[发明专利]一种半导体器件及其制造方法在审
申请号: | 201310326647.9 | 申请日: | 2013-07-30 |
公开(公告)号: | CN104347503A | 公开(公告)日: | 2015-02-11 |
发明(设计)人: | 谢欣云 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L21/8234 | 分类号: | H01L21/8234;H01L21/28;H01L27/088;H01L29/51 |
代理公司: | 北京市磐华律师事务所 11336 | 代理人: | 董巍;高伟 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 半导体器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤S101:提供半导体衬底,在所述半导体衬底上形成核心器件的伪栅极界面层和伪栅极以及IO器件的栅极界面层和伪栅极;
步骤S102:去除所述核心器件的所述伪栅极和所述IO器件的所述伪栅极;
步骤S103:去除所述核心器件的所述伪栅极界面层,在所述核心器件的所述伪栅极界面层原来的位置形成所述核心器件的栅极界面层;
步骤S104:在所述核心器件的所述栅极界面层和所述IO器件的所述栅极界面层之上分别形成所述核心器件的高k介电层和所述IO器件的高k介电层;
其中,所述方法还包括:在所述步骤S103和所述步骤S104之间对所述半导体衬底进行高压氟退火处理以在所述核心器件的所述栅极界面层和所述IO器件的所述栅极界面层中引入氟离子的步骤,和/或,在所述步骤S104之后对所述半导体衬底进行高压氟退火处理以在所述核心器件的所述高k介电层和所述IO器件的所述高k介电层中引入氟离子的步骤。
2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S101中,所述IO器件的所述栅极界面层为氧化物层,并且所述氧化物层通过对所述半导体衬底氧化而形成。
3.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S101中,所述核心器件的所述伪栅极与所述IO器件的所述伪栅极的材料为多晶硅。
4.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S101中,所述核心器件的所述伪栅极界面层与所述IO器件的所述栅极界面层在同一工艺中形成,所述核心器件的所述伪栅极与所述IO器件的所述伪栅极在同一工艺中形成。
5.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S102中,去除所述核心器件的所述伪栅极和所述IO器件的所述伪栅极的方法为湿法刻蚀或先干法刻蚀后湿法刻蚀。
6.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S103中,去除所述核心器件的所述伪栅极界面层的方法为干法刻蚀或湿法刻蚀。
7.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S103中,形成所述核心器件的栅极界面层的方法为化学氧化法或者热氧化法。
8.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S103中,在去除所述核心器件的所述伪栅极界面层之前,形成覆盖所述IO器件的所述栅极界面层的保护层;在形成所述核心器件的所述栅极界面层之后,去除所述保护层。
9.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述高压氟退火处理的温度为350℃-500℃。
10.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述高压氟退火处理的退火时间大于等于5分钟。
11.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述高压氟退火处理的压强为大于等于1个标准大气压小于等于25个标准大气压。
12.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S104中,所述核心器件的所述高k介电层和所述IO器件的所述高k介电层的横截面均呈U型。
13.如权利要求10所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在所述步骤S104之后还包括步骤S105:
在所述核心器件的所述高k介电层和所述IO器件的所述高k介电层之上分别形成所述核心器件的功函数层和金属栅极以及所述IO器件的功函数层和金属栅极。
14.一种半导体器件,包括半导体衬底和位于所述半导体衬底上的核心器件和IO器件,其特征在于,所述核心器件包括位于所述半导体衬底上的所述核心器件的栅极界面层以及位于所述核心器件的所述栅极界面层之上的所述核心器件的高k介电层,所述IO器件包括位于所述半导体衬底上的所述IO器件的栅极界面层以及位于所述IO器件的所述栅极界面层之上的所述IO器件的高k介电层,
其中,所述核心器件的所述栅极界面层和所述IO器件的所述栅极界面层掺杂有氟离子;和/或,所述核心器件的所述高k介电层和所述IO器件的所述高k介电层掺杂有氟离子。
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H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
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