[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上依次沉积形成衬垫层和硬掩膜层；

在所述衬垫层和所述半导体衬底中形成第一沟槽，在所述硬掩膜层中形成第二沟槽，所述第二沟槽的宽度大于所述第一沟槽的宽度；

沉积隔离材料层于所述半导体衬底上，以完全填充所述第一沟槽和所述第二沟槽，并执行化学机械研磨直至露出所述硬掩膜层；

去除所述硬掩膜层和所述衬垫层；

在所述隔离材料层两侧的将要形成NMOS区的半导体衬底的上部形成氮化层；

对所述半导体衬底实施预清洗处理，以露出所述隔离材料层的上部所遮蔽的半导体衬底的部分，并通过热氧化形成栅极氧化层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第一沟槽和所述第二沟槽的步骤包括：在所述硬掩膜层上形成具有所述第一沟槽的图形的光刻胶层；以所述光刻胶层为掩膜，蚀刻所述硬掩膜层，在所述硬掩膜层中形成所述第一沟槽的图形；采用灰化工艺去除所述光刻胶层；以所述硬掩膜层为掩膜，依次蚀刻所述衬垫层和所述半导体衬底，在所述衬垫层和所述半导体衬底中形成所述第一沟槽；实施回蚀刻，在所述硬掩膜层中形成所述第二沟槽。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实施所述隔离材料层的沉积之前，还包括在所述第一沟槽和所述第二沟槽的侧壁和底部形成由薄层氧化物构成的衬里层的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用干法蚀刻或湿法蚀刻去除所述硬掩膜层和所述衬垫层。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用氮离子注入或者氮化工艺形成所述氮化层。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氮化层的厚度为0.5nm-500nm。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氮离子注入的能量为0.5keV-500keV，剂量为1.0×e¹²cm^-3-1.0×e¹⁶cm^-3。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氮化工艺的实施气体为NH₃或NO，温度为600℃-1200℃，压力为0.1mTorr-780Torr，持续时间为5秒-5小时。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述氮化层的表面形成的所述栅极氧化层的厚度低于位于所述氮化层和所述隔离材料层之间的半导体衬底的部分形成的所述栅极氧化层的厚度。

10.一种如权利要求1-9中的任一方法制造的半导体器件。