、La203、HfS1N、HfA102。Si02、Zr02、八1203、!1?)2、!^3丨04、1^203、!^3丨(^或!^4102中的一种。可以采用原子层沉积工艺形成所述栅介质材料层420,所述栅介质材料层420的厚度为lnm?3nm。在本发明的其他实施例中，还可以采用化学气相沉积工艺形成所述栅介质材料层。
[0056]在形成所述栅介质材料层420之后，在所述栅介质材料层420表面形成保护材料层430，所述保护材料层430的材料可以是TiN，厚度为lnm?3nm。所述保护材料层430可以采用原子层沉积工艺形成，具体的，所述原子层沉积工艺采用反应气体包括:含钛的第一前驱气体，所述含钛第一前驱气体包括 TiCl4、Ti [N(C2H5CH3) ]4、Ti [N(CH3)2]4 或 Ti [N(C2H5)2]4,还包括第二前驱气体，所述第二前驱气体包括NH3、CO或H20，所述第一前驱气体的流速为50sccm?200sccm,所述第二前驱气体的流速为50sccm?200sccm,反应温度为400°C?600。。。
[0057]所述保护材料层430用于在后续工艺中保护所述栅介质材料层420。由于所述保护材料层430的形成过程中，需要的反应温度较高，反应气体的能量较大，形成的保护材料层430的材料致密度较高，与栅介质材料层420之间的界面质量也较好。
[0058]请参考图9，在所述保护材料层430表面形成刻蚀停止材料层440和第二功函数材料层450。
[0059]所述刻蚀停止材料层440的材料与第二功函数材料层450的材料不同，本实施例中，所述刻蚀停止材料层440的材料为TaN，所述第二功函数材料层450的材料为TiN。
[0060]所述刻蚀停止材料层440可以采用原子层沉积工艺形成，所述原子层沉积工艺采用的反应气体包括含钽的前驱气体和含氮的前驱气体，所含钽的前驱气体为含钽的金属有机物，所述含氮前驱气体可以为NH3，所述含钽的前驱气体的流量为50SCCm?200SCCm，所述含氮前驱气体的流量为50SCCm?200SCCm，所述原子层沉积工艺的反应温度为200°C到800°C。所述刻蚀停止材料层440的厚度可以为lnm?3nm。在本发明的其他实施例中，还可以采用溅射、化学气相沉积工艺等方法形成所述刻蚀停止材料层440。
[0061]所述刻蚀停止材料层440作为后续去除第一区域I上的第二功函数材料层450的刻蚀停止层，可以避免在刻蚀过程中对第一区域I上的保护材料层430造成过刻蚀。
[0062]所述第二功函数材料层450可以采用原子层沉积工艺形成，所述原子层沉积工艺采用的反应气体包括:含钛的第一前驱气体，所述含钛前驱气体包括TiCl4、Ti [N(C2H5CH3)]4、Ti [N(CH3)2]4或Ti [N(C2H5)2]4，还包括第二前驱气体，所述第二前驱气体包括順3、0)或!120，所述第一前驱气体的流速为50sccm?200sccm，所述第二前驱气体的流速为50sccm?200sccm,反应温度为400°C?600°C,形成的所述第二功函数材料层450的厚度为3nm?6nm。
[0063]由于所述第二功函数材料层450的形成过程中，反应温度较高，为400°C?600°C，所形成的第二功函数材料层450的致密度较高，与相邻的刻蚀停止材料层440之间的界面质量较好。
[0064]所述第二功函数材料层450的材料满足第二区域II上待形成的PM0S晶体管的功函数要求，所以所述第二功函数材料层450的功函数值较大。为了避免影响第一区域I上形成的晶体管的功函数，后续需要去除位于第一区域I上的第二功函数材料层450。
[0065]请参考图10，去除位于第一区域I上的第二功函数材料层450。
[0066]去除所述第一区域I上的第二功函数材料层450的方法包括:在所述第二区域II上形成掩膜层，暴露出第一区域I上的第二功函数材料层450 ;以所述掩膜层为掩膜，采用干法刻蚀工艺刻蚀所述第一区域I上的第二功函数材料层450至停止材料层440表面，所述干法刻蚀工艺采用的刻蚀气体可以是C12、HC1或BC13等氯基气体。
[0067]在刻蚀所述第二功函数材料层450的过程中，所述刻蚀停止材料层440可以保护下方的材料层，避免对保护材料层430以及栅极材料层420造成损伤。
[0068]请参考图11，采用物理气相沉积工艺，在所述第一区域I上的刻蚀停止材料层440表面以及第二区域II上的第二功函数材料层450表面形成粘附材料层460。
[0069]所述粘附材料层460的材料与后续形成的第一功函数材料层的材料相同。本实施例中，所述粘附材料层460的材料为TiAl。
[0070]所述物理气相沉积工艺可以是溅射工艺，具体的，所述溅射工艺采用Ti靶和A1靶作为革E材，Ar作为減射气体,Ar的流量为lOOsccm?lOOOsccm,減射室的压强为lE_2Pa?lE-3Pa，温度为0°C?300°C。在本发明的其他实施例中，还可以单独采用TiAl合金作为靶材。所述粘附材料层460的厚度小于lnm。
[0071]上述溅射工艺利用Ar轰击靶材溅射出的A1离子和Ti离子均具有较高的能量，所以在所述刻蚀停止材料层440以及第二功函数材料层450表面沉积形成的粘附材料层460的致密度较高，并且与所述刻蚀停止材料层440以及第二功函数材料层450之间具有较高的粘附性，从而使得粘附材料层460与所述刻蚀停止材料层440以及第二功函数材料层450之间具有较高的界面质量。并且，由于所述溅射工艺采用的靶材不含有其他杂质元素，所以形成的所述粘附材料层460内没有杂质离子，具有较高的沉积质量。
[0072]虽然所述粘附材料层460的材料与后续形成的第一功函数材料层的材料相同，但是由于所述粘附材料层460的厚度较小，对功函数几乎没有影响。而且所述粘附材料层460的厚度较小，不会在第一凹槽401和第二凹槽402的顶部开口处造成封闭，也不会对所述第一凹槽401及第二凹槽402的深宽比造成影响，从而不会提高后续在所述第一凹槽401和第二凹槽402内形成第一功函数材料层的难度。
[0073]在本发明的其他实施例中，在半导体衬底100上仅形成第一区域I上的NM0S晶体管，在形成保护材料层430之后，可以直接在所述保护材料层430表面形成所述粘附材料层460。
[0074]请参考图12，采用原子层沉积工艺，在所述粘附材料层460表面形成第一功函数材料层470。
[0075]所述第一功函数材料层470的材料与粘附材料层460的材料相同，可以为第一区域I上待形成的晶体管提供合适的功函数。
[0076]所述原子层沉积所工艺采用的反应气体包括含钛前驱物和含铝前驱物，反应温度为50°C?150°C，含钛前驱物的流量为50sccm?200sccm，含铝前驱物的流量为30sccm?900sccm。具体的，本实施例中，所述含钛前驱物为TiCl4，含铝前驱物为包含二甲基乙基胺铝在内的一种或多种化合物。在本发明的其他实施例中，所述含钛前驱物和含铝前驱物还可以是其他适合的材料。
[0077]由于原子层沉积工艺的沉积速率较为均匀，具有较高的沟槽填充能力，采用所述原子层沉积工艺形成所述第一功函数材料层470，可以避免所述第一功函数材料层470在形成过程中在第一凹槽401和第二凹槽402的凹槽顶部发生闭合现象。
[0078]所述上述含钛前驱物和含铝前驱物需要的反应温度较低，为50°C?150°C，所以反应气体的能量较低。由于所述第一功函数材料层470与粘附材料层460的材料相同，所以，所述第一功函数材料层470与粘附材料层460之间具有较高的粘附性和较高的界面质量；并且，由于所述第一功函数材料层470形成在所述粘附材料层460表面，所述粘附材料层460与第一区域I上的刻蚀停止材料层440以及第二区域II上的第二功函数材料层450之间具有较高的粘附性能；所以，所述粘附材料层460可以提高第一功函数材料层470与第一区域I上的刻蚀停止材料层440、第二区域II上的第二功函数材料层450之间的粘附性，从而避免所述第一功函数材料层470产生剥落等问题。
[0079]请参考图13，在所述第一功函数材料层470表面形成扩散阻挡材料层480。