专利名称：多栅极晶体管制作方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种多栅极晶体管制作方法及系统。
背景技术：
随着技术进步，集成电路的应用范围日益扩大，集成电路性能的要求越来 越高。为此，在传统单栅极晶体管的基础上，业界提出各种多栅极晶体管结构。 为了描述方便，下面选用一种三栅极晶体管结构进行说明，并不能据此限定本 申请只是针对该类三栅极晶体管，例如本申请还可以但不限于针对双栅极，环 栅极晶体管及其他类型的三栅极晶体管等多栅极晶体管。
图1为一种三栅极晶体管的结构示意图，图中标号10为村底，可以由硅、 锗或砷化镓等材料形成；标号11代表隔离层，用于将三个栅电介质层隔离， 隔离层11可以但不限于采用浅沟槽隔离(STI, Shallow Trench Isolation)形成； 标号12, 13及14分别代表三个栅电介质层，可以由氧化物、氮化物、氮氧化 物、高K电介质材料、或这些材料的組合等形成。三个栅电介质层的厚度可以 相同，也可以不同，若假设三个栅电介质层的厚度分别为tl, t2及t3,且tl〉t2〉t3, 则现有技术中，该三4册极晶体管的制作流程如下
图2A 2E为现有三栅极晶体管制作的过程示意图，为清楚起见，这里主 要描述三栅极晶体管制作过程中，形成栅电介质层的过程，由于此处栅电介质 层由氧化物形成，故改称为栅氧化层(Gate-ox, Gate-oxide)。结合图2A 2E 可知，现有技术中，三栅极晶体管的制作过程为
步骤al，在衬底10上形成隔离层11后，进行预清洗(Pre-cln,Pre-clean);步骤a2,在衬底10上，制作出厚度为tl的三个Gate-ox21; 步骤a3,通过光照(photo)及湿法刻蚀(wetetch),去除步骤a2中制作 的第二个Gate-ox 21,准备制作厚度t2的Gate-ox 22; 步骤a4，进行Pre-cln; 步骤a5，制作出厚度为t2的Gate-ox 22;
步骤a6,通过photo及Wetetch，去除步骤a2中制作的第三个Gate-ox21， 准备制作厚度为t3的Gate-ox23; 步骤a7，进行Pre-cln; 步骤a8 ，制作出厚度为t3的Gate-ox 23 。
才艮据上述流程可知，在制作出Gate-ox 22后，为了制作Gate-ox 23 ， Gate-ox 22还需要进行两次清洗，即步骤a6中的Wet-etch及步骤a7中的Pre-cln。由 于在清洗过程中，为了去除表面的金属玷污、有机物玷污及附着的颗粒等待去 除物质，通常会将表面腐蚀溶解，使得其上的待去除物质随之脱离，因此经过 所述两次清洗过程后，Gate-ox22的厚度通常会大幅度下降，与t2相差较大， 且Gate-ox22中Nitrogen的含量将大大降低，这都使得晶体管的功耗等性能大 大降低。
发明内容
本发明提供了多栅极晶体管制作方法及系统，以提高多栅极晶体管性能。 本发明提供了一种多栅极晶体管制作方法，所述晶体管的各个栅极对应有 各自的栅电介质层；在制作当前栅电介质层和制作下一个栅电介质层之间，有 多个能够用于清除相同待清除物质的清除流程；该制作方法包括采用所述多 个清除流程中的部分清除流程，清除所述待清除物质，所述多个清除流程中， 除所述部分清除流程外的其他清除流程，对各自后续流程的执行效果的影响能本发明还提供了 一种多栅极晶体管制作系统，所述晶体管的备个栅极对应有各自的栅电介质层；该制作系统包括清除单元，用于在制作当前栅电介质 层和制作下一个栅电介质层之间，有多个能够用于清除相同待清除物质的清除 流程的情况下，采用所述多个清除流程中的部分清除流程，清除所述待清除物 质。本发明实施例在制作多栅极晶体管时，通过在制作不同栅电介质层的过程 之间的，多个能够用于清除相同待清除物质的清除流程中，选择部分清除流程 来清除待清除物质，从而在完成清除任务的前提下，减少了清除次数，降低了 清除流程对已制作的栅电介质的负面影响，例如在^h电介质为氧化物的情况 下，Gate-ox的厚度降低及Nitrogen含量降低等负面影响，获得性质较好的栅 电介质层，进而使得晶体管的性能大大提高。
图1为一种三4册极晶体管的结构示意图；图2A 2E为现有三4册极晶体管制作的过程示意图；图3为本发明实施例提出的多栅极晶体管制作方法示意图；图4A为本发明实施例中第一种多4册极晶体管制作系统的结构示意图；图4B为本发明实施例中第二种多栅极晶体管制作系统的结构示意图。
具体实施方式
根据背景技术的分析可知，在各个栅电介质层的制作过程之间，由于需要 进行多次清洗过程，且多次清洗过程会对已制作的栅电介质层的厚度，及其内 的粒子浓度等造成负面影响，从而会造成多栅极晶体管性能下降，因此如果能 够减少清洗次数或清洗过程中的某些操作步骤，使得清洗过程带来的所述负面影响下降，则将有利于获得较好的栅电介质层，从而提高多栅极晶体管的性能。 基于上述考虑，本发明实施例提出如下多栅极晶体管的制作方法，可以实 现上述思路。图3为本发明实施例提出的多栅极晶体管制作方法示意图，由该图可知， 本发明实施例提出的多栅极晶体管制作方法，包括步骤100，在制作当前栅电介质层和制作下一个栅电介质层之间，在有多 个能够用于清除相同待清除物质的清除流程时，采用所述多个清除流程中的部 分清除流程，清除所述待清除物质。其中所述多个清除流程中，除所述部分清 除流程外的其他清除流程，对各自后续流程的执行效果的影响能够忽略。所述多个能够用于清除待清除物质的清除流程可以是相同流程，例如背景 技术提到的Pre-cln及wet-etch中，均包含标准清洗流程-1 (SC-1, Standard Clean-l)，即在制作Gate-ox 22及制作Gate-ox 23之间，有两个能够用于清除 相同待清除物质的清除流程SC-1。其中SC-1为本领域专业术语，通常指的是 采用氨水(NH4OH)和双氧水(H202)混合溶液，来清除待清洗物质的流程， 能够清除附着在硅片表面的颗粒。此外所述多个清除流程也可以不完全相同。在所述多个清除流程是相同流程时，由于可以根据清除流程的名称等标识 信息，很容易地可以很简单就能够从多栅极晶体管复杂的制作流程中，确定出 所述多个清除流程，从而使得本发明实施例提出的方案才喿作简便，有利于方案 的推广使用，而且使得方案需要消耗的资源较少，提高了资源的利用率。在所述多个清除流程不完全相同时，可以尽可能多的找出能够用于清除相 同待清除物质的清除流程，从而可能减少的清除流程也就越多，对清除流程带 来的负面影响的降低程度也就越大，进而更大程度上提高了多栅极晶体管的性 能。所述多个能够用于清除待清除物质的清除流程中，存在如下两种流程一 是对自身对应的后续流程的执行效果的影响能够忽略的清除流程，二是对自身 对应的后续流程的执行效果有较大影响，该影响不能忽略的清除流程，其中所述后续流程指的是所述多个清除流程中，各个流程与自身对应的下一个清除 流程中间的流程，例如Pre-cln中的SC-1与wet-etch中的SC-1之间的流程都 属于Pre-cln中的SC-1的后续流程。此外对于所述多个清除流程中的最后一个 清除流程没有对应下一个清除流程，则其后续流程可以为其后续所有或部分流 程。另外各个清除流程对自身对应的后续流程的影响能否忽略可以有多种确定 方式，例如可以基于试验确定，也可以根据经验数据或理论分析等方式确定。 根据上述分类，为了达到减少清除流程，又不能对其他流程造成较大影响 的目的，则可以采用上述第二种清除流程来清除待清除物质，即所述部分清除 流程为第二种流程；也可以采用上述第二种清除流程及部分第 一种清除流程来 清除待清除物质，即所述部分清除流程为第二种清除流程与部分第一种清除流 程。两者的区别在于前者大幅度降低清除流程对栅电介质层的负面影响，大大 提高多栅极晶体管性能；而后者通过减少清除流程提高的多栅极晶体管性能， 可能不及前者通过减少清除流程提高的多栅极晶体管的性能。此外虽然后者通 过减少清除流程提高的多栅极晶体管性能，可能不及前者通过减少清除流程提 高的多栅极晶体管的性能，不过由于它保留了部分第一种清除流程，所以能够 降低由于第一种清除流程减少，而可能带来的，即使是可以忽略的，对其他流 程执行效果的负面影响，也就可能会从另一方面弥补，后者与前者在提高晶体 管性能方面的差距。所述部分清除流程可以由多种方式，在所述多个能够用于清除相同待清除 物质的清除过程中确定出来。所述部分清除过程可以是预先确定的，例如可以 在多栅极晶体管制作前，就确定出所述部分清除流程，从而在制作过程中，直 接根据已确定出的部分清除流程清除待清除物质即可，提高了制作多栅极晶体 管的效率。当然也可以是在多栅极晶体管制作过程中，所述多个清除过程开始 前，通过对各个清除流程进行分析，在所述多个能够用于清除相同待清除物质 的清除过程中，确定出部分清除流程，节约了预先确定部分清除物质所需的各另外在制作出多栅极晶体管后，还可以根据制作出的多栅极晶体管的质 量，重新确定所述部分清除流程，例如在发现如果所述多个清除过程中的其他 清除流程被确定在所述部分清除流程内，可以进一步提高多栅极晶体管性能 时，则可以将所述其他清除流程添加到所述部分清除流程内，即重新确定了所 述部分清除流程。这样可以根据实际情况，来对所述部分清除流程进行调整， 从而优化了多栅极晶体管制作方法，提高了多栅极晶体管的性能。下面通过具体实施例对上述方案进行详细阐述。仍然以制作背景技术中的三栅极晶体管为例，其栅电介质层为栅氧化层，此处将通过在制作Gate-ox 22与Gate-ox 23之间的，多个能够用于清除相同待 清除物质的清除流程中，选择部分清除流程来清除待清除物质，来P争低所述清 除流程对Gate-ox 22的厚度及其Nitrogen浓度等的负面影响，从而获得较好的 Gate-ox22,提高该三栅极晶体管的性能。表1现有清洗过程Gate-ox23的制作流程本实施例的清洗过程制作出Gate-ox 22PhotoNLB75APRRMMSC1MWet誦etchNLB75APRRMMNCRRCAMPre-clnNCRRCAM制作Gate-ox 23表1为本发明实施例中Gate-ox23的制作流程示意表，表中右框为本发明 实施例中的清洗过程，左框为现有清洗过程，中框为在制作出Gate-ox22后， 制作Gate-ox23的过程。由该表可知，在制作Gate-ox 22与Gate-ox 23间，有 两个清洗过程Wet-etch及Pre-cln。这两个清洗过程通常又是由多个流程构成， 根据流程不同，Wet-etch及Pre-cln的过程有多种组成方式。假设Wet-etch的过10程为NLB75APRRMMSC1M,则表明该Wet-etch的过程包括SC-1清除流程； 假设Pre-cln的过程为NCRRCAM,则表明该Pre-cln过程包括CR流程和RCA 流程，CR及RCA流程均是业界公知的清洗流程。其中CR流程通常使用碌u 酸(H2S04)及双氧水H202的混合液清除待清除物质，而RCA流程包括SC-1 清除流程及SC-2清除流程，SC-1清除流程的概念上文已有介绍，SC-2清除流 程则使用氯化氢(HC1)及双氧水(H202)的混合溶液来清除待清除物质。于 是可以看出，在制作Gate-ox 22及Gate-ox 23之间，有两个用于清除相同待清 除物质的清除过程，即Wet-etch中的SC-1和Pre-cln中的SC-l。由于Pre-cln中.的SC-l清除流程并不会影响其后续流程CR的执行效果， 即使有影响也可以忽略，而Wet-etch中的SC-l对其后续流程的执行效果的影 响则不能够忽略，因此可以用Wet-etch中的SC-l清除对应的待清除物质，以 避免Pre-cln中SC-l对Gate-ox 22带来的负面影响，并获得性质较好的Gate-ox 22,从而提高晶体管的性能。其中与上述技术方案术语对应，本实施例中，所 述多个能够用于清除相同待清除物质的清除流程为Pre-cln中的SC-l及 Wet-etch中的SC-1，所述部分清除流程为Wet-etch中的SC-l。本发明实施例还提出了多栅极晶体管制作系统，以提高多栅极晶体管的性 能。根据所述部分清除流程中，各清除流程是否均不能够忽略对自身后续流程 的执行效果的影响，本发明实施例提出两种多栅;〖及晶体管制作系统。图4A为本发明实施例中第一种多栅极晶体管制作系统的结构示意图，所 述多栅极晶体管的各栅极各自对应有栅电介质层，结合该图可知，所述系统包 括清除单元41,用于在制作当前栅电介质层和制作下一个栅电介质层之间， 有多个能够用于清除相同待清除物质的清除流程的情况下，采用所述多个清除 流程中的部分清除流程，清除所述待清除物质。清除流程确定单元42，用于根据制作出来的多栅极晶体管的质量，在所述 多个清除流程中，重新确定所述部分清除流程，用于后续多栅极晶体管的制作。第一选择单元43,用于在所述多个清除流程中，选择出对各自后续流程的 执行效杲的影响，不能够忽略的清除过程；以及
第一确定单元44,用于将第一选择单元44选择出的清除过程，确定为所 述部分清除过程。
其中清除流程确定单元42用于重新确定所述部分清除流程，可以根据实 际生产状况对所述部分清除流程进行调整，从而可以确定出更为合理的所述部 分清除流程，能够进一步提高多栅极晶体管的性能，当然由于可以预先确定出 所述部分清除流程，而且通常情况下也无需进行调整，因此该清除流程确定单 元42是可选的。
此外通过第一选择单元43及第一确定单元44选择出的所述部分清除流 程，由于均不能够忽略对自身后续流程执行效果的影响，即已经尽可能减少了 清除流程，所以极大的降低了清除流程对栅电介质层的负面影响，从而大大提 高了多栅极晶体管的性能。当然由于还可以通过别的方式选择出所述部分清除 流程，且也无需一定要使得所述部分清除流程，均不能够忽略对自身后续执行 效果的影响，因此第一选择单元43及第一确定单元44也是可选的。
图4B为本发明实施例中第二种多斥册极晶体管制作系统的结构示意图，所 述多栅极晶体管的各栅极各自对应有栅电介质层，结合该图可知，所述系统包 括
清除单元41,用于在制作当前栅电介质层和制作下一个栅电介质层之间， 有多个能够用于清除相同待清除物质的清除流程的情况下，采用所述多个清除 流程中的部分清除流程，清除所述待清除物质。
清除流程确定单元42，用于才艮据制作出来的多4册;〖及晶体管的质量，在所述 多个清除流程中，重新确定所述部分清除流程，用于后续多栅极晶体管的制作。
第二选择单元45,用于在所述多个清除流程中，选择出对各自后续流程的 执行效果的影响，不能够忽略的清除过程；以及
第二确定单元46,用于将第二选择单元45选择出的清除流程，及未选择出的清除流程中的一部分，确定为所述部分清除流程。
基于类似理由，该系统中，清除流程单元42是可选的。 其中通过第二选择单元45及第二确定单元46选择出的所述部分清除流 程，并非均不能够忽略对自身后续流程执行效果的影响，即所述部分清除流程 包含了 一些能够忽略对自身后续流程执行效果的影响的清除流程，虽然这样使 得第二种系统通过减少清除流程提高的多栅极晶体管性能，可能不及第一种系 统通过减少清除流程提高的多4册极晶体管的性能，不过由于它保留了 一些能够 忽略对自身后续流程执行效果的影响的清除流程，所以能够降低由于这种清除 流程减少，而可能带来的，即使是可以忽略的，对其他流程执行效果的负面影 响，也就可能会从另一方面提高晶体管的性能。同样，所述第二选择单元45 及第二确定单元46是可选的。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1权利要求
1、一种多栅极晶体管的制作方法，所述晶体管的各个栅极对应有各自的栅电介质层；在制作当前栅电介质层和制作下一个栅电介质层之间，有多个能够用于清除相同待清除物质的清除流程；其特征在于，该制作方法包括采用所述多个清除流程中的部分清除流程，清除所述待清除物质，所述多个清除流程中，除所述部分清除流程外的其他清除流程，对各自后续流程的执行效果的影响能够忽略。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述部分清除流程是预先确 定的。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括根据制作出来的多栅 极晶体管的质量，在所述多个清除流程中，重新确定所述部分清除流程，用于 后续多栅极晶体管的制作。
4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个清除流程为相同流程。
5、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个清除流程不完全相同。
6、 如权利要求1~4中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述多 个清除流程均为标准清洗流程-1 。
7、 如权利要求1~5中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述部 分清除流程，对各自后续流程的执行效果的影响均不能够忽略。
8、 如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括 在所述多个清除流程中，选择出对各自后续流程的执行效果的影响不能够忽略的清除过程；以及将选择出的所述清除过程，确定为所述部分清除过程。
9、 如权利要求1~5中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述部分清除流程，并非均不能够忽略对各自后续流程的执^f于效果的影响。
10、 如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括 在所述多个清除流程中，选择出对各自后续流程的执行效果的影响，不能够忽略的清除过程；以及将选择出的所述清除流程，及未选择出的清除流程中的一部分，确定为所 述部分清除流程。
11、 一种多栅极晶体管制作系统，所述晶体管的各个栅极对应有各自的栅 电介质层；其特征在于，该制作系统包括清除单元，用于在制作当前栅电介质层和制作下一个^f册电介质层之间，有 多个能够用于清除相同待清除物质的清除流程的情况下，采用所述多个清除流 程中的部分清除流程，清除所述待清除物质。所述多个清除流程中，除所述部 分清除流程外的其他清除流程，对各自后续流程的执行效果的影响能够忽略？
12、 如权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括清除流程确定单元， 用于根据制作出来的多才册极晶体管的质量，在所述多个清除流程中，重新确定 所述部分清除流程，用于后续多栅极晶体管的制作。
13、 如权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述部分清除流程， 对各自后续流程的执行效果的影响均不能够忽略。
14、 如权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括 第一选择单元，用于在所述多个清除流程中，选择出对各自后续流程的执行效果的影响，不能够忽略的清除过程；以及第一确定单元，用于将第一选择单元选择出的清除过程，确定为所述部分 清除过程。
15、 如权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述部分清除流程， 并非均不能够忽略对各自后续流程的执行效果的影响。
16、 如权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括 第二选择单元，用于在所述多个清除流程中，选择出对各自后续流程的执行效果的影响，不能够忽略的清除过程；以及第二确定单元，用于将第二选择单元选择出的清除流程，及未选择出的清 除流程中的一部分，确定为所述部分清除流程。
全文摘要
本发明公开了多栅极晶体管制作方法及系统，以提高多栅极晶体管的性能。所述晶体管的各个栅极对应有各自的栅电介质层，该方法包括当在制作当前栅电介质层和制作下一个栅电介质层之间，有多个能够用于清除相同待清除物质的清除流程时，采用所述多个清除流程中的部分清除流程，清除所述待清除物质；所述多个清除流程中，除所述部分清除流程外的其他清除流程，对各自后续流程的执行效果的影响能够忽略。
文档编号H01L21/28GK101656203SQ200810041880
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月19日 优先权日2008年8月19日
发明者何永根 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司