CN118016514A - 半导体器件的形成方法及清洗液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体器件的形成方法及清洗液,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。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种半导体器件的形成方法及清洗液。
背景技术
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。
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。
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。
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。
发明内容
本发明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。
为解决上述问题,本发明提供一种清洗液,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。
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。
可选的,螯合剂包括含有羟基或者氨基的有机羧酸类。
可选的,缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
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。
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。
可选的,极性溶剂采用醇醚类极性溶剂。
相应的,本发明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。
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。
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。
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。
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℃。
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。
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。
可选的,缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
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。
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℃。
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℃。
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。
可选的,刻蚀处理采用等离子体刻蚀工艺。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明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。
本发明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。
附图说明
图1是一种半导体器件的形成过程结构示意图;
图2至图9是本发明一实施例中半导体器件的形成过程结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术,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,采用氢氟酸(HF)作为清洗液对半导体器件进行湿法清洗,清洗的效果差并且导致接触孔底部的栅极结构也遭到损伤,造成半导体器件的电性变差,良率降低。
请参考图1,衬底100,位于衬底100上鳍部101;位于衬底100上的隔离层102,隔离层102覆盖鳍部101的部分侧壁;位于衬底100上的栅极结构103,栅极结构103横跨鳍部102;刻蚀栅极结构域103在栅极结构103内形成沟槽104。
然而,在形成沟槽104的过程中,通常采用CF4等作为刻蚀气体进行刻蚀,这就会导致会在沟槽104的内壁和底部上表面形成大量的聚合物残留物,这些聚合物残留物包括含有金属的残留物和含有硅的残留物,采用稀释的氢氟酸作为清洗液进行湿法清洗,只能去除含有硅的残留物,而大量的金属的残留物无法去除;同时又由于沟槽104的深度较深,也给清洗带来一定的难度,降低最终的清洗效果。
在此基础上,本发明提供一种半导体器件的形成方法,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,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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细地说明。
首先,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。
在本实施例中,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。
在本实施例中,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。
在本实施例中,螯合剂、缓蚀剂、有机活性胺、偶极溶剂以及极性溶剂选择上述的质量百分比的原因在于螯合剂太少会导致对蚀刻后金属残留物的溶解能力不足,螯合剂太多会导致酸性太强对钴金属腐蚀;缓蚀剂太少会导致对钴金属的腐蚀抑制能力不足,缓蚀剂太多会导致残留在表面。有机活性胺太少会导致对蚀刻残留物的碳链裂解能力不足,有机活性胺太多会导致碱性太强腐蚀含铝金属;偶极溶剂太少会导致对蚀刻后金属残留物的去除能力不足,偶极溶剂太多会导致有机活性胺的水解程度降低而减弱清洗效果;极性溶剂太少会导致清洗液的表面张力太大而无法对较深沟槽的清洗效果减弱,极性溶剂太多会导致有机活性胺的水解程度降低而减弱清洗效果。
在本实施例,螯合剂包括含有羟基或者氨基的有机羧酸类。
具体的,螯合剂可以为组氨酸、1,2-环己二胺四乙酸、2,2’-氮烷二基二乙酸、乙二胺四乙酸、艾提壮酸、甲烷磺酸、羟基喹啉磺酸、磺基柳酸、柳酸、乳酸、柠檬酸和苹果酸中的一种或者多种组合。
在本实施例中,缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
具体的,缓蚀剂可以为苯并三唑、5-甲基-苯并三唑、1,2,4-三唑、1-羟基苯并三唑、3-氨基-1H-1,2,4-三唑、3,5--二氨基-1,2,4-三唑、苯甲基三唑、5-苯基-苯并三唑、5-硝基-苯并三唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,4-三唑、2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑、1-氨基-1,2,3-三唑、1-氨基-5-甲基-1,2,3-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑、3-异丙基-1,2,4-三唑he 5-苯基-硫醇-苯并三唑中的一种或者多种组合,其中卤基选自氟、氯、溴及碘的卤基苯并三唑和萘三唑。
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。
在本实施例中,有机活性胺可以选用甲胺。
偶极溶剂包括:N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-甲酰吗啉(NFM)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DSMO)、二甲基乙酰胺(DMAc)、碳酸亚丙酯、环丁砜和四氢呋喃中的一种或者多种组合。
在本实施例中,偶极溶剂可以选用N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
在本实施例中,极性溶剂采用醇醚类极性溶剂。
具体的,极性溶剂可以包含:1-甲氧基-2-丁醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、2-(萘-6-氧基)聚乙氧基乙醇、2-(己氧基)乙醇、2-甲氧基-1-丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、丁基二甘醇、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇单苄基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单异丁基醚、二乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单丙基醚、二丙二醇二异丙基醚、二丙二醇单异丙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单丁基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚、乙二醇单甲基醚、单丙基醚、聚乙二醇单甲基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇、四氢糠醇、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇乙二醇单甲基醚乙酸酯、三乙二醇单甲基醚和三丙二醇单甲基醚中的一种或者多种组合。
图2至图9是本发明一实施例中半导体器件的形成过程结构示意图。
首先,请参考图2,提供衬底200。
在本实施例中,衬底200的材料为硅。
在其他实施例中,衬底200还可以是硅、锗、锗化硅、砷化镓等半导体材料中的一种或者多种组合。
在衬底上形成第一结构层,第一结构层包括形成在衬底上的鳍部201,形成在衬底上的隔离层202,隔离层202覆盖鳍部201的部分侧壁,具体形成过程请参考图3至图4。
请参考图3,在衬底200上形成鳍部201。
在本实施例中,形成鳍部201的方法包括在衬底200上形成鳍部材料膜(未图示),在鳍部材料膜上形成图形化层(未图示);以图形化层为掩膜,刻蚀鳍部材料膜以形成鳍部201。
请参考图4,在衬底200上形成隔离层202,隔离层202覆盖鳍部201的部分侧壁表面且顶部表面低于鳍部201的顶部表面。
在本实施例,隔离层202的材料含有硅。
在本实施例中,隔离层202的材料为氧化硅。
形成隔离层202的方法包括:在衬底200上形成覆盖鳍部201的隔离层膜(未图示);回刻蚀隔离层膜,形成隔离层202。
形成隔离层膜的工艺为沉积工艺,如流体化学气相沉积工艺。采用流体化学气相沉积工艺形成隔离层膜,使隔离层膜的填充性能较好。
请参考图5,在第一结构层上形成第二结构层203。
在本实施例中,第二结构层203为形成在衬底上且横跨鳍部的栅极结构。
在本实施例中,第二结构层203的材料内含铝,具体的第二结构层203包括形成在鳍部201表面的栅介质层204,形成在栅介质层204表面的第一阻挡层205,形成在第一阻挡层205表面的第二阻挡层206以及形成在第二阻挡层206表面的金属层207。
在本实施例中,栅介质层204的材料为HfO。
在本实施例中,第一阻挡层205的材料为TaN。
在本实施例中,第二阻挡层206的材料为TiAl。
在本实施例中,金属层207的材料为W。
请参考图6,对第二结构层203和第一结构层进行刻蚀处理,在第二结构层203和第一结构层内形成沟槽208。
在本实施例中,刻蚀处理采用等离子体刻蚀工艺。
在本实施例中,对第二结构层203和第一结构层进行刻蚀处理,第二结构层203和第一结构层内形成沟槽208,将第二结构层203进行切割。
在本实施例中,刻蚀处理的工艺参数包括:采用的气体包括CF4气体、CH3F气体和O2,CF4气体的流量为5sccm~100sccm,CH3F气体的流量为8sccm~50sccm,O2的流量为10sccm~100sccm,腔室压强为10mtorr~2000mtorr,源射频功率为50W~300W,偏置电压为30V~100V,时间为4秒~50秒。
在本实施例中,在经过刻蚀处理之后,在沟槽208侧壁的第二结构层203表面残留有金属刻蚀副产物209,在第一结构层表面残留有硅刻蚀副产物210。
请参考图7,对第一结构层表面和第二结构层203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。
在本实施例中,由于第一结构层在刻蚀的作用下表面的金属刻蚀副产物209(即含铝的残留物),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。
在本实施例中,经过第一清洗处理中,金属刻蚀副产物209得到有效地清除。
在本实施例中,第一清洗处理的清洗的时间为1min至6min,使用温度为30℃至55℃。
在本实施例中,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。
在本实施例中,螯合剂、缓蚀剂、有机活性胺、偶极溶剂以及极性溶剂选择上述的质量百分比的原因在于螯合剂太少会导致对蚀刻后金属残留物的溶解能力不足,螯合剂太多会导致酸性太强对钴金属腐蚀;缓蚀剂太少会导致对钴金属的腐蚀抑制能力不足,缓蚀剂太多会导致残留在表面。有机活性胺太少会导致对蚀刻残留物的碳链裂解能力不足,有机活性胺太多会导致碱性太强腐蚀含铝金属;偶极溶剂太少会导致对蚀刻后金属残留物的去除能力不足,偶极溶剂太多会导致有机活性胺的水解程度降低而减弱清洗效果;极性溶剂太少会导致清洗液的表面张力太大而无法对较深沟槽的清洗效果减弱,极性溶剂太多会导致有机活性胺的水解程度降低而减弱清洗效果。
在本实施例,螯合剂包括含有羟基或者氨基的有机羧酸类。
具体的,螯合剂可以为组氨酸、1,2-环己二胺四乙酸、2,2’-氮烷二基二乙酸、乙二胺四乙酸、艾提壮酸、甲烷磺酸、羟基喹啉磺酸、磺基柳酸、柳酸、乳酸、柠檬酸和苹果酸中的一种或者多种组合。
在本实施例中,缓蚀剂为苯丙三唑或苯丙三唑的衍生物。
具体的,缓蚀剂可以为苯并三唑、5-甲基-苯并三唑、1,2,4-三唑、1-羟基苯并三唑、3-氨基-1H-1,2,4-三唑、3,5-二氨基-1,2,4-三唑、苯甲基三唑、5-苯基-苯并三唑、5-硝基-苯并三唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,4-三唑、2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑、1-氨基-1,2,3-三唑、1-氨基-5-甲基-1,2,3-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑、3-异丙基-1,2,4-三唑he5-苯基-硫醇-苯并三唑中的一种或者多种组合,其中卤基选自氟、氯、溴及碘的卤基苯并三唑和萘三唑。
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。
在本实施例中,有机活性胺可以选用甲胺。
偶极溶剂包括:N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-甲酰吗啉(NFM)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DSMO)、二甲基乙酰胺(DMAc)、碳酸亚丙酯、环丁砜和四氢呋喃中的一种或者多种组合。
在本实施例中,偶极溶剂可以选用N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
在本实施例中,极性溶剂采用醇醚类极性溶剂。
具体的,极性溶剂可以包含:1-甲氧基-2-丁醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、2-(萘-6-氧基)聚乙氧基乙醇、2-(己氧基)乙醇、2-甲氧基-1-丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、丁基二甘醇、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇单苄基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单异丁基醚、二乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单丙基醚、二丙二醇二异丙基醚、二丙二醇单异丙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单丁基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚、乙二醇单甲基醚、单丙基醚、聚乙二醇单甲基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇、四氢糠醇、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇乙二醇单甲基醚乙酸酯、三乙二醇单甲基醚和三丙二醇单甲基醚中的一种或者多种组合。
在本实施例中,经过第一清洗处理之后,在第二结构层203的表面形成氧化层(图中未示出)。
请参考图8,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203表面进行第二清洗处理。
在本实施例中,经过第二清洗处理之后,在第一结构层表面残留有硅刻蚀副产物210得要有效的去除。
在本实施例中,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℃。
在其他实施例中,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℃。
请参考图9,经过第二清洗处理之后,还包括在沟槽208内填充介质层211。
在本实施例中,介质层211的材料为氮化硅。
在其他实施例中,介质层211的材料还可为碳化硅、氮氧化硅等。
在本实施例中,形成介质层211的工艺为原子层沉积工艺,具体的工艺参数:采用的气体为SiH2Cl2和NH3的混合气体,混合气体的流量为1500sccm~4000sccm,压强为1mtorr~10mtorr,温度为200摄氏度~600摄氏度,沉积次数为30次~100次。
原子层沉积工艺具有良好的阶梯覆盖性,成膜均匀,形成的隔离层,在沟槽208内的填充效果好。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (20)
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:
提供衬底;
在所述衬底上形成第一结构层,在所述第一结构层上形成第二结构层,所述第一结构层的材料内含硅,所述第二结构层的材料内含铝;
对所述第二结构层和所述第一结构层进行刻蚀处理,在所述第二结构层和所述第一结构层内形成沟槽;
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、有机活性胺、偶极溶剂、极性溶剂以及水。
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。
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