【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、随着半导体技术的不断发展，集成电路性能的提高主要是通过不断缩小集成电路器件的尺寸以提高它的速度来实现的。目前，由于在追求高器件密度、高性能和低成本中半导体工业已经进步到纳米技术工艺节点，半导体器件的制备受到各种物理极限的限制。
2、在集成电路的制造过程中，需要采用栅极切断(poly cut)工艺对条状栅极进行切断，切断后栅极与不同的晶体管相对应，可以提高晶体管的集成度。此外，多个栅极沿着延伸方向排列成一列时，通过栅极切断，能够高精度地缩小栅极切断后断开的栅极间的对接方向间距。
3、通常采用干法刻蚀工艺对栅极进行切断，而在对栅极进行切断的过程中通过同时会切断栅极底部的鳍部，这样切割形成的开口的深度就比较大，一方面干法蚀刻的过程中在开口的侧壁和底部都会产生的大量的聚合物(polymer)残留物，另外一方面开口的深度较大，这就给清洗带来困难。
4、所以，如何提升栅极切断后清洗的清洁度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半导体器件的形成方法及清洗液，以提升半导体器件的性能。
2、为解决上述问题，本专利技术提供一种清洗液，用于清洗含有铝界面的沟槽，包括：螯合剂、缓蚀剂、有机活性胺、偶极溶剂、极性溶剂以及水。
3、可选的，螯合剂的质量百分比为0.1％至1％、缓蚀剂的质量百分比为0.1％至3％、有机活性
4、可选的，螯合剂包括含有羟基或者氨基的有机羧酸类。
5、可选的，缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
6、可选的，有机活性胺包括：甲胺、乙胺、三乙胺、三乙醇胺、异丁胺、叔丁胺、三丁胺、二丙胺、二甲胺、二乙二醇胺、单乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙胺、二异丁胺、苯胺、五甲基二亚乙基三胺、乙酰乙酰胺、氨基甲酸铵、吡咯烷二硫氨基甲酸铵、n-甲基乙酰乙酰胺和硫代苯甲酸四甲基铵中的一种或者多种组合。
7、可选的，偶极溶剂包括：n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰吗啉、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二甲基乙酰胺、碳酸亚丙酯和环丁砜和四氢呋喃的一种或者多种组合。
8、可选的，极性溶剂采用醇醚类极性溶剂。
9、相应的，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；在衬底上形成第一结构层，在第一结构层上形成第二结构层，第一结构层的材料内含硅，第二结构层的材料内含铝；对第二结构层和第一结构层进行刻蚀处理，在第二结构层和第一结构层内形成沟槽；在刻蚀处理之后，对第一结构层表面和第二结构层表面进行第一清洗处理，第一清洗处理采用的清洗液包括：螯合剂、缓蚀剂、有机活性胺、偶极溶剂、极性溶剂以及水。
10、可选的，第一结构层包括形成在衬底上的鳍部，形成在衬底上的隔离层，隔离层覆盖鳍部的部分侧壁。
11、可选的，第二结构层为形成在衬底上且横跨鳍部的栅极结构，沟槽位于相邻鳍部之间的栅极结构内和隔离层内。
12、可选的，经过第一清洗处理之后，在第二结构层的表面形成氧化层。
13、可选的，第一清洗处理的清洗的时间为1min至6min，使用温度为30℃至55℃。
14、可选的，螯合剂的质量百分比为0.1％至1％、缓蚀剂的质量百分比为0.1％至3％、有机活性胺的质量百分比为0.5％至5％、偶极溶剂的质量百分比为1％至50％、极性溶剂的质量百分比为1％至40％，其余为水。
15、可选的，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。
16、可选的，缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
17、可选的，在进行第一清洗处理之后，还包括对第一结构层表面和第二结构层表面进行第二清洗处理。
18、可选的，第二清洗处理采用氢氟酸作为清洗液，氢氟酸的浓度为50ppm至1000ppm，清洗时间为0.1min至1min，使用温度为23℃至40℃。
19、可选的，第二清洗处理采用氨水和水的混合液作为清洗液，氨水的质量百分比为1％至6％，清洗时间为0.1min至2min，使用温度为23℃至70℃。
20、可选的，经过第二清洗处理之后，还包括在沟槽内填充介质层。
21、可选的，刻蚀处理采用等离子体刻蚀工艺。
22、与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：
23、本专利技术提供的清洗液用于清洗含有铝界面的沟槽，其中清洗液包括螯合剂、缓蚀剂、有机活性胺、偶极溶剂、极性溶剂以及水，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铝界面的损伤作用；并且有机活性胺使得清洗液能够呈碱性，使得铝界面得到氧化形成氧化层，偶极溶剂大大增加了金属离子化合物在清洗液中的溶解度，极性溶剂大大降低了清洗液的表面张力，使得沟槽的清洗效果更好，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。
24、本专利技术形成方法的技术方案中，对第二结构层和第一结构层进行刻蚀处理，在第二结构层和第一结构层内同时形成沟槽，沟槽的底部延伸到衬底内，其中第一结构层的材料内含硅材料，第二结构层的材料内含铝材料；进行刻蚀处理之后，对第一结构层表面和第二结构层表面进行第一清洗处理，其中第一清洗处理采用的清洗液包括：螯合剂、缓蚀剂、有机活性胺、偶极溶剂、极性溶剂以及水；由于第二结构层在刻蚀的作用下表面会有含铝的残留物，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；并且有机活性胺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，偶极溶剂大大增加了金属离子化合物在清洗液中的溶解度，极性溶剂大大降低了清洗液的表面张力，使得沟槽的清洗效果更好，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，用于清洗含有铝界面的沟槽，其特征在于，包括：螯合剂、缓蚀剂、有机活性胺、偶极溶剂、极性溶剂以及水。
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％、所述有机活性胺的质量百分比为0.5％至5％、所述偶极溶剂的质量百分比为1％至50％、所述极性溶剂的质量百分比为1％至40％，其余为水。
3.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述螯合剂包括含有羟基或者氨基的有机羧酸类。
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.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述有机活性胺包括：甲胺、乙胺、三乙胺、三乙醇胺、异丁胺、叔丁胺、三丁胺、二丙胺、二甲胺、二乙二醇胺、单乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙胺、二异丁胺、苯胺、五甲基二亚乙基三胺、乙酰乙酰胺、氨基甲酸铵、吡咯烷二硫氨基甲酸铵、N-甲基乙酰乙酰胺和硫代苯甲酸四甲基铵中的一种或者多种组合。
6.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述偶极溶剂包括：N-甲
7.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述极性溶剂采用醇醚类极性溶剂。
8.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括步骤：
9.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，第一结构层包括形成在所述衬底上的鳍部，形成在所述衬底上的隔离层，所述隔离层覆盖所述鳍部的部分侧壁。
10.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二结构层为形成在所述衬底上且横跨所述鳍部的栅极结构，所述沟槽位于相邻所述鳍部之间的所述栅极结构内和所述隔离层内。
11.如权利要求10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，在所述第二结构层的表面形成氧化层。
12.如权利要求8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℃。
13.如权利要求8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％、所述有机活性胺的质量百分比为0.5％至5％、所述偶极溶剂的质量百分比为1％至50％、所述极性溶剂的质量百分比为1％至40％，其余为水。
14.如权利要求8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。
15.如权利要求8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。
16.如权利要求8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。
17.如权利要求16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，清洗时间为0.1min至1min，使用温度为23℃至40℃。
18.如权利要求16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氨水和水的混合液作为清洗液，所述氨水的质量百分比为1％至6％，清洗时间为0.1min至2min，使用温度为23℃至70℃。
19.如权利要求16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，还包括在所述沟槽内填充介质层。
20.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述刻蚀处理采用等离子体刻蚀工艺。
...【技术特征摘要】
1.一种清洗液，用于清洗含有铝界面的沟槽，其特征在于，包括：螯合剂、缓蚀剂、有机活性胺、偶极溶剂、极性溶剂以及水。
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％、所述有机活性胺的质量百分比为0.5％至5％、所述偶极溶剂的质量百分比为1％至50％、所述极性溶剂的质量百分比为1％至40％，其余为水。
3.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述螯合剂包括含有羟基或者氨基的有机羧酸类。
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.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述有机活性胺包括：甲胺、乙胺、三乙胺、三乙醇胺、异丁胺、叔丁胺、三丁胺、二丙胺、二甲胺、二乙二醇胺、单乙醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙胺、二异丁胺、苯胺、五甲基二亚乙基三胺、乙酰乙酰胺、氨基甲酸铵、吡咯烷二硫氨基甲酸铵、n-甲基乙酰乙酰胺和硫代苯甲酸四甲基铵中的一种或者多种组合。
6.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述偶极溶剂包括：n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰吗啉、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二甲基乙酰胺、碳酸亚丙酯和环丁砜和四氢呋喃的一种或者多种组合。
7.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述极性溶剂采用醇醚类极性溶剂。
8.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括步骤：
9.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，第一结构层包括形成在所述衬底上的鳍部，形成在所述衬底上的隔离层，所述隔离层覆盖所述鳍部的部分侧壁。
10.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二结构层为形成在所述衬底上且横跨所述鳍部的栅极结构，所述沟槽位于相邻所述鳍部之间的所述栅极结构内和所述隔离层内。
...
【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：
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。