[发明专利]去除含氧副产物、清洗刻蚀腔和形成半导体结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种去除含氧副产物、清洗刻蚀腔和形成半导体结构的方法。

背景技术

随着半导体技术的不断进步，半导体结构的集成度不断提高。半导体器件集成度的提高要求半导体器件的特征尺寸逐渐变小。晶体管特征尺寸的缩小给半导体工艺提出了更高的要求。

晶体管栅极通过对形成于半导体衬底上的栅极层进行刻蚀形成。栅极层的刻蚀稳定性直接影响形成的栅极宽度。干法刻蚀具有很好的线宽控制，在半导体工艺中被广泛应用。干法刻蚀是通过刻蚀反应器使等离子体在强电场的作用下，去除未被保护的硅片表面材料。然而，在刻蚀过程中会产生刻蚀产物，所述刻蚀产物容易附着在刻蚀反应器的刻蚀腔侧壁表面，容易影响后续刻蚀过程的稳定性。然而，刻蚀腔的清洗工艺又很难将所述刻蚀产物完全去除。残留在所述刻蚀腔上的刻蚀产物容易影响所形成的半导体结构的尺寸，进而影响晶体管性能。

由此可见，对所述刻蚀腔的清洗工艺存在刻蚀产物去除不彻底，导致刻蚀工艺存在刻蚀稳定性差的缺点。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种去除含氧副产物、清洗刻蚀腔和形成半导体结构的方法，能够提高刻蚀工艺的稳定性。

为解决上述问题，本发明提供一种去除含氧副产物的方法，包括：提供待清洗件，所述待清洗件表面具有含氧副产物；向所述待清洗件表面通入第一反应气体，所述第一反应气体包括置换原子，所述置换原子与氧原子形成的化学键的离解能大于硼氧键的离解能。

可选的，所述第一反应气体包括含碳气体。

可选的，所述第一反应气体包括：氟利昂气体或氟利昂气体与卤族元素 气体单质的组合。

可选的，所述第一反应气体包括：CHF₃，CHCl₃，CH₂F₂或CHF₃、CHCl₃、CH₂F₂、CH₄和Cl₂的组合。

可选的，所述第一反应气体包括：CHF₃和Cl₂；向所述待清洗件表面通入第一反应气体的步骤中，CHF₃的流量为10sccm～400sccm；Cl₂的流量为5sccm～200sccm。

可选的，所述含氧副产物包括金属氧化物；所述金属氧化物中金属原子与氧原子形成的化学键的离解能小于所述置换原子与氧原子形成的化学键的离解能。

可选的，所述金属氧化物包括氧化钛或氧化铝。

可选的，所述第一反应气体与所述含氧副产物反应形成第一反应产物；去除所述第一反应产物的步骤包括：通过挥发工艺去除所述第一反应产物。

相应的，本发明还提供一种清洗刻蚀腔的方法，包括：提供刻蚀反应器，所述刻蚀反应器包括刻蚀腔，所述刻蚀腔侧壁表面具有含氧副产物；对所述刻蚀腔进行清洗处理，所述清洗处理包括：向所述刻蚀腔侧壁表面通入第一反应气体，所述第一反应气体包括置换原子，所述置换原子与氧原子形成的化学键的离解能大于硼氧键的离解能。

可选的，所述第一反应气体包括：氟利昂气体或氟利昂气体与卤族元素气体单质的组合。

可选的，所述第一反应气体包括：CHF₃，CHCl₃，CH₂F₂或CHF₃、CHCl₃、CH₂F₂、CH₄和Cl₂的组合。

可选的，所述第一反应气体包括：CHF₃和Cl₂；向所述刻蚀腔侧壁表面通入第一反应气体的步骤中，CHF₃的流量为10sccm～400sccm；Cl₂的流量为5sccm～200sccm。

可选的，所述含氧副产物包括金属氧化物，所述金属氧化物中金属原子与氧原子形成的化学键的离解能小于所述置换原子与氧原子形成的化学键的离解能。

可选的，所述金属氧化物包括氧化钛或氧化铝。