DE19817486C2 - Chemische Reinigungs- und Ätzlösung für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen und ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mittels derselben - Google Patents

Chemische Reinigungs- und Ätzlösung für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen und ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mittels derselben

Info

Publication number
DE19817486C2
DE19817486C2 DE19817486A DE19817486A DE19817486C2 DE 19817486 C2 DE19817486 C2 DE 19817486C2 DE 19817486 A DE19817486 A DE 19817486A DE 19817486 A DE19817486 A DE 19817486A DE 19817486 C2 DE19817486 C2 DE 19817486C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor devices
lower electrode
etching solution
chemical cleaning
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19817486A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19817486A1 (de
Inventor
Joon-Ing Kil
Pil-Kwon Jun
Min-Sang Yun
Young-Hwan Yun
Gyu-Hwan Kwack
Sang-Moon Chon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of DE19817486A1 publication Critical patent/DE19817486A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19817486C2 publication Critical patent/DE19817486C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H01L21/02071—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation, e.g. RIE, of conductive layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • H01L21/02063—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers the processing being the formation of vias or contact holes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine chemische Reinigungs- und Ätzlösung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen sowie ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mittels derselben und insbesondere eine Reinigungszusammensetzung, die eine Mischung aus HF, H2O2, IPA (Isopropylalkohol) und H2O umfaßt, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mittels derselben.
Ein DRAM ist eine der Halbleiterspeichervorrichtungen, deren Einheitszelle zur Speicherung von Information einen MOS- Transistor und einen Kondensator umfaßt. Mit dem jüngsten Trend zur Hochintegration von Halbleitervorrichtungen nimmt der Platzbedarf der Einheitszelle immer mehr ab. Dementsprechend sind neben der Wahl eines Materials mit hoher Kapazität viele Versuche und Anstrengungen zur Vergrößerung des effektiven Raums des Kondensators unternommen worden, um eine ausreichende Speicherkapazität mit der Verringerung des Platzbedarfes des Kondensators in einer Einheitszelle zu verwirklichen.
Um den effektiven Raum des Kondensators zu erhöhen, sind bislang Verfahren wie das Anätzen der unteren Seite der Speicherelektrode, die als untere Elektrode des Kondensators verwendet wird, oder das Ausbilden einer aus Polysilicium hergestellten halbkugelförmigen Siliciumschicht auf der Oberfläche der unteren Elektrode getestet worden.
Um die hohe Qualität von Halbleitervorrichtungen mit dem Trend zu ihrer Hochintegration zu verwirklichen und um die verschiedenen Arten von Schmutzstoffen wie Partikeln, Metallverunreinigungen, organischen Materialien, Feuchtigkeit etc., die während des Fertigungsverfahrens der Halbleitervorrichtungen erzeugt werden, sowie um den nativen Oxidfilm, der für dieses Verfahren überflüssig ist, zu entfernen, werden eine Vielzahl chemischer Reinigungsverfahren durchgeführt.
Üblicherweise wird Standard Cleaning Solution (eine Mischung aus NH4OH, H2O2 und H2O, die als SC-1 bezeichnet wird) weltweit in den meisten Fertigungsanlagen für Halbleitervorrichtungen als Chemikalie für die oben erwähnte chemische Reinigung beim Herstellungsverfahren für Halbleitervorrichtungen verwendet.
Wenn jedoch das Reinigungsverfahren nach der. Bildung der halbkugelförmigen Silicium-Schicht (hemisphere-shaped silicon - HSG-Si) durchgeführt wird, ergibt sich das Problem, daß der effektive Raum des Kondensators reduziert ist, da die bereits gebildete halbkugelförmige Silicium-Schicht aufgrund der chemischen Eigenschaften der Inhaltsstoffe von SC-1 verbraucht ist. Mit anderen Worten, ein Oxidfilm (SiO2) wird auf der Oberfläche des HSG-Si-Films durch die Reaktion des H2O2, einem der Inhaltsstoffe von SC-1, mit dem Silicium des HSG-Si gebildet. Das heißt, Wasserstoffperoxid wird ionisiert (H2O2 = H+ + HO2 - ) und das Silicium reagiert mit diesem, um so den Oxidfilm auszubilden (Si + 2HO2 - = 2OH- + SiO2, Si + 2H2O2 = 2 H2O + SiO2). Da der auf dem HSG-Si-Film ausgebildete Oxidfilm durch den darauf folgenden Reinigungsprozeß entfernt wird, ist infolge dessen der effektive Raum des Kondensators, der auf der Oberfläche des HSG-Si-Films ausgebildet wird, verringert.
Daher ist es notwendig, den Reinigungsprozeß zur Entfernung der Partikel, Metallverunreinigungen, organischen Materialien, des nativen Oxidfilms etc. von der Wafer- Oberfläche durchzuführen, um Halbleitervorrichtungen von hoher Qualität zu erhalten. Zudem ist es sehr wichtig, den Reinigungszustand im Halbleiter-Reinraum zu verbessern.
Aus US 5,158,100 ist es bekannt, aus Fluorwasserstoff (HF), Wasserstoffperoxid (H2O2) und Alkohol (ROH) eine Lösung zum, Ätzen und u. a. zum Entfernen von natürlichen Oxidschichten herzustellen. Allerdings werden in US 5,158,100 weder Angaben oder Hinweise bezüglich der Anteile der Komponenten gemacht, noch wird der Alkohol (ROH) näher erläutert.
Ferner ist aus GB 2 291 738 A ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators bekannt, der in hoch integrierten Halbleitervorrichtungen eingesetzt werden kann.
Aus EP 0 630 055 A2 ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung von polykristallinem Silicium bekannt, das eine aufgerauhte Oberfläche besitzt, das zur Herstellung einer Kondensatorelektrode verwendet werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine chemische Reinigungs- und Ätzlösung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen bereitzustellen, die eine ausgezeichnete Reinigungswirksamkeit hat.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine chemische Reinigungs- und Ätzlösung für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen bereitzustellen, und dabei nicht den Verlust des HSG-Si-Films während des Reinigungsverfahrens zu verursachen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine chemische Reinigungs- und Ätzlösung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen bereitzustellen, wobei ein einfacher Fabrikationsprozeß verwirklicht ist.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls, eine chemische Reinigungs- und Ätzlösung für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen bereitzustellen, wobei das Reinigungsverfahren unter Verwendung der chemischen Reinigungs- und Ätzlösung der vorliegenden Erfindung nicht die Reduktion des effektiven Raums des Kondensators verursacht.
Um diese und andere Vorteile zu erzielen und in Übereinstimmung mit der Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wie verwirklicht und ausführlich beschrieben, umfaßt eine chemische Reinigungs- und Ätzlösung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, die nachfolgend auch als Reinigungsmittelzusammensetzung bezeichnet wird, eine Mischung aus 0,01 bis 10 Gewichtsprozent HF, 1 bis 10 Gewichtsprozent H2O2, 0,01 bis 30 Gewichtsprozent IPA (Isopropylalkohol) und dem prozentualen Restanteil auf 100 Gew.-% H2O.
Insbesondere wird die Konzentration der HF in der Reinigungsmittelzusammensetzung an den anzuätzenden Gegenstand und dem Reinigungszweck angepaßt, und bevorzugt können verschiedene Mischungsverhältnisse der Reinigungsmittelzusammensetzung wie folgt angewendet werden; 0,2 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA (Isopropylalkohol) und H2O als prozentualer Restanteil; oder 0,5 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 3 0 Gew.-% IPA (Isopropylalkohol) und H2O als Restprozentsatz; oder 0,9 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA (Isopropylalkohol) und H2O als prozentualer Restanteil.
Ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen umfaßt die Schritte: a) Ausbilden einer unteren strukturierten Elektrode eines Kondensators durch Abscheiden eines ersten leitfähigen Materials auf einem isolierenden Film eines Halbleitersubstrats mit in dem isolierenden Film ausgebildeten Kontaktlöchern und Strukturieren der unteren Elektrode; b) Unterätzen der unteren Elektrode durch Ätzen einiger Bereiche des isolierenden Films unter Verwendung des strukturierten unteren Elektrode als Ätzmaske und einer Reinigungsmittelzusammensetzung, und ebenfalls unter Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung, Reinigen der exponierten Oberfläche der unteren Elektrode; und c) Ausbilden eines dielektrischen Films auf der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode, wobei die Reinigungsmittelzusammensetzung zum Ausführen des Unterätzens und des gleichzeitigen Reinigungsverfahrens das folgende Mischungsverhältnis umfaßt:
0,01 bis 10 Gew.-% HF, 1 bis 10 Gew.-% H2O2, 0,01 bis 30 Gew.-% IPA und der verbleibende prozentuale Anteil H2O. Bevorzugt sind 0,9 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und der verbleibende prozentuale Anteil H2O.
Der isolierende Film, der durch Unterätzen geätzt wird, ist z. B. HTO und zudem kann ein anderer dazwischenliegender isolierender Film unter dem HTO vorkommen. Für den ersten isolierenden Film kann Polysilicium oder amorphes Silicium verwendet werden, wobei in dieses Störstellen eingebracht werden können.
Die Methode zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen umfaßt weiterhin die Schritte a) Bildung eines halbkugelförmigen gekörnten Si-Films (HSG-Si) auf der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode nach dem Reinigen der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode, und b) Entfernen des auf der Oberfläche der unteren Elektrode gebildeten Oxidfilms unter Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung bei gleichzeitiger Reinigung derselben.
Die Reinigungsmittelzusammensetzung umfaßt die Mischung aus 0,5 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und dem Restprozentsatz H2O.
Ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen umfaßt die Schritte: a) Ausbilden einer unteren strukturierten Elektrode eines Kondensators durch Ablagern eines ersten leitfähigen Materials auf einem isolierenden Film eines Halbleitersubstrats mit in dem isolierenden Film ausgebildeten Kontaktlöchern und Strukturieren der unteren Elektrode; b) Ausbilden einer halbkugelförmigen gekörnten Si-Schicht (HSG-Si) auf der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode; c) Unterätzen der unteren Elektrode durch Ätzen einiger Bereiche des isolierenden Films unter Verwendung einer Reinigungsmittelzusammensetzung bei gleichzeitigem Entfernen der auf der unteren Elektrode gebildeten Oxidschicht und Reinigen derselben, und d) Ausbilden eines dielektrischen Films auf der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode, wobei die Reinigungsmittelzusammensetzung die Mischung aus 0,9 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und dem verbleibenden Prozentsatz H2O umfaßt.
Es sollte selbstverständlich sein, daß sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erklärend sind, und die Erfindung, wie sie beansprucht wird, näher erläutern sollen.
In den beigefügten Zeichnungen stellen Fig. 1 bis 5 Querschnittsansichten von Strukturen dar, um den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen zu zeigen.
An dieser Stelle wird nun im Detail auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen erläutert sind, Bezug genommen.
Die chemische Reinigungs- und Ätzlösung umfaßt die Mischung von 0,01 bis 10 Gew.-% HF, 1 bis 10 Gew.-% H2O2, 0,01 bis 30 Gew.-% IPA und H2O im prozentualen Restanteil. Die HF dient generell zur Entfernung des Oxidfilms, zur Steigerung der Passivierung auf der Wafer-Oberfläche und zur Reduzierung der Adhäsion oder zur Zugabe der Störstellen. Die Reinheit der HF, die die übliche und kommerziell erhältliche ist, beträgt 49%.
Das H2O2 wird zur Verstärkung der Wirksamkeit bei der Entfernung von Metallen wie z. B. Kupfer verwendet und da es aufgrund der Erzeugung von naszierendem Sauerstoff durch seine Selbstzersetzung selbst als starkes Oxidationsmittel wirkt, kann es ebenfalls die Reinheit aufweisen, die kommerziell erhältlich ist.
Der Isopropylalkohol (IPA) setzt die Konzentration von verunreinigenden Partikeln sowie die freie Oberflächenenergie der Wafer-Oberfläche herab, wodurch er die Reinigungswirksamkeit optimiert.
Die chemische Reinigungs- und Ätzlösung wird hergestellt, indem zuerst IPA und deionisiertes Wasser gemischt werden, dann H2O2 zu dieser Mischung und anschließend HF zugegeben wird.
Bei der Herstellung der chemischen Reinigungs- und Ätzlösung wird von den Inhaltsstoffen der Zusammensetzung insbesondere die Konzentration der HF gemäß dem Anwendungszweck angepaßt. Gemäß einzelnen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Mischungsverhältnis in der chemischen Reinigungs- und Ätzlösung wie folgt variiert werden:
  • 1. 0,2 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und der verbleibende prozentuale Anteil H2O;
  • 2. 0,5 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und der verbleibende prozentuale Anteil H2O;
  • 3. 0,9 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und der verbleibende prozentuale Anteil H2O.
Als Reinigungsmittelzusammensetzung wird für die Reinigung und die Entfernung des Oxidfilms hauptsächlich eine solche mit einem Anteil von 0,5 Gew.-% HF verwendet, und eine mit einem Anteil von 0,9 Gew.-% HF für das Anätzen und die Reinigung.
Ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung sei im Detail mittels der Fig. 1 bis 5 veranschaulicht. Die Fig. 1 bis 5 zeigen von den Halbleiterspeichervorrichtungen ein DRAM, und insbesondere ist ein Teil eines Kondensators des DRAM veranschaulicht.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein isolierender Film 12 auf einem Halbleitersubstrat 10 gebildet. Für das Halbleitersubstrat 10 wird ein Siliciumsubstrat verwendet, und in der aktiven Region des Elements können Störstellen eingebracht werden bzw. können diese im folgenden Verfahren eingebracht werden. Der isolierende Film 12 dient als intermediärer isolierender Film und kann ein einfacher Film oder ein mehrschichtiger Film sein. Es können Oxidfilme, Nitridfilme oder Hochtemperaturoxidfilme etc. verwendet werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Hochtemperaturoxidfilm (HTO) für den isolierenden Film 12 verwendet.
Wie in Fig. 2 gezeigt, werden Kontaktlöcher in einem bestimmten Bereich des isolierenden Films 12 gebildet, und auf der Kontaktlöcher aufweisenden Wafer-Oberfläche wird eine Polysiliciumschicht 14 als erste leitfähige Schicht ausgebildet. Die Polysiliciumschicht 14 dient dabei als Speicherelektrode, d. h. untere Elektrode des Kondensators, wobei Störstellen eingebracht werden können und die eine amorphe Siliciumschicht oder eine andere leitfähige Schicht sein kann.
Fig. 3 zeigt die Speicherelektrodenstruktur 14', die durch einen herkömmlichen photolithographischen Prozeß gebildet wird.
Fig. 4 zeigt, daß ein Teil der Unterseite der Speicherelektrodenstruktur 14' zur Exposition unterätzt wird, um den effektiven Raum des Kondensators zu vergrößern, und daß der isolierende Film 12 geätzt wird. Um das Unterschneiden durchzuführen, wird für ein isotropes Ätzen üblicherweise ein Naßätzen auf der Oberfläche des Wafers durchgeführt, und es wird unter Verwendung des SC-1 Reinigers wie oben beschrieben gereinigt. Dagegen kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das obige Verfahren, das wie oben beschrieben üblicherweise in zwei Schritten durchgeführt wird, bei Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem Schritt durchgeführt werden. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden das Unterätzen/schneiden und das Reinigen gleichzeitig unter Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung, die die Mischung von 0,9 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und den verbleibenden prozentualen Anteil H2O umfaßt, durchgeführt.
Anschließend wird ein dielektrischer Film auf der exponierten Oberfläche der gereinigten Speicherelektrodenstruktur 14' gebildet, und dann wird ein Film der oberen Elektrode des Kondensators ausgebildet, wodurch die Bildung des Kondensators vervollständigt wird.
Fig. 5 zeigt, daß ein HSG-Si Film 16 auf der exponierten Oberfläche der Speicherelektrodenstruktur 14 ausgebildet wird, um den effektiven Raum des Kondensators zu vergrößern. Die Bildung des HSG-Si-Filmes ist diejenige Maßnahme, die verwendet wird, um den effektiven Raums des Kondensators dadurch zu vergrößern, daß sie die Eigenschaften des Materials an sich ausnutzt.
Mittels des LPCVD-Verfahrens (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) werden zum Beispiel amorphes Silicium (a-Si) oder Polysilicium als untere Elektrode für die Bildung des HSG-Si verwendet, wobei Störstellen oder Phosphor dotiert werden können. Die Bildung des HSG-Si-Films nutzt die Tatsache aus, daß eine halbkugelförmige Region im Temperaturbereich des Übergangs zwischen kristallinem Silicium und amorphem Silicium durch Siliciumwanderung ausgebildet wird, wobei die Oberflächenenergie am stärksten stabilisiert wird. Das heißt, beim Bildungsvorgang des HSG-Si-Films wird die Kapazität des Kondensators der Halbleitervorrichtung in der Weise erhöht, daß Vertreter aus der Familie der gasförmigen Siliciumverbindungen mit starker Oberflächenreaktivität wie Si2H6, SiH4 oder das Silicium im Film einige vorsprungsartig geformte Bereiche um strukturell abnorme Stellen bilden und einige auf der Waferoberfläche abgelagerte Partikel als Keim wirken, so daß die Oberfläche rauh und vergrößert wird.
Herkömmlicherweise wird ein dielektrischer Film auf dem HSG-Si-Film ausgebildet. Zuvor wird die Oberfläche des Wafers unter Verwendung des SC-1 Reinigers gereinigt, und der native Oxidfilm, der auf dem Speicherelektrodenpattern 14' gebildet wird, sowie der HSG-Si-Film 16 werden unter Verwendung von verdünnter HF entfernt, wobei dies alles in zwei einzelnen Schritten durchgeführt wird. Dagegen werden gemäß der vorliegenden Erfindung nach der Bildung des HSG-Si-Films die zwei obigen Schritte in einem Schritt durchgeführt, wobei unter Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung die Waferoberfläche gereinigt und der native Oxidfilm entfernt wird.
In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Reinigungsmittelzusammensetzung die Mischung von 0,5 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und den prozentualen Restanteil H2O.
Anschließend wird, nachdem ein dielektrischer Film des Kondensators auf der exponierten Oberfläche der gereinigten Speicherelektrodenstruktur 14' gebildet worden ist, ein Film einer oberen Elektrode des Kondensators gebildet, um die Bildung des Kondensators zu vervollständigen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindungen eine Halbleitervorrichtung in der Weise ausgebildet, daß eine Speicherelektrodenstruktur 14' gebildet wird, dann ein HSG-Si- Film 16 auf der exponierten Oberfläche der Speicherelektrodenstruktur 14' ohne Unterschneidungs/ätzungsvorgang und Reinigungsvorgang gebildet wird, wobei bei Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung nur ein einziger Verfahrensschritt erforderlich ist. Das bedeutet, der Unterschneidungsvorgang und der Reinigungsvorgang von Fig. 4 sowie die Reinigung und die Entfernung des nativen Oxidfilms von Fig. 5 werden gleichzeitig in nur einem Verfahrensschritt abgeschlossen. In dem obigen Verfahren umfaßt die verwendete Reinigungslösung die Mischung von 0,9 Gewichtsprozent HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und den verbleibenden Prozentsatz H2O.
Tabelle 1 zeigt den Vergleich der herkömmlichen Technologie mit der der vorliegenden Erfindung, wobei der isolierende Film 12 ein HTO-Film ist, und die Speicherelektrodenstruktur 14' aus Polysilicium besteht. Bei der herkömmlichen Technik wird nach der Ausbildung der Speicherelektrodenstruktur 14' von Fig. 4 die Reinigung für das isotrope Ätzen mit SC-1 für 5 Minuten durchgeführt, und nach der Bildung des HSG-Si-Films wird eine Reinigung mit SC-1 für 5 Minuten durchgeführt. Der Oxidfilm wird mit HF entfernt, und der dielektrische Film sowie die obere Elektrode werden im darauf folgenden Prozeß gebildet. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird demgegenüber nach der Ausbildung der Speicherelektrodenstruktur 14' und der Bildung des HSG-Si- Films 16 auf der exponierten Oberfläche das Unterätzen/­ schneiden, der Reinigungsvorgang und das Entfernen des Oxidfilms gleichzeitig unter Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzung, die die Mischung von 0,9 Gew.- % HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% IPA und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt, durchgeführt. Anschließend wird ein dielektrischer Film und die obere Elektrode gebildet.
Tabelle 1
Da, wie in Tabelle 1 gezeigt, der HSG-Si-Film gemäß der vorliegenden Erfindung nicht abgetragen wird, ist der effektive Raum des Kondensators größer als der bei der herkömmlichen Technik, weshalb die minimale Kapazität (Cmin) um 1,41 fF gegenüber der herkömmlichen Technik vergrößert ist, und das Verhältnis der minimalen Kapazität zur maximalen Kapazität (Cmax) um 6% vergrößert ist.
Tabelle 2 zeigt Reinigungsergebnisse für die Verwendung der Reinigungsmittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung und der herkömmlichen Technik.
Tabelle 2
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Effizienz der Partikelentfernung sowie die Entfernungsrate von Metallverunreinigungen sowohl für Polysilicium als auch HTO-Filme gegenüber der herkömmlichen Technik verbessert, was das ausgezeichnete Reinigungsergebnis zeigt.
Daher ergibt die Reinigungsmittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Reinigungseffekt sowohl in der Effizienz bei der Entfenung von Partikeln als auch bei der Entfernung von Metallverunreinigungen.
Weiterhin wird durch die Reinigungsmittelzusammensetzung der vorliegenden Erfindung der HSG-Si-Film nicht abgenutzt, wodurch so zugleich eine größere elektrische Kapazität ermöglicht wird.
Weiterhin wird gemäß dem Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung der Fabrikationsprozeß selbst vereinfacht.

Claims (13)

1. Chemische Reinigungs- und Ätzlösung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, die die Mischung aus 0,01 bis 10 Gew.- % HF, 1 bis 10 Gew.-% H2O2, 0,01 bis 30 Gew.-% Isopropylalkohol und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt.
2. Chemische Reinigungs- und Ätzlösung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung die Mischung aus 0,2 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% Isopropylalkohol und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt.
3. Chemische Reinigungs- und Ätzlösung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung die Mischung aus 0,5 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% Isopropylalkohol und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt.
4. Chemische Reinigungs- und Ätzlösung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung die Mischung aus 0,9 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% Isopropylalkohol und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt.
5. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, das die Schritte umfaßt:
  • a) Ausbilden einer unteren strukturierten Elektrode eines Kondensators durch Abscheiden eines ersten leitfähigen Materials auf einem isolierenden Film eines Halbleitersubstrats mit in dem isolierenden Film ausgebildeten Kontaktlöchern und Strukturieren der unteren Elektrode;
  • b) Unterätzen der unteren Elektrode durch Ätzen einiger Bereiche des isolierenden Films unter Verwendung der strukturierten unteren Elektrode als Ätzmaske und einer chemische Reinigungs- und Ätzlösung und, ebenfalls unter Verwendung der chemischen Reinigungs- und Ätzlösung, Reinigen der exponierten Oberfläche der unteren Elektrode und;
  • c) Ausbilden eines dielektrischen Films auf der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode,
wobei die chemische Reinigungs- und Ätzlösung die Mischung aus 0,01 bis 10 Gew.-% HF, 1 bis 10 Gew.-% H2O2, 0,01 bis 30 Gew.-% Isopropylalkohol und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt.
6. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 5, wobei die chemische Reinigungs- und Ätzlösung die Mischung von 0,9 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gewichtsprozent Isopropylalkohol und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt.
7. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der durch Unterätzen geätzte isolierende Film ein Hochtemperaturoxidfilm (HTO) ist.
9. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, wobei das erste leitfähige Material Polysilicium oder amorphes Silicium ist.
9. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Verfahren weiterhin die Schritte umfaßt:
  • a) Ausbilden eines halbkugelförmigen gekörnten Si-Films (HSG-Si) auf der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode nach dem Reinigen der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode und;
  • b) Entfernen des auf der Oberfläche der unteren Elektrode gebildeten Oxidfilms bei gleichzeitigem Reinigen derselben unter Verwendung der genannten chemischen Reinigungs- und Ätzlösung.
10. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 9, wobei die chemische Reinigungs- und Ätzlösung die Mischung aus 0,5 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% Isopropylalkohol und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt.
11. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, das die Schritte umfaßt:
  • a) Ausbilden einer unteren strukturierten Elektrode eines Kondensators durch Ablagern eines ersten leitfähigen Materials auf einem isolierenden Film eines Halbleitersubstrats mit in dem isolierenden Film ausgebildeten Kontaktlöchern und Strukturieren der unteren Elektrode,
  • b) Ausbilden einer halbkugelförmigen gekörnten Si-Schicht (HSG-Si) auf der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode;
  • c) Unterätzen der unteren Elektrode durch Ätzen einiger Bereiche des isolierenden Films unter Verwendung einer chemischen Reinigungs- und Ätzlösung bei gleichzeitigem Entfernen der auf der unteren Elektrode gebildeten Oxidschicht und Reinigen derselben, und
  • d) Ausbilden eines dielektrischen Films auf der Oberfläche der exponierten unteren Elektrode,
wobei die chemische Reinigungs- und Ätzlösung die Mischung aus 0,9 Gew.-% HF, 3 Gew.-% H2O2, 30 Gew.-% Isopropylalkohol und den prozentualen Restanteil H2O umfaßt.
12. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß Anspruch 11, wobei der durch Unterätzen geätzte isolierende Film ein Hochtemperaturoxidfilm ist.
13. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das erste leitfähige Material Polysilicium oder amorphes Silicium ist.
DE19817486A 1997-07-25 1998-04-20 Chemische Reinigungs- und Ätzlösung für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen und ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mittels derselben Expired - Fee Related DE19817486C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970035185A KR100253086B1 (ko) 1997-07-25 1997-07-25 반도체장치제조를위한세정용조성물및이를이용한반도체장치의제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19817486A1 DE19817486A1 (de) 1999-01-28
DE19817486C2 true DE19817486C2 (de) 2001-10-04

Family

ID=19515727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19817486A Expired - Fee Related DE19817486C2 (de) 1997-07-25 1998-04-20 Chemische Reinigungs- und Ätzlösung für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen und ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mittels derselben

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6100203A (de)
JP (1) JPH1154473A (de)
KR (1) KR100253086B1 (de)
CN (1) CN1113395C (de)
DE (1) DE19817486C2 (de)
GB (1) GB2328216B (de)
TW (1) TW432696B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10335102A1 (de) * 2003-07-31 2005-03-10 Advanced Micro Devices Inc Verfahren zur Herstellung einer epitaxialen Schicht für erhöhte Drain- und Sourcegebiete durch Entfernen von Kontaminationsstoffen

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100440886B1 (ko) * 1997-12-30 2004-09-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 전하저장전극 형성 방법
KR20010008406A (ko) * 1998-10-29 2001-02-05 김영환 커패시터의 전하저장전극 형성방법
JP3125770B2 (ja) * 1998-11-11 2001-01-22 日本電気株式会社 容量素子の形成方法
KR100318316B1 (ko) * 1999-04-02 2001-12-22 김영환 커패시터의 제조방법
US6531414B1 (en) * 1999-05-05 2003-03-11 The United States Of America As Represented By The National Security Agency Method of oxidizing strain-compensated superlattice of group III-V semiconductor
KR100331270B1 (ko) * 1999-07-01 2002-04-06 박종섭 ＴａＯＮ박막을 갖는 커패시터 제조방법
JP2001203334A (ja) 1999-11-10 2001-07-27 Mitsubishi Electric Corp キャパシタを有する半導体装置およびその製造方法
JP4876306B2 (ja) * 2000-10-19 2012-02-15 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
KR100673208B1 (ko) * 2000-12-12 2007-01-22 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리의 커패시터 형성 방법
KR100474856B1 (ko) * 2001-12-29 2005-03-08 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 세정 방법
US6703320B1 (en) 2002-01-04 2004-03-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Successful and easy method to remove polysilicon film
US7176041B2 (en) * 2003-07-01 2007-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. PAA-based etchant, methods of using same, and resultant structures
CN1292822C (zh) * 2004-04-01 2007-01-03 上海宏力半导体制造有限公司 应用在清洗液循环系统中可延长过滤器寿命的清洗装置
US7723285B2 (en) * 2004-07-20 2010-05-25 Michigan Molecular Institute Beneficial agent delivery systems
DE102006031105A1 (de) * 2006-07-05 2008-01-10 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Reinigung von Polysilicium-Bruch
DE102007040851A1 (de) * 2007-08-29 2009-03-05 Wacker Chemie Ag Verfahren zum Reinigen von polykristallinem Silicium
WO2010003456A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Garbo S.R.L. Method for purification and compaction of feedstock for photovoltaic applications
US8153533B2 (en) * 2008-09-24 2012-04-10 Lam Research Methods and systems for preventing feature collapse during microelectronic topography fabrication
US8961701B2 (en) * 2008-09-24 2015-02-24 Lam Research Corporation Method and system of drying a microelectronic topography
US9620410B1 (en) 2009-01-20 2017-04-11 Lam Research Corporation Methods for preventing precipitation of etch byproducts during an etch process and/or subsequent rinse process
US20100184301A1 (en) * 2009-01-20 2010-07-22 Lam Research Methods for Preventing Precipitation of Etch Byproducts During an Etch Process and/or Subsequent Rinse Process
KR101147993B1 (ko) * 2010-03-30 2012-05-24 주식회사 동성에코어 오일 회수용 응축장치
CN104047056A (zh) * 2013-03-12 2014-09-17 台山市华兴光电科技有限公司 一种磷化铟生长的多晶碎料清洗方法
CN113956925B (zh) * 2021-11-10 2023-06-23 重庆臻宝科技股份有限公司 一种用于半导体材料的金属离子清洗剂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5158100A (en) * 1989-05-06 1992-10-27 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Wafer cleaning method and apparatus therefor
EP0630055A2 (de) * 1990-03-20 1994-12-21 Nec Corporation Verfahren zum Herstellen von polykristallinem Silizium mit mikrorauher Oberfläche
GB2291738A (en) * 1994-06-22 1996-01-31 Hyundai Electronics Ind Fabricating stack capacitors

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4171242A (en) * 1976-12-17 1979-10-16 International Business Machines Corporation Neutral pH silicon etchant for etching silicon in the presence of phosphosilicate glass
US5164337A (en) * 1989-11-01 1992-11-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of fabricating a semiconductor device having a capacitor in a stacked memory cell
JP2886280B2 (ja) * 1990-06-29 1999-04-26 宮城沖電気株式会社 半導体記憶装置の製造方法
US5340763A (en) * 1993-02-12 1994-08-23 Micron Semiconductor, Inc. Multi-pin stacked capacitor utilizing micro villus patterning in a container cell and method to fabricate same
KR0126799B1 (ko) * 1993-12-31 1997-12-29 김광호 반도체장치의 커패시터 제조방법
JPH07263402A (ja) * 1994-03-25 1995-10-13 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体ウエハの洗浄方法
US5583069A (en) * 1994-07-08 1996-12-10 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method for making a fine annular charge storage electrode in a semiconductor device using a phase-shift mask
ES2099027B1 (es) * 1994-12-20 1998-01-16 Roldan S A Estabilizante del agua oxigenada contenido en un baño de decapado de acero inoxidable, baño y procedimiento de decapado.
KR0165499B1 (en) * 1995-01-26 1998-12-15 Samsung Electronics Co Ltd Capacitor fabrication method of semiconductor device
US5928969A (en) * 1996-01-22 1999-07-27 Micron Technology, Inc. Method for controlled selective polysilicon etching
KR100219483B1 (ko) * 1996-06-03 1999-09-01 윤종용 반도체 장치의 커패시터 제조방법
JP2962250B2 (ja) * 1996-11-12 1999-10-12 日本電気株式会社 半導体記憶装置の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5158100A (en) * 1989-05-06 1992-10-27 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Wafer cleaning method and apparatus therefor
EP0630055A2 (de) * 1990-03-20 1994-12-21 Nec Corporation Verfahren zum Herstellen von polykristallinem Silizium mit mikrorauher Oberfläche
GB2291738A (en) * 1994-06-22 1996-01-31 Hyundai Electronics Ind Fabricating stack capacitors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10335102A1 (de) * 2003-07-31 2005-03-10 Advanced Micro Devices Inc Verfahren zur Herstellung einer epitaxialen Schicht für erhöhte Drain- und Sourcegebiete durch Entfernen von Kontaminationsstoffen

Also Published As

Publication number Publication date
US6100203A (en) 2000-08-08
KR19990011930A (ko) 1999-02-18
JPH1154473A (ja) 1999-02-26
GB2328216B (en) 2001-06-20
CN1113395C (zh) 2003-07-02
KR100253086B1 (ko) 2000-04-15
DE19817486A1 (de) 1999-01-28
CN1206932A (zh) 1999-02-03
GB2328216A (en) 1999-02-17
TW432696B (en) 2001-05-01
GB9808754D0 (en) 1998-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19817486C2 (de) Chemische Reinigungs- und Ätzlösung für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen und ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mittels derselben
EP0010624B1 (de) Verfahren zur Ausbildung sehr kleiner Maskenöffnungen für die Herstellung von Halbleiterschaltungsanordnungen
DE10163345B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kondensators in einem Halbleiterbauelement
DE69628704T2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Oxidfilms auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats
DE112005000854B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterelements mit einer High-K-Gate-Dielektrischen Schicht und einer Gateelektrode aus Metall
EP0010596B1 (de) Verfahren zur Ausbildung von Maskenöffnungen bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen
DE69319963T2 (de) Kontaktlöcherstruktur für eine Halbleiter-Schaltung und Herstellungsverfahren
DE69031543T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
DE19929239B4 (de) Verfahren zur Herstellung von MOS-FET-Halbleiterelementen
DE10362148B4 (de) Verfahren zur Herstellung der Bodenelektrode eines Kondensators einer Halbleitervorrichtung
DE102012222385A1 (de) Ätzzusammensetzung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, in welcher die Ätzzusammensetzung eingesetzt wird
DE102004050358B4 (de) Ätzzusammensetzung, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung derselben
DE3841588A1 (de) Dynamischer vertikal-halbleiterspeicher mit wahlfreiem zugriff und verfahren zu seiner herstellung
DE10124741A1 (de) Aufschlämmung für ein chemisch-mechanisches Polierverfahren und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE4001372A1 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung
DE2641752A1 (de) Verfahren zur herstellung eines feldeffekttransistors
DE19501557A1 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE2922015A1 (de) Verfahren zur herstellung einer vlsi-schaltung
DE3537047A1 (de) Schnabelreduzierendes planox-verfahren fuer die herstellung integrierter elektronischer komponenten
DE4218495A1 (de) Halbleiter-vorrichtung und verfahren zur herstellung dieser halbleiter-vorrichtung
DE19606682C2 (de) Halbleitereinrichtung mit einem Elementisolationsoxidfilm, der eine flache Oberfläche aufweist, und Verfahren zur Herstellung einer solchen Halbleitereinrichtung
DE112006000261B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Elements mittels Ätzverfahren
DE69615642T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung
DE10134500B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kondensators in einem Halbleiterbauelement
DE19716687B4 (de) Verfahren zur Bildung eines Elementisolierfilms einer Halbleitervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20141101