[发明专利]蚀刻剂的组合物、使用其之半导体装置的形成方法、以及半导体装置

说明书

本公开提供一种蚀刻剂的组合物、使用其的半导体装置的形成方法、以及半导体装置，该组合物包括约0.1～13wt％的四级铵盐以及约45～90wt％的极性非质子溶剂。

技术领域

本公开是关于一种组合物，特别是关于一种蚀刻剂的组合物、使用其之半导体装置的形成方法、以及半导体装置。

背景技术

随着晶体管尺寸的不断缩小，高介电常数金属闸极(High-k Metal Gate,HKMG)技术几乎已经成为45nm制程技术以及小于45nm制程技术的必备技术。HKMG制程依据金属闸极形成的时间点又可分为先闸极(gate first)制程与后闸极(gate last)制程。

后闸极制程包括形成虚设闸极的步骤、执行离子布植与高温退火的步骤、移除虚设闸极的步骤、以及形成金属闸极的步骤。由于后闸极制程的金属闸极是在高温退火步骤之后才形成的，因此，与先闸极制程相比，后闸极制程可避免金属闸极受到高温制程的影响而降低晶体管的性能以及稳定性。

虚设闸极可包括多晶硅(poly silicon,poly-Si)。多晶硅可包括例如硅(100)、(110)、和(111)等不同的晶面。习知用于移除虚设闸极的蚀刻剂组合物对于多晶硅的不同晶面的蚀刻速率不同，因此容易产生多晶硅残留的问题，进而造成后续形成的电子装置的良率损失以及电性劣化问题。

因此，目前业界仍亟待开发一种适用于HKMG制程的蚀刻剂的组合物。

公开内容

本公开的一方面是关于一种蚀刻剂的组合物，其包括约0.1～13wt％的四级铵盐以及约45～90wt％的极性非质子溶剂。

本公开的另一方面是关于一种半导体装置的形成方法，其包括：形成绝缘层于基板上方；形成虚设闸极于绝缘层上方；形成间隔物于虚设闸极以及绝缘层的两侧边上；移除虚设闸极以形成沟槽；以及形成金属闸极于该沟槽中，其中虚设闸极移除步骤包括使用一种蚀刻剂的组合物，该组合物包括约0.1～13wt％的四级铵盐以及约45～90wt％的极性非质子溶剂。

本公开的另一方面是关于一种半导体装置，其包括多晶硅组件，该多晶硅组件具有经蚀刻表面，其中该经蚀刻表面是经由湿蚀刻制程形成且具有小于等于20nm的表面算数平均高度，其中湿蚀刻制程包括使用一种蚀刻剂的组合物，该组合物包括约0.1～13wt％的四级铵盐以及约45～90wt％的极性非质子溶剂。

附图说明

为了使本公开的目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本公开的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是说明根据本公开实施例的半导体装置的形成方法的流程图。

具体实施方式

将进一步理解的是，当在本说明书中使用“包括”及/或“包含”时，其特指所述特征部件、整数、步骤、操作、组件、组分、及/或其群组的存在，但不排除存在或增加一个或多个其他特征部件、整数、步骤、操作、组件、组分、及/或其群组。当在本说明书中使用单数形式“一”时，除非上下文另外明确指出，否则也意图使其包括复数形式。

将理解的是，虽然本文中可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件、组件、区域、层及/或部分，但是这些组件、组件、区域、层及/或部分不应受到此些术语的限制。此些术语仅用于区分一个组件、组件、区域、层或部分与另一组件、组件、区域、层或部分。