System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体器件的形成方法及清洗液技术_技高网

半导体器件的形成方法及清洗液技术

技术编号:41300177 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-13 14:47
本发明专利技术提供一种清洗液及半导体器件的形成方法,其中清洗液用于清洗含有铝的界面,包括:螯合剂;缓蚀剂;有机胺类;以及水;利用清洗液清洗含有铝的界面的过程中,利用螯合剂中两个以上的配位原子与含铝的残留物中的铝元素形成环状配合物即螯合物,再利用亲水基团的性质增强溶解;另外缓蚀剂与含铝的残留物中的铝原子表面形成配位形成惰性基团,惰性基团起到抑制清洗液对半导体器件的损伤作用;并且有机胺类使得清洗液能够呈碱性,使得半导体器件表面得到氧化形成氧化层,一方面能够提升清洗的清洁度,同时减少对半导体器件的损伤,提升半导体器件的良率最终清洗的效果,具有较广泛的使用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造,尤其涉及一种半导体器件的形成方法及清洗液


技术介绍

1、由于集成电路内各元件及连线相当微细,因此制造过程中,如果遭到尘粒、金属的污染,很容易造成晶片内电路功能的损坏,形成短路或断路等,导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外,集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行清洗处理。其中,湿法清洗处理是较为常用的一种清洗方式,其是在不破坏半导体器件表面特性及电特性的前提下,有效地使用化学溶液(即清洗液)清除残留在半导体器件上的微尘、金属离子或有机物等杂质。

2、随着半导体器件线宽越来越小,对于精细图形的制作主要采用干法蚀刻。由于干法蚀刻的过程中,容易产生大量的聚合物(polymer)残留物,因此在干法蚀刻后一般需要进行湿法清洗处理。

3、下面以干法蚀刻工艺形成接触孔后的湿法清洗处理为例进行说明。以cf4等作为刻蚀气体采用干法蚀刻工艺在氧化硅材料的层间介质层中形成接触孔后,必然会在接触孔的内壁和底部以及层问介质层的上表面形成大量的聚合物残留物。为了避免这些聚合物残留物影响后续形成的接触插塞的电学性能,因此需要在进行后续工艺之前先采用稀释的氢氟酸(hf)作为清洗液对半导体器件进行湿法清洗。

4、但是采用上述方式对半导体器件进行清洗之后,经检测发现半导体器件边缘位置仍然存在很多的聚合物残留物同时导致接触孔底部暴露出的栅极结构缺失,不仅无法有效去除半导体器件边缘位置的聚合的金属残留物,而且会导致半导体器件的整体电性变差,良率变低,最终可能导致整个半导体器件的失效。

5、所以,如何有效提高湿法清洗效果就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。


技术实现思路

1、本专利技术解决的问题是提供一种清洗液和半导体器件的形成方法,以提升半导体器件的清洁度和提升良率。

2、为解决上述问题,本专利技术提供一种清洗液,用于清洗含有铝的界面,所述清洗液包括:螯合剂;缓蚀剂;有机胺类;以及水。

3、可选的,所述螯合剂的质量百分比为0.1%至1%,所述缓蚀剂的质量百分比为0.1%至3%,所述有机胺类的质量百分比为5%至20%,剩余为水。

4、可选的,所述螯合剂为含有多种官能团的羟基有机羧酸或者氨基有机羧酸。

5、可选的,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。

6、本专利技术还提供一种半导体器件的形成方法,包括步骤:提供衬底;在所述衬底上形成第一结构层和第二结构层,所述第一结构层的材料为含铝材料,所述第二结构层的材料为含硅材料;对所述第二结构层进行刻蚀处理暴露出所述第一结构层的顶部表面;在所述刻蚀处理之后,对所述第一结构层表面和所述第二结构层表面进行第一清洗处理,所述第一清洗处理采用的清洗液包括:螯合剂,缓蚀剂有机胺类,以及水。

7、可选的,所述第一结构层为位于所述衬底表面的栅极结构或者位于所述衬底表面的互连线。

8、可选的,所述第二结构层为位于所述第一结构层上的介质层。

9、可选的,经过所述第一清洗处理之后,在所述第一结构层的表面形成氧化层。

10、可选的,所述第一清洗处理的清洗的时间为1min至6min,使用温度为30℃至55℃。

11、可选的,所述螯合剂的质量百分比为0.1%至1%,所述缓蚀剂的质量百分比为0.1%至3%,所述有机胺类的质量百分比为5%至20%,剩余为水。

12、可选的,所述螯合剂为含有多种官能团的羟基有机羧酸或者氨基有机羧酸。

13、可选的,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。

14、可选的,在进行所述第一清洗处理之后,还包括对所述第一结构层表面和所述第二结构层表面进行第二清洗处理。

15、可选的,所述第二清洗处理采用氢氟酸作为清洗液,所述氢氟酸的浓度为50ppm至1000ppm,其清洗时间为0.1min至1min,使用温度为23℃至40℃。

16、可选的,经过所述第二清洗处理之后,在所述第二结构层内形成导电层,所述导电层位于所述暴露出的所述第一结构层的表面。

17、与现有技术相比,本专利技术的技术方案具有以下优点:

18、本专利技术形成方法的技术方案中,在对第二结构层进行刻蚀处理之后,暴露出第一结构层的顶部表面,其中第一结构层的材料为含铝材料,第二结构层的材料为含硅材料,在经过刻蚀处理之后,对第一结构层表面和第二结构层表面进行第一清洗处理,其中第一清洗液采用的清洗液包括:螯合剂,缓蚀剂,有机胺类以及水;由于第二结构层在刻蚀的作用下表面会有含铝的残留物,从而利用螯合剂中两个以上的配位原子与含铝的残留物中的铝元素形成环状配合物即螯合物,再利用亲水基团的性质增强溶解;另外缓蚀剂与含铝的残留物中的铝原子表面形成配位形成惰性基团,惰性基团起到抑制清洗液对第二结构层的损伤作用;并且有机胺类使得清洗液能够呈碱性,使得第二结构层表面得到氧化形成氧化层,一方面能够提升第一结构层表面和第二结构层表面的清洁度,同时减少对第二结构层表面的损伤,提升半导体器件的良率最终清洗的效果,具有较广泛的使用范围。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种清洗液,用于清洗含有铝的界面,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的清洗液,其特征在于,所述螯合剂的质量百分比为0.1%至1%,所述缓蚀剂的质量百分比为0.1%至3%,所述有机胺类的质量百分比为5%至20%,剩余为水。

3.如权利要求1所述的清洗液,其特征在于,所述螯合剂为含有多种官能团的羟基有机羧酸或者氨基有机羧酸。

4.如权利要求1所述的清洗液,其特征在于,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。

5.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括步骤:

6.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一结构层为位于所述衬底表面的栅极结构或者位于所述衬底表面的互连线。

7.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第二结构层为位于所述第一结构层上的介质层。

8.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,经过所述第一清洗处理之后,在所述第一结构层的表面形成氧化层。

9.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一清洗处理的清洗的时间为1min至6min,使用温度为30℃至55℃。

10.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述螯合剂的质量百分比为0.1%至1%,所述缓蚀剂的质量百分比为0.1%至3%,所述有机胺类的质量百分比为5%至20%,剩余为水。

11.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述螯合剂为含有多种官能团的羟基有机羧酸或者氨基有机羧酸。

12.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。

13.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在进行所述第一清洗处理之后,还包括对所述第一结构层表面和所述第二结构层表面进行第二清洗处理。

14.如权利要求13所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第二清洗处理采用氢氟酸作为清洗液,所述氢氟酸的浓度为50ppm至1000ppm,其清洗时间为0.1min至1min,使用温度为23℃至40℃。

15.如权利要求14所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,经过所述第二清洗处理之后,在所述第二结构层内形成导电层,所述导电层位于所述暴露出的所述第一结构层的表面。

...

【技术特征摘要】

1.一种清洗液,用于清洗含有铝的界面,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的清洗液,其特征在于,所述螯合剂的质量百分比为0.1%至1%,所述缓蚀剂的质量百分比为0.1%至3%,所述有机胺类的质量百分比为5%至20%,剩余为水。

3.如权利要求1所述的清洗液,其特征在于,所述螯合剂为含有多种官能团的羟基有机羧酸或者氨基有机羧酸。

4.如权利要求1所述的清洗液,其特征在于,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。

5.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括步骤:

6.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一结构层为位于所述衬底表面的栅极结构或者位于所述衬底表面的互连线。

7.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第二结构层为位于所述第一结构层上的介质层。

8.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,经过所述第一清洗处理之后,在所述第一结构层的表面形成氧化层。

9.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一清洗处理的清洗的时间为1min至6min,使用...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈天锐
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1