[发明专利]在后栅工艺中形成不同厚度的栅氧化层的方法

权利要求书

1.一种在后栅工艺中形成不同厚度的栅氧化层的方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，该半导体衬底包括核心器件区域和IO器件区域，所述核心器件区域和IO器件区域的半导体衬底上覆盖有氧化层；

形成覆盖所述半导体衬底和氧化层的介质层，该介质层在所述核心器件区域和IO器件区域分别具有栅极开口，该栅极开口的底部暴露出所述氧化层；

依次形成高K材料层和帽层，该高K材料层覆盖所述介质层的表面、该栅极开口的底部和侧壁，该帽层覆盖所述高K材料层；在所述核心器件区域中注入氧净化剂；

对所述半导体衬底进行退火，以使所述氧净化剂移除所述核心器件区域的至少部分氧元素；

对所述半导体衬底进行退火之前在所述高K材料层中注入Zr离子，以加强所述氧净化剂的氧元素移除效应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述半导体衬底进行退火之前，还包括：去除所述IO器件区域内的帽层，所述退火是在含氧的气氛中进行的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述半导体衬底进行退火时的工艺参数如下：退火温度为550℃～650℃，退火气氛为N₂和O₂的混合气体，其中O₂的比例为4％～5％，退火时间为20秒～2分钟，压强为1atm～20atm。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，去除所述IO器件区域内的帽层包括：

形成光刻胶层，该光刻胶层覆盖所述帽层并填充所述栅极开口；

对所述光刻胶层进行图形化，去除所述IO器件区域内的光刻胶层；

以图形化后的光刻胶层为掩膜对所述帽层进行刻蚀，以去除所述IO器件区域内的帽层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述刻蚀为湿法刻蚀。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述半导体衬底进行退火时的工艺参数如下：温度为550℃～650℃，退火气氛为N₂和O₂的混合气体，其中O₂的比例不超过2％，退火时间为20秒～2分钟，压强为1atm～20atm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述核心器件区域内的氧化层和所述IO器件区域的氧化层具有不同的厚度，其中，该核心器件区域内的氧化层为具有第一厚度的核心器件栅氧化层，该IO器件区域的氧化层为具有第二厚度的IO器件栅氧化层，该第二厚度大于该第一厚度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述核心器件栅氧化层和IO器件栅氧化层的形成方法包括：

在所述核心器件区域和IO器件区域的半导体衬底上形成所述IO器件栅氧化层；

去除所述核心器件区域内的IO器件栅氧化层；

在所述核心器件区域的半导体衬底上形成所述核心器件栅氧化层。

9.根据权利要求1、7、8中任一项所述的方法，其特征在于，所述氧净化剂为Ti离子、Hf离子、Al离子其中之一或者任意组合。