1.本发明属于微电子技术领域，尤其涉及一种金属栅器件制造方法、设备、介质、器件及光刻机。
背景技术：
2.随着微电子器件特征尺寸逐渐缩小，高k值金属栅hkmg（high k metal gate）逐步取代了二氧化硅绝缘层-多晶硅栅的配置方式，成为相关器件制造的必要制程。与多晶硅制程相比，hkmg更有利于改善器件相关特性，但在一些特殊制程中，常存在如下技术问题：一方面，如图13所示，由于高压金属氧化物半导体，即hvmos（high voltage metal oxide semiconductor）的栅氧层较厚，导致此类器件的高度大于其它类型的mos器件，进而存在无法均匀去除虚设多晶硅dp（dummy poly）的问题。
3.另一方面，如图14所示，高压器件的金属栅的面积相对较大，在金属栅研磨过多后，常导致金属栅偏薄。
技术实现要素：
4.本发明公开了一种金属栅器件的制造方法及与之相应的设备、介质、器件和光刻机，在确保器件电特性的前提下，克服或改善了上述两个问题。
5.在金属栅器件的制造中，通过引入掩膜定位开窗步骤，打开相关器件的第一器件区的硬掩膜，形成第一作业区；其中的第一作业区包括第一隔离区的部分区域和第一活动区aa（active area）的部分区域。
6.第一隔离区打开的部分和第一活动区aa打开的部分作为后续工艺过程针对的位置，展开后续的制程；其中，第一隔离区和aa区的外表层齐平或要求其台阶的高度小于第一预设台阶高度。
7.在活动区潜入步骤，通过第一刻蚀制程去除第一作业区内第一活动区域aa表层预设深度的第一材料；使得第一隔离区与第一活动区aa形成预设深度的第一凹陷区；由于该凹陷区的引入，使得后续工艺结构的高度降低并可植入更多的功能单元。
8.通过调整修复步骤的引入，进一步修复第一凹陷区的侧壁及底面；在其侧壁和底面生成第一修复膜；其中，第一作业区中由第一刻蚀制程损伤的活动区域aa的表层部分被覆盖或填充。
9.进一步引入了再次潜入步骤，通过第二刻蚀制程，去除第一修复膜；同时或进一步去除第一作业区中的第一隔离区的表层介质；其中，第一隔离区用于器件功能区的隔离或功能区的划分，并通过第一隔离区与第一活动区形成预设深度的第二凹陷区；该凹陷区是在第一凹陷区的基础上对aa区和第一隔离区进行了分区刻蚀，为栅氧的构造做好了准备。
10.进一步地，在栅氧构造步骤生长第一栅氧层到第二凹陷区，使第一栅氧层达到预设的第一厚度；此时的第一栅氧层的表面与第一隔离区位于第一作业区部分的表面形成了第三凹陷区；该第三凹陷区的台阶高度小于第三预设台阶高度；至此，就位金属栅的制备做
好了隔离和空间准备。
11.于是，在金属栅制备步骤，通过制作第一金属栅到第三凹陷区；并使得第一金属栅由层间介质层包围并达到第四预设台阶高度，从而完成了第一器件区金属栅的构造。
12.进一步地，第一刻蚀制程可以采用干法刻蚀工艺；并采用选择比大于第一刻蚀预设值的工艺；该第一刻蚀预设值可由相关生产线统计得到。
13.进一步地，通过采用热氧化方法制得第一修复膜；其中，硬掩膜可以采用sin材料制得；上述热氧化方法推荐采用线性的热氧化过程。
14.进一步地，第一凹陷区的深度应小于第一凹陷预设值；第二凹陷区的深度应小于第二凹陷预设值；第一凹陷预设值与第二凹陷预设值正相关或符合预设的比例关系。
15.对于第一器件区为高压器件区的应用场景，若第一隔离区采用sti（shallow trench isolation）浅沟槽隔离结构；层间介质层的介电常数可以是大于或等于10，且层间介质层的介电常数一般选用小于或等于50的材料。
16.进一步地，第一器件区所在的同一衬底上还同步制备有第二器件区，该第二器件区的额定工作电压为第二耐压值，第一器件区的额定工作电压为第一耐压值；对于本发明的实施例，第一耐压值可高于第二耐压值预设的倍数n；其中，n为大于1的实数。
17.与上述方法相对应，本发明还公开了一种金属栅器件生产设备，包括掩膜定位单元、活动区潜入单元、调整修复单元、再次潜入单元、栅氧构造单元和金属栅制备单元。
18.掩膜定位单元打开待加工器件的第一器件区的硬掩膜，形成第一作业区；第一作业区包括第一隔离区的部分区域和第一活动区aa的部分区域；第一隔离区打开的部分和第一活动区aa打开的部分表层齐平或台阶高度小于第一预设台阶高度。
19.活动区潜入单元通过第一刻蚀制程，去除第一作业区内第一活动区域aa表层预设深度的第一材料并形成预设深度的第一凹陷区。
20.调整修复单元修复第一凹陷区的侧壁及底面；在侧壁和底面生成第一修复膜；再次潜入单元通过第二刻蚀制程，去除第一修复膜；同时或进一步去除第一作业区中第一隔离区并形成预设深度的第二凹陷区。
21.栅氧构造单元生长第一栅氧层到第二凹陷区，使第一栅氧层达到预设的第一厚度；第一栅氧层的表面与第一隔离区位于第一作业区部分的表面形成第三凹陷区；并使得第三凹陷区的台阶高度小于第三预设台阶高度。
22.金属栅制备单元制作第一金属栅到第三凹陷区；其中，第一金属栅由层间介质层包围并达到第四预设台阶高度；此后，即可交由其它设备进行后续的制程。
23.进一步地，第一刻蚀制程可采用干法刻蚀工艺；且要求其选择比大于第一刻蚀预设值；该第一刻蚀预设值由相关生产线统计得到。
24.进一步地，采用热氧化方法获得第一修复膜，并采用sin制得硬掩膜结构。
25.进一步地，上述热氧化方法可选用线性的热氧化过程；并对下列参数进行优化；具体地：使得第一凹陷区的深度小于第一凹陷预设值；第二凹陷区的深度小于第二凹陷预设值；第一凹陷预设值与所述第二凹陷预设值正相关或符合预设的比例关系。
26.本发明实施例适用于高压器件的金属栅制程，当上述第一器件区为高压器件区时，第一隔离区可采用sti浅沟槽隔离结构。
27.进一步地，层间介质层的介电常数可选用大于或等于10，且该介质层的介电常数
可选择小于或等于50的不同材料。
28.进一步地，第一器件区所在的同一衬底上还可同步制备第二器件区，若第二器件区的额定工作电压为第二耐压值，第一器件区的额定工作电压为第一耐压值；则要求第一耐压值高于第二耐压值预设的倍数n；其中，n为大于1的实数。通常，n远远大于1。
29.对于计算机存储介质，可将本发明公开的方法在其内部的存储单元上固化并由相关设备读取后指导生产；此外，采用上述制程的高压电力电子器件和光刻机也自然地成为本发明的几个实施方向，其结构和工作流程与上述方法及设备类似，在此不再赘述。
30.需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。
附图说明
31.为了更加清晰地说明本发明的技术方案，利于对本发明的技术效果、技术特征和目的进一步理解，下面结合附图对本发明进行详细的描述，附图构成说明书的必要组成部分，与本发明的实施例一并用于说明本发明的技术方案，但并不构成对本发明的限制。
32.附图中的同一标号代表相同的部件，具体地：图1为本发明实施例掩膜定位开窗步骤示意图；图2为本发明实施例活动区潜入步骤示意图；图3为本发明实施例调整修复步骤示意图；图4为本发明实施例活动区再次潜入步骤示意图；图5为本发明实施例栅氧构造步骤示意图；图6为本发明实施例金属栅制备步骤示意图；图7为本发明实施例活动区潜入步骤电镜图；图8为图7的局部放大图；图9为本发明实施例栅氧构造步骤电镜图；图10为图9的局部放大图；图11为本发明实施例与现有技术样例对比图；图12为图11的局部放大图；图13为现有技术cmp不均匀状态的示意图；图14为现有技术中金属栅过磨示意图；图15为本发明方法实施例流程示意图；图16为本发明模组实施例组成结构图；其中：100—第一作业区，101—第一器件区，102—第二器件区，111—第一凹陷区，201a、201b、201c—第一隔离区之一；
202—第一隔离区之二；222—第二凹陷区；301—硬掩膜区1；302—硬掩膜区2；333—第三凹陷区；401—第一修复膜；501
‑‑
第一栅氧层；601—第一金属栅；602—第二金属栅；701—第一介质层；702—第二介质层；800—对比观测区；801—第一观测区；802—第二观测区；803—第三观测区；804—第四观测区；901—现有技术缺陷一（未被清除的虚设dummy多晶硅）示意图；911—介质研磨装置；902—现有技术缺陷二（过磨的金属栅）示意图；922—金属栅研磨装置。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细说明。当然，下列描述的具体实施例只是为了解释本发明的技术方案，而不是对本发明的限定。此外，实施例或附图中表述的部分，也仅仅是本发明相关部分的举例说明，而不是本发明的全部。
34.如图15，本发明方法实施例流程示意图所示，掩膜定位开窗步骤20打开如图1所示第一器件区的硬掩膜301，从而形成第一作业区100。
35.其中，第一作业区100包括第一隔离区201a、201b、201c的部分区域和第一活动区aa即101a、101b的部分区域。
36.此时，第一隔离区201a、201b、201c打开的部分和第一活动区aa即101a、101b打开的部分的外表层齐平或者其台阶高度是小于第一预设台阶高度的。
37.如图2所示，通过第一刻蚀制程去除第一作业区100内第一活动区域aa，即101a、101b表层预设第一潜入深度的第一材料。
38.其中，第一隔离区201a、201b、201c与第一活动区aa，即101a、101b形成预设深度的第一凹陷区111。
39.如图3，调整修复步骤40修复第一凹陷区111的侧壁及底面；在侧壁和底面生成第一修复膜401；其中，第一作业区100中由第一刻蚀制程损伤的活动区域aa，即101a、101b的表层部分被第一修复膜401覆盖或填充。
40.如图4，其再次潜入步骤50通过第二刻蚀制程去除第一修复膜401；同时或进一步
去除第一作业区100中第一隔离区201a、201b、201c的表层介质。
41.其中，第一隔离区201a、201b、201c用于器件功能区的隔离或功能区的划分，第一隔离区201a、201b、201c与第一活动区aa，即101a、101b形成预设深度的第二凹陷区222。
42.如图5的栅氧构造步骤60，生长第一栅氧层501到第二凹陷区222，使第一栅氧层501达到预设的第一厚度；其中，第一栅氧层501的表面与第一隔离区201a、201b、201c位于第一作业区100部分的表面形成第三凹陷区333；且第三凹陷区333的台阶高度应小于第三预设台阶高度。
43.如图6的金属栅制备步骤70制作第一金属栅601到第三凹陷区333；该第一金属栅601通常可由层间介质层701包围并达到第四预设台阶高度。
44.进一步地，本发明实施例中的第一刻蚀制程可采用干法刻蚀工艺；且该干法刻蚀工艺的选择比应大于第一刻蚀预设值；其中，第一刻蚀预设值由相关生产线统计得到。
45.进一步的改进包括，采用热氧化方法来制备第一修复膜401；以及采用sin来作为硬掩膜301的材料。
46.此外，本发明实施例还可通过采用线性的热氧化过程进一步改进技术效果。
47.进一步地，可使得第一凹陷区111的深度小于第一凹陷预设值；使得第二凹陷区222的深度小于第二凹陷预设值；其中，第一凹陷预设值与第二凹陷预设值正相关或符合预设的比例关系。
48.更具体地，本发明实施中的第一器件区可以是高压器件区，第一隔离区可采用sti浅沟槽隔离结构。
49.更进一步地，本发明实施例中的介质层701可选用介电常数大于或等于10，且小于或等于50的材料。
50.对于高压器件，与第一器件区101所在的同一衬底上还可同步制备有第二器件区102，该第二器件区102的额定工作电压为第二耐压值，第一器件区101的额定工作电压为第一耐压值；所述第一耐压值高于所述第二耐压值预设的倍数n；其中，n为大于1的实数。
51.本发明的另一种实现，如图16所示，是一种金属栅器件生产设备，包括掩膜定位单元22、活动区潜入单元33、调整修复单元44、再次潜入单元55、栅氧构造单元66以及金属栅制备单元77。
52.其中，掩膜定位单元22打开待加工器件的第一器件区的硬掩膜301，形成第一作业区100；第一作业区100包括第一隔离区201a、201b、201c的部分区域和第一活动区aa的部分区域；第一隔离区201a、201b、201c打开的部分和第一活动区aa打开的部分的外表层齐平或台阶高度小于第一预设台阶高度。
53.另一方面，活动区潜入单元33通过第一刻蚀制程，去除第一作业区100内第一活动区域aa表层预设第一潜入深度的第一材料；第一隔离区201a、201b、201c与第一活动区aa形成预设深度的第一凹陷区111。
54.另一方面，调整修复单元44修复第一凹陷区111的侧壁及底面；在侧壁和底面生成第一修复膜401；其中，第一作业区100中由第一刻蚀制程损伤的活动区域aa的表层部分被第一修复膜401覆盖或填充。
55.另一方面，再次潜入单元55通过第二刻蚀制程去除第一修复膜401；同时或进一步去除第一作业区100中第一隔离区201a、201b、201c的表层介质；其中，第一隔离区201a、
201b、201c用于器件功能区的隔离或功能区的划分，第一隔离区201a、201b、201c与第一活动区aa形成预设深度的第二凹陷区222。
56.进一步地，栅氧构造单元66生长第一栅氧层501到第二凹陷区222，使第一栅氧层501达到预设的第一厚度；第一栅氧层501的表面与第一隔离区201a、201b、201c位于第一作业区100部分的表面形成第三凹陷区333；该第三凹陷区333的台阶高度应小于第三预设台阶高度。
57.进一步地，金属栅制备单元77制作第一金属栅601到第三凹陷区333；其中，第一金属栅601由层间介质层701包围并达到第四预设台阶高度；此后，继续进行其它步骤即可完成工件的制备。
58.相应的改进包括材料的优化和光刻制程的选择。例如，第一刻蚀制程可采用干法刻蚀工艺；该干法刻蚀工艺的选择比应大于第一刻蚀预设值；该第一刻蚀预设值可由相关生产线统计得到。
59.进一步地，第一修复膜401可采用热氧化方法制得；硬掩膜301可采用sin制得。
60.进一步地，其热氧化方法可采用线性的热氧化过程。
61.进一步地，第一凹陷区111的深度应小于第一凹陷预设值；第二凹陷区222的深度应小于第二凹陷预设值；其中，第一凹陷预设值与所述第二凹陷预设值正相关或符合预设的比例关系。
62.更具体地，第一器件区可以是高压器件区，第一隔离区可采用sti浅沟槽隔离结构；层间介质层701的介电常数可选择大于或等于10，且小于或等于50的材料。
63.另一方面，第一器件区101所在的同一衬底上还可同步制备有第二器件区102，第二器件区102的额定工作电压为第二耐压值，第一器件区101的额定工作电压为第一耐压值；该第一耐压值高于第二耐压值预设的倍数n；其中，n为大于1的实数，通常n远远大于1。
64.基于如图4所示的步骤，金属栅601的水平面会低于其他mos器件；因此，在研磨过程中金属栅601区域被磨削的概率降低，会相对少磨除一些，进而使金属栅601相对于部件的其它区域高度增加。
65.如图6，通过本发明实施例公开的方法，可使器件栅氧“下埋”，解决了器件过高的问题；另外，本方法使得金属栅的区域相对下沉，避免了出现大块金属栅在研磨中被过度去除的问题。
66.如图13为现有技术cmp不均匀状态的示意图，如图14为现有技术中金属栅过磨示意图；对此，由于本发明方法和产品的引入，使得相关技术问题得到不同程度的改善或者克服。
67.具体地，如图7-图12为本发明实施例的电镜图，其潜入区域的构造、栅氧结构布局以及与现有技术的对比进一步验证了本发明方法和相关技术效果的有效性。
68.此外，需要说明的是，上述实施例仅是为了更清楚地说明本发明的技术方案，本领域技术人员可以理解，本发明的实施方式不限于以上内容，基于上述内容所进行的明显变化、替换或替代，均不超出本发明技术方案涵盖的范围；在不脱离本发明构思的情况下，其它实施方式也将落入本发明的范围。