[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在衬底上形成功函数层，形成功函数层的步骤包括一次或多次功函数膜形成步骤，所述功函数膜形成步骤包括：在所述衬底上形成初始功函数膜，所述初始功函数膜中具有碳原子；通过除碳前驱体对所述初始功函数膜进行除碳处理形成功函数膜，除碳前驱体用于与初始功函数膜中的碳原子反应；在功函数层上形成栅极。在功函数层上形成栅极。形成初始功函数膜之后，通过除碳前驱体对初始功函数膜进行除碳处理。除碳前驱体能够与初始功函数膜中的碳原子反应，从而降低初始功函数膜中的碳原子含量，进而改变功函数层的功函数，进而对所形成晶体管的阈值电压进行调节，使所形成晶体管的阈值电压符合设计要求。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

随着半导体技术的不断进步，半导体器件的集成度不断提高，这就要求在一块芯片上能够形成更多的晶体管。

阈值电压是晶体管的重要参数，对晶体管的性能具有重要影响。不同功能的晶体管往往对阈值电压具有不同的要求，在形成不同晶体管的过程中，需要对不同晶体管的阈值电压进行调节。为了对不同晶体管的阈值电压进行调节，往往在晶体管的栅介质层表面形成功函数层。通过对功函数层的厚度和材料的选择能够使晶体管具有不同的阈值电压。

然而，现有技术形成的晶体管的阈值电压很难满足设计要求。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，以降低所形成半导体结构的阈值电压。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成功函数层，形成所述功函数层的步骤包括一次或多次功函数膜形成步骤，所述功函数膜形成步骤包括：在所述衬底上形成初始功函数膜，所述初始功函数膜中具有碳原子；通过除碳前驱体对所述初始功函数膜进行除碳处理形成功函数膜，所述除碳前驱体用于与所述初始功函数膜中的碳原子反应；在所述功函数层上形成栅极。

可选的，包括：在所述衬底上形成初始功函数膜的步骤包括：向所述衬底通入第一前驱体；向所述衬底通入第二前驱体，所述第二前驱体与所述第一前驱体反应，形成初始功函数膜。

可选的，所述功函数层用于形成NMOS晶体管，所述功函数层的材料为钛铝。

可选的，所述第一前驱体为TiCl₄；所述第二前驱体为(C₂H₅)₃Al。

可选的，所述第一前驱体的流量为50sccm～150sccm；所述第二前驱体的流量为100sccm～300sccm。

可选的，向所述衬底通入第一前驱体之后，还包括对所述衬底进行第一抽气处理。

可选的，向所述衬底通入第二前驱体之后，还包括对所述衬底进行第二抽气处理。

可选的，所述除碳前驱体的材料为氢气。

可选的，所述除碳前驱体的流量为100sccm～300sccm。

可选的，所述衬底包括长沟道区和短沟道区；所述长沟道区和短沟道区衬底上具有介质层，所述长沟道区介质层中具有第一开口，所述第一开口贯穿所述介质层，所述短沟道区介质层中具有第二开口，所述第二开口贯穿所述介质层，所述第二开口的宽度小于所述第一开口的宽度；形成所述功函数层的步骤包括：分别在所述第一开口底部和所述第二开口底部形成功函数层；形成所述栅极的步骤包括：形成功函数层之后，分别在所述第一开口和第二开口中形成所述栅极。

可选的，形成所述功函数层的步骤还包括：进行一次或多次所述功函数膜形成步骤之后，向功函数膜通入调节气体，所述调节气体用于增加所述功函数膜的阈值电压，形成初始功函数层。

可选的，所述调节气体为NH₃或N₂。