一种双栅极侧墙的形成方法和MOS器件技术

本发明专利技术提供了一种双栅极侧墙的形成方法和MOS器件，所述方法先在第一栅极和第二栅极上同时沉积第一氧化层，而后去除第二栅极上的第一氧化层，接着同时在第一栅极和第二栅极上沉积第二氧化层和氮化层，最后对形成的第一氧化层、第二氧化层和氮化层进行刻蚀以形成相对较厚的第一栅极侧墙和相对较薄的第二栅极侧墙。所述MOS器件包括：衬底、第一栅极、相对较厚的第一栅极侧墙、第二栅极和相对较薄的第二栅极侧墙。与现有技术相比，所述MOS器件同时具有覆盖有厚侧墙的栅极和覆盖有薄侧墙的栅极，可根据实际需求来选择使用厚侧墙栅极或薄侧墙栅极，从而以解决现有MOS器件无法实现在同一操作电压以及同一阀值电压下提供不同性能及速度的问题。

A Formation Method of Double Gate Side Wall and MOS Devices

The invention provides a method for forming a double gate side wall and a MOS device. The method first deposits the first oxide layer on the first gate and the second gate simultaneously, then removes the first oxide layer on the second gate, then deposits the second oxide layer and nitride layer on the first gate and the second gate simultaneously, and finally carves the first oxide layer, the second oxide layer and the nitride layer formed. Corrosion to form a relatively thick first gate side wall and a relatively thin second gate side wall. The MOS device comprises a substrate, a first gate, a relatively thick first gate side wall, a second gate and a relatively thin second gate side wall. Compared with the existing technology, the MOS device has both a gate covered with a thick side wall and a gate covered with a thin side wall. The thick side wall gate or a thin side wall gate can be selected according to the actual demand, so as to solve the problem that the existing MOS device can not provide different performance and speed under the same operating voltage and the same threshold voltage.

【技术实现步骤摘要】
一种双栅极侧墙的形成方法和MOS器件
本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种双栅极侧墙的形成方法和MOS器件。
技术介绍
金属氧化物半导体(MOS)晶体管的栅极周围通常形成有环绕栅极的侧墙，用于保护栅极。目前半导体
，对于MOS器件，形成具有一种厚度的侧墙通常使用的是一次沉积氧化层或者沉积氧化层和氮化层又或者沉积氧化层、氮化层和氧化层(ONO)的侧墙沉积工艺。MOS器件侧墙的厚度与MOS器件的性能和速度存在一定的关系，例如，使用厚侧墙的MOS器件的性能如功耗相对较低，而使用薄侧墙的MOS器件的速度相对较快。而由于现有的侧墙沉积工艺仅针对单一的栅极侧墙展开，故在同一操作电压(Core或IO)以及同一阈值电压下MOS器件仅提供一种性能和速度。如何实现MOS器件对性能和速度的多元化需求，是业内亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双栅极侧墙的形成方法和MOS器件，以解决现有MOS器件无法实现在同一操作电压以及同一阀值电压下提供不同性能及速度的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种双栅极侧墙的形成方法，所述方法包括：提供一衬底，所述衬底包括第一区域和第二区域，所述第一区域的所述衬底上形成有第一栅极，所述第二区域的所述衬底上形成有第二栅极；沉积第一氧化层，所述第一氧化层覆盖所述衬底、所述第一栅极和所述第二栅极；去除所述第二区域内的所述第一氧化层；沉积第二氧化层，所述第二氧化层覆盖所述第一区域内的所述第一氧化层、所述第二区域内的所述衬底和所述第二栅极；沉积氮化层，所述氮化层覆盖所述第二氧化层；依次刻蚀所述氮化层、所述第二氧化层以及所述第一氧化层以分别在所述第一栅极和所述第二栅极侧壁形成第一栅极侧墙和第二栅极侧墙。可选地，在所述的双栅极侧墙的形成方法中，所述第一氧化层的厚度范围为可选地，在所述的双栅极侧墙的形成方法中，所述第二氧化层的厚度范围为可选地，在所述的双栅极侧墙的形成方法中，所述氮化层的厚度范围为可选地，在所述的双栅极侧墙的形成方法中，所述方法还包括在去除所述第二区域内的所述第一氧化层之前在所述第一区域内的所述第一氧化层上覆盖一光刻胶层；以及，在去除所述第二区域内的所述第一氧化层之后去除所述第一区域内的所述光刻胶层。可选地，在所述的双栅极侧墙的形成方法中，所述第一区域和所述第二区域的交界线到所述第一栅极和所述第二栅极的距离相等。可选地，在所述的双栅极侧墙的形成方法中，采用湿法刻蚀工艺去除所述第二区域内的所述第一氧化层。可选地，在所述的双栅极侧墙的形成方法中，所述第一氧化层、所述第二氧化层和所述氮化层通过低压化学沉积的方法形成。可选地，在所述的双栅极侧墙的形成方法中，采用干法刻蚀工艺依次刻蚀所述氮化层、所述第二氧化层以及所述第一氧化层。本专利技术还提供一种MOS器件，所述MOS器件包括:衬底；位于所述衬底上的第一栅极和第一栅极侧墙，所述第一栅极侧墙包括覆盖所述第一栅极侧壁的第一氧化层、覆盖所述第一氧化层的第二氧化层和覆盖所述第二氧化层的氮化层；位于所述衬底上的第二栅极和第二栅极侧墙，所述第二栅极侧墙包括覆盖所述第二栅极侧壁的第二氧化层和覆盖所述第二氧化层的氮化层。在本专利技术提供的双栅极侧墙的形成方法中，所述方法先在第一栅极和第二栅极上同时沉积第一氧化层，而后去除第二栅极上的第一氧化层，接着同时在第一栅极和第二栅极上沉积第二氧化层和氮化层，最后对形成的第一氧化层、第二氧化层和氮化层进行刻蚀以形成相对较厚的第一栅极侧墙和相对较薄的第二栅极侧墙。在本专利技术提供的MOS器件中，所述MOS器件包括：衬底、第一栅极、相对较厚的第一栅极侧墙、第二栅极和相对较薄的第二栅极侧墙。与现有技术相比，所述MOS器件同时具有覆盖有厚侧墙的栅极和覆盖有薄侧墙的栅极，可根据实际需求来选择使用厚侧墙栅极或薄侧墙栅极，从而以解决现有MOS器件无法实现在同一操作电压以及同一阀值电压下提供不同性能及速度的问题。附图说明图1是本专利技术实施例的双栅极侧墙的形成方法的流程图；图2-图8是本专利技术实施例的双栅极侧墙的形成方法各步骤完成后双栅极的剖面图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的双栅极侧墙的形成方法和MOS器件作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。请参见图1，本实施例提供一种双栅极侧墙的形成方法，所述方法包括步骤S01-步骤S06。首先，执行步骤S01，如图2所示，提供一衬底1，所述衬底1包括第一区域11和第二区域12，所述第一区域11的所述衬底上1形成有第一栅极2，所述第二区域12的所述衬底1上形成有第二栅极3。优选地，所述第一区域11和所述第二区域12的交界线L到所述第一栅极2和所述第二栅极3的距离相等，如此设置，使得后续步骤中对所述第一栅极2或所述第二栅极3进行工艺处理时，需要进行处理的区域能很方便的区分开来，不至于出现误操作的情况。其中，所述衬底1可以是硅衬底、锗硅衬底或者绝缘体上硅(SOI)等。请继续参考图2，其次，执行步骤S02，沉积第一氧化层4，所述第一氧化层4覆盖所述衬底1、所述第一栅极2和所述第二栅极3。可选地，所述第一氧化层4的厚度范围为例如可为或其中，所述第一氧化层4具体可以为氧化硅材质层。所述第一氧化层4可以通过低压化学沉积的方法形成。而后，执行步骤S03，去除所述第二区域12内的所述第一氧化层4，如图4所示。在本实施例中，可以采用湿法刻蚀工艺去除所述第二区域12内的所述第一氧化层14，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀液可为氢氟酸、磷酸、氨水、盐酸和硫酸等等。另外，具体地，还包括在去除所述第二区域12内的所述第一氧化层4之前在所述第一区域11内的所述第一氧化层4上覆盖一(图形化的)光刻胶层5，如图3所示；以及，在去除所述第二区域12内的所述第一氧化层4之后去除所述第一区域11内的所述光刻胶层5，如图5所示。接着，执行步骤S04，沉积第二氧化层6，所述第二氧化层6覆盖所述第一区域11内的所述第一氧化层4和所述第二区域12内的所述衬底1以及所述第二栅极3。具体如图6所示。可选地，所述第二氧化层6的厚度范围为例如可为或其中，所述第二氧化层6具体也可以为氧化硅材质层。所述第二氧化层6可以通过低压化学沉积的方法形成。再接着，执行步骤S05，沉积氮化层7，所述氮化层7覆盖所述第二氧化层6。可选地，所述氮化层7的厚度范围为例如可为或其中，所述氮化层7具体可以为氮化硅材质层。所述氮化层7可以通过低压化学沉积的方法形成。最后，执行步骤S06，依次刻蚀所述氮化层7、所述第二氧化层6以及所述第一氧化层4以分别在所述第一栅极2和所述第二栅极3侧壁形成第一栅极侧墙和第二栅极侧墙，如图8所示。在本实施例中，可以采用干法刻蚀工艺依次刻蚀所述氮化层7、所述第二氧化层6以及所述第一氧化层4。其中，所述第一栅极侧墙包括覆盖所述第一栅极2侧壁的第一氧化层4、覆盖所述第一氧化层4的第二氧化层6和覆盖所述第二氧化层6的氮化层7；所述第二栅极侧墙包括覆盖所述第二栅极3侧壁的第二氧化层6和覆盖所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双栅极侧墙的形成方法，其特征在于，所述方法包括：提供一衬底，所述衬底包括第一区域和第二区域，所述第一区域的所述衬底上形成有第一栅极，所述第二区域的所述衬底上形成有第二栅极；沉积第一氧化层，所述第一氧化层覆盖所述衬底、所述第一栅极和所述第二栅极；去除所述第二区域内的所述第一氧化层；沉积第二氧化层，所述第二氧化层覆盖所述第一区域内的所述第一氧化层、所述第二区域内的所述衬底和所述第二栅极；沉积氮化层，所述氮化层覆盖所述第二氧化层；依次刻蚀所述氮化层、所述第二氧化层以及所述第一氧化层以分别在所述第一栅极和所述第二栅极侧壁形成第一栅极侧墙和第二栅极侧墙。

【技术特征摘要】
1.一种双栅极侧墙的形成方法，其特征在于，所述方法包括：提供一衬底，所述衬底包括第一区域和第二区域，所述第一区域的所述衬底上形成有第一栅极，所述第二区域的所述衬底上形成有第二栅极；沉积第一氧化层，所述第一氧化层覆盖所述衬底、所述第一栅极和所述第二栅极；去除所述第二区域内的所述第一氧化层；沉积第二氧化层，所述第二氧化层覆盖所述第一区域内的所述第一氧化层、所述第二区域内的所述衬底和所述第二栅极；沉积氮化层，所述氮化层覆盖所述第二氧化层；依次刻蚀所述氮化层、所述第二氧化层以及所述第一氧化层以分别在所述第一栅极和所述第二栅极侧壁形成第一栅极侧墙和第二栅极侧墙。2.如权利要求1所述的双栅极侧墙的形成方法，其特征在于，所述第一氧化层的厚度范围为3.如权利要求1所述的双栅极侧墙的形成方法，其特征在于，所述第二氧化层的厚度范围为4.如权利要求1所述的双栅极侧墙的形成方法，其特征在于，所述氮化层的厚度范围为5.如权利要求1所述的双栅极侧墙的形成方法，其特征在于，所述方法还包括在去除所述第二区域内的所述第一氧化层之前在所述第一区域内的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴莉，徐炯，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31