[发明专利]掩蔽材料的去除

说明书

技术领域

本发明总体上涉及去除掩蔽材料，更具体地，本发明涉及使用包含铈的溶液去除掩蔽材料。 

背景技术

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1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）。 

发明内容

本发明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。 

根据本发明的一方面，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。 

根据本发明的另一方面，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。 

根据本发明的另一方面，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5000电子伏特（5KeV）。衬底包含氮化钛。 

根据本发明的又一方面，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。优选地，电子器件包含氮化钛。 

根据本发明的另一方面，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。 

在本发明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。 

根据本发明的一方面，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。 

根据本发明的另一方面，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。