[发明专利]栅电介质层形成过程中使用的温度控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及栅电介质层形成过程中使用的温度控制系统及方法。

背景技术

集成电路通常由很多包含栅氧化层的晶体管构成，由于栅氧化层的厚度对晶体管的性能有重要影响，因此在集成电路的制作过程中，栅氧化层的形成是重要流程。

栅氧化层的形成原理为：通过具备氧化性的氧化物，在一定温度范围内，将待生长栅氧化层的区域氧化，从而在待生长栅氧化层的区域上，生长出栅氧化层。

目前在制作栅氧化层的过程中，通常选用二氯乙烯C2H2Cl2(DCE，Dichloroethylene)作为氧化物，来形成栅氧化层。由于DCE的温度与栅氧化层的厚度密切相关，一般为当DCE温度在18-23℃时，氧化形成的栅氧化层厚度几乎相等；当DCE温度超过23℃后，随着DCE温度增加，栅氧化层厚度逐步增加，因此为获得预期厚度的栅氧化层，就需要将DCE的温度控制在预定值，该预定值可以是一个温度点，也可以是一个温度范围。

现有技术是依据栅氧化层的预期厚度，通过现有DCE温度控制系统中的温度保持单元，将DCE的温度保持在预定值，从而生长出所需的栅氧化层。

但是在实际生产过程中常出现的问题是，一旦现有DCE温度控制系统发生故障，则DCE温度将超出预定值，使得生长出来的栅氧化层厚度超过预定厚度，从而使得形成的栅氧化层不合格，降低了形成栅氧化层的成功率。

发明内容

本发明提供栅电介质层形成过程中使用的温度控制系统及方法，以提高形成栅电介质层的成功率。

本发明提供了栅电介质层形成过程中使用的温度控制系统，包括：温度保持单元，用于将温度保持在预定值；当前温度获得单元，用于在栅电介质层形成过程中，获得当前温度；判断单元，用于判断该当前温度是否处于预定范围内；以及控制单元，用于在未处于预定范围内的情况下，控制温度保持单元，使当前温度处于该预定范围内。

本发明还提供了栅电介质层形成过程中使用的温度控制方法，包括：在栅电介质形成过程中，当前温度获得单元获得当前温度；判断单元判断该当前温度是否处于预定范围内；以及在未处于预定范围内的情况下，控制单元控制温度保持单元，使当前温度处于该预定范围内。

本发明通过判断当前温度是否处于预定范围内，并在未处于预定范围的情况下，使温度处于预定范围内，避免了现有技术中可能由于DCE温度控制系统发生故障，使得DCE温度超出预定值，形成厚度超过预期厚度的栅氧化层，导致形成的栅氧化层不合格的问题，从而提高了栅氧化层形成的成功率。

附图说明

图1为本发明实施例提出的温度控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中第一种控制单元的具体结构示意图；

图3为本发明实施例中第二种控制单元的具体结构示意图；

图4为本发明实施例提出的温度控制方法的流程图。

具体实施方式

针对背景技术提出的问题，本发明实施例提出，可以在包含温度保持单元的现有DCE温度控制系统中，增加新的功能单元，用于在DCE温度过高时，禁止DCE温度保持单元工作，使DCE温度回落到预定范围内，则就可以避免现有技术中DCE温度可能超过预定值，使得形成的栅氧化层过厚，导致形成的栅氧化层不合格，降低栅氧化层形成成功率的问题。

由上述想法启发，本发明实施例提出了新的在栅电介质层形成过程中使用的温度控制系统，以提高形成栅电介质层的成功率。

图1为本发明实施例提出的温度控制系统的结构示意图，由该图可知，所述系统包括：

温度保持单元10用于将温度保持在预定值；

当前温度获得单元20用于在栅电介质层形成过程中，获得当前温度；

判断单元30用于判断该当前温度是否处于预定范围内；以及

控制单元40用于在当前温度未处于预定范围内的情况下，控制当前温度处于该预定范围内。

其中所述栅电介质层可以但不限于由氧化物、氮化物、氮氧化物、高K电介质材料、或这些材料的组合等形成。

所述温度通常对形成的栅电介质层的厚度等性质有影响，也就需要在栅电介质层形成过程中控制该温度，其有多种表现形式，例如可以是栅电介质层形成过程中的环境温度，也可以是用于形成栅电介质层的物质的温度，或者是形成栅电介质层的工作设备的工作温度等。可选的，此处栅电介质层为栅氧化层，所述栅电介质层的性质对应栅氧化层的厚度，所述能够影响栅电介质层的性质的温度对应DCE的温度。