[发明专利]栅极沟槽以及半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种栅极沟槽的制造方法，包括：

在半导体衬底上依次形成掺杂多晶硅层和非掺杂多晶硅层；

刻蚀所述非掺杂多晶硅层和掺杂多晶硅层，形成图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层，所述图案化掺杂多晶硅层的截面宽度小于所述图案化非掺杂多晶硅层的截面宽度；

在所述图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层的侧壁形成侧壁层；

去除所述图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层，形成栅极沟槽。

2.如权利要求1所述的栅极沟槽的制造方法，其特征在于，所述掺杂多晶硅层中掺杂有磷离子。

3.如权利要求1所述的栅极沟槽的制造方法，其特征在于，所述掺杂多晶硅层的厚度为

4.如权利要求1所述的栅极沟槽的制造方法，其特征在于，所述掺杂多晶硅层是利用低压化学气相沉积的方式形成的。

5.如权利要求1所述的栅极沟槽的制造方法，其特征在于，刻蚀所述非掺杂多晶硅层和掺杂多晶硅层时所采用的刻蚀气体为溴化氢、氦气和氧气的混合气体。

6.如权利要求1至5中任一项所述的栅极沟槽的制造方法，其特征在于，在半导体衬底上形成掺杂多晶硅层和非掺杂多晶硅层之前，还包括：在所述半导体衬底上形成栅极氧化层。

7.如权利要求1至5中任一项所述的栅极沟槽的制造方法，其特征在于，在图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层的侧壁形成侧壁层之前，还包括：湿法清洗所述半导体衬底。

8.如权利要求1至5中任一项所述的栅极沟槽的制造方法，其特征在于，去除所述图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层之前，还包括：

在所述半导体衬底上形成层间介电层；

进行化学机械研磨工艺，直至暴露所述图案化非掺杂多晶硅层。

9.一种半导体器件的制造方法，包括：

提供具有第一区域和第二区域的半导体衬底；

在所述半导体衬底上依次形成掺杂多晶硅层和非掺杂多晶硅层；

刻蚀所述非掺杂多晶硅层和掺杂多晶硅层，对应所述第一区域和第二区域分别形成图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层，所述图案化掺杂多晶硅层的截面宽度小于所述图案化非掺杂多晶硅层的截面宽度；

在所述图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层的侧壁形成侧壁层；

去除所述图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层，以在所述第一区域上形成第一栅极沟槽，并在所述第二区域上形成第二栅极沟槽；

在所述第一栅极沟槽内形成第一金属栅极，并在所述第二栅极沟槽内形成第二金属栅极。

10.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述掺杂多晶硅层中掺杂有磷离子。

11.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述掺杂多晶硅层的厚度为

12.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述掺杂多晶硅层是利用低压化学气相沉积的方式形成的。

13.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，刻蚀非掺杂多晶硅层和掺杂多晶硅层时所采用的刻蚀气体为溴化氢、氦气和氧气的混合气体。

14.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在半导体衬底上形成掺杂多晶硅层和非掺杂多晶硅层之前，还包括：在所述半导体衬底上形成栅极氧化层。

15.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层的侧壁形成侧壁层之前，还包括：湿法清洗所述半导体衬底。

16.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，去除所述图案化非掺杂多晶硅层和图案化掺杂多晶硅层之前，还包括：

在所述半导体衬底上形成层间介电层；

进行化学机械研磨工艺，直至暴露所述图案化非掺杂多晶硅层。

17.如权利要求9至16中任一项所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在所述第一栅极沟槽内形成第一金属栅极，并在所述第二栅极沟槽内形成第二金属栅极的步骤包括：

在所述第一栅极沟槽和第二栅极沟槽内形成高介电常数介电层；

在所述第一栅极沟槽内形成N型金属层；

在所述第一栅极沟槽和第二栅极沟槽内形成P型金属层；

在所述第一栅极沟槽和第二栅极沟槽内填充材料层。