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一種半導(dǎo)體器件及制備方法、電子裝置與流程

文檔序號:12888801閱讀:433來源:國知局
一種半導(dǎo)體器件及制備方法、電子裝置與流程

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及制備方法、電子裝置。



背景技術(shù):

集成電路制造技術(shù)是一個復(fù)雜的工藝,技術(shù)更新很快。表征集成電路制造技術(shù)的一個關(guān)鍵參數(shù)為最小特征尺寸,即關(guān)鍵尺寸(criticaldimension,cd),隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展器件的關(guān)鍵尺寸越來越小,正是由于關(guān)鍵尺寸的減小才使得每個芯片上設(shè)置百萬個器件成為可能。

在器件制備過程通常會使用各種掩膜以及進行離子注入的步驟,然后在離子注入步驟之后再形成其他材料層時會發(fā)生隆起缺陷(worsebumpdefect),給器件的圖案化以及對齊等造成影響,從而使器件的性能和良率降低。

因此,有必要提出一種新的半導(dǎo)體器件及制備方法,以解決現(xiàn)有的技術(shù)問題。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念,這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征,更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

為了克服目前存在的問題,本發(fā)明一方面提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法,所述方法包括:

提供半導(dǎo)體襯底,在所述半導(dǎo)體襯底上形成有功能材料疊層和離子注入掩膜層;

以所述離子注入掩膜層為掩膜對所述功能材料疊層進行離子注 入;

去除所述離子注入掩膜層;

對所述功能材料疊層的表面進行清洗,所述清洗方法包括氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟和o3清洗步驟。

可選地,所述氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟的溫度為30℃-80℃。

可選地,所述氨溶液、所述過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:300到1:5:5。

可選地,所述稀釋hf中hf的濃度從50ppm到5000ppm,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從1s到1000s。

可選地,所述o3清洗步驟中o3的濃度從10ppm到1000ppm,所述o3清洗步驟的清洗時間從1s到1000s。

可選地,所述方法包括依次執(zhí)行氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟和o3清洗步驟,然后再執(zhí)行氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟或氨溶液-過氧化氫溶液的常溫清洗步驟。

可選地,所述功能材料疊層包括依次形成的柵極介電層、柵極材料層和屏蔽層。

可選地,所述方法還進一步包括:

在所述功能材料疊層上形成硬掩膜疊層并圖案化;

以所述圖案化的硬掩膜疊層為掩膜蝕刻所述功能材料疊層,以形成目標圖案。

本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件,所述半導(dǎo)體器件通過上述方法制備得到。

本發(fā)明提供了一種電子裝置,所述電子裝置包括上述的半導(dǎo)體器件。

本發(fā)明再一方面提供一種電子裝置,包括前述的半導(dǎo)體器件。

為了解決目前工藝中存在的上述問題,本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法,在所述方法中為了解決磷p離子注入過程中造成的殘留物難以去除的問題,改變了常規(guī)的清洗步驟,在所述方法中所述 sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)用于去除所述晶圓上p離子注入氧化形成的殘留,所述稀釋hf去除針對屏蔽氧化物層的殘留物,所述o3清洗步驟用于氧化c并去除,通過所述方法可以完全去除所述功能材料疊層上存在的殘留物,解決目前工藝中的隆起缺陷(worsebumpdefect)。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述,用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中:

圖1示出了本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件的制備工藝流程圖;

圖2a-2d示出了本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件的制備方法依次實施所獲得結(jié)構(gòu)的剖面示意圖;

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的電子裝置的示意圖。

具體實施方式

在下文的描述中,給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是,本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中,為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆,對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。

應(yīng)當理解的是,本發(fā)明能夠以不同形式實施,而不應(yīng)當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地,提供這些實施例將使公開徹底和完全,并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中,為了清楚,層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。

應(yīng)當明白,當元件或?qū)颖环Q為“在…上”、“與…相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r,其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?,或者可以存在居間的元件或?qū)印O喾?,當元件被稱為“直接在…上”、“與…直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r,則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當明白,盡管可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、 區(qū)、層和/或部分,這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個元件、部件、區(qū)、層或部分。因此,在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下,下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。

空間關(guān)系術(shù)語例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等,在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當明白,除了圖中所示的取向以外,空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn),然后,描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向為在其它元件或特征“上”。因此,示例性術(shù)語“在…下面”和“在…下”可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。

在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時,單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語“組成”和/或“包括”,當在該說明書中使用時,確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時,術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項目的任何及所有組合。

為了徹底理解本發(fā)明,將在下列的描述中提出詳細的結(jié)構(gòu)以及步驟,以便闡釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下,然而除了這些詳細描述外,本發(fā)明還可以具有其他實施方式。

目前工藝中所述半導(dǎo)體器件的制備方法包括提供半導(dǎo)體襯底在所述半導(dǎo)體襯底上形成有功能材料疊層和離子注入掩膜層;以所述注入掩膜層為掩膜對所述功能材料疊層和屏蔽層進行離子注入;去除所述離子注入掩膜層;對所述功能材料疊層的表面進行清洗,所述清洗方法包括稀釋hf的清洗步驟和o3清洗步驟。

在所述清洗步驟之后在所述功能材料疊層上形成另一掩膜層,但 是所述掩膜層會形成隆起缺陷(worsebumpdefect),經(jīng)分析得知造成所述隆起缺陷原因是因為在所述功能材料疊層上具有殘留物。雖然進行了稀釋hf的清洗步驟和o3清洗步驟,但是仍不能去除。

經(jīng)進一步的分析和研究得知,所述o3清洗步驟是用于對碳c進行氧化,所述hf的清洗步驟適用于蝕刻去除氧化物,但是由于在執(zhí)行離子注入的步驟中,例如注入的磷p會在晶圓的表面造成殘留,而hf和o3并不能將其去除,因此雖然進行了清洗仍不能完全去除的問題。

此外,經(jīng)分析得知所述注入的磷p難以去除的原因還在于在p摻雜、灰化去除注入掩膜以及o3清洗步驟中所述注入的p離子進一步被晶圓表面再吸收(re-adsorbed),更加難以去除,從而在清洗步驟之后仍造成注入離子p的殘留,在沉積硬掩膜層之后造成隆起缺陷(worsebumpdefect)。

為了解決目前工藝中存在的上述問題,本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法,其特征在于,所述方法包括:

提供半導(dǎo)體襯底,在所述半導(dǎo)體襯底上形成有功能材料疊層和離子注入掩膜層;

以所述注入掩膜層為掩膜對所述功能材料疊層和屏蔽層進行離子注入;

去除所述離子注入掩膜層;

對所述功能材料疊層的表面進行清洗,所述清洗方法包括將氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟和o3清洗步驟的先后順序進行任意組合。

在所述方法中為了去除磷p離子注入過程中造成的殘留物難以去除的問題,改變了常規(guī)的清洗步驟,所述清洗方法包括至少四種方法:

第一種:依次執(zhí)行氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟、o3清洗步驟。

第二種:依次執(zhí)行sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)、稀釋hf的清洗步驟、o3清洗步驟以及氨溶液-過氧化氫溶液的混合液熱或常溫清洗步驟。

第三種:依次執(zhí)行稀釋hf的清洗步驟、氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、o3清洗步驟。

第四種:依次執(zhí)行o3清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟、氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟。

在所述方法中所述sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)用于解決所述晶圓上p離子注入氧化形成的殘留,所述稀釋hf去除針對屏蔽氧化物層的殘留物,所述o3清洗步驟用于氧化c并去除,通過所述方法可以完全去除所述功能材料疊層上存在的殘留物,解決目前工藝中的隆起缺陷(worsebumpdefect)。

實施例一

下面參考圖1和圖2a-2d對本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制備方法做詳細描述,圖1示出了本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件的制備工藝流程圖;圖2a-2d示出了本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件的制備方法依次實施所獲得結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法,如圖1所示,該制備方法的主要步驟包括:

步驟s1:提供半導(dǎo)體襯底,在所述半導(dǎo)體襯底上形成有功能材料疊層和離子注入掩膜層;

步驟s2:以所述離子注入掩膜層為掩膜對所述功能材料疊層進行離子注入;

步驟s3:去除所述離子注入掩膜層;

步驟s4:對所述功能材料疊層的表面進行清洗,所述清洗方法包括氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟和o3清洗步驟。

下面,對本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制備方法的具體實施方式做詳細的說明。

首先,執(zhí)行步驟一,提供半導(dǎo)體襯底201,在所述半導(dǎo)體襯底上形成有功能材料疊層和離子注入掩膜層。

具體地,如圖2a所示,其中所述半導(dǎo)體襯底201可以是以下所 提到的材料中的至少一種:硅、絕緣體上硅(soi)、絕緣體上層疊硅(ssoi)、絕緣體上層疊鍺化硅(s-sigeoi)、絕緣體上鍺化硅(sigeoi)以及絕緣體上鍺(geoi)等。

此外,半導(dǎo)體襯底上可以被定義有源區(qū)。在該有源區(qū)上還可以包含有其他的有源器件,為了方便,在所示圖形中并沒有標示。

所述半導(dǎo)體襯底可以選用p型,在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極介電層1,其中,所述柵極介電層為氧化物,在本發(fā)明中優(yōu)選sio2層作為柵極介電層,所述柵極介電層的厚度可以為1-20nm,但不僅僅局限于該厚度,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進行調(diào)整,以獲得更好效果。

在該步驟中作為一種具體實施方式,沉積所述sio2層時可以選用熱氧化、原子層沉積、化學(xué)氣相沉積、電子束蒸發(fā)或磁控濺射方法。

在所述半導(dǎo)體襯底201中形成隔離結(jié)構(gòu),例如淺溝槽隔離結(jié)構(gòu),形成方法包括:在所述介電層上形成掩膜層,優(yōu)選為硬掩膜,所述硬掩膜層可以為氮化物或氧化物,作為優(yōu)選,在該實施例中選用si3n4作為所述掩膜層,其厚度為400-2000埃。

作為優(yōu)選,所述掩膜層的沉積方法可以選用化學(xué)氣相沉積(cvd)法、物理氣相沉積(pvd)法或原子層沉積(ald)法等形成的低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)、激光燒蝕沉積(lad)以及選擇外延生長(seg)中的一種。本發(fā)明中優(yōu)選化學(xué)氣相沉積(cvd)法。

圖案化所述掩膜層、介電層和所述半導(dǎo)體襯底,以在所述半導(dǎo)體襯底20中形成淺溝槽。

在該步驟中在所述掩膜層上形成有機分布層(organicdistributionlayer,odl),含硅的底部抗反射涂層(si-barc),在所述含硅的底部抗反射涂層(si-barc)上沉積圖案化了的光刻膠層,或在所述掩膜層僅僅形成圖案化了的光刻膠層,所述光刻膠上的圖案定義了所要形成浮柵的圖形,然后以所述光刻膠層為掩膜層或以所述蝕刻所述有機分布層、底部抗反射涂層、光刻膠層形成的疊層為掩膜蝕刻掩膜層。

然后去除所述有機分布層(organicdistributionlayer,odl),含硅的底部抗反射涂層(si-barc),光刻膠層,然后以所述掩膜層為掩膜蝕刻所述介電層、半導(dǎo)體襯底,在半導(dǎo)體襯底中形成淺溝槽。

在該步驟中,選用干法蝕刻,反應(yīng)離子蝕刻(rie)、離子束蝕刻、等離子體蝕刻。最好通過一個或者多個rie步驟進行干法蝕刻,在該步驟中所述反應(yīng)離子蝕刻(rie)可以通過控制反應(yīng)氣體、氣壓、流量以及射頻功率,得到較快的蝕刻速率和良好的各向異性,能夠?qū)崿F(xiàn)所述目的的條件均可以用于本發(fā)明。

例如在本發(fā)明中可以選擇n2中的作為蝕刻氣氛,還可以同時加入其它少量氣體例如cf4、co2、o2,所述蝕刻壓力可以為50-200mtorr,優(yōu)選為100-150mtorr,功率為200-600w,在本發(fā)明中所述蝕刻時間為5-80s,更優(yōu)選10-60s,同時在本發(fā)明中選用較大的氣體流量,可選地,在本發(fā)明所述n2的流量為30-300sccm,例如為50-100sccm。

可選地,選用隔離材料填充所述淺溝槽,并平坦化以形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。具體地,在溝槽內(nèi)填充淺溝槽隔離材料,以形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。具體地,在錢夠溝槽內(nèi)沉積淺溝槽隔離材料,所述淺溝槽隔離材料可以為氧化硅、氮氧化硅和/或其它現(xiàn)有的低介電常數(shù)材料;然后執(zhí)行平坦化并停止在所述掩膜層上,以形成具有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。

所述平坦化步驟,可以使用半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中常規(guī)的平坦化方法來實現(xiàn)表面的平坦化。該平坦化方法的非限制性實例包括機械平坦化方法和化學(xué)機械拋光平坦化方法。化學(xué)機械拋光平坦化方法更常用。

去除所述掩膜層,在該步驟中選用蝕刻選擇比較大的蝕刻方法去除所述掩膜層。

作為優(yōu)選,在該步驟中,選用干法蝕刻,反應(yīng)離子蝕刻(rie)、離子束蝕刻、等離子體蝕刻。最好通過一個或者多個rie步驟進行干法蝕刻,在該步驟中所述反應(yīng)離子蝕刻(rie)可以通過控制反應(yīng)氣體、氣壓、流量以及射頻功率,得到較快的蝕刻速率和良好的各向異性,能夠?qū)崿F(xiàn)所述目的的條件均可以用于本發(fā)明。

然后在所述介電層和所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)上形成柵極材料層202和屏蔽層203。

其中,所述柵極材料層202選用半導(dǎo)體材料,例如硅、多晶硅或者ge等,并不局限于某一種材料,所述柵極材料層202的沉積方法 可以選擇分子束外延(mbe)、金屬有機化學(xué)氣相沉積(mocvd)、低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)、激光燒蝕沉積(lad)以及選擇外延生長(seg)中的一種。

在該實施例中,優(yōu)選形成多晶硅的柵極材料層202,所述多晶硅選用外延方法形成,具體地,在優(yōu)選實施例中以硅為例作進一步說明,反應(yīng)氣體可以包括氫氣(h2)攜帶的四氯化硅(sicl4)或三氯氫硅(sihcl3)、硅烷(sih4)和二氯氫硅(sih2cl2)等中的至少一種進入放置有硅襯底的反應(yīng)室,在反應(yīng)室進行高溫化學(xué)反應(yīng),使含硅反應(yīng)氣體還原或熱分解。

在進行離子注入之前,還包括在所柵極材料層上方形成遮蔽層(screen)203的步驟,其中所述遮蔽層優(yōu)選為遮蔽氧化物層(screenoxide),例如二氧化硅等氧化物,以起到保護作用。

所述遮蔽層的形成方法包括化學(xué)氣相沉積法(cvd),如低溫化學(xué)氣相沉積(ltcvd)、低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)、快熱化學(xué)氣相沉積(ltcvd)、等離子體化學(xué)氣相沉積(pecvd)。

在所述功能材料疊層上形成離子注入掩膜層(圖中未示出),所述離子注入掩膜層可以選用底部抗反射介質(zhì)層(darc),其中,所述底部抗反射介質(zhì)層(darc)的厚度為50-500埃。

執(zhí)行步驟二,以所述注入掩膜層為掩膜對所述功能材料疊層和屏蔽層進行離子注入。

具體地,如圖2b所示,在該步驟中以所述注入掩膜層為掩膜對所述功能材料疊層和屏蔽層進行離子注入其中所述離子注入的離子以及注入的濃度均可以選用本領(lǐng)域常用范圍。

在本發(fā)明中選用的摻雜能量為1000ev-30kev,優(yōu)選為1000-10kev,以保證其摻雜濃度能夠達到5e17~1e25原子/cm3。作為優(yōu)選,在離子注入后還可以進行退火步驟,具體地,執(zhí)行所述熱退火步驟后,可以將硅片上的損害消除,少數(shù)載流子壽命以及遷移率會得到不同程度的恢復(fù),雜質(zhì)也會得到一定比例的激活,因此可以提高器件效率。

執(zhí)行步驟三,去除所述離子注入掩膜層。

在該步驟中去除所述離子注入掩膜層的方法包括灰化法。

在本發(fā)明的一具體實施方式中選用o2或者含有o2的氣氛對所述器件進行灰化處理,所述灰化處理溫度在800-1500℃,處理時間為2-30min。

執(zhí)行步驟四,對所述功能材料疊層的表面進行清洗,所述清洗方法包括將氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟和o3清洗步驟的先后順序進行任意組合。

具體地,如圖2c所示,在該步驟中為了去除磷p離子注入過程中造成的殘留物難以去除的問題,改變了常規(guī)的清洗步驟,所述清洗方法包括至少四種方法:

第一種:依次執(zhí)行氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟、o3清洗步驟。

第二種:依次執(zhí)行sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)、稀釋hf的清洗步驟、o3清洗步驟以及氨溶液-過氧化氫溶液的混合液熱或常溫清洗步驟。

第三種:依次執(zhí)行稀釋hf的清洗步驟、氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、o3清洗步驟。

第四種:依次執(zhí)行o3清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟、氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟。

其中,所述氨溶液、過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:300到1:5:5。例如,所述氨溶液、過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:200到1:5:5,或者氨溶液、過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:150到1:5:5,又或者氨溶液、過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:80到1:5:5。

其中,所述稀釋的hf中hf的濃度從50ppm到5000ppm。

可選地,所述稀釋的hf中hf的濃度從200ppm到4500ppm,優(yōu)選地,所述稀釋的hf中hf的濃度從600ppm到3500ppm,更優(yōu)選地,所述稀釋的hf中hf的濃度從1000ppm到2500ppm,或者所述稀釋的hf中hf的濃度從1200ppm到2000ppm,或者所述稀釋的hf中hf的濃度從1400ppm到1800ppm。

可選地,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從1s到1000s。

可選地,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從10s到900s,優(yōu)選地,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從50s到700s,更優(yōu)選地,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從80s到600s,或者所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從100s到500s,或者所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從200s到400s,或者所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從250s到350s。

可選地,所述o3清洗步驟中o3的濃度從10ppm到1000ppm。

可選地,所述稀釋的o3的濃度從20ppm到900ppm,優(yōu)選地,所述稀釋的o3的濃度從40ppm到800ppm,更優(yōu)選地,所述稀釋的o3的濃度從50ppm到700ppm,或者所述稀釋的o3的濃度從80ppm到600ppm,或者所述稀釋的o3的濃度從100ppm到500ppm,或者所述稀釋的o3的濃度從150ppm到400ppm,或者所述稀釋的o3的濃度從200ppm到300ppm。

可選地,所述o3清洗步驟的清洗時間從1s到1000s。

可選地,所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從10s到900s,優(yōu)選地,所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從60s到700s,更優(yōu)選地,所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從90s到600s,或者所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從100s到500s,或者所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從200s到400s,或者所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從250s到350s。

在所述方法中所述sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)用于去除所述晶圓上p離子注入氧化形成的殘留,所述稀釋hf去除針對屏蔽氧化物層的殘留物,所述o3清洗步驟用于氧化c并去除,通過所述方法可以完全去除所述功能材料疊層上存在的殘留物,解決目前工藝中的隆起缺陷(worsebumpdefect)。

執(zhí)行步驟五,在所述功能材料疊層上形成硬掩膜疊層并圖案化;以所述圖案化的硬掩膜疊層為掩膜蝕刻所述功能材料疊層,以形成目標圖案。

具體地,如圖2d所示,在該步驟中在所述硬掩膜疊層包括氮化 物204和氧化物205,例如,在該實施例中所述硬掩膜疊層包括依次沉積的氮化物和氧化物層。

圖案化所述掩膜疊層、所述屏蔽層、所述柵極材料層,以形成柵極結(jié)構(gòu)2021。

在該步驟中選用干法蝕刻,其中,所述干法蝕刻為各向異性蝕刻,所述干法蝕刻中選用c4f8、c4f6、c5f8和c3h8的蝕刻氣氛。

至此,完成了本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體器件的制備方法的相關(guān)步驟的介紹。所述方法還可以包括形成晶體管的步驟以及其他相關(guān)步驟,此處不再贅述。并且,除了上述步驟之外,本實施例的制備方法還可以在上述各個步驟之中或不同的步驟之間包括其他步驟,這些步驟均可以通過目前工藝中的各種工藝來實現(xiàn),此處不再贅述。

為了解決目前工藝中存在的上述問題,本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法,在所述方法中為了解決磷p離子注入過程中造成的殘留物難以去除的問題,改變了常規(guī)的清洗步驟,在所述方法中所述sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)用于去除所述晶圓上p離子注入氧化形成的殘留,所述稀釋hf去除針對屏蔽氧化物層的殘留物,所述o3清洗步驟用于氧化c并去除,通過所述方法可以完全去除所述功能材料疊層上存在的殘留物,解決目前工藝中的隆起缺陷(worsebumpdefect)。

實施例二

本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件,所述半導(dǎo)體器件包括:半導(dǎo)體襯底和柵極結(jié)構(gòu)。

其中,所述其中所述半導(dǎo)體襯底201可以是以下所提到的材料中的至少一種:硅、絕緣體上硅(soi)、絕緣體上層疊硅(ssoi)、絕緣體上層疊鍺化硅(s-sigeoi)、絕緣體上鍺化硅(sigeoi)以及絕緣體上鍺(geoi)等。此外,半導(dǎo)體襯底上可以被定義有源區(qū)。在該有源區(qū)上還可以包含有其他的有源器件,為了方便,在所示圖形中并沒有標示。

所述半導(dǎo)體襯底可以選用p型,在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極介電層,其中,所述柵極介電層為氧化物,在本發(fā)明中優(yōu)選sio2層作 為柵極介電層,所述柵極介電層的厚度可以為1-20nm,但不僅僅局限于該厚度,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進行調(diào)整,以獲得更好效果。

在所述半導(dǎo)體襯底201中形成隔離結(jié)構(gòu),例如淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。

其中,所述柵極結(jié)構(gòu)2021選用半導(dǎo)體材料,例如硅、多晶硅或者ge等,并不局限于某一種材料,所述柵極結(jié)構(gòu)2021的沉積方法可以選擇分子束外延(mbe)、金屬有機化學(xué)氣相沉積(mocvd)、低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)、激光燒蝕沉積(lad)以及選擇外延生長(seg)中的一種。

在該實施例中,優(yōu)選形成多晶硅的柵極結(jié)構(gòu)2021。

在所柵極材料層上方形成有遮蔽層(screen)203,其中所述遮蔽層優(yōu)選為遮蔽氧化物層(screenoxide),例如二氧化硅等氧化物,以起到保護作用。

所述遮蔽層的形成方法包括化學(xué)氣相沉積法(cvd),如低溫化學(xué)氣相沉積(ltcvd)、低壓化學(xué)氣相沉積(lpcvd)、快熱化學(xué)氣相沉積(ltcvd)、等離子體化學(xué)氣相沉積(pecvd)。

所述柵極結(jié)構(gòu)為離子注入的柵極結(jié)構(gòu),其中,所述注入能量為1000ev-30kev,優(yōu)選為1000-10kev,以保證其摻雜濃度能夠達到5e17~1e25原子/cm3。

所述半導(dǎo)體器件制備過程中需要對所述功能材料疊層的表面進行清洗,所述清洗方法包括將氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟和o3清洗步驟的先后順序進行任意組合。

為了去除磷p離子注入過程中造成的殘留物難以去除的問題,改變了常規(guī)的清洗步驟,所述清洗方法包括至少四種方法:

第一種:依次執(zhí)行氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟、o3清洗步驟。

第二種:依次執(zhí)行sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)、稀釋hf的清洗步驟、o3清洗步驟以及氨溶液-過氧化氫溶液的混合液熱或常溫清洗步驟。

第三種:依次執(zhí)行稀釋hf的清洗步驟、氨溶液-過氧化氫溶液混 合液的熱清洗步驟、o3清洗步驟。

第四種:依次執(zhí)行o3清洗步驟、稀釋hf的清洗步驟、氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟。

其中,所述氨溶液、過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:300到1:5:5。例如,所述氨溶液、過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:200到1:5:5,或者氨溶液、過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:150到1:5:5,又或者氨溶液、過氧化氫溶液和水的體積比從1:1:80到1:5:5。

其中,所述稀釋的hf中hf的濃度從50ppm到5000ppm。

可選地,所述稀釋的hf中hf的濃度從200ppm到4500ppm,優(yōu)選地,所述稀釋的hf中hf的濃度從600ppm到3500ppm,更優(yōu)選地,所述稀釋的hf中hf的濃度從1000ppm到2500ppm,或者所述稀釋的hf中hf的濃度從1200ppm到2000ppm,或者所述稀釋的hf中hf的濃度從1400ppm到1800ppm。

可選地,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從1s到1000s。

可選地,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從10s到900s,優(yōu)選地,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從50s到700s,更優(yōu)選地,所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從80s到600s,或者所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從100s到500s,或者所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從200s到400s,或者所述稀釋hf的清洗步驟的清洗時間從250s到350s。

可選地,所述o3清洗步驟中o3的濃度從10ppm到1000ppm。

可選地,所述稀釋的o3的濃度從20ppm到900ppm,優(yōu)選地,所述稀釋的o3的濃度從40ppm到800ppm,更優(yōu)選地,所述稀釋的o3的濃度從50ppm到700ppm,或者所述稀釋的o3的濃度從80ppm到600ppm,或者所述稀釋的o3的濃度從100ppm到500ppm,或者所述稀釋的o3的濃度從150ppm到400ppm,或者所述稀釋的o3的濃度從200ppm到300ppm??蛇x地,所述o3清洗步驟的清洗時間從1s到1000s。

可選地,所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從10s到900s,優(yōu)選地,所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從60s到700s,更優(yōu)選地, 所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從90s到600s,或者所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從100s到500s,或者所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從200s到400s,或者所述稀釋o3的清洗步驟的清洗時間從250s到350s。

在所述半導(dǎo)體器件制備過程中所述sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)用于去除所述晶圓上p離子注入氧化形成的殘留,所述稀釋hf去除針對屏蔽氧化物層的殘留物,所述o3清洗步驟用于氧化c并去除,通過所述方法可以完全去除所述功能材料疊層上存在的殘留物,解決目前工藝中的隆起缺陷(worsebumpdefect)。

實施例三

本發(fā)明的另一個實施例提供一種電子裝置,其包括半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件為前述實施例二中的半導(dǎo)體器件,或根據(jù)實施例一所述的半導(dǎo)體器件的制備方法所制得的半導(dǎo)體器件。

該電子裝置,可以是手機、平板電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、游戲機、電視機、vcd、dvd、導(dǎo)航儀、照相機、攝像機、錄音筆、mp3、mp4、psp等任何電子產(chǎn)品或設(shè)備,也可以是具有上述半導(dǎo)體器件的中間產(chǎn)品,例如:具有該集成電路的手機主板等。

由于包括的半導(dǎo)體器件件具有更高的性能,該電子裝置同樣具有上述優(yōu)點。

其中,圖3示出移動電話手機的示例。移動電話手機300被設(shè)置有包括在外殼301中的顯示部分302、操作按鈕303、外部連接端口304、揚聲器305、話筒306等。

其中所述移動電話手機包括前述的半導(dǎo)體器件,或根據(jù)實施例一所述的半導(dǎo)體器件的制備方法所制得的半導(dǎo)體器件,在所述半導(dǎo)體器件制備過程中所述sc1清洗步驟(氨溶液-過氧化氫溶液混合液的熱清洗步驟)用于去除所述晶圓上p離子注入氧化形成的殘留,所述稀釋hf去除針對屏蔽氧化物層的殘留物,所述o3清洗步驟用于氧化c并去除,通過所述方法可以完全去除所述功能材料疊層上存在的殘留物,解決目前工藝中的隆起缺陷(worsebumpdefect)。

本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明,但應(yīng)當理解的是,上述實施例只是用于舉例和說明的目的,而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,本發(fā)明并不局限于上述實施例,根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。

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