[发明专利]一种半导体器件的替代栅集成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的替代栅集成方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成阱区域，定义N型器件区域和/或P型器件区域；

在所述N型器件区域和/或P型器件区域上分别形成牺牲栅堆叠，所述牺牲栅堆叠包括牺牲栅介质层和牺牲栅电极层，其中，所述牺牲栅介质层位于所述半导体衬底上，所述牺牲栅电极层位于所述牺牲栅介质层上；

环绕所述牺牲栅堆叠形成侧墙；

在所述牺牲栅堆叠两侧且嵌入所述半导体衬底形成源/漏区；

在所述半导体衬底上形成SiO₂层；

在所述SiO₂层上旋涂旋转涂布玻璃SOG；

对所述SOG进行刻蚀至所述SiO₂层露出；

对SOG与SiO₂层进行速率差刻蚀，实现SiO₂层表面平坦化；

随后分别在N型器件区域形成N型替代栅堆叠，和/或在P型器件区域形成P型替代栅堆叠。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述N型器件区域和/或P型器件区域上形成牺牲栅堆叠的步骤，包括：

在所述N型器件区域和/或P型器件区域上依次形成牺牲栅介质层、牺牲栅电极层和硬掩模层；

对所述牺牲栅介质层、牺牲栅电极层和硬掩模层进行刻蚀，以使得所述牺牲栅介质层和牺牲栅电极层刻蚀后形成牺牲栅堆叠，所述硬掩模层刻蚀后形成硬掩模。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述牺牲栅介质层包括SiO₂栅介质层，所述牺牲栅电极层包括多晶硅栅电极层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，环绕所述牺牲栅堆叠形成侧墙的步骤，包括：

环绕所述牺牲栅堆叠形成Si₃N₄侧墙。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，环绕所述牺牲栅堆叠形成侧墙的步骤，包括：

环绕所述牺牲栅堆叠形成第一侧墙，环绕所述第一侧墙形成第二侧墙；

其中所述第一侧墙由Si₃N₄形成，所述第二侧墙由SiO₂形成。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在半导体衬底上形成SiO₂层的步骤，包括：

在所述半导体衬底上采用低温氧化方式形成SiO₂层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在SiO₂层上旋涂SOG的步骤，包括：将液态状SOG均匀旋涂在SiO₂层上，经热退火处理将SOG固化形成SiO₂介质层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述SOG进行刻蚀至所述SiO₂层露出包括：采用干法刻蚀工艺刻蚀SOG至所述SiO₂层露出。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，对SOG与SiO₂层进行速率差刻蚀实现SiO₂层表面平坦化的步骤，包括：在SOG与SiO₂层界面处采用干法刻蚀工艺刻蚀SOG与SiO₂，SOG与SiO₂的刻蚀速率比例为1∶1.2至1∶2，实现SiO₂层表面平坦化。

10.根据权利要求1或9所述的方法，SiO₂层表面经平坦化后，进一步包括：采用干法刻蚀工艺刻蚀SiO₂层至牺牲栅堆叠顶部剩余50nm-100nm厚度的SiO₂层。