專利名稱：在蝕刻處理后移除聚合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種半導(dǎo)體器件的制作方法，且特別是關(guān)于一種在蝕刻處理后移除聚合物的方法。
背景技術(shù)：
存儲設(shè)備通常包括形成于第一介電層上的第一柵，而該第一介電層形成于一半導(dǎo)體基底上。就閃存而言，第一柵就是浮動?xùn)?、第一介電層則是隧道氧化層。一個快閃存儲設(shè)備還包括形成于浮動?xùn)派系囊豢刂茤排c位于浮動?xùn)排c控制柵之間的第二介電層。
而在存儲設(shè)備的制作過程中，柵是通過沉積、圖案化與蝕刻所制得。然而，蝕刻處理常導(dǎo)致不希望產(chǎn)生的聚合材料沿著被蝕刻的柵側(cè)壁形成。這些聚合材料將造成某些缺點(diǎn)，譬如隨機(jī)單一位數(shù)據(jù)保持失敗(random single bit data retention failure)。
在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制作過程中，在蝕刻處理后通常需接續(xù)一道清潔步驟。傳統(tǒng)清潔步驟之一是由Werner Kern所研發(fā)的RCA清潔方法。這種RCA清潔是一種兩步驟的處理過程，包括標(biāo)準(zhǔn)清潔1(又稱SC-1)與標(biāo)準(zhǔn)清潔2(又稱SC-2)。在標(biāo)準(zhǔn)清潔1中，SC-1溶液通常是以1∶1∶5至1∶2∶7之間混合的氫氧化銨、過氧化氫以及去離子水。標(biāo)準(zhǔn)清潔2則使用鹽酸、過氧化氫以及去離子水的化合物。除了RCA蝕刻以外，其它傳統(tǒng)的清潔溶液都使用含有硫酸與過氧化氫的混合物來去除有機(jī)金屬雜質(zhì)。
然而，盡管上述這些傳統(tǒng)溶液可有效去除各種污染物，但是這些溶液同樣會蝕刻隧道氧化層，因而降低隧道氧化層的完整度。這種非預(yù)期的隧道氧化層劣化將損害存儲設(shè)備的可靠性與長期性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提出一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供一晶片基底。然后，于該晶片基底上提供一絕緣體，再于該絕緣體上沉積第一硅層。之后，于該第一硅層上形成一電介質(zhì)材料層，再于該電介質(zhì)材料層上沉積第二硅層。接著，于該第二硅層上提供一光阻層，再圖案化與定義該光阻層。然后，蝕刻未被光阻層掩蓋的第二硅層、電介質(zhì)材料層、第一硅層與絕緣體。之后將光阻層去除，再以去離子水與臭氧氣體的混合物至少清潔第一硅層。
本發(fā)明又提出一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供一電介質(zhì)材料層，再于該電介質(zhì)材料層上沉積一硅層。接著，于該硅層上提供一光阻層，再圖案化與定義該光阻層。然后，蝕刻未被光阻層掩蓋的硅層與電介質(zhì)材料層。之后將該光阻層去除，再以去離子水與臭氧氣體之混合物進(jìn)行清潔。
本發(fā)明還提出一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供一晶片基底。然后，于該晶片基底上提供一絕緣體，再于絕緣體上沉積一硅層。之后，于該硅層上形成一電介質(zhì)材料層，再于電介質(zhì)材料層上提供一光阻層，再圖案化與定義光阻層。然后，蝕刻未被光阻層掩蓋的硅層與絕緣體。之后將光阻層去除，再以去離子水與臭氧氣體的混合物清潔硅層。
本發(fā)明的其它附加特征與優(yōu)點(diǎn)將在之后內(nèi)容中提出，并且在某種程度上來說，顯然可經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施例獲悉本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)。并且，經(jīng)由后面的權(quán)利要求書中具體指出的內(nèi)容而獲得并了解本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)。
此外，上述本發(fā)明的內(nèi)容以及后續(xù)的具體實(shí)施例均用來作示范與解釋，而非用以限定本發(fā)明。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合以下附圖，進(jìn)行詳細(xì)說明，其中圖1至圖3是按照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的制造步驟的剖面圖；以及圖4為使用標(biāo)準(zhǔn)SC-2清潔處理和依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的清潔方法的聚合物去除能力的比較曲線圖。
具體實(shí)施例方式
請參考以下所提詳細(xì)的本發(fā)明較佳實(shí)施例，且將結(jié)合附圖對其加以說明。在附圖中相同的部件使用相同的編號。
本發(fā)明提出一種去除形成在柵表面的聚合物的方法。圖1-3為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的制造步驟的剖面圖。請參照圖1，本發(fā)明的較佳實(shí)施例首先是定義一晶片基底10。然后于晶片基底10上形成一絕緣體20。絕緣體20可以是由氧化物所組成，也可能是一隧道氧化層。隨后，進(jìn)行清潔絕緣層20表面的步驟，以去除不想有的污染物。然后，于絕緣體20上提供第一柵層30，如多晶硅。第一柵層30可采用傳統(tǒng)的制程如化學(xué)氣相沉積制程簡稱CVD)沉積于絕緣體20上。之后，于第一柵層30上提供一電介質(zhì)材料層40。
在一實(shí)施例中，在電介質(zhì)材料層40上再沉積一光阻層(未示出)。然后，利用一傳統(tǒng)的微晶圖處理過程圖案化并定義光阻層。之后，以圖案化并定義過的光阻層作為罩幕，進(jìn)行干式蝕刻，以形成包括絕緣體20與第一柵層30的數(shù)個半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。然而，在干式蝕刻期間可能因?yàn)槲g刻氣體中所存在的有機(jī)化合物，而在第一柵層30側(cè)壁形成預(yù)期外的副產(chǎn)物。接著，剝除光阻層，再特別進(jìn)行一清潔步驟，用以去除預(yù)期外且不想要的副產(chǎn)物。而且，這些副產(chǎn)物可經(jīng)由如下的氧化過程被去除或本發(fā)明使用去離子水與臭氧(DI-O3)的混合物來去除副產(chǎn)物，是將基底10與形成于其上的結(jié)構(gòu)浸入蘊(yùn)藏有臭氧氣體的去離子水中。因此，本發(fā)明的方法可去除副產(chǎn)物，以完成改良的清潔制程。
此外，請參照圖2，可在電介質(zhì)材料層40上提供第二柵層50。然后，在第二柵層50上提供一光阻層60。
接著，請參照圖3，利用一傳統(tǒng)的微晶圖處理過程圖案化并定義光阻層60。之后，以圖案化并定義過的光阻層60作為罩幕，進(jìn)行干式蝕刻，以形成包括絕緣體20、第一柵層30、電介質(zhì)材料層40與第二柵層50的數(shù)個半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。每一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)代表一個存儲單元。在本實(shí)施例中，第一柵層30是一浮動?xùn)?、第二柵?0是一控制柵以及絕緣體20是一隧道氧化層。在蝕刻處理中使用的各種氣體包括有氟化碳或氯化碳有機(jī)化合物。所以，在干式蝕刻期間會在沿著浮動?xùn)?0、控制柵50或兩者側(cè)壁形成不想要的副產(chǎn)物70，如聚合物。接著，剝掉與去除光阻層60。
隨后，特別進(jìn)行一清潔步驟，用以去除不想要的副產(chǎn)物70。而且，聚合物70可經(jīng)由下列的氧化過程被去除或在一實(shí)施例中，使用去離子水與臭氧(DI-O3)的混合物來去除聚合物70，且其是將基底10與形成于其上的結(jié)構(gòu)浸入蘊(yùn)藏有臭氧氣體的去離子水中。因此，本發(fā)明的方法可去除聚合物70，以獲得較傳統(tǒng)清潔制程優(yōu)良的清潔程序。
圖4所示為使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)SC-2清潔處理和依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例的清潔方法的聚合物去除能力的比較曲線圖。聚合物去除能力是以三種參數(shù)的數(shù)值作為估計(jì)值缺陷數(shù)、缺陷密度與總凹陷數(shù)。這三個參數(shù)數(shù)值較高者代表其具有較高的缺陷度(level)。請參照圖4，本發(fā)明的DI-O3處理在不同溫度下比使用現(xiàn)有SC-2溶液的清潔處理顯示較優(yōu)良的聚合物去除能力。此外，如選擇性地將本發(fā)明與傳統(tǒng)清潔制程如SC-1與SC-2處理相結(jié)合也應(yīng)可增進(jìn)清潔的有效性。
之后，可接續(xù)進(jìn)行傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制程，以完成一存儲設(shè)備及其它半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
雖然已通過較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，然其并非用以限定本發(fā)明，本專業(yè)技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種變更或改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求書限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供一晶片基底；于該晶片基底上提供一絕緣體；于該絕緣體上沉積第一硅層；于該第一硅層上形成一電介質(zhì)材料層；于該電介質(zhì)材料層上沉積第二硅層；于該第二硅層上提供一光阻層；圖案化與定義該光阻層；蝕刻未被該光阻層掩蓋的該第二硅層、該電介質(zhì)材料層、該第一硅層與該絕緣體；去除該光阻層；以及以去離子水與臭氧氣體的混合物至少清潔該第一硅層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該絕緣體包括氧化物。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括清潔被蝕刻過的該第二硅層。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中蝕刻未被該光阻層掩蓋的該第二硅層、該電介質(zhì)材料層、該第一硅層與該絕緣體的步驟包括干式蝕刻。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以去離子水與臭氧氣體的混合物至少清潔該第一硅層的步驟還包括以一標(biāo)準(zhǔn)清潔1溶液進(jìn)行清潔。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中以去離子水與臭氧氣體的混合物至少清潔該第一硅層的步驟更包括以一標(biāo)準(zhǔn)清潔2溶液進(jìn)行清潔。
7.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供一電介質(zhì)材料層；于該電介質(zhì)材料層上沉積一硅層；于該硅層上提供一光阻層；圖案化與定義該光阻層；蝕刻未被該光阻層掩蓋的該硅層與該電介質(zhì)材料層；去除該光阻層；以及以去離子水與臭氧氣體的混合物進(jìn)行清潔。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該硅層包括多晶硅。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該硅層包括一浮動?xùn)拧?br> 10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該硅層包括一控制柵。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中以去離子水與臭氧氣體的混合物進(jìn)行清潔的步驟還包括以一標(biāo)準(zhǔn)清潔1溶液進(jìn)行清潔。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中以去離子水與臭氧氣體的混合物進(jìn)行清潔的步驟還包括以一標(biāo)準(zhǔn)清潔2溶液進(jìn)行清潔。
13.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括提供一晶片基底；于該晶片基底上提供一絕緣體；于該絕緣體上沉積一硅層；于該硅層上形成一電介質(zhì)材料層；于該電介質(zhì)材料層上提供一光阻層；圖案化與定義該光阻層；蝕刻未被該光阻層掩蓋的該硅層與該絕緣體；去除該光阻層；以及以去離子水與臭氧氣體的混合物清潔被蝕刻過的該硅層。
全文摘要
一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括先提供一晶片基底，然后，在該晶片基底上提供一絕緣體；再于該絕緣體上沉積第一硅層。之后，于該第一硅層上形成一電介質(zhì)材料層，再于該電介質(zhì)材料層上沉積第二硅層。接著，于該第二硅層上提供一光阻層，再圖案化并定義該光阻層。然后，蝕刻未被光阻層掩蓋的第二硅層、電介質(zhì)材料層、第一硅層與絕緣體，移除該光阻層，再以去離子水與臭氧氣體的混合物至少清潔所述被蝕刻過的第一硅層。
文檔編號H01L21/027GK1542545SQ0312249
公開日2004年11月3日 申請日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者黃致遠(yuǎn), 陳政順, 楊令武, 陳光釗 申請人:旺宏電子股份有限公司