[發明專利]半導體器件的制備方法

有效

• 申請號: 201210594284.2
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103915322A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 何永根
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

1.一種半導體器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在形成有STI的半導體襯底（1）上形成輸入/輸出偽柵極（31）和核心偽柵極（33），所述輸入/輸出偽柵極（31）與所述半導體襯底（1）之間形成有輸入/輸出氧化層（21）和位于所述輸入/輸出氧化層（21）上的輸入/輸出掩膜層（71），所述核心偽柵極（33）與所述半導體襯底（1）之間形成核心氧化層（23）；

在所述輸入/輸出偽柵極（31）和所述核心偽柵極（33）的兩側所述半導體襯底上形成LDD和SD，以及NiSi層（4）；

在所述輸入/輸出偽柵極（31）、所述核心偽柵極（33）、所述STI（11）以及所述NiSi層（4）上沉積形成刻蝕阻擋層（5），在刻蝕阻擋層（5）的表面上沉積形成介質層（6），對所述刻蝕阻擋層（5）和所述介質層（6）進行平坦化處理，裸露出輸入/輸出偽柵極（31）和核心偽柵極（33）的上表面；

去除所述輸入/輸出偽柵極（31）和核心偽柵極（33），形成輸入/輸出柵極槽（35）和核心柵極槽（37）；

去除位于所述核心柵極槽（37）中的所述核心氧化層（23）；

去除位于所述輸入/輸出柵極槽（35）中的所述輸入/輸出掩膜層（71）；

在所述核心柵極槽（37）中的所述半導體襯底（1）上形成核心柵介質層（8）；

在所述輸入/輸出柵極槽（35）和所述核心柵極槽（37）中形成高介電常數材料層及位于高介電常數材料層上的金屬柵極（9）。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，在所述半導體襯底（1）上形成第一偽柵極和第二偽柵極的步驟包括：

在形成有STI的所述半導體襯底（1）上形成氧化層（2）；

在所述氧化層（2）上形成掩膜層（7）；

在所述掩膜層（7）的部分表面上形成掩膜光阻層（73）；

刻蝕去除所述掩膜層（7）中未被所述掩膜光阻層（73）覆蓋的部分，露出部分所述氧化層（2）；

刻蝕去除所述掩膜光阻層（73）；

在剩余的所述掩膜層（7）上形成輸入/輸出偽柵極（31）；在露出的所述氧化層（2）上形成核心偽柵極（33）；

刻蝕去除所述掩膜層（7）中位于所述輸入/輸出偽柵極（31）底部外側的部分，形成所述輸入/輸出掩膜層（71）；

刻蝕去除所述氧化層（2）中位于所述輸入/輸出偽柵極（31）底部和位于所述核心偽柵極（33）底部外側的部分，形成所述輸入/輸出氧化層（21）和所述核心氧化層（23）。

3.根據權利要求2所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，在所述半導體襯底（1）上形成氧化層（2）的步驟包括：

在形成有STI的所述半導體襯底（1）上形成第一氧化層；

在所述第一氧化層上欲形成輸入/輸出偽柵極（31）的部分上形成第一氧化層光阻層；

刻蝕去除所述第一氧化層中未被所述第一氧化層光阻層覆蓋的部分，露出所述半導體襯底（1）；

刻蝕去除第一氧化層光阻層，在所述半導體襯底（1）未被所述第一氧化層覆蓋的部分上形成厚度小于第一氧化層的第二氧化層。

4.根據權利要求3所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述第一氧化層的厚度為所述第二氧化層的厚度為所述掩膜層的厚度為

5.根據權利要求1至4中任一項所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述核心氧化層（23）為氧化物或氮氧化物；所述輸入/輸出掩膜層（71）為氮化鈦材料。

6.根據權利要求5所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述核心氧化層（23）為熱氧化材料層，所述輸入/輸出掩膜層（71）為TiN材料層。

7.根據權利要求6所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，刻蝕去除位于所述核心柵極槽中的核心氧化層（23）的步驟中采用刻蝕液為稀釋氫氟酸。

8.根據權利要求6所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，刻蝕去除位于所述輸入/輸出柵極槽中的輸入/輸出掩膜層（71）的過程中所采用的刻蝕液為NH₄OH、H₂O₂及H₂O的混合液體。

9.根據權利要求1至4中任一項所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述刻蝕阻擋層（5）的材料選自SiN、SiCN、SiC和SiON中的任意一種或者幾種；所述介質層（6）的材料為氧化物或低介電常數絕緣材料。