处理半导体结构的方法以及使用其形成用于半导体器件的电容器的方法

专利名称：处理半导体结构的方法以及使用其形成用于半导体器件的电容器的方法
技术领域：
本发明的示例性实施例关于处理半导体结构的方法以及使用其形成用于半导体器件的电容器的方法，例如，处理半导体结构例如圆柱形下电极的方法以及使用其形成半导体器件的电容器的方法。
背景技术：
现有技术的动态随机存取存储器(DRAM)器件可具有包括存取晶体管和存储电容器的单位单元。半导体器件的增长的集成度需要更小的存储电容器。用于制造半导体器件的进来的方法将电容器形成为具有较大的存储电容和/或减小的尺寸。
用下面的等式(1)来表示电容器的电容C。
C=ϵ0ϵAd---(1)]]>在上述等式(1)中，ε0表示真空的介电常数以及ε表示电容器的介质层的介电常数。‘A’表示下电极的有效表面面积，以及‘d’表示介质层的厚度。
如等式(1)中所示，电容器的存储电容可以与下电极的有效表面面积和介质层的介电常数成正比例，并且与介质层的厚度成反比。因此，根据等式(1)，下电极的有效表面面积的增大可用于增大存储电容。例如，可以将电容器的下电极形成为具有比宽度大的高度的圆柱形的形状，使得增大下电极的表面面积。
图1是说明用于半导体器件的现有技术电容器的下电极的截面图。如所示，可以在半导体衬底10上形成多个圆柱形的下电极。每个圆柱形的下电极16可具有比宽度大的高度并可以彼此紧密排列在衬底上。具有比宽度大的高度的圆柱形下电极16可具有较大的高宽比。可以在衬底10上形成绝缘中间层12，并将接触焊盘14形成为进入绝缘中间层12。圆柱形下电极16可接触接触焊盘14。
具有开口的模制层(未示出)可用于形成圆柱形下电极16。可在衬底10上形成具有开口的模制层，并可在模制层的表面、开口的侧壁和底上形成(例如，连续形成)薄层。可以通过节点分离工序由单元单位分隔薄层，并可以从衬底10完全除去模制层。可以将节点分隔的薄层形成为圆柱形下电极，用于衬底10上的电容器。
通常可以通过使用鲎变形细胞溶解物(limulus amoebocyte lysate)(LAL)的溶液的湿法蚀刻工序从衬底除去模制层，该鲎变形细胞溶解物是氟化铵(NH4F)、氟化氢(HF)和水(H2O)的混合。在湿法蚀刻之后，在衬底10上执行清洗工序和干法蚀刻工序，以除去模制层，用于除去残留的LAL溶液。可以通过使用纯净水从包括圆柱形下电极16的所得结构上除去残留的LAL溶液，并且可以干燥包括圆柱形下电极16的所得结构，用于蒸发残留在所得结构上的纯净水。
当干燥包括圆柱形下电极16的所得结构时，圆柱形下电极16可能破损和/或倾斜对着另一下电极。破损的和/或倾斜的下电极16可导致两位失效，在其中两个相邻下电极16彼此接触。可由水18导致下电极16的破损和/或倾斜。例如，可以在相邻下电极16之间插入水，以及相邻下电极16通过水的表面张力彼此吸引。在大约20℃的温度下，水的表面张力大约为72.75dyne/cm，其在室温下足以吸引相邻下电极。

发明内容
本发明的至少部分示例性实施例提供处理半导体结构和/或半导体器件的电容器的方法，其可以抑制(例如，防止)由相邻图形的破损和/或倾斜所导致的各种处理失效，例如两位失效。可以更加稳定地制造包括具有较大高宽比的图形的半导体结构和/或可以抑制由相邻图形的破损和/或倾斜所导致的缺陷。
本发明的至少部分示例性实施例提供用于处理半导体结构的方法。可以使用具有比水的表面张力小的清洁溶液来清洁该半导体结构。可以在异丙醇蒸气气氛中干燥半导体结构。在本发明的至少部分示例性实施例中，半导体结构可包括具有较大高宽比和/或彼此紧密排列的多个图形。
本发明的至少部分示例性实施例提供形成半导体器件的电容器的方法。可以在半导体衬底上形成模制层。模制层可包括开口，通过该开口至少部分地露出衬底。可以在模制层的表面、开口的侧壁和通过开口所露出的衬底的顶表面上形成(例如，连续地形成)薄层。在包括薄层的所得结构上形成牺牲层。可以除去(例如，顺序地除去)牺牲层和薄层，直到露出模制层的表面，使得牺牲层和薄层保留在开口中以及薄层被半导体器件的单位单元的节点(node)所分隔。可以从衬底除去模制层和保留在开口中的残留牺牲层，将节点分隔的薄层转换为下电极。可以使用具有小于水的表面张力的清洁溶液清洗衬底，在该衬底上形成下电极。可以在异丙醇蒸气气氛中干燥衬底，在该衬底上形成下电极。可以在下电极上形成介质层，以及可在介质层上形成上电极。
根据本发明的至少部分示例性实施例，半导体器件可包括具有较大高宽比的图形，例如下电极或圆柱形下电极。可以使用具有比水小的表面张力的清洁溶液清洗半导体结构，并且相邻图形可以较少地彼此吸引，由于清洁溶液的表面张力不足以相邻的图形的相互吸引。


通过参照在此说明的示例性实施例和附图，本发明将变得更加显而易见，在附图中图1是说明现有技术的半导体器件的下电极的截面图；图2是图1中部分II的局部放大图；图3A至3I是说明根据本发明的示例性实施例的形成半导体器件的电容器的截面图；图4是示出作为浓度的函数的稀释的异丙醇的表面张力的关系的图；图5是说明根据本发明的示例性实施例的预清洗包括圆柱形下电极的衬底的预清洗槽(bath)的结构图；以及图6是说明根据本发明的示例性实施例的用于在异丙醇蒸气气氛中干燥包括圆柱形下电极的衬底的处理室的结构图。
具体实施例方式
参考附图更全面地说明本发明，其中说明了本发明的实施例。然而，可以以许多不同形式实施本发明，而不应被构建为限制于在此阐述的示例性实施例。而是，提供这些实施例使得本公开是全面和完整的，并能将本发明的范围完全传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可以放大层和区域的尺寸和相对尺寸。
应理解，当元件或层被称为在其他元件或层“之上”、“连接到”或“耦接到”时，它可以直接在其上、“连接到”或“耦接到”其他元件或层，或可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在其上”、“直接连接到”或“直接耦接到”其他元件或层时，不存在中间元件或层。通篇相似数字指示相似元件。如在此使用，术语“和/或”包括一个或多个相关列项的任何和所有组合。
应理解，尽管在此使用术语第一、第二、第三等来描述不同元件、组件、区域、层和/或部分，不应由这些术语来限制这些元件、组件、区域、层和/或部分。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分从另一区域、层或部分区分开。因此，下面描述的第一元件、组件、区域、层或部分也可以称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不背离本发明的教导。
为了描述的方便，在此使用空间相对术语，例如“底下”、“之下”、“下”、“之上”、“上”等，来描述一个元件或特性与其他元件或特性的关系，如图所示。应理解，空间相对术语旨在包括除图中所描述的指向之外使用或操作的设备的不同指向。例如，如果将在图中的器件翻转，描述为在其他元件或特性“之下”或“底下”的元件将被指向为在其他元件或特性“之上”。因此，示例性术语“之下”包括上和下的两个取向。可以相反地指向设备(旋转90度或其他指向)并且相应地解释在此使用的空间相对描述符。
在此使用的术语仅仅是为了说明特定实施例的目的，而不旨在限制本发明的示例性实施例。如在此使用，单数形式“a”、“an”和“the”也旨在包括复数形式，除非上下文清楚指示。还应理解，当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包括”指定所述特性、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，而不排除一个或多个其他特性、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或增加。
在此参照截面图描述了本发明的示例性实施例，这些截面图是本发明的理想化示例性实施例(及中间结构)的原理图。这样，期望由于例如制造工艺和/或容差所导致的说明的形状的变化。因此，本发明的示例性实施例不应被构建为限制于在此说明的区域的特定形状，而是包括由于例如制造所导致的形状的偏差。例如，示为矩形的注入区将通常具有圆形或曲线特性和/或在其边缘的注入浓度的阶梯，而不是从注入到非注入的二元变化。相似地，由注入所形成的掩埋区可导致掩埋区和通过其发生注入的表面之间的区域中的某些注入。因此，在图中所说明的区域在本质上是原理性的，它们的形状不旨在说明器件的区域的实际形状，并且不旨在限制本发明的示例性实施例的范围。
除非另外限定，在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域中普通技术人员所通常理解的相同含义。还应理解术语，例如那些在通常使用的字典中使用的术语，应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且不以理想化或者过分形式的意义来解释，除非在此明显地定义。
图3A至3I是说明根据本发明的形成半导体器件的电容器的方法的处理步骤的截面图。
参照图3A，可以使用任何适宜的器件隔离工序在衬底30上形成器件隔离层32。在本发明的至少一个示例性实施例中，形成沟道器件隔离层作为器件隔离层32以替代场氧化物层。沟道器件隔离层具有比场氧化物层更高的集成度。器件隔离层32可将衬底30分为有源区和场区。
可在衬底30上形成(例如，顺序地形成)绝缘层和导电层。绝缘层的实例包括氧化物、金属氧化物、金属氮氧化物等。这些可以单独或者彼此结合使用。例如，当施用于半导体器件时，金属氧化物可具有较小的等效氧化物厚度(EOT)和更好的电流漏特性。在至少一个示例性实施例中，可以使用化学气相淀积(CVD)工序或者任何其它适宜的淀积工序将金属氧化物淀积到衬底30上，由此在衬底30上形成绝缘层。导电层的实例包括多晶硅、金属、金属硅化物或者任何其它适宜的金属的或半金属的元件和/或相似或基本上相似特性的合成。这些可以单独使用或者彼此组合使用。
当将半导体器件中的栅导电层形成为多层结构时，可以改进器件的电特性，以及在至少本实施例中的导电层可以具有多个层，例如包括至少金属层和金属氮化物层。
可以构图(例如，顺序地构图)绝缘层和导电层，以形成栅图形38，其包括衬底30的有源区中的栅绝缘图形34和栅导电图形36。构图工序例如可包括使用光刻胶图形和或包括氮化物的硬掩模图形作为蚀刻掩模的蚀刻工序。当使用硬掩模图形作为蚀刻掩模来蚀刻绝缘层和导电层时，栅图形38还包括栅导电图形36上的硬掩模图形(未示出)。
可以使用栅图形38作为注入掩模，在衬底30的表面部分执行离子注入，使得可以在邻近栅图形38的衬底30的表面部分形成第一掺杂的结区(例如，较轻或轻掺杂的结区)。可以通过淀积工序和蚀刻工序来在栅图形38的侧壁上形成包括例如氮化物的隔片40。尽管上面讨论为由氮化物形成，隔片可以由任何适宜的材料所形成。
可以使用栅图形38和隔片40所为注入掩模，在衬底30的表面部分执行(例如，再次)离子注入，使得在邻近于隔片40的衬底30的表面部分形成第二节区(例如，较重掺杂的节区)。第二节区可以比第一节区更重地掺杂，以及可以在邻近于栅图形38和隔片40的衬底30的表面部分形成第一和第二节区，由此在衬底30上形成源区/漏区42。源区/漏区42可以接触电容器的下电极。
参照图3B，可以在包括栅图形38和第一开口45的衬底30上形成绝缘中间层44。可以在绝缘中间层44中形成源/区漏区的顶表面，并使用构图工序露出。可以将导电材料例如多晶硅、金属或具有相似或基本相似的导电特性的其他材料填充进入第一开口45，形成接触焊盘46。接触焊盘46可接触电容器的下电极。可以通过淀积工序、平面化工序或任何其他适宜的工序来形成接触焊盘46。平面化工序可例如包括对导电层的整个顶表面的化学机械抛光(CMP)工序和/或蚀刻工序。也可以使用相似或者基本相似的工序。
在至少该示例性实施例中，接触焊盘46可包括在栅图形38之间形成的第一插塞和在第一插塞上形成的第二插塞。
图3C至3H说明根据本发明的示例性实施例，形成接触接触焊盘的圆柱形下电极的方法。
参照图3C，可以在包括开口46的绝缘中间层44上形成初级模制层48a。在至少该示例性实施例中，模制层48a可包括氧化物或任何其他相似或基本相似的元件或材料，并可以通过CVD或任何其他相似或基本相似的工序来形成。基于电容器的下电极的高度，确定初级模制层48a的高度。例如，可以将初级模制层48a形成为大约1.65um的高度，以及下电极可具有大约1.65um的高度。
可以使用光刻或任何其他相似的工序来构图初级模制层48a，由此形成第二开口50，通过该第二开口50露出接触焊盘46。例如，光刻胶层(未示出)可以形成在初级模制层48a上，并可以通过光刻工序至少部分地被除去，由此在初级模制层48a上形成光刻胶图形。可以使用光刻胶图形作为蚀刻掩模，至少部分地蚀刻掉初级模制层48a，直到露出接触焊盘46的顶表面。可以在衬底30上形成具有第二开口50的模制层48，以及可以通过第二开口50露出接触焊盘46，如图3D所示。
参照图3E，可以在模制层48的顶表面、第二开口50的侧壁和接触焊盘46的顶表面上形成薄层52，该接触焊盘46通过第二开口50而露出。薄层52可以包括例如多晶硅金属、金属氮化物、其组合或者具有相似或基本相似特性的任何其它材料。在至少本发明的该示例性实施例中，薄层52可包括例如金属氮化物，其可具有比例如多晶硅或金属更高的集成度。例如，可以在模制层48的顶表面、第二开口50的侧壁以及接触焊盘46的顶表面上淀积氮化钛，通过化学汽相淀积(CVD)或任何其它相似或基本相似的工序通过第二开口50露出该接触焊盘，由此在模制层48的顶表面、第二开口50的侧壁以及接触焊盘46的顶表面上形成薄层52。在至少该示例性实施例中，可以使用包括例如四氯化钛(TiCl4)气体、氨(NH3)气体或者任何适宜的气体的源气体，在小于大约550℃的温度下执行CVD处理。
可以通过原子层淀积(ALD)工序、溅射工序或任何其他相似或基本相似的工序来形成薄层52。当将薄层52形成为较薄的厚度时，可以替代CVD工序而执行ALD工序。
参照图3F，可以在包括薄层52的所得结构上将牺牲层54形成为足够的厚度以填充第二开口50。在本发明的至少该示例性实施例中，牺牲层54可具有与模制层48的蚀刻速率相同或基本上相同的蚀刻速率。牺牲层54可包括例如氧化物或任何其它相似或基本上相似的元件或材料。牺牲层54可包括例如光刻胶组合物，如将在下文详细说明。
可以使用化学机械抛光(CMP)工序、蚀刻工序或任何其它相似或基本相似的工序，对牺牲层54的整个表面除去(例如，顺序除去)牺牲层54和薄层52，使得薄层52和牺牲层54可以保留(例如，仅仅保留)在第二开口50中。结果，可以由存储器件的单位单元分隔薄层52，由此完成对薄层52的节点分隔，如图3G所示。此后，将第二开口50中的薄层52称为节点分隔的薄层52a，以及将第二开口50中的牺牲层54称为残留牺牲层54a。
参照图3H，可以从衬底30除去模制层48和残留牺牲层54a，使得在衬底30上形成多个圆柱形下电极56，每个圆柱形下电极56可以接触接触焊盘46。例如，通过除去模制层48和残留牺牲层54a，可以将节点分隔的薄层52a形成到圆柱形下电极56上或圆柱形下电极56中。圆柱形下电极56可具有较大的高宽比，以及每个下电极56可彼此靠近形成在接触焊盘46上。在本发明的至少该实施例中，下电极56可具有包含的大约8至大约12的高宽比。例如，圆柱形下电极56可具有大约1.65um的高度和大约0.20um的宽度。
在该实例中，模制层48和残留牺牲层54a可包括例如氧化物或者任何其它相似或基本相似的元件，使得可以使用利用例如鲎变形细胞溶解物(LAL)的湿法蚀刻工序或任何其他相似的工序，从绝缘中间层44除去(例如，同时除去)模制层48和残留牺牲层54a。该LAL是氟化铵(NH4F)、氟化氢(HF)和水(H2O)的混合。当包括模制层48和残留牺牲层54a的衬底30浸入在蚀刻槽中的LAL溶液时，可以从绝缘中间层44除去模制层48和残留牺牲层54a。
在上述的浸入工序之后，可以在衬底30上执行清洗工序，使得从衬底30除去残留的LAL溶液。保留在圆柱形下电极56上的残留LAL溶液可导致后续工序中的各种处理失败。
可以使用其表面张力小于水的表面张力的清洗溶液(在下文中，称为低表面张力溶液)，在包括圆柱形下电极56的衬底30上执行清洗工序。低表面张力溶液的实例可包括异丙醇、乙醇、用水稀释的异丙醇、用水稀释的乙醇等。它们可以单独使用或混合。
异丙醇和乙醇在大约20℃的温度下具有大约22.3dyne/cm的表面张力，其在相同或基本相同的温度下小于水的表面张力。结果，尽管在用于除去残留LAL溶液的清洗工序中，异丙醇或乙醇可以位于相邻下电极56之间，相邻下电极56可较小地彼此吸引，因为异丙醇和乙醇的表面张力不足以相互地吸引相邻下电极56。结果，可以抑制(例如，防止)由圆柱形下电极56的破损和/或倾斜所导致的各种处理失败例如双位失败。这可以改进半导体器件的生产率。
异丙醇和乙醇的清洗效率可以小于用水稀释的异丙醇和乙醇的清洗效率，使得用水稀释的异丙醇和乙醇可以用作用于从衬底30除去残留的LAL溶液的较低表面张力溶液。
图4是根据本发明的示例性实施例的示出稀释的异丙醇的表现张力作为浓度的函数的关系的图。如所示，大约10％的用水的稀释可以将异丙醇的表面张力减小为水的表面张力的大约44％。
当将用水稀释的异丙醇或乙醇用作用于清洗残留LAL溶液的较低表面张力溶液时，可以抑制(例如，防止)相邻下电极56被彼此吸引，因为清洗溶液的表面张力对于相互吸引是不足的。结果，可以抑制(例如，防止)由圆柱形下电极56的破损和/或倾斜所导致的各种处理失败。这可以改进半导体器件的生产率。
在本发明的至少该示例性实施例中，可以在槽(例如，浸入型或者任何其它适宜的槽)中执行清洗工序。当使用浸入型槽时，将包括圆柱形下电极56的所得结构浸入包含较低表面张力溶液的清洗槽中。当较低表面张力溶液在高于其沸点的温度下存储在清洗槽中时，随着时间的过去，清洗溶液会蒸发(例如，逐渐地蒸发)，因此以室温或者低于沸点在清洗槽中存储较低表面张力溶液。
尽管本发明的上述示例性实施例公开了在从绝缘中间层44除去模制层48和残留的牺牲层54a之后执行清洗工序，可以在除去模制层48和残留牺牲层54a之后以及用较低表面张力溶液的清洗工序之前，执行使用水的预清洗工序。使用水的预清洗工序和使用较低表面张力溶液的清洗工序的性能改进清洗效率。
由于在预清洗工序中的较低表面张力，相邻下电极56可以彼此吸引，然而，在另一清洗工序中，可以用水替换(例如，立即替换)较低表面张力溶液。不管使用具有较低表面张力的水的预清洗，圆柱形下电极56可以不被损坏和/或向彼此倾斜。
可以使用快速倾倒漂洗(QDR)或任何其他相似或基本上相似的工序来执行使用水的预清洗工序。例如，如图5所示，用于预清洗工序的水510可以包含在蓄水池中并可以溢出到辅助槽500。可以从蓄水池的底部供给水，并可充满(例如，逐渐充满)蓄水池。当蓄水池充满时，水可以从蓄水池的顶部溢出到辅助槽。溢出的水可以存储在辅助槽500中。包括圆柱形下电极56的所得结构可以浸入在辅助槽500中的水中，或者用辅助槽500中的水漂洗。
在用于从衬底30除去残留LAL溶液的清洗工序之后，包括圆柱形下电极56的所得结构经历干燥工序。当清洗溶液保留在包括圆柱形下电极56的所得结构上时，由于剩余的清洗溶液，可以在后续工序中产生各种处理失败。包括圆柱形下电极56的所得结构需要经历干燥工序以从所得结构中除去剩余清洗溶液。
在本发明的至少一个示例性实施例中，可以在异丙醇蒸气气氛中执行干燥工序。在本发明的至少该示例性实施例中，可以通过蒸发异丙醇，在适于干燥工序的处理室中生成异丙醇蒸气。例如，如图6所示，可以将加热器610放置于例如处理室600的底部中，并且可以加热并蒸发异丙醇。当处理室600充满(例如，足够地充满)异丙醇蒸气时，可以将经历了清洗工序的包括圆柱形下电极56的所得结构加载到用于干燥工序的处理室。当加热器在低于约200℃的温度下加热异丙醇时，由于较小的热量，异丙醇不会蒸发(例如，足够地蒸发)。当加热器在高于约250℃的温度下加热异丙醇时，由于其较高的温度，加热器610会更加难以操作。可以在包括的大约200℃至大约250℃的温度下蒸发异丙醇。
当包含圆柱形下电极56的所得结构在异丙醇蒸气气氛中经历干燥工序时，可以用异丙醇蒸气替换保留在所得结构上的清洗溶液。在该是例中，随时间的过去，可以从所得结构除去(例如，完全除去)清洗溶液。
在本发明的至少该示例性实施例中，可以通过使用LAL溶液的湿法蚀刻工序和任何其他相似的或基本相似的工序，从绝缘中间层44除去模制层48和残留的牺牲层54a，并且可以使用采用具有较低表面张力的清洗溶液的清洗工序除去LAL溶液。可以在异丙醇蒸气气氛中使用干燥工序从所得结构除去清洗溶液。
可以在用较小表面张力溶液的清洗工序之前，在所得结构上执行使用水的预清洗工序，而没有下电极56的破损和/或倾斜，由于较小表面张力溶液的表面张力可以小于或基本上小于水的表面张力。
参照图3I，可以在包括圆柱形下电极56的所得结构的顶表面上沿其轮廓形成介质层58。
介质层58可包括金属氧化物层或多层，例如氧化物-氮化物层、氧化物-氮化物-氧化物层或任何其他相似或基本相似的材料或材料组合。金属氧化物层可具有改进的电流漏特性，而不管较小的等效氧化物厚度(EOT)，使得在本发明的至少该示例性实施例中，可以将金属氧化物层用作介质层58。
在本发明的至少该示例性实施例中，可以使用ALD工序或任何其他相似或基本相似的工序来形成介质层58。
用于形成介质层58的ALD工序可包括多个步骤(例如，连续的步骤)。例如，在本发明的至少该示例性实施例中，可以提供源材料，可以除去或清除残留的源材料，可以提供氧化剂并可以除去或清除残留的氧化剂。上述步骤的执行(例如，顺序的执行)可完成ALD工序的循环，以及重复循环的次数可以决定介质层58的厚度。在本发明的至少该示例性实施例中，包括ALD处理的步骤的循环可以重复至少一次，因此可以在圆柱形下电极56上形成包括例如金属氧化物的介质层58。源材料可包括金属前体，因此，例如当在ALD工序中使用铪前体时，源材料包括例如四(已基甲基氨基)铪(TEMAH，Hf[NC2H5CH3]4)、丁基氧化铪(Hf(O-tBu)4)或类似，并且当在ALD工序中使用铝前体时，包括三甲基铝(TMA，Al(CH3)3)。氧化剂的实例包括臭氧(O3)、水蒸气(H2O)、非激活氧气(O2)、由等离子体激活的氧气(O2)、远程等离子体等。这些可以单独使用或者组合使用。
例如，当介质层58包括氧化铪时，用于形成介质层58的ALD工序可包括顺序的步骤。例如，可提供TEMAH，可除去剩余源材料，可提供臭氧(O3)气体、以及可除去残留氧化剂。包括ALD工序的单位步骤的循环可以重复至少一次。
可以在包括介质层58的所得结构上形成上电极60。上电极60可具有与下电极56相同或基本上相同的结构，因此上电极60可包括例如多晶硅、金属、金属氮化物或任何其他相似或基本相似的金属或半金属材料。在至少一个示例性实施例中，可以使用CVD工序，将用于形成上电极60的金属氮化物淀积在介质层58上，以形成上电极60。金属氮化物可具有比多晶硅更大的集成度。在本发明的至少该示例性实施例中，可以在小于或等于大约550℃的温度下，使用将例如四氯化钛(TiCl4)气体和氨(NH3)气体作为源气体的CVD工序，将氮化钛淀积到介质层58上，以在介质层58上形成上电极60。
可以在衬底30上形成包括下电极56、介质层58和上电极60的电容器62。例如，可以将下电极56形成为例如圆柱形形状，使得改进电容器62的电容。
尽管上述示例性实施例公开了牺牲层54具有与模制层48相同或基本相同的蚀刻速率，牺牲层54可具有与模制层48不同的蚀刻速率。例如，牺牲层54可包括光刻胶组合物，其蚀刻速率与在湿法蚀刻工序中的氧化物的蚀刻速率不同。
当牺牲层54包括光刻胶组合物时，在与参照图3G所描述的工序相同或基本相同的工序中，对薄层执行节点分隔。可以通过使用例如由等离子体激活的氧气气体的灰化工序，从衬底除去残留牺牲层。以与参照图3H所描述的工序相同或基本相同的方法，从衬底除去模制层48。可以以与上述方式相同或基本相同的方式执行清洗工序和干燥工序。
根据本发明的一个或多个示例性实施例，可以使用具有小于水的表面张力的清洗溶液，在包括圆柱形下电极的衬底上执行清洗工序。相邻下电极56不再彼此吸引，由于清洗溶液的表面张力不足以相互吸引相邻下电极56。结果，可以抑制(例如，避免)由圆柱形下电极56的破损和/或倾斜所导致的例如两位失败的各种处理失败，以及包括圆柱形下电极的电容器可具有较大的存储电容。
尽管在此描述了本发明的优选实施例，应理解本发明不应限制于这些示例性实施例，而是本领域技术人员可以在如下要求的本发明的精神和范围内做出各种改变和改进。
权利要求
1.一种处理半导体结构的方法，该方法包括使用具有小于水的表面张力的清洁溶液来清洁半导体结构，该半导体结构包括多个图形；以及在醇蒸气气氛中干燥半导体结构。
2.如权利要求1的方法，其中多个图形具有大的高宽比，并且彼此紧密排列。
3.如权利要求1的方法，其中半导体结构包括半导体器件的电容器的下电极。
4.如权利要求1的方法，其中清洗半导体结构包括将半导体结构浸入包含清洗溶液的清洗槽。
5.如权利要求4的方法，其中在从大约室温到大约清洗溶液的沸点的温度范围内，将清洗溶液存储在清洗槽中。
6.如权利要求1的方法，其中清洗溶液包括从包含异丙醇、乙醇、用水稀释的异丙醇、用水稀释的乙醇及其组合的组中选择的任何一个。
7.如权利要求1的方法，其中干燥半导体结构包括将半导体结构装载到填充有从异丙醇蒸发的醇蒸气的室。
8.如权利要求1的方法，其中在包含有大约200℃至大约250℃的温度下蒸发醇。
9.如权利要求1的方法，还包括，在清洗半导体结构之前，用水预清洗半导体结构。
10.如权利要求9的方法，其中预清洗半导体结构包括，至少部分地将半导体结构浸没到辅助槽，水从蓄水池溢出到该辅助槽，水从蓄水池的底部供给并从蓄水池的顶部溢出到辅助槽。
11.一种形成半导体器件的电容器的方法，包括在半导体衬底上形成模制层，该模制层包括开口，通过该开口至少部分地露出衬底；在模制层的表面、开口的侧壁以及通过开口露出的衬底的顶表面上连续地形成薄层；在包括薄层的所得结构上形成牺牲层；除去牺牲层和薄层，直到露出模制层的表面，使得牺牲层和薄层保留在开口中，以及由半导体器件的单位单元的节点分隔薄层；通过除去模制层和保留在开口中的残留牺牲层，将节点分隔的薄层转换为下电极；根据权利要求1的方法处理衬底；在下电极上形成介质层；以及在介质层上形成上电极。
12.如权利要求11的方法，其中模制层和残留牺牲层包括氧化物，并且通过使用氟化铵(NH4F)、氟化氢(HF)和水(H2O)的混合的湿法蚀刻而被从衬底除去。
13.如权利要求11的方法，其中模制层包括氧化物，并且通过使用氟化铵(NH4F)、氟化氢(HF)和水(H2O)的混合的湿法蚀刻而被除去，并且该牺牲层包括光刻胶组合物并通过氧化物等离子体而被从衬底除去。
14.如权利要求11的方法，其中使用化学机械抛光(CMP)工序或蚀刻工序除去牺牲层和薄层。
15.如权利要求11的方法，其中清洗其上形成下电极的衬底包括，将衬底浸入包含清洗溶液的清洗槽。
16.如权利要求15的方法，其中在从大约室温到大约清洗溶液的沸点的温度范围内，将清洗溶液存储在清洗槽中。
17.如权利要求11的方法，其中清洗溶液包括从包含异丙醇、乙醇、用水稀释的异丙醇、用水稀释的乙醇及其组合的组中选择的任何一个。
18.如权利要求11的方法，其中干燥其上形成下电极的衬底包括，将包括下电极的衬底装载到填充有异丙醇蒸气的室。
19.如权利要求18的方法，其中在大约200℃至大约250℃的温度下蒸发异丙醇，以形成异丙醇蒸气。
20.如权利要求11的方法，还包括，在清洗其上形成下电极的衬底之前，用水预清洗包括下电极的衬底。
21.如权利要求20的方法，其中预清洗其上形成下电极的衬底包括，将包括下电极的衬底浸入辅助槽，水从蓄水池溢出到该辅助槽，水从蓄水池的底部供给并从蓄水池的顶部溢出到辅助槽。
全文摘要
在处理半导体结构的方法和使用其形成半导体器件的电容器的方法中，可以使用具有小于水的表面张力的清洗溶液来清洗半导体衬底。可以在异丙醇蒸气气氛中干燥半导体结构。
文档编号H01L21/8242GK1881531SQ200610093739
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月16日 优先权日2005年6月16日
发明者朴哲佑, 高镛璿, 尹炳文, 金坰显, 李光旭, 柳昌吉, 河成昊, 宋寓锡, 田溶明, 朴昇栗 申请人:三星电子株式会社