化学干法蚀刻方法和半导体器件的形成方法与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种化学干法蚀刻方法和半导体器件的形成方法。

背景技术：
在半导体制造领域，蚀刻工艺是一种有选择性的去除材料的工艺过程。蚀刻工艺主要分为干法蚀刻和湿法蚀刻这两种。其中，干法蚀刻是亚微米、深亚微米尺寸下蚀刻器件的最主要方法，其是把晶圆表面暴露于气态中产生的等离子体，等离子体通过晶圆上被图形化的掩模中开出的窗口，与硅片发生反应，从而去除暴露的表面材料。具体地，干法蚀刻又分为三种：物理性蚀刻、化学性蚀刻和物理化学性蚀刻。其中：物理性蚀刻又称为溅射蚀刻，一般利用惰性气体在强电场下轰击硅片表面，方向性很强，可以做到各向异性蚀刻，且不能进行选择性蚀刻；化学性蚀刻（以下称为化学干法蚀刻）利用等离子体产生的反应元素（自由基和反应原子）与晶圆表面的物质发生反应，反应中产生的挥发性生成物被真空泵抽走，从而实现蚀刻目的；物理化学性蚀刻则兼顾物理性蚀刻和化学性蚀刻的双重作用。化学干法蚀刻的应用领域主要在坡面多晶硅蚀刻（Slopepolyetch）、有源多晶硅回蚀（Sourcepolyetchback）、记忆多晶硅蚀刻（Memorypolyetch）、多晶硅细脉蚀刻（Polystringeretch）、氮化物细脉蚀刻（Nitridestringeretch）以及功率器件的底部圆形蚀刻（Bottomroundingetch）等。更多关于化学干法蚀刻的工艺可以参考公开号为102496561A、公开日为2012年6月13日的中国专利申请。现有技术中化学干法蚀刻多采用化学干法蚀刻机（ChemicalDryEtch，CDE）实现。CDE设备中都包括石英玻璃管，蚀刻气体通入该石英玻璃管中，从而蚀刻气体与石英玻璃管通过微波（Microwave）电离出正、负离子，这些正、负离子和晶圆进行反应，从而实现对晶圆的刻蚀。但是，在采用上述CDE设备进行蚀刻的过程中，容易发生蚀刻速率随意下降（randomdrop），甚至晶圆报废（scrap）的现象。此外，石英玻璃管也容易发生破裂（broken）的情况。因此，在进行化学干法蚀刻时，如何提高蚀刻速率，保证晶圆的良率，且避免石英玻璃管发生破裂就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现要素：
本发明解决的问题是提供一种化学干法蚀刻方法和半导体器件的形成方法，可以避免CDE设备中的石英玻璃管发生破裂，且可以提高蚀刻速率和晶圆的良率。为解决上述问题，本发明提供一种化学干法蚀刻方法，包括：提供化学干法蚀刻机，所述化学干法蚀刻机包括石英玻璃管；对所述石英玻璃管进行脱羟处理；采用所述化学干法蚀刻机进行干法蚀刻。可选的，所述脱羟处理包括：采用氢氟酸对所述石英玻璃管进行清洗。可选的，所述氢氟酸的体积百分比大于或等于10%且小于或等于80%。可选的，所述脱羟处理的时间大于或等于10分钟且小于或等于30分钟。可选的，在采用氢氟酸对所述石英玻璃管进行清洗之后且在进行干法蚀刻之前，所述方法还包括：采用去离子水清洗所述石英玻璃管。可选的，在采用去离子水清洗所述石英玻璃管之后且在进行干法蚀刻之前，所述方法还包括：对所述石英玻璃管进行烘干处理。可选的，所述烘干处理的温度包括80℃～110℃，时间包括30分钟～100分钟。可选的，所述脱羟处理包括：将所述石英玻璃管在1000℃～1200℃的环境中放置2小时～4小时。可选的，进行所述干法蚀刻包括：坡面多晶硅蚀刻、有源多晶硅回蚀、记忆多晶硅蚀刻、多晶硅细脉蚀刻、氮化物细脉蚀刻或功率器件的底部圆形蚀刻中的一种或多种。为了解决上述问题，本发明还提供了一种包括上述化学干法蚀刻方法的半导体器件的形成方法。与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：在采用化学干法蚀刻机进行干法蚀刻之前，先对化学干法蚀刻机中的石英玻璃管进行脱羟处理，从而可以减少或去除石英玻璃管表面或内部的羟基自由基含量，避免形成在石英玻璃管中形成气泡，最终在采用脱羟处理之后的化学干法蚀刻机进行干法蚀刻时，可以避免CDE设备中的石英玻璃管发生破裂，可以提高晶圆的良率，且可以提高蚀刻速率的稳定性。进一步的，可以通过采用氢氟酸对所述石英玻璃管进行清洗的方式实现脱羟处理，氢氟酸可以置换出石英玻璃管表面或内部的羟基自由基，且不会与石英玻璃管发生反应，从而工艺简单，成本低。进一步的，也可以将所述石英玻璃管在1000℃～1200℃的环境中放置2小时～4小时从而实现脱羟处理，从而可以进一步简化工艺，且降低成本，提高脱羟的安全性。附图说明图1是石英玻璃管的示意图；图2是本发明化...