本發(fā)明涉及一種在集成電路制造中減少漏電流的方法，更具體地說，涉及一種在集成電路制造中通過新的預氧化清洗順序減少超薄柵氧化物漏電流的方法。

根據(jù)本發(fā)明的目的，實現(xiàn)了一種預氧化清洗襯底表面的新方法。我們?nèi)A林科納使用多步清洗工藝清洗晶片的半導體襯底表面，其中清洗工藝的最后一步包括用HMSO和HCO的溶液清洗，由此在晶片表面上形成化學氧化物初始層。此后，晶片的表面被氧化以形成熱氧化層，其中在集成電路的制造中，化學氧化層和熱氧化層一起形成柵氧化層。

優(yōu)選實施例的描述

現(xiàn)在更具體地參考圖1，示出了部分完成的集成電路的一部分電路。示出了優(yōu)選由單晶硅構成的半導體襯底10。集成電路器件的每個有源區(qū)將與其他有源區(qū)隔離。例如，硅的局部氧化(LOCOS)可以用于形成場氧化區(qū)，或者可以形成諸如12的淺溝槽隔離(STI)區(qū)。

對于深亞微米CMOS技術，柵極氧化層必須超薄，可能在15到20埃的數(shù)量級。為了減少漏電流，在形成超薄柵氧化層之前，半導體襯底的表面必須非常干凈。

例如，圖2是說明本發(fā)明優(yōu)選實施例中的清潔步驟的流程圖。首先，執(zhí)行SPM清潔(21)。使用HMSO 4+HCO的溶液清洗晶片。然后用水沖洗晶片，通常是去離子水。該第一清洗步驟去除重金屬離子和有機材料，例如抗蝕劑。

傳統(tǒng)上，SPM清潔劑用于去除光刻膠或重金屬離子。此時添加最終的SPM步驟并不明顯，因為這些材料已經(jīng)被去除。然而，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)-

當使用本發(fā)明的新型預氧化工藝時，在漏電流方面獲得了驚人的顯著改善。

現(xiàn)在參考圖3，初始化學氧化物層14顯示在襯底的表面上。柵極氧化是50，以形成柵氧化層16。柵極氧化物層14和16具有約15至30埃的組合厚度。應當注意，附圖不是按比例繪制的。氧化物層14/16非常薄。

采用新型預氧化清洗工藝本發(fā)明的過程已經(jīng)被實施和測試。測試中采用了各種預氧化清洗方法。泄漏電流密度60(埃/厘米')的厚度清潔過程。圖5示出了NMOS的結(jié)果，圖6示出了PMOS的結(jié)果。在這兩個圖中，fi1m質(zhì)量的累積分布沿縱軸顯示。橫軸表示漏電流65密度。

本發(fā)明的方法(晶片號5)具有

NMOS和PMOS的最低漏電流密度值。

如本領域中常規(guī)的那樣繼續(xù)處理?？梢栽跂艠O氧化物層14/16上的有源區(qū)中制造半導體器件結(jié)構。例如，圖4示出了具有側(cè)壁隔離物24、源區(qū)和漏區(qū)26、通過絕緣層28和鈍化層32接觸源區(qū)和漏區(qū)之一的導電層30的柵電極20。

本發(fā)明的方法提供了簡單的30

和降低漏電流有效方法，特別是對于超薄柵氧化層。本發(fā)明的新型氧化前清洗工藝執(zhí)行SPM清洗作為最后的清洗步驟，從而形成初始化學物質(zhì)

用鹽酸+HCO+HCO清洗；和

在每個清洗步驟之后進行HCO漂洗，其中最后的清洗步驟包括用含有HMSO和HCO的溶液進行清洗。

5.根據(jù)權利要求1的方法，其中所述化學氧化物初始層的厚度約為10-12埃。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述熱氧化層由包含快速熱處理和爐處理的組中的一種形成。

7.根據(jù)權利要求1的方法，其中所述熱氧化層的厚度在大約15和30埃之間。

8.根據(jù)權利要求1的方法，其中所述化學氧化物初始層和所述熱氧化物層一起具有約15至30埃的厚度。

9.一種在晶片上集成電路的制造中形成柵氧化層的方法，包括:

用多步清洗工藝清洗所述晶片的半導體襯底表面，包括:用HMSO+HCO溶液清洗；

用NH，O，+HCO，+HCO清洗；用鹽酸+HCO+HCO清洗；和

在每個清洗步驟之后進行HCO清洗，其中所述多步清洗工藝的最后一步包括用包含HMSO和HCO的溶液進行清洗，由此在所述晶片的所述表面上形成化學氧化物初始層；和

此后氧化所述晶片的所述表面以形成熱氧化物層，其中在所述集成電路的制造中，所述化學氧化物層和所述熱氧化物層一起形成所述柵極氧化物層。

10.根據(jù)權利要求9的方法，其中所述化學氧化物初始層的厚度在大約10和12埃之間。

11.根據(jù)權利要求9的方法，其中所述熱

形成熱柵極氧化物之前的氧化物層。化學氧化物層充當緩沖層，以防止熱氧化期間硅表面粗糙化。

雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員將理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行形式和細節(jié)上的各種改變。

審核編輯：符乾江