所述第一凹槽內(nèi)內(nèi)壁的阻擋層表面形成第一柵極結(jié)構(gòu)，所述阻擋層用于阻擋第一絕緣層中的氧原子向第一柵極結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散；在所述第二凹槽內(nèi)形成第二柵極結(jié)構(gòu)，所述第二柵極結(jié)構(gòu)與第一絕緣層直接接觸，使所述第一絕緣層中的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而使第二柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)與第一柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)不相同。
[0007]可選的，所述阻擋層的厚度小于3nm，所述阻擋層的材料為氮化硅或碳氮化硅。
[0008]可選的，所述含氧元素的第一絕緣層的材料為氧化硅或氮氧化硅，所述第一絕緣層的厚度小于3nm。
[0009]可選的，采用退火工藝使所述第一絕緣層中的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述退火工藝在氮?dú)?、氦氣或IS氣中的一種或幾種氣體中進(jìn)行，退火溫度為200 °C?1000°C，退火時(shí)間為10秒?200秒。
[0010]可選的，在形成所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)之前，在所述第一凹槽和第二凹槽底部表面形成界面層，所述界面層的厚度小于5nm。
[0011 ] 可選的，所述界面層的材料為氧化硅。
[0012]可選的，還包括，在所述第一絕緣層表面形成第二絕緣層。
[0013]可選的，所述第二絕緣層的材料為氮化硅或碳氮氧化硅。
[0014]可選的，還包括:去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)之前，在所述半導(dǎo)體襯底表面形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層的表面與所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的頂面齊平。
[0015]可選的，形成所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)的方法包括:形成覆蓋所述第一凹槽內(nèi)壁、第二凹槽內(nèi)壁和介質(zhì)層的柵介質(zhì)材料層；在所述柵介質(zhì)材料層表面形成功函數(shù)材料層；在所述功函數(shù)材料層表面形成填充滿所述第一凹槽和第二凹槽的柵極材料；以所述介質(zhì)層為停止層，對(duì)所述柵介質(zhì)材料層、功函數(shù)材料層和柵極材料進(jìn)行平坦化。
[0016]可選的，所述功函數(shù)材料層的材料為T(mén)iNAl、TiCAl或TiAl。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案還提供一種采用上述方法形成的晶體管，包括:半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；位于所述第一區(qū)域上的第一柵極結(jié)構(gòu)，位于所述第二區(qū)域上的第二柵極結(jié)構(gòu)；所述第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面具有覆蓋第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的阻擋層、位于所述阻擋層表面的含氧元素的第一絕緣層；所述第二柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面具有覆蓋第二柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的含氧元素的第一絕緣層，所述第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)有所述第一絕緣層內(nèi)擴(kuò)散至所述第二柵極結(jié)構(gòu)中的氧原子，所述第二柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)和第一柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)不相同。
[0018]可選的，所述阻擋層的材料為氮化硅或碳氮化硅，所述阻擋層的厚度小于3nm。
[0019]可選的，所述含氧元素的第一絕緣層的材料為氧化硅或氮氧化硅，所述第一絕緣層的厚度小于3nm。
[0020]可選的，還包括位于第一絕緣層表面的第二絕緣層。
[0021 ] 可選的，所述第二絕緣層的材料為氮化硅或碳氮氧化硅。
[0022]可選的，所述半導(dǎo)體襯底和第一柵極結(jié)構(gòu)、第二柵極結(jié)構(gòu)之間具有界面層，所述界面層的材料為氧化硅，所述界面層的厚度小于5nm。
[0023]可選的，所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括第一柵極、包圍所述第一柵極側(cè)壁和底部的第一柵介質(zhì)層，所述第一柵介質(zhì)層與阻擋層接觸；所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括第二柵極、包圍所述第二柵極側(cè)壁和底部的第二柵介質(zhì)層，所述第二柵介質(zhì)層與第一絕緣層接觸。
[0024]可選的，所述第一柵介質(zhì)層和第一柵極之間具有第一功函數(shù)層，第二柵介質(zhì)層和第二柵極之間具有第二功函數(shù)層。
[0025]可選的，所述第一功函數(shù)層的材料為T(mén)iNAl、TiCAl或TiAl，所述第二功函數(shù)層的材料為 TiNAl、TiCAl 或 TiAl。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027]本發(fā)明的技術(shù)方案在半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)域和第二區(qū)域表面分別形成第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)，并且在所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)形成位于所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面的阻擋層和位于所述阻擋層表面的第一絕緣介質(zhì)層；然后去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)分別形成第一凹槽和第二凹槽，并去除第二凹槽內(nèi)的阻擋層；后續(xù)在所述第一凹槽內(nèi)形成第一柵極結(jié)構(gòu)，所述第一柵極結(jié)構(gòu)直接與阻擋層接觸，在第二凹槽內(nèi)形成第二柵極結(jié)構(gòu)，所述第二柵極結(jié)構(gòu)直接與第一絕緣層接觸。第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的阻擋層可以阻擋所述第一絕緣層中的氧原子向所述第一柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)擴(kuò)散，使所述第一區(qū)域的晶體管的功函數(shù)不發(fā)生變化，從而使所述晶體管的閾值電壓保持不變。由于第二柵極結(jié)構(gòu)直接與第一絕緣層接觸，所述第一絕緣層內(nèi)的氧原子會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入所述第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)，使所述第二柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)發(fā)生變化，使第二柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)與第一柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)不相同，從而使所述第二區(qū)域的晶體管的閾值電壓發(fā)生變化。本發(fā)明的技術(shù)方案在所述半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)域和第二區(qū)域分別形成具有不同閾值電壓的晶體管，方法簡(jiǎn)單。
[0028]進(jìn)一步的，在形成所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)之前，在所述第一凹槽和第二凹槽底部形成界面層，所述界面層的材料為氧化硅。這樣所述界面層內(nèi)的氧原子會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)，但是由于所述第二柵極結(jié)構(gòu)與第一絕緣層的接觸面積較大，所以擴(kuò)散進(jìn)入所述第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)的氧原子主要來(lái)自所述第一絕緣層，所以，界面層內(nèi)的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)量較少；而第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)存在阻擋層，所以，界面層內(nèi)的氧原子會(huì)大量進(jìn)入第一柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而使所述第一柵極結(jié)構(gòu)下方的界面層的厚度下降，并且所述界面層與第一柵極結(jié)構(gòu)接觸面上的偶極子的分布發(fā)生變化，從而使所述第一區(qū)域的晶體管的閾值電壓下降，從而調(diào)整所述晶體管的閾值電壓。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1至圖15是本發(fā)明的實(shí)施例的晶體管形成過(guò)程的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]如【背景技術(shù)】中所述，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)晶體管的閾值電壓調(diào)整一般通過(guò)對(duì)晶體管的溝道區(qū)域進(jìn)行摻雜或者選擇具有不同功函數(shù)的材料作為柵極功函數(shù)層。
[0031]現(xiàn)有的晶體管由于特征尺寸較小，對(duì)溝道區(qū)域進(jìn)行摻雜會(huì)晶體管的載流子遷移率造成較大的影響，從而會(huì)進(jìn)一步加劇晶體管的短溝道效應(yīng)，影響晶體管的性能，并且不同的閾值電壓需要選擇不同的離子注入濃度。而選擇不同功函數(shù)的材料作為柵極功函數(shù)層來(lái)調(diào)節(jié)晶體管的閾值電壓，需要針對(duì)不同閾值電壓的晶體管分別形成不同的功函數(shù)層，工藝步驟較復(fù)雜，并且對(duì)功函數(shù)層材料的選擇要求也較高，較難找到符合要求的功函數(shù)材料。
[0032]本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)改變與晶體管的柵介質(zhì)層直接接觸的側(cè)墻材料實(shí)現(xiàn)晶體管的閾值電壓的調(diào)整。
[0033]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]請(qǐng)參考圖1，提供半導(dǎo)體襯底100，所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域10和第二區(qū)域20。
[0035]所述半導(dǎo)體襯底100可以是硅或者絕緣體上硅(SOI)，所述半導(dǎo)體襯底100也可以是鍺、鍺硅、砷化鎵或者絕緣體上鍺，本實(shí)施例中所述半導(dǎo)體襯底100的材料為硅。
[0036]所述第一區(qū)域10和第二區(qū)域20上后續(xù)分別形成具有不同閾值電壓的晶體管。本實(shí)施例中，在所述第一區(qū)域10上形成第一晶體管，在所述第二區(qū)域20上形成第二晶體管，所述第一晶體管和第二晶體管分別具有不同的閾值電壓。所述第一區(qū)域10和第二區(qū)域20可以相鄰或不相鄰。
[0037]請(qǐng)參考圖2，在所述半導(dǎo)體襯底100內(nèi)形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)位于第一區(qū)域10和第二區(qū)域20之間。
[0038]所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101內(nèi)填充的材料為氧化硅，具體的，可以包括位于溝槽表面的墊氧化層和位于所述墊氧化層表面，填充滿溝槽的氧化硅。
[0039]本實(shí)施例中，所述第一區(qū)域10和第二區(qū)域20之間通過(guò)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)101隔離。
[0040]請(qǐng)參考圖3，在所述半導(dǎo)體襯底100表面形成偽柵介質(zhì)材料層200和偽柵極材料層300。
[0041]所述偽柵介質(zhì)材料層200的材料為氧化硅或氮氧化硅，所述偽柵介質(zhì)層的厚度為2nm?5nm ;所述偽柵極材料層300的材料為多晶娃。可以米用化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積工藝形成所述偽柵介質(zhì)材料層200和偽柵極材料層300。后續(xù)刻蝕所述偽柵介質(zhì)材料層200和偽柵極材料層300在半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域10和第二區(qū)域20表面分別形成第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)。
[0042]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以直接在所述半導(dǎo)體襯底100表面形成偽柵極材料層，后續(xù)刻蝕所述偽柵極材料層形成偽柵結(jié)構(gòu)。
[0043]請(qǐng)參考圖4，在所述半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域10表面形成第一偽柵結(jié)構(gòu)，在所述半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域20表面形成第二偽柵結(jié)構(gòu)，所述第一偽柵結(jié)構(gòu)包括位于第一區(qū)域10上方的第一偽柵介質(zhì)層200a和位于所述第一偽柵介質(zhì)層200a表面的第一偽柵極層300a，所述第二偽柵結(jié)構(gòu)包括位于第二區(qū)域20上方的第二偽柵介質(zhì)層200b和第二偽柵極層 300b。
[0044]具體的，形成所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的方法包括:在所述偽柵極材料層300 (請(qǐng)參考圖3 )表面形成圖形化掩膜層(未示出)，所述圖形化掩膜層定義了后續(xù)形成的第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)位置和形狀；以所述圖形化掩膜層為掩膜刻蝕所述偽柵極材料層300 (請(qǐng)參考圖3)和偽柵介質(zhì)材料層200 (請(qǐng)參考圖3)，在所述半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域10上形成第一偽柵介質(zhì)層200a和第一偽柵極層300a，在所述半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域20上形成第二偽柵介質(zhì)層200b和第二偽柵極層300b，然后去除所述圖形化掩膜層。
[0045]請(qǐng)參考圖5，在所述半導(dǎo)體襯底100表面依次形成覆蓋所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的阻擋材料層401、位于所述阻擋材料層401表面的第一絕緣材料層402、位于所述第一絕緣材料層402表面的第二絕緣材料層403。
[0046]所述阻擋材料層401的材料為不含氧元素的絕緣材料，可以是氮化硅或碳氮化硅，本實(shí)施例中所述阻擋材料層401的材料為氮化硅。所述阻擋材料層401的厚度小于3nm，例如可以是0.5nm、lnm或2nm。
[0047]所述第一絕緣材料層402的材料為含有氧元素的絕緣材料，可以是氧化硅或氮氧化硅，本實(shí)施例中，所述第一絕緣材料層402的材料為氧化硅。所述第一絕緣材料層402的厚度小于3nm,例如可以是0.5nm、Inm或2nm。
[0048]所述第二絕緣材料層402的材料可以是氮化硅或碳氮氧化硅等絕緣材料。本實(shí)施例中，所述第二絕緣材料層402的材料為氮化硅。
[0049]所述阻擋材料層401、第一絕緣材料層402、第二絕緣材料層403的形成工藝可以是化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積工藝。
[0050]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以不形成所述第二絕緣材料層403。
[0051]請(qǐng)參考圖6，刻蝕所述阻擋材料層401、第一絕緣材料層402、第二絕緣材料層403(請(qǐng)參考圖5 )，在所述第一偽柵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面形成側(cè)墻。
[0052]所述側(cè)墻包括位于第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面的阻擋層401a、位于阻擋層401a表面的第一絕緣層402a、位于第一絕緣層402a表面的第二絕緣層403a。
[0053]所述阻擋層401a的材料為氮化硅或碳氮化硅，所述阻擋層401a的厚度小于3nm。
[0054]所述第一絕緣層402a的材料為氧化硅或氮氧化硅，所述第一絕緣層402a的厚度小于3nm。
[0055]所述第二絕緣層402a的材料為氮化硅或碳氮氧化硅等絕緣材料。所述第二絕緣層402a可以在后續(xù)工藝中保護(hù)所述第一絕緣層401a。
[0056]所述阻擋層401a可以阻止第一絕緣層402a中的氧原子向第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的方向擴(kuò)散。
[0057]請(qǐng)參考圖7，以所述第一偽柵結(jié)構(gòu)、第二偽柵結(jié)構(gòu)以及側(cè)墻為掩膜，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入，在所述第一偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)域10內(nèi)形成第一源/漏極102，在所述第二偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底的第二區(qū)域20內(nèi)形成第二源/漏極103。
[0058]在其他實(shí)施例中，也可以在形成所述側(cè)墻之前，以所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)為掩膜，在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入，然后再形成所述側(cè)墻后，再在所述側(cè)墻兩側(cè)暴露出的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入，形成第一源/漏極102和第二源/漏極103，所述輕摻雜離子注入工藝可以降低晶體管的熱載流子注入效應(yīng)和短溝道效應(yīng)。
[0059]在其他實(shí)施例中，還可以以所述第一偽柵結(jié)構(gòu)、第二偽柵結(jié)構(gòu)和側(cè)墻為掩膜，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕形成溝槽，并在溝槽內(nèi)利用外延工藝填充滿鍺硅材料或碳化硅材料，形成第一源/漏極102和第二源/漏極103。所述鍺硅材料或碳化硅材料在外延工藝中原位摻雜有P型或N型雜質(zhì)離子。在其他實(shí)施例中，也可以形成所述鍺硅材料或碳化硅材料后，利用離子注入工藝在所述鍺硅材料或碳化硅材料中摻雜有雜質(zhì)離子。利用所述鍺硅材料或碳化硅材料形成源區(qū)和漏區(qū)會(huì)對(duì)晶體管溝道區(qū)的晶格產(chǎn)生應(yīng)力作用，有利于提高溝道區(qū)載流子的遷移速率，提高M(jìn)OS晶體管的電學(xué)性能。
[0060]請(qǐng)參考圖8,在所述半導(dǎo)體襯底100表面形成介質(zhì)層500,所述介質(zhì)層500的表面與所述第一偽柵極300a、第二偽柵極300b的頂面齊平。
[0061]具體的，所述介質(zhì)層500的材料可以是氧化硅、氮化硅、碳氧化硅、正硅酸乙酯(TEOS)等。在所述半導(dǎo)體襯底100表面形成覆蓋所述第一偽柵結(jié)構(gòu)、第二偽柵結(jié)構(gòu)和側(cè)墻的介質(zhì)材料之后，以所述第一偽柵極300a和第二偽柵極300b為停止層對(duì)所述介質(zhì)層材料進(jìn)行平坦化，形成所述介質(zhì)層500，使所述介質(zhì)層500的表面與第一偽柵極300a、第二偽柵極300b的表面齊平。后續(xù)可以在所述介質(zhì)層內(nèi)形成互連結(jié)構(gòu)。
[0062]請(qǐng)參考圖9，去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)，在所述半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域10上方形成第一凹槽501，在所述半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域20上形成第二凹槽502。
[0063]采用濕法或干法刻蝕工藝去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，在所述介質(zhì)層500表面形成暴露出所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的掩膜層，采用干法刻蝕工藝去除所述第一偽柵極301a和第二偽柵極301b (請(qǐng)參考圖8)后，再采用濕法刻蝕工藝去除所述第一偽柵介質(zhì)層201a和第二偽柵介質(zhì)層201b (請(qǐng)參考圖8)。采用濕法刻蝕工藝去除所述第一偽柵介質(zhì)層201a和第二偽柵介質(zhì)層201b (請(qǐng)參考圖8)可以減少刻蝕過(guò)程對(duì)所述第一凹槽501和第二凹槽502底部的半導(dǎo)體襯底100表面的損傷，有助于提高后續(xù)在所述第一凹槽501和第二凹槽502內(nèi)分別形成的第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
[0064]請(qǐng)參考圖10，去除所述第二凹槽502側(cè)壁表面的阻擋層401a (請(qǐng)參考圖9)。
[0065]具體的，在所述半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域10上方的介質(zhì)層500上形成掩膜層，所述掩膜層填充滿第一凹槽501并覆蓋第一區(qū)域10上方的介質(zhì)層。采用濕法刻蝕工藝去除所述第二凹槽502側(cè)壁表面的阻擋層401a。本實(shí)施例中，所述阻擋層401a的材料為氮化硅，所述濕法刻蝕采用的刻蝕溶液為磷酸溶液，其中刻蝕溫度為100°C?200°C。去除所述第二凹槽502側(cè)壁表面的阻擋層401a后，暴露出第一絕緣層402a。后續(xù)在所述第二凹槽502內(nèi)形成的第二柵介質(zhì)層將直接與所述第一絕緣層402a接觸。所述第一絕緣層402a內(nèi)的氧原子可以擴(kuò)散進(jìn)入后續(xù)形成的第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0066]請(qǐng)參考圖11，在所述第一凹槽501和第二凹槽502底部的半導(dǎo)體襯底100表面形成界面層601。
[0067]所述界面層601的材料為氧化硅。形成所述界面層601可以避免后續(xù)形成的柵介質(zhì)層與半導(dǎo)體襯底100表面直接接觸而產(chǎn)生晶格失配，減少柵介質(zhì)層中的缺陷，使柵介質(zhì)層在界面層601表面生長(zhǎng)的質(zhì)量更好，從而可以提高后續(xù)形成的第二柵介質(zhì)層的質(zhì)量。形成所述界面層601還可以同時(shí)減少晶體管的漏電流。
[0068]本發(fā)明的實(shí)施例中，采用熱氧化工藝在所述第一凹槽501和第二凹槽502底部的半導(dǎo)體襯底100形成界面層601。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以通過(guò)濕法氧化工藝形成所述界面層601。所述界面層601的厚度為小于5nm,可以是0.0lnm?5nm。
[0069]所述界面層601的材料為氧化硅，所述界面層601的厚度會(huì)影響晶體管的閾值電壓，所述界面層601的厚度越大，晶體管的閾值電壓越高。
[0070]請(qǐng)參考圖12，在所述第一凹槽501、第二凹槽502、介質(zhì)層500和側(cè)墻表面形成柵介質(zhì)材料層600。
[0071]所述柵介質(zhì)材料層600 的材料可以是 Hf02、La203、HfS1N、HfA102。Si02、ZrO2,A1203、HfO2, HfS14, La2O3, HfS1N或HfAlO2中的一種或幾種。可以采用原子層沉積或化學(xué)氣相沉積工藝形成所述柵介質(zhì)材料層600,所述柵介質(zhì)材料層的厚度為0.0lnm?5nm。
[0072]第一凹槽501中的柵介質(zhì)材料層600與阻擋層401a直接接觸，所述阻擋層401a可以阻擋所述第一凹槽501兩側(cè)的第一絕緣層402a中的氧原子向所述柵介質(zhì)材料層600中擴(kuò)散，防止在所述柵介質(zhì)材料層600中產(chǎn)生間隙氧原子；而由于第二凹槽502內(nèi)的阻擋層被去除掉了，第二凹槽502中的柵介質(zhì)材料層600與第一絕緣層402a直接接觸，所以第二凹槽502兩側(cè)的第一絕緣層402a內(nèi)的氧原子容易向與其直接接觸的柵介質(zhì)層602中擴(kuò)散，在所述柵介質(zhì)層中產(chǎn)生間隙氧原子，從而改變后續(xù)形成的第二晶體管的閾值電壓。所述第一絕緣層402a中的氧原子可以通過(guò)自然擴(kuò)散進(jìn)入所述柵介質(zhì)層中，也可以后續(xù)通過(guò)退火工藝使所述氧原子擴(kuò)散進(jìn)入所述柵介質(zhì)層中。
[0073]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以不形成所述界面層601，直接在所述第一凹槽501、第二凹槽502、介質(zhì)層500和側(cè)墻表面形成所述柵介質(zhì)材料層。
[0074]請(qǐng)參考圖13，在所述柵介質(zhì)材料層600表面形成功函數(shù)材料層700。
[0075]所述功函數(shù)材料層700的材料為T(mén)iNAl、TiCAl或TiAl。所述功函數(shù)材料層700的厚度為Inm?5nm?？梢圆捎没瘜W(xué)氣相沉積或物理氣相沉積工藝形成所述功函數(shù)材料層700。
[0076]本實(shí)施例中，所述功函數(shù)材料層700的材料為T(mén)iNAl，使后續(xù)在第一區(qū)域和第二區(qū)域形成的晶體管具有相同材料的功函數(shù)層。
[0077]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以不形成所述功函數(shù)層，后續(xù)直接在所述柵介質(zhì)材料層表面形成柵極材料層。
[0078]請(qǐng)參考圖14，在所述功函數(shù)層700表面形成柵極材料層800，所述柵極材料層填充滿所述第一凹槽501 (請(qǐng)參考圖13)和第二凹槽502 (請(qǐng)參考圖13)。
[0079]所述柵極材料層800的材料為Al、Cu、T1、Ag、Au、Pt、Ni其中一種或幾種。形成所述柵極材料層800的工藝可以是濺射工藝、化學(xué)氣相沉積工藝或電鍍工藝。
[0080]請(qǐng)參考圖15，以所述介質(zhì)層500為停止層，對(duì)所述柵介質(zhì)材料層600、功函數(shù)材料層700和柵極材料層800進(jìn)行平坦化，形成位于第一區(qū)域10上方的第一柵極結(jié)構(gòu)和位于第二區(qū)域20上方的第二柵極結(jié)構(gòu)，所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括:第一柵介質(zhì)層600a、第一功函數(shù)層700a和第一柵極800a，所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括:第二柵介質(zhì)層600b、第二功函數(shù)層700b和第二柵極800b。
[0081]本實(shí)施例中，通過(guò)上述方法，在所述半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域10形成第一晶體管，在半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域20形成第二晶體管。
[0082]本實(shí)施例中，形成所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)之后，還可以進(jìn)行退火處理，促使所述第二區(qū)域上的第一絕緣層402a中的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)中，提高氧原子的擴(kuò)散速率和數(shù)量；所述退火工藝在氮?dú)狻⒑饣驓鍤庵械囊环N或幾種氣體中進(jìn)行，退火溫度為200°C?1000°C，退火時(shí)間為10秒?200秒。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以不進(jìn)行所述退火處理，通過(guò)自然擴(kuò)散使得所述第一絕緣層402a中的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)中。
[0083]具體的，第一晶體管的第一柵介質(zhì)層600a與位于所述第一柵介質(zhì)層600a兩側(cè)的第一絕緣層402a之間具有阻擋層401a。所述阻擋層401a可以阻擋第一絕緣層402a中的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入到第一柵介質(zhì)層600a、第一功函數(shù)層700a和第一柵極800a中，從而可以保持所述第一晶體管的柵極功函數(shù)不發(fā)生變化，所述第一晶體管的柵極功函數(shù)主要取決于所述第一功函數(shù)層700a和第一柵極800b的功函數(shù)。
[0084]但是，第二晶體管的第二柵介質(zhì)層600b與其兩側(cè)的第一絕緣層402a直接接觸，從而使得所述第一絕緣層402a中的氧原子會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入到所述第二柵介質(zhì)層600b、第二功函數(shù)層700b和第二柵極800b中。所述第二絕緣層402a與第二柵介質(zhì)層600b的接觸面積較大，從而所述第二絕緣層402a中會(huì)有大量的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入到所述第二柵介質(zhì)層600b、第二功函數(shù)層700b和第二柵極800b中，從而使得第二晶體管的柵極功函數(shù)發(fā)生改變。并且由于本實(shí)施例中，所述第二功函數(shù)層700b的材料為T(mén)iNAl、TiCAl或TiAl，所述第二功函數(shù)層700b的材料對(duì)于氧原子有極強(qiáng)的吸附作用，其中Al原子會(huì)與O原子形成較穩(wěn)定的Al-O鍵，進(jìn)一步提高所述第二絕緣層402a中的氧原子向所述第二功函數(shù)層700b中擴(kuò)散的數(shù)量。
[0085]進(jìn)一步的，本實(shí)施例中，在所述半導(dǎo)體襯底表面和第一柵介質(zhì)層600a和第二柵介質(zhì)層600b之間還具有界面層601。由于所述界面層601的材料為氧化硅，并且所述界面層601與第一柵介質(zhì)層600a、第二柵介質(zhì)層600b直接接觸，所以，所述第一晶體管中的界面層601中的氧原子會(huì)向所述第一柵介質(zhì)層600a、第一功函數(shù)層700a和第一柵極700a中擴(kuò)散，由于所述第一晶體管中的阻擋層401a阻擋了所述第一絕緣層402a中的氧原子的擴(kuò)散，而所述第一功函數(shù)層700a對(duì)于氧原子有較強(qiáng)的吸附作用，所以，使得界面層601中的氧原子向第一柵極結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散的較多，與第一功函數(shù)層700a中的鋁原子結(jié)合。由于第一晶體管的界面層601中的氧原子降低，導(dǎo)致所述第一晶體管中的界面層601的厚度下降，并且使得所述界面層601與第一柵介質(zhì)層600a接觸面上的偶極子分布發(fā)生改變，使所述第一晶體管的閾值電壓下降。
[0086]而第二晶體管中的第二柵介質(zhì)層600b與第一絕緣層402a、界面層60a直接接觸，由于所述第二柵介質(zhì)層600b與第一絕緣層402a的接觸面積大于所述第二柵介質(zhì)層600b與界面層601的接觸面積，所以所述第二功函數(shù)層700b吸附的氧原子主要來(lái)自于所述第一絕緣層402a中的氧原子，從界面層601中擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)中的氧原子較少，與第一晶體管相比，所述第二晶體管中的界面層601的厚度以及所述第二柵介質(zhì)層600b與界面層601接觸面上的偶極子分布改變較小?？梢允沟盟龅诙w管的閾值電壓高于第一晶體管的閾值電壓。
[0087]并且，本實(shí)施例中，形成不閾值電壓的晶體管的工藝簡(jiǎn)單，通過(guò)側(cè)墻材料改變晶體管第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)，從而形成具有不同閾值電壓的第一晶體管和第二晶體管。不需要針對(duì)不閾值電壓的晶體管分別形成不同材料的功函數(shù)層，可以簡(jiǎn)化工藝步驟。
[0088]本實(shí)施例中，還提供一種采用上述方法形成的晶體管。
[0089]請(qǐng)參考圖15,為所述晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0090]所述晶體管包括:半導(dǎo)體襯底100，所述半導(dǎo)體襯底100包括第一區(qū)域10和第二區(qū)域20 ;位于所述第一區(qū)域10上的第一柵極結(jié)構(gòu)，位于所述第二區(qū)域上的第二柵極結(jié)構(gòu)；
[0091]所述第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面具有第一側(cè)墻，所述第一側(cè)墻包括覆蓋第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的阻擋層401a、位于所述阻擋層401a表面的含氧元素的第一絕緣層402a、位于所述第一絕緣層402a表面的第二絕緣層403a ；
[0092]所述第二柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面具有第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻包括覆蓋第二柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的含氧元素的第一絕緣層402a、位于所述第一絕緣層402a表面的第二絕緣層403a ；
[0093]所述第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域10內(nèi)還具有第一源/漏極102，所述第二柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域20內(nèi)還具有第二源/漏極103。
[0094]本實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體襯底100和第一柵介質(zhì)層600a、第二柵介質(zhì)層600b之間還具有界面層601,所述界面層601的材料為氧化娃,所述界面層601的厚度小于5nm,可以是 0.0lnm ?5nm。
[0095]所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括第一柵極800a、包圍所述第一柵極800a側(cè)壁和底部的第一柵介質(zhì)層600a，所述第一柵介質(zhì)層600a與阻擋層401a接觸；所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括第二柵極800b、包圍所述第二柵極800b側(cè)壁和底部的第二柵介質(zhì)層600b，所述第二柵介質(zhì)層600b與第一絕緣層402a接觸。
[0096]本實(shí)施例中，所述第一柵介質(zhì)層600a和第一柵極800a之間具有第一功函數(shù)層700a，第二柵介質(zhì)層600b和第二柵極800b之間具有第二功函數(shù)層700b。
[0097]所述第一功函數(shù)層700a的材料為T(mén)iNAl、TiCAl或TiAl，厚度為Inm?5nm ;所述第二功函數(shù)層700b的材料為T(mén)iNAl、TiCAl或TiAl，厚度為Inm?5nm。
[0098]所述半導(dǎo)體襯底100表面還具有介質(zhì)層500,所述介質(zhì)層500的表面與第一柵極800a、第二柵極800b的表面齊平。
[0099]所述阻擋層401a的厚度小于3nm，所述阻擋層401a的材料為不含氧元素的絕緣材料，本實(shí)施例中，所述阻擋層401a的材料為氮化硅或碳氮化硅。
[0100]所述第一絕緣層402a的材料為含氧的絕緣材料，本實(shí)施例中，所述第一絕緣層402a的材料為氧化硅或氮氧化硅，厚度小于3nm。
[0101]所述第二絕緣層403a的材料為氮化硅或碳氮氧化硅。
[0102]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一絕緣層402a表面可以不具有所述第二絕緣層 403a。
[0103]本實(shí)施例的第一區(qū)域上的第一晶體管中，第一柵介質(zhì)層600a與位于所述第一柵介質(zhì)層600a兩側(cè)的第一絕緣層402a之間具有阻擋層401a。所述阻擋層401a可以阻擋第一絕緣層402a中的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入到第一柵介質(zhì)層600a、第一功函數(shù)層700a和第一柵極800a中，從而可以保持所述第一晶體管的柵極功函數(shù)不發(fā)生變化。
[0104]第二區(qū)域上的第二晶體管中，第二柵介質(zhì)層600b與其兩側(cè)的第一絕緣層402a直接接觸，從而使得所述第一絕緣層402a中的氧原子會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入到所述第二柵介質(zhì)層600b、第二功函數(shù)層700b和第二柵極800b中。所述第二絕緣層402a與第二柵介質(zhì)層600b的接觸面積較大，從而所述第二絕緣層402a中會(huì)有大量的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入到所述第二柵介質(zhì)層600b、第二功函數(shù)層700b和第二柵極800b中，從而使得第二晶體管的柵極功函數(shù)發(fā)生改變，使第二晶體管與第一晶體管具有不同的閾值電壓。
[0105]進(jìn)一步的，本實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底表面和第一柵介質(zhì)層600a和第二柵介質(zhì)層600b之間還具有界面層601。由于所述界面層601的材料為氧化硅，所述界面層601中的氧原子會(huì)向所述第一柵介質(zhì)層600a、第一功函數(shù)層700a和第一柵極700a中擴(kuò)散，由于所述第一晶體管中的阻擋層401a阻擋了所述第一絕緣層402a中的氧原子的擴(kuò)散，由于第一晶體管的界面層601中的氧原子降低，導(dǎo)致所述第一晶體管中的界面層601的厚度下降，并且使界面層601與第一柵介質(zhì)層600a接觸面上的偶極子分布發(fā)生改變，使所述第一晶體管的閾值電壓下降；而第二晶體管中，第二柵介質(zhì)層600b與第一絕緣層402a的接觸面積大于所述第二柵介質(zhì)層600b與界面層601的接觸面積，所以所述第二功函數(shù)層700b吸附的氧原子主要來(lái)自于所述第一絕緣層402a中的氧原子，從界面層601中擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)中的氧原子較少，所述第二晶體管中的界面層601的厚度以及所述第二柵介質(zhì)層600b與界面層601接觸面上的偶極子分布改變較小，使得所述第二晶體管的閾值電壓高于第一晶體管的閾值電壓。
[0106]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶體管的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域； 在所述第一區(qū)域表面形成第一偽柵結(jié)構(gòu)，在所述第二區(qū)域表面形成第二偽柵結(jié)構(gòu)； 在第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面形成覆蓋第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁的阻擋層； 在所述阻擋層表面形成含氧元素的第一絕緣層； 去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)，在第一區(qū)域表面形成第一凹槽，在第二區(qū)域表面形成第二凹槽； 去除第二凹槽內(nèi)壁的阻擋層； 在所述第一凹槽內(nèi)壁的阻擋層表面形成第一柵極結(jié)構(gòu)，所述阻擋層用于阻擋第一絕緣層中的氧原子向第一柵極結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散； 在所述第二凹槽內(nèi)形成第二柵極結(jié)構(gòu)，所述第二柵極結(jié)構(gòu)與第一絕緣層直接接觸，使所述第一絕緣層中的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而使第二柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)與第一柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)不相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的厚度小于3nm,所述阻擋層的材料為氮化娃或碳氮化娃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述含氧元素的第一絕緣層的材料為氧化硅或氮氧化硅，所述第一絕緣層的厚度小于3nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，采用退火工藝使所述第一絕緣層中的氧原子擴(kuò)散進(jìn)入第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述退火工藝在氮?dú)?、氦氣或氬氣中的一種或幾種氣體中進(jìn)行，退火溫度為200°C?1000°C，退火時(shí)間為10秒?200秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，在形成所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)之前，在所述第一凹槽和第二凹槽底部表面形成界面層，所述界面層的厚度小于5nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述界面層的材料為氧化硅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，還包括，在所述第一絕緣層表面形成第二絕緣層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二絕緣層的材料為氮化硅或碳氮氧化硅。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管的形成方法，其特征在于，還包括:去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)之前，在所述半導(dǎo)體襯底表面形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層的表面與所述第一偽柵結(jié)構(gòu)和第二偽柵結(jié)構(gòu)的頂面齊平。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)的方法包括:形成覆蓋所述第一凹槽內(nèi)壁、第二凹槽內(nèi)壁和介質(zhì)層的柵介質(zhì)材料層；在所述柵介質(zhì)材料層表面形成功函數(shù)材料層；在所述功函數(shù)材料層表面形成填充滿所述第一凹槽和第二凹槽的柵極材料；以所述介質(zhì)層為停止層，對(duì)所述柵介質(zhì)材料層、功函數(shù)材料層和柵極材料進(jìn)行平坦化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的晶體管的形成方法，其特征在于，所述功函數(shù)材料層的材料為 TiNAl、TiCAl 或 TiAl。
12.—種晶體管，其特征在于，包括: 半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域； 位于所述第一區(qū)域上的第一柵極結(jié)構(gòu)，位于所述第二區(qū)域上的第二柵極結(jié)構(gòu)； 所述第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面具有覆蓋第一柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的阻擋層、位于所述阻擋層表面的含氧元素的第一絕緣層； 所述第二柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面具有覆蓋第二柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的含氧元素的第一絕緣層，所述第二柵極結(jié)構(gòu)內(nèi)具有所述第一絕緣層中擴(kuò)散至所述第二柵極結(jié)構(gòu)中的氧原子，所述第二柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)和第一柵極結(jié)構(gòu)的功函數(shù)不相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶體管，其特征在于，所述阻擋層的材料為氮化硅或碳氮化硅，所述阻擋層的厚度小于3nm。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶體管，其特征在于，所述含氧元素的第一絕緣層的材料為氧化硅或氮氧化硅，所述第一絕緣層的厚度小于3nm。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶體管，其特征在于，還包括，位于所述第一絕緣層表面的第二絕緣層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的晶體管，其特征在于，所述第二絕緣層的材料為氮化硅或碳氮氧化硅。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶體管，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底和第一柵極結(jié)構(gòu)、第二柵極結(jié)構(gòu)之間具有界面層，所述界面層的材料為氧化硅，所述界面層的厚度小于5nm。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶體管，其特征在于，所述第一柵極結(jié)構(gòu)包括第一柵極、包圍所述第一柵極側(cè)壁和底部的第一柵介質(zhì)層，所述第一柵介質(zhì)層與阻擋層接觸；所述第二柵極結(jié)構(gòu)包括第二柵極、包圍所述第二柵極側(cè)壁和底部的第二柵介質(zhì)層，所述第二柵介質(zhì)層與第一絕緣層接觸。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的晶體管，其特征在于，所述第一柵介質(zhì)層和第一柵極之間具有第一功函數(shù)層，第二柵介質(zhì)層和第二柵極之間具有第二功函數(shù)層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的晶體管，其特征在于，所述第一功函數(shù)層的材料為T(mén)iNAl、TiCAl或TiAl，所述第二功函數(shù)層的材料為T(mén)iNAl、TiCAl或TiAl。
【文檔編號(hào)】H01L29/49GK104282540SQ201310277133
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】三重野文健 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司