半导体结构的形成方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术：

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高的集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高晶体管的特征尺寸也越来越小，为了降低晶体管栅极的寄生电容、提高器件速度，高K栅介质层与金属栅极的栅极结构被引入到晶体管中。

然而，在高K栅介质层上形成金属栅极时仍有许多问题亟待解决，其中一个就是功函数的匹配问题，因为功函数将直接影响器件的阈值电压(Vt)和晶体管的性能。所以在高K金属栅结构中引入功函数层，从而实现对器件阈值电压的调节。

但是即使在高K金属栅结构中引入功函数层，现有技术中半导体结构的性能仍有待提高。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，以改善所形成半导体结构的性能。

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：

提供基底，所述基底包括用于形成晶体管的第一区域和第二区域，所述第二区域基底所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第一区域基底所形成晶体管功函数层的厚度；在所述基底上形成栅介质层；在所述栅介质层上形成第一材料层；在所述第一材料层上形成刻蚀停止层；去除所述第二区域上的刻蚀停止层，露出所述第二区域上的第一材料层；在所述刻蚀停止层和所述第二区域的第一材料层上形成第二材料层，所述第二区域上的第二材料层和第一材料层用于形成所述第二区域基底所形成晶体管的功函数层；以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层，露出所述第一区域上的第一材料层，所述第一区域上的第一材料层用于形成所述第一区域基底所形成晶体管的功函数层。

可选的，形成所述刻蚀停止层的步骤中，所述刻蚀停止层的材料与所述第一材料层的材料不同。

可选的，形成所述刻蚀停止层的步骤中，所述刻蚀停止层的材料为非晶硅、氮化硅或氧化硅。

可选的，所述刻蚀停止层的材料为非晶硅；形成所述刻蚀停止层的步骤包括：在所述第一材料层上形成非晶硅帽层；进行封帽退火处理；所述第一材料层上的非晶硅帽层作为所述刻蚀停止层。

可选的，形成所述刻蚀停止层的步骤中，所述刻蚀停止层的厚度在到范围内。

可选的，以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层，露出所述第一材料层的步骤包括：以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层，露出所述第一区域上的刻蚀停止层；去除所述第一区域上的刻蚀停止层，露出所述第一区域上的第一材料层。

可选的，提供基底的步骤中，所述基底还包括用于形成晶体管的第三区域，所述第三区域基底所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第二区域基底所形成晶体管功函数层的厚度；形成所述栅介质层的步骤中，所述栅介质层还位于所述第三区域的基底上；形成所述第一材料层的步骤中，所述第一材料层还位于所述第三区域的基底上；所述形成方法还包括：在所述第一材料层上形成刻蚀停止层之后，去除所述第二区域上的刻蚀停止层之前，在所述刻蚀停止层和所述第三区域的第一材料层上形成第三材料层；去除所述第二区域上刻蚀停止层的步骤包括：去除所述第二区域上的第三材料层，露出所述第二区域上的刻蚀停止层；去除所述第二区域上的刻蚀停止层；在所述第二区域上的第一材料层和所述刻蚀停止层上形成第二材料层的步骤中，所述第二材料层还位于所述第三材料层上，所述第三区域上的第二材料层、第三材料层以及所述第一材料层用于形成所述第三区域基底所形成晶体管的功函数层；以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层，露出所述第一材料层的步骤包括：以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层和第三材料层，露出所述刻蚀停止层；去除所述刻蚀停止层，露出所述第一材料层。

可选的，形成刻蚀停止层的步骤中，所述刻蚀停止层还位于所述第三区域的基底上；所述形成方法还包括：形成刻蚀停止层之后，形成第三材料层之前，去除所述第三区域上的刻蚀停止层，露出所述第三区域上的第一材料层。

可选的，提供基底的步骤中，所述基底还包括用于形成晶体管的第四区域，所述第四区域基底所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第三区域基底所形成晶体管功函数层的厚度；形成所述栅介质层的步骤中，所述栅介质层还位于所述第四区域基底上；形成所述第一材料层的步骤中，所述第一材料层还位于所述第四区域的基底上；所述形成方法还包括：在所述第一材料层上形成刻蚀停止层之后，在所述刻蚀停止层和所述第三区域的第一材料层上形成第三材料层之前，在所述刻蚀停止层和所述第四区域的第一材料层上形成第四材料层；去除所述第三区域上的刻蚀停止层，露出所述第三区域上的第一材料层的步骤包括：去除所述第三区域刻蚀停止层上的第四材料层，露出所述第三区域上的刻蚀停止层；去除所述第三区域上的刻蚀停止层；在所述刻蚀停止层和所述第三区域的第一材料层上形成第三材料层的步骤中，所述第三材料层还位于所述第四材料层上；去除所述第二区域上刻蚀停止层的步骤包括：去除所述第二区域上的第四材料层和第三材料层，露出所述第二区域上的刻蚀停止层；去除所述第二区域上的刻蚀停止层；形成第二材料层的步骤中，所述第二材料层还位于所述第四区域的第三材料层上，所述第四区域的第二材料层、第三材料层、第四材料层以及所述第一材料层用于形成所述第四区域基底所形成晶体管的功函数层；以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层，露出所述第一材料层的步骤包括：以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层、第三材料层和第四材料层，露出所述刻蚀停止层；去除所述刻蚀停止层，露出所述第一材料层。

可选的，形成刻蚀停止层的步骤中，所述刻蚀停止层还位于所述第四区域的基底上；形成刻蚀停止层之后，形成第四材料层之前，所述形成方法还包括：去除所述第四区域的基底上的刻蚀停止层，露出所述第四区域上的第一材料层。

可选的，提供基底的步骤中，所述第三区域的基底和所述第四区域的基底用于形成P型晶体管，所述第三区域基底所形成P型晶体管的阈值电压大于所述第四区域基底所形成P型晶体管的阈值电压；形成所述第三材料层的步骤中，所述第三材料层的材料为氮化钛；形成所述第四材料层的步骤中，所述第四材料层的材料为氮化钛。

可选的，去除所述刻蚀停止层的步骤包括：通过湿法刻蚀或干法刻蚀的方式去除所述刻蚀停止层。

可选的，所述刻蚀停止层为非晶硅层；通过湿法刻蚀的方式去除所述刻蚀停止层的步骤包括：采用碱性刻蚀溶液进行刻蚀去除所述刻蚀停止层。

可选的，采用碱性刻蚀溶液进行刻蚀去除所述刻蚀停止层的步骤中，所述碱性刻蚀溶液为四甲基氢氧化铵溶液或氨水。

可选的，所述刻蚀停止层为非晶硅层；通过干法刻蚀的方式去除所述刻蚀停止层的步骤包括：采用氟基等离子体进行刻蚀去除所述刻蚀停止层。

可选的，采用氟基等离子体进行刻蚀去除所述刻蚀停止层的步骤中，所述氟基等离子体为CF4或SF6。

可选的，提供基底的步骤中，所述第一区域的基底和所述第二区域的基底用于形成N型晶体管，所述第一区域基底所形成N型晶体管的阈值电压小于所述第二区域基底所形成N型晶体管的阈值电压；形成所述第一材料层的步骤中，所述第一材料层为氮化钛层或氮化钛和氮化钽的叠层；形成所述第二材料层的步骤中，所述第二材料层的材料为氮化钛。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明通过在形成第一材料层之后，在所述第一材料层上形成刻蚀停止层，以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层。由于刻蚀停止层的加入，能够有效的扩大去除所述第一区域上的第二材料层步骤的工艺窗口，有效降低去除所述第一区域上的第二材料层工艺控制的难度，有利于提高所形成半导体结构中功函数层厚度控制的精度，有利于改善所形成半导体结构的性能；而且以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层的做法，还能够以所述刻蚀停止层保护所述栅介质层，从而有利于减小所述第一材料层的厚度，从而有利于对所形成晶体管阈值电压的调节。

本发明可选方案中，所述刻蚀停止层可以为封帽退火处理中所形成的非晶硅帽层，因此所述刻蚀停止层的形成无需额外增加工艺步骤，而且所述刻蚀停止层的去除可以通过湿法刻蚀的方式去除，也不会对半导体结构的形成引入额外的工艺风险，有利于提高所形成半导体结构的性能，不会增加工艺步骤，增加工艺成本。

本发明可选方案中，所述刻蚀停止层还可以在工艺过程中保护所述第一材料层和所述栅介质层，减少所述栅介质层和所述第一材料层受到损伤，有利于提高所形成半导体结构的性能。

附图说明

图1至图2是一种半导体结构形成方法各个步骤对应的剖面结构示意图；

图3至图14是本发明半导体结构形成方法一实施例各个步骤对应的剖面结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中引入功函数层的半导体结构存在性能不良的问题。现结合一种半导体结构分析其性能不良问题的原因：

图1至图2，示出了一种半导体结构形成方法各个步骤对应的剖面结构示意图。

参考图1，提供基底10，所述基底10包括用于形成N型晶体管的第一区域10a和第二区域10b。所述第二区域10b基底所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第一区域10a基底所形成晶体管功函数层的厚度。

继续参考图1，在所述基底10上形成栅介质层11；在所述栅介质层11上形成第一材料层12；在所述第一材料层12上形成第二材料层13。

参考图2，去除所述第一区域10a基底10上的第二材料层13，露出所述第一区域10a基底10上的第一材料层12。

所述第一区域10a基底10上的第一材料层12用于形成所述第一区域10a基底所形成N型晶体管的功函数层；所述第二区域10b基底10上的第一材料层12和第二材料层13用于形成所述第二区域10b基底所形成N型晶体管的功函数层。所以所述第一材料层12的材料为氮化钛或氮化钽，所述第二材料层13的材料为氮化钛。

去除所述第一区域10a基底10上的第二材料层13的步骤中，氮化钛和氮化钽的刻蚀速率相差并不大，因此去除所述第一区域10a基底10上的第二材料层13的工艺控制难度较大，所以难以准确控制所形成半导体结构中不同器件功函数层的厚度，从而影响了所形成半导体结构中不同器件阈值电压的调节，影响所形成半导体结构的性能。

为解决所述技术问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：

提供基底，所述基底包括用于形成晶体管的第一区域和第二区域，所述第二区域基底所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第一区域基底所形成晶体管功函数层的厚度；在所述基底上形成栅介质层；在所述栅介质层上形成第一材料层；在所述第一材料层上形成刻蚀停止层；去除所述第二区域上的刻蚀停止层，露出所述第二区域上的第一材料层；在所述刻蚀停止层和所述第二区域的第一材料层上形成第二材料层，所述第二区域上的第二材料层和第一材料层用于形成所述第二区域基底所形成晶体管的功函数层；以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层，露出所述第一材料层，所述第一区域上的第一材料层用于形成所述第一区域基底所形成晶体管的功函数层。

本发明通过在形成第一材料层之后，在所述第一材料层上形成刻蚀停止层，以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层。由于刻蚀停止层的加入，能够有效的扩大去除所述第一区域上的第二材料层步骤的工艺窗口，有效降低去除所述第一区域上的第二材料层工艺控制的难度，有利于提高所形成半导体结构中功函数层厚度控制的精度，有利于改善所形成半导体结构的性能；而且以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层的做法，还能够以所述刻蚀停止层保护所述栅介质层，从而有利于减小所述第一材料层的厚度，从而有利于对所形成晶体管阈值电压的调节。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图3至图14，示出了本发明半导体结构形成方法一实施例各个步骤对应的剖面结构示意图。

参考图3，提供基底100，所述基底100包括用于形成晶体管的第一区域100nl和第二区域100ns，所述第二区域100ns基底100所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第一区域100nl基底100所形成晶体管功函数层的厚度。

所述基底100用于提供工艺操作平台。

本实施例中，所述基底100的材料为单晶硅。在本发明其他实施例中，所述基底的材料还可以选自多晶硅或非晶硅；所述基底的材料也可以选自锗、砷化镓或硅锗化合物等其他半导体材料。此外，所述基底还可以是具有外延层或外延层上硅结构。

需要说明的是，本实施例中，所述半导体结构为平面晶体管，所以所述基底100为平面基底。本发明其他实施例中，所述半导体结构为鳍式场效应晶体管，所述基底包括衬底以及位于所述衬底上分立的鳍部。

本实施例中，第一区域100nl的基底100和第二区域100ns的基底100用于形成N型晶体管，所述第一区域100nl基底100所形成N型晶体管的阈值电压小于所述第二区域100ns基底100所形成N型晶体管的阈值电压。所以所述第一区域100nl基底100所形成N型晶体管功函数层的厚度小于所述第二区域100ns基底100所形成N型晶体管功函数层的厚度。

此外，所述基底100还包括第三区域100ps以及第四区域100pl，所述第三区域100ps基底100所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第二区域100ns基底100所形成晶体管功函数层的厚度；所述第四区域100pl基底100所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第三区域100ps基底100所形成晶体管功函数层的厚度。

具体的，所述第三区域100ps的基底100和所述第四区域100pl的基底100用于形成P型晶体管，所述第三区域100ps基底100所形成P型晶体管的阈值电压大于所述第四区域100pl基底100所形成P型晶体管的阈值电压。

所以所述第四区域100pl基底100所形成P型晶体管功函数层的厚度大于所述第三区域100ps基底100所形成P型晶体管功函数层的厚度；所述第三区域100ps基底100所形成P型晶体管功函数层的厚度大于所述第二区域100ns基底100所形成N型晶体管功函数层的厚度；所述第二区域100ns基底100所形成N型晶体管功函数层的厚度大于所述第一区域100nl基底100所形成N型晶体管功函数层的厚度。

继续参考图3，在所述基底100上形成栅介质层110。

本实施例中，所述基底100还包括第三区域100ps和第四区域100pl，所以形成所述栅介质层110的步骤中，所述栅介质层110还位于所述第三区域100ps基底100上；所述栅介质层110还位于所述第四区域100pl基底100上。

本实施例中，所述半导体结构具有“高K金属栅”结构。因此在所述基底100上形成栅介质层110的步骤包括：形成包括高K介质层的栅介质层110。

其中，所述高K介质层的材料为相对介电常数大于氧化硅相对介电常数的栅介质材料。本实施例中，所述高K介质层的材料为氧化铪。本发明其他实施例中，所述高K介质层的材料还可以选自氧化锆、氧化镧、氧化铝、氧化钛、钛酸锶、氧化铝镧、氧化钇、氮氧化铪、氮氧化锆、氮氧化镧、氮氧化铝、氮氧化钛、氮氧化锶钛、氮氧化镧铝、氮氧化钇中的一种或多种。

形成所述栅介质层110的方法为化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积等膜层沉积。

需要说明的是，提供基底100之后，形成所述栅介质层110之前，所述形成方法还包括：在所述的基底100上形成界面层(Interface Layer，IL)(图中未标示)，用于缓解所述基底100与所述栅介质层110之间的晶格失配问题。

参考图4，在所述栅介质层110上形成第一材料层121。

所述第一材料层121用于形成所述第一区域100nl基底100所形成晶体管的功函数层；还用于形成所述第二区域100ns基底100所形成晶体管的功函数层。

需要说明的是，本实施例中，所述基底100还包括第三区域100ps和第四区域100pl，所述第一材料层121还用于形成所述第三区域100ps基底100所形成晶体管的功函数层以及所述第四区域100pl基底100所形成晶体管的功函数层。

所以形成第一材料层121的步骤中，所述第一材料层121还位于所述第三区域100ps的基底100上；所述第一材料层121还位于所述第四区域100pl的基底100上。

本实施例中，所述第一区域100nl的基底100和所述第二区域100ns的基底100用于形成N型晶体管，所以形成所述第一材料层121的步骤中，所述第一材料层121为氮化钛层或氮化钛和氮化钽的叠层，可以通过化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积等膜层沉积工艺形成。

继续参考图4，在所述第一材料层121上形成刻蚀停止层130。

所述刻蚀停止层130用于在后续半导体工艺中保护所述第一材料层121以及栅介质层110，降低所述第一材料层121以及栅介质层110受损的可能，扩大后续半导体工艺的工艺窗口，降低形成半导体结构的工艺难度。

所述刻蚀停止层130的材料与所述第一材料层121的材料不同，从而能够有效的在后续工艺中起到刻蚀停止的作用，有利于降低所述第一材料层121以及栅介质层110受损的可能。具体的，形成所述刻蚀停止层130的步骤中，所述刻蚀停止层130的材料为非晶硅、氮化硅或氧化硅。

本实施例中，所述刻蚀停止层130为非晶硅层。具体的，形成所述刻蚀停止层130的步骤包括：在所述第一材料层121上形成非晶硅帽层；进行封帽退火处理(Post cap annealing,PCA)；所述第一材料层121上的非晶硅帽层作为所述刻蚀停止层130。

采用封帽退火处理之前所形成的非晶硅帽层作为刻蚀停止层130的做法，无需增加额外工艺，即可形成所述刻蚀停止层130，有利于简化工艺步骤，降低工艺难度，降低工艺成本。

需要说明的是，如果所述刻蚀停止层130的厚度太小，则无法在后续工艺中有效的起到刻蚀停止的作用，难以保证对所述第一材料层121和所述栅介质层110的保护能力；如果所述刻蚀停止层130的厚度太大，则容易造成材料浪费，增加工艺难度的问题。本实施例中，形成所述刻蚀停止层130的步骤中，所述刻蚀停止层130的厚度在到范围内。

具体的，所述基底100包括第一区域100nl和第二区域100ns，所以所述刻蚀停止层130位于所述第一区域100nl基底100和所述第二区域100ns基底100上的第一材料层121上。

此外，本实施例中，所述基底100还包括第三区域100ps和第四区域100pl。所以形成刻蚀停止层130的步骤中，所述刻蚀停止层130还位于所述第三区域100ps的基底100上；所述刻蚀停止层130还位于所述第四区域100pl的基底100上。

参考图5至图11，去除所述第二区域100ns上的刻蚀停止层130(如图11所示)，露出所述第二区域100ns上的第一材料层121。

去除所述第二区域100ns上的刻蚀停止层130的步骤用于露出所述第二区域100ns上的第一材料层121，为后续工艺提供操作表面。

本实施例中，所述基底100还包括第三区域100ps，所以如图5至图9所示，所述形成方法还包括：在所述第一材料层121上形成刻蚀停止层130之后，去除所述第二区域100ns上的刻蚀停止层130之前，在所述刻蚀停止层130和所述第三区域100ps的第一材料层121上形成第三材料层123。

所述第三材料层123用于形成所述第三区域100ps基底100所形成晶体管的功函数层。

由于所述刻蚀停止层130还位于所述第三区域100ps的基底100上，所以如图6至图8，所述形成方法还包括：形成所述刻蚀停止层130之后，形成第三材料层123之前，去除所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130，露出所述第三区域100ps上的第一材料层121。

此外，所述基底100还包括第四区域100pl，所以如图5和图6所示，在所述第一材料层121上形成刻蚀停止层130之后，在所述刻蚀停止层130和所述第三区域100ps的第一材料层121上形成第三材料层123之前，在所述刻蚀停止层130和所述第四区域100pl的第一材料层121上形成第四材料层124。

所述第四材料层124用于形成所述第四区域100pl基底100所形成晶体管的功函数层。

需要说明的是，由于所述刻蚀停止层130还位于所述第四区域100pl的基底100上，所以如图5所示，形成刻蚀停止层130之后，形成第四材料层124之前，所述形成方法还包括：去除所述第四区域100pl的基底100上的刻蚀停止层130，露出所述第四区域100pl上的第一材料层121。

去除所述第四区域100pl的基底100上的刻蚀停止层130的步骤用于露出所述第四区域100pl上的第一材料层121，从而使所形成的第四材料层124能够覆盖所述第一材料层121表面。

本实施例中，去除所述第四栅介质层110pl上刻蚀停止层130的步骤包括：在所述刻蚀停止层130上形成第一图形层(图中未示出)，所述第一图形层露出所述第四区域100pl上的刻蚀停止层130；以所述第一图形层为掩膜，去除所述第四区域100pl上的刻蚀停止层130。

具体的，所述第一图形层用于对所述刻蚀停止层130进行图形化，以保护所述第一区域100nl、第二区域100ns以及所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130。本实施例中，所述第一图形层为光刻胶层，可以通过涂布工艺和光刻工艺形成。

本发明其他实施例中，所述第一图形层也可以通过多重图形化工艺形成。其中所述多重图形化掩膜工艺包括：自对准双重图形化(Self-aligned Double Patterned，SaDP)工艺、自对准三重图形化(Self-aligned Triple Patterned)工艺、或自对准四重图形化(Self-aligned Double Double Patterned，SaDDP)工艺。

去除所述第四区域100pl上的刻蚀停止层130的步骤包括：通过湿法刻蚀的方式去除所述第四区域100pl上的刻蚀停止层130。采用湿法刻蚀的方式去除所述刻蚀停止层130的做法能够有效减少去除所述刻蚀停止层130的工艺对所述第四区域100pl上的栅介质层110和第一材料层121的损伤，提高所形成晶体管的质量，改善半导体结构的性能。

本实施例中，所述刻蚀停止层130为非晶硅层，所以通过湿法刻蚀的方式去除所述刻蚀停止层130的步骤包括：采用碱性刻蚀溶液进行刻蚀去除所述刻蚀停止层130。其中，所述碱性刻蚀溶液包括四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液或氨水(NH₄OH)等。具体的，采用四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液去除所述刻蚀停止层130。

由于所述刻蚀停止层130的材料与所述第一材料层121的材料不同，在湿法刻蚀去除所述刻蚀停止层130的过程中，四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液对所述刻蚀停止层130的刻蚀速率与对所述第一材料层121的刻蚀速率相差较大，能够有效的降低刻蚀工艺损伤所述第一材料层121的可能，有利于扩大刻蚀工艺窗口，有利于提高所形成半导体结构的性能。

本发明其他实施例中，去除所述第四区域上的刻蚀停止层的步骤中，也可以采用干法刻蚀的方式去除所述第四区域上的刻蚀停止层。但是所采用的干法刻蚀为柔和的干法刻蚀。具体的，采用干法刻蚀去除所述第四区域上的刻蚀停止层的步骤中，采用含氟等离子体进行所述干法刻蚀工艺。其中，所述含氟等离子体包括CF₄、SF₆或其它氟基等离子体。

露出所述第四区域100pl上的第一材料层121之后，结合参考图6，在所述刻蚀停止层130和所述第四区域100pl的第一材料层121上形成第四材料层124。

本实施例中，所述第四区域100pl基底100所形成晶体管为P型晶体管，所以所述第四材料层124的材料为氮化钛，可以通过化学气相沉积、物理气相沉积或者原子层沉积等膜层沉积工艺形成。

形成所述第四材料层124之后，参考图7和图8，去除所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130，露出所述第三区域100ps上的第一材料层121。

由于所述第四材料层124还位于所述刻蚀停止层130上(如图6所示)，所以，如图7所示，去除所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130，露出所述第三区域100ps上第一材料层121的步骤包括：去除所述第三区域100ps刻蚀停止层130上的第四材料层124，露出所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130。

具体的，去除所述第三区域100ps刻蚀停止层130上的第四材料层124的步骤包括：在所述第四材料层124上形成第二图形层，所述第二图形层露出所述第三区域100ps刻蚀停止层130上的第四材料层124；以所述第二图形层为掩膜，去除所述第三区域100ps刻蚀停止层130上的第四材料层124至露出所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130上为止。

所述第二图形层用于保护所述第一区域100nl和第二区域100ns上的刻蚀停止层130，也用于保护所述第四区域100pl上的第四材料层124。本实施例中，所述第二图形层为光刻胶层，可以通过涂布工艺和光刻工艺形成。本发明其他实施例中，所述第二图形层也可以通过多重图形化工艺形成。

去除所述第三区域100ps上的第四材料层124的步骤用于露出所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130，为去除所述刻蚀停止层130提供工艺表面。

去除所述第三区域100ps上的第四材料层124的步骤包括：通过湿法刻蚀的方式去除所述第三区域100ps上的第四材料层124。由于第四材料层124的材料为氮化钛，所以通过湿法刻蚀的方式去除所述第四材料层124的步骤中，刻蚀溶液为NH₄OH、H₂O₂和水的混合溶液(SC1溶液)或者NH₄、H₂O₂和水的混合溶液或者HCl、H₂O₂和水的混合溶液(SC2溶液)。

由于所述第三区域100ps上具有所述刻蚀停止层130，因此在湿法刻蚀去除所述第四材料层124的过程中，所述刻蚀停止层130能够有效降低所述第三区域100ps上栅介质层110和第一材料层121受损的可能，提高所形成晶体管的质量，改善所形成半导体结构的性能。

露出所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130之后，如图8所示，去除所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130，露出所述第三区域100ps上的第一材料层121。

去除所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130的步骤用于露出所述第三区域100ps上的第一材料层121，为后续工艺提供操作表面。

去除所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130的步骤包括：通过湿法刻蚀或干法刻蚀的方式去除所述刻蚀停止层130，有关去除所述第三区域100ps上的刻蚀停止层130步骤的具体技术方案参考前述去除所述第四区域100pl上刻蚀停止层130步骤的相关描述，本发明在此不再赘述。

露出所述第三区域100ps上的第一材料层121之后，参考图9，在所述刻蚀停止层130和所述第三区域100ps的第一材料层121上形成第三材料层123。

所述第三材料层123用于构成所述第三区域100ps基底100所形成晶体管的功函数层。

本实施例中，所述第三区域100ps基底100所形成晶体管为P型晶体管，所以所述第三材料层123的材料为氮化钛，可以通过化学气相沉积、物理气相沉积或者原子层沉积等膜层沉积工艺形成。

本实施例中，所述基底100还包括第四区域100pl，所以在所述刻蚀停止层130和所述第三区域100ps的第一材料层121上形成第三材料层123的步骤中，所述第三材料层123还位于第四区域100pl的所述第四材料层124上。

此外，所述第一区域100nl和所述第二区域100ns的所述刻蚀停止层130上还具有第四材料层124，所以所述第三材料层123还位于所述第四材料层124上。

形成所述第三材料层123之后，参考图10和图11，去除所述第二区域100ns上的刻蚀停止层130，露出所述第二区域100ns的第一材料层121。

由于所述第二区域110ns上刻蚀停止层130上还具有第三材料层123和第四材料层124，所以如图10所示，去除所述第二区域110ns上刻蚀停止层130的步骤包括：去除所述第二区域110ns上的第四材料层124和第三材料层123，露出所述第二区域上110ns的刻蚀停止层130。

本实施例中，去除所述第二区域110ns上的第四材料层124和第三材料层123的步骤包括：在所述第三材料层123上形成第三图形层，所述第三图形层露出所述第二区域100ns刻蚀停止层130上的第三材料层123；以所述第三图形层为掩模，去除所述第二区域100ns刻蚀停止层130上的第四材料层124和第三材料层123至露出所述第二区域100ns的刻蚀停止层130为止。

所述第三图形层用于保护所述第一区域100nl上的刻蚀停止层130，也用于保护所述第三区域100ps上的第三材料层123以及所述第四区域100pl上的第三材料层123和第四材料层124。本实施例中，所述第三图形层为光刻胶层，可以通过涂布工艺和光刻工艺形成。本发明其他实施例中，所述第三图形层也可以通过多重图形化工艺形成。

去除所述第二区域100ns刻蚀停止层130上的第四材料层124和第三材料层123的步骤用于露出所述第二区域100ns上的刻蚀停止层130，为去除所述刻蚀停止层130提供工艺表面。

去除所述第二区域100ns刻蚀停止层130上的第四材料层124和第三材料层123的步骤包括：通过湿法刻蚀的方式去除所述第二区域110ns上的第四材料层124和第三材料层123。

由于所述第三材料层123和所述第四材料层124同为氮化钛。所以有关通过湿法刻蚀的方式去除所述第二区域110ns上第四材料层124和第三材料层123步骤的具体技术方案参考前述去除所述第三区域100ps上第四材料层124步骤的相关描述，本发明在此不再赘述。

露出所述第二区域上110ns的刻蚀停止层130之后，参考图11，去除所述第二区域上110ns的刻蚀停止层130。

去除所述第二区域上110ns的刻蚀停止层130的步骤，用于露出所述第二区域100ns上的第一材料层121，为后续工艺提供工艺表面。

具体的，去除所述第二区域上110ns的刻蚀停止层130的步骤包括：通过湿法刻蚀或干法刻蚀的方式去除所述刻蚀停止层130。有关去除所述第二区域上110ns的刻蚀停止层130步骤的具体技术方案参考前述去除所述第四区域100pl上刻蚀停止层130步骤的相关描述，本发明在此不再赘述。

参考图12，在所述刻蚀停止130和所述第二区域100ns的第一材料层121上形成第二材料层122，所述第二区域100ns上的第二材料层122和第一材料层121用于形成所述第二区域100ns基底所形成晶体管的功函数层。

所述第二材料层122用于形成所述第二区域100ns基底100所形成晶体管的功函数层。本实施例中，所述第二区域100ns基底100用于形成N型晶体管，所以形成所述第二材料层122的步骤中，所述第二材料层122的材料为氮化钛，可以通过化学气相沉积、物理气相沉积或者原子层沉积等膜层沉积工艺形成。。

本实施例中，所述基底100还包括第三区域100ps和第四区域100pl，所以形成第二材料层122的步骤中，所述第二材料层122还位于所述第三材料层123上。具体的，所述第二材料层122位于所述第三区域100ps和所述第四区域100pl的第三材料层123上。

所述第二区域100ns上的第二材料层122和第一材料层121用于形成所述第二区域100ns基底100所形成晶体管的功函数层；所述第三区域100ps上的第二材料层122、第三材料层123以及所述第一材料层121用于形成所述第三区域100ps基底100所形成晶体管的功函数层，从而使所述第三区域100ps基底100所形成晶体管功函数层的厚度大于所述第二区域100ns基底100所形成晶体管功函数层的厚度。

此外，所述第四区域100的第三材料层123还位于所述第四区域100pl的第四材料层124上。因此所述第四区域100pl的第二材料层122、第三材料层123、第四材料层124以及所述第一材料层121用于形成所述第四区域基底所形成晶体管的功函数层，所以第四区域100pl基底100上所形成晶体管功函数层的厚度大于第三区域100ps基底100上所形成晶体管功函数层的厚度。

结合参考图13至图14，以所述刻蚀停止层130为停止层，去除所述第一区域100nl上的第二材料层122，露出所述第一区域100nl上的第一材料层121，所述第一区域100nl上的第一材料层121用于形成所述第一区域100nl基底100所形成晶体管的功函数层。

具体的，以所述刻蚀停止层130为停止层，去除所述第一区域100nl上的第二材料层122，露出所述第一材料层121的步骤包括：如图13所示，以所述刻蚀停止层139为停止层，去除所述第一区域100nl上的第二材料层122，露出所述第一区域100nl上的刻蚀停止层130；如图14所示，去除所述第一区域100nl上的刻蚀停止层130，露出所述第一区域100nl上的第一材料层121。

如图12所示，所述第一区域100nl的刻蚀停止层130上还有第三材料层123，所以以所述刻蚀停止层130为停止层，去除所述第一区域100nl上的第二材料层122，露出所述第一材料层121的步骤包括：以所述刻蚀停止层130为停止层，去除所述第一区域100nl上的第二材料层122和第三材料层123，露出所述刻蚀停止层130；去除所述刻蚀停止层130，露出所述第一材料层121。

此外，本实施例中，所述第一区域100nl的刻蚀停止层130上还有第四材料层124，也就是说，所述第一区域100nl的刻蚀停止层130上具有第四材料层124、第三材料层123和第二材料层122，所以以所述刻蚀停止层130为停止层，去除所述第一区域100nl上的第二材料层122，露出所述第一材料层121的步骤包括：以所述刻蚀停止层130为停止层，去除所述第一区域100nl上的第二材料层122、第三材料层123和第四材料层124，露出所述刻蚀停止层130；去除所述刻蚀停止层130，露出所述第一材料层121。

具体的，去除所述第一区域100nl上的第四材料层124、第三材料层123以及第二材料层122的步骤包括：在所述第二材料层122上形成第四图形层，所述第四图形层露出所述第一区域100nl上的第二材料层122；以所述第四图形层为掩膜，去除所述第一区域100nl上的第四材料层124、第三材料层123以及第二材料层122至露出所述第一区域100nl上的刻蚀停止层130为止。

所述第四图形层用于保护所述第四区域100pl上的第二材料层122、第三材料层123和第四材料层124，也用于保护所述第三区域100ps上的第二材料层122和第三材料层123；还用于保护所述第二区域100ps上的第二材料层122。本实施例中，所述第四图形层为光刻胶层，可以通过涂布工艺和光刻工艺形成。本发明其他实施例中，所述第四图形层也可以通过多重图形化工艺形成。

去除所述第一区域100nl上的第四材料层124、第三材料层123以及第二材料层122的步骤用于露出所述刻蚀停止层130，为去除所述刻蚀停止层130提高工艺表面。

去除所述第一区域100nl上的第四材料层124、第三材料层123以及第二材料层122的步骤包括：通过湿法刻蚀的方式去除所述第一区域100nl上的第四材料层124、第三材料层123以及第二材料层122。

由于所述第二材料层122和所述第三材料层123以及所述第四材料层124同为氮化钛。所以有关通过湿法刻蚀的方式去除所述第一区域100nl上的第四材料层124、第三材料层123以及第二材料层122步骤的具体技术方案，参考前述去除所述第三区域100ps上的第四材料层124的步骤的相关描述，本发明在此不再赘述。

去除所述第一区域100nl上的刻蚀停止层130的步骤用于露出所述第一区域100nl上的第一材料层121。

具体的，去除所述第一区域100nl上的刻蚀停止层130的步骤包括：通过湿法刻蚀或干法刻蚀的方式去除所述刻蚀停止层130。有关去除所述第一区域100nl上的刻蚀停止层130步骤的具体技术方案参考前述去除所述第四区域100pl上刻蚀停止层130步骤的相关描述，本发明在此不再赘述。

需要说明的是，本实施例中，所述第二区域100ns基底100所形成N型晶体管功函数层厚度大于所述第一区域100nl基底100所形成N型晶体管功函数层厚度；所述第三区域100ps基底100所形成P型晶体管功函数层厚度大于所述第二区域100ns基底100所形成N型晶体管功函数层厚度；所述第四区域100pl基底100所形成P型晶体管功函数层厚度大于所述第三区域100ps基底100所形成P型晶体管功函数层厚度。

所以所述第一材料层121的厚度根据所述第一区域100nl基底100所形成N型晶体管功函数层厚度所决定；所述第二材料层122的厚度根据所述第一区域100nl基底100所形成N型晶体管功函数层厚度和所述第一材料层121厚度决定；所述第三材料层123的厚度根据所述第三区域100ps基底100所形成P型晶体管功函数层厚度以及所述第一材料层121厚度和所述第二材料层122厚度决定；所述第四材料层124的厚度根据所述第四区域100pl基底100所形成P型晶体管功函数层厚度以及所述第一材料层121厚度、所述第二材料层122厚度和所述第三材料层123厚度决定。

还需要说明的是，本实施例中，所述基底100包括所形成晶体管功函数层依次增大的第一区域100nl、第二区域100ns、第三区域100ps以及第四区域100pl。但是这种做法仅为一示例。本发明其他实施例中，基底可以包括第一区域100nl、第二区域100ns、第三区域100ps以及第四区域100pl中任意两个区域。

此外，本实施例中，所述第一区域100nl、所述第二区域100ns、所述第三区域100ps以及所述第四区域100pl为相互隔离的区域。本发明其他实施例中，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域以及所述第四区域也可以为相邻区域。

综上，本发明通过在形成第一材料层之后，在所述第一材料层上形成刻蚀停止层，以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层。由于刻蚀停止层的加入，能够有效的扩大去除所述第一区域上的第二材料层步骤的工艺窗口，有效降低去除所述第一区域上的第二材料层工艺控制的难度，有利于提高所形成半导体结构中功函数层厚度控制的精度，有利于改善所形成半导体结构的性能；而且以所述刻蚀停止层为停止层，去除所述第一区域上的第二材料层的做法，还能够以所述刻蚀停止层保护所述栅介质层，从而有利于减小所述第一材料层的厚度，从而有利于对所形成晶体管阈值电压的调节。而且本发明可选方案中，所述刻蚀停止层可以为封帽退火处理中所形成的非晶硅帽层，因此所述刻蚀停止层的形成无需额外增加工艺步骤，而且所述刻蚀停止层的去除可以通过湿法刻蚀的方式去除，也不会对半导体结构的形成引入额外的工艺风险，有利于提高所形成半导体结构的性能，不会增加工艺步骤，增加工艺成本。此外本发明可选方案中，所述刻蚀停止层还可以在工艺过程中保护所述第一材料层和所述栅介质层，减少所述栅介质层和所述第一材料层受到损伤，有利于提高所形成半导体结构的性能。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。