[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括用于形成第一晶体管的第一区域以及用于形成第二晶体管的第二区域，所述第一晶体管的沟道区长度小于所述第二晶体管的沟道区长度；

在所述基底上形成层间介质层；

在所述层间介质层中形成露出所述第一区域基底的第一开口以及露出所述第二区域基底的第二开口；

在所述第一开口的底部和侧壁上以及第二开口的底部和侧壁上形成栅介质层；

在形成功函数层之前，在所述第二区域栅介质层上形成第一含氮层，在所述第一区域栅介质层上不形成第二含氮层；或者，在所述第二区域栅介质层上形成第一含氮层，在所述第一区域栅介质层上形成第二含氮层，其中所述第二含氮层中氮原子的质量百分比含量小于所述第一含氮层中氮原子的质量百分含量；

当所述第一区域栅介质层上不形成第二含氮层时，所述功函数层形成在所述第一区域栅介质层上以及所述第一含氮层上；当所述第一区域栅介质层上形成第二含氮层时，所述功函数层直接形成在所述第二含氮层上及所述第一含氮层上；

在所述功函数层上形成填充满所述第一开口和第二开口的金属层。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一含氮层的材料为TiN。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一含氮层的厚度为至

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二含氮层的厚度为至

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一含氮层和第二含氮层的材料为TiN；

形成所述第一含氮层和第二含氮层的步骤包括：在所述栅介质层上形成Ti层；

对所述Ti层进行掺氮工艺，将部分厚度的Ti层转化成TiN层。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述Ti层的厚度为至

7.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述Ti层的工艺为化学气相沉积工艺。

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，所述化学气相沉积工艺的参数包括：反应气体为TiCl₄和H₂，TiCl₄的气体流量为10sccm至100sccm，H₂的气体流量为2000sccm至4000scm，反应温度为400℃至600，功率为600W至1000W，压强为2Torr至6Torr。

9.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述掺氮工艺为等离子体氮化工艺。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述等离子体氮化工艺所采用的反应气体为N₂或NH₃。

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，所述等离子体氮化工艺的参数包括：功率为600W至1000W，压强为2Torr至6Torr，工艺时间为2s至6s，反应气体的气体流量为500sccm至1000sccm。

12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述功函数层的材料为TiAl、TaAl、TiAlC、AlN、TiAlN或TaAlN。

13.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述功函数层的工艺为原子层沉积工艺。