[發明專利]包含濕蝕刻制程以移除氮化硅的半導體結構形成方法

有效

• 申請號: 201310486485.5
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103779207B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: B·賴默;S·拜爾;J·馮克盧格
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

1.一種形成集成電路的方法，包含：

提供包含形成于半導體層中及上方的晶體管的半導體結構，該晶體管包含柵極電極與形成于該柵極電極的氮化硅側壁間隔體，其中，至少一個的懸突形成于該氮化硅側壁間隔體下面且形成于該半導體層的暴露部分的上方；以及

執行移除該氮化硅側壁間隔體的至少一部分的濕蝕刻制程，其中，該濕蝕刻制程包括應用包含氫氟酸與磷酸中的至少一個的蝕刻劑。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，該半導體結構更包括鄰接該氮化硅側壁間隔體的源極區及漏極區，以及其中，該源極區、該漏極區及該柵極電極在該濕蝕刻制程中暴露于該蝕刻劑。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，該源極區、該漏極區及該柵極電極中的至少一個包含硅化物與硅鍺化物中的至少一個。

4.根據權利要求2所述的方法，其中，該柵極電極包含金屬。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，該半導體結構更包括絕緣結構，以及其中，該絕緣結構在該濕蝕刻制程中暴露于該蝕刻劑。

6.根據權利要求2所述的方法，其中，該晶體管更包括在該氮化硅側壁間隔體下方的襯里層，以及其中，該方法更包括：

執行自該源極區及該漏極區移除污染物的等向性預清洗制程，該等向性預清洗制程更移除該襯里層在該氮化硅側壁間隔體下方的一部分，借此暴露半導體材料在該氮化硅側壁間隔體下方的一部分；

在該半導體結構上方非等向性沉積金屬；以及

引發該金屬與該源極區及該漏極區的半導體材料的化學反應；

其中，該等向性預清洗制程、該金屬的該非等向性沉積以及該化學反應的該引發均在該濕蝕刻制程之前執行。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，該半導體結構更包括二氧化硅側壁間隔體，該二氧化硅側壁間隔體是形成于該柵極電極與該氮化硅側壁間隔體之間。

8.根據權利要求1所述的方法，更包括在該濕蝕刻制程后，在該晶體管上方形成應力介電層。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，該半導體結構更包括絕緣結構，其中，在該絕緣結構上方形成該柵極電極的一部分。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，該蝕刻劑包含氫氟酸，以及其中，該氫氟酸的濃度以及執行該濕蝕刻制程的溫度經調適成使氮化硅的蝕刻速率大于二氧化硅的蝕刻速率、5倍于二氧化硅的蝕刻速率、10倍于二氧化硅的蝕刻速率以及20倍于二氧化硅的蝕刻速率中的至少一個。

11.根據權利要求1所述的方法，其中，該蝕刻劑包含磷酸，以及其中，該磷酸的濃度及執行該濕蝕刻制程的溫度經調適成使氮化硅的蝕刻速率大于二氧化硅的蝕刻速率、5倍于二氧化硅的蝕刻速率、10倍于二氧化硅的蝕刻速率以及20倍于二氧化硅的蝕刻速率中的至少一個。

12.根據權利要求1所述的方法，其中，該蝕刻劑包含濃度在0.0057至0.057質量百分比、0.0095至0.032質量百分比以及0.0095至0.014質量百分比中的至少一個范圍內的氫氟酸。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，該濕蝕刻制程以在40至100℃、60至100℃以及70至90℃中的至少一個范圍內的溫度執行。

14.根據權利要求1所述的方法，其中，該蝕刻劑包含濃度在60至85質量百分比范圍內的磷酸，以及該濕蝕刻制程以在110至150℃范圍內的溫度執行。

15.根據權利要求1所述的方法，其中，該蝕刻劑為氟化氫的實質純的水溶液。

16.根據權利要求1所述的方法，其中，該蝕刻劑為磷酸的實質純的水溶液。

17.一種形成集成電路的方法，包含：

提供包含半導體層的半導體結構，該半導體結構包含由包含氮化硅的第一材料形成的第一特征，以及由包含二氧化硅、氧化鉿、氮氧硅鉿、硅、硅/鍺、金屬、硅化物及硅鍺化物中的至少一個的第二材料形成的第二特征，其中，至少一個的懸突形成于該第一特征下面且形成于該半導體層的暴露部分的上方；以及

對于該第二特征有選擇性地蝕刻該第一特征，該蝕刻包括以在40至100℃范圍內的溫度暴露該第一特征及該第二特征于包含濃度在0.0057至0.057質量百分比范圍內的氫氟酸的蝕刻劑。