去除蚀刻掩模的方法与流程

本发明实施例涉及去除蚀刻掩模的方法。

背景技术：

半导体器件用于各种电子应用中，例如，诸如个人计算机、手机、数码相机和其他电子设备。通常通过以下步骤来制造半导体器件：在半导体衬底上方依次沉积绝缘或介电层、导电层和半导体材料层；以及使用光刻来图案化该多个材料层，以在其上形成电路组件和元件。

半导体工业通过不断减小最小部件尺寸持续地改进各个电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许更多的组件集成至给定的区域。然而，随着最小部件尺寸的减小，出现了应当解决的附加问题。

技术实现要素：

根据本发明的一些实施例，提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在目标层上方形成图案化的蚀刻掩模；使用所述图案化的蚀刻掩模作为掩模来图案化所述目标层，以形成图案化的目标层；对所述图案化的蚀刻掩模和所述图案化的目标层执行第一清洁工艺，所述第一清洁工艺包括第一溶液；执行第二清洁工艺以去除所述图案化的蚀刻掩模并形成暴露的图案化的目标层，所述第二清洁工艺包括第二溶液；对所述暴露的图案化的目标层执行第三清洁工艺；以及对所述暴露的图案化的目标层执行第四清洁工艺，所述第四清洁工艺包括所述第一溶液。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在第一芯轴层上方形成掩模层；在所述掩模层上方形成第二芯轴层；图案化所述第二芯轴层以在所述第二芯轴层中形成至少一个开口；在所述至少一个开口的侧壁上形成第一间隔件；使用所述第一间隔件作为掩模来图案化所述掩模层，以形成图案化的掩模层；使用所述图案化的掩模层作为掩模来图案化所述第一芯轴层，以形成图案化的第一芯轴层；使用掩模去除工艺来去除所述图案化的掩模层，所述掩模去除工艺在所述图案化的第一芯轴层的侧壁上形成残留物；以及使用残留物去除工艺来去除所述残留物。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在多个掩模层上方形成图案化的芯轴，所述多个掩模层包括第一掩模层和位于所述第一掩模层上面的第二掩模层；在所述图案化的芯轴的侧壁上形成间隔件；使用所述间隔件作为掩模来图案化所述第二掩模层，以形成图案化的第二掩模层；使用干蚀刻工艺去除所述间隔件；使用所述图案化的第二掩模层作为掩模来图案化所述第一掩模层，以形成图案化的第一掩模层；使用所述干蚀刻工艺去除所述图案化的第二掩模层；使用所述图案化的第一掩模层作为掩模来图案化下面的芯轴层，以形成图案化的下面的芯轴层；使用包括磷酸的第一湿去除工艺来去除所述图案化的第一掩模层，所述第一湿去除工艺在所述图案化的下面的芯轴层的侧壁上形成残留物；以及使用第二湿去除工艺去除所述残留物。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。

图1A、图1B和图2至图27示出根据一些实施例的半导体结构的制造的各个中间阶段的俯视图和截面图。

具体实施方式

以下公开内容提供了多种不同实施例或实例，以实现本发明的不同特征。以下将描述组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。而且，本发明在各个示例中可以重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。

此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间关系术语旨在包括器件在使用或操作过程中的不同方位。装置可以以其他方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可以同样地作相应地解释。

图1A、图1B和图2至图27示出根据一些示例性实施例的目标层(例如，下面的芯轴层)中的部件的形成中的中间阶段的俯视图和截面图。一些视图在同一视图中包括晶圆100的顶视图和截面图，其中，在顶视图中示出的部件的边缘可以基本上与相应的截面图中示出的部件的边缘对准。

图1A示出根据实施例的图案化半导体器件的中间阶段中的晶圆100。图1A示出处理的中间阶段中的半导体器件的俯视图和截面图。晶圆100包括衬底120。例如，衬底120可以包括掺杂或非掺杂的块状硅或绝缘体上半导体(SOI)衬底的有源层。通常，SOI衬底包括形成在绝缘体层上的半导体材料(诸如硅)的层。例如，绝缘体层可以是埋氧(BOX)层或氧化硅层。在诸如硅或玻璃衬底的衬底上提供绝缘体层。可选地，衬底120可以包括：另一元素半导体，诸如锗；化合物半导体，包括碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、和/或锑化铟；合金半导体，包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP、和/或GaInAsP；或其组合。也可以使用诸如多层衬底或梯度衬底的其他衬底。

如图1A所示，晶圆包括形成在衬底120上方的蚀刻停止层26。蚀刻停止层26可以包括多个层。蚀刻停止层26可以用作掩模(如，三层掩模)以用于随后的蚀刻，随后的蚀刻用于将蚀刻停止层26上面的目标层28的图案转印至衬底120。参考图1B，蚀刻停止层26可以包括第一衬垫层26a，该第一衬垫层可以是由氧化物(如氧化硅)形成的薄膜。因此，第一衬垫层26a可以称为衬垫氧化物层。根据本发明的一些实施例，通过热氧化工艺形成衬垫氧化物层26a，其中，衬底120的顶面层被氧化。衬垫氧化物层26a可以具有介于约和约之间(如，约)的厚度。

衬垫氧化物层26a可以用作介于衬底120与第二衬垫层26b之间的粘合层，可以例如使用低压化学气相沉积(LPCVD)由氮化物(如氮化硅)形成该第二衬垫层26b。因此，第二衬垫层26b可以称为衬垫氮化物层。根据本发明的其他实施例，通过硅的热氮化、等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)或等离子体阳极氮化来形成衬垫氮化物层26b。衬垫氮化物层26b可以具有介于约和约之间(如，约)的厚度。根据本发明的一些实施例，蚀刻停止层26可以包括形成在衬垫氮化物层26b上方的氧化物层26c。根据一些实施例，氧化物层26c可以包括氧化硅，并且可以使用例如PECVD或化学气相沉积(CVD)来形成。氧化物层26c可以具有介于约和约之间(如，约)的厚度。在蚀刻停止层26上方进一步形成目标层28。在一些实施例中，目标层28是在随后的步骤中待蚀刻的层，其中，根据本发明的实施例将在该层中形成多个图案。在一些实施例中，目标层28可以包括非晶硅、非晶碳、AlOxNy、相对下面的蚀刻停止层26等具有高蚀刻选择性的另一种材料或它们的组合，并且可以使用CVD、原子层沉积(ALD)等或它们的组合来形成。在一些实施例中，目标层28可以称为第一芯轴层或下面的芯轴层。

如图1A所示，第一掩模层32可以位于目标层28上面，并且第二掩模层34可以位于第一掩模层32上面。在一些实施例中，第一掩模层32可以是第一硬掩模层，第二掩模层34可以是第二硬掩模层。第一掩模层32可以包括氮化硅、氮化钛、氧化钛等或它们的组合，并且可以使用CVD、PVD、ALD等或它们的组合来形成。在一些实施例中，第一掩模层32可以具有介于约和约之间的厚度。第二掩模层34可以包括原硅酸四乙酯(TEOS)、碳掺杂氧化硅(SiCOH)、SiOxCy等或它们的组合，并且可以使用旋涂、CVD、ALD等或它们的组合来形成。在一些实施例中，第二掩模层34可以具有介于约和约之间的厚度。在一些实施例中，选择用于第一掩模层32和第二掩模层34的材料，使得第一掩模层32和第二掩模层34对于随后的图案化工艺具有期望的蚀刻率。如下面更详细描述的，通过将多个图案转印至第二掩模层34来图案化第二掩模层34。第二掩模层34中的多个图案随后被转印至第一掩模层32，并且第一掩模层32的图案随后被转印至目标层28。

第二芯轴层36形成在第二掩模层34上方。在一些实施例中，第二芯轴层36(可以称为上面的芯轴层)可以包括非晶硅、非晶碳、AlOxNy、相对下面的第二掩模层34等具有高蚀刻选择性的另一种材料或它们的组合，并且可以使用CVD、ALD等或它们的组合来形成。

在第二芯轴层36上方设置第一三层掩模，其包括下层(有时称为底层)38、位于下层38上方的中间层40、以及位于中间层40上方的上层42。下层38可以包括诸如旋涂碳(SOC)材料等的有机材料，并且可以使用旋涂、CVD、ALD等来形成。在一些实施例中，下层38的厚度可以介于约和约之间。中间层40可以包括无机材料，其可以是氮化物(诸如SiN、TiN、TaN等)、氮氧化物(诸如SiON)、氧化物(诸如氧化硅)等，并且可以使用CVD、ALD等来形成。在一些实施例中，中间层40的厚度可以介于约和约之间。上层42可以包括诸如光刻胶材料的有机材料，并且可以使用旋涂等来形成。在一些实施例中，上层42的厚度可以介于约和约之间。在一些实施例中，中间层40具有比上层42更高的蚀刻率，并且上层42用作用于图案化中间层40的蚀刻掩模。下层38具有比中间层40更高的蚀刻率，并且中间层40用作用于图案化下层38的蚀刻掩模。

在应用上层42之后，上层42被图案化以在其中形成开口44。使用合适的光刻技术来图案化上层42。在上层42包括光刻胶材料的一些实施例中，光刻胶材料被照射(曝光)并显影以去除部分光刻胶材料。在一些实施例中，每个开口44都具有介于约30nm和约50nm之间的宽度W1以及介于约60nm和约6000nm之间的长度L1。如晶圆100的俯视图(也在图1A中)中所示，开口44可以具有带形形状。在一些实施例中，开口44的间距P1为开口44的宽度W1的约三倍。在说明书的全文中，开口44的图案也称为线A1图案。

随后实施第一蚀刻工艺以将上层42中的图案转印至第二芯轴层36，从而产生如图2所示的结构。在蚀刻步骤中，可以消耗上层42、中间层40、和下层38。如果在图案化之后，剩余上层42、中间层40、及下层38的任何残留物，则也去除残留物。蚀刻是各向异性的，使得第二芯轴层36中的开口44的尺寸与上层42中相应的开口44(图1A)具有相同的尺寸。一个或多个蚀刻工艺可以包括各向同性湿蚀刻工艺、各向异性干蚀刻工艺或它们的组合。图2中第二芯轴层36的剩余部分称为中间芯轴，其包括中间芯轴36A和36B。

参考图3，在中间芯轴36A和36B上方以及开口44中共形地(如通过ALD)形成第一间隔件层46。因此，开口44的宽度和长度减小了第一间隔件层46的厚度T1的约两倍。第一间隔件层46可以包括氧化物(诸如氧化硅、氧化铝、氧化钛等)、氮化物(诸如SiN、氮化钛等)、氮氧化物(诸如SiON等)、碳氧化物(诸如SiOC等)、碳氮化物(诸如SiCN等)等或它们的组合，并且可以使用CVD、PECVD、ALD等或它们的组合来形成。在一些实施例中，第一间隔件层46的厚度T1可以介于约和约之间。

参考图4，图案化第一间隔件层46以在开口44的侧壁上形成第一间隔件48。在一些实施例中，使用各向异性干刻蚀工艺图案化第一间隔件层46，以从中间芯轴36A和36B的上表面以及开口44的底部去除第一间隔件层46的水平部分。第一间隔件层46的保留在开口44的侧壁上的部分形成第一间隔件48。在一些实施例中，利用包括Cl2、O2、CxHyFz、N2、H2、HBr、Cl2、He等或它们的组合的蚀刻工艺气体，通过干蚀刻工艺来图案化第一间隔件层46。在此之后，可以去除中间芯轴36A和36B。图5和图6中示出去除中间芯轴36A和36B的工艺。

参考图5，在中间芯轴36A和36B以及第一间隔件48上方形成第二三层掩模。第二三层掩模包括下层50、下层50上方的中间层52和中间层52上方的上层54。在一些实施例中，如以上参考图1A所述，可以使用与第一三层掩模的下层38、中间层40和上层42类似的材料和方法来形成下层50、中间层52和上层54，并且为了简洁，这里不再重复描述。在一些实施例中，下层50的厚度可以介于约和约之间，中间层52的厚度可以介于约和约之间，并且上层54的厚度可以介于约和约之间。图案化上层54以形成开口56，使得通过上层54保护中间芯轴36A和36B中的开口44。在一些实施例中，如以上参考图1A所述，可以使用与第一三层掩模的上层42类似的方法来图案化上层54，并且为了简洁，这里不再重复描述。在示出的实施例中，在上层54中形成三个开口56。在其他实施例中，可以在上层54中形成少于或多于三个的开口56。

参考图6，实施图案化工艺以去除中间芯轴36A和36B。在一些实施例中，图案化工艺包括一个或多个蚀刻工艺，其中，第二三层掩模和第一间隔件48用作组合的蚀刻掩模，以在之前被中间芯轴36A和36B占据的位置中形成开口58。一个或多个蚀刻工艺可以包括各向同性湿蚀刻工艺、各向异性干蚀刻工艺或它们的组合。在用于去除中间芯轴36A和36B的图案化工艺期间，可以消耗上层54、中间层52和下层50。开口58的图案也可以称为线B(LB)图案。因此，参考图5描述的光刻工艺也可以称为LB光刻，并且参考图6描述的蚀刻工艺也可以称为LB蚀刻。

参考图7，结合图案化工艺，使用第一间隔件48作为蚀刻掩模来蚀刻下面的第二掩模层34，使得开口58和44延伸至第二掩模层34中。图案化工艺可以包括一个或多个蚀刻工艺，其中，第一掩模层32用作蚀刻停止层。在一些实施例中，图案化工艺可以包括干蚀刻工艺，干蚀刻工艺利用包括O2、CO2、CxHyFz、Ar、N2、H2、HBr、Cl2、He等或它们的组合的蚀刻工艺气体或可以去除第二掩模层34的暴露部分而不损坏第一掩模层32的任何其他合适的蚀刻剂。

参考图8，可以使用例如一个或多个合适的蚀刻工艺来选择性地去除第一间隔件48。在一些实施例中，例如，可以利用包括O2、Cl2、CO2、CxHyFz、Ar、N2、H2等或它们的组合的蚀刻工艺气体，使用干蚀刻工艺来去除第一间隔件48。

参考图9，对第一掩模层32执行图案化工艺以将开口58和44转印至第一掩模层32。图案化工艺在第一掩模层32中形成与相应开口58和44对应的开口。第一掩模层32中的开口暴露目标层28的部分(如，包括非晶硅)。在一些实施例中，图案化工艺包括合适的蚀刻工艺，其中，第二掩模层34用作蚀刻掩模。合适的蚀刻工艺可以包括各向同性湿蚀刻工艺、各向异性干蚀刻工艺或它们的组合。在一些实施例中，例如，利用包括Cl2、O2、CxHyFz、N2、H2等或它们的组合的蚀刻工艺气体，使用干蚀刻工艺来图案化第一掩模层32。随后，例如，使用合适的蚀刻工艺来去除第二掩模层34。在一些实施例中，例如，利用包括O2、CO2、CxHyFz、Ar、N2、H2等或它们的组合的蚀刻工艺气体，使用干蚀刻工艺来去除第二掩模层34。

参考图10，对目标层28执行图案化工艺以将第一掩模层32的图案转印至目标层28。图案化工艺将开口44和58延伸至目标层28中以暴露蚀刻停止层26的部分。在一些实施例中，图案化工艺包括一个或多个合适的蚀刻工艺，其中，第一掩模层32(如上所述，其可以包括诸如氮化硅的氮化物)用作蚀刻掩模。一个或多个合适的蚀刻工艺可以包括各向同性湿蚀刻工艺、各向异性干蚀刻工艺或它们的组合。

如以上参考图4所述，例如，可以利用包括O2、Cl2、CO2、CxHyFz、Ar、N2、H2等或它们的组合的蚀刻工艺气体，使用干蚀刻工艺来蚀刻第一间隔件48。附加地，如以上参考图9所述，例如，可以利用包括O2、CO2、CxHyFz、Ar、N2、H2等或它们的组合的蚀刻工艺气体，使用另一干蚀刻工艺来去除第二掩模层34。附加地，如以上参考图10所述，可以使用各向同性湿蚀刻工艺、各向异性干蚀刻工艺或它们的组合来图案化目标层28。

前述步骤的这些蚀刻工艺可以在蚀刻停止层26(如蚀刻停止层26的氧化物层26c)、目标层28和第一掩模层32的暴露部分的至少一部分上方创建残留物层60。残留物层60可以包括碳、氟或它们的化合物(如氟碳化合物，诸如CFx)。如果没有从晶圆100去除残留物层60，则该残留物层是可能导致图案故障的缺陷。因此，可能需要清洁工艺以从晶圆100减少或基本消除残留物层60的存在。

图11示出根据一些实施例的可以在图10所示的结构上执行的第一清洁工艺62。第一清洁工艺62可以是利用第一溶液的湿清洁工艺。在一些实施例中，第一溶液可以是包括水、过氧化氢和氢氧化铵的混合物。在一些实施方案中，氢氧化铵的浓度可以介于约百万分之10和百万分之500之间。作为示例，第一清洁工艺62可以是标准清洁1(SC1)工艺。第一清洁工艺62可以去除残留物层60的大部分以暴露第一掩模层32的至少一部分。然而，如图12所示，残留物层60的一些部分可能会残留在目标层28和第一掩模层32的侧壁上。在一些示例中，可以在室温(如，约25摄氏度)下执行第一清洁工艺62。

图13示出根据实施例的可以执行以去除第一掩模层32的第二清洁工艺64。第二清洁工艺64可以是利用第二溶液的湿清洁工艺。在一些实施例中，第二溶液可以是酸性溶液。作为示例，第二溶液可以是磷酸，其浓度可以介于约80％(重量比)和约90％(重量比)之间。可以在介于约100摄氏度和约200摄氏度之间的范围内的温度下执行第二清洁工艺64。使用酸性溶液或在所指示的温度范围下执行第二清洁工艺64的效果可以是使残留物层60的材料聚集并形成保留在目标层28的侧壁上的残留冷凝物66。在此之后，如以下关于图14至图16所述，执行残留冷凝物66的去除。

图14示出根据实施例的在晶圆100上执行的第三清洁工艺68的缩小视图。如图14所示，晶圆100可以放置在支撑件70上方，支撑件70设置于腔室72内。在一些实施例中，诸如在图14所示的示例中，如图14所示，支撑件70可以包括至少一个导管74，该导管可以用于将去离子水76引导至晶圆100的背面。在一些实施例中，晶圆100的背面可以是晶圆100的远离衬底120的表面。在一些实施例中，去离子水76可以包括二氧化碳。在这样的实施例中，其中具有二氧化碳的去离子水76可以用于释放作为先前处理步骤的结果而可能在晶圆100上累积的静电。

现在参考图15，通过进一步将去离子水76应用于晶圆100的正面来继续第三清洁工艺68。在一些实施例中，晶圆100的正面可以是晶圆100的上方形成有衬底120和随后的层的表面。去离子水76可以使用设置在晶圆100上方的喷嘴78分配在晶圆100的正面上方。图14和图15中所示的工艺的组合可以具有缓慢释放作为先前处理步骤的结果而可能在晶圆100上累积的静电的效果，以便防止或基本减少由晶圆100的静电放电形成的缺陷的数量。在一些示例中，可以在室温(如，约25摄氏度)下执行第三清洁工艺68。

图16示出根据实施例的在晶圆100上执行的第四清洁工艺80。在第四清洁工艺80中，将在第一清洁工艺62中使用的第一溶液82再次应用于晶圆100。具体地，支撑件70的导管74将第一溶液82引导至晶圆100的背面。附加地，喷嘴78将第一溶液82分配在晶圆100的正面上方。在一些实施例中，晶圆100的背面和正面同时经受第一溶液82。在图16所示的示例中，不同于喷嘴78的喷洒机构84可以与喷嘴78结合使用以分配第一溶液82。在一些实施例中，第一溶液82可以是包括水、过氧化氢和氢氧化铵的混合物，其中，氢氧化铵的浓度介于约百万分之10和约百万分之500之间。附加地或替代地，当执行第四清洁工艺80时，氢氧化铵可以具有介于约20摄氏度和约70摄氏度之间的温度。

由图14至图16中所示的清洁工艺提供的效果在于，基本从图13中所示的图案化的目标层28的侧壁去除残留冷凝物66。因此，消除或基本减少晶圆100上存在的碳氟化合物(如CFx)，从而改善了晶圆100中的缺陷数量。附加地，图14至图16所示的清洁工艺可以与当前可用的晶圆清洁系统一起使用，从而避免需要重新设置或重新配置现有的系统。

图17示出在图14至图16中所示的清洁工艺之后获得的结构。参考图18，在目标层28以及蚀刻停止层26的暴露部分上方共形地形成第二间隔件层200。第二间隔件层200可以包括与第一间隔件层46(如，图3所示)类似的材料，并且可以使用与以上参考图3所述的类似的步骤来形成。

参考图19，图案化第二间隔件层200以在目标层28的侧壁上形成第二间隔件202。在一些实施例中，使用各向异性干刻蚀工艺图案化第二间隔件层200，以从目标层28的上表面和蚀刻停止层26的暴露表面去除第二间隔件层200的水平部分。第二间隔件层200的保留在目标层28的侧壁上的部分形成第二间隔件202。用于图案化第二间隔件层200的工艺可以与以上参考图4描述的用于图案化第一间隔件层46的工艺类似。

参考图20，例如，使用以上在图5和图6中所描述的去除中间芯轴36A和36B的工艺来去除目标层28。如图20所示，去除目标层28的工艺在蚀刻停止层26上方留下第二间隔件202。从该步骤开始，第二间隔件202的图案可以经由蚀刻停止层26转印至衬底120，以形成半导体带。图20示出区域204，而图21至图27示出区域204的放大视图。

参考图21，例如，使用与以上参考图7所述的图案化第二掩模层34的类似工艺，使用第二间隔件202作为掩模蚀刻蚀刻停止层26的氧化物层26c。如图21所示，蚀刻氧化物层26c的结果在于，暴露蚀刻停止层26的衬垫氮化物层26b。参考图22，例如，可以使用参考其中选择性地去除第一间隔件48的图7和图8所述的一个或多个合适的蚀刻工艺来选择性地去除第二间隔件202。

参考图23，随后，例如，使用以上参考图9所述的图案化第一掩模层32的工艺，使用氧化物层26c作为掩模来蚀刻蚀刻停止层26的衬垫氮化物层26b。在一些实施例中，诸如在图23中所示的步骤中，例如，利用包括O2、CO2、CxHyFz、Ar、N2、H2等或它们的组合的蚀刻工艺气体，使用干蚀刻工艺来去除氧化物层26c。

参考图24，例如使用与以上参考图7所述的图案化第二掩模层34的类似工艺，将衬垫氮化物层26b的图案转印至衬垫氧化物层26a和衬底120以形成半导体带206。

图25示出介电材料的填充。根据一些实施例，衬里氧化物208形成在半导体带206的侧壁上。衬里氧化物208可以是具有厚度彼此接近的水平部分和竖直部分的共形层。根据一些示例性实施例，衬里氧化物208可以是厚度介于约和约之间的热氧化物。根据本发明的实施例，例如，利用用于氧化半导体带206和衬底120的水蒸汽或氢气(H2)和氧气(O2)的组合气体，使用原位蒸汽生成(ISSG)来形成衬里氧化物208。根据其他实施例，使用诸如次大气压化学气相沉积(SACVD)的沉积技术来形成衬里氧化物208。

图25还示出介电材料210的沉积/形成。介电材料210覆盖衬垫氮化物层26b、衬垫氧化物层26a、半导体带206和衬里氧化物208。介电材料210的形成方法可以选自可流动化学气相沉积(FCVD)、CVD、ALD等。可以执行处理以固化介电材料210。例如，得到的介电材料210可以包括氧化硅。

然后，如图26所示，执行诸如化学机械抛光(CMP)的平坦化。因此，形成STI区域212，其包括衬里氧化物208以及介电材料210的剩余部分。衬垫氮化物层26b可以用作CMP停止层，并且因此衬垫氮化物层26b的顶面与STI区域212的顶面基本齐平。

在随后的工艺步骤中，去除衬垫氮化物层26b和衬垫氧化物层26a。接下来，如图27所示，对STI区域212进行凹进。半导体带206的顶部突出为高于剩余的STI区域212的顶面，以形成突出的半导体鳍214。图27中示出得到的结构。根据本发明的一些实施例，使用干蚀刻方法来执行STI区域212的凹进，其中使用包括NH3和HF3的工艺气体。根据本发明的替代实施例，使用湿蚀刻方法来执行STI区域212的凹进，其中蚀刻剂溶液是稀释的HF溶液。在凹进STI区域212以形成半导体鳍214之后，在半导体鳍214上执行多个工艺步骤，该工艺步骤可以包括阱注入、栅极堆叠件形成、源极/漏极形成和替代栅极形成，从而形成FinFET。应当注意，其中形成FinFET的所述实施例仅仅是示例性的，本发明的其他实施例考虑在衬底120中形成其他半导体部件。

在实施例中，一种方法包括：在目标层上方形成图案化的蚀刻掩模；使用图案化的蚀刻掩模作为掩模来图案化目标层，以形成图案化的目标层；在图案化的蚀刻掩模和图案化的目标层上执行第一清洁工艺，第一清洁工艺包括第一溶液；执行第二清洁工艺以去除图案化的蚀刻掩模并形成暴露的图案化的目标层，第二清洁工艺包括第二溶液；在暴露的图案化的目标层上执行第三清洁工艺；以及在暴露的图案化的目标层上执行第四清洁工艺，第四清洁工艺包括第一溶液。

在实施例中，一种方法包括：在第一芯轴层上方形成掩模层；在掩模层上形成第二芯轴层；图案化第二芯轴层以在第二芯轴层中形成至少一个开口；在至少一个开口的侧壁上形成第一间隔件；使用第一间隔件作为掩模来图案化掩模层，以形成图案化的掩模层；使用图案化的掩模层作为掩模来图案化第一芯轴层，以形成图案化的第一芯轴层；使用掩模去除工艺来去除图案化的掩模层，掩模去除工艺在图案化的第一芯轴层的侧壁上形成残留物；以及使用残留物去除工艺来去除残留物。

在实施例中，一种方法包括：在多个掩模层上方形成图案化的芯轴，多个掩模层包括第一掩模层和位于第一掩模层上面的第二掩模层；在图案化的芯轴的侧壁上形成间隔件；使用间隔件作为掩模来图案化第二掩模层，以形成图案化的第二掩模层；使用干蚀刻工艺去除间隔件；使用图案化的第二掩模层作为掩模来图案化第一掩模层，以形成图案化的第一掩模层；使用干蚀刻工艺去除图案化的第二掩模层；使用图案化的第一掩模层作为掩模来图案化下面的芯轴层，以形成图案化的下面的芯轴层；使用包括磷酸的第一湿去除工艺来去除图案化的第一掩模层，第一湿去除工艺在图案化的下面的芯轴层的侧壁上形成残留物；以及使用第二湿去除工艺去除残留物。

根据本发明的一些实施例，提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在目标层上方形成图案化的蚀刻掩模；使用所述图案化的蚀刻掩模作为掩模来图案化所述目标层，以形成图案化的目标层；对所述图案化的蚀刻掩模和所述图案化的目标层执行第一清洁工艺，所述第一清洁工艺包括第一溶液；执行第二清洁工艺以去除所述图案化的蚀刻掩模并形成暴露的图案化的目标层，所述第二清洁工艺包括第二溶液；对所述暴露的图案化的目标层执行第三清洁工艺；以及对所述暴露的图案化的目标层执行第四清洁工艺，所述第四清洁工艺包括所述第一溶液。

在上述方法中，所述第一溶液包括水、过氧化氢和氢氧化铵中的至少一种。

在上述方法中，所述第二溶液包括磷酸。

在上述方法中，使用所述图案化的蚀刻掩模作为所述掩模来图案化所述目标层在所述图案化的目标层和所述图案化的蚀刻掩模的侧壁上产生残留物层。

在上述方法中，所述残留物层包括碳氟化合物。

在上述方法中，对所述暴露的图案化的目标层执行所述第三清洁工艺包括：将所述暴露的图案化的目标层暴露于去离子水。

在上述方法中，所述去离子水包括二氧化碳。

在上述方法中，对所述暴露的图案化的目标层执行所述第四清洁工艺包括：在介于20摄氏度和70摄氏度之间的温度下分配所述第一溶液。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在第一芯轴层上方形成掩模层；在所述掩模层上方形成第二芯轴层；图案化所述第二芯轴层以在所述第二芯轴层中形成至少一个开口；在所述至少一个开口的侧壁上形成第一间隔件；使用所述第一间隔件作为掩模来图案化所述掩模层，以形成图案化的掩模层；使用所述图案化的掩模层作为掩模来图案化所述第一芯轴层，以形成图案化的第一芯轴层；使用掩模去除工艺来去除所述图案化的掩模层，所述掩模去除工艺在所述图案化的第一芯轴层的侧壁上形成残留物；以及使用残留物去除工艺来去除所述残留物。

在上述方法中，所述残留物包括碳氟化合物。

在上述方法中，还包括：使用第一溶液来清洁所述图案化的第一芯轴层和所述图案化的掩模层，所述第一溶液包括水、过氧化氢和氢氧化铵的混合物。

在上述方法中，所述掩模去除工艺包括第二溶液。

在上述方法中，所述第二溶液包括磷酸。

在上述方法中，在介于100摄氏度和200摄氏度之间的温度下执行所述掩模去除工艺。

在上述方法中，所述残留物去除工艺包括去离子水和氢氧化铵。

在上述方法中，所述残留物去除工艺包括：使用所述去离子水来清洁所述图案化的第一芯轴层；并且在利用所述去离子水进行清洁之后，使用所述氢氧化铵来清洁所述图案化的第一芯轴层。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在多个掩模层上方形成图案化的芯轴，所述多个掩模层包括第一掩模层和位于所述第一掩模层上面的第二掩模层；在所述图案化的芯轴的侧壁上形成间隔件；使用所述间隔件作为掩模来图案化所述第二掩模层，以形成图案化的第二掩模层；使用干蚀刻工艺去除所述间隔件；使用所述图案化的第二掩模层作为掩模来图案化所述第一掩模层，以形成图案化的第一掩模层；使用所述干蚀刻工艺去除所述图案化的第二掩模层；使用所述图案化的第一掩模层作为掩模来图案化下面的芯轴层，以形成图案化的下面的芯轴层；使用包括磷酸的第一湿去除工艺来去除所述图案化的第一掩模层，所述第一湿去除工艺在所述图案化的下面的芯轴层的侧壁上形成残留物；以及使用第二湿去除工艺去除所述残留物。

在上述方法中，所述第二湿去除工艺包括水、过氧化氢和氢氧化铵的混合物。

在上述方法中，在所述第二湿去除工艺中，氢氧化铵的浓度介于百万分之10和百万分之500之间。

在上述方法中，所述第二湿去除工艺包括：在将所述图案化的下面的芯轴层暴露于水、过氧化氢和氢氧化铵的混合物之前，将所述图案化的下面的芯轴层暴露于去离子水。

以上论述了若干实施例的部件，使得本领域的技术人员可以更好地理解本发明的各个实施例。本领域技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他的处理和结构以用于达到与本发明所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点。本领域技术人员也应该意识到，这些等效结构并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。