湿法刻蚀的方法技术

本发明专利技术提供一种湿法刻蚀的方法，提供衬底，衬底上形成有半导体结构；利用第一溶液清洗衬底上的半导体结构；利用第二溶液冲洗衬底上的半导体结构，第二溶液的表面张力小于第一溶液的表面张力；利用第三溶液刻蚀半导体结构，刻蚀完成后利用第一溶液清洗刻蚀后的半导体结构。本发明专利技术通过在化学溶液(第三溶液)刻蚀前增加表面张力小于第一溶液的第二溶液作为化学溶液的置换介质，化学溶液喷洒后期形成的混合液膜的接触角减小，更有利于化学溶液进入小线宽或者深宽比大的结构中，增大清洗和蚀刻效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
湿法刻蚀的方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种湿法刻蚀的方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路进入FinFET(鳍式场效应管)工艺技术，湿法工艺(清洗和蚀刻)的工艺占比逐渐增多。对湿法工艺的挑战也越来越巨大。尤其在一些高深宽比的结构中，湿法工艺受液体物理性质
‑
表面张力的影响，使药液覆盖面积降低，导致清洗和蚀刻效率大大降低。在传统的湿法程式中通常使用水作为药液的置换介质，由于水的表面张力较大(72*10
‑
3n/m)，与膜的接触角较大，所以在线宽较小和深宽比大的结构中，药液无法与膜充分接触，导致无法清洗完全和蚀刻完全。
[0003]为解决上述问题，需要提出一种新型的湿法刻蚀的方法。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种湿法刻蚀的方法，用于解决现有技术中湿法程式中通常使用水作为药液的置换介质，由于水的表面张力较大(72*10
‑
3n/m)，与膜的接触角较大，所以在线宽较小和深宽比大的结构中，药液无法与膜充分接触，导致无法清洗完全和蚀刻完全的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种湿法刻蚀的方法，包括：
[0006]步骤一、提供衬底，所述衬底上形成有半导体结构；
[0007]步骤二、利用第一溶液清洗所述衬底上的所述半导体结构；
[0008]步骤三、利用第二溶液冲洗所述衬底上的所述半导体结构，所述第二溶液的表面张力小于所述第一溶液的表面张力；
[0009]步骤四、利用第三溶液刻蚀所述半导体结构，刻蚀完成后利用所述第一溶液清洗刻蚀后的所述半导体结构。
[0010]优选地，步骤一中的所述衬底包括块状半导体衬底或绝缘体上硅衬底。
[0011]优选地，步骤一中的所述半导体结构包括深宽比大于第一预设值的结构或线宽小于第二预设值的结构。
[0012]优选地，步骤二、四中的所述第一溶液为去等离子水。
[0013]优选地，步骤三中的所述第二溶液为异丙醇。
[0014]优选地，步骤三中的所述异丙醇的纯度大于99.9％；温度为25至80摄氏度；流量为250至400ml/min。
[0015]优选地，步骤四中的所述第三溶液包括有机酸。
[0016]优选地，步骤四中的所述第三溶液包括无机酸。
[0017]优选地，步骤四中的所述第三溶液包括通入二氧化碳的去离子水溶液。
[0018]如上所述，本专利技术的湿法刻蚀的方法，具有以下有益效果：
[0019]本专利技术通过在化学溶液(第三溶液)刻蚀前增加表面张力小于第一溶液的第二溶
液作为化学溶液的置换介质，化学溶液喷洒后期形成的混合液膜的接触角减小，更有利于化学溶液进入小线宽或者深宽比大的结构中，增大清洗和蚀刻效率。
附图说明
[0020]图1显示为本专利技术的湿法刻蚀工艺示意图；
[0021]图2显示为本专利技术的工艺流程示意图；
[0022]图3显示为本专利技术的异丙醇膜接触角示意图；
[0023]图4显示为本专利技术的混合液膜接触角示意图；
[0024]图5显示为本专利技术的去等离子水液膜接触角示意图。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0026]图1是一种湿法刻蚀方法的示意图。
[0027]请参考图1，提供衬底100，位于衬底100上方的喷嘴101；化学药液102由喷嘴101喷向衬底100表面，衬底100沿弧线103以每分钟800转的速度做旋转运动，刻蚀衬底100直到达到目标刻蚀量。
[0028]上述方法在用于材料的刻蚀或清洗工艺中，衬底100做旋转运动的同时，衬底100表面被刻蚀。衬底100中间位置不断有化学药液补充进来，通过较高的转度，使衬底100上的化学药液膜分布均匀，从而使衬底100表面刻蚀较为均匀。
[0029]请参阅图2，本专利技术提供一种湿法刻蚀的方法，包括：
[0030]步骤一、提供衬底100，衬底100上形成有半导体结构；
[0031]在本专利技术的实施例中，步骤一中的衬底100包括块状半导体衬底或绝缘体上硅(SOI)衬底。SOI衬底包括位于作为SOI衬底的有源层的薄半导体层下方的绝缘体层。有源层的半导体和块状半导体通常包括晶体半导体材料硅，但也可以包括一种或多种其他半导体材料，诸如锗、硅锗合金、化合物半导体(例如，GaAs、AlAs、InAs、GaN、AlN等)或其合金(例如，GaxAl1
‑
xAs、GaxAl1
‑
xN、InxGa1
‑
xAs等)、氧化物半导体(例如，ZnO、SnO2、TiO2、Ga2O3等)或其组合。半导体材料可以是掺杂的或未掺杂的。可以使用的其他衬底包括多层衬底、梯度衬底或混合取向衬底。
[0032]在本专利技术的实施例中，步骤一中的半导体结构包括深宽比大于第一预设值的结构或线宽小于第二预设值的结构。
[0033]步骤二、利用第一溶液清洗衬底100上的半导体结构，第一溶液通常为不与半导体结构及衬底100反应的溶液，即通过清洗将半导体结构上的污染物进行去除；
[0034]在本专利技术的实施例中，请参阅图5，步骤二中的第一溶液为去等离子水，可在接触面例如衬底100上形成等离子水膜201，其接触角为θ
DIW
。
[0035]步骤三、利用第二溶液冲洗衬底100上的半导体结构，第二溶液的表面张力小于第一溶液的表面张力；
[0036]在本专利技术的实施例中，请参阅图3，步骤三中的第二溶液为异丙醇，可在接触面例如衬底100上形成异丙醇膜201，其接触角为θ
IPA
。
[0037]在本专利技术的实施例中，步骤三中的异丙醇的纯度大于99.9％；温度为25至80摄氏度；流量为250至400ml/min。
[0038]步骤四、利用第三溶液刻蚀半导体结构，刻蚀完成后利用第一溶液清洗刻蚀后的半导体结构。
[0039]在本专利技术的实施例中，请参阅图4，第三溶液与异丙醇膜201混合后形成混合液膜202，异丙醇(IPA)的表面张力(21*10
‑3n/m)小于水的表面张力(72*10
‑3n/m)，其接触角为θ
IPA+CHM
，θ
IPA+CHM
≈θ
IPA
<θ
DIW
，这样更有利于第三溶液进入小线宽或者深宽比大的结构中，增大清洗和蚀刻效率。
[0040]在本专利技术的实施例中，步骤四中的第三溶液包括有机酸；有机酸包括醋酸或草酸。
[0041]在本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法刻蚀的方法，其特征在于，至少包括：步骤一、提供衬底，所述衬底上形成有半导体结构；步骤二、利用第一溶液清洗所述衬底上的所述半导体结构；步骤三、利用第二溶液冲洗所述衬底上的所述半导体结构，所述第二溶液的表面张力小于所述第一溶液的表面张力；步骤四、利用第三溶液刻蚀所述半导体结构，刻蚀完成后利用所述第一溶液清洗刻蚀后的所述半导体结构。2.根据权利要求1所述的湿法刻蚀的方法，其特征在于：步骤一中的所述衬底包括块状半导体衬底或绝缘体上硅衬底。3.根据权利要求1所述的湿法刻蚀的方法，其特征在于：步骤一中的所述半导体结构包括深宽比大于第一预设值的结构或线宽小于第二预设值的结构。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：