[发明专利]薄膜去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种薄膜去除方法。

背景技术

半导体集成电路芯片的工艺制作利用批量处理技术，在同一硅衬底 上形成大量各种类型的复杂器件，并将其互相连接以具有完整的电子功 能。随着超大规模集成电路的迅速发展，芯片的集成度越来越高，元器 件的尺寸越来越小，因器件的高密度、小尺寸引发的各种效应对半导体 工艺制作结果的影响也日益突出。

如，随着超大规模集成电路器件特征尺寸不断地等比例缩小，集成 度不断地提高，对于在制造过程中去除各种薄膜的工艺要求也越来越高。

去除薄膜的方法主要可以分为两种，一种是干法刻蚀方法，一种是 湿法腐蚀方法。二者在实际应用中各有不足，如前者所需的刻蚀功率较 高，常会对下层结构造成一定的损伤；后者是各向同性的，腐蚀后形成 的结构形状通常不好，钻蚀现象严重。为此，现有的薄膜去除工艺主要 是采取干法刻蚀与湿法腐蚀相结合的方法，以便在一定程度上缓解上述 问题。

如于2008年1月16日公开的公开号为CN101106087A的中国专利公开 了一种用于形成局域金属硅化物的工艺方法，其为了避免光刻胶在湿法 腐蚀过程中被破坏，采取了先利用干法刻蚀转移图形，再去除光刻胶， 然后，再以干法刻蚀后形成的图形为掩膜进行湿法腐蚀，完成光刻图形 的转移的办法。但该方法最终仍需采用各向同性的湿法腐蚀，形成的图 形侧壁仍不好。

图1为采用现有的形成局域金属硅化物的工艺方法形成的器件剖面 示意图，如图1所示，在衬底101上形成了栅极104，其侧壁处形成了栅极 侧壁层105。在该结构上又形成了保护介质层110，对该保护介质层110进 行光刻，定义并曝露出需要形成金属硅化物的区域120，再刻蚀去除该区 域120上的保护介质层110。

但是，在该步刻蚀中，即使采用了上述干法刻蚀与湿法腐蚀相结合 的方法，由于湿法腐蚀的各向同性，在刻蚀保护介质层时在栅极侧壁层 的下部仍出现了钻蚀缺陷111。尽管采用干法刻蚀与湿法腐蚀相结合的方 法后，这一钻蚀缺陷111与单纯采用湿法腐蚀相比已明显改善，但对于小 尺寸器件，尤其是技术节点小于65nm的小尺寸器件，这一钻蚀缺陷111 对器件的影响仍无法忽略，该干法刻蚀与湿法腐蚀相结合的方法仍无法 满足小尺寸器件制作的要求。

再如，于2007年4月25日公开的公开号为CN1953156A的中国专利申 请中公开了一种接触孔的制造工艺。其考虑到干法刻蚀的不足，在刻蚀 前加入了一步对介质层进行等离子体处理，使其疏松化的处理步骤，然 后再进行干法刻蚀及湿法腐蚀处理，以得到较好的刻蚀结果。但该方法 仍属于干法刻蚀与湿法腐蚀相结合的方法，也无法避免上述因湿法腐蚀 的各向同性所引发的问题。

发明内容

本发明提供一种薄膜去除方法，以改善现有薄膜去除方法中干法刻 蚀易损伤下层结构，湿法腐蚀易损伤侧壁结构的现象。

为达到上述目的，本发明提供的一种薄膜去除方法，包括步骤：

提供表面具有薄膜的衬底；

将所述衬底传送至处理室内；

利用低功率的射频电源在所述处理室外对反应气体进行等离子体 激活；

将所述等离子体激活后的反应气体通入所述处理室内；

利用所述等离子体激活后的反应气体进行刻蚀处理去除所述薄膜， 利用退火处理去除所述刻蚀处理过程中的生成物。

其中，在提供表面具有薄膜的衬底之后，将所述衬底传送至腔室内 之前，还包括步骤：

利用干法刻蚀工艺去除部分所述薄膜。

其中，利用所述等离子体激活后的反应气体进行刻蚀处理去除所述 薄膜，利用退火处理去除所述刻蚀处理过程中的生成物，至少包括步骤：

对所述薄膜进行刻蚀处理，且所述刻蚀处理去除的薄膜厚度小于或 等于单次厚度；

将进行刻蚀处理后的所述衬底移至所述处理室内的退火位置，进行 退火处理；

将退火后的所述衬底传送至冷却室内；

对退火后的所述衬底进行冷却处理；

依次重复上述刻蚀、退火及冷却处理，直至将所述衬底上的所述薄 膜完全去除为止。

可选地，所述处理室为SiCoNi预清洗设备的清洗室，所述冷却室 为SiCoNi预清洗设备的冷却室。

本发明具有相同或相应技术特征的一种用于形成局域金属硅化物 的薄膜去除方法，包括步骤：