[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明公开了一种半导体装置及其制造方法，涉及半导体技术领域。其中，所述方法包括：提供衬底，所述衬底包括彼此间隔开的第一器件区和第二器件区；在所述第一器件区和所述第二器件区的表面上形成第一氧化物层；在所述第一氧化物层下的所述第一器件区和所述第二器件区中形成第二氧化物层；在所述第一器件区的第一氧化物层上形成掩模层；以所述掩模层为掩模去除所述第二器件区的第一氧化物层和第二氧化物层，所述第一器件区的第一氧化物层和第二氧化物层作为用于所述第一器件区的栅极氧化物层；去除所述掩模层；在所述第二器件区的表面上形成用于所述第二器件区的栅极氧化物层。本发明实施例可以提高栅极氧化物层的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体装置及其制造方法。

背景技术

在集成电路的制造工艺中，可能需要同时制造不同类型的器件，例如，输入/输出(I/O)器件与内核(Core)器件需要同时制造。

随着器件的关键尺寸的减小，传统利用炉管氧化等方式形成的栅极氧化物由于漏电等问题导致其可靠性较差，不再能满足器件的要求。而利用现场水汽生成(ISSG)方式形成的氧化物的可靠性比较好，可以替代传统的栅极氧化物。

然而，发明人发现，在同时制造I/O器件与内核器件的栅极氧化物层时，利用现场水汽生成(in-situ steam generation，ISSG)方式形成的栅极氧化物会存在以下问题：当需要光刻工艺去除内核器件区上的栅极氧化物时，栅极氧化物会与其上的光致抗蚀剂反应生成不易去除的层，该不易去除的层会影响I/O器件区的栅极氧化物的性能，降低了I/O器件区的栅极氧化物的可靠性。

对于同时制造的其他的两种类型的器件来说，在通过ISSG之外的其他方式形成栅极氧化物时可能也存在上面的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提高栅极氧化物层的可靠性。

根据本发明的一方面，提供了一种半导体装置的制造方法，包括：提供衬底，所述衬底包括彼此间隔开的第一器件区和第二器件区；在所述第一器件区和所述第二器件区的表面上形成第一氧化物层；在所述第一氧化物层下的所述第一器件区和所述第二器件区中形成第二氧化物层；在所述第一器件区的第一氧化物层上形成掩模层；以所述掩模层为掩模去除所述第二器件区的第一氧化物层和第二氧化物层，所述第一器件区的第一氧化物层和第二氧化物层作为用于所述第一器件区的栅极氧化物层；去除所述掩模层；在所述第二器件区的表面上形成用于所述第二器件区的栅极氧化物层。

在一个实施例中，所述方法还包括：在所述第二氧化物层下的所述第一器件区和所述第二器件区中形成第三氧化物层；其中，以所述掩模层为掩模去除所述第二器件区的第一氧化物层、第二氧化物层和第三氧化物层，所述第一器件区的第一氧化物层、第二氧化物层和第三氧化物层作为用于所述第一器件区的栅极氧化物层。

在一个实施例中，所述方法还包括：在所述第一器件区和所述第二器件区的第一氧化物层上形成第四氧化物层。

在一个实施例中，通过炉管氧化工艺形成所述第一氧化物层。

在一个实施例中，通过炉管氧化工艺形成所述第三氧化物层。

在一个实施例中，所述炉管氧化工艺的工艺条件为：温度为700-1000℃；压力为0.5-760torr；反应气体为O₂，或O₂和H₂的混合气体，或O₂和N₂的混合气体；时间为5min-2h。

在一个实施例中，通过现场水汽生成工艺形成所述第二氧化物层。