[发明专利]栅极氧化层的制作方法及半导体器件的制作方法

说明书

一种栅极氧化层的制作方法及半导体器件的制作方法，本发明采用含有臭氧的溶液对光刻前的栅极氧化层进行处理，臭氧中的氧离子能与栅极氧化层内的硅悬挂键成键，即臭氧中的氧离子作为填充原子填充栅极氧化层的硅悬挂键，使得栅极氧化层致密，避免光刻过程中显影液扩散入其中造成栅极氧化层下的半导体衬底沟道区被腐蚀，从而提高了场效应晶体管的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种栅极氧化层的制作方法及半导体器件的制作方法。

背景技术

场效应晶体管(FETs)是集成电路中广受使用的半导体器件之一。典型的场效应晶体管包括：半导体衬底、源漏区以及栅极结构。栅极结构包括栅极氧化层(Gate oxide)及栅极(Gate)。源漏区位于沟道两边，栅极氧化层将栅极与沟道隔开。

场效应晶体管可以实现多种操作，其一个原因是栅极氧化层具有不同的厚度，可以承受不同的电压。

现有技术中，为在同一半导体衬底上制作具有不同厚度的栅极氧化层的场效应晶体管，需采用光刻胶覆盖一区域的栅极氧化层，去除另一区域的栅极氧化层，之后在该另一区域上形成另一厚度的栅极氧化层。

然而，在实际工艺中发现，上述方法制作的具有不同厚度栅极氧化层的场效应晶体管性能并不可靠。

发明内容

本发明解决的问题是提高场效应晶体管的可靠性。

为解决上述问题，本发明提供一种栅极氧化层的制作方法，包括：

提供包括第一区域与第二区域的半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成第一厚度的栅极氧化层；

采用含有臭氧的溶液对所述第一厚度的栅极氧化层处理；

在处理后的栅极氧化层上形成暴露第二区域的栅极氧化层的图案化光刻胶，以所述图案化光刻胶为掩膜去除第二区域的栅极氧化层；

去除所述图案化光刻胶，在所述第一区域与第二区域形成第二厚度的栅极氧化层。

可选地，所述半导体衬底材质为硅，形成所述图案化光刻胶过程中，光刻胶为正性光刻胶，显影采用TMAH溶液。

可选地，所述溶液为去离子水或双氧水。

可选地，所述臭氧的浓度范围为1ppm～1000ppm。

可选地，采用含有臭氧的溶液对栅极氧化层处理时，温度范围为0℃～100℃。

可选地，所述第一厚度的栅极氧化层为低温氧化物。

可选地，所述低温氧化物的形成温度范围为50℃～200℃。

可选地，所述第一厚度的栅极氧化层采用原子层沉积法形成。

可选地，所述半导体衬底具有多个分立的鳍部以及覆盖半导体衬底的介电层，所述介电层具有开口，所述开口暴露出鳍部的部分表面，部分个鳍部位于所述第一区域，另外部分个鳍部位于所述第二区域。

可选地，所述第一区域与第二区域分别具有多个鳍部。

可选地，采用含有臭氧的溶液处理栅极氧化层后，还采用去离子水冲洗所述栅极氧化层。

本发明的另一方面提供一种半导体器件的制作方法，包括：

采用上述任一项中的制作方法形成栅极氧化层；

在所述栅极氧化层上形成栅极层；

在栅极层上形成图案化光刻胶，以所述图案化光刻胶为掩膜刻蚀形成栅极结构。