蝕刻方法、半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蝕刻方法、半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]蝕刻(etch)是半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中最常用的工藝之一。通常與曝光過程結(jié)合適用，用于實現(xiàn)膜層的圖形化。常見的蝕刻包括:濕刻(wet etching)和干刻(dry etching)。
[0003]參考圖1，為采用干刻形成半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。所述半導(dǎo)體器件包括:
[0004]基底(圖未不);
[0005]第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12，位于所述基底上；所述第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12在基底上并行排列且相接觸，構(gòu)成半導(dǎo)體層并排堆疊結(jié)構(gòu)，具體地，所述第一半導(dǎo)體層11為硅鍺層，所述第二半導(dǎo)體層12為鍺層；
[0006]對所述第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12進(jìn)行圖形化工藝，以形成位于第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12中的溝槽10。
[0007]具體地，在所述第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12進(jìn)行圖形化工藝的方法包括:在第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12上形成硬掩模13和光刻膠14。
[0008]對光刻膠14進(jìn)行曝光和蝕刻之后，形成光刻膠圖形。接著，通過蝕刻將光刻膠圖形的圖案轉(zhuǎn)移到硬掩模13中，之后再以硬掩模13為掩模對所述第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12進(jìn)行蝕刻，以形成溝槽10。
[0009]然而在實際工藝過程中，在蝕刻步驟之后，溝槽10中存在殘留物(如圖2中殘留物15所示)，所述殘留物會影響半導(dǎo)體器件的性能。
[0010]甚至，由于所述殘留物的存在，會造成超過20%的產(chǎn)量下降。如何減少所述殘留物以提高半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明解決的問題是提供一種蝕刻方法、半導(dǎo)體器件，以提高半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量。
[0012]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種蝕刻方法，包括:提供基底；在所述基底上形成半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)包括至少兩層在所述基底上并行排列且相互接觸的半導(dǎo)體層；對所述半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行第一蝕刻，以實現(xiàn)圖形化；對所述半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行第二蝕刻，以去除第一蝕刻在半導(dǎo)體層交界面處形成的聚合物。
[0013]可選的，所半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)包括:在所述基底上并行排列且相互接觸的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層。
[0014]可選的，所述第一半導(dǎo)體層為硅鍺，所述第二半導(dǎo)體層為鍺；所述第一蝕刻步驟為干刻，干刻步驟采用的氣體包括:氯氣、溴化氫氣體和氧氣，所述聚合物為氧化物聚合物。
[0015]可選的，所述第一半導(dǎo)體層為硅鍺，所述第二半導(dǎo)體層為硅；所述第一蝕刻步驟為干刻，干刻步驟采用的氣體包括:氯氣、溴化氫氣體和氧氣，所述聚合物為氧化物聚合物。
[0016]可選的，所述第二蝕刻為干刻，采用的氣體為氟基氣體。
[0017]可選的，所述第二蝕刻為干刻，采用CF4或CHF3中的一種或多種作為蝕刻氣體。
[0018]可選的，所述第一蝕刻和第二蝕刻在同一蝕刻步驟中完成。
[0019]可選的，通入氯氣、溴化氫氣體、氧氣和CF4對第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，在去除第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層形成溝槽的同時，原位去除第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層交界面處形成的氧化物聚合物。
[0020]可選的，氯氣的流量在2?10sccm的范圍內(nèi)，氧氣的流量在2?10sccm的范圍內(nèi)，溴化氫的流量在10?10sccm的范圍內(nèi)。
[0021]可選的，四氟化碳的流量在2?50sccm的范圍內(nèi)。
[0022]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件，采用所述的蝕刻方法形成。
[0023]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:
[0024]本發(fā)明提供的蝕刻方法通過第二蝕刻去除第一蝕刻中形成聚合物，可以避免因聚合物的阻擋作用而引起的半導(dǎo)體層的殘留問題，從而可以減少殘留物的產(chǎn)生幾率，進(jìn)而避免殘留物造成的半導(dǎo)體器件產(chǎn)量下降的問題。
[0025]可選方案中，第二蝕刻在同一蝕刻步驟中完成，不會增加工藝步驟，進(jìn)而可以簡化蝕刻過程。
【附圖說明】
[0026]圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是圖1蝕刻后形成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明蝕刻方法一實施例的流程示意圖；
[0029]圖4至圖6是本發(fā)明蝕刻方法一實施例形成的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030]現(xiàn)有技術(shù)在對半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行蝕刻蝕時，容易造成殘留物的產(chǎn)生，所述殘留物會影響半導(dǎo)體器件的性能，甚至導(dǎo)致半導(dǎo)體器件產(chǎn)量的下降。
[0031]為了減少所述殘留物，對所述殘留物的材料和產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。下面結(jié)合圖2，結(jié)合所述圖2對半導(dǎo)體器件進(jìn)行分析。
[0032]蝕刻形成溝槽10的過程中，蝕刻對第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的蝕刻速率不同，蝕刻中使用蝕刻氣體會在蝕刻速度較慢的半導(dǎo)體層側(cè)壁上形成一聚合物(polymer)。
[0033]所述聚合物相當(dāng)于一個小掩模，蝕刻過程中以所述聚合物為掩模進(jìn)行蝕刻，位于聚合物下方的半導(dǎo)體層不容易被去除而殘留在溝槽10的底部，形成殘留物15。
[0034]所述殘留物15為半導(dǎo)體層并排堆疊結(jié)構(gòu)中半導(dǎo)體層的殘留，因而所述殘留物15能夠?qū)щ?。所述殘留?5的存在容易導(dǎo)致溝槽短路(short)問題的產(chǎn)生，從而影響半導(dǎo)體器件的性能，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件產(chǎn)量的下降。
[0035]相應(yīng)的，本發(fā)明提供一種蝕刻方法，包括:提供基底；在所述基底上形成半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)包括至少兩層在所述基底上并行排列且相互接觸的半導(dǎo)體層；對所述半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行第一蝕刻，以實現(xiàn)圖形化；對所述半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行第二蝕刻，以去除第一蝕刻在半導(dǎo)體層交界面處形成的聚合物。
[0036]本發(fā)明提供的蝕刻方法通過第二蝕刻去除第一蝕刻中形成聚合物，可以避免因聚合物的阻擋作用而引起的半導(dǎo)體層的殘留問題，從而可以減少殘留物的產(chǎn)生幾率，進(jìn)而避免殘留物造成的半導(dǎo)體器件產(chǎn)量下降的問題。
[0037]參考圖3，示出了本發(fā)明蝕刻方法一實施例的流程示意圖。本實施例以半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)包括兩層半導(dǎo)體層為例進(jìn)行說明，但是本發(fā)明對此不作限制，在其他實施例中，所述半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)還可以包括三層以及三層以上在所述基底上并行排列且相互接觸的半導(dǎo)體層。
[0038]所述蝕刻方法大致包括以下步驟:
[0039]步驟SI，提供基底；
[0040]步驟S2，在所述基底上形成并行排列且相互接觸的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層；
[0041]步驟S3，對所述第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層進(jìn)行第一蝕刻，以形成位于所述第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層中的溝槽；
[0042]步驟S4，對所述第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層進(jìn)行第二蝕刻，以去除第一蝕刻在第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層交界面處形成的聚合物。
[0043]下面結(jié)合附圖對本實施例的技術(shù)方案做詳細(xì)說明。
[0044]參考圖4至圖6，示出了本發(fā)明蝕刻方法一實施例形成的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]執(zhí)行步驟SI,提供基底(圖未不)。本實施例中所述基底為娃。在其他實施例中，所述基底還可以是鍺、硅鍺或其他II1- V族材料，或者，所述基底還可以是絕緣體上硅(Silicon-On-1nsulator, SOI)。
[0046]執(zhí)行步驟S2，在基底上形成并行排列且相互接觸的第一半導(dǎo)體層101和第二半導(dǎo)體層102。所述第一半導(dǎo)體層101和第二半導(dǎo)體層102構(gòu)成半導(dǎo)體層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0047]具體地，本實施例中，所述第一半導(dǎo)體層101為硅鍺層，所述第二半導(dǎo)體層102為娃層。
[0048]如圖4所示，