【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体制造，特别是涉及一种半导体器件结构及其制备方法。
技术介绍
1、随着半导体器件集成度的不断提高，在一块芯片上往往集成了多种工作于不同电压下的的电路和器件。对于高压区域的器件与低压区域的器件，要采用厚度不同的栅氧层，以达到不同的耐压性能。
2、现有工艺中对于低压区与高压区形成不同厚度栅氧层的方法为：首先，于半导体衬底上依次形成栅极介质层及多晶硅材料层，所述半导体衬底包括低压区及高压区；接着，通过干法刻蚀所述多晶硅材料层，形成分别位于低压区及高压区的第一栅极导体及第二栅极导体；接着，通过湿法刻蚀所述栅极介质层，形成位于第一栅极导体下方的第一栅极介质层及位于第二栅极导体下方的第二栅极介质层。
3、在上述制备过程中，由于低压区及高压区的电压需求不同，低压区的第一栅极介质层厚度薄于高压区的第二栅极介质层厚度。在湿法刻蚀栅极介质层的过程中，因厚度不同，会造成低压区的栅极介质层先被去除干净，而高压区的栅极介质层还未被去除干净。当高压区的栅极介质层被去除干净时，由于湿法刻蚀无方向性，导致低压区的栅极介质层出现向内的横向侵蚀损伤，即形成的第一栅极介质层的侧壁出现内凹，沉积氧化层后内凹部分形成空隙，而空隙则会降低器件的耐压性能，容易引发器件击穿。
4、因此，需要对现有的制备方法进行改进，以避免空隙的产生。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种半导体器件结构的制备方法，用于解决现有技术中栅极介质层出现横向侵蚀损伤的问题
2、为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种半导体器件结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
3、形成位于衬底上表面的外延层，所述外延层包括左右相邻设置的低压区及高压区；
4、形成位于外延层上表面的栅极介质层，所述栅极介质层包括位于所述低压区的第一栅极介质层及位于所述高压区的第二栅极介质层，所述第二栅极介质层的厚度大于所述第一栅极介质层的厚度；
5、形成位于所述低压区上方的第一栅极导体，及位于所述高压区上方的第二栅极导体；
6、去除部分所述栅极介质层，并保留位于所述第一栅极导体下方的所述第一栅极介质层以及所述第二栅极导体下方的所述第二栅极介质层，所述第一栅极导体与所述第一栅极介质层共同形成第一栅极结构，所述第二栅极导体与所述第二栅极介质层共同形成第二栅极结构；
7、形成位于所述第一栅极结构与所述第二栅极结构的外表面及所述外延层上表面的第一介质层。
8、优选地，所述形成位于所述低压区上方的第一栅极导体，及位于所述高压区上方的第二栅极导体的过程包括：
9、形成位于所述栅极介质层上表面的多晶硅层；
10、采用干法刻蚀工艺去除部分所述多晶硅层，并保留位于所述低压区上方的第一栅极导体，及位于所述高压区上方的第二栅极导体。
11、优选地，所述采用干法刻蚀工艺去除部分所述多晶硅层的刻蚀气体包括hbr、o2、he中的至少一种。
12、优选地，所述采用干法刻蚀工艺去除部分所述多晶硅层的步骤中，设定第一刻蚀选择比大于5:1，第一刻蚀选择比为多晶硅层的刻蚀速率与栅极介质层的刻蚀速率之比。
13、优选地，所述去除部分所述栅极介质层采用干法刻蚀工艺，刻蚀气体包括ch2f2、chf3、cf4、o2中的至少一种。
14、优选地，所述去除部分所述栅极介质层的步骤中，设定第二刻蚀选择比大于5:1，第二刻蚀选择比为栅极介质层的刻蚀速率与多晶硅层的刻蚀速率之比。
15、优选地，所述去除部分所述栅极介质层的步骤中，通过增加ch2f2的含量占比能够提高第二刻蚀选择比，增加cf4的含量占比能够降低第二刻蚀选择比。
16、优选地，所述第一栅极介质层与第一栅极导体的两端齐平。
17、本申请还提供一种半导体器件结构，所述半导体器件结构包括：
18、衬底；
19、外延层，所述外延层位于衬底上表面，所述外延层包括左右相邻设置的低压区及高压区；
20、第一栅极结构、第二栅极结构，所述第一栅极结构位于所述低压区的上表面，所述第二栅极结构位于所述高压区的上表面；其中，
21、所述第一栅极结构包括层叠设置的第一栅极介质层及第一栅极导体，所述第二栅极结构包括层叠设置的第二栅极介质层及第二栅极导体，所述第一栅极介质层与所述第二栅极介质层均位于所述外延层的上表面，所述第二栅极介质层的厚度大于所述第一栅极介质层的厚度；
22、第一介质层，所述第一介质层位于所述第一栅极结构与所述第二栅极结构的外表面及所述外延层上表面。
23、优选地，所述第一栅极介质层与第一栅极导体的两端齐平。
24、如上所述，本申请提供一种半导体器件结构及其制备方法，在该制备方法中，通过干法刻蚀栅极介质层形成位于低压区的第一栅极介质层及位于高压区的第二栅极介质层，在干法刻蚀中，其具有各向异性，也就是纵向上的刻蚀速率远大于横向的刻蚀速率。这样，栅极介质层的侧壁得到保护，不会出现空隙，从而提高了器件稳定性。进一步地，通过调控刻蚀过程中的气体比例，能够获得不同的刻蚀选择比，以满足不同的工艺需求。
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1.一种半导体器件结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述形成位于所述低压区上方的第一栅极导体，及位于所述高压区上方的第二栅极导体的过程包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述采用干法刻蚀工艺去除部分所述多晶硅层的刻蚀气体包括HBr、O2、He中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述采用干法刻蚀工艺去除部分所述多晶硅层的步骤中，设定第一刻蚀选择比大于5:1，第一刻蚀选择比为多晶硅层的刻蚀速率与栅极介质层的刻蚀速率之比。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述去除部分所述栅极介质层采用干法刻蚀工艺，刻蚀气体包括CH2F2、CHF3、CF4、O2中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述去除部分所述栅极介质层的步骤中，设定第二刻蚀选择比大于5:1，第二刻蚀选择比为栅极介质层的刻蚀速率与多晶硅层的刻蚀速率之比。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述去除部分所
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述第一栅极介质层与第一栅极导体的两端齐平。
9.一种半导体器件结构，其特征在于，所述半导体器件结构包括：
10.根据权利要求9所述的半导体器件结构，其特征在于：所述第一栅极介质层与第一栅极导体的两端齐平。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述形成位于所述低压区上方的第一栅极导体，及位于所述高压区上方的第二栅极导体的过程包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述采用干法刻蚀工艺去除部分所述多晶硅层的刻蚀气体包括hbr、o2、he中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述采用干法刻蚀工艺去除部分所述多晶硅层的步骤中，设定第一刻蚀选择比大于5:1，第一刻蚀选择比为多晶硅层的刻蚀速率与栅极介质层的刻蚀速率之比。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述去除部分所述栅极介质层采用干法刻蚀工艺，刻蚀气体包括ch2f2、chf...
【专利技术属性】
技术研发人员：余祺，
申请(专利权)人：杭州富芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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