本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種化學(xué)干法蝕刻方法和半導(dǎo)體器件的形成方法。
背景技術(shù):在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,蝕刻工藝是一種有選擇性的去除材料的工藝過(guò)程。蝕刻工藝主要分為干法蝕刻和濕法蝕刻這兩種。其中,干法蝕刻是亞微米、深亞微米尺寸下蝕刻器件的最主要方法,其是把晶圓表面暴露于氣態(tài)中產(chǎn)生的等離子體,等離子體通過(guò)晶圓上被圖形化的掩模中開(kāi)出的窗口,與硅片發(fā)生反應(yīng),從而去除暴露的表面材料。具體地,干法蝕刻又分為三種:物理性蝕刻、化學(xué)性蝕刻和物理化學(xué)性蝕刻。其中:物理性蝕刻又稱為濺射蝕刻,一般利用惰性氣體在強(qiáng)電場(chǎng)下轟擊硅片表面,方向性很強(qiáng),可以做到各向異性蝕刻,且不能進(jìn)行選擇性蝕刻;化學(xué)性蝕刻(以下稱為化學(xué)干法蝕刻)利用等離子體產(chǎn)生的反應(yīng)元素(自由基和反應(yīng)原子)與晶圓表面的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)中產(chǎn)生的揮發(fā)性生成物被真空泵抽走,從而實(shí)現(xiàn)蝕刻目的;物理化學(xué)性蝕刻則兼顧物理性蝕刻和化學(xué)性蝕刻的雙重作用。化學(xué)干法蝕刻的應(yīng)用領(lǐng)域主要在坡面多晶硅蝕刻(Slopepolyetch)、有源多晶硅回蝕(Sourcepolyetchback)、記憶多晶硅蝕刻(Memorypolyetch)、多晶硅細(xì)脈蝕刻(Polystringeretch)、氮化物細(xì)脈蝕刻(Nitridestringeretch)以及功率器件的底部圓形蝕刻(Bottomroundingetch)等。更多關(guān)于化學(xué)干法蝕刻的工藝可以參考公開(kāi)號(hào)為102496561A、公開(kāi)日為2012年6月13日的中國(guó)專利申請(qǐng)?,F(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)干法蝕刻多采用化學(xué)干法蝕刻機(jī)(ChemicalDryEtch,CDE)實(shí)現(xiàn)。CDE設(shè)備中都包括石英玻璃管,蝕刻氣體通入該石英玻璃管中,從而蝕刻氣體與石英玻璃管通過(guò)微波(Microwave)電離出正、負(fù)離子,這些正、負(fù)離子和晶圓進(jìn)行反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓的刻蝕。但是,在采用上述CDE設(shè)備進(jìn)行蝕刻的過(guò)程中,容易發(fā)生蝕刻速率隨意下降(randomdrop),甚至晶圓報(bào)廢(scrap)的現(xiàn)象。此外,石英玻璃管也容易發(fā)生破裂(broken)的情況。因此,在進(jìn)行化學(xué)干法蝕刻時(shí),如何提高蝕刻速率,保證晶圓的良率,且避免石英玻璃管發(fā)生破裂就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種化學(xué)干法蝕刻方法和半導(dǎo)體器件的形成方法,可以避免CDE設(shè)備中的石英玻璃管發(fā)生破裂,且可以提高蝕刻速率和晶圓的良率。為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種化學(xué)干法蝕刻方法,包括:提供化學(xué)干法蝕刻機(jī),所述化學(xué)干法蝕刻機(jī)包括石英玻璃管;對(duì)所述石英玻璃管進(jìn)行脫羥處理;采用所述化學(xué)干法蝕刻機(jī)進(jìn)行干法蝕刻。可選的,所述脫羥處理包括:采用氫氟酸對(duì)所述石英玻璃管進(jìn)行清洗??蛇x的,所述氫氟酸的體積百分比大于或等于10%且小于或等于80%??蛇x的,所述脫羥處理的時(shí)間大于或等于10分鐘且小于或等于30分鐘。可選的,在采用氫氟酸對(duì)所述石英玻璃管進(jìn)行清洗之后且在進(jìn)行干法蝕刻之前,所述方法還包括:采用去離子水清洗所述石英玻璃管。可選的,在采用去離子水清洗所述石英玻璃管之后且在進(jìn)行干法蝕刻之前,所述方法還包括:對(duì)所述石英玻璃管進(jìn)行烘干處理??蛇x的,所述烘干處理的溫度包括80℃~110℃,時(shí)間包括30分鐘~100分鐘??蛇x的,所述脫羥處理包括:將所述石英玻璃管在1000℃~1200℃的環(huán)境中放置2小時(shí)~4小時(shí)??蛇x的,進(jìn)行所述干法蝕刻包括:坡面多晶硅蝕刻、有源多晶硅回蝕、記憶多晶硅蝕刻、多晶硅細(xì)脈蝕刻、氮化物細(xì)脈蝕刻或功率器件的底部圓形蝕刻中的一種或多種。為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明還提供了一種包括上述化學(xué)干法蝕刻方法的半導(dǎo)體器件的形成方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):在采用化學(xué)干法蝕刻機(jī)進(jìn)行干法蝕刻之前,先對(duì)化學(xué)干法蝕刻機(jī)中的石英玻璃管進(jìn)行脫羥處理,從而可以減少或去除石英玻璃管表面或內(nèi)部的羥基自由基含量,避免形成在石英玻璃管中形成氣泡,最終在采用脫羥處理之后的化學(xué)干法蝕刻機(jī)進(jìn)行干法蝕刻時(shí),可以避免CDE設(shè)備中的石英玻璃管發(fā)生破裂,可以提高晶圓的良率,且可以提高蝕刻速率的穩(wěn)定性。進(jìn)一步的,可以通過(guò)采用氫氟酸對(duì)所述石英玻璃管進(jìn)行清洗的方式實(shí)現(xiàn)脫羥處理,氫氟酸可以置換出石英玻璃管表面或內(nèi)部的羥基自由基,且不會(huì)與石英玻璃管發(fā)生反應(yīng),從而工藝簡(jiǎn)單,成本低。進(jìn)一步的,也可以將所述石英玻璃管在1000℃~1200℃的環(huán)境中放置2小時(shí)~4小時(shí)從而實(shí)現(xiàn)脫羥處理,從而可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化工藝,且降低成本,提高脫羥的安全性。附圖說(shuō)明圖1是石英玻璃管的示意圖;圖2是本發(fā)明化...