專(zhuān)利名稱(chēng)：硅化處理過(guò)程中有選擇地清除層的清洗液及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及到一種清除半導(dǎo)體器件中不期望的層的方法，并且更具體的涉及清除在硅化處理過(guò)程中形成的不期望的層的一種溶液及方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造過(guò)程包括在襯底上形成絕緣層和導(dǎo)電層以及一個(gè)光刻處理過(guò)程等。光刻處理過(guò)程包括在要刻圖形層的下面層上形成一個(gè)光阻圖形，蝕刻被光阻圖形暴露的層，然后清除光阻圖形。另外，從蝕刻的下層和蝕刻氣體之間的反應(yīng)中可以得到有機(jī)物或者聚合物。傳統(tǒng)地，可以用氧等離子灰化和硫化剝除處理來(lái)清除光阻圖形和有機(jī)物或聚合物。
器件的工作速度與源極區(qū)/漏極區(qū)的阻抗有很緊密的聯(lián)系。因此，為了提高器件的工作速度，要使用一種金屬硅化處理過(guò)程來(lái)形成半導(dǎo)體器件。硅化過(guò)程包括通過(guò)在預(yù)定溫度上鈷和硅之間起反應(yīng)來(lái)形成一個(gè)電阻率比硅層的電阻率低的硅化鈷層。在硅化過(guò)程中沒(méi)有起反應(yīng)的鈷應(yīng)該被清除，而不清除硅化鈷層。
而且，在傳統(tǒng)的鈷硅化過(guò)程中，形成一個(gè)氮化鈦層來(lái)防止在硅化過(guò)程中鈷氧化以及硅化物層凝結(jié)。因此，在硅化物層形成以后應(yīng)該清除氮化鈦層。
假如層沒(méi)有清除，層就成為雜質(zhì)源并且導(dǎo)致其與鄰接導(dǎo)體短路。
傳統(tǒng)地，在硅化過(guò)程中，利用包含過(guò)氧化氫(H2O2)也就是一種強(qiáng)氧化劑的混合液來(lái)清除非反應(yīng)金屬層以及氮化鈦層。
同時(shí)，隨著從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)使半導(dǎo)體器件高度集成化，傳統(tǒng)的多晶硅柵極并不能滿(mǎn)足固有的工作速度以及柵極的表面電阻特性的需要。因此，其電阻率低于多晶硅層的金屬層比如鎢層堆放在多晶硅柵極上來(lái)形成一個(gè)金屬柵極。因此，低電阻率的鎢柵極也應(yīng)該不被蝕刻(或清除)。另外，與鎢層的金屬互連(也就是字線或比特線)也應(yīng)該不被清洗液蝕刻。
相反，在硅化過(guò)程中傳統(tǒng)使用的過(guò)氧化氫蝕刻鎢。因此，使用傳統(tǒng)的過(guò)氧化氫就不能得到高速度的器件。
因此，隨著高速度器件需求的增加，也增加了可以有選擇地清除比如氮化鈦層和鈷層這樣的金屬層而不清除比如硅化鈷層或鎢層的清洗液的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種在硅化過(guò)程中有選擇地清除氮化鈦層和非反應(yīng)金屬層的清洗液以及使用同樣的清洗液來(lái)清除氮化鈦層和非反應(yīng)金屬層的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種在使用鎢柵極處理的硅化處理過(guò)程中有選擇地清除氮化鈦層和非反應(yīng)金屬層但不清除鎢層和硅化物層的清洗液以及使用同樣的清洗液清除層的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種在硅化過(guò)程中可選擇地清除金屬層和光阻層以及有機(jī)物的清洗液以及使用同樣的清洗液清除層的方法。
根據(jù)本發(fā)明的至少一種實(shí)施例，清洗液包括一種酸液和一種含碘氧化劑。清洗液還可以包括水。這是為了增加酸液和含碘氧化劑的溶解度，因此提高了氧化劑和酸液的清洗能力。在示例性的實(shí)施例中，清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及0.003到10wt％量的含碘氧化劑。酸液可以包括硫酸、磷酸以及其混合物。含碘氧化劑包括一種或多種碘酸鹽比如KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、以及BaIO3。假如清洗液包括水，含碘氧化劑不僅包括碘，還可以包括KI、NH4I或其混合物。也就是含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種。假如使用硫酸作為酸液，硫酸的濃度可以為大約96％或更高。
酸液和含碘氧化劑有效地清除氮化鈦和鈷，并且還可以清除光阻層和有機(jī)物。相反，酸液和含碘氧化劑不蝕刻硅化鈷層和鎢。含碘氧化劑與金屬硅化層中的硅反應(yīng)，并且在其上形成硅氧化物(SiOx)層作為鈍化層。硅氧化物層對(duì)硫酸有很強(qiáng)的抗酸性，因此就可以保護(hù)金屬硅化物層。另外，含碘氧化劑與鎢反應(yīng)并在其上形成諸如三氧化鎢(WO3)的鈍化層。三氧化鎢鈍化層在酸液中非常穩(wěn)定，因此就可以防止鎢被蝕刻。
清洗液的清洗能力與溫度成正比。例如，可以在大約從室溫到約120℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行清洗。清洗液的清洗能力還與所加的水的量成正比。加到清洗液中的水的量大約是30％或更少。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種選擇清除金屬層的方法包括下述步驟。在硅襯底上形成晶體管，晶體管包括源極/漏極區(qū)以及柵極。形成硅化物層的金屬層在暴露的襯底上方形成。氮化鈦層形成在金屬層的上方。進(jìn)行硅化熱處理使得硅與金屬層反應(yīng)，也就是暴露的源極/漏極區(qū)的硅與直接接觸的金屬層之間彼此反應(yīng)來(lái)形成金屬硅化物層。使用清洗液清除在硅化過(guò)程中沒(méi)有參與反應(yīng)的非反應(yīng)金屬層以及氮化鈦層。在這種條件下，清洗液包括酸液和含碘氧化劑。優(yōu)選地，清洗液還包括水。清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及大約0.003到10wt％量的含碘氧化劑。
形成晶體管方法的示例性實(shí)施例包括下述步驟。
在硅襯底上依次形成柵絕緣層、多晶硅層、鎢層以及帽蓋絕緣層。在帽蓋氮化層上方形成光阻圖形，并且使用光阻圖形作為蝕刻掩膜，連續(xù)地蝕刻在其下方形成的層來(lái)形成柵極。通過(guò)實(shí)現(xiàn)離子注入過(guò)程在硅襯底上柵極的兩側(cè)形成源極和漏極。在這種條件下，使用清洗液來(lái)清除光阻圖形。金屬層包括鈷、鈦和鎳中的至少一種。
根據(jù)上述方法，清洗液不蝕刻硅化物層和組成低電阻率柵極的鎢層而是有選擇地蝕刻氮化鈦層和非反應(yīng)金屬層。因此，硅化過(guò)程和鎢金屬柵極處理全部一起使用。
形成晶體管方法的實(shí)施例包括下述步驟。在硅襯底上方形成柵絕緣層和多晶硅層。在多晶硅層上方形成光阻圖形，并且通過(guò)使用光阻圖形作為蝕刻掩膜來(lái)連續(xù)地蝕刻在下面形成的層來(lái)形成柵極，然后清除光阻圖形。通過(guò)實(shí)現(xiàn)離子注入過(guò)程在硅襯底上柵極的兩側(cè)形成源極和漏極區(qū)。在柵極的側(cè)壁形成氮化物隔離物。當(dāng)通過(guò)硅化熱處理后在源極/漏極區(qū)形成金屬硅化物層時(shí)，也在多晶硅的柵極上部形成金屬硅化物層。因此，本發(fā)明適用于使用雙多晶硅柵的CMOS晶體管，通過(guò)把P型雜質(zhì)注入PMOS以及把N型雜質(zhì)注入NMOS中來(lái)形成雙多晶硅柵。在這種條件下，使用清洗液可以清除光阻圖形。


從下述結(jié)合揭示本發(fā)明實(shí)施例的附圖所作的詳細(xì)描述將使本發(fā)明的其它方面和特點(diǎn)變得更加明顯?？墒且斫獾氖菆D型僅僅是為說(shuō)明的目的而設(shè)計(jì)的，并不意味著規(guī)定本發(fā)明的限制。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例帶有可選擇清除的鎢層、氮化鈦層、鈷層或光阻層的襯底的橫截面示意圖；圖2是不帶有從圖2中的襯底上可選擇清除的鎢層、氮化鈦層、鈷層或光阻層的襯底的合成結(jié)構(gòu)示意圖；圖3到圖6示出了使用本發(fā)明的清洗液實(shí)施例來(lái)有選擇地清除金屬層的步驟的橫截面圖；圖7到圖12示出了根據(jù)一種示例性實(shí)施例在硅化過(guò)程中使用本發(fā)明的清洗液有選擇地清除金屬層的步驟的橫截面圖；圖13和圖14示出了根據(jù)另一種示例性實(shí)施例在硅化過(guò)程中使用本發(fā)明的清洗液有選擇地清除金屬層的步驟的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
參照其中示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖將在下文中更加全面地描述本發(fā)明?？墒潜景l(fā)明有許多其它實(shí)施方式，并不應(yīng)該限制在其中所述的實(shí)施例中。而且，提供這些實(shí)施例使得本發(fā)明的揭示將是全面和完整的，并且將向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的適用范圍。在圖中，為了清楚放大了層和區(qū)的厚度。還要理解的是提及當(dāng)一個(gè)層被作為”在”另一層或襯底上時(shí)，可以指就直接在其它層或襯底上，或者也可能存在中間層。
圖1示出了帶有應(yīng)該不被蝕刻或清除的層13以及在其上形成并且應(yīng)該被有選擇地蝕刻或清除的層15的襯底11的示意圖。應(yīng)該不被蝕刻的層13是不被本發(fā)明中的清洗液蝕刻的任何層。例如，層13包括鎢或金屬硅化物層。同時(shí)，層15包括比如氮化鈦、鈷、有機(jī)物或光阻材料。
在襯底11和非蝕刻層13之間以及非蝕刻層13和蝕刻層15之間還可以進(jìn)一步提供了中間層。
參照?qǐng)D2，使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例清洗液，僅僅應(yīng)該被蝕刻的層15在合適的溫度被有選擇地蝕刻。清洗液包括酸液和含碘(I)氧化劑。硫酸、磷酸及其混合物可以被用作酸液。含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種。
清洗液還包括水，用來(lái)提高酸液和含碘氧化劑的清洗能力。水增加了酸液和含碘氧化劑的溶解度。因此，氧化劑和酸液的清洗能力與所加水的量成正比。清洗液包含大約30wt％或更少量的水。清洗液還包含大約0.003到10wt％的含碘氧化劑。
清洗時(shí)間與溫度成反比。也就是清洗能力與溫度成正比?？梢栽诖蠹s室溫到大約120℃進(jìn)行清洗?？墒?，取決于處理過(guò)程，處理?xiàng)l件可以被改變并且對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)這是顯然的。
圖3到圖6示出了半導(dǎo)體制造過(guò)程的硅化過(guò)程中有選擇地清除不希望的層步驟的橫截面圖。
如圖3所示，提供的襯底31包括含有硅的導(dǎo)電圖形35。在硅圖形35和襯底31之間還有一個(gè)不含有硅的層33。含有硅的導(dǎo)電圖形35以任意形狀形成在不含有硅的層33的表面上。導(dǎo)電圖形35可以形成在層33的內(nèi)部。在導(dǎo)電圖形35形成在層33的內(nèi)部的情況下，硅導(dǎo)電圖形35僅僅暴露其上表面。另外，另一層比如絕緣層還可以形成在硅導(dǎo)電圖形35的兩側(cè)壁。在這種情況下，硅導(dǎo)電圖形35可以?xún)H僅暴露其上表面。在任一條件下，暴露的硅導(dǎo)電圖形35和直接與其接觸的金屬層彼此反應(yīng)并形成一個(gè)硅化物層。然后，形成的硅化物層在隨后的過(guò)程中通過(guò)互連來(lái)電連接。
參照?qǐng)D4，在不含有硅的層33上依次形成金屬層37和氮化鈦層39，從而覆蓋硅導(dǎo)電圖形35。金屬層37可以由鈷、鈦、鎳或類(lèi)似物組成。
參照?qǐng)D5。通過(guò)進(jìn)行硅化熱處理在暴露的硅導(dǎo)電圖形35上形成金屬硅化物層41。在這種情況下，在不含有硅的層33上形成的金屬層37a并不對(duì)硅化反應(yīng)起作用。
使用清洗液來(lái)清除氮化鈦層39和非反應(yīng)金屬層37a。因此，如圖6所示，就形成了其上帶有金屬硅化物層41的導(dǎo)電圖形35。
清洗液是一種包含酸液和含碘氧化劑的混合液。在示例性實(shí)施例中，清洗液還包括水。清洗液包含大約30wt％或更少量的水。另外，清洗液還包含大約0.003到10wt％的量的含碘氧化劑。清洗能力與溫度成反比。也就是清洗能力與溫度成正比?？梢栽诖蠹s室溫到大約120℃進(jìn)行清洗處理過(guò)程。
不含有硅的層33還包括鎢圖形。清洗液與鎢圖形反應(yīng)來(lái)在其表面上形成薄的三氧化鎢(WO3)層來(lái)作為鈍化層，因此保護(hù)鎢圖形。另外，清洗液與金屬硅化層41反應(yīng)并且在其表面形成硅氧化物(SiOx)層作為鈍化層來(lái)保護(hù)金屬硅化層。
在清除氮化鈦層39和非反應(yīng)金屬層37a后，堆砌絕緣層(圖中沒(méi)有示出)并且形成圖形后形成一個(gè)開(kāi)口來(lái)露出金屬硅化物層41的預(yù)定部分。然后用導(dǎo)電材料比如說(shuō)金屬來(lái)填充開(kāi)口，以形成與硅導(dǎo)電圖形35電氣連接的金屬導(dǎo)電圖形(或?qū)щ娝ㄈ?。
在硅導(dǎo)電圖形35與金屬導(dǎo)電圖形(或?qū)щ娝ㄈ?之間插入一硅化物層，因此提高了接觸阻抗特性和硅導(dǎo)電圖形的阻抗特性。
參照?qǐng)D7到圖12，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例將會(huì)說(shuō)明清除不期望的層的方法。
圖7到圖12示出了根據(jù)一種示例性實(shí)施例在硅化過(guò)程中使用本發(fā)明的清洗液清除不想要的層的步驟的橫截面圖。為了清楚和簡(jiǎn)化，在圖中僅僅說(shuō)明了一個(gè)晶體管。
參照?qǐng)D7，通過(guò)摻入雜質(zhì)在硅襯底100上形成一個(gè)阱。執(zhí)行一個(gè)器件隔離過(guò)程來(lái)形成器件隔離層120，然后注入溝道離子。由于器件隔離處理是傳統(tǒng)的并且是公知的，所以就省略對(duì)其詳細(xì)說(shuō)明。接著，依次形成柵絕緣層140、多晶硅層160、鎢層180以及帽蓋氮化物層200。還在鎢層180和多晶硅層160之間形成一個(gè)導(dǎo)電勢(shì)壘層。鎢層180提高了器件工作速度。導(dǎo)電勢(shì)壘層防止了鎢層和多晶硅層之間的反應(yīng)。
在帽蓋氮化物層200上形成的光阻圖形220限定了柵極。被光阻圖形220暴露的下層被蝕刻來(lái)形成與圖8中所說(shuō)明的光阻圖形220對(duì)應(yīng)的柵極240。在清除光阻圖形220后，注入離子，在襯底100中柵極240的兩側(cè)形成雜質(zhì)擴(kuò)散層260。注入的離子的導(dǎo)電極性與硅襯底的極性相反。例如，假如硅襯底100是P型，那么注入的離子就是N型。雜質(zhì)擴(kuò)散層260與源極/漏極區(qū)對(duì)應(yīng)。可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方式，通過(guò)用氧等離子灰化和硫酸剝除處理來(lái)清除光阻圖形220。另外，使用本發(fā)明的清洗液可以清除光阻圖形22。清洗液將會(huì)被說(shuō)明。
在柵極240的兩側(cè)壁形成氮化物隔離物280，也就是，形成一個(gè)氮化硅層并且將其蝕刻來(lái)形成氮化物隔離物280。
參照?qǐng)D9，在進(jìn)行預(yù)清洗后，鈷層300被形成，從而形成一硅化物層。進(jìn)行一個(gè)預(yù)清洗來(lái)清除硅襯底100上的固有氧化層以及硅襯底100上的破損層。例如，預(yù)清洗過(guò)程可以用兩次處理來(lái)進(jìn)行。
也就是，使用NH4OH和H2O2的混合物來(lái)實(shí)現(xiàn)第一次處理并且用氟酸(HF)來(lái)連續(xù)地進(jìn)行第二次處理，從而固化固有氧化層和襯底。同時(shí)，清洗過(guò)程包括使用CF4和O2的混合氣體的第一次處理以及使用HF的第二次處理過(guò)程。
鈦層或鎳層可以替代鈷層300。鈷層300可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何方法來(lái)形成，比如濺射法。
參照?qǐng)D10，在鈷層300上形成氮化鈦層320。氮化鈦層320可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何方法來(lái)形成，比如濺射法。形成氮化鈦層320是為了防止鈷層300的氧化以及防止硅化物層的凝結(jié)。
參照?qǐng)D11，進(jìn)行硅化熱處理，使鈷層300與直接在鈷層300下面的硅襯底(也就是源極/漏極260)中的硅反應(yīng)。因此，形成一個(gè)硅化鈷(CoSi2)層340。結(jié)果是，由于沒(méi)有與硅直接接觸，鈷層300a而不是源區(qū)/漏區(qū)260保持沒(méi)有反應(yīng)。
參照?qǐng)D12，通過(guò)清洗過(guò)程可以清除氮化鈦層320和非反應(yīng)鈷層300a。清洗過(guò)程使用包含酸液和含碘氧化劑的清洗液。清洗液可以用來(lái)清除上述的光阻圖形220。
酸液包括硫酸、磷酸或其混合物。含碘氧化劑至少包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的一種。這僅僅是一個(gè)例子，并且可以使用其它含碘氧化劑。含碘氧化劑清除氮化鈦層320和非反應(yīng)鈷層340a但并不清除(或蝕刻)組成柵極240的硅化鈷層340和鎢層180a。也就是，含碘氧化劑與硅化鈷層的硅反應(yīng)來(lái)形成薄硅氧化物層(SiOx)，硅氧化物層比如是在硅化鈷層表面上的用作鈍化層的二硅氧化物層。另外，含碘氧化劑與鎢反應(yīng)來(lái)在其表面形成在酸液中穩(wěn)定的薄的三氧化鎢(WO3)層，作為鈍化層。
清洗液可以包括水。假如向清洗液中加水，參與清除反應(yīng)中的活性離子就增加。在示例性實(shí)施例中，清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及大約0.003到10wt％的量的含碘氧化劑。
清洗時(shí)間與溫度成反比，也就是清洗能力與溫度成正比?？梢栽诖蠹s室溫到大約120℃來(lái)進(jìn)行清洗。
更具體地，下文將會(huì)說(shuō)明硅化熱處理。首先，在合適的溫度進(jìn)行第一次熱處理。第一次熱處理過(guò)程形成一個(gè)由化學(xué)比量大部分為硅化鈷(CoSi)以及少量為二硅化鈷(CoSi2)組成的中間態(tài)硅化物層。在第一次熱處理后，使用清洗液來(lái)進(jìn)行第一次清洗，從而清除非反應(yīng)鈷層以及氮化鈦層。再次形成氮化鈦層，然后在合適的溫度進(jìn)行第二次熱處理。第二次熱處理形成從化學(xué)比量上來(lái)說(shuō)大部分包含二硅化鈷(CoSi2)的低阻抗硅化鈷層340。最后使用清洗液來(lái)進(jìn)行第二次清洗來(lái)清除氮化鈦層以及非反應(yīng)鈷層。
圖13和圖14示出了根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例在硅化過(guò)程中使用本發(fā)明的清洗液清除不想要的層的步驟的橫截面圖。與上述方法相反，組成柵極的導(dǎo)電材料僅僅包括多晶硅。在雙柵技術(shù)中使用柵極，雙柵技術(shù)摻入的雜質(zhì)的導(dǎo)電類(lèi)型與進(jìn)入組成柵極的多晶硅中溝道的類(lèi)型相同。雙柵的優(yōu)點(diǎn)在于增強(qiáng)溝道的表面作用并且實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)的低功耗操作。
參照?qǐng)D13簡(jiǎn)單地說(shuō)明，通過(guò)雜質(zhì)摻雜，在硅襯底100中形成阱。然后通過(guò)器件隔離處理來(lái)形成器件隔離層120，并且注入溝道離子。形成通過(guò)柵極隔離層140a與硅襯底100電氣絕緣的多晶硅柵極160a。連續(xù)地，使用多晶硅柵極160a作為離子注入掩膜，離子被注入來(lái)形成雜質(zhì)擴(kuò)散層260。在多晶硅柵極160a的兩側(cè)壁上形成側(cè)壁隔離物280。
接著，將會(huì)進(jìn)行硅化過(guò)程。金屬層和氮化鈦層形成，從而形成硅化物。金屬層不僅直接與雜質(zhì)擴(kuò)散層260直接接觸而且與多晶硅柵160a的上部的硅直接接觸。進(jìn)行硅化熱處理來(lái)分別在雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)260和柵極160a上形成金屬硅化物層340以及360。
參照?qǐng)D14，通過(guò)包含酸液和含碘氧化劑的清洗液用上面完全描述的方法來(lái)清除非反應(yīng)金屬層300a和氮化鈦層320。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用清洗液，可以在硅化過(guò)程中有效地清除非反應(yīng)金屬，比如鈷、鈦以及氮化鈦層。
而且，清洗液不蝕刻鎢層，使得可以采用鎢柵處理。因此，可以提高器件工作特性，而且可以有效地清除光阻層和有機(jī)物。
在結(jié)合其中的特定和示例性實(shí)施例已經(jīng)描述本發(fā)明，可以進(jìn)行各種不離開(kāi)本發(fā)明的精神和范圍的改變和修訂。應(yīng)該明白，本發(fā)明的范圍并不限于上文中本發(fā)明的詳細(xì)描述，這種描述僅僅意味著說(shuō)明，而不是理解為是下述權(quán)利要求所限定的主題。另外，它應(yīng)該解釋為包括各種與權(quán)利要求一致的所有方法和器件。
權(quán)利要求
1.一種在制造半導(dǎo)體器件過(guò)程中有選擇地清除金屬層的方法，包括使用清洗液清除金屬層，清洗液包括酸液和含碘氧化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中金屬層包括鈦層和鈷層的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中清洗液還包括水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中酸液包括硫酸和磷酸的至少一種，并且含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及約0.003到10wt％量的含碘氧化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中鈦層包括氮化鈦和鈦的至少一種。
7.一種在制造半導(dǎo)體器件過(guò)程中有選擇地清除光阻層和有機(jī)物的方法，包括使用清洗液有選擇地清除光阻層和有機(jī)物，清洗液包括酸液和含碘氧化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中清洗液還包括水。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中酸液包括硫酸和磷酸的至少一種，并且含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及約0.003到10wt％量的含碘氧化劑。
11.一種在形成硅化物層過(guò)程中有選擇地清除金屬層的方法，包括在襯底上方形成硅圖形；在襯底上方形成金屬層；實(shí)現(xiàn)硅化熱處理，以利用硅和金屬層之間的硅化反應(yīng)來(lái)形成金屬硅化物層；使用清洗液來(lái)清除沒(méi)有參與硅化反應(yīng)的非反應(yīng)金屬層；其中清洗液包括酸液和含碘氧化劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中金屬層包括鈷、鈦和鎳的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中清洗液還包括水。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中酸液包括硫酸和磷酸，并且含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及約0.003到10wt％量的含碘氧化劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中清洗在從大約室溫到大約120℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括步驟在形成金屬層之前，依次使用NH4OH和H2O2的混合物來(lái)進(jìn)行第一次處理并且使用HF來(lái)進(jìn)行第二次處理或依次使用CF4和O2的混合氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)第一次處理并且使用HF來(lái)實(shí)現(xiàn)第二次處理，使得清除固有的氧化層并固化襯底破損。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中硅化熱處理包括進(jìn)行第一次熱處理；進(jìn)行第一次清洗，使用清洗液清除非反應(yīng)金屬層；以及進(jìn)行第二次熱處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及大約0.003到約10wt％量的含碘氧化劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中酸液包括硫酸和磷酸的至少一種，并且含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中第一次清洗在從大約室溫到大約120℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中襯底還包括鎢層，并且清洗液不清除鎢層。
23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括在形成金屬層之后和進(jìn)行硅化物熱處理之前，在金屬層上方形成氮化鈦層；其中清洗液清除氮化鈦層。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中硅化熱處理包括進(jìn)行第一次熱處理；進(jìn)行第一次清洗，使用清洗液清除氮化鈦層和非反應(yīng)金屬層；形成第二氮化鈦層；以及進(jìn)行第二次熱處理；其中清洗液清除進(jìn)一步形成的氮化鈦層和非反應(yīng)金屬層。
25.一種在形成硅化物層過(guò)程中有選擇地清除金屬層的方法，包括在硅襯底上方形成帶有源極區(qū)/漏極區(qū)和柵極的晶體管；在襯底上方形成金屬層；在金屬層上方形成氮化鈦層；進(jìn)行熱處理，利用源極區(qū)/漏極區(qū)的硅與直接接觸硅的金屬層之間的反應(yīng)來(lái)形成金屬硅化物層；以及使用清洗液來(lái)進(jìn)行清洗，清除氮化鈦層以及不與源極區(qū)/漏極區(qū)的硅直接接觸的非反應(yīng)金屬層；其中清洗液包括酸液、含碘氧化劑以及水。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中形成晶體管的步驟包括在硅襯底上方形成柵絕緣層、多晶硅層、鎢層以及帽蓋絕緣層；在帽蓋氮化物層上方形成光阻圖形；通過(guò)使用光阻圖形作為掩膜來(lái)連續(xù)地蝕刻在柵極下方形成的層，來(lái)形成柵極；清除光阻圖形；進(jìn)行離子注入過(guò)程，在硅襯底上柵極兩側(cè)形成源極區(qū)/漏極區(qū)；以及在柵極的兩側(cè)壁形成氮化物隔離物。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中使用清洗液清除光阻圖形。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中酸液包括硫酸和磷酸的至少一種，并且含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種，并且清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及大約0.003到約10wt％量的含碘氧化劑。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中清洗在從大約室溫到大約120℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中金屬層包括鈷、鈦和鎳的至少一種。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中形成晶體管的步驟包括在硅襯底上方依次形成柵絕緣層以及多晶硅層；在多晶硅層上方形成光阻圖形；通過(guò)使用光阻圖形作為蝕刻掩膜來(lái)連續(xù)地蝕刻在柵極下方形成的層，來(lái)形成柵極；清除光阻圖形；進(jìn)行離子注入過(guò)程，在硅襯底上柵極兩側(cè)形成源極區(qū)/漏極區(qū)；以及在柵極的兩側(cè)壁形成氮化物隔離物；其中在通過(guò)進(jìn)行硅化熱處理在源極區(qū)/漏極區(qū)形成金屬硅化物層時(shí)，在柵極的上部的多晶硅上形成金屬硅化物層。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中使用清洗液清除光阻圖形。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中酸液包括硫酸和磷酸的至少一種，并且含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種，并且清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及大約0.003到約10wt％量的含碘氧化劑。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中清洗在從大約室溫到大約120℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
35.一種在硅化處理過(guò)程中有選擇地清除氮化鈦層和非反應(yīng)金屬層的清洗液，其中清洗液包括酸液、含碘氧化劑以及水。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中酸液包括硫酸和磷酸的至少一種，并且含碘氧化劑包括從KIO3、NH4IO3、LiIO3、CaIO3、BaIO3、KI和NH4I組成的組中選出的至少一種。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中清洗液包含大約30wt％或更少量的水以及大約0.003到約10wt％量的含碘氧化劑。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中非反應(yīng)金屬包括鈷、鈦和鎳的至少一種。
全文摘要
一種有選擇地清除氮化鈦層和非反應(yīng)金屬層的清洗液。清洗液包括酸液和含碘氧化劑。清洗液還可以有效地清除光阻層和有機(jī)物。而且，清洗液可以在鎢柵極技術(shù)中使用，該技術(shù)能改進(jìn)器件工作特性，因此已經(jīng)被重視。
文檔編號(hào)H01L29/66GK1505106SQ20031011979
公開(kāi)日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月5日
發(fā)明者金相溶, 李根澤 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社