发明名称 在矽化制程中选择性移除层之清洗溶液及方法
摘要 本发明揭示一种清洗溶液可选择性移除一氮化钛层及一未反应金属层。清洗溶液包括一酸性溶液及一含碘氧化剂。清洗溶液也可有效地移除一光阻层及有机物。此外由于能改良装置操作特征,所以清洗溶液能用在引人注目的钨闸极技术中。
申请公布号 TWI242811 申请公布日期 2005.11.01
申请号 TW092134353 申请日期 2003.12.05
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 金相溶;李根泽
分类号 H01L21/311 主分类号 H01L21/311
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种在制造半导体装置制程中选择性移除多个金属层之方法,包括:提供一具有多个金属层之基底;用一清洗溶液移除该等金属层,清洗溶液包括一酸性溶液及一含碘氧化剂。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该等金属层包括一钛层及一钴层之中至少之一。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该清洗溶液更包括水。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该酸性溶液包括硫酸及磷酸之中至少之一,而含碘氧化剂包括从KIO3,NH4IO3,LiIO3,CaIO3,BaIO3,KI,及NH4I组成之群中选出之至少之一。5.如申请专利范围第3项之方法,其中该清洗溶液包括至多30重量%之水量,而该含碘氧化剂包含0.003至10重量%之碘量。6.如申请专利范围第5项之方法,其中钛层包括氮化钛及钛之中至少之一。7.一种在半导体装置制程中选择性移除光阻层及多个有机物之方法,包括:提供一具有光阻层及多个有机物之基底;用一清洗溶液选择性移除该光阻层及该等有机物,该清洗溶液包括一酸性溶液及一含碘氧化剂。8.如申请专利范围第7项之方法,其中该清洗溶液更包括水。9.如申请专利范围第7项之方法,其中该酸性溶液包括硫酸及磷酸之中至少之一,而该含碘氧化剂包括从KIO3,NH4IO3,LiIO3,CaIO3,BaIO3,KI,及NH4I组成之群中选出之至少之一。10.如申请专利范围第8项之方法,其中该清洗溶液包括至多30重量%之水量,而含碘氧化剂包含0.003至10重量%之碘量。11.一种在形成一矽化层之制程中选择性移除一金属层之方法,包括:在一基板上形成一矽图案;在该基板上形成一金属层;从该矽与该金属层间之矽化反应而执行一矽化物热处理以形成一金属矽化物层;使用一清洗溶液以移除未参与该矽化反应之未反应金属层,其中该清洗溶液包括一酸性溶液及一含碘氧化剂。12.如申请专利范围第11项之方法,其中该金属层包括钴,钛,及镍之中至少之一。13.如申请专利范围第11项之方法,其中该清洗溶液更包括水。14.如申请专利范围第11项之方法,其中该酸性溶液包括硫酸及磷酸,而含碘氧化剂包括从KIO3,NH4IO3,LiIO3,CaIO3,BaIO3,KI,及NH4I组成之群中选出之至少之一。15.如申请专利范围第14项之方法,其中该清洗溶液包括至多30重量%之水量,而含碘氧化剂包含0.003至10重量%之碘量。16.如申请专利范围第11项之方法,其中在约室温至120℃温度范围中执行清洗。17.如申请专利范围第11项之方法,更包括以下步骤:在形成金属层之前,循序地使用NH4OH及H2O2之混合物执行第一次处理及使用HF执行第二次处理,或循序地使用CF4及O2混合气体执行第一次处理及使用HF执行第二次处理,以移除一天然氧化层及固化对基板之破坏。18.如申请专利范围第11项之方法,其中该矽化物热处理包括:执行一第一次热处理;使用该清洗溶液以执行一第一次清洗以移除一未反应金属层;及执行一第二次热处理。19.如申请专利范围第18项之方法,其中该清洗溶液包括至多30重量%之水量,而含碘氧化剂包含0.003至10重量%之碘量。20.如申请专利范围第19项之方法,其中该酸性溶液包括硫酸及磷酸之中至少之一,而含碘氧化剂包括从KIO3,NH4IO3,LiIO3,CaIO3,BaIO3,KI,及NH4I组成之群中选出之至少之一。21.如申请专利范围第19项之方法,其中在约室温至120℃温度范围中执行第一次清洗。22.如申请专利范围第11项之方法,其中该基板更包括一钨层,及该清洗溶液其不移除该钨层。23.如申请专利范围第11项之方法,更包括:在形成金属层之后及执行该矽化物热处理之前,形成一氮化钛层于该金属层上,其中该清洗溶液移除该氮化钛层。24.如申请专利范围第23项之方法,其中该矽化物热处理包括:执行一第一次热处理;使用该清洗溶液以执行一第一次清洗以移除该氮化钛层及该未反应金属层;形成一第二氮化钛层;及执行一第二次热处理,其中该清洗溶液移除该形成之氮化钛层及该未反应矽。25.一种在形成矽化层之制程中选择性移除金属层之方法,包括:在一矽基板上形成一电晶体,其包括复数个源极/汲极区及一闸极;在该基板上形成一金属层;在该金属层上形成一氮化钛层;从源极/汲极区之矽及与矽直接接触之金属层间之反应而执行一热处理以形成一金属层;及使用一清洗溶液以执行一清洗,以移除该氮化钛层及不直接接触源极/汲极区之矽之未反应金属层,其中该清洗溶液包括一酸性溶液,一含碘氧化剂及水。26.如申请专利范围第25项之方法,其中形成电晶体之步骤包括:在该矽基板上形成一闸绝缘层,一多晶矽层,一钨层,及一罩盖绝缘层;在该罩盖氮化层上形成一光阻图案;使用该光阻图案作为一光罩藉由连续蚀刻其下形成之层而形成该闸极;移除该光阻图案;执行一离子植入制程而在闸极侧壁之该矽基板中形成该源极/汲极区;及在该闸极之侧壁上形成多个氮化间隔层。27.如申请专利范围第26项之方法,其中使用该清洗溶液以移除光阻图案。28.如申请专利范围第25项之方法,其中该酸性溶液包括硫酸及磷酸之中至少之一,而含碘氧化剂包括从KIO3,NH4IO3,LiIO3,CaIO3,BaIO3,KI,及NH4I组成之群中选出之至少之一,而该清洗溶液包括至多30重量%之水量及含碘氧化剂包含0.003至10重量%之碘量。29.如申请专利范围第28项之方法,其中在约室温至120℃之温度范围中执行清洗。30.如申请专利范围第29项之方法,其中该金属层包括钴,钛,及镍之中至少之一。31.如申请专利范围第25项之方法,其中形成电晶体之步骤包括:在该矽基板上循序形成一闸绝缘层及一多晶矽层;在该多晶矽层上形成一光阻图案;使用该光阻图案作为一蚀刻光罩藉由连续蚀刻其下形成之层而形成该闸极;移除该光阻图案;执行一离子植入制程而在该闸极之二侧之该矽基板中形成该源极/汲极区;及在该闸极之侧壁上形成多个氮化物间隔层,其中藉由执行矽化物热处理而在该源极/汲极区中形成金属矽化物层,在闸极上方部分之多晶矽上形成一金属矽化物层。32.如申请专利范围第31项之方法,其中使用该清洗溶液以移除该光阻图案。33.如申请专利范围第31项之方法,其中该酸性溶液包括硫酸及磷酸之中至少之一,而含碘氧化剂包括从KIO3,NH4IO3,LiIO3,CaIO3,BaIO3,KI,及NH4I组成之群中选出之至少之一,而该清洗溶液包括至多30重量%之水量,及含碘氧化剂包含0.003至10重量%之碘量。34.如申请专利范围第33项之方法,其中在约室温至120℃之温度范围中执行清洗。35.一种清洗溶液,在一矽化制程中选择性移除一未反应金属层,其中该矽化制程包含形成一金属在一具有一矽图案之基底上;从该金属层与该矽间之反应执行一热处理以形成一金属矽层;及用该清洗溶液移除该未反应金属层,其中该清洗溶液包括一酸性溶液,一含碘氧化剂,及水。36.如申请专利范围第35项之清洗溶液,其中该酸性溶液包括硫酸及磷酸之中至少之一,而含碘氧化剂包括从KIO3,NH4IO3,LiIO3,CaIO3,BaIO3,KI,及NH4I组成之群中选出之至少之一。37.如申请专利范围第35项之清洗溶液,其中该清洗溶液包括至多30重量%之水量,及该含碘氧化剂包含0.003至10重量%之碘量。38.如申请专利范围第35项之清洗溶液,其中该未反应金属层包括钴,钛,及镍之中至少之一。39.如申请专利范围第35项之清洗溶液,进一步包含在执行该热处理前在一金属层上形成一氮化钛层,其中该清洗溶液在移除该非反应金属层时,同时地移除该氮化钛层。图式简单说明:图1是基板的示意剖面图,其具有钨层及氮化钛层,钴层,或光阻层,其根据本发明的实例可选择性移除。图2是无氮化钛层,钴层,或光阻层(其已从图2的基板选择性移除)的基板的最后结构的剖面图。图3至6的剖面图显示使用本发明的清洗溶液实例而选择性移除金属层的步骤。图7至12的剖面图显示在根据一典型实例的矽化制程中使用本发明的清洗溶液,而选择性移除金属层的步骤。图13,14的剖面图显示在根据另一典型实例的矽化制程中使用本发明的清洗溶液,而选择性移除金属层的步骤。
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