[發(fā)明專(zhuān)利]制造半導(dǎo)體器件的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911285736.7
• 申請(qǐng)日: 2019-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111383995A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 津田是文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/8234
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/8234;H01L27/1157;H01L27/11573
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 李輝;傅遠(yuǎn)

1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：

(a)制備襯底，所述襯底包括半導(dǎo)體基底材料、形成在所述半導(dǎo)體基底材料上的絕緣層和形成在所述絕緣層上的半導(dǎo)體層；

(b)在(a)之后，去除位于所述襯底的體區(qū)中的所述半導(dǎo)體層和位于所述體區(qū)中的所述絕緣層；

(c)在(b)之后，在位于所述體區(qū)的第一區(qū)域中的所述半導(dǎo)體基底材料的表面上執(zhí)行外延生長(zhǎng)處理；

(d)在(c)之后，分別：

經(jīng)由第一柵極絕緣膜在位于所述襯底的SOI區(qū)域中的所述半導(dǎo)體層上形成第一柵電極，

經(jīng)由第二柵極絕緣膜在位于所述體區(qū)的所述第一區(qū)域中并且在其上被執(zhí)行所述外延生長(zhǎng)處理的所述半導(dǎo)體基底材料上形成第二柵電極，以及

經(jīng)由第三柵極絕緣膜在位于所述體區(qū)的第二區(qū)域中并且在其上未被執(zhí)行所述外延生長(zhǎng)處理的所述半導(dǎo)體基底材料上形成第三柵電極，

其中所述第三柵極絕緣膜的厚度大于所述第一柵極絕緣膜和所述第二柵極絕緣膜中的每個(gè)柵極絕緣膜的厚度，以及

其中所述第一柵電極、所述第二柵電極和所述第三柵電極中的每個(gè)柵電極由第一材料制成；

(e)在(d)之后，在所述襯底上形成層間絕緣膜以覆蓋所述第一柵電極、所述第二柵電極和所述第三柵電極中的每個(gè)柵電極；

(f)在(e)之后，拋光所述層間絕緣膜，并且從所述層間絕緣膜暴露所述第一柵電極、所述第二柵電極和所述第三柵電極中的每個(gè)柵電極；以及

(g)在(f)之后，將組成所述第一柵電極、所述第二柵電極和所述第三柵電極中的每個(gè)柵電極的所述第一材料替換為不同于所述第一材料的第二材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在(c)中，所述外延生長(zhǎng)處理被執(zhí)行，使得在(c)中形成的并且所述第二柵極絕緣膜將要接觸的外延生長(zhǎng)層的上表面位于特定高度：

所述特定高度高于位于所述第二區(qū)域中并且所述第三柵極絕緣膜將要接觸的所述半導(dǎo)體基底材料的上表面，并且

所述特定高度等于或低于所述第一柵極絕緣膜將要接觸的所述半導(dǎo)體層的上表面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第三柵極絕緣膜的厚度大于所述半導(dǎo)體層和所述絕緣層中的一者的厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，

其中在(g)之后，

在所述SOI區(qū)域中形成包括由所述第二材料制成的所述第一柵電極的第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管，

在所述體區(qū)的所述第一區(qū)域中形成包括由所述第二材料制成的所述第二柵電極的第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管，以及

在所述體區(qū)的所述第二區(qū)域中形成包括由所述第二材料制成的所述第三柵電極的第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管，以及

其中組成所述第三場(chǎng)效應(yīng)晶體管的所述第三柵電極的柵極長(zhǎng)度長(zhǎng)于組成所述第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管的所述第二柵電極的柵極長(zhǎng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第三柵極絕緣膜包括：

第一氧化硅膜，

介電常數(shù)大于所述第一氧化硅膜的介電常數(shù)的絕緣膜，以及

形成在所述絕緣膜上的第二氧化硅膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第三柵極絕緣膜具有：

由氧化硅組成的第一絕緣層，

由氮化硅組成的并且形成在所述第一絕緣層上的第二絕緣層，以及

由氧化硅組成的并且形成在所述第二絕緣層上的第三絕緣層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，

其中所述第一材料是多晶硅，以及

其中所述第二材料是金屬。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在(d)之后并且在(e)之前，在位于所述SOI區(qū)域中的所述半導(dǎo)體層的、從所述第一柵電極暴露的部分的表面上執(zhí)行外延生長(zhǎng)處理。