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【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通孔后的湿法清洗处理为例进行说明。用无定型硅作为硬掩膜层,以cf4等作为刻蚀气体采用干法蚀刻工艺进行刻蚀,从而实现图形的传递,但是在刻蚀后必然会在通孔的内壁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的过程中,清洗液会将硬掩膜层消耗掉,造成硬掩膜层的损伤,影响图形传递的准确性。
5、所以,如何降低清洗液对图形传递准确性的影响就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
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,用于清洗含硅材料的界面,包括:螯合剂、有机胺类以及水,清洗液的ph值范围为5至7。
3、可选的,还包括缓蚀剂,缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
4、可选的,螯合剂的质量百分比为0.1%至5%,缓蚀剂的质量百分比为0.1%至3%,有机胺类的质量百分比为0.5%至2%,剩余为水。
5、可选的,螯合剂含有多种官能团,官能团包括羟基和氨基的有机羧酸类或磺酸类。
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,衬底上具有器件层;在器件层表面形成第一掩膜层,第一掩膜层内含有金属元素;在第一掩膜层上形成介质层;在介质层上形成图形化的第二掩膜层,第二掩膜层的材料内含有硅;以第二掩膜层为掩膜刻蚀介质层,直至暴露出第一掩膜层顶部表面;在刻蚀介质层之后,对第一掩膜层表面和第二掩膜层表面进行清洗处理,清洗处理采用的清洗液包括:螯合剂、有机胺类以及水,清洗液的ph值范围为5至7。
7、可选的,器件层包括形成在衬底上的鳍部,形成在衬底上且横跨鳍部的栅极结构,以及位于栅极结构两侧的鳍部内的源漏掺杂层。
8、可选的,第一掩膜层的材料为tin、tio2、aln和al2o3中的一种或者多种组合。
9、可选的,第二掩膜层的材料为无定型硅。
10、可选的,清洗液还包括缓蚀剂,缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
11、可选的,清洗液中螯合剂的质量百分比为0.1%至5%,缓蚀剂的质量百分比为0.1%至3%,有机胺类的质量百分比为0.5%至2%,剩余为水。
12、可选的,缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
13、可选的,清洗处理的清洗的时间为0.5min至2min,使用温度为30℃至55℃。
14、可选的,螯合剂含有多种官能团,官能团包括羟基、氨基。
15、可选的,形成图形化的第二掩膜层的方法包括:在介质层上形成初始第二掩膜层,在初始第二掩膜层形成图形层,以图形层为掩膜刻蚀初始第二掩膜层,形成第二掩膜层。
16、可选的,形成图形化的第二掩膜层的方法包括:在介质层上形成初始第二掩膜层,在初始掩膜层上形成牺牲层,在牺牲层上形成间隔层,在间隔层的侧壁上形成侧墙,去除间隔层,以侧墙为掩膜刻蚀牺牲层,在牺牲层内形成暴露出底部初始第二掩膜层的牺牲层开口,去除侧墙,以刻蚀后的牺牲层为掩膜,刻蚀初始第二掩膜层,形成第二掩膜层。
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,在以第二掩膜层为掩膜刻蚀介质层暴露出第一掩膜层的顶部表面后,其中第一掩膜层内含有金属元素,第二掩膜层的材料内含有硅,在经过刻蚀处理之后,对第一掩膜层表面和第二掩膜层表面进行清洗处理,清洗处理采用的清洗液包括:螯合剂、有机胺类以及水,清洗液的ph值范围为5至7;第二掩膜层由于自身的活泼性会在表面形成一层氧化保护层,一方面可以利用清洗液提供的弱酸性环境可以抑制氧化保护层和第二掩膜层的消耗,提升刻蚀后第二掩膜层上图形的准确性,利于图形的准确传递;另外一方面螯合剂和有机胺类能够与刻蚀后残留的副产物进行反应,实现残留物的溶解,提升了清洗的清洁度且提升了最终形成的半导体器件的质量,具有较广泛的适用性。
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1.一种清洗液,用于清洗含硅材料的界面,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,还包括缓蚀剂,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
3.如权利要求2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5%,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0.5%至2%,剩余为水。
4.如权利要求1所述的清洗液,其特征在于,所述螯合剂含有多种官能团,所述官能团包括羟基和氨基的有机羧酸类或磺酸类。
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,所述器件层包括形成在所述衬底上的鳍部,形成在所述衬底上且横跨所述鳍部的栅极结构,以及位于所述栅极结构两侧的所述鳍部内的源漏掺杂层。
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,所述第一掩膜层的材料为TiN、TiO2、AlN和Al2O3中的一种或者多种组合。
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,所述第二掩膜层的材料为无
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,所述清洗液还包括缓蚀剂,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
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,所述清洗液中所述螯合剂的质量百分比为0.1%至5%,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0.5%至2%,剩余为水。
11.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
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,所述清洗处理的清洗的时间为0.5min至2min,使用温度为30℃至55℃。
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,所述螯合剂含有多种官能团,所述官能团包括羟基、氨基。
14.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成图形化的所述第二掩膜层的方法包括:在所述介质层上形成初始第二掩膜层,在所述初始第二掩膜层形成图形层,以所述图形层为掩膜刻蚀所述初始第二掩膜层,形成所述第二掩膜层。
15.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成图形化的所述第二掩膜层的方法包括:在所述介质层上形成初始第二掩膜层,在所述初始掩膜层上形成牺牲层,在所述牺牲层上形成间隔层,在所述间隔层的侧壁上形成侧墙,去除所述间隔层,以所述侧墙为掩膜刻蚀所述牺牲层,在所述牺牲层内形成暴露出底部所述初始第二掩膜层的牺牲层开口,去除所述侧墙,以刻蚀后的所述牺牲层为掩膜,刻蚀所述初始第二掩膜层,形成所述第二掩膜层。
...【技术特征摘要】
1.一种清洗液,用于清洗含硅材料的界面,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,还包括缓蚀剂,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
3.如权利要求2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5%,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0.5%至2%,剩余为水。
4.如权利要求1所述的清洗液,其特征在于,所述螯合剂含有多种官能团,所述官能团包括羟基和氨基的有机羧酸类或磺酸类。
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,所述器件层包括形成在所述衬底上的鳍部,形成在所述衬底上且横跨所述鳍部的栅极结构,以及位于所述栅极结构两侧的所述鳍部内的源漏掺杂层。
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,所述第一掩膜层的材料为tin、tio2、aln和al2o3中的一种或者多种组合。
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,所述第二掩膜层的材料为无定型硅。
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,所述清洗液还包括缓蚀剂,所述缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
10.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法,其特...
【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:
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