降。使用该方法，无需移除核心器件区域的氧化层即可得到等 效厚度较小的栅氧化层，因而可以避免移除氧化层带来的一系列问题，例如介质层损失、10 器件栅氧化层的损失、非均匀性等等。
[0051] 本发明实施例的另一种方法中，在形成高K材料层和帽层之后，将10器件区域内 的帽层移除，然后在含氧的气氛中进行退火，在退火过程中，10器件区域内的氧化层将比核 心器件区域内的氧化层更快地再生长（regrow)，使得10器件区域内可以得到等效厚度较 厚的栅氧化层。使用该方法，无需移除核心器件区域的氧化层即可得到等效厚度较小的栅 氧化层，因而可以避免移除氧化层带来的一系列问题，例如介质层损失、10器件栅氧化层的 损失、非均匀性等等。
[0052] 另外，上述两种方法还可以结合，也就是在形成高K材料层和帽层之后，在核心器 件区域注入氧净化剂，并且将10器件区域内的帽层移除，然后再进行退火，从而兼具前两 种方法的有益之处。
【附图说明】
[0053] 图1至图7示出了现有技术中一种形成不同厚度的栅氧化层的方法中各步骤对应 的剖面结构示意图；
[0054] 图8是本发明第一实施例的在后栅工艺中形成不同厚度的栅氧化层的方法的流 程意图；
[0055] 图9至图15是本发明第一实施例的形成不同厚度的栅氧化层的方法中各步骤对 应的剖面结构示意图；
[0056] 图16是本发明第二实施例的在后栅工艺中形成不同厚度的栅氧化层的方法的流 程意图；
[0057] 图17至图21是本发明第二实施例的形成不同厚度的栅氧化层的方法中各步骤对 应的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0058] 下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保 护范围。
[0059] 第一实施例
[0060] 参考图8,第一实施例在后栅工艺中形成不同厚度的栅氧化层的方法包括如下步 骤：
[0061] 步骤S21，提供半导体衬底，该半导体衬底包括核心器件区域和10器件区域，所述 核心器件区域和10器件区域的半导体衬底上覆盖有氧化层；
[0062] 步骤S22,形成覆盖所述半导体衬底和氧化层的介质层，该介质层在所述核心器件 区域和10器件区域分别具有栅极开口，该栅极开口的底部暴露出所述氧化层；
[0063] 步骤S23,依次形成高K材料层和帽层，该高K材料层覆盖所述介质层的表面、该栅 极开口的底部和侧壁，该帽层覆盖所述高K材料层；
[0064] 步骤S24,在所述核心器件区域中注入氧净化剂；
[0065] 步骤S25,对所述半导体衬底进行退火，以使所述氧净化剂移除所述核心器件区域 的至少部分氧元素。
[0066] 下面结合图9至图15对第一实施例的方法进行详细说明。
[0067] 参考图9,提供半导体衬底20,该半导体衬底20包括核心器件区域（CORE)和10器 件区域（10)。该半导体衬底20例如可以是硅衬底，或者半导体工艺使用的其他适当衬底。 该半导体衬底20中可以形成有隔离结构201，例如浅沟槽隔离结构（STI)等。
[0068] 核心器件区域和10器件区域内半导体衬底20上形成有10器件栅氧化层21，该 10器件栅氧化层21具有第二厚度。
[0069] 参考图10,去除核心器件区域内的10器件栅氧化层21，保留10器件区域内的10 器件栅氧化层21。核心器件区域内的10器件栅氧化层21被去除之后，半导体衬底20的表 面被暴露出来。
[0070] 参考图11，在核心器件区域内的半导体衬底20上形成核心器件栅氧化层22,该核 心器件栅氧化层22具有第一厚度，该第一厚度小于第二厚度，也就是核心器件栅氧化层22 比10器件栅氧化层21薄。
[0071] 参考图12,形成介质层23,该介质层23覆盖半导体衬底20、10器件栅氧化层21 以及核心器件栅氧化层22。该介质层23在核心器件区域和10器件区域分别具有栅极开口 231，该栅极开口 231的底部分别暴露出核心器件栅氧化层22和10器件栅氧化层21。
[0072] 下面对介质层23以及栅极开口 231的形成过程作简单介绍。首先，在核心器件栅 氧化层22和10器件栅氧化层21上分别形成伪栅极（dummygate)，另外还可以在伪栅极的 周围形成侧墙232 ;之后，以伪栅极为掩膜，对半导体衬底20进行离子注入，从而在伪栅极 两侧的半导体衬底20中形成源区233和漏区234 ;之后形成介质层23,该介质层23覆盖半 导体衬底20、源区233、漏区234、侧墙232等暴露出的部分；之后，将伪栅极去除，从而在原 先伪栅极的位置留下栅极开口 231。
[0073] 参考图13,依次形成高K材料层（也成为高介电常数材料层）25和帽层26。该高 K材料层25覆盖介质层23的表面、栅极开口 231的底部和侧壁，该帽层26覆盖高K材料层 25〇
[0074]参考图14,在核心器件区域内注入氧净化剂（oxygenscavenger)，该氧净化剂例 如可以是Ti离子、Hf离子、A1离子其中之一或者任意组合，但并不限于此。该氧净化剂至 少注入至核心器件栅氧化层22内。
[0075] 更进一步而言，可以在帽层26上形成光刻胶层27并对其进行图形化，使得图形化 后的光刻胶层27覆盖10器件区域；之后，以图形化后的光刻胶层27为掩膜进行离子注入， 将Ti离子、Hf离子、A1离子等氧净化剂注入核心器件区域内的核心器件栅氧化层22 ;接下 来，可以将图形化后的光刻胶层27去除。
[0076] 参考图15,对半导体衬底20进行退火，使得注入的氧净化剂移除核心器件区域内 的至少部分氧元素。在退火过程中，氧净化剂将至少吸收氧元素，使得核心器件栅氧化层 22'的等效厚度下降。
[0077] 优选地，退火的工艺参数如下：温度为550°C~650°C，退火气氛为N2和02的混合 气体，其中〇2的比例不超过2%，退火时间为20秒~2分钟，压强为latm~20atm。需要 说明的是，上述优选参数是彼此强烈相关的，各个参数之间并非是相互独立的。
[0078] 优选地，在退火之前，还可以在高K材料层25中注入Zr离子，以加强氧净化剂的 氧元素移除效应，使得氧净化剂能够更快地移除氧元素。当然，注入Zr离子的步骤是可选 的，并非必须，而且注入的离子不限于Zr离子，只要能加强氧元素的移除效应即可。
[0079]第二实施例
[0080] 参考图16,第二实施例在后栅工艺中形成不同厚度的栅氧化层的方法包括如下步 骤：
[0081] 步骤S31，提供半导体衬底，该半导体衬底包括核心器件区域和10器件区域，所述 核心器件区域和10器件区域的半导体衬底上覆盖有氧化层；
[0082] 步骤S32,形成覆盖所述半导体衬底和氧化层的介质层，该介质层在所述核心器件 区域和10器件区域分别具有栅极开口，该栅极开口的底部暴露出所述氧化层；
[0083] 步骤S33,依次形成高K材料层和帽层，该高K材料层覆盖所述介质层的表面、该栅 极开口的底部和侧壁，该帽层覆盖所述高K材料层；
[0084] 步骤S34,去除所述10器件区域内的帽层；
[0085] 步骤S35,在含氧的气氛中对所述半导体衬底进行退火。
[0086] 下面结合图17至图21对第二实施例的方法进行详细说明。
[0087] 参考图17,提供半导体衬底30,该半导体衬底30包括核心器件区域（CORE)和10 器件区域（10)。该半导体衬底30例如可以是硅衬底，或者半导体工艺使用的其他适当衬 底。该半导体衬底30中可以形成有隔离结构301，例如浅沟槽隔离结构（STI)等。
[0088] 核心器件区域和10器件区域内半导体衬底20上形成有10器件栅氧化层31。第二 实施例中，并不去除核心器件区域的10器件栅氧化层，也无需再生长核心器件栅氧化层。
[0089] 参考图18,形成介质层33,该介质层33覆盖半导体衬底30、10器件栅氧化层31 以及隔离结构301。该介质层33在核心器件区域和10器件区域分别具有栅极开口 331，该 栅极开口 331的底部暴露出10器件栅氧化层31。
[0090] 下面对介质层33以及栅极开口 331的形成过程作简单介绍。首先，在核心器件区 域和10器件区域内的10器件栅氧化层31上分别形成伪栅极（dummygate)，另外还可以 在伪栅极的周围形成侧墙332;之后，以伪栅极为掩膜，对半导体衬底30进行离子注入，从 而在伪栅极两侧的半导体衬底30中形成源