本發(fā)明實(shí)施例涉及用于去除聚合物和清潔工件的活性自由基處理。

背景技術(shù)：

在制造集成電路(ic)中，執(zhí)行半導(dǎo)體制造工藝的多步驟序列以逐漸在半導(dǎo)體工件上形成電子電路。半導(dǎo)體制造工藝可包含，例如，離子注入、等離子體蝕刻和聚合物清潔。聚合物清潔是用于去除其他半導(dǎo)體制造工藝所使用的聚合物或者去除由其他半導(dǎo)體制造工藝所產(chǎn)生的聚合物的工藝。其他半導(dǎo)體制造工藝?yán)珉x子注入和等離子體蝕刻。聚合物可包含，例如，離子注入光刻膠和/或氟碳聚合物。常用于在前段制程(feol)中去除聚合物的一種類型的聚合物清潔工藝是硫酸-過氧化氫混合物(spm)清潔工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種用于去除聚合物的方法，所述方法包括：將水溶液施加到半導(dǎo)體工件上，所述半導(dǎo)體工件上布置有聚合物，其中，所述水溶液包括構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成活性自由基的能量接收器；以及對所述水溶液施加能量以在所述水溶液中生成所述活性自由基并去除所述聚合物。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，還提供了一種用于去除聚合物的處理工具，所述處理工具包括：化學(xué)輸送器件，被構(gòu)造為施加帶有能量接收器的水溶液到半導(dǎo)體工件上，所述能量接收器被構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成活性自由基；以及能量輸入器件，被構(gòu)造為施加能量到所述能量接收器上，同時(shí)，所述化學(xué)輸送器件施加所述水溶液到所述半導(dǎo)體工件上，以生成所述活性自由基。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，還提供了一種用于去除聚合物的方法，所述方法包括：執(zhí)行半導(dǎo)體制造工藝以在半導(dǎo)體工件上形成聚合物；從臭氧化去離子水或過氧化氫生成具有羥基自由基的液體；和施加所述液體到所述半導(dǎo)體工件上以從所述半導(dǎo)體工件去除所述聚合物。

附圖說明

結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說明，可更好地理解本公開的各方面。應(yīng)注意到，根據(jù)本行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)慣例，各種部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了簡化說明，可以任意增加或減少各種部件的尺寸。

圖1a-1c示出了使用活性自由基去除聚合物的方法的一些實(shí)施例的一系列截面圖。

圖2示出了圖1a-1c的方法的一些實(shí)施例的流程圖。

圖3示出了用于生成帶有活性自由基的蒸汽的處理工具的一些實(shí)施例的截面圖。

圖4a和4b示出了用于生成帶有活性自由基的水溶液的處理工具的一些實(shí)施例的截面圖。

圖5-22示出了使用用于聚合物清潔的活性自由基制造鰭式場效晶體管(finfet)的方法的一些實(shí)施例的一系列截面圖和透視圖。

圖23示出了圖5-22的方法的一些實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

本公開提供了許多不同的實(shí)施例或示例，用于實(shí)現(xiàn)本公開的不同特征。下文描述了組件和布置的具體實(shí)例，以簡化本公開。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，并不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可包含第一部件和第二部件直接接觸形成的實(shí)施例，也可包含在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。此外，本公開可重復(fù)多個(gè)示例中的標(biāo)號和/或字母。這種重復(fù)是出于簡潔與清晰目的，其本身并不表示所論述的各種實(shí)施例和/或構(gòu)造間存在關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文使用空間相對術(shù)語，例如“低于”、“下面”、“下方”、“上面”、“上部”等來描述如圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系?？臻g相對術(shù)語旨在包含除附圖所示的方向之外使用或操作中的器件的不同方向。該裝置可調(diào)整為其他方向(旋轉(zhuǎn)90度或者面向其他方向)，而其中所使用的空間相關(guān)敘詞可做相應(yīng)解釋。

一些用于去除工件上的聚合物的硫酸-過氧化氫混合物(spm)清潔工藝包括：在高溫下將具有高硫酸濃度的硫酸溶液和過氧化氫溶液的混合物施加到聚合物上。例如，高溫可超過100攝氏度，和/或例如，硫酸溶液中的高硫酸濃度以質(zhì)量百分比(wt％)計(jì)可超過85％。高溫和高硫酸濃度溶解或分離聚合物，且硫酸溶液和過氧化氫溶液發(fā)生反應(yīng)以產(chǎn)生卡羅酸(例如，過氧單硫酸)。然后卡羅酸和/或過氧化氫與溶解的或分離的聚合物發(fā)生反應(yīng)以氧化聚合物并將聚合物轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

spm清潔工藝的挑戰(zhàn)是高熱應(yīng)力。特定聚合物，例如離子注入光刻膠，對制造中的部件產(chǎn)生應(yīng)力，例如鰭場效應(yīng)晶體管(finfet)的鰭，且高溫可加劇應(yīng)力。當(dāng)部件尺寸較小時(shí)，例如小于約7納米，部件脆弱且高熱應(yīng)力可能導(dǎo)致剝離和/或坍塌的高度可能性。此外，在某種程度上，spm清潔工藝的溫度降低，聚合物的溶解度降低，且清潔效率因此降低。spm清潔工藝的另一挑戰(zhàn)是溶解度和/或可潤濕度。某些聚合物，例如，離子注入光刻膠和氟碳聚合物，在混合物中具有低溶解性和/或可潤濕度，可能使清潔效率較低。由于卡羅酸是混合物中的主要氧化劑，spm清潔工藝的另一挑戰(zhàn)是聚合物的緩慢氧化。

本應(yīng)用針對使用活性自由基去除聚合物的方法和用于執(zhí)行該方法的處理工具。在一些實(shí)施例中，施加水溶液到在其上設(shè)置有聚合物的半導(dǎo)體工件上。水溶液包括被構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成活性自由基的能量接收器。施加能量到水溶液上以在水溶液中生成活性自由基并去除聚合物。在活性自由基是羥基自由基的情況下，可有利地在低溫下去除聚合物，例如低于約100攝氏度。因此，半導(dǎo)體工件上的熱應(yīng)力最小，且部件坍塌或剝離的可能性最低。此外，羥基自由基的高濃度，例如大于百萬分之一(1ppm)，有利地增加水溶液和/或其他水溶液的溶解度和/或可潤濕度，從而提高清潔效率。

參考圖1a-1c，一系列截面圖100a-100c示出了使用活性自由基去除聚合物的方法的一些實(shí)施例。

如圖1a的截面圖100a所示，執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體制造工藝以在半導(dǎo)體工件104上方形成聚合物102。聚合物102可以是，例如，離子注入的光刻膠、無離子注入的光刻膠、氟碳聚合物和干蝕刻氣體聚合物。半導(dǎo)體工件104包括半導(dǎo)體襯底和在一些實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)附加層和/或堆疊在其上的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體襯底可以是，例如，塊狀硅襯底(例如，單晶硅襯底)、鍺襯底或iii-v族襯底。

在聚合物102是帶有或無離子注入的光刻膠的實(shí)施例中，半導(dǎo)體制造工藝可，例如，包括旋涂或以其他方式沉積聚合物102和/或?qū)㈦x子注入聚合物102中。在聚合物102是氟碳聚合物的實(shí)施例中，半導(dǎo)體制造工藝可，例如，包括使用帶有碳和氟(例如，四氟化碳)的工藝氣體的干蝕刻。在聚合物102是干蝕刻氣體聚合物的實(shí)施例中，半導(dǎo)體制造工藝可，例如，包括干蝕刻。

如圖1b的截面圖100b所示，生成并施加包括活性自由基108的液體106到聚合物102上。在一些實(shí)施例中，液體106的活性自由基的濃度大于約1ppm，和/或液體106是水溶液或蒸汽。此外，在一些液體106是水溶液的實(shí)施例中，液體106的溫度低于約100攝氏度，例如在30-90攝氏度之間。例如，液體106可以是在聚合物102的表面處溫度低于約100攝氏度，和/或活性自由基的濃度大于約1ppm的水溶液。在替代實(shí)施例中，穩(wěn)定的自由基，例如tempo，可用于替代活性自由基108。

活性自由基108具有高度反應(yīng)性、氧化性、親水性或上述組合。例如，活性自由基108可以是羥基(oh)自由基。又例如，活性自由基108可以是壽命少于1秒且氧化電勢大于1.8伏的自由基。自由基108與聚合物102發(fā)生反應(yīng)并附著其上，以修改聚合物102并且從半導(dǎo)體工件104至少部分去除聚合物102。例如，活性自由基108可提高聚合物102的溶解度，增加聚合物102的可潤濕度，降低聚合物102的內(nèi)應(yīng)力或硬度，氧化聚合物102，或上述組合。溶解度和/或可潤濕度的提高有利地提高清潔效率，和/或內(nèi)應(yīng)力或硬度的降低有利地降低部件坍塌和/或剝離的可能性。此外，提高的溶解度和/或氧化有利地促進(jìn)聚合物102的去除。

在一些實(shí)施例中，通過施加能量到其中溶解有能量接收器的水溶液生成液體106。該能量可以是，例如，受限制的以使水溶液保持液體形式，或可以可選地，例如，足以汽化水溶液。此外，可通過，例如，聲波、紅外線輻射、熱量或紫外線(uv)輻射施加該能量。能量接收器被構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成活性自由基108，且是化合物或分子。例如，在活性自由基108是羥基自由基的情況下，能量接收器可以是，例如，臭氧化去離子水(例如，dio3)或過氧化氫(例如，h2o2)。此外，能量接收器可，例如，溶解在水中(例如，h2o)，和/或，例如，具有在1ppm至30wt％范圍內(nèi)的濃度。

如圖1c的截面圖100c所示，在一些實(shí)施例中，對半導(dǎo)體工件104執(zhí)行附加聚合物清潔工藝，以進(jìn)一步去除半導(dǎo)體工件104上的聚合物102。例如，可施加濕清潔液或混合物110到半導(dǎo)體工件104上?；旌衔?10的濕清潔液可以是，例如，用于前段制程(feol)清潔的spm和/或用于后段制程(beol)清潔的有機(jī)溶劑。如上所述，活性自由基108可以足以去除聚合物102。然而，在某種程度上，活性自由基108不充分且執(zhí)行附加清潔工藝，通過活性自由基108修改聚合物102可幫助附加聚合物清潔工藝來去除聚合物102。例如，由于聚合物102的可潤濕度和/或溶解度提高，清潔效率可被提高。又例如，由于聚合物102的應(yīng)力或硬度降低，部件坍塌和/或剝離的可能性可被降低。

參考圖2，其提供了圖1a-1c的方法的一些實(shí)施例的流程圖200。

在202中，執(zhí)行半導(dǎo)體制造工藝以在半導(dǎo)體工件上形成聚合物。例如，見圖1a。

在204中，生成并施加羥基自由基到半導(dǎo)體工件上以至少部分去除聚合物。例如，見圖1b。在一些實(shí)施例中，生成羥基自由基的工藝包括在204a中施加帶有能量接收器的液體到半導(dǎo)體工件上，其中能量接收器被構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成羥基自由基。此外，在一些實(shí)施例中，該工藝包括在204b中施加能量到液體上以在液體中生成羥基自由基。

在206中，在一些實(shí)施例中，執(zhí)行附加聚合物清潔工藝以進(jìn)一步去除聚合物。例如，見圖1c。

盡管本文以一系列行為或事件對流程圖200描述的方法進(jìn)行說明和描述時(shí)，但應(yīng)當(dāng)理解，其不受限于這些行為或事件的所示順序。例如，除在此說明和/或描述的那些之外，一些行為可與其他行為或事件以不同的順序發(fā)生和/或同時(shí)發(fā)生。此外，不是所有說明的行為都可能被需要以執(zhí)行本文描述的一個(gè)或者多個(gè)方面或者實(shí)施例，并且本文描述的一個(gè)或者多個(gè)行為可被執(zhí)行于一個(gè)或者多個(gè)不同的行為和/或階段中。

參考圖3，其提供了用于生成帶有活性自由基108的蒸汽106a的處理工具的一些實(shí)施例的截面圖300。例如，處理工具可在聚合物清潔工藝中使用，和/或生成圖1a-1c和2的液體106。如圖所示，殼體302限定處理腔304，在其中設(shè)置工件支撐件306。在一些實(shí)施例中，處理腔304具有不同于處理工具的周圍環(huán)境的可控氣體。例如，可控氣體可具有不同于周圍環(huán)境的壓力和/或溫度。工件支撐件306被構(gòu)造為支撐半導(dǎo)體工件104，且在一些實(shí)施例中，工件支撐件306被構(gòu)造為用于旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體工件104和/或加熱半導(dǎo)體工件104。

殼體302包括入口308和出口310，其橫向隔開且分別設(shè)置在殼體302的頂部和底部上。入口308連接到蒸汽發(fā)生器312，且被構(gòu)造為從蒸汽發(fā)生器312接收帶有活性自由基108的蒸汽106a。蒸汽106a的溫度，例如，可低于約100攝氏度。此外，蒸汽106a中的活性自由基108的濃度，例如，可大于約1ppm，和/或可以是，例如，羥基自由基。在一些實(shí)施例中，蒸汽發(fā)生器312被構(gòu)造為通過汽化或加熱其中帶有能量接收器的水溶液生成蒸汽106a。能量接收器被構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成活性自由基108，且可，例如，自溶液源314接收能量。在活性自由基108是羥基自由基的情況下，水溶液可以是，例如，過氧化氫溶液。過氧化氫溶液的過氧化氫的濃度，例如，可在1ppm至30wt％之間。出口310連接到排氣泵316，該排氣泵被構(gòu)造為在蒸汽106a流過半導(dǎo)體工件104上方后自處理腔304接收蒸汽106a。

有利地，當(dāng)蒸汽106a和活性自由基108流過半導(dǎo)體工件104上方時(shí)，活性自由基108與半導(dǎo)體工件104上的聚合物(未示出)發(fā)生反應(yīng)并附著其上，以修改聚合物并從半導(dǎo)體工件104上至少部分去除聚合物。例如，活性自由基108可提高溶解度、增加可潤濕度，降低內(nèi)應(yīng)力，或上述組合。聚合物102的修改有利地提高清潔效率和/或降低部件坍塌和/或剝離的可能性。

參考圖4a和4b，其提供了用于生成帶有活性自由基108的水溶液106b的處理工具的一些實(shí)施例的截面圖400a、400b。處理工具可，例如，在聚合物清潔工藝中使用，和/或生成圖1a-1c和2的液體106。

如圖4a的截面圖400a所示，化學(xué)輸送器件402被構(gòu)造為輸送或施加水溶液106b到半導(dǎo)體工件104上，且在一些實(shí)施例中，用于生成或混合水溶液。水溶液106b包括被構(gòu)造為響應(yīng)于能量404而生成活性自由基108的能量接收器(例如，化合物)，且該能量接收器可以是或包括，例如，臭氧化去離子水或過氧化氫，以生成為羥基自由基的活性自由基108。在一些實(shí)施例中，化學(xué)輸送器件402被構(gòu)造為在低于約100攝氏度的溫度下施加水溶液106b，例如約30-90攝氏度之間，和/或被構(gòu)造為施加具有在約1ppm至30wt％之間的能量接收器濃度的水溶液106b。此外，在一些實(shí)施例中，化學(xué)輸送器件402被構(gòu)造為施加附加水溶液到半導(dǎo)體工件104上，例如，通過rca清潔工藝使用的那些水溶液。

能量輸入器件406被構(gòu)造為施加能量404到水溶液106b上，從而在水溶液106b中生成活性自由基108。在一些實(shí)施例中，能量輸入器件406施加帶有足夠強(qiáng)度和/或持續(xù)時(shí)間的能量404以在水溶液106b中生成濃度超過約1ppm的活性自由基108。此外，在一些實(shí)施例中，能量輸入器件406將能量404聚焦到半導(dǎo)體工件104上，以在半導(dǎo)體工件104中生成活性自由基108。能量輸入器件406可以是，例如，被構(gòu)造為通過uv輻射的方式施加能量404的紫外線燈?；蛘?，能量輸入器件406可以是，例如，被構(gòu)造為通過聲波方式施加能量404的聲換能器?；蛘?，能量輸入器件406可以是，例如，被構(gòu)造為通過紅外線輻射的方式施加能量404的加熱器。在一些實(shí)施例中，加熱器是電阻加熱器，和/或被構(gòu)造為施加紅外線輻射到水溶液106b上，而無需結(jié)合uv輻射或聲波。

有利地，當(dāng)水溶液106b和活性自由基108與半導(dǎo)體工件104上的聚合物(未示出)發(fā)生反應(yīng)并附著其上，以修改聚合物并至少部分去除半導(dǎo)體工件104上的聚合物。例如，活性自由基108可提高溶解度、增加可潤濕度，降低內(nèi)應(yīng)力，或上述組合。聚合物102的修改有利地提高清潔效率和/或降低部件坍塌和/或剝離的可能性。

如圖4b的截面圖400b所示，殼體408(部分示出)限定腔體410，在腔體410中設(shè)置有工件支撐件306。工件支撐件306被構(gòu)造為支撐半導(dǎo)體工件104，且在一些實(shí)施例中，被構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體工件104。

能量輸入器件406設(shè)置在工件支撐件306上方，靠近殼體408中的開口。此外，在一些實(shí)施例中，能量輸入器件406完全覆蓋工件支撐件306。能量輸入器件406包括在其中支撐uv燈414的主體412，且還包括延伸穿過主體412的導(dǎo)管416。導(dǎo)管416連接到化學(xué)輸送器件402且向化學(xué)輸送器件402提供用于將水溶液106b引向半導(dǎo)體工件104的路徑。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)管416設(shè)置在工件支撐件306的旋轉(zhuǎn)軸，從而使得離心力將水溶液106b移向半導(dǎo)體工件104的外圍。

參考圖5-22，一系列截面圖和透視圖500-2200示出了使用用于聚合物清潔的活性自由基制造finfet的方法的一些實(shí)施例。聚合物清潔可，例如，如圖1a-1c和2描述的方法執(zhí)行，和/或活性自由基可，例如，使用圖3、4a和4b的處理工具生成。

如圖5的截面圖500所示，硬掩模層502形成在半導(dǎo)體襯底504上方。硬掩模層502可，例如，由二氧化硅或氮化硅形成，和/或半導(dǎo)體襯底504可以是，例如，硅襯底(例如，塊狀單晶硅襯底)、鍺襯底或iii-v族襯底。在一些實(shí)施例中，用于形成硬掩模層502的工藝包括在半導(dǎo)體襯底504上方沉積或生長硬掩模層502。例如，硬掩模層502可通過熱氧化生長，或通過化學(xué)或物理汽相沉積方法來沉積。

如圖6的截面圖600所示，對硬掩模層502執(zhí)行第一蝕刻，以圖案化硬掩模層502，使其具有用于finfet的鰭圖案。鰭圖案可，例如，包括一個(gè)或多個(gè)平行橫向延伸的細(xì)長部件。在一些實(shí)施例中，用于圖案化硬掩模層502的工藝包括當(dāng)經(jīng)光刻圖案化為具有鰭圖案的第一光刻膠層604在適當(dāng)位置上時(shí)，施加蝕刻劑602到硬掩模層502上。此外，在一些實(shí)施例中，工藝包括去除或剝離第一光刻膠層604。例如，第一光刻膠層604可使用圖1a-1c和2的方法和/或圖3、4a和4b的處理工具之一去除或剝離。

如圖7的截面圖700所示，在硬掩模層502處于適當(dāng)位置的情況下，對半導(dǎo)體襯底504實(shí)施第二蝕刻。第二蝕刻導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)鰭702自半導(dǎo)體襯底504的基底704向上突出。此外，第二蝕刻導(dǎo)致第一聚合物副產(chǎn)物層706作為半導(dǎo)體襯底504的襯墊。第一聚合物副產(chǎn)物層706可以是，例如，氟碳聚合物或干蝕刻氣體的殘余物。此外，當(dāng)為了便于說明而示出第一聚合物副產(chǎn)物層706共形地作為對鰭(或多個(gè))702的襯墊時(shí)，第一聚合物副產(chǎn)物層706可，例如，具有長度方向的間斷和/或厚度的不均勻。在一些實(shí)施例中，用于執(zhí)行第二蝕刻的工藝包括施加蝕刻劑708到半導(dǎo)體襯底504上。蝕刻劑708可，例如，根據(jù)干蝕刻或等離子體蝕刻工藝施加，和/或使用，例如，包括碳或氟，諸如四氟化碳(例如，cf4)的工藝氣體施加。

如圖8的透視圖800所示，由第二蝕刻產(chǎn)生的鰭(或多個(gè))702平行橫向延伸。

如圖9的截面圖900所示，第一聚合物副產(chǎn)物層706(例如，見圖7和8)被去除。在一些實(shí)施例中，去除工藝包括圖1a-1c和2的方法，或根據(jù)圖1a-1c和2的方法執(zhí)行。例如，去除工藝可包括施加帶有活性自由基108(例如羥基自由基)的液體106到第一聚合物副產(chǎn)物層706上。此外，在一些實(shí)施例中，使用圖3、4a和4b的處理工具之一執(zhí)行去除工藝。

如圖10的截面圖1000所示，在一些實(shí)施例中，對硬掩模層502(例如，見圖9)執(zhí)行第三蝕刻以去除硬掩模層502。在一些實(shí)施例中，用于執(zhí)行第三蝕刻的工藝包括施加對硬掩模層502具有選擇性的蝕刻劑1002到硬掩模層502上。此外，在一些實(shí)施例中，該工藝包括使用圖1a-c和2的方法，和/或使用圖3、4a和4b的工藝之一去除蝕刻殘余。

如圖11的截面圖1100所示，第一介電層1102形成在半導(dǎo)體襯底504上方且其上表面或頂面共面。第一介電層1102可，例如，由二氧化硅、低k電介質(zhì)(即，介電常數(shù)κ小于約3.9的電介質(zhì))或磷硅酸玻璃(psg)形成。在一些實(shí)施例中，用于形成第一介電層1102的工藝包括在半導(dǎo)體襯底504上方沉積或生長第一介電層1102。例如，第一介電層1102可通過熱氧化生長，或通過汽相沉積方法沉積。此外，在一些實(shí)施例中，該工藝包括對第一介電層1102的上或頂面執(zhí)行平坦化。例如，可通過化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)執(zhí)行平坦化。

如圖12的截面圖1200所示，對第一介電層1102執(zhí)行第四蝕刻，以使第一介電層1102的上表面或頂面凹進(jìn)為低于鰭702的上表面或頂面。在一些實(shí)施例中，用于執(zhí)行第四蝕刻的工藝包括施加對第一介電層1102具有選擇性的蝕刻劑1202到第一介電層1102上，直至第一介電層1102充分回蝕刻。此外，在一些實(shí)施例中，該工藝包括使用圖1a-c和2的方法，和/或使用圖3、4a和4b的工藝之一去除蝕刻殘余物。

如圖13的截面圖1300所示，第二光刻膠層1302形成為掩蔽finfet的柵極區(qū)。在一些實(shí)施例中，用于形成第二光刻膠層1302的工藝包括沉積第二光刻膠層1302且隨后使用光刻圖案化第二光刻膠層1302。例如，第二光刻膠層1302可通過旋涂沉積。

如圖14的透視圖1400，第二光刻膠層1302橫跨鰭702且以垂直于鰭702的長度的方向橫向延伸。此外，第二光刻膠層1302沿著鰭702的長度與鰭702的端部橫向隔開。

如圖15的截面圖1500所示，離子1502被注入至鰭702的未被第二光刻膠層1302掩蔽的區(qū)內(nèi)，以在鰭702中形成源極/漏極1602(例如，見圖16)。此外，離子注入沿著第二光刻膠層1302的外表面形成第二聚合物副產(chǎn)物層1504(例如，外殼)。

如圖16的透視圖1600所示，源極/漏極區(qū)1602沿著鰭702的長度橫向隔開，并且源極/漏極區(qū)1602形成在第二聚合物副產(chǎn)物層1504的相對側(cè)上。

如圖17的截面圖1700所示，第二光刻膠層1302(例如，見圖15)和第二聚合物副產(chǎn)物層1504(例如，見圖16)被去除。在一些實(shí)施例中，去除工藝包括圖1a-1c和2的方法，或根據(jù)圖1a-1c和2的方法執(zhí)行。例如，去除工藝可包括將帶有活性自由基108的液體106施加到第二光刻膠層1302和第二聚合物副產(chǎn)物層1504上。此外，在一些實(shí)施例中，使用圖3、4a和4b的處理工具之一執(zhí)行去除工藝。

如圖18的透視圖1800所示，源極/漏極區(qū)1602設(shè)置在鰭702的端部且通過之前被第二光刻膠層1302(例如，見圖15)掩蔽的柵極區(qū)隔開。

如圖19的截面圖1900所示，第二介電層1902和導(dǎo)電層1904形成并覆蓋鰭702。此外，導(dǎo)電層1904形成在第二介電層1902上方且?guī)в衅教沟纳媳砻婊蝽敱砻?。第二介電?902可，例如，由二氧化硅形成，和/或?qū)щ妼?904可，例如，由摻雜多晶硅或金屬形成。在一些實(shí)施例中，用于形成第二介電層1902和導(dǎo)電層1904的工藝包括依次沉積和/或生長第二介電層1902和導(dǎo)電層1904。第二介電層1902和/或?qū)щ妼?904可，例如，沉積或共形生長，和/或使用熱氧化或汽相沉積來進(jìn)行沉積。此外，在一些實(shí)施例中，該工藝包括對第一介電層1904的上表面或頂表面實(shí)施平坦化。

如圖20的透視圖2000所示，第二介電層1902和導(dǎo)電層1904覆蓋源極/漏極區(qū)1602和之前被第二光刻膠層1302掩蔽的柵極區(qū)(例如，見圖15)。

如圖21的截面圖2100所示，對第二介電層1902(例如，見圖20)和導(dǎo)電層1904(例如，見圖20)執(zhí)行第五蝕刻，以形成橫跨鰭702并通過柵極介電層1902’與鰭702電絕緣的柵電極1904’。在一些實(shí)施例中，形成柵電極1904’和柵極介電層1902’的工藝包括當(dāng)經(jīng)光刻圖案化為具有柵極圖案的第三光刻膠層2104在適當(dāng)位置上時(shí)，施加蝕刻劑2102到導(dǎo)電層1904和第二介電層1902上。此外，在一些實(shí)施例中，該工藝包括使用圖1a-c和2的方法，和/或使用圖3、4a和4b的工藝之一去除或剝離第三光刻膠層2104。

如圖22的透視圖2200所示，柵極介電層1902’和柵電極1904’橫向形成在源極/漏極區(qū)1602之間，從而沿著鰭702的長度限定溝道區(qū)。

參考圖23，其提供了圖5-22的方法的一些實(shí)施例的流程圖2300。

在2302中，在半導(dǎo)體襯底上方形成帶有鰭圖案的硬掩模層。例如，見圖5和6。

在2304中，在硬掩模層位于適當(dāng)?shù)奈恢玫那闆r下，對半導(dǎo)體襯底實(shí)施第一蝕刻，以根據(jù)鰭圖案形成鰭且形成作為鰭的襯墊的第一聚合物副產(chǎn)物層。例如，見圖7和8。

在2306中，施加活性自由基，例如羥基自由基，到第一聚合物副產(chǎn)物層上以去除第一聚合物副產(chǎn)物層。例如，見圖9。

在2308中，對硬掩模層執(zhí)行第二蝕刻到以去除硬掩模層。例如，見圖10。

在2310中，環(huán)繞鰭橫向形成第一介電層，其上表面或頂表面凹進(jìn)為低于鰭的上表面或頂表面。例如，見圖11和12。

在2312中，形成覆蓋鰭的柵極區(qū)的光刻膠層。例如，見圖13和14。

在2314中，對鰭的未被光刻膠層掩蔽的區(qū)中執(zhí)行離子注入，以在鰭中形成源極/漏極區(qū)且在光刻膠層的表面上形成第二聚合物副產(chǎn)物層。例如，見圖15和16。

在2316中，施加活性自由基，例如羥基自由基，到第二聚合物副產(chǎn)物層和光刻膠層上以去除第二聚合物副產(chǎn)物層和光刻膠層。例如，見圖17和18。

在2318中，在鰭的柵極區(qū)上方形成柵電極。例如，見圖19-22。

盡管本文以一系列行為或事件對流程圖2300描述的方法進(jìn)行說明和描述時(shí)，但應(yīng)當(dāng)理解，其不受限于這些行為或事件的所示順序。例如，除在此說明和/或描述的那些之外，一些行為可與其他行為或事件以不同的順序發(fā)生和/或同時(shí)發(fā)生。此外，不是所有說明的行為都可能被需要以執(zhí)行本文描述的一個(gè)或者多個(gè)方面或者實(shí)施例，并且本文描述的一個(gè)或者多個(gè)行為可被執(zhí)行于一個(gè)或者多個(gè)不同的行為和/或階段中。

因此，由上述可知，本公開提供了用于去除聚合物的第一種方法。施加水溶液到在其上設(shè)置有聚合物的半導(dǎo)體工件上。水溶液包括被構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成羥基自由基的能量接收器。施加能量到水溶液上以在水溶液中生成羥基自由基并去除聚合物。

在其他實(shí)施例中，本公開提供用于去除聚合物的處理工具。化學(xué)輸送器件被構(gòu)造為施加帶有能量接收器的水溶液到半導(dǎo)體工件上。能量接收器被構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成羥基自由基。能量輸入器件被構(gòu)造為施加能量到能量接收器上，而化學(xué)輸送器件施加水溶液到半導(dǎo)體工件上，以生成羥基自由基。

在其他實(shí)施例中，本公開提供去除聚合物的第二種方法。執(zhí)行半導(dǎo)體制造工藝以在半導(dǎo)體工件上形成聚合物。自臭氧化去離子水或過氧化氫生成帶有羥基自由基的液體。施加液體到半導(dǎo)體工件上以去除半導(dǎo)體工件上的聚合物。

根據(jù)發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種用于去除聚合物的方法，所述方法包括：將水溶液施加到半導(dǎo)體工件上，所述半導(dǎo)體工件上布置有聚合物，其中，所述水溶液包括構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成活性自由基的能量接收器；以及對所述水溶液施加能量以在所述水溶液中生成所述活性自由基并去除所述聚合物。

在上述方法中，所述活性自由基是羥基(oh)自由基。

在上述方法中，所述活性自由基是壽命少于1秒且氧化電勢大于1.8伏的自由基。

在上述方法中，還包括：在所述水溶液的溫度小于100攝氏度下，施加所述水溶液到所述半導(dǎo)體工件上。

在上述方法中，還包括：施加所述能量至所述水溶液，以在所述水溶液中生成濃度大于百萬分之一(ppm)的所述活性自由基。

在上述方法中，還包括：生成具有臭氧化去離子水作為所述能量接收器的所述水溶液。

在上述方法中，還包括：生成具有過氧化氫作為所述能量接收器的所述水溶液。

在上述方法中，還包括：生成具有濃度在百萬分之一(ppm)到30％質(zhì)量百分比(wt％)之間的能量接收器的所述水溶液。

在上述方法中，還包括：使用紫外線輻射、聲波或紅外線輻射施加所述能量到所述能量接收器。

在上述方法中，還包括：將離子注入到所述半導(dǎo)體工件上的光刻膠層內(nèi)以形成所述聚合物作為離子注入光刻膠。

在上述方法中，還包括：在所述半導(dǎo)體工件上沉積光刻膠層以形成所述聚合物作為光刻膠。

在上述方法中，還包括：對所述半導(dǎo)體工件執(zhí)行干蝕刻以形成所述聚合物作為干蝕刻的工藝氣體殘余。

在上述方法中，還包括：對所述半導(dǎo)體工件執(zhí)行干蝕刻以形成所述聚合物作為氟碳聚合物。

在上述方法中，還包括：執(zhí)行半導(dǎo)體制造工藝以在硅、鍺或iii-v族襯底上形成所述聚合物。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，還提供了一種用于去除聚合物的處理工具，所述處理工具包括：化學(xué)輸送器件，被構(gòu)造為施加帶有能量接收器的水溶液到半導(dǎo)體工件上，所述能量接收器被構(gòu)造為響應(yīng)于能量而生成活性自由基；以及能量輸入器件，被構(gòu)造為施加能量到所述能量接收器上，同時(shí)，所述化學(xué)輸送器件施加所述水溶液到所述半導(dǎo)體工件上，以生成所述活性自由基。

在上述處理工具中，所述化學(xué)輸送器件被構(gòu)造為在低于100攝氏度的溫度下施加所述水溶液到所述半導(dǎo)體工件上，且其中，所述化學(xué)輸送器件和所述能量輸入器件被構(gòu)造為生成濃度大于百萬分之一(ppm)的所述活性自由基。

在上述處理工具中，所述化學(xué)輸送器件被構(gòu)造為生成具有濃度在百萬分之一(ppm)到30％質(zhì)量百分比(wt％)之間的能量接收器的所述水溶液。

在上述處理工具中，所述化學(xué)輸送器件被構(gòu)造為生成具有作為所述能量接收器的臭氧化去離子水或過氧化氫的所述水溶液。

在上述處理工具中，所述能量輸入器件是紫外線(uv)燈。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，還提供了一種用于去除聚合物的方法，所述方法包括：執(zhí)行半導(dǎo)體制造工藝以在半導(dǎo)體工件上形成聚合物；從臭氧化去離子水或過氧化氫生成具有羥基自由基的液體；和施加所述液體到所述半導(dǎo)體工件上以從所述半導(dǎo)體工件去除所述聚合物。

上述內(nèi)容概述了多個(gè)實(shí)施例的特征，從而使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可更好地理解本公開的各方面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，其可以輕松地將本公開作為基礎(chǔ)，用于設(shè)計(jì)或修改其他工藝或結(jié)構(gòu)，從而達(dá)成與本文所介紹實(shí)施例的相同目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識到，這種等效結(jié)構(gòu)并不背離本公開的精神和范圍，并且其可以進(jìn)行各種更改、替換和變更而不背離本公開的精神和范圍。