專利名稱：一種半導(dǎo)體器件的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件的形成方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，集成半導(dǎo)體器件受到廣泛運(yùn)用，集成半導(dǎo)體器件的工藝技術(shù)也隨之迅速發(fā)展。集成半導(dǎo)體器件需要具有不同工作電壓的單元密切配合，例如在系統(tǒng)集成器件 (System On Chip，簡(jiǎn)稱S0C)中，通過(guò)將低壓?jiǎn)卧透邏簡(jiǎn)卧燃尚纬稍谝粋€(gè)器件上，可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能。所述低壓?jiǎn)卧透邏簡(jiǎn)卧刹煌w管構(gòu)成。因?yàn)榫w管的工作電壓與晶體管的柵極氧化層的厚度成正比，所以低壓?jiǎn)卧枰獤艠O氧化層較薄的晶體管提供低工作電壓，而高壓?jiǎn)卧枰獤艠O氧化層較厚的晶體管提供高工作電壓。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410093450. 6的中國(guó)專利申請(qǐng)中提供了一種形成不同厚度柵極氧化層的半導(dǎo)體器件形成方法，包括提供襯底，所述襯底包括有高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)，及位于所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)間的隔離結(jié)構(gòu)；在所述襯底上依次形成氧化硅層和氮化硅層；去除高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的氮化硅層和氧化硅層；通過(guò)熱氧化工藝，在所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成高壓柵極氧化層；最后，去除低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的氮化硅層和氧化硅層，通過(guò)熱氧化工藝形成低壓柵極氧化層。圖1為現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器件形成方法形成的半導(dǎo)體器件示意圖，包括有源單元區(qū)110，及位于有源單元區(qū)110間的隔離結(jié)構(gòu)120，所述有源單元區(qū)110通過(guò)隔離結(jié)構(gòu)120 進(jìn)行隔離。然而在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有技術(shù)形成的隔離結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)多處裂縫和斷痕， 具體請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，所述隔離結(jié)構(gòu)120發(fā)生有多處裂縫和斷痕130，嚴(yán)重影響半導(dǎo)體器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，改善半導(dǎo)體器件隔離結(jié)構(gòu)的裂縫和斷痕現(xiàn)象。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括提供襯底，所述襯底包括有高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)，及位于高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)間的隔離結(jié)構(gòu)；在所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，通過(guò)熱氧化形成高壓柵極氧化層；在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，形成低壓柵極氧化層?？蛇x的，所述熱氧化為干氧氧化工藝。可選的，所述干氧氧化工藝參數(shù)為氧氣的流量為Islm IOslm，氧化溫度為 900 °C 1100°C?？蛇x的，所述高壓柵極氧化層的厚度為300A 1000A。
可選的，所述高壓柵極氧化層的形成工藝參數(shù)為氧氣的流量為Islm IOslm，氧化溫度為900°C 1100°C，熱氧化時(shí)間為5min lOOmin，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa?？蛇x的，所述低壓柵極氧化層的厚度為30人 ΙΟΟΑ?？蛇x的，所述低壓柵極氧化層的形成方法為干氧氧化工藝?？蛇x的，所述低壓柵極氧化層的形成工藝參數(shù)為氧氣流量為Islm IOslm，氧化溫度為900°C 1100°C，氧化時(shí)間為IOs 2min，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa?？蛇x的，所述低壓柵極氧化層的形成方法為濕氧氧化工藝?？蛇x的，所述濕氧氧化工藝參數(shù)為氧化氣體為氧氣、氫氣和水的混合氣體，其中， 氧氣流量為Islm lOslm，氫氣的流量為0. 08slm lslm，水蒸氣的流量為0. 08slm lslm，氧化溫度為800°C 1100°C，氧化時(shí)間為IOs 100s，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa?？蛇x的，所述高壓柵極氧化層和低壓柵極氧化層形成工藝為在低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成阻擋層；在高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成高壓柵極氧化層；去除位于所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)上的阻擋層；在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成低壓柵極氧化層?？蛇x的，所述高壓柵極氧化層和低壓柵極氧化層形成工藝為在高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，同時(shí)形成高壓柵極氧化層；去除位于低壓?jiǎn)卧獏^(qū)襯底上的高壓柵極氧化層；在低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成低壓柵極氧化層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)干氧氧化工藝形成高壓柵極氧化層， 所述干氧氧化工藝形成的氧化層生長(zhǎng)速度慢，內(nèi)部的應(yīng)力具有充分時(shí)間進(jìn)行釋放，且能夠更好地釋放后續(xù)膜層對(duì)其累積的應(yīng)力，不會(huì)造成導(dǎo)體器件內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)，如隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕；進(jìn)一步地，還可以通過(guò)干氧氧化工藝形成低壓柵極氧化層，所述干氧氧化工藝形成的氧化層生長(zhǎng)速度慢，內(nèi)部的應(yīng)力具有充分時(shí)間進(jìn)行釋放，應(yīng)力積累不多，且能夠更好地釋放后續(xù)膜層對(duì)其累積的應(yīng)力，不會(huì)造成導(dǎo)體器件內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)，如隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕，進(jìn)一步改善半導(dǎo)體器件隔離結(jié)構(gòu)的裂縫和斷痕現(xiàn)象。


通過(guò)附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的更具體說(shuō)明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。圖1為現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體器件形成方法形成的半導(dǎo)體器件示意圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件形成方法的流程示意圖；圖3至圖9為本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件形成方法的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件形成方法的流程示意圖；圖11至圖14為本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件形成方法的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本發(fā)明半導(dǎo)體器件形成方法形成的半導(dǎo)體器件示意圖。
具體實(shí)施例方式發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究，創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)在隔離結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫和斷痕基于以下原因產(chǎn)生半導(dǎo)體器件的高壓?jiǎn)卧獏^(qū)高壓柵極氧化層厚度較大，一般為300A~ 1000A。所述高壓柵極氧化層采用濕氧氧化工藝形成，所述濕氧氧化工藝采用包括有氧氣、氫氣和水等混合氣體作為反應(yīng)氣體形成氧化層，可以提高高壓柵極氧化層的氧化層生長(zhǎng)速度。但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，盡管所述濕氧氧化工藝雖具有氧化層生長(zhǎng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但采用濕氧氧化形成的氧化層速度過(guò)快，內(nèi)部的應(yīng)力來(lái)不及釋放，導(dǎo)致應(yīng)力積累越來(lái)越多，在應(yīng)力釋放過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體器件內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)，如隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕。為此，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括提供襯底，所述襯底包括高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和 低壓?jiǎn)卧獏^(qū)，及位于高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)間的隔離結(jié)構(gòu)；在所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，通過(guò)熱氧化形成高壓柵極氧化層；在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，形成低壓柵極氧化層。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的形成方法中，均勻的高壓柵極氧化層的形成方法為干氧氧化工藝。所述干氧氧化工藝形成的氧化層生長(zhǎng)速度慢，內(nèi)部的應(yīng)力具有充分時(shí)間進(jìn)行釋放， 應(yīng)力積累不多，且能夠更好地釋放后續(xù)膜層對(duì)其累積的應(yīng)力，不會(huì)造成導(dǎo)體器件內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)，如隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕。本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施方式時(shí)，為便于說(shuō)明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實(shí)例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。如圖2所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件形成方法的流程示意圖，包括步驟S101，提供襯底，所述襯底上依次形成有氧化硅層和氮化硅層，所述襯底包括高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)；步驟S102，依次刻蝕所述氮化硅層、氧化硅層和襯底，形成溝槽，并在所述溝槽內(nèi)填充介質(zhì)，形成隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)用于隔離高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)；步驟S103，去除高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的氧化硅層和氮化硅層；步驟S104，在高壓器件區(qū)的襯底上，通過(guò)干氧氧化工藝形成均勻的高壓柵極氧化層；步驟S105，去除低壓?jiǎn)卧獏^(qū)上的氮化硅層和氧化硅層；步驟S106，在低壓器件區(qū)的襯底上形成低壓柵極氧化層。下面結(jié)合圖3至圖9對(duì)本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參考圖3，提供襯底200，所述襯底200可以為硅襯底、絕緣層上的硅(SOI)等。所述襯底200包括高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02，位于所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02 間的襯底后續(xù)將形成隔離結(jié)構(gòu)。所述襯底200依次形成有氧化硅層210，氮化硅層220。所述氧化硅層210作為后續(xù)刻蝕氮化層220時(shí)的刻蝕停止層，所述氮化硅層220用于作為后續(xù)化學(xué)機(jī)械拋光的停止層。參考圖4，在所述襯底200上形成光刻膠圖形(未圖示)，所述光刻膠圖形暴露出所述溝槽300 ；依次刻蝕所述氮化硅層220、氧化硅層210和襯底200，形成淺溝槽300。繼續(xù)參考圖4，所述淺溝槽300形成后，所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02分別位于所述淺溝槽300兩側(cè)，位于所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01上的氧化硅層和氮化硅層為210a和 220a，位于所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的氧化硅層和氮化硅層為210b和220b。
參考圖5，對(duì)所述淺溝槽300填充氧化物；以所述氮化硅層220作為停止層，對(duì)填充后的淺溝槽300進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，形成隔離結(jié)構(gòu)310。繼續(xù)參考圖5，所述隔離結(jié)構(gòu)310形成后，所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02分別位于所述隔離結(jié)構(gòu)310兩側(cè)，通過(guò)隔離結(jié)構(gòu)310進(jìn)行隔離。本圖示出的高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02分別位于所述隔離結(jié)構(gòu)310兩側(cè)，作為其他實(shí)施例，所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02間還可以包括有若干個(gè)隔離結(jié)構(gòu)，及被隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離的單元，所述單元可以為電容單元、電阻單元或者其他類型單元。參考圖6，采用濕法去除工藝，去除位于高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01上的氮化硅層220a和氧化硅層210a。作為一個(gè)實(shí)施例，可先用磷酸溶液去除氮化硅層220a，再用氫氟酸溶液去除氧化硅層210a。參考圖7，去除所述氮化硅層220a和氧化硅層210a后，在所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01的襯底200上形成高壓柵極氧化層410，所述高壓柵極氧化層410的厚度為300人 1000人。所述高壓柵極氧化層410采用干氧氧化工藝形成，所述干氧氧化工藝可以選用氧化爐執(zhí)行。所述干氧氧化工藝的氣體僅包含有氧氣，所述氧氣的流量為Islm IOslm，氧化溫度為900°C 1100°C，氧化時(shí)間為5min lOOmin，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。通過(guò)干氧氧化工藝生成高壓柵極氧化層410后，還可以在氮?dú)夥諊羞M(jìn)行退火， 退火溫度為900°C 1000°C，退火時(shí)間為5min 30min。現(xiàn)有技術(shù)在形成所述高壓柵極氧化層410時(shí)，采用的是濕氧氧化工藝，所述濕氧氧化工藝雖具有氧化層生長(zhǎng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但采用濕氧氧化形成的氧化層速度過(guò)快，內(nèi)部的應(yīng)力來(lái)不及釋放，導(dǎo)致應(yīng)力積累越來(lái)越多，在應(yīng)力釋放過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體器件內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)，如隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕。本發(fā)明中干氧氧化工藝中的氣體僅為氧氣，不包含濕氧氧化工藝的氫氣、水蒸氣等其他氣體。所述干氧氧化工藝形成的氧化層生長(zhǎng)速度慢，內(nèi)部的應(yīng)力具有充分時(shí)間進(jìn)行釋放，應(yīng)力積累不多，且能夠更好地釋放后續(xù)膜層對(duì)其累積的應(yīng)力，不會(huì)造成導(dǎo)體器件內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)，如隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕。又因?yàn)樗龈邏簴艠O氧化層410的厚度較大，累積應(yīng)力較大，所以采用干氧氧化工藝形成高壓柵極氧化層410，能夠更好地解決應(yīng)力釋放造成的隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕的現(xiàn)象。對(duì)于后續(xù)形成的低壓柵極氧化層，因?yàn)槠浜穸容^小，不容易累積過(guò)多的應(yīng)力，所以可以選擇性采用干氧氧化工藝，也可以采用濕氧氧化工藝。接著，參考圖8，去除位于低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的氧化硅層210b和氮化硅層220b。作為一個(gè)實(shí)施例，可先用磷酸溶液去除氮化硅層220b，再用氫氟酸溶液去除氧化硅層210b。參考圖9，在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上形成低壓柵極氧化層420，所述低壓柵極氧化層 420的厚度為30A~100A。所述低壓柵極氧化層420的形成方法為濕氧氧化工藝，其工藝參數(shù)為氧化氣體為氧氣、氫氣和水的混合氣體，氧氣流量為Islm lOslm，氫氣的流量為 0. 08slm lslm，水蒸氣的流量為0. 08slm lslm，氧化溫度為800°C 1100°C，氧化時(shí)間為IOs 100s，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。所述低壓柵極氧化層420的形成方法還可以為干氧氧化工藝，所述干氧氧化工藝中的氣體僅為氧氣，所述氧氣流量為Islm lOslm。形成所述低壓柵極氧化層420的氧化時(shí)間為IOs 2min，氧化溫度為900°C 1100°C，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。
形成所述高壓柵極氧化層410和低壓柵極氧化層420后，還需要在所述高壓柵極氧化層410和低壓柵極氧化層420上形成柵電極層，及位于所述柵電極層和柵極氧化層兩側(cè)襯底內(nèi)漏區(qū)和源區(qū)等后續(xù)工藝。此處就不詳細(xì)介紹。上述實(shí)施例中，所述氮化硅層220除用于形成隔離結(jié)構(gòu)時(shí)的化學(xué)機(jī)械拋光停止層，還作為形成高壓柵極氧化層410時(shí)，低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02的阻擋層，以避免在形成高壓柵極氧化層410時(shí)，所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02的襯底200同時(shí)進(jìn)行氧化。但是，實(shí)際工藝中的化學(xué)機(jī)械拋光后，所述氮化硅層220和氧化硅層210常常會(huì)有較大的損耗。作為其他實(shí)施例，還可以在形成隔離結(jié)構(gòu)的化學(xué)機(jī)械拋光后，濕法去除位于高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的氮化硅層220和氧化硅層210 ；接著，在低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上依次形成新的氮化硅層和新的氧化硅層，以作為低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的阻擋層，避免形成高壓柵極氧化層410時(shí)，所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū) 02的襯底200同時(shí)進(jìn)行氧化。進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供第二實(shí)施例，在形成隔離結(jié)構(gòu)的化學(xué)機(jī)械拋光后，同時(shí)去除高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)上的氮化硅層和氧化硅層；然后，在高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)上同時(shí)形成高壓柵極氧化層；接著，去除位于低壓?jiǎn)卧獏^(qū)上的高壓柵極氧化層；最后在低壓?jiǎn)卧獏^(qū)上形成低壓柵極氧化層。即可以解決上述的化學(xué)機(jī)械拋光造成的氧化硅層和氮化硅層的損傷問(wèn)題，又不用在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02的襯底200上形成阻擋層。如圖10所示，為本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的形成方法流程示意圖，包括執(zhí)行步驟S201，提供襯底，所述襯底上依次形成有氧化硅層和氮化硅層，所述襯底包括高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)；執(zhí)行步驟S202，依次刻蝕所述氮化硅層、氧化硅層和襯底，形成溝槽，并在所述溝槽內(nèi)填充介質(zhì)，形成隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)用于隔離高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)；執(zhí)行步驟S203，去除位于襯底上的氧化硅層和氮化硅層；執(zhí)行步驟S204，在高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，通過(guò)干氧氧化工藝形成均勻的第一柵極氧化層；執(zhí)行步驟S205，去除位于低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的第一柵極氧化層；執(zhí)行步驟S206，在低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成低壓柵極氧化層。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的形成方法進(jìn)行說(shuō)明。步驟S201和步驟S202的具體過(guò)程可結(jié)合圖3至5，參考第一實(shí)施例中對(duì)應(yīng)的描述，此處就不詳細(xì)敘述。提供襯底200，所述襯底200上形成有氧化硅層210和氮化硅層 220，所述襯底200包括有高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02 ；在所述襯底200內(nèi)形成隔離結(jié)構(gòu)310，所述隔離結(jié)構(gòu)310用于隔離高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02。。接著，參考圖11，采用濕法去除工藝，去除位于高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01的氮化硅層220a和氧化硅層210a，及低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的氮化硅層220b和氧化硅層210b。作為一個(gè)實(shí)施例， 可先用磷酸溶液去除氮化硅層220a和220b，再用氫氟酸溶液去除氧化硅層210a和210b。參考圖12，去除所述氮化硅層220a、220b和氧化硅層210a、210b后，在高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01的襯底200和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02的襯底200上形成第一柵極氧化層，所述第一柵極氧化層包括位于高壓?jiǎn)卧獏^(qū)01上的第一柵極氧化層510a，及位于低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的第一柵極氧化層510b。所述第一柵極氧化層采用干氧氧化工藝形成，所述干氧氧化工藝可以選用氧化爐執(zhí)行。所述干氧氧化工藝的氣體只有氧氣，所述氧氣的流量為Islm IOslm，氧化溫度為900°C 1100°C，氧化時(shí)間為5min lOOmin，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。生成第一柵極氧化層510a、510b后，還可以在氮?dú)夥諊羞M(jìn)行退火，退火溫度為 900°C 1000°C，退火時(shí)間為 5min 30min。本發(fā)明的干氧氧化工藝僅包含有氧氣，不包含濕氧氧化工藝中包含的氫氣、水蒸氣等其他氣體。所述干氧氧化工藝形成的氧化層生長(zhǎng)速度慢，內(nèi)部的應(yīng)力具有充分時(shí)間進(jìn)行釋放，應(yīng)力積累不多，且能夠更好地釋放后續(xù)膜層對(duì)其累積的應(yīng)力，不會(huì)造成導(dǎo)體器件內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)，如隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕。接著，參考圖13，去除位于低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的第一柵極氧化層510b?？刹捎脷浞崛芤喝コ龅谝粬艠O氧化層510b。保留在高壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的第一柵極氧化層510a為高壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上的高壓柵極氧化層。形成所述高壓柵極氧化層410和低壓柵極氧化層420后，還需要在所述高壓柵極氧化層410和低壓柵極氧化層420上形成柵電極層，及位于所述柵電極層和柵極氧化層兩側(cè)襯底內(nèi)漏區(qū)和源區(qū)等后續(xù)工藝。此處就不詳細(xì)介紹。參考圖14，在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)02上形成低壓柵極氧化層520，所述低壓柵極氧化層520的厚度為30人 100A。所述低壓柵極氧化層520的形成方法為濕氧氧化工藝，所述濕氧氧化工藝參數(shù)為氧化氣體為氧氣、氫氣和水的混合氣體，氧化溫度為800°C 1100°C， 氧化時(shí)間為IOs 100s，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。所述低壓柵極氧化層520的形成方法還可以為干氧氧化工藝，所述干氧氧化工藝中氣體僅為氧氣，氧氣流量為Islm lOslm。形成所述低壓柵極氧化層420的氧化時(shí)間為 IOs 2min，氧化溫度為900°C 1100°C，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。形成高壓柵極氧化層和低壓柵極氧化層后，還需要在所述高壓柵極氧化層和低壓柵極氧化層上形成柵電極層，及位于所述柵電極層和柵極氧化層兩側(cè)襯底內(nèi)漏區(qū)和源區(qū)等后續(xù)工藝。此處就不詳細(xì)介紹。如圖15所示，為本發(fā)明半導(dǎo)體器件形成方法形成的半導(dǎo)體器件示意圖，包括有源單元區(qū)110，及位于有源單元區(qū)110間的隔離結(jié)構(gòu)120，所述有源單元區(qū)110通過(guò)隔離結(jié)構(gòu)120進(jìn)行隔離?？梢钥闯?，所述隔離結(jié)構(gòu)120上沒(méi)有裂縫或斷痕產(chǎn)生，即通過(guò)干氧氧化工藝形成高壓柵極氧化層，內(nèi)部的應(yīng)力具有充分時(shí)間進(jìn)行釋放，應(yīng)力積累不多，且能夠更好地釋放后續(xù)膜層對(duì)其累積的應(yīng)力，改善半導(dǎo)體器件隔離結(jié)構(gòu)的裂縫和斷痕現(xiàn)象。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施方式披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括提供襯底，所述襯底包括有高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)，及位于高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)間的隔離結(jié)構(gòu)；在所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，通過(guò)熱氧化形成高壓柵極氧化層；在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，形成低壓柵極氧化層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述熱氧化為干氧氧化工藝。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述干氧氧化工藝參數(shù)為氧氣的流量為Islm IOslm，氧化溫度為900°C 1100°C。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述高壓柵極氧化層的厚度為300A 1000A。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述高壓柵極氧化層的形成工藝參數(shù)為氧氣的流量為Islm IOslm，氧化溫度為900°C 1100°C，熱氧化時(shí)間為 5min lOOmin，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述低壓柵極氧化層的厚度為30人 100A。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述低壓柵極氧化層的形成方法為干氧氧化工藝。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述低壓柵極氧化層的形成工藝參數(shù)為氧氣流量為Islm IOslm，氧化溫度為900°C 1100°C，氧化時(shí)間為 IOs 2min，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。
9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述低壓柵極氧化層的形成方法為濕氧氧化工藝。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述濕氧氧化工藝參數(shù)為氧化氣體為氧氣、氫氣和水的混合氣體，其中，氧氣流量為Islm lOslm，氫氣的流量為 0. 08slm lslm，水蒸氣的流量為0. 08slm lslm，氧化溫度為800°C 1100°C，氧化時(shí)間為IOs 100s，氧化腔室的壓強(qiáng)為IOmPa 9Pa。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述高壓柵極氧化層和低壓柵極氧化層形成工藝為在低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成阻擋層；在高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成高壓柵極氧化層；去除位于所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)上的阻擋層；在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成低壓柵極氧化層。
12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述高壓柵極氧化層和低壓柵極氧化層形成工藝為在高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，同時(shí)形成高壓柵極氧化層；去除位于低壓?jiǎn)卧獏^(qū)襯底上的高壓柵極氧化層；在低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上形成低壓柵極氧化層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括提供襯底，所述襯底包括有高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)，及位于高壓?jiǎn)卧獏^(qū)和低壓?jiǎn)卧獏^(qū)間的隔離結(jié)構(gòu)；在所述高壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，通過(guò)熱氧化形成均勻的高壓柵極氧化層；在所述低壓?jiǎn)卧獏^(qū)的襯底上，形成低壓柵極氧化層。本發(fā)明通過(guò)干氧氧化工藝形成高壓柵極氧化層，所述干氧氧化工藝形成的氧化層生長(zhǎng)速度慢，內(nèi)部的應(yīng)力具有充分時(shí)間進(jìn)行釋放，且能夠更好地釋放后續(xù)膜層對(duì)其累積的應(yīng)力，不會(huì)造成導(dǎo)體器件內(nèi)部的其他結(jié)構(gòu)，如隔離結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫或斷痕。
文檔編號(hào)H01L21/762GK102376620SQ20101025373
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者巨曉華, 邵麗 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司