[发明专利]用于半导体器件制造的系统和方法

说明书

公开了用于半导体器件制造的系统和方法。用于去除含碳硅材料(例如等离子体残留物)或含氮硅材料(例如等离子体残留物)的半水性湿法清洁系统和方法包括羟基封端的有机化合物、二醇和氟离子供体材料。该系统被配置为在干法蚀刻后的湿法清洁期间保护氧化硅和非晶硅。该湿法清洁系统被配置为选择性地去除含碳或含氮的等离子体残留物。该湿法清洁系统的pH值可以被修改以调整用于去除含碳或含氮等离子体残留物的选择性。结果，可以实现小于约3纳米的正TEOS凹陷。此外，该湿法清洁系统可以被改变用于回收和后续的再利用。

技术领域

本发明实施例涉及用于半导体器件制造的系统和方法，尤其涉及选择性地去除含碳或含氮硅残留物。

背景技术

随着半导体器件的尺寸不断缩小，各种处理技术(例如光刻)已经被改变，以允许制造尺寸越来越小的器件；然而，随着工艺窗口的变小，这些器件的制造已超过了光刻的理论极限。随着半导体器件不断缩小，器件的元件之间的期望间隔已变得小于能够使用传统光学掩模和光刻技术制造的间距(pitch)。

发明内容

在一个方面，本申请提供了一种用于半导体器件制造的系统，包括：至少部分含水的系统，其被配置用于去除含碳硅残留物或含氮硅残留物中的至少一种，该至少部分含水的系统包括：羟基封端的有机材料；和氟离子供体材料。

在另一个方面，本申请提供了一种用于半导体器件制造的方法，包括：蚀刻半导体器件层，其中蚀刻产生含碳硅残留物或含氮硅残留物中的至少一种；并且在蚀刻半导体器件层之后，利用清洁系统清洁半导体器件层以至少部分去除含碳硅残留物或含氮硅残留物中的至少一种，清洁系统可以包括：水；羟基封端的有机材料；二醇；和氟离子供体材料。

在又一个方面，本申请提供了一种用于半导体器件制造的方法，包括：用等离子体干法蚀刻半导体结构，半导体结构包括非晶硅或氧化硅中的至少一种，等离子体包括CO₂、C_xH_yF_z或N₂中的至少一种，其中干法蚀刻产生含碳硅材料或含氮硅材料中的至少一种；并且在干法蚀刻半导体结构之后，用至少部分含水的系统减少含碳硅材料或含氮硅材料中的至少一种的浓度，至少部分含水的系统可以包括：羟基封端的有机材料；二醇；和氟离子供体材料。

附图说明

为了更完整地理解代表性实施例及其优点，现参考以下结合附图的描述，在附图中：

图1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9和10是根据实施例的半导体器件图案化中的中间阶段的俯视图和截面图；

图11A、11B、12A、12B、13A、13B、14A、14B、15A和15B是根据另一实施例的半导体器件图案化中的中间阶段的俯视图和截面图；

图16示出了根据实施例的用于去除含碳或含氮硅残留物的代表性湿法清洁方法。

具体实施方式

将参考附图中示出的代表性实施例。只要可能，在附图和描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。为了清楚或便于描述，形状、尺寸和厚度可能被夸大。本描述针对形成根据本公开的方法和系统的一部分或更直接地与其协作的特定元件。应当理解，没有具体示出或描述的元件可以采用本领域技术人员公知的各种形式。本领域技术人员一旦得知本公开，许多替代和修改将是显而易见的。

在整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合所指示的实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指相同的实施例。此外，特定的特征、结构或特性可以按任何合适的方式被组合在一个或多个实施例中，以得到替代的、结合的或顺序的实施例。应当理解，这些图不是按比例绘制的；相反，这些图仅仅是用于代表性的说明。