半导体器件的形成方法技术

一种半导体器件的形成方法，包括：提供包括第一区域和第二区域的基底，所述第一区域和第二区域基底上具有第一氧化层；刻蚀工艺，所述刻蚀工艺刻蚀去除所述第一区域第一厚度的第一氧化层；在进行所述刻蚀工艺之后，对所述第一区域剩余的第一氧化层进行清洗工艺；交替进行所述刻蚀工艺以及所述清洗工艺，直至所述第一区域第一氧化层被去除；在所述第一区域的基底上形成第二氧化层，所述第二氧化层厚度与第一氧化层厚度不同。本发明专利技术避免第一区域基底受到刻蚀损伤，使得第一区域基底保持良好的表面形貌，改善形成的半导体器件的电学性能。

The forming method of semiconductor devices

Including the method of forming a semiconductor device includes a substrate: first and second regions, with the first oxide layer of the first region and the second region of the substrate; etching the first oxide layer is etched to remove the first region of the first thickness; after the etching process, cleaning the process of the first oxide layer of the first areas remaining; alternately the etching process and the cleaning process, until the first region of the first oxide layer is removed; forming second oxide layer on the substrate of the first region, the second thickness of the oxide layer and the first oxide layer with different thickness. The invention avoids etching damage on the substrate of the first area, so that the first area substrate keeps good surface appearance and improves the electrical performance of the semiconductor device.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的形成方法
本专利技术涉及半导体制作
，特别涉及一种半导体器件的形成方法。
技术介绍
金属氧化物半导体(MOS，Metal-Oxide-Semiconductor)器件已称为集成电路中常用的半导体器件之一。所述MOS器件包括：P型金属氧化物半导体(PMOS，P-typeMOS)器件、N型金属氧化物半导体(NMOS，N-typeMOS)器件和互补型金属氧化物半导体(CMOS，ComplementaryMOS)器件。金属氧化物半导体器件按照功能区分主要分为核心(Core)器件和输入输出(IO，InputandOutput)器件。按照金属氧化物半导体器件的电性类型区分，核心器件可分为核心NMOS器件和核心PMOS器件，输入输出器件可分为输入输出NMOS器件和输入输出PMOS器件。通常情况下，输入输出器件的工作电压比核心器件的工作电压大的多。为防止电击穿等问题，当器件的工作电压越大时，要求器件的栅介质层的厚度越厚，因此，输入输出器件的栅介质层的厚度通常大于核心器件的栅介质层的厚度。然而，现有技术形成的半导体器件依然存在电学性能较差的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法，改善形成的半导体器件的电学性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供包括第一区域和第二区域的基底，所述第一区域和第二区域基底上具有第一氧化层；采用交替刻蚀工艺刻蚀去除所述第一区域的第一氧化层；在所述交替刻蚀工艺之后，在所述第一区域的基底上形成第二氧化层，所述第二氧化层厚度与第一氧化层厚度不同；其中，所述交替刻蚀工艺包括：刻蚀工艺，所述刻蚀工艺刻蚀去除所述第一区域第一厚度的第一氧化层；在进行所述刻蚀工艺之后，对所述第一区域剩余的第一氧化层进行清洗工艺；交替进行所述刻蚀工艺以及所述清洗工艺，直至所述第一区域第一氧化层被去除。可选的，所述刻蚀工艺步骤中，在所述第一区域剩余第一氧化层上形成刻蚀副产物；所述清洗工艺适于去除所述刻蚀副产物。可选的，所述刻蚀副产物中包括硅离子、碳离子和氟离子。可选的，所述刻蚀副产物中还包括氢离子、氧离子和氮离子。可选的，所述交替刻蚀工艺中，根据所述第一区域第一氧化层的厚度以及所述第一厚度，确定进行所述刻蚀工艺的次数。可选的，进行所述刻蚀工艺的次数为：所述第一区域第一氧化层的厚度与所述第一厚度的比值。可选的，所述交替刻蚀工艺还包括，对所述第一区域第一氧化层进行过刻蚀工艺，且设定所述过刻蚀工艺的过刻蚀量；进行所述刻蚀工艺的次数为：总刻蚀量与所述第一厚度的比值，其中，所述总刻蚀量为所述第一区域第一氧化层的厚度与所述过刻蚀量之和。可选的，所述第一厚度为所述第一区域第一氧化层厚度的1/8～1/5。可选的，所述第一区域第一氧化层的厚度为25埃～35埃；所述第一厚度为3埃～7埃。可选的，采用SiCoNi刻蚀系统进行所述刻蚀工艺。可选的，所述SiCoNi刻蚀系统进行所述刻蚀工艺的步骤包括：以NF3和NH3作为反应气体以生成刻蚀气体；所述刻蚀气体对第一区域第一厚度的第一氧化层进行刻蚀，形成反应副产物；进行退火工艺，将所述反应副产物分解成气态产物；通过抽气方式去除所述气态产物，使所述气态产物被带离出刻蚀腔室。可选的，采用湿法清洗处理进行所述清洗工艺。可选的，所述湿法清洗处理包括：依次进行的去离子水浸泡处理以及SC1溶液浸泡处理。可选的，所述湿法清洗处理还包括：在所述去离子水浸泡处理之后、所述SC1溶液浸泡处理之前，进行含有臭氧的去离子水浸泡处理。可选的，所述含有臭氧的去离子水浸泡处理过程中，去离子水中臭氧的质量浓度为10ppm～80ppm。可选的，所述第一氧化层的厚度大于所述第二氧化层的厚度。可选的，在进行所述刻蚀工艺和清洗工艺之前，还包括：在所述第二区域的第一氧化层上形成图形层。可选的，所述基底包括，衬底以及位于衬底上的鳍部，还包括，位于衬底上以及部分鳍部侧壁上的隔离层，其中，所述第一氧化层位于所述鳍部顶部和侧壁上。可选的，形成所述第一氧化层的工艺步骤包括：在所述第一区域和第二区域基底上形成第一氧化层；在所述第一氧化层上形成伪栅膜；图形化所述伪栅膜形成伪栅层；在所述基底上形成覆盖伪栅层侧壁的层间介质层；去除所述伪栅层，暴露出第一区域和第二区域的第一氧化层。可选的，形成所述第一氧化层的工艺步骤包括：在所述第一区域和第二区域部分基底上形成伪栅介质层以及位于伪栅介质层上的伪栅层；在所述基底上形成层间介质层，所述层间介质层覆盖伪栅层侧壁以及伪栅介质层侧壁；去除所述伪栅层以及伪栅介质层，暴露出第一区域和第二区域基底；在所述露出的第一区域和第二区域基底上形成所述第一氧化层。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术提供的半导体器件的形成方法的技术方案中，在第一区域和第二区域基底上具有第一氧化层；采用交替刻蚀工艺刻蚀去除所述第一区域的第一氧化层，其中，交替刻蚀工艺包括，刻蚀工艺，所述刻蚀工艺刻蚀去除所述第一区域第一厚度的第一氧化层；在进行所述刻蚀工艺之后，对所述第一区域剩余的第一氧化层进行清洗工艺；交替进行所述刻蚀工艺以及所述清洗工艺，直至所述第一区域第一氧化层被去除。由于刻蚀工艺中第一区域第一氧化层上会聚集刻蚀副产物，所述清洗工艺能够去除所述刻蚀副产物，从而所述刻蚀副产物不会对下一个刻蚀工艺造成影响，保证下一个刻蚀工艺对第一区域第一氧化层的刻蚀速率均一性好，因此刻蚀去除第一区域第一氧化层的工艺不会对第一区域基底造成刻蚀损伤，使得第一区域基底保持良好的表面形貌，从而减小第一区域沟道区表面载流子散射问题，改善形成的半导体器件的电学性能。可选方案中，所述第一厚度为所述第一区域第一氧化层厚度的1/8～1/5，所述第一厚度选取范围合理，保证刻蚀工艺过程中第一区域剩余第一氧化层上聚集的刻蚀副产物量适中，使得清洗工艺去除刻蚀副产物的难度较小；并且，使得所述交替刻蚀工艺所需的刻蚀工艺次数适中。可选方案中，在所述去离子水浸泡处理之后、所述SC1溶液浸泡处理之前，进行含有臭氧的去离子水浸泡处理，所述含有臭氧的去离子水浸泡处理对刻蚀副产物具有较强的氧化性，从而增强刻蚀副产物被氧化的程度，使得刻蚀副产物更易被去除。附图说明图1至图11为本专利技术一实施例提供的半导体器件形成过程的剖面结构示意图。具体实施方式根据
技术介绍
，现有技术形成的半导体器件的电学性能较差。经研究发现，由于核心器件和输入输出器件的工作电压不同，核心器件和输入输出器件的栅介质层的厚度不同，所述栅介质层包括氧化层以及位于氧化层表面的高k栅介质层。所述核心器件中的氧化层厚度小于输入输出器件中的氧化层厚度，从而使得核心器件和输入输出器件栅介质层的厚度不同。通常的，先形成输入输出器件的厚度较厚的周边氧化层，后形成核心器件的厚度较薄的核心氧化层。形成所述周边氧化层以及核心氧化层的工艺步骤包括：提供基底，所述基底包括核心器件区以及输入输出器件区；在所述核心器件区和输入输出器件区的基底上形成周边氧化层；刻蚀去核心器件区上的周边氧化层，暴露出核心器件区的基底；在所述核心器件区的基底上形成核心氧化层，所述核心氧化层的厚度小于周边氧化层的厚度。然而，刻蚀去除核心器件区的周边氧化层会对核心器件区的基底造成刻蚀，使得核心器件区的基底表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供包括第一区域和第二区域的基底，所述第一区域和第二区域基底上具有第一氧化层；对所述第一区域的第一氧化层进行刻蚀工艺，所述刻蚀工艺刻蚀去除所述第一区域第一厚度的第一氧化层；在进行所述刻蚀工艺之后，对所述第一区域剩余的第一氧化层进行清洗工艺；交替进行所述刻蚀工艺以及所述清洗工艺，直至所述第一区域第一氧化层被去除；在所述第一区域的基底上形成第二氧化层，所述第二氧化层厚度与第一氧化层厚度不同；在所述第二区域第一氧化层以及第一区域第二氧化层上形成高k栅介质层；在所述高k栅介质层上形成栅电极层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供包括第一区域和第二区域的基底，所述第一区域和第二区域基底上具有第一氧化层；对所述第一区域的第一氧化层进行刻蚀工艺，所述刻蚀工艺刻蚀去除所述第一区域第一厚度的第一氧化层；在进行所述刻蚀工艺之后，对所述第一区域剩余的第一氧化层进行清洗工艺；交替进行所述刻蚀工艺以及所述清洗工艺，直至所述第一区域第一氧化层被去除；在所述第一区域的基底上形成第二氧化层，所述第二氧化层厚度与第一氧化层厚度不同；在所述第二区域第一氧化层以及第一区域第二氧化层上形成高k栅介质层；在所述高k栅介质层上形成栅电极层。2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述刻蚀工艺步骤中，在所述第一区域剩余第一氧化层上形成刻蚀副产物；所述清洗工艺适于去除所述刻蚀副产物。3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述刻蚀副产物中包括硅离子、碳离子和氟离子。4.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述刻蚀副产物中还包括氢离子、氧离子和氮离子。5.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述交替刻蚀工艺中，根据所述第一区域第一氧化层的厚度以及所述第一厚度，确定进行所述刻蚀工艺的次数。6.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，进行所述刻蚀工艺的次数为：所述第一区域第一氧化层的厚度与所述第一厚度的比值。7.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述交替刻蚀工艺还包括，对所述第一区域第一氧化层进行过刻蚀工艺，且设定所述过刻蚀工艺的过刻蚀量；进行所述刻蚀工艺的次数为：总刻蚀量与所述第一厚度的比值，其中，所述总刻蚀量为所述第一区域第一氧化层的厚度与所述过刻蚀量之和。8.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一厚度为所述第一区域第一氧化层厚度的1/8～1/5。9.如权利要求1或8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一区域第一氧化层的厚度为25埃～35埃；所述第一厚度为3埃～7埃。10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，采用SiCoNi刻蚀系统进行所述刻蚀工艺。11.如权利要求10所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述SiCoNi刻蚀系统...

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