残留物去除制造技术

提供用于在选择性沉积工艺之后去除残留物的方法。在一个实施方式中，所述方法包括执行选择性沉积工艺以在基板的第一位置处形成含金属的介电材料，以及执行残留物去除工艺以从所述基板的第二位置去除残留物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】残留物去除
实施方式大体涉及用于在半导体基板的某些位置上从基板去除缺陷的方法。更特定而言，实施方式涉及通过利用局部钝化沉积的选择性沉积工艺来选择性地在基板上形成所需材料(其中在基板的不同位置处有不同材料)的方法。
技术介绍
可靠地生产亚半微米及更小的特征是半导体器件的下一代超大规模集成(VLSI)及极大规模集成(ULSI)的关键技术挑战之一。然而，随着推动电路技术的极限，VLSI及ULSI技术的缩小的尺寸已对处理能力提出额外要求。在基板上可靠地形成栅极结构对于VLSI及ULSI的成功以及增加各别基板及裸片的电路密度及品质的持续努力而言是重要的。由于将用于形成半导体器件的结构的几何形状极限朝向技术极限推动，因此对用所需材料准确成形用于制造具有小的临界尺寸及高深宽比的结构以及具有不同材料的结构的需求已变得愈来愈难以满足。可执行用于选择性沉积的习知方法，以仅在基板上的平坦表面的某些位置上形成材料层，所述材料层由不同于基板材料的材料制成。然而，随着持续推动结构的几何形状极限，选择性沉积工艺可能无法被有效地限制并以指定的小尺寸在基板上形成，导致在基板的非期望位置上形成非期望材料。另外，当沉积工艺的选择性不够高时，时常在非期望位置上形成一些残留材料。在非期望位置上保留这些残留材料可能污染基板上的器件结构，使器件的电学性能降级，且最终导致器件失效。因此，需要适合于下一代半导体芯片或其他半导体器件的用于在选择性沉积工艺之后去除残留物的改良方法。
技术实现思路
本揭示案的实施方式提供用于在半导体应用中从基板上的非期望位置去除残留物的方法。在一个实施方式中，所述方法包括执行选择性沉积工艺以在基板的第一位置处形成含金属的介电材料，以及执行残留物去除工艺以从所述基板的第二位置去除残留物。在另一实例中，一种用于从基板去除残留物的方法包括：执行选择性沉积工艺以在基板上的金属材料上形成含金属的介电材料，且在所述基板上的介电材料上留下残留物，其中所述含金属的介电材料为具有大于12的介电常数的高介电常数材料；以及执行残留物去除工艺以从所述基板去除残留物。在又一实例中，一种用于从基板去除残留物的方法包括：通过原子层沉积工艺执行选择性沉积工艺以在基板上的金属材料上形成含金属的介电材料，且在所述基板上的介电材料上留下残留物；以及执行残留物去除工艺以从所述基板去除残留物，其中所述残留物具有小于30nm但大于2nm的直径。附图说明为了获得且可详细地理解本揭示案的上述特征的方式，可通过参考在附图中图示的本揭示案的实施方式来获得以上简要概述的本揭示案的更特定描述。图1为根据本揭示案的一或多个实施方式的被配置为执行蚀刻工艺的处理腔室的示意性截面图。图2为被配置为执行化学机械研磨(CMP)工艺的研磨系统的示意性截面图。图3为根据本揭示案的一或多个实施方式的用于执行残留物去除工艺的方法的流程图。图4A至图4C图示在图3的图案化工艺期间基板的截面图。图5描绘在图3的图案化工艺期间基板的截面图。为了便于理解，已尽可能使用相同标号来表示诸图中所共有的相同元件。设想到一个实施方式的元件及特征可有利地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。然而，应注意，附图仅图示本揭示案的例示性实施方式，且因此不应视为对本揭示案的范围的限制，因为本揭示案可允许其他同等有效的实施方式。具体实施方式提供用于从基板去除残留物的方法。所述方法在选择性沉积工艺之后利用化学机械研磨工艺来去除来自选择性沉积工艺的残留物。或者，所述方法利用可选择性地从基板的非期望位置去除残留物而不会损坏或去除形成于所需位置上的材料的蚀刻工艺。在去除残留物之后，可视情况执行额外化学机械研磨工艺以视需要在存在残留物的情况下从基板去除残留物。本文中所使用的术语“基板”指代充当用于后续处理操作的基础且包括待清洁的表面的材料层。举例而言，所述基板可包括一或多种材料，所述一或多种材料包含含硅材料、含IV族或III-V族的化合物(诸如Si、多晶硅、非晶硅、Ge、SiGe、GaAs、InP、InAs、GaAs、GaP、InGaAs、InGaAsP、GaSb、InSb及类似者)或前述化合物的组合。另外，所述基板亦可包括介电材料，诸如二氧化硅、有机硅酸盐以及碳掺杂的氧化硅。所述基板亦可包括一或多种导电金属，诸如镍、钛、铂、钼、铼、锇、铬、铁、铝、铜、钨或其组合。另外，所述基板可视应用而包括任何其他材料，诸如金属氮化物、金属氧化物及金属合金。在一或多个实施方式中，所述基板可形成接触结构、金属硅化物层或栅极结构，所述栅极结构包括栅极介电层及栅极电极层以促成与随后形成于其上的互连特征(诸如插塞、过孔、接触物、接线及导线)或用于半导体器件中的合适结构连接。此外，所述基板并不限于任何特定大小或形状。所述基板可为具有200mm直径、300mm直径、450mm直径或其他直径的圆形晶片。所述基板亦可为任何多边形、正方形、矩形、弯曲或以其他方式非圆形的工件，诸如用于制造平板显示器的多边形玻璃、塑料基板。图1为例示性处理腔室100的简化截面图，该例示性处理腔室100适合于从在处理腔室100中的基板蚀刻残留物。该例示性处理腔室100适合于执行图案化工艺。可适于受益于本揭示案的处理腔室100的一个实例为可购自位于加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.)的Sym3TM蚀刻处理腔室。预期其他处理腔室(包括来自其他制造商的处理腔室)可适于实践本揭示案的实施方式。等离子体处理腔室100包括腔室主体105，腔室主体105具有被限定于其中的腔室容积101。腔室主体105具有耦接至接地126的侧壁112及底部118。侧壁112具有衬垫115，衬垫115保护侧壁112并延长等离子体处理腔室100的维护周期之间的时间。腔室主体105以及等离子体处理腔室100的相关部件的尺寸不受限制，且通常成比例地大于待在其中处理的基板210的大小。基板大小的实例包括200mm直径、250mm直径、300mm直径及450mm直径以及其他直径。腔室主体105支撑腔室盖组件110以封闭腔室容积101。腔室主体105可由铝或其他合适材料制造。基板出入口113形成为穿过腔室主体105的侧壁112，以便于将基板210移送至等离子体处理腔室100中及将基板210移送出等离子体处理腔室100。可将进出口113耦接至移送腔室及/或基板处理系统(未示出)的其他腔室。泵送口145形成为穿过腔室主体105的侧壁112并连接至腔室容积101。泵送设备(未示出)经由泵送口145耦接至腔室容积101，以抽空并控制腔室容积101中的压力。泵送设备可包括一或多个泵及节流阀。气体板160通过气体管线167耦接至腔室主体105，以将处理气体供应至腔室容积101中。气体板160可包括一或多个处理气源161、162、163、164，且可视需要另外包括惰性气体、非反应性气体及反应性气体。可由气体板160提供的处理气体的实例包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从基板去除残留物的方法，包括：/n执行选择性沉积工艺以在基板的第一位置处形成含金属的介电材料；以及/n执行残留物去除工艺以从所述基板的第二位置去除残留物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180621 US 62/688,1591.一种用于从基板去除残留物的方法，包括：
执行选择性沉积工艺以在基板的第一位置处形成含金属的介电材料；以及
执行残留物去除工艺以从所述基板的第二位置去除残留物。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述残留物去除工艺为化学机械研磨工艺。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述残留物去除工艺进一步包括：
执行蚀刻工艺。


4.如权利要求3所述的方法，其中执行蚀刻工艺进一步包括：
将蚀刻气体混合物供应至所述基板的表面上，其中所述蚀刻气体混合物包括至少含卤素气体。


5.如权利要求3所述的方法，其中所述含卤素气体选自由以下各者组成的群组：BCl3、Cl2、NF3、CF4、HCl、HBr、Br2及其组合。


6.如权利要求5所述的方法，其中所述蚀刻气体混合物包括BCl3、Cl2或NF3。


7.如权利要求1所述的方法，其中所述残留物具有小于30nm但大于2nm的直径。


8.如权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：金正男，刘彪，潘成，埃莉卡·陈，殷正操，斯里尼瓦斯·D·内曼尼，怡利·叶，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US