TW200423255A - Cleaning solution and method for selectively removing layers in a silicidation process - Google Patents
Cleaning solution and method for selectively removing layers in a silicidation process Download PDFInfo
- Publication number
- TW200423255A TW200423255A TW092134353A TW92134353A TW200423255A TW 200423255 A TW200423255 A TW 200423255A TW 092134353 A TW092134353 A TW 092134353A TW 92134353 A TW92134353 A TW 92134353A TW 200423255 A TW200423255 A TW 200423255A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- cleaning solution
- iodine
- metal layer
- cleaning
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P52/00—Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/60—Wet etching
- H10P50/66—Wet etching of conductive or resistive materials
- H10P50/663—Wet etching of conductive or resistive materials by chemical means only
- H10P50/667—Wet etching of conductive or resistive materials by chemical means only by liquid etching only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/395—Bleaching agents
- C11D3/3956—Liquid compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/02—Inorganic compounds
- C11D7/04—Water-soluble compounds
- C11D7/08—Acids
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
- H10P50/28—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials
- H10P50/282—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials
- H10P50/283—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials by chemical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
- C11D2111/10—Objects to be cleaned
- C11D2111/14—Hard surfaces
- C11D2111/22—Electronic devices, e.g. PCBs or semiconductors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Weting (AREA)
Description
玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 除不良層的方法, 的不良層之溶液及 本發明大致有關於在半導體裝置中移 且尤其有關於一種移除矽化製程中形成 方法。 L无丽技術】 :的半導體製程包括在基板,微影製程等中形成一絕 2及—導電|’微影製程包括:在待定圖案的底層上形 成-光阻圖案,將光阻圖案曝露的層_,及接著移除光 2圖案,此外,可以從待钱刻的底層與姓刻氣體之間的反 :而產生有機物或聚合物,$常可用氧電漿灰化及硫帶製 私而移除有機物或聚合物。 ^置的^作速度與源極/汲極區域的電阻有密切關係,因 獅Z日加名置的細作速度而使用金屬石夕化製程以形成半 導肢裝置,,石夕化制 衣辁包括形成矽化鈷層,其具有的電阻小 於石夕的電阻,兮 3 士 μ疋在預設溫度下由鈷與矽之間的反應而 羞生’在;J匕制去σ ,在不移除矽化鈷層之下應該移除未反 應錄。 此外在習知鈷矽化製程中 化製程中料氧化及石夕化層 應該移除氮化鈦層。 若未移除該等層,該等層 形成一氮化鈦層,以防止在石夕 的堆積,因此形成矽化層之後 會成為污染源而導致相鄰導體 通常在矽化製程中藉 由混合溶液包括雙氡水(H2〇2) 即
OA89\89760.DOC 200423255 強氧化劑而移除未反應金屬層及氮化鈦層。 同時由於以經濟的觀點來看,半導體裝置是高度積體化 勺所以白知多晶矽閘極不能滿足正常操作速度及閘極板 狀私阻特徵的需求。因此一金屬層如鎢層(其具有比多晶矽 層低的電阻係數)堆積在多晶矽閘極上以形成金屬閘極。因 此不能蝕刻(或移除)低電阻的鎢閘,此外清洗溶液也不該蝕 刻含鐵的金屬線(如字線或位元線)。 相反的,矽化製程中常用的雙氧水可蝕刻鎢,因此使用 習知雙氧水不能製造出高速裝置。 因此由於高度裝置的需求增加,所以極需要一種新清洗 溶液,其能在不移除金屬層(如矽化鈷層或鎢層)之下,選擇 性移除金屬層如氮化鈦層及鈷層。 【發明内容】 本發明的一特點是提供一種清洗溶液可以在矽化製程中 選擇性移·除一氮化鈦層及一未反應金屬層,及一種使用相 同清洗溶液而移除氮化鈦層及未反應金屬層的方法。 本發明的另一特點是提供一種清洗溶液,藉由在一矽化 製程施以鎢閘製程,於不移除鎢及矽化層之下,選擇性移 除氮化鈦及未反應金屬層,及一種使用相同清洗溶液而移 除該等層的方法。 本發明的又一特點是提供一種清洗溶液,在矽化製程中 選擇性移除金屬層及也移除一光阻層及有機物,及一種使 用相同清洗溶液的移除層的方法。 根據本發明的至少—實例,清洗溶液包括_酸性溶液及
O:\89\89760.DOC 200423255 I含峨氧化劑,清洗溶液又包括水,這可增加酸性溶液及 3碘虱化劑之溶解度’因而提高氧化劑及酸性溶液的清洗 力’在一典型實例中,清洗溶液約含有至多%重量%的量 ’而含硬氧化劑含有㈣量是〇糊至1Q重量%,酸性溶液 包括硫酸’碟酸及其混合物,含碟氧化劑包括至少一誠酸 鹽如叫,簡4l〇3,LlI〇3,CaI〇3,議3。若清洗溶液包 括水,則含峨氧化劑除了峨酸鹽之外可更包括ki,nh4i及其 混合物,亦即,含碘氧化劑包括從Kl〇3,顧41〇3 ’ L⑽3 ,CaI〇3 ’ BaI〇3 ’ KI,NH4l組成之群中選出至少一者若 用硫酸作為酸性溶液,則硫酸濃度約為至少嫩。 酸性溶液及含蛾氧化劑可有效移除氮化鈦及钻,及也移 除一光阻層及有機物。相反的,酸性溶液及含峨氧化劑不 蝕刻石夕化録層及轉,含蛾氧化劑與金屬石夕化物層之石夕起反 應以在其上形成氧化石夕(Sl〇x)作為一鈍化層,氧化石夕層對 於硫酸有.極強的抗酸性,因此可保護金屬石夕化物層,此外 ,含峨氧化劑與鶴反應而在其上形成—純化層如三氧化鶴 (W03)’三氧域鈍化層在酸性溶液中是極穩定層,因此可 防止鎢受到腐I虫。 清洗溶液的清洗力與溫度成正比,如可以在約12(rc室1 的溫度範圍t作清洗’清洗溶液的清洗力也與加入的水= 成正比,加入清洗溶液的水量約為至多3〇重量〇/〇。 -種根據本發明實例的選擇性移除—金屬層的方法包括 以下步驟:在-石夕基板上形成一電晶體,電晶體包括源極/ 沒極區及-閑極,形成石夕化層之金屬層形成在曝露基板上
O:\89\89760.DOC 200423255 ’―氮化鈦層形成在金屬層i ’執行―石夕化熱製程俾將石夕 與金屬層起反應’亦即,曝露源極/沒極區之々及與其直接 接觸之金屬層互相反應以形成一金屬矽化物層,使用一清 洗溶液可移除不參與石夕化反應之未反應金屬層及氮化鈦層 ’在此例,清洗溶液包括一酸性溶液及一含碘氧化劑,較 :的,清洗溶液更包括水,清洗溶液包括約至多30重量% !的水,而含填氧化劑含有的填量是㈣3至1〇重量%。 形成電晶體之方法的典型實例包括以下步驟。 /閘絕緣層’ 一多晶矽層,一鎢層,及一罩蓋氮化層循 序形成在矽基板上,一光阻圖案形成在罩蓋氮化層上,及 使用光阻圖案作為—_光罩,將在其下形成之層連續鞋 1下形成閘極’接著移除光阻圖#,藉由執行—離子植入 製程而在閘極二側之矽基板中形成源極/汲極區,及在閘極 之側壁上形成氮化間隔層。在此例’使用清洗溶液可移除 光阻圖案:,金屬層包括鈷,鈦及鎳其中至少一者。 根據上述方法,清洗溶液不蝕刻一金屬矽化物層及鎢, 其組成一低電阻閘極,但選擇性蝕刻一氮化鈦層及一未反 應金屬層,因此可以將—石夕化製程及一鹤金屬閘製程一起 :一閘絕緣層及一 ’一光阻圖案形成 餘刻光罩,將在其 ’接著移除光阻圖 二側之矽基板中形 1成%晶體的方法實例包括以下步驟 多晶石夕層’ 一鎢層循序形成在矽基板上 在多晶矽層上,及使用光阻圖案作為一 下形成之層藉由一連續蝕刻而形成閘極 案藉由執行一離子植入製程而在閘極
O:\89\89760 DOC 200423255 成源極/汲極區,在閘極之側壁上形成氮化間隔層。藉由一 矽化熱處理而在源極/汲極區中形成金屬矽化物層時,也在 閘極之上方部分之多晶矽上形成一金屬矽化物層,因此本 發明適用於CMOS電晶體,其使用雙多晶矽閘,雙多晶矽閘 疋精由將p型雜質植入PM〇s及將n型雜質植入nm〇s而形 成,在此例,使用清洗溶液可移除光阻圖案。 【實施方式】 以下將參考附圖以更詳細說明本發明,其中顯示本發明 的較佳實例’惟本發明可以在許多不同形式中實作,所以 不該解釋為本發明僅限於這些實例,相反的,提供這些實 例以使本發明更透徹及完整,且將本發明的範圍完全表達 給-般熟於此技術者’在圖中,$ 了明晰已將層及區域的 厚度加大,也3亥了解當提及一層在另一層或基板上時,它 可直接在其他層或基板上,或是也可出現中間層。 圖1示噫的說明一基板u ,其含有:層13其不該被蝕刻( 或移除),及層1 5其形成在上面且應該被選擇性蝕刻(或移除 )。不該蝕刻的層13是未被本發明清洗溶液蝕刻的任一層。 例如層13包括鎢或金屬矽化物。然而層15包括例如氮化鈦 ’録,有機物或光阻層材料。 中間層可插入基板11與未蝕刻層丨3之間,及在未蝕刻層 1 3與飯刻層1 5之間。 參考圖2 ,根據本發明的實例而使用清洗溶液,只有應該 被钱刻的層15在適當溫度下被選擇性蝕刻。清洗溶液包括 一醆性溶液及一含碘⑴氧化劑。硫酸,磷酸,其混合物等 〇^89\89760 D〇c -10- 200423255 可作為酸性溶液使用。含碘氧化劑包括從KI〇3,, UIO3 ’ CaI〇3 ’ Bal〇3,ΚΙ,NHJ等組成之群中選出至少一 者。 清洗溶液更包括水以提高酸性溶液及含碘氧化劑的清洗 力。水可增加酸性溶液及含碘氧化劑的溶解度。因此加入 的水與清洗溶液的清洗力成正比。清洗溶液可包括約至多 30重量%的水。清洗溶液包括約含〇〇〇3至1〇重量%的含碘 氧化劑。 清洗時間與溫度成反比,亦即清洗力與溫度成正比。可 以在約120 C室溫下作清洗。惟依處理,可改變處理條件, 而這是熟於該技藝者可了解的。 圖3至6的剖面圖顯示在半導體製程的矽化製程中選擇性 移除不良層的步驟。 在圖3,設置一基板31其包括含矽的傳導圖案35。不含石夕 的層33又.插入矽圖案35與基板31之間。形成含矽的傳導圖 案35其在未含矽的層33表面上具有任一形狀。傳導圖案% 可形成在層33中。在傳導圖案35形成在層33的例子中,石夕 傳‘圖案3 5僅在其上表面曝露。此外,另一層如絕緣層更 可形成在矽傳導圖案35的二側壁上。在此例,矽傳導圖案 35僅在其上表面曝露。在上述任一例,曝露的石夕傳導圖案 3 5及直接在上面接觸的金屬層,互相反應以形成矽化層。 接著在後續製程中藉由連線而電氣連接該形成的矽化層。 參考圖4,金屬層37及氮化鈦層39循序形成在未含矽的層 33上,以覆蓋矽傳導圖案35,金屬層37可由鈷,鈦,鎳等
O:\89\89760.DOC -11 - 200423255 形成。 參考圖5,執行矽化熱處理以便在曝露的矽傳導圖案35 上形成金屬矽化物層41,在此例,金屬層37a(其形成在不 含矽的層33上)未回應矽化反應。 清洗溶液可移除氮化鈦39及未反應金屬層37a,因此如圖 6所示’可完整的形成含金屬石夕化物層4丨的傳導圖案%。 清洗溶液是混合溶液其包括酸性溶液及含碘氧化劑,在 此典型實例中,清洗溶液更包括水,清洗溶液約含有至多 30重量%的量,此外清洗溶液包括約〇〇〇3至1〇重量%的含 碟氧化劑’清洗時間與溫度成反比,亦即,清洗力與溫产 成正比,可以在約120°C的室溫執行清洗製程。 不έ石夕的層3 3更包括一鐫圖案’清洗溶液與嫣圖案反應 以便在其表面上形成薄的三氧化鎢(WO3)層,此外,清洗溶 液與金屬矽化物層41反應以便在其表面上形成薄的氧化石夕 層(SiOxJ作為一鈍化層,藉由保護金屬矽化物層。 移除氮化鈦層39及未反應金屬層37a之後,堆疊一絕緣層 (未示)且接著定圖案以形成一開孔以曝露金屬矽化物層41 的預設部分,接著用傳導材料如金屬填充該開孔以形成金 屬傳導圖案(或傳導栓),其與石夕傳導圖案35電連接。 矽化層插入矽傳導圖案35與金屬傳導圖案(或傳導栓)之 間,以改良矽傳導圖案3 5的接觸電阻特徵或電阻特徵。 參考圖7至12,將說明根據典型實例以移除不良層的方法。 圖7至12的剖面圖顯示在根據一典型實例的矽化製程中 藉由本發明的清洗溶液,而移除不良層的步驟。為了明晰 O:\89\89760 D0C -12- ZUU42J255 及簡化,圖中僅顯示一電晶體。 考圖7 ’藉由摻雜雜質而在矽基板1⑻中形成一井,執 J衣且隔離製程以形成裝置隔離層120及接著植入通道 離子因為裝置隔離製程是習知所以將省去裝置隔離製程 的羊、、田。兒明’連績地’循序形成-閘絕緣層140,一多晶矽 ^ 6〇,一鎢層180,及一罩蓋氮化層200,更可在鎢層180 ”夕日日矽層160之間形成一傳導障壁層,鎢層18〇可加速裝 置的紅作’傳導障壁層可防止鎢層與多晶矽層之間的反應。 形成一光阻層圖案22〇以便在罩蓋氮化層2〇〇上界定一閘 和光阻圖案220曝露的底層再蝕刻以形成閘極240,其對 應光阻圖案220(圖8),移除光阻圖案22〇後,植入離子以便 在閘極240一側的基板1〇〇中形成雜質擴散層26〇,植入的離 子/、有舁矽基板1〇〇相反的傳導型,如若矽基板丨〇〇是p型, 則植入的離子是11型,雜質擴散層26〇對應源極/汲極區,可 以用習知·方式移除光阻圖案22〇,如用氧電漿灰化及硫酸帶 衣辁此外使用本發明的清洗溶液可移除光阻圖案220,以 下將說明清洗溶液。 虱化間隔層280形成在閘極24〇的二側壁上,亦即,形成 一虱化矽層且接著蝕刻回以形成氮化間隔層28〇。 二考圖9執行預清洗後,形成一钻層3 0 0以形成一石夕化 層,執行預清洗以移除矽基板1〇〇的本質氧化層及矽基板 100的破壞層,如在雙步驟處理中執行預清洗製程。 亦即,使用NH4〇H及H2〇2的混合物而作第一次處理,及 使用硫酸(HF)而持續執行第二次處理,如固化本質氧化層
O:\89\89760 DOC -13- 200423255 及基板,同時清洗製程包括使用CF4及〇2混合氣體的第一次 處理及使用HF的第二次處理。 鈦層或鎳層可取代鈷層300,可由任何習知方法如濺擊法 而形成鈷層300。 參考圖10,氮化鈦320形成在鈷層3〇〇上,可由任何習知 方法如錢擊法而形成氮化鈦320,形成氮化鈦層32〇以防止 始層300的氧化及防止碎化層的堆積。 參考圖11,執行矽化熱製程以使鈷層300與鈷層3〇〇正下 面的矽基板的矽(即源極/汲極區260)反應,因而形成一石夕化 鈷層(CoSi2),結果,因為未直接接觸矽所以源極/汲極區26〇 以外區域的結層3 0 0 a未反應。 參考圖12,藉由清洗製程而移除氮化鈦層32〇及未反應鈷 層300a,該清洗製程利用含酸性溶液及含碘氧化劑的清洗 溶液,如上所述可利用清洗溶液以移除光阻圖案22〇。 酸性溶·液包括硫酸,鱗酸或其混合物,含蛾氧化劑包括 以下其中至少之一 KI〇3,NH4I〇3,LiI〇3,CaI〇3 , BaI〇3 ,KI ’ NHJ等,這只是例子,可使用任何其他含碘氧化劑 ’含峨氧化劑移除氮化鈦層320及未反應鈷層34〇a,但未移 除(或姓刻)矽化鈷層340及鎢層180a其包括閘極24〇 ,亦即, 含蛾氧化劑與矽化始層的矽反應以形成薄的氧化層(si〇x) 如二氧化碎層在矽化钻層表面上作為一鈍化層,此外,含 峨氧化劑與鎢反應以形成薄的三氧北鎢(w〇3),其在其表面 上對於酸是穩定的,如同一鈍化層。 清洗溶液包括水,若水加入清洗溶液,則參與移除反應 O:\89\89760.DOC -14- 200423255 的離子會增加,在典型實例, 旦 3冼,合液的含水置約至多3 〇 而含埃氧化劑的量約為—3至約1()重量%。 清洗溶液時間與溫度成及卜 成反比’亦即清洗力與溫度成正比 ,如可以在約⑽室溫的溫度範圍中作清洗。 確地,以下將說”化熱處理,首先於適當溫度執 :弟一熱處理,第一熱處理形成-中間狀態石夕化層其化學 計量地包括幾乎都是單石夕化録(c〇Si)及一些二石夕化銘 (c〇sl2)’第—熱處理後,使用清洗溶液以執行第—清洗製 程以移除未反應钻層及氮化鈦層,又形成氮化鈦層及接著 在一適當溫度下執行第二熱處理,第二熱處理形成一低電 阻石夕化姑層340其化學計量地包括幾乎都是二石夕化始 (c〇Sl2),最後,用清洗溶液執行第二清洗製程以移除氣化 鈦層及未反應鈷層。 圖13, 14的剖面圖顯示在根據另-典型實例的石夕化製程 中使用本.發明的清洗溶液,而移除不良層的步驟。與上述 方法成對比,含有問極的傳導材料僅包括多晶石夕,問極使 用在雙閘技術,其摻雜雜質的傳導類型與一通道的傳導類 型相同,該通道在含問極的多晶石夕中,雙問的優點是可增 強通道的表面功能及產生對稱的低功率操作。 爹考圖13,簡&之’藉由雜質摻雜而在石夕基板⑽中形成 -井’接著藉由裝置隔離製程而形成裝置隔離層12〇,且植 入通道離子’形成多以閘極i 6 Q a其藉由I絕緣層i 4 〇 a而 與石夕基板⑽電絕緣,接著植人離子以形成雜質擴散層26〇 ,形成多晶石夕閘極i 6 〇 a的側壁上形成側壁間隔層2 8 〇。 O:\89\89760.DOC -15- 200423255 接著執行矽化製程,形成金屬層及氮化鈦層以形成矽化 物,金屬.層不僅與雜質擴散層26〇直接接觸而且與多晶矽閘 極160a的上面部分的矽直接接觸,執行矽化物熱處理以分 別在*隹貝擴政區260及閘極1 60a分別形成金屬石夕化物層340 及 360 〇 芩考圖14,以相同於上述方法相同的方式用包括酸性溶 液及含碘氧化劑的清洗溶液移除未反應金屬層300a及氮化 鈦層320。 根據本發明,使用清洗溶液可以在矽化製程中有效的移 除未反應金屬如鈷及鈦及氮化鈦層。 此外清洗溶液不蝕刻鎢層,以便能使用鎢閘製程,因此 可改良裝置操作特徵,而且可有效移除光阻層及有機物。 隹。已用特疋及典型貫例來說明本發明,但是可以在不 達反本發明的精神及範圍下作各種變化及改良,該了解的 是本發㈣範圍不限於上述本發明的詳細說明,它只是說 明性,唯有以下中請專利範圍才能定義本發明,此外,該 將它解釋為包括符合巾請專利範圍的所有方法及裝置。 【圖式簡單說明】 以上藉由詳細說明且配合附圖 _ 丨π園以揭不本發明的實例,即 可更明瞭本發明的其他特點及牲 行及特徵,惟該了解附圖只是說 明目的,並不是要作為本發明定義的限制。 圖1是基板的示意剖面圖,其呈 、 、/、有鎢層及氮化鈦層,鈷層 ,或光阻層,其根據本發明的眚 们貫例可選擇性移除。 圖2是無氮化鈦層,鈷層,或 飞先阻層(其已從圖2的基板選
O:\89\89760 DOC -16- 200423255 擇性移除)的基板的最後結構的剖面圖。 圖3至6的剖面圖顯示使用本發明的清洗溶液實例 性移除金屬層的步驟。 ^擇 圖7至12的剖面圖顯示在根一 典型貫例的矽化製裎中 使用本舍明的清洗溶液,而選擇性移除金屬層的步驟。 圖U 14的剖面圖顯示在根據另一典型實例的石夕化製程 中使用本發明的清洗溶液,而選擇性移除金屬層的步驟广 【圖式代表符號說明】 11,31,33 基板 13, 15 層 35 傳導圖案 37, 37a 金屬層 39 氮化鈦層 41,340, 360 金屬矽化物層 100 - 矽基板 120 裝置隔離層 140, 140a 閘絕緣層 160 多晶秒層 160a 多晶石夕閘極 180, 180a 鹤層 200 罩蓋氮化層 220 光阻層圖案 240 閘極 260 雜質擴散層 O:\89\89760 DOC -17- 280 200423255 300, 320 侧壁間隔層 300a 鈷層 氮化鈦層 O:\89\89760.DOC -18 -
Claims (1)
- 200423255 拾、申請專利範圍: 中選擇性移除多個金屬層之 1 · 一種在.製造半導體裝置製程 方法,包括: 用一清洗溶液移除該笨八 酸性 发寺金屬層,清洗溶液包括 溶液及一含峨氧化劑。 2·如申請專利範圍第1項 之方法,其中該等金屬層包括一鈦 層及一話層之中至少之—。 3. 如申請專利範圍第1項之方法,其中該清洗溶液更包括水。 4. 如申請專利範圍第㈣之方法,其中該酸性溶液包括硫酸 及一 I之中至/之- ’而含峨氧化劑包括從〖叫,贿41〇3 ,LiI03,CaICK,BaTO , 3 I,及nhj組成之群中選出之 至少之一。 5. 如申請專利範圍第3項之方、本,甘^ ^ ^ 貝之万去,其中該清洗溶液包括至多 30重里/〇之水里,而该含碘氧化劑包含〇·⑻3至重量% 之峨t.。 其中鈦層包括氮化鈦及鈦 6·如申請專利範圍第5項之方法 之中至少之一。 7. 種在半導體裝置製程中選擇性移除光阻層及多個有機 物之方法,包括·· 用一清洗溶液選擇性移除該光阻層及該等有機物,該 清洗溶液包括一酸性溶液及_含碘氧化劑。 8. 如申請專利範圍第7項之方法,其中該清洗溶液更包括水。 9. 如申凊專利範圍第7項之方法,其中該酸性溶液包括硫醆 及磷酸之中至少之一,而該含碘氧化劑包括從κί〇3, O:\89\89760.DOC 200423255 NHJ〇3 ’ UI〇3 ’ CaI〇3,叫〇3,〇,及nhj組成之群中 選出之至少之一。 ίο.如申請專利範圍第8項之方法,其中該清洗溶液包括至多 3 0重量%之水量’而含峨氧化劑包含〇 · 〇 〇 3至i 〇重量%之碘 量 ° 11. 一種在形成一矽化層之製程中選擇性移除一金屬層之方 法,包括: 在一基板上形成一石夕圖案; 在該基板上形成一金屬層; 從該矽與該金屬層間之矽化反應而執行一矽化物熱處 理以形成一金屬矽化物層; 使用一清洗溶液以移除未參與該矽化反應之未反應金 屬層, 其中該清洗溶液包括一酸性溶液及一含碘氧化劑。 12·如申諝·專利範圍第11項之方法,其中該金屬層包括鈷, 鈦,及鎳之中至少之一。 13.如申請專利範圍第丨丨項之方法,其中該清洗溶液更包括 水。 14·如申請專利範圍第11項之方法,其中該酸性溶液包括硫 酸及磷酸,而含碘氧化劑包括從κι〇3,nh4I〇3,UI〇3, CaI〇3,BaI〇3,ΚΙ,及NHJ组成之群中選出之至少之一。 15·如申請專利範圍第14項之方法,其中該清洗溶液包括至 多30重量%之水量,而含碘氧化劑包含〇〇〇3至1〇重量% 之蛾量。 O\89\89760.DOC -2- 200423255 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 如申請專利範圍第U項之方法,其中在約室溫至之 溫度範圍中執行清洗。 如申請專利範圍第11項之方法,t包括以下步驟·· 在形成金屬層之前,循序地使用之混合 物執行第一次處理及使用HF執行第二次處理,或循序地 使用队及02混合氣體執行第一次處理及使用HF執行第 二次處理,以移除一天然氧化層及固化對基板之破壞。 女申明專利乾圍第11項之方法,其中該矽化物熱處理包 括: 執行一第一次熱處理; 使用σ亥凊洗溶液以執行一第一次清洗以移除一未反應 金屬層;及 “ 執行一第二次熱處理。 如申請專利範圍第18項之方法,其中該清洗溶液包括至 多30重,量%之水量,而含碘氧化劑包含〇〇〇3至1〇重量% 之峨量。 申明專利Id圍第19項之方法,其中該酸性溶液包括疏 酸及石粦酸之中至少夕— 夕之一,而含碘氧化劑包括從KI〇3, HJ〇3 ’ LlIC>3 ’ CaI〇3,BalCh,ΚΙ,及 NHJ 組成之群中 遠出之至少之一。 如申5月專利範圍第19項之方法’纟中在約室溫至i2〇r之 溫度範圍中執行第一次清洗。 如申請專利範圍第U項之方法,其巾該基板更包括一鹤 層’及言亥清洗溶液其不移除該鶴層。 O:\89\89760.DOC 200423255 氮化鈦層於該金屬層上 之方法,更包括: 如申請專利範圍第丨丨項之方 在形成金屬層之後及執行 該矽化物熱處理之前,形成 氮化敛層。 其中該清洗溶液移除該 如申請專利範圍第23項之方 艮之方法, 其中該矽化物熱處理包 執行一第一次熱處理;層及該未反應金屬層; 形成一第二氮化鈦層;及 執行一第二次熱處理, 其中該清洗溶液移除該形成之氮化鈦層及該未反應矽。 25· —種在形成矽化層之製程中選擇性移除金屬層之方法, 包括: 在一梦基板上形成一電晶體,其包括複數個源極/汲極 區及一閘極; 在遠基板上形成一金屬層; 在該金屬層上形成一氮化鈦層; 從源極/汲極區之矽及與矽直接接觸之金屬層間之反應 而執行一熱處理以形成一金屬層;及 使用一清洗溶液以執行一清洗,以移除該氮化鈦層及 不直接接觸源極/汲極區之矽之未反應金屬層, 其中該清洗溶液包括一酸性溶液,一含碘氧化劑及水。 26·如申請專利範圍第25項之方法,其中形成電晶體之步驟 O:\89\89760.DOC -4- 包括 在a亥石夕基板上形成一閑 ’及一罩蓋絕緣層; 絕緣層,一多 曰a 石夕層 鎢層 在该罩盍氮化層上形成一 ^风先阻圖案; 使用該光阻圖案作為_ 麻I I错由連續蝕刻JL下形成之 層而形成該閘極; /、「 移除該光阻圖案; 執行一離子植入製程 #、 在閘極側壁之該矽基板中形成 该源極/沒極區;及 在该問極之側劈卜# + 0 27. 28. 29. 30. 31. 1貝J 土上形成多個氮化間隔層。 如申請專利範圍第26項 、之方法,其中使用該清洗溶液以 移除光阻圖案。 如申請專利範圍第25項之方、土甘士 ^ # 貝之方法,其中該酸性溶液包括硫 酸及碟酸之中至少夕_ 一’而含碘氧化劑包括從κιο3, =HJ〇3 Lil〇3 ’ CaI〇3 ’ BaI〇3,κι,及腿j組成之群中 選出之至少之一,而該清洗溶液包括至多30重量%之水量 ,及含碘氧化劑包含0.003至10重量%之碘量。 士申明專範圍第28項之方法,纟中在約室溫至12代之 溫度範圍中執行清洗。 如申請專利範圍第29項之方法,其中該金屬層包括銘, 鈦,及鎳之中至少之一。 如申明專利範圍第25項之方法,其中形成電晶體之步驟 包括: 在忒矽基板上循序形成一閘絕緣層及一多晶矽層; O:\89\89760.DOC 200423255 在該多晶矽層上形成一光阻圖案; 使用δ亥光阻圖案作為一蝕刻光罩藉由連續蝕刻其下形 成之層而形成該閘極; 移除該光阻圖案; 執行一離子植入製程而在該閘極之二側之該矽基板中 形成该源極/沒極區;及 在該問極之側壁上形成多個氮化物間隔層,其中藉由 執行矽化物熱處理而在該源極/汲極區中形成金屬矽化物 層,在閘極上方部分之多晶矽上形成一金屬矽化物層。 32·如申請專利範圍第3丨項之方法,其中使用該清洗溶液以 移除該光阻圖案。 33·如申請專利範圍第31項之方法,其中該酸性溶液包括硫 酉文及磷酸之中至少之一,而含碘氧化劑包括從ΚΙ〇3, NHJO3 ’ L1IO3,CaI〇3,BaI〇3,ΚΙ,及 NHJ組成之群中 遥出之至少之一,而該清洗溶液包括至多3〇重量%之水量 ’及含碘氧化劑包含0.003至1〇重量%之峨量。 3 4 ·如申凊專利範圍第3 3項之方法,其中在約室溫至12 〇。〇之 溫度範圍中執行清洗。 35· —種清洗溶液,在一矽化製程中選擇性移除一氮化鈦層 及一未反應金屬層,其中該清洗溶液包括一酸性溶液, 一含峨氧化劑,及水。 3 6.如申請專利範圍第35項之清洗溶液,其中該酸性溶液包 括硫酸及磷酸之中至少之一,而含碘氧化劑包括從ΚΙ〇3 ’ ΝΗ4Ι〇3 ’ LiI03 ’ CaI03,BaI03 ’ ΚΙ,及 NHJ組成之群 O:\89\89760.DOC 200423255 中選出之至少之一。 37.如申請專利範圍第35項之清洗溶液,其中該清洗溶液包 括至多30重量%之水量,及該含碘氧化劑包含0.003至10 重量%之蛾量。 3 8.如申請專利範圍第35項之清洗溶液,其中該未反應金屬 層包括鈷,鈦,及錄之中至少之一。 O:\89\89760.DOC
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0076961A KR100536593B1 (ko) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 선택적인 막 제거를 위한 세정 용액 및 그 세정 용액을사용하여 실리사이드 공정에서 막을 선택적으로 제거하는방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200423255A true TW200423255A (en) | 2004-11-01 |
| TWI242811B TWI242811B (en) | 2005-11-01 |
Family
ID=32464514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW092134353A TWI242811B (en) | 2002-12-05 | 2003-12-05 | Cleaning solution and method for selectively removing layers in a silicidation process |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7265040B2 (zh) |
| JP (1) | JP2004186698A (zh) |
| KR (1) | KR100536593B1 (zh) |
| CN (1) | CN100407375C (zh) |
| DE (1) | DE10356654A1 (zh) |
| TW (1) | TWI242811B (zh) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100683485B1 (ko) * | 2004-06-23 | 2007-02-15 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 캐패시터 제조방법 |
| KR100664403B1 (ko) * | 2005-01-31 | 2007-01-03 | 테크노세미켐 주식회사 | 에칭 잔류물 세정용 조성물 및 이를 이용한 세정방법 |
| CN100378922C (zh) * | 2005-02-05 | 2008-04-02 | 联华电子股份有限公司 | 晶片的清洗方法以及栅极结构的制造方法 |
| KR100679008B1 (ko) * | 2005-05-18 | 2007-02-06 | 유청 | 반도체 소자의 세정 조성물 |
| JP2007048950A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US7544621B2 (en) * | 2005-11-01 | 2009-06-09 | United Microelectronics Corp. | Method of removing a metal silicide layer on a gate electrode in a semiconductor manufacturing process and etching method |
| KR100678482B1 (ko) * | 2006-01-17 | 2007-02-02 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 표면의 세정용액 및 이를 사용하는 반도체 소자의제조방법들 |
| KR100714311B1 (ko) * | 2006-01-27 | 2007-05-02 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 표면의 세정용액 및 이를 사용하는 반도체 소자의제조방법들 |
| DE102006004396B3 (de) * | 2006-01-31 | 2007-03-08 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Entfernen von Refraktärmetallschichten und zur Silizierung von Kontaktflächen |
| US20070200149A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-30 | Veronika Polei | Semiconductor device and method of production |
| JP5076557B2 (ja) | 2007-03-06 | 2012-11-21 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US8404626B2 (en) * | 2007-12-21 | 2013-03-26 | Lam Research Corporation | Post-deposition cleaning methods and formulations for substrates with cap layers |
| JP2011520142A (ja) * | 2008-05-01 | 2011-07-14 | アドバンスド テクノロジー マテリアルズ,インコーポレイテッド | 高密度注入レジストの除去のための低pH混合物 |
| US8030154B1 (en) | 2010-08-03 | 2011-10-04 | International Business Machines Corporation | Method for forming a protection layer over metal semiconductor contact and structure formed thereon |
| CN102176414A (zh) * | 2011-03-15 | 2011-09-07 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 金属硅化物的制备方法 |
| KR20140018746A (ko) * | 2012-08-03 | 2014-02-13 | 삼성전자주식회사 | 기판 처리방법 및 그 처리장치 |
| KR101408872B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2014-06-20 | 한국생산기술연구원 | Au 박막에 급속 열처리 공정을 통한 금속 나노 패턴 형성법 |
| US10472567B2 (en) | 2013-03-04 | 2019-11-12 | Entegris, Inc. | Compositions and methods for selectively etching titanium nitride |
| CN106796878B (zh) * | 2014-11-13 | 2021-02-09 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 抑制了包含钨的材料的损伤的半导体元件的清洗液、及使用其的半导体元件的清洗方法 |
| CN113214920A (zh) * | 2015-03-31 | 2021-08-06 | 弗萨姆材料美国有限责任公司 | 清洁制剂 |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4319923A (en) * | 1979-12-26 | 1982-03-16 | Western Electric Co., Inc. | Recovery of gold and/or palladium from an iodide-iodine etching solution |
| US4353779A (en) * | 1981-08-14 | 1982-10-12 | Westinghouse Electric Corp. | Wet chemical etching of III/V semiconductor material without gas evolution |
| JPS59171126A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | Hitachi Ltd | パラジウムのエツチング液 |
| JPS59202638A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-16 | Hitachi Ltd | 微細パタ−ンのエツチング方法 |
| US4453306A (en) * | 1983-05-27 | 1984-06-12 | At&T Bell Laboratories | Fabrication of FETs |
| US4900878A (en) * | 1988-10-03 | 1990-02-13 | Hughes Aircraft Company | Circuit terminations having improved electrical and structural integrity |
| US5196360A (en) * | 1990-10-02 | 1993-03-23 | Micron Technologies, Inc. | Methods for inhibiting outgrowth of silicide in self-aligned silicide process |
| JP2891092B2 (ja) * | 1994-03-07 | 1999-05-17 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2731114B2 (ja) * | 1994-07-01 | 1998-03-25 | 株式会社フロンテック | 電子素子及びその製造方法 |
| JP2792550B2 (ja) * | 1994-03-31 | 1998-09-03 | 株式会社フロンテック | エッチング剤 |
| US5466389A (en) * | 1994-04-20 | 1995-11-14 | J. T. Baker Inc. | PH adjusted nonionic surfactant-containing alkaline cleaner composition for cleaning microelectronics substrates |
| JPH08148479A (ja) * | 1994-11-17 | 1996-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体のエッチングマスクとその製造方法及び半導体の加工方法と半導体レーザの製造方法 |
| JPH08250716A (ja) * | 1995-03-07 | 1996-09-27 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置 |
| JP3572561B2 (ja) * | 1996-10-11 | 2004-10-06 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH10265974A (ja) * | 1997-03-25 | 1998-10-06 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | チタン又はチタン合金へのめっき前処理用エッチング液及びチタン又はチタン合金へのめっき前処理方法 |
| US6122109A (en) * | 1998-04-16 | 2000-09-19 | The University Of New Mexico | Non-planar micro-optical structures |
| US6140233A (en) * | 1998-06-25 | 2000-10-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor devices, etching compositions for manufacturing semiconductor devices, and semiconductor devices thereby |
| KR100271769B1 (ko) * | 1998-06-25 | 2001-02-01 | 윤종용 | 반도체소자의 제조방법, 이를 위한 반도체소자 제조용 식각액조성물 및 반도체소자 |
| US6232228B1 (en) * | 1998-06-25 | 2001-05-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor devices, etching composition for manufacturing semiconductor devices, and semiconductor devices made using the method |
| KR20000008156A (ko) * | 1998-07-10 | 2000-02-07 | 윤종용 | 반도체소자의 금속 실리사이드 형성방법 |
| ZA991306B (en) * | 1998-07-23 | 1999-08-20 | Magdelena Christiana Cor Stols | "A cleaning composition". |
| JP4240424B2 (ja) * | 1998-10-23 | 2009-03-18 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | エッチング剤及びこれを用いた電子機器用基板の製造方法 |
| CN1081246C (zh) * | 1999-07-29 | 2002-03-20 | 上海交通大学 | 镍钛合金薄膜多元化学刻蚀剂 |
| TWI296006B (zh) | 2000-02-09 | 2008-04-21 | Jsr Corp | |
| US6251779B1 (en) * | 2000-06-01 | 2001-06-26 | United Microelectronics Corp. | Method of forming a self-aligned silicide on a semiconductor wafer |
| US6589884B1 (en) * | 2000-08-31 | 2003-07-08 | Micron Technology, Inc. | Method of forming an inset in a tungsten silicide layer in a transistor gate stack |
| KR100379824B1 (ko) * | 2000-12-20 | 2003-04-11 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 식각용액 및 식각용액으로 패턴된 구리배선을 가지는전자기기용 어레이기판 |
| US7095114B2 (en) * | 2001-05-30 | 2006-08-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with via hole group generating high frequency electromagnetic bonding, manufacturing method thereof, and monolithic microwave integrated circuit |
| US6800218B2 (en) * | 2001-08-23 | 2004-10-05 | Advanced Technology Materials, Inc. | Abrasive free formulations for chemical mechanical polishing of copper and associated materials and method of using same |
| KR100476887B1 (ko) * | 2002-03-28 | 2005-03-17 | 삼성전자주식회사 | 소오스 및 드레인 영역의 실리사이드층이 확장된 모스트랜지스터 및 그 제조방법 |
| US7067090B2 (en) * | 2002-10-25 | 2006-06-27 | South Dakota School Of Mines And Technology | Recovery of platinum group metals |
| KR100672933B1 (ko) * | 2003-06-04 | 2007-01-23 | 삼성전자주식회사 | 세정 용액 및 이를 이용한 반도체 소자의 세정 방법 |
| KR100546406B1 (ko) * | 2004-04-10 | 2006-01-26 | 삼성전자주식회사 | 상변화 메모리 소자 제조 방법 |
-
2002
- 2002-12-05 KR KR10-2002-0076961A patent/KR100536593B1/ko not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-12-04 DE DE10356654A patent/DE10356654A1/de not_active Ceased
- 2003-12-04 JP JP2003406451A patent/JP2004186698A/ja active Pending
- 2003-12-05 CN CN2003101197979A patent/CN100407375C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-05 TW TW092134353A patent/TWI242811B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-12-05 US US10/728,517 patent/US7265040B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2007
- 2007-06-27 US US11/769,238 patent/US20070243715A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20070243715A1 (en) | 2007-10-18 |
| JP2004186698A (ja) | 2004-07-02 |
| KR100536593B1 (ko) | 2005-12-14 |
| DE10356654A1 (de) | 2004-07-01 |
| TWI242811B (en) | 2005-11-01 |
| CN1505106A (zh) | 2004-06-16 |
| US20040115952A1 (en) | 2004-06-17 |
| KR20040049119A (ko) | 2004-06-11 |
| CN100407375C (zh) | 2008-07-30 |
| US7265040B2 (en) | 2007-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW200423255A (en) | Cleaning solution and method for selectively removing layers in a silicidation process | |
| TWI288432B (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| TWI282593B (en) | A method for making a semiconductor device having a high-k gate dielectric layer and a metal gate electrode | |
| JP5154222B2 (ja) | 置換金属ゲート形成のための半導体構造の平坦化 | |
| TWI252526B (en) | A method for making a semiconductor device having a metal gate electrode | |
| JP2004072094A (ja) | ゲート構造体及び方法 | |
| TW201013773A (en) | Method for photoresist pattern removal | |
| TW483111B (en) | Method for forming contact of memory device | |
| US7098120B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor devices | |
| JP2002506579A (ja) | 側部誘電体絶縁型半導体装置の形成方法およびこの方法により製造されるmos半導体装置 | |
| CN100437914C (zh) | 制造半导体器件的栅电极的方法 | |
| JP4551795B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP5153131B2 (ja) | 半導体素子のデュアルゲート形成方法 | |
| US6211054B1 (en) | Method of forming a conductive line and method of forming a local interconnect | |
| JP2008502141A (ja) | 金属ゲート集積化のためのゲートスタック及びゲートスタックのエッチングシーケンス | |
| KR100563095B1 (ko) | 반도체 소자의 실리사이드 형성방법 | |
| JPH08250484A (ja) | 安定な砒素ドープ半導体素子の製造方法 | |
| US6506670B2 (en) | Self aligned gate | |
| JP2736276B2 (ja) | 半導体集積回路内の移動性イオン汚染を低減するための方法 | |
| JP3362722B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US20050245015A1 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device having a dual-gate structure | |
| TWI875329B (zh) | 半導體結構及其製造方法 | |
| TWI267914B (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| KR100577307B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
| KR20050122652A (ko) | 씨모스 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |