双栅介质层的制作方法技术

本实施例公开了一种双栅介质层的制作方法，包括：提供基底，所述基底包括本体层和位于所述本体层表面内的隔离沟槽STI，所述隔离沟槽将高压器件区和低压器件区隔离开；在所述基底表面上形成保护层；去除位于所述高压器件区的保护层材料，暴露出位于所述高压器件区的基底材料；在所述高压器件区的基底表面上形成高压器件的栅介质层；去除位于所述低压器件区的保护层材料，暴露出位于所述低压器件区的基底材料；在所述低压器件区的基底表面上形成低压器件的栅介质层。本发明专利技术实施例避免了较厚的栅介质层形成过程中对低压器件区的不良影响，提高了低压工艺平台对高压工艺的兼容度，保证了在工艺集成过程中原有工艺平台的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，更具体地说，涉及一种。
技术介绍
随着集成电路技术的不断发展，工艺平台的集成度越来越高，在低压工艺平台上集成高压工艺变得越来越普遍，但是随着器件越来越薄，工艺节点越来越低，在高压工艺集成过程中，也就是在同时集成高压器件和低压器件的芯片中，尤其是在O. 18 μ m及以下节点中的双栅的栅介质层集成工艺中，经常会出现低压器件的特性发生改变的情况。下面结合附图I-图3对现有技术高压工艺集成过程中的双栅工艺中的栅介质层(由于通常采用栅氧化层作为栅介质层，以下简称双栅氧工艺)制作过程进行说明。 步骤I :如图I所不，提供基底，所述基底包括本体层101和位于本体层101表面上的较厚的栅介质层(通常采用栅氧化层，以下简称厚栅氧103)，所述本体层101表面内具有隔离沟槽STI102，以将高压器件区105和低压器件区104隔离开，厚栅氧103作为高压器件的栅氧化层；步骤2:参见图2，采用具有低压器件区图形的光刻胶层106为掩膜，采用湿法腐蚀工艺腐蚀掉位于低压器件区104的本体层表面上的厚栅氧，之后去除掉光刻胶层106 ；步骤3 :参见图3，采用热氧化工艺在低压器件区104的本体层表面上生长薄栅氧107，作为低压器件的栅氧化层。完成上述双栅氧的制备过程后，采用常规工艺进行后续器件结构的制作，但在实际生产过程中发现，在O. 18 μ m及以下节点的器件中，采用上述工艺制备的芯片中的低压器件的特性发生了漂移，如低压器件的表面漏电流增大、场效应管的开启电压变低等问题，这些现象显示出现有的低压工艺平台对高压工艺的兼容度较差，在工艺集成过程中影响了原有工艺平台的稳定性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种，解决了现有技术中的问题，避免了较厚的栅介质层形成过程中对低压器件区的不良影响，提高了低压工艺平台对高压工艺的兼容度，保证了在工艺集成过程中原有工艺平台的稳定性。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案一种，包括a)提供基底，所述基底包括本体层和位于所述本体层表面内的隔离沟槽STI，所述隔离沟槽将高压器件区和低压器件区隔离开；b)在所述基底表面上形成保护层，直接接触所述基底表面的保护层材料易于剥离，且剥离过程中对所述基底表面基本没有损伤；c)去除位于所述高压器件区的保护层材料，暴露出位于所述高压器件区的基底材料；d)在所述高压器件区的基底表面上形成高压器件的栅介质层；e)去除位于所述低压器件区的保护层材料，暴露出位于所述低压器件区的基底材料；f)在所述低压器件区的基底表面上形成低压器件的栅介质层。优选的，步骤b)中，在所述基底表面上形成的保护层包括位于所述基底表面上的隔离层；位于所述隔离层表面上的氮化硅层；位于所述氮化硅层表面上的刻蚀阻挡层。 优选的，步骤c)中，去除位于所述高压器件区的保护层材料的过程具体为以具有高压器件区图形的光刻胶层为掩膜，去除位于高压器件区的刻蚀阻挡层材料，在所述刻蚀阻挡层上形成高压器件区图形；去除所述光刻胶层，以具有高压器件区图形的刻蚀阻挡层为掩膜，去除位于高压器件区的氮化硅层材料，在所述氮化硅层上形成高压器件区图形；去除具有低压器件区的刻蚀阻挡层材料以及位于高压器件区的隔离层材料，暴露出位于所述高压器件区的基底材料。优选的，步骤e)中，所述低压器件区的保护层材料包括位于所述低压器件区的基底表面上的隔离层；位于所述低压器件区的隔离层表面上的氮化硅层。优选的，去除所述保护层材料的过程具体为采用湿法腐蚀工艺去除所述保护层材料。优选的，步骤d)中，所述高压器件的栅介质层的厚度比常规工艺下形成的高压器件的栅介质层的厚度增加了 30 A-40 A。优选的，所述隔离层材料和/或所述氮化硅刻蚀阻挡层材料为二氧化硅。优选的，作为隔离层的二氧化硅层厚度为10 A-900 A。优选的，作为氮化娃刻蚀阻挡层的二氧化娃层厚度为25nm-35nm。优选的，所述氮化娃层的厚度为25nm_35nm。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点本专利技术实施例提供的，通过在低压器件区和高压器件区的基底表面上先形成保护层，在生长高压器件的栅介质层时，去除高压器件区的保护层，保留低压器件区的保护层，从而在生长高压器件的栅介质层时，被保护层保护的低压器件区不会生长栅介质层，也就不需要采用现有技术中的工艺腐蚀低压器件区的较厚的栅介质层，从而避免了高压器件栅介质层形成过程中对低压器件区的衬底表面杂质的浓度分布造成的影响。并且，由于直接接触所述基底表面的保护层材料易于剥离，且剥离过程中对所述基底表面基本没有损伤，也就是说，相比于现有技术中去除较厚的栅介质层的过程，本专利技术在去除低压器件区的保护层材料时，对低压器件区的衬底没有损伤，从而避免了保护层剥离过程中对低压器件区衬底以及隔离沟槽STI的损伤，避免了较厚的栅介质层形成过程中对低压器件区的不良影响，提高了低压工艺平台对高压工艺的兼容度，保证了在工艺集成过程中原有工艺平台的稳定性。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图I-图3为现有技术中的双栅介质层制作方法的剖面图；图4-图11为本专利技术实施例公开的双栅介质层制作方法的剖面图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。正如
技术介绍
部分所述，采用现有技术中的双栅介质层工艺，会导致低压器件区的特性漂移，即在集成高压器件时，低压工艺平台的工艺兼容度和稳定性较差。专利技术人研究发现，出现这些问题的原因是，在传统的工艺中，高压器件的厚栅氧是同时生长在高压器件区和低压器件区的，之后再将低压器件区的厚栅氧剥离。由于在O. 18μπι及其以下节点工艺中，器件的结深通常较浅，厚栅氧在生长过程中会对低压器件区衬底表面的杂质的浓度分布造成影响，同时，在后续的低压器件区厚栅氧的腐蚀过程中，腐蚀液会改变低压器件区的衬底表面的物理特性和电学特性，并且腐蚀液还会对器件间的隔离沟槽S TI中填充的二氧化硅造成损伤，进而导致低压器件的电学特性发生漂移。具体的，在厚栅氧的腐蚀过程中，对衬底表面造成的损伤会导致低压器件的表面漏电流增大；STI中的二氧化硅的损失，一方面会导致场效应管开启电压变低，另一方面还会导致STI与衬底间的台阶高度发生变化，从而导致低压器件的薄栅氧在STI边缘生长不良，进而导致低压器件的开启电压形成二次开启。基于上述原因，本专利技术实施例提供了一种，如图4-图11所示，需要说明的是，能够作为栅介质层的材料可以为SrTi03、Hf02, Zr02、二氧化硅等，本实施例以下描述中，将栅介质层通称为栅氧化层，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双栅介质层的制作方法，其特征在于，包括：a)提供基底，所述基底包括本体层和位于所述本体层表面内的隔离沟槽STI，所述隔离沟槽将高压器件区和低压器件区隔离开；b)在所述基底表面上形成保护层，直接接触所述基底表面的保护层材料易于剥离，且剥离过程中对所述基底表面基本没有损伤；c)去除位于所述高压器件区的保护层材料，暴露出位于所述高压器件区的基底材料；d)在所述高压器件区的基底表面上形成高压器件的栅介质层；e)去除位于所述低压器件区的保护层材料，暴露出位于所述低压器件区的基底材料；f)在所述低压器件区的基底表面上形成低压器件的栅介质层。

【技术特征摘要】
1.一种双栅介质层的制作方法，其特征在于，包括 a)提供基底，所述基底包括本体层和位于所述本体层表面内的隔离沟槽STI，所述隔离沟槽将高压器件区和低压器件区隔离开； b)在所述基底表面上形成保护层，直接接触所述基底表面的保护层材料易于剥离，且剥离过程中对所述基底表面基本没有损伤； c)去除位于所述高压器件区的保护层材料，暴露出位于所述高压器件区的基底材料； d)在所述高压器件区的基底表面上形成高压器件的栅介质层； e)去除位于所述低压器件区的保护层材料，暴露出位于所述低压器件区的基底材料； f)在所述低压器件区的基底表面上形成低压器件的栅介质层。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤b)中，在所述基底表面上形成的保护层包括 位于所述基底表面上的隔离层； 位于所述隔离层表面上的氮化硅层； 位于所述氮化硅层表面上的刻蚀阻挡层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤c)中，去除位于所述高压器件区的保护层材料的过程具体为 以具有高压器件区图形的光刻胶层为掩膜，去除位于高压器件区的刻蚀阻挡层材料，在所述刻蚀阻挡层上形成高压器件区图形； 去除所述光刻胶层，以具有高压器件区图形...

【专利技术属性】
技术研发人员：林峰，马春霞，李春旭，
申请(专利权)人：无锡华润上华半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：