掩蔽材料的去除制造技术

本发明专利技术提供了用于去除掩蔽材料例如光致抗蚀剂的方法和通过去除掩蔽材料形成的电子器件。例如，用于去除掩蔽材料的方法包括将掩蔽材料与包含铈和至少一种其它氧化剂的溶液接触。铈可以包含在盐中。盐可以是硝酸铈铵。所述至少一种其它氧化剂可以是含有锰、钌、和/或锇的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及去除掩蔽材料，更具体地，本专利技术涉及使用包含铈的溶液去除掩蔽材料。
技术介绍
抗蚀剂，包括光致抗蚀剂，是在半导体器件制作期间用于在衬底(例如半导体晶圆)上形成图案化层的辐射敏感(例如光辐射敏感)材料。在将一部分抗蚀剂涂覆的衬底曝光于辐射后，曝光部分的抗蚀剂(对于正性抗蚀剂而言)或未曝光部分的抗蚀剂(对于负性抗蚀剂而言)被去除，露出下面的衬底表面，留下其余的衬底表面被抗蚀剂涂覆和保护。抗蚀剂更通常可以被称为掩蔽材料。可以在未覆盖的衬底表面和剩余的抗蚀剂上执行其它制作过程，例如离子植入、溶蚀、或沉积。在执行其它制作过程后，在剥离操作中去除剩余的抗蚀剂。在离子植入中，掺杂离子(例如硼、二氟化硼、砷、铟、镓、磷、锗、锑、氙、或铋的离子)被加速接近要植入的衬底。离子被植入在衬底的曝光区以及剩余的抗蚀剂中。离子植入可用于例如在衬底中形成植入区，例如晶体管的沟道区以及源区和漏区。离子植入还可用于形成轻度掺杂漏区和双扩散漏区。然而，植入抗蚀剂中的离子可耗尽来自抗蚀剂表面的氢，造成抗蚀剂形成外层或壳，所述外层或壳可以是比抗蚀剂层的下面部分(即抗蚀剂层的主体部分)更硬的碳化层。外层和主体部分具有不同的热膨胀率，并以不同的速率对剥离过程起反应。高剂量离子植入的抗蚀剂可造成抗蚀剂的严重硬化或结壳，导致外层和主体部分之间在例如热膨胀率、溶解度和其它化学和物理特性方面比较大的差异。一种类型的晶体管被称为场效应晶体管(FET)。FET也被称为金属氧化物半导体FET (MOSFET)，但是MOSFET是对具有硅栅而不是金属栅的FET的误称。FET晶体管包含源区、漏区、在源区和漏区之间的沟道区、在沟道区之上的栅绝缘体、和在栅绝缘体之上的栅电极。在来自非常早期技术的早期FET中，栅电极典型地包含金属。在后来的技术中，栅电极典型地包含半导体硅(例如以多晶硅的形式)。使用硅是因为硅与被用作栅绝缘体的二氧化硅相容，以及因为硅可以耐受用于制作FET和包含FET的集成电路的高温。然而，一些非常近期的技术再次使用金属栅电极。金属具有电阻小于多晶硅的优点，从而降低了信号传播时间。此外，在晶体管尺寸小于先前技术的尺寸的非常近期的技术中，必须使栅电介质层非常薄(例如I纳米)。非常薄的栅电介质层在多晶硅栅电极中可以造成被称为多晶硅耗尽(poly depletion)的问题,在这种情况下，当晶体管的沟道区反向时,在挨着栅电介质的栅多晶硅电极中形成耗尽层。为了避免多晶硅耗尽，需要金属栅。可以使用多种金属栅材料，通常是与被称为高k电介质的介电常数比较高的栅绝缘体材料联用。金属栅材料的实例包括钽、钨、氮化钽、和氮化钛(TiN)。
技术实现思路
本专利技术的原理提供了例如用于去除掩蔽材料的方法和通过去除掩蔽材料形成的器件。根据本专利技术的一方面，用于去除掩蔽材料的方法包括将掩蔽材料与包含铈的溶液接触。根据本专利技术的另一方面，通过将掩蔽材料与包含铈的溶液接触而去除掩蔽材料，来形成电子器件。根据本专利技术的另一方面，用于从衬底去除光致抗蚀剂的方法包括将光致抗蚀剂与包含铈的溶液接触。在将光致抗蚀剂与溶液接触之前，假定光致抗蚀剂已被离子植入了大于约5xl014离子/平方厘米、和/或在离子影响光致抗蚀剂之前离子的平均能量大于约5000电子伏特(5KeV)。衬底包含氮化钛。根据本专利技术的又一方面，通过将光致抗蚀剂从衬底去除来形成电子器件。光致抗蚀剂通过将所述光致抗蚀剂与包含铈的溶液接触来去除。在将光致抗蚀剂与溶液接触之前，光致抗蚀剂已被离子植入了大于约5xl014离子/平方厘米、和/或在离子影响光致抗蚀剂之前离子的平均能量大于约5KeV。优选地，电子器件包含氮化钛。根据本专利技术的另一方面，形成电子器件的方法包括形成包含氮化钛的衬底，将光致抗蚀剂离子植入大于约5X1014离子/平方厘米、和/或在离子影响光致抗蚀剂之前离子的平均能量大于约5KeV，和将光致抗蚀剂与包含铈的溶液接触。在本专利技术的一个或多个实施方式中，掩蔽材料包含抗蚀剂或光致抗蚀剂，用于去除抗蚀剂或光致抗蚀剂的溶液包含硝酸铺铵。根据本专利技术的一方面，用于去除掩蔽材料的方法包括将掩蔽材料与包含铈和至少一种其它氧化剂的溶液接触。根据本专利技术的另一方面，通过将掩蔽材料与包含铈和至少一种其它氧化剂的溶液接触去除掩蔽材料来形成电子器件。根据本专利技术另外的一方面，用于从衬底去除光致抗蚀剂的方法包括将光致抗蚀剂与包含铈和至少一种其它氧化剂的溶液接触。在将光致抗蚀剂与溶液接触之前，假定光致抗蚀剂已被离子植入了大于约5xl014离子/平方厘米、和/或在离子影响光致抗蚀剂之前离子的平均能量大于约5000电子伏特(5KeV)。优选地，衬底包含氮化钛。根据本专利技术的又一方面，通过将光致抗蚀剂从衬底去除来形成电子器件。通过将光致抗蚀剂与包含铈和至少一种其它氧化剂的溶液接触来去除光致抗蚀剂。在将光致抗蚀剂与溶液接触之前，光致抗蚀剂已被离子植入了大于约5xl014离子/平方厘米、和/或在离子影响光致抗蚀剂之前离子的平均能量大于约5KeV。优选地，电子器件包含氮化钛。根据本专利技术的另一方面，形成电子器件的方法包括形成包含氮化钛的衬底，将光致抗蚀剂离子植入大于约5xl014离子/平方厘米、和/或在离子影响光致抗蚀剂之前离子的平均能量大于约5KeV，和将光致抗蚀剂与包含铈和至少一种其它氧化剂的溶液接触。在本专利技术的一个或多个实施方式中，掩蔽材料包含抗蚀剂或光致抗蚀剂，用于去除抗蚀剂或光致抗蚀剂的溶液包含硝酸铈铵和至少一种其它氧化剂。本专利技术的其它实施方式提供了例如基本上完全去除了已经历离子植入并由此已在抗蚀剂上形成坚硬或难以溶解的壳的抗蚀剂。本专利技术另外的实施方式提供了例如剥离已接受高剂量离子植入的抗蚀剂的单湿法(wet-only method)(例如高剂量离子植入剥离或HDIS)，其中单湿法不需要使用任何与等离子体相关的步骤或任何与真空相关的步骤。根据以下对本专利技术示例性实施方式的详细说明，本专利技术的这些和其它特征、主题和优点将变得显而易见的，应结合附图理解所述实施方式的描述。附图说明图1显示了根据本专利技术示例性实施方式，从衬底去除掩蔽材料的方法。图2显示了根据本专利技术示例性实施方式，已用掩蔽材料去除方法处理的晶圆的X射线光电子能谱(XPS)分析结果。图3是根据本专利技术示例性实施方式，已用掩蔽材料去除方法处理的绝缘体上硅(SOI)晶圆的横截面的扫描电子显微镜(SEM)图像。图4显示了根据本专利技术示例性实施方式，已用掩蔽材料去除方法处理的绝缘体上硅晶圆的XPS分析结果。图5显示了根据本专利技术示例性实施方式，已用掩蔽材料去除方法处理的封装的集成电路的横截面视图。图6显示了使用有锰或无锰的含铈溶液清洁试验晶圆的不同位置。图7显示了使用稀CAN溶液清洁试验晶圆的不同位置。图8显示了使用NH3与TFA的比率为1.002:1的溶液去除掩蔽材料的程度。图9显示了使用NH3与TFA的比率为3.826:1的溶液去除掩蔽材料的程度。具体实施例方式本专利技术的原理将在说明用于去除抗蚀剂的方法的情形下在本文中描述。然而，应了解，本专利技术的原理不限于本文示例性显示和描述的具体方法和器件。相反，本专利技术原理的目的广泛地涉及用于去除掩蔽材料的技术。出于这个原因，可以对所显示的实施方式作出许多在本专利技术范围内的修改。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于去除掩蔽材料的方法，所述方法包括将所述掩蔽材料与包含铈化合物、水、和任选的至少一种其它氧化剂的溶液接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.11 US 12/636,015;2010.06.18 US 61/356,2421.用于去除掩蔽材料的方法，所述方法包括将所述掩蔽材料与包含铈化合物、水、和任选的至少一种其它氧化剂的溶液接触。2.权利要求1的方法，其中在盐或配位络合物中包含铈。3.权利要求2的方法，其中所述盐是硝酸铈铵Ce(NH4)2(NO3)6(CAN)04.权利要求2的方法，其中所述盐是以下的至少一种:硝酸铈、硫酸铈铵、硫酸铈、硫酸氢铈、高氯酸铈、甲磺酸铈、三氟甲磺酸铈、氯化铈、氢氧化铈、羧酸铈、β - 二酮铈、三氟乙酸铈、和乙酸铈。5.上述权利要求任一项的方法，其中所述溶液还包含至少一种稳定剂。6.权利要求5的方法，其中所述至少一种稳定剂包括选自氯化铵、氢氧化铵、硝酸铵、硫酸铵、硫酸氢铵、羧酸铵、β-二酮铵、乙酸铵、高氯酸铵、三氟乙酸铵、甲磺酸铵、和三氟甲磺酸铵的铵盐。7.权利要求5的方法,其中至少一种稳定剂包括三氟乙酸铵。8.权利要求7的方法，其中通过将氨与三氟乙酸组合生成三氟乙酸铵。9.权利要求8的方法，其中氨与三氟乙酸的摩尔比在约0.8:1至约5:1的范围内。10.上述权利要求任一项的方法，其中溶液包含CAN和氨。11.权利要求10的方法，其中氨与CAN的摩尔比在约1:1至约2:1的范围内。12.权利要5的方法，其中至少一种稳定剂包括选自高氯酸、冰醋酸、硝酸、硫酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、高碘酸、三氟乙酸、盐酸、和聚苯乙烯磺酸的至少一种酸。13.上述权利要求任一项的方法，其中所述溶液包含基于溶液总重量约0.01至约70重量％的CAN。14.上述权利要求任一项的方法，其中所述溶液包含基于溶液总重量约20至约30重量％的CAN。15.上述权利要求任一项的方法，其中所述溶液包含基于溶液总重量约I至8重量％的CAN。16.上述权利要求任一项的方法，其包括选自锰、钌、锇、铱、及其组合的至少一种其它氧化剂。17.上述权利要求任一项的方法，其包括选自Ru04、OsO4,KMnO4, NH4MnO4, RuC13、0sCl3、Ru (NO3) 3、Os (NO3) 3、Mn (NO3) 2.xH20、MnCO3> MnSO4.xH20、Mn (C2H3O2) 2.xH20、MnCl2' Mnfc2、及其组合的至少一种其它氧化剂。18.上述权利要求任一项的方法，其包括至少一种其它氧化剂，所述至少一种其它氧化剂包括 Mn (NO3)2.XH2O。19.上述权利要求任一项的方法，其中当溶液接触掩蔽材料时，溶液的温度在约35和约90摄氏度之间。20.上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿里·阿法扎里阿达卡尼，托马斯·H·鲍姆，卡尔·E·博格斯，埃马纽尔·I·库珀，道格拉斯·塞沃，马修·科恩，马默德·科加斯泰，罗纳德·W·努内斯，乔治·加布里尔·托蒂尔，
申请(专利权)人：高级技术材料公司， 国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US