專利名稱：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)體器件的形成方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體技術(shù)中，即使元件尺寸持續(xù)縮減，仍希望晶體管的性能可更為增進(jìn)，也希 望能制造出結(jié)合低、高、中電壓應(yīng)用范圍的集成電路半導(dǎo)體裝置。舉例來說，用于驅(qū)動(dòng)圖像 傳感器、LCD以及印刷磁頭等的集成電路(以下稱為驅(qū)動(dòng)IC)，由具有在+V以上的電源電壓 下工作的漏極及源極間的耐壓能力強(qiáng)的高壓MOS晶體管的驅(qū)動(dòng)輸出單元，以及具有在數(shù)伏 以下的電源電壓下可以使用的漏極耐壓能力差的低壓MOS晶體管的控制驅(qū)動(dòng)輸出單元的 邏輯單元構(gòu)成。此類集成電路通常稱作系統(tǒng)單晶片。盡管這類集成電路包含采用非常低電 壓(比方1. 8V或2. 5V)來操作的邏輯晶體管，但是位于相同集成電路上的其它晶體管是因 高電壓應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，因此是以高電壓來操作，并且往往漏極至源極的壓差可能有30V甚 至40V之高，高電壓晶體管元件比邏輯電路中的邏輯晶體管或周邊晶體管有能力負(fù)載更多 的電流。現(xiàn)有形成包含高壓MOS晶體管和低壓MOS晶體管的半導(dǎo)體器件的工藝流程包括 步驟S11，在半導(dǎo)體襯底上形成第一柵氧化層。步驟S12，在第一柵氧化層上形成光刻膠層， 經(jīng)過曝光顯影工藝后，露出低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層。步驟S13，將半導(dǎo)體襯底放入具有 緩沖氧化蝕刻劑槽的機(jī)臺(tái)內(nèi)，以光刻膠層為掩膜，濕法刻蝕低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層至 露出半導(dǎo)體襯底。步驟S14，將半導(dǎo)體襯底從具有緩沖氧化蝕刻劑槽的機(jī)臺(tái)內(nèi)取出后，再放 入具有硫酸槽的機(jī)臺(tái)，濕法刻蝕去除光刻膠層。步驟S15，在高壓MOS區(qū)的第一柵氧化層上 及低壓MOS區(qū)的半導(dǎo)體襯底上形成第二柵氧化層。步驟S16，分別在高壓MOS區(qū)和低壓MOS 區(qū)形成柵極及源/漏極?，F(xiàn)有在形成高壓MOS晶體管和低壓MOS晶體管時(shí)，由于去除低壓MOS區(qū)的第一柵 氧化層和去除光刻膠層分別在不同的刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)進(jìn)行，對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行取出放入，花費(fèi) 的時(shí)間較長(zhǎng)，使制作效率降低。同時(shí)，緩沖氧化蝕刻劑清洗和硫酸清洗之間的等待時(shí)間過長(zhǎng) 會(huì)造成的光刻膠殘余無(wú)法清除的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，防止制作時(shí)間長(zhǎng)，效率低， 造成光刻膠殘余無(wú)法清除的問題。本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成第一柵氧化 層，所述半導(dǎo)體襯底分為高壓MOS區(qū)和低壓MOS區(qū)；在第一柵氧化層上形成光刻膠層，經(jīng)過 曝光顯影工藝后，露出低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層；將半導(dǎo)體襯底放入刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)，所述機(jī) 臺(tái)內(nèi)包含緩沖氧化蝕刻劑槽和硫酸槽；以光刻膠層為掩膜，先將半導(dǎo)體襯底放入內(nèi)，刻蝕去 除低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層；將半導(dǎo)體襯底從緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)取出，放入硫酸槽內(nèi)， 刻蝕去除光刻膠層；將半導(dǎo)體襯底從刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)取出后，在高壓MOS區(qū)的第一柵氧化層上及低壓MOS區(qū)的半導(dǎo)體襯底上形成第二柵氧化層；分別在高壓MOS區(qū)和低壓MOS區(qū)形成柵 極及源/漏極?？蛇x的，所述刻蝕機(jī)臺(tái)型號(hào)為Mattson AWP200?？蛇x的，所述緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)溶液的濃度比為吐0 HF NH4F = 130 1 7?？蛇x的，所述硫酸槽內(nèi)溶液的濃度比為H2SO4 H2O = 5 1?？蛇x的，形成第一柵氧化層的方法為濕氧法，厚度為300埃 400埃?？蛇x的，形成第二柵氧化層的方法為濕氧法，厚度為50埃 90埃。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)將半導(dǎo)體襯底放入刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)，所述機(jī)臺(tái) 內(nèi)包含緩沖氧化蝕刻劑槽和硫酸槽；在刻蝕完第一柵氧化層后，不需要將半導(dǎo)體襯底從機(jī) 臺(tái)內(nèi)取出，而只需要將半導(dǎo)體襯底從緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)轉(zhuǎn)移至同一機(jī)臺(tái)內(nèi)的硫酸槽內(nèi)， 就可將光刻膠層去除。這樣解決了由于緩沖氧化蝕刻劑清洗和硫酸清洗之間的等待時(shí)間過 長(zhǎng)造成的光刻膠殘余無(wú)法清除的問題，并節(jié)約了時(shí)間，提高了刻蝕效率。


圖1是現(xiàn)有形成包含高壓MOS晶體管和低壓MOS晶體管的半導(dǎo)體器件的工藝流程 圖；圖2是本發(fā)明形成包含高壓MOS晶體管和低壓MOS晶體管的半導(dǎo)體器件的工藝流 程圖；圖3至圖7是本發(fā)明形成包含高壓MOS晶體管和低壓MOS晶體管的半導(dǎo)體器件的 示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)質(zhì)為將半導(dǎo)體襯底放入刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)，所述機(jī)臺(tái)內(nèi)包含緩沖氧化蝕刻劑 槽和硫酸槽；在刻蝕完第一柵氧化層后，不需要將半導(dǎo)體襯底從機(jī)臺(tái)內(nèi)取出，而只需要將半 導(dǎo)體襯底從緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)轉(zhuǎn)移至同一機(jī)臺(tái)內(nèi)的硫酸槽內(nèi)，就可將光刻膠層去除。解 決了由于緩沖氧化蝕刻劑清洗和硫酸清洗之間的等待時(shí)間過長(zhǎng)造成的光刻膠殘余無(wú)法清 除的問題，并節(jié)約了時(shí)間，提高了刻蝕效率。本發(fā)明形成包含高壓MOS晶體管和低壓MOS晶體管的半導(dǎo)體器件的工藝流程如圖 2所示執(zhí)行步驟S101，在半導(dǎo)體襯底上形成第一柵氧化層，所述半導(dǎo)體襯底分為高壓MOS 區(qū)和低壓MOS區(qū)；執(zhí)行步驟S102，在第一柵氧化層上形成光刻膠層，經(jīng)過曝光顯影工藝后， 露出低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層；執(zhí)行步驟S103，將半導(dǎo)體襯底放入刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)，所述機(jī)臺(tái) 內(nèi)包含緩沖氧化蝕刻劑槽和硫酸槽；執(zhí)行步驟S104，以光刻膠層為掩膜，先將半導(dǎo)體襯底 放入內(nèi)，刻蝕去除低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層；執(zhí)行步驟S105，將半導(dǎo)體襯底從緩沖氧化蝕 刻劑槽內(nèi)取出，放入硫酸槽內(nèi)，刻蝕去除光刻膠層；執(zhí)行步驟S106，將半導(dǎo)體襯底從刻蝕機(jī) 臺(tái)內(nèi)取出后，在高壓MOS區(qū)的第一柵氧化層上及低壓MOS區(qū)的半導(dǎo)體襯底上形成第二柵氧 化層；執(zhí)行步驟S107，分別在高壓MOS區(qū)和低壓MOS區(qū)形成柵極及源/漏極。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。如圖3所示，提供半導(dǎo)體襯底10，所述半導(dǎo)體襯底100分為高壓MOS區(qū)I和低壓MOS區(qū)II，其中高壓MOS區(qū)I和低壓MOS區(qū)II之間的半導(dǎo)體襯底100中形成有隔離結(jié)構(gòu) (未圖示)，所述隔離結(jié)構(gòu)為淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)或者局部氧化硅(LOCOS)隔離結(jié)構(gòu)。在 高壓MOS區(qū)I的半導(dǎo)體襯底100中摻雜離子，形成高壓摻雜阱(未圖示)；在低壓MOS區(qū)II 的半導(dǎo)體襯底100中摻雜離子，形成低壓摻雜阱(未示出)。繼續(xù)參考圖3，用熱氧化法或化學(xué)氣相沉積法在半導(dǎo)體襯底100上形成第一柵氧 化層102。所述第一柵氧化層102的材料可以是氧化硅(SiO2)或氮氧化硅(SiNO)等。第 一柵氧化層102的厚度為300埃 400埃，優(yōu)選的厚度為350埃。如圖4所示，用旋涂法在第一柵氧化層102上形成光刻膠層104，經(jīng)過曝光顯影工 藝后，定義出低壓MOS區(qū)II圖形。接著，將形成有光刻膠層104和第一柵氧化層102的半 導(dǎo)體襯底100放入濕法刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)，所述濕法刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)包含有緩沖氧化蝕刻劑槽和硫酸 槽；先將半導(dǎo)體襯底100放入緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)，以光刻膠層104為掩膜，用氫氟酸溶液 106沿低壓MOS區(qū)II圖形刻蝕去除該區(qū)域的第一柵氧化層102至露出半導(dǎo)體襯底100。本實(shí)施例中，所述濕法刻蝕機(jī)臺(tái)型號(hào)為MattsonAWP200。本實(shí)施例中，緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)溶液的濃度比為H2O HF NH4F = 130 1 7。如圖5然后，將半導(dǎo)體襯底100從濕法刻蝕機(jī)臺(tái)的緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)取出，放入 硫酸槽內(nèi)，用硫酸溶液108刻蝕去除高壓MOS區(qū)I的光刻膠層104。本實(shí)施例中，硫酸槽內(nèi)溶液的濃度比為H2SO4 H2O = 5 1。由于濕法刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)同時(shí)包含緩沖氧化蝕刻劑槽和硫酸槽；在刻蝕去除低壓MOS 區(qū)II第一柵氧化層102后，不需要將半導(dǎo)體襯底100從機(jī)臺(tái)內(nèi)取出，而只需要將半導(dǎo)體襯 底100從緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)轉(zhuǎn)移至同一機(jī)臺(tái)內(nèi)的硫酸槽內(nèi)，就可將光刻膠層104去除。這 樣節(jié)約了時(shí)間，提高了刻蝕效率。如圖6所示，用濕氧方法在高壓MOS區(qū)I的第一柵氧化層102上及低壓MOS區(qū)II 的半導(dǎo)體襯底100上形成第二柵氧化層110，所述第二柵氧化層110的材料可以是氧化硅 (SiO2)或氮氧化硅(SiNO)等。第二柵氧化層110的厚度為50埃 90埃，優(yōu)選的厚度為70埃。如圖7所示，用化學(xué)氣相沉積法或低壓等離子體化學(xué)氣相沉積或等離子體增強(qiáng)化 學(xué)氣相沉積工藝在第二柵氧化層110上形成多晶硅層；在多晶硅層上形成光刻膠層(未圖 示)，定義柵極圖案；以光刻膠層為掩膜，刻蝕高壓MOS區(qū)I的多晶硅層、第二柵氧化層110 和第一柵氧化層102至露出半導(dǎo)體襯底101，形成柵極112a，刻蝕低壓MOS區(qū)II的多晶硅 層、第二柵氧化層110至露出半導(dǎo)體襯底101，形成柵極112b ；接著，去除光刻膠層。繼續(xù)參考圖7，以柵極112a為掩膜，在高壓MOS區(qū)I的柵極112a兩側(cè)的半導(dǎo)體襯 底100內(nèi)進(jìn)行離注入，形成源/漏極延伸區(qū)114a ；以柵極112b為掩膜，在低壓MOS區(qū)II的 柵極112b兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底100內(nèi)進(jìn)行離注入，形成源/漏極延伸區(qū)114b。在高壓MOS區(qū) I的柵極112a、第二氧化層110和第一氧化層102兩側(cè)形成側(cè)墻116a ；在低壓MOS區(qū)II的 柵極112b和第二氧化層110兩側(cè)形成側(cè)墻116b ；所述側(cè)墻116a、116b的材料可以為氧化 硅、氮化硅、氮氧化硅中一種或者它們組合構(gòu)成。再參考圖7，以柵極112a為掩膜，在高壓MOS區(qū)I的柵極112a、側(cè)墻116a兩側(cè)的 半導(dǎo)體襯底100內(nèi)進(jìn)行離注入，形成源/漏極118a ；以柵極112b為掩膜，在低壓MOS區(qū)II
5的柵極112b、側(cè)墻116b兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底100內(nèi)進(jìn)行離注入，形成源/漏極118b。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，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
一種半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括在半導(dǎo)體襯底上形成第一柵氧化層，所述半導(dǎo)體襯底分為高壓MOS區(qū)和低壓MOS區(qū)；在第一柵氧化層上形成光刻膠層，經(jīng)過曝光顯影工藝后，露出低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層；將半導(dǎo)體襯底放入刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)，所述機(jī)臺(tái)內(nèi)包含緩沖氧化蝕刻劑槽和硫酸槽；以光刻膠層為掩膜，先將半導(dǎo)體襯底放入內(nèi)，刻蝕去除低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層；將半導(dǎo)體襯底從緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)取出，放入硫酸槽內(nèi)，刻蝕去除光刻膠層；將半導(dǎo)體襯底從刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)取出后，在高壓MOS區(qū)的第一柵氧化層上及低壓MOS區(qū)的半導(dǎo)體襯底上形成第二柵氧化層；分別在高壓MOS區(qū)和低壓MOS區(qū)形成柵極及源/漏極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述刻蝕機(jī)臺(tái)型號(hào)為 Mattson AWP200。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述緩沖氧化蝕刻劑槽 內(nèi)溶液的濃度比為H2O HF NH4F= 130 1 7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述硫酸槽內(nèi)溶液的濃 度比為 H2SO4 H2O = 5 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，形成第一柵氧化層的方 法為濕氧法，厚度為300埃 400埃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，形成第二柵氧化層的方 法為濕氧法，厚度為50埃 90埃。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成第一柵氧化層，所述半導(dǎo)體襯底分為高壓MOS區(qū)和低壓MOS區(qū)；在第一柵氧化層上形成光刻膠層，經(jīng)過曝光顯影工藝后，露出低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層；將半導(dǎo)體襯底放入刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)，所述機(jī)臺(tái)內(nèi)包含緩沖氧化蝕刻劑槽和硫酸槽；以光刻膠層為掩膜，先將半導(dǎo)體襯底放入內(nèi)，刻蝕去除低壓MOS區(qū)的第一柵氧化層；將半導(dǎo)體襯底從緩沖氧化蝕刻劑槽內(nèi)取出，放入硫酸槽內(nèi)，刻蝕去除光刻膠層；將半導(dǎo)體襯底從刻蝕機(jī)臺(tái)內(nèi)取出后，在高壓MOS區(qū)的第一柵氧化層上及低壓MOS區(qū)的半導(dǎo)體襯底上形成第二柵氧化層。本發(fā)明節(jié)約了時(shí)間，提高了刻蝕效率，并能解決光刻膠殘余無(wú)法清除的問題。
文檔編號(hào)H01L21/8234GK101996948SQ20091005662
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者杜學(xué)東, 陳美麗, 韋磊 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司