一种MOS器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种MOS器件的制造方法，包括下步骤：1）于半导体衬底表面形成第一栅氧层；2）于所述第一栅氧层表面形成氮氧化硅层；3）于输入输出器件区域表面形成光刻胶，去除核心器件区域表面的氮氧化硅层及第一栅氧层；4）于核心器件区域表面形成第二栅氧层；5）形成输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅、栅极侧壁、浅掺杂漏、栅极侧墙、源极、漏极以及介质层；6）去除多晶硅假栅；7）选择性腐蚀去除所述核心器件的第二栅氧层。本发明专利技术于栅氧层中引入氮，通过二氧化硅于氮氧化硅的不同腐蚀速率实现了二氧化硅的去除，可以在制造工艺中节省一次光刻胶的使用，简化了工艺过程，大大地降低了生产成本。本发明专利技术工艺简单，适用于工业生产。

【技术实现步骤摘要】
一种MOS器件的制造方法
本专利技术涉及一种半导体制造工艺，特别是涉及一种MOS器件的制造方法。
技术介绍
当CMOS进入20nm节点，为了避免高温制程，高k介质和金属栅极的制备一般在20nm制程上进行。随着CMOS的缩小，栅介质层厚度EOT必须逐渐减小以满足设备的性能。对于20nm节点的CMOS工艺，栅介质层厚度必须减小到约1.1nm。为了达到这个目标，把高k介质和金属栅极工序都放到源、漏形成之后，在工业生产中制备栅介质层的方法从热氧化法转换为化学沉积法。目前的20nm制程的流量必须使用两次光刻胶。一个用于沉积多晶硅前定义核心器件的栅氧化层，另一个在去除多晶硅后用于覆盖IO器件和去除核心器件的栅氧化层。具体地，如图1～图7所示，现有的一种核心器件和IO器件的制作方法包括步骤：步骤1)，于半导体衬底101中形成隔离区；步骤2)，于半导体衬底表面形成较厚的二氧化硅层102；步骤3)，制作第一光刻胶103并去除核心器件表面的二氧化硅层；步骤4)，于核心器件表面制作一层厚度较薄的二氧化硅层104；步骤5)，制作核心器件及IO器件的多晶硅假栅结构，侧壁、侧墙、源极、漏极、介质层等结构(部分结构未予图示)；步骤6)去除核心器件及IO器件的多晶硅假栅；步骤7)制作第二光刻胶105保护IO器件，然后去除所述核心器件中较薄的二氧化硅层。有上述步骤可知，制作过程必须至少采用两次光刻胶，而制作光刻胶的过程的成本是非常高的，因此，很有必要提供一种可以减少光刻胶使用次数的器件制备方法。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种MOS器件的制造方法，用于解决现有技术中MOS器件制作过程所需采用的光刻胶次数过多而造成成本过高等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种MOS器件的制造方法，至少包括以下步骤：1)于半导体衬底中定义核心器件区域及输入输出器件区域，并于所述半导体衬底表面形成第一栅氧层；2)于所述第一栅氧层引入氮离子，以于其表面形成氮氧化硅层；3)于所述输入输出器件区域表面形成光刻胶，去除所述核心器件区域表面的氮氧化硅层及第一栅氧层；4)于所述核心器件区域表面形成第二栅氧层；5)形成输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅、栅极侧壁、浅掺杂漏、栅极侧墙、源极、漏极以及介质层；6)去除输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅；7)选择性腐蚀去除所述核心器件的第二栅氧层。作为本专利技术的MOS器件的制造方法的一种优选方案，步骤1)还包括于所述核心器件区域及输入输出器件区域之间制作隔离区的步骤。作为本专利技术的MOS器件的制造方法的一种优选方案，步骤2)中，采用去耦等离子体氮化技术于所述第一栅氧层引入氮离子。作为本专利技术的MOS器件的制造方法的一种优选方案，所引的入氮离子与所述第一栅氧层中硅离子的浓度比例为1～30％，可以根据工艺需要，进行适当调节。作为本专利技术的MOS器件的制造方法的一种优选方案，所述第二栅氧层的厚度小于所述第一栅氧化层的厚度。作为本专利技术的MOS器件的制造方法的一种优选方案，步骤5)包括以下步骤：5-1)于所述第一栅氧层及第二栅氧层表面沉积多晶硅，并通过刻蚀工艺分别形成输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅；5-2)于各该多晶硅假栅两侧形成栅极侧壁；5-3)通过离子注入工艺形成输出器件及核心器件的浅掺杂漏；5-4)至少于所述核心器件的多晶硅假栅两侧形成沟槽，并填充SiGe或SiC；5-5)于各该多晶硅假栅两侧形成栅极侧墙；5-6)通过离子注入工艺形成输入输出器件及核心器件的源极和漏极；5-7)形成覆盖上述结构表面的介质层，并通过抛光工艺露出所述多晶硅假栅。作为本专利技术的MOS器件的制造方法的一种优选方案，步骤5-6)后还包括对所述输入输出器件及核心器件引入应力的步骤。作为本专利技术的MOS器件的制造方法的一种优选方案，步骤7)中，采用HF溶液进行选择性湿法腐蚀或采用SiCoNi进行选择性干法刻蚀。作为本专利技术的MOS器件的制造方法的一种优选方案，去除所述第二栅氧层的同时去除部分或全部的氮氧化硅层。如上所述，本专利技术提供一种MOS器件的制造方法，包括下步骤：1)于半导体衬底中定义核心器件区域及输入输出器件区域，并于所述半导体衬底表面形成第一栅氧层；2)于所述第一栅氧层引入氮离子，以于其表面形成氮氧化硅层；3)于所述输入输出器件区域表面形成光刻胶，去除所述核心器件区域表面的氮氧化硅层及第一栅氧层；4)于所述核心器件区域表面形成第二栅氧层；5)形成输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅、栅极侧壁、浅掺杂漏、栅极侧墙、源极、漏极以及介质层；6)去除输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅；7)选择性腐蚀去除所述核心器件的第二栅氧层。本专利技术于栅氧层中引入氮，通过二氧化硅于氮氧化硅的不同腐蚀速率实现了二氧化硅的去除，可以在制造工艺中节省一次光刻胶的使用，简化了工艺过程，大大地降低了生产成本。本专利技术工艺简单，适用于工业生产。附图说明图1～图7显示为现有技术的一种MOS器件的制造方法各步骤所呈现的结构示意图。图8～图9显示为本专利技术的MOS器件的制造方法步骤1)所呈现的结构示意图。图10～图11显示为本专利技术的MOS器件的制造方法步骤2)所呈现的结构示意图。图12～图13显示为本专利技术的MOS器件的制造方法步骤3)所呈现的结构示意图。图14显示为本专利技术的MOS器件的制造方法步骤4)所呈现的结构示意图。图15显示为本专利技术的MOS器件的制造方法步骤5)所呈现的结构示意图。图16显示为本专利技术的MOS器件的制造方法步骤6)所呈现的结构示意图。图17显示为本专利技术的MOS器件的制造方法步骤7)所呈现的结构示意图。元件标号说明101半导体衬底102第一栅氧层103氮氧化硅层104光刻胶105第二栅氧层106多晶硅假栅107栅极侧壁108栅极侧墙109介质层具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图8～图17。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图8～图17所示，本实施例提供一种MOS器件的制造方法，至少包括以下步骤：如图8～图9所示，首先进行步骤1)，于半导体衬底101中定义核心器件区域及输入输出器件区域，并于所述半导体衬底101表面形成第一栅氧层102。作为示例，所述半导体衬底101为硅衬底。作为示例，还包括于所述核心器件区域及输入输出器件区域之间制作隔离区的步骤，在本实施例中，所述隔离区为浅沟道隔离区STI。作为示例，采用热氧化方法或者化学气相沉积法形成所述第一栅氧层102。如图10～图11所示，然后进行步骤2)，于所述第一栅氧层102引入氮离子，以于其表面形成氮氧化硅层103。作为示例，采用去耦等离子体氮化技术DPN于所述第一栅氧层102引入氮离子。进一步地，所引入的氮离子与所述第一栅氧层102中硅离子的浓度比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MOS器件的制造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：1）于半导体衬底中定义核心器件区域及输入输出器件区域，并于所述半导体衬底表面形成第一栅氧层；2）于所述第一栅氧层引入氮离子，以于其表面形成氮氧化硅层；3）于所述输入输出器件区域表面形成光刻胶，去除所述核心器件区域表面的氮氧化硅层及第一栅氧层；4）于所述核心器件区域表面形成第二栅氧层；5）形成输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅、栅极侧壁、浅掺杂漏、栅极侧墙、源极、漏极以及介质层；6）去除输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅；7）选择性腐蚀去除所述核心器件的第二栅氧层。

【技术特征摘要】
1.一种MOS器件的制造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：1)于半导体衬底中定义核心器件区域及输入输出器件区域，并于所述半导体衬底表面形成第一栅氧层；2)于所述第一栅氧层引入氮离子，以于其表面形成氮氧化硅层；3)于所述输入输出器件区域表面形成光刻胶，去除所述核心器件区域表面的氮氧化硅层及第一栅氧层；4)于所述核心器件区域表面形成第二栅氧层；5)形成输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅、栅极侧壁、浅掺杂漏、栅极侧墙、源极、漏极以及介质层；6)去除输入输出器件及核心器件的多晶硅假栅；7)选择性腐蚀去除所述核心器件的第二栅氧层。2.根据权利要求1所述的MOS器件的制造方法，其特征在于：步骤1)还包括于所述核心器件区域及输入输出器件区域之间制作隔离区的步骤。3.根据权利要求1所述的MOS器件的制造方法，其特征在于：步骤2)中，采用去耦等离子体氮化技术于所述第一栅氧层引入氮离子。4.根据权利要求3所述的MOS器件的制造方法，其特征在于：所引入的氮离子与所述第一栅氧层中硅离子的浓度比例为1％～30％。5.根据权利要求1所述的MOS器件的制造方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，禹国宾，童浩，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31