[发明专利]一种半导体结构的制备方法

说明书

本发明公开一种半导体结构的制备方法，该制备方法包括提供一具有第一区域和第二区域的半导体衬底；于该半导体衬底上形成栅极绝缘材料层，该栅极绝缘材料层包括分别覆盖第一区域和第二区域表面的第一栅极绝缘材料层和第二栅极绝缘材料层；于该栅极绝缘材料层上形成图案化的光阻层，该图案化的光阻层覆盖第二栅极绝缘材料层并露出第一栅极绝缘材料层；湿法蚀刻去除至少部分厚度的第一栅极绝缘材料层，剩余厚度的第一栅极绝缘材料层作为第一栅极绝缘层；在进行湿法蚀刻时，蚀刻液渗透图案化的光阻层后对第二栅极绝缘材料层进行蚀刻减薄，以在第二区域的表面形成第二栅极绝缘层。该制备方法可简化现有的双栅极制程工艺，降低生产成本。

技术领域

本发明属于半导体制备技术领域，特别是涉及一种半导体结构的制备方法。

背景技术

在半导体栅极制程中，以双栅极（Dual Gate）制程来说，常见的做法为沉积栅极氧化层之后，将不需要蚀刻的栅极氧化层区域用光阻覆盖，再用氢氟酸稀释液（DHF）对未覆盖光阻的栅极氧化层区域进行蚀刻，最后将光阻移除。

随着半导体工艺越来越小型化，栅极氧化层的厚度越来越薄，在沉积栅极氧化层时，容易出现栅极氧化层的厚度太厚的情形，这时候就需要将已沉积的厚度太厚的栅极氧化层蚀刻去除，再重新执行栅极氧化层的沉积过程，以形成合适厚度的栅极氧化层厚度，这种做法不仅制程繁琐，而且在移除厚度太厚的栅极氧化层的过程中，可能会引起硅衬底损失（Si loss）、浅沟槽隔离结构STI（其材料为氧化硅）的额外蚀刻（Recess）、以及人员操作风险等问题。

另外，在现有的双栅极制程中，由于低压区域和中压区域所需要的栅极氧化层的厚度不同，其制备过程一般依次包括一次表面清洗、栅极氧化层沉积、光刻工艺、蚀刻去除低压区域的栅极氧化层、光阻移除、二次表面清洗以及低压区域栅极氧化层的沉积，不仅制程复杂，而且成本较高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半导体结构的制备方法，用于解决现有技术中双栅极制程复杂、成本较高的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体结构的制备方法，所述制备方法包括：

提供一半导体衬底，所述半导体衬底具有第一区域和第二区域；

于所述半导体衬底上形成栅极绝缘材料层，所述栅极绝缘材料层包括分别覆盖所述第一区域和所述第二区域表面的第一栅极绝缘材料层和第二栅极绝缘材料层；

于所述栅极绝缘材料层上形成图案化的光阻层，所述图案化的光阻层覆盖所述第二栅极绝缘材料层并露出所述第一栅极绝缘材料层；

湿法蚀刻去除至少部分厚度的所述第一栅极绝缘材料层，剩余厚度的所述第一栅极绝缘材料层作为第一栅极绝缘层；

其中，在进行湿法蚀刻时，蚀刻液渗透所述图案化的光阻层后对所述第二栅极绝缘材料层进行蚀刻减薄，以在所述第二区域的表面形成第二栅极绝缘层，在湿法蚀刻过程中，所述第一栅极绝缘材料层的蚀刻速率大于所述第二栅极绝缘材料层的蚀刻速率。

在一可选实施例中，所述第一区域包括低压区域，所述第二区域包括中压区域。

在一可选实施例中，所述栅极绝缘材料层的材料包括氧化层；所述蚀刻液包括氢氟酸稀释液或氢氟酸缓冲液。

在一可选实施例中，所述蚀刻液为氢氟酸稀释液，其中，在所述氢氟酸稀释液中氢氟酸与去离子水的摩尔比介于1:150~1:250之间。

在一可选实施例中，于所述半导体衬底上形成所述栅极绝缘材料层的步骤中，所述栅极绝缘层的厚度介于40埃-150埃之间。

在一可选实施例中，在湿法蚀刻过程中，所述第一栅极绝缘材料层的蚀刻速率大于所述第二栅极绝缘材料层的蚀刻速率。