從襯底去除氧化物的方法和系統的製作方法

2023-05-18 12:16:51

專利名稱：從襯底去除氧化物的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及襯底的處理，更具體地涉及從襯底上低溫去除氧化物並隨 後在該襯底上形成含矽膜。
背景技術：
含矽膜廣泛用於半導體工業中的多種應用。含矽膜包括諸如外延矽、 多晶矽(poly-Si )、無定形矽、外延矽鍺(SiGe )、碳化矽鍺(SiGeC)、碳化矽(SiC)、氮化矽(SiN)、碳氮化矽(SiCN)和碳氧 化矽(SiCO)之類的矽膜。隨著電路的幾何形狀收縮到更小的特徵尺寸， 希望獲得更低的沉積溫度，這是例如由於半導體器件中新材料的引入，以 及源極和漏極區域中淺注入的熱預算減少而引起的。此外，很顯然，在未 來的器件中需要含矽膜的非選擇性(毯覆)和選擇性沉積。外延矽沉積是塊矽的晶格通過新的含矽膜的生長被延伸的工藝，這種 新的含矽膜可與塊矽具有不同的摻雜水平。匹配目標外延膜的厚度和電阻 率參數對於後續適當功能器件的製作是很重要的。在襯底上沉積含矽膜(例如，在矽襯底上沉積外延矽膜或外延矽鍺膜)之前，可能需要從襯底 表面去除本生氧化物層，從而沉積高質量外延膜。即使在室溫和大氣壓強 下，也容易在清潔的矽表面上形成厚度通常為數埃(A)的本生氧化物 層。如果在襯底上沉積含矽膜之前未清潔襯底(清潔是指所有的氧和其它 汙染物已從襯底表面去除)，後續沉積的含矽膜會包含缺陷，這些缺陷可 以導致通過膜的高的漏電流，並使微電子器件的性能沒有得到優化。類似地，可在多晶矽膜上直接沉積多晶矽膜，以形成電接觸。由於在 多晶矽沉積步驟之間通常進行其它處理，因此襯底(晶片)會在處理步驟 之間被從處理系統中移出，這會在襯底上形成本生氧化物層。如果在沉積 多晶矽膜之前未去除本生氧化物層，則得到的接觸會具有高的電阻。傳統上，在(直立式)間歇式處理系統中，使用氫氣氛中的超過900 。C的高溫退火，以在沉積工藝之前將本生氧化物層從襯底上去除並清除襯 底的其它雜質。然而，對於許多先進工藝，這樣的高溫工藝無法滿足目前 或將來的熱預算要求。例如，眾所周知，目前的柵極長度和現代微電子結 構要求器件的熱預算越來越低。作為氫氣氛中的高溫退火的可替代方案， 已發現等離子體處理可以在處理期間降低襯底溫度。然而，將襯底暴露於 等離子體源會對襯底造成損傷。而且，已建議使用等離子體來將氧化物去 除溫度降至等於後續處理步驟的溫度的水平。但是，本發明人已經認識 到，這給處理步驟的溫度帶來了不期望的限制。發明內容因此，本發明的一個目的是解決與從襯底去除氧化物相關的上述問題。本發明的另一個目的是在低處理溫度下從襯底去除氧化物，同時減少 對襯底的損傷。本發明的在一個目的是為氧化物去除步驟的溫度提供靈活性。 本發明的上述和/或其它目的可以通過一種處理襯底的方法來實現。根 據本發明的一種實施方式，所述方法包括在間歇式處理系統的處理室中提供襯底，其中所述襯底包括形成在其上的氧化物層；在耦合至所述處理 室的遠程等離子體源中激發含氫氣體；在低於約90(TC的第一襯底溫度 下，將所述襯底暴露於受激含氫氣體流，以將所述氧化物層從所述襯底去 除；在不同於所述第一襯底溫度的第二溫度下保持所述襯底；以及在所述 第二襯底溫度下，在所述襯底上形成含矽膜。本發明的另一個方面包括一種處理襯底的系統，所述系統包括處理
室，其配置用於容納其上形成有氧化物層的襯底；以及耦合至所述處理室 的遠程等離子體源，其配置用於激發含氫氣體。所述系統還包括配置用於 使氣體流入所述處理室的氣體供應管線以及配置用於加熱所述襯底的熱 源。控制器被配置用於使所述熱源將所述襯底加熱至小於約90(TC的第一溫度；並使所述氣體供應管線將受激含氫氣體流至所述處理室，以使被加熱至所述第一溫度的所述襯底暴露於所述受激含氫氣體。所述控制器還 被配置用於使所述熱源將所述襯底加熱至不同於所述第一溫度的第二溫 度，並使含矽氣體流至所述處理室，以使被加熱至所述第二溫度的所述襯 底暴露於所述含矽氣體。


在附圖中圖1示出了根據本發明的一種實施方式的間歇式處理系統的簡化框圖；圖2A為根據本發明的一種實施方式在間歇式處理系統中從襯底去除 氧化物並隨後在襯底上沉積含矽膜的流程圖；圖2B示出了根據本發明的一種實施方式的襯底溫度，所述襯底溫度 為從襯底去除氧化物並隨後在襯底上襯底含矽膜的處理時間的函數；圖3A-3C示意性地示出了根據本發明的一種實施方式從襯底去除氧化 物並隨後在襯底上沉積含矽膜；圖4A-4D示意性地示出了根據本發明的另一種實施方式從圖案化的襯 底去除氧化物並隨後在圖案化的襯底上沉積含矽膜。
具體實施方式
為了便於全面理解本發明並處於解釋而非限制目的，以下說明中給出 了具體細節，例如間歇式處理系統的特定幾何形狀以及各種部件的描述。 然而，應當理解，本發明可以通過不同於這些具體細節的其它實施方式來 實現。現在參考附圖，圖1示出了根據本發明的一種實施方式的間歇式處理
系統的簡化框圖。間歇式處理系統1包括處理室IO和處理管25，所述處理管25具有連接至排氣管80的上端23以及與柱狀歧管2的端蓋27密封 結合的下端24。排氣管80將氣體從處理管25排放至真空泵系統88，以 在處理系統1中保持預定大氣壓或低於大氣壓。處理管25中布置有襯底 支架35，用於以分層方式(垂直間隔的各個水平面中)支持多個襯底(晶 片)40。襯底支架35安放在安裝於旋轉軸21上的轉臺26上，旋轉軸21 穿過端蓋27並由馬達28驅動。轉臺26在處理期間可以旋轉以改善膜的總 體均勻性，或者也可以在處理期間固定。端蓋27安裝在用於將襯底支架 35轉入和轉出處理管25的升降機22上。當端蓋27位於其最高位置時， 端蓋27適合於關閉歧管2的開口端。氣體輸送系統97被設置用於將氣體引入處理室10。多條氣體供應管 線可以布置在歧管2周圍，以將多種氣體通過氣體供應管線供應到處理管 25中。在圖1中，僅示出了多條氣體供應管線中的一條氣體供應管線 45。示出的氣體供應管線45連接至氣體源94。通常，氣體源94可以供應 用於處理襯底40的處理氣體，所述氣體包括用於在襯底40上沉積膜的氣 體(例如，用於沉積含矽膜的含矽氣體)、用於刻蝕襯底40的氣體或用 於氧化襯底40的氣體。(遠程)等離子體源95通過氣體管線45可操作地 耦合至處理室10。等離子體源95被設置用於激發來自氣體源96的含氫氣 體，並且受激(解離)含氫氣體隨後通過氣體輸送系統97的氣體供應管 線45被引入處理管25。等離子體源95可以例如是微波等離子體源、射頻 (RF)等離子體源或由光輻射供能的等離子體源。如果是微波等離子體 源，則微波功率可為約500-5000瓦(W)。微波頻率可例如為2.45或8.3 GHz。在一個實施例中，遠程等離子體源可以是MKS， Instruments, Wilmington, Massachusetts, USA帝(J造的Downstream Plasma Source Type AX7610。布置柱狀熱反射器30以覆蓋反應管25。熱反射器30具有鏡面拋光的 內表面以抑制由主加熱器20、底部加熱器65、頂部加熱器15和排氣管加 熱器70輻射的輻射熱量的耗散。在處理室10的壁內形成有螺旋狀冷卻水 通路(未示出)作為冷卻介質通路。 真空泵系統88包括真空泵86、阱84和自動壓強控制器(APC) 82。 真空泵86例如可以包括泵吸速度能夠高至20，000公升每秒(以及更大) 的乾燥真空泵。在處理期間，氣體可以經由氣體注入系統97的氣體供應 管線45引入到處理室10中，並且工藝壓強可以由APC 82調節。阱84可 以收集來自處理室10的未反應的前驅體材料和副產物。工藝監視系統92包括能夠進行實時工藝監視的傳感器75，並且例如 可以包括MS、 FTIR光譜儀或粒子計數器。控制器90包括微處理器、存 儲器和能夠生成控制電壓的數字1/0埠，該控制電壓足以傳輸並激活到 處理系統l的輸入，以及監視來自處理系統l的輸出。此外，控制器90耦 合到氣體注入系統97、馬達28、工藝監視系統92、加熱器20、 15、 65和 70以及真空泵系統88，並可以與其交換信息。控制器90可以實現為Dell Precision Workstation 610 。控制器90還可以實現為通用計算機、處理 器、數位訊號處理器等，其可使襯底處理設備響應於控制器90執行包含 在計算機可讀介質中的一條或多條指令的一個或多個序列而執行本發明的 處理步驟的一部分或全部。計算機可讀介質或存儲器用於保存根據本發明 的教導編制的指令，並且用於包含數據結構、表、記錄或本文描述的其它 數據。計算機可讀介質的例子是高密度磁碟、硬碟、軟盤、磁帶、磁光 盤、PROM (EPROM、 EEPROM、快速EPROM) 、 DRAM、 SRAM、 SDRAM、或任何其它磁性介質、光碟(例如CD-ROM)、或任何其它光 學介質、穿孔卡、紙質磁帶、或其它具有圖案化孔的物理介質、載波(下 面描述)、或任何其它計算機可以讀取的介質。控制器90可以相對於處理系統1本地定位，或可以通過網際網路或內 聯網相對於處理系統1遠程定位。因此，控制器90可以使用直接連接、 內聯網和網際網路中的至少一種與處理系統1交換數據。控制器90可以在 客戶端(即，設備製造者)連接到內聯網，或在賣方端(即，裝置製造 商)連接到內聯網。此外，其它計算機(即，控制器、伺服器等)可以通 過直接連接、內聯網和網際網路中的至少一種訪問控制器90以交換數據。應當理解，圖1所示的間歇式處理系統1僅用於示例目的，因此可以 使用具體硬體的許多變化來實現本發明，並且這些變化對於本領域技術人
員是顯而易見的。圖1中的處理系統1例如可以處理任意尺寸的襯底，例如200 mm襯底、300 mm襯底或甚至更大的襯底。此外，處理系統1可同 時處理多達約200個或更多的襯底。或者，處理系統可以同時處理多達約 25個襯底。除了半導體襯底(例如，矽晶片)以外，襯底還可以例如包括 LCD襯底、玻璃襯底或化合物半導體襯底。本發明人已經認識到，傳統的為了在處理之前將氧化物層和其它雜質 從襯底去除而進行的超過90(TC的高溫氫退火無法滿足目前和將來的熱預 算要求。因此，需要與熱預算要求低的先進器件處理相容的去除氧化物層 的低溫工藝。儘管利用等離子體源的等離子體處理可用於在較低溫度下去 除氧化物，但是這樣的等離子體處理也可能對襯底造成損傷。本發明人已 經認識到，這種損傷可由轟擊襯底的等離子體環境中的高能量物質(例 如，離子和電子)所致，因為襯底處於等離子體瞄準的直線上。此外，如 果襯底溫度過高，例如大於約90(TC，則等離子體處理可導致襯底材料 (例如，矽)損傷或刻蝕。本發明人已經認識到，與在處理(例如，在襯底上形成含矽膜)之前 從襯底去除氧化物層相關的上述問題可以通過以下方法解決在耦合至處 理室的遠程等離子體源中激發含氫氣體，並將襯底暴露於受激含氫氣體， 其中遠程等離子體源並不處在處理室中的待處理襯底的瞄準直線上。這種 構造可以提供小於90(TC的較低溫度等離子體處理，同時減少襯底損傷。 儘管例如在日本專利公開No. 2002-324760中已經建議可以使用遠程等離 子體源來去除本生氧化物，但是該文獻實現遠程等離子體來使得氧化物去 除步驟應在與後續處理步驟相同的溫度下進行。儘管這種限制可以提高處 理系統的處理量，但本發明人已經認識到，為了使處理效果最優化，通常 期望在不同的溫度下進行不同的處理步驟。基於這種認識，本發明的一種實施方式提供了如下方案.，在第一襯底 溫度下去除氧化物層之後，隨後將襯底溫度保持在不同的溫度下，並通過 將襯底暴露於含矽氣體在襯底上形成含矽膜。因此，本發明的氧化物去除 步驟並不受到其它步驟的處理溫度的限制。在一種實施方式中，在大於第 一襯底溫度的第二襯底溫度下，在襯底上形成含矽膜，從而達到對於器件製造來說足夠高的沉積速率，並確保被沉積的含矽膜具有期望的材料性 質。期望的材料性質例如可以包括晶體結構(即，外延、多晶或無定形) 和元素組成。此外，可以選擇第二襯底溫度來提供在襯底的暴露含矽表面 上的選擇性膜沉積或在整個襯底上的非選擇性(毯覆)膜沉積。為了防止 在襯底上形成新的氧化物層，可以在襯底不暴露於環境空氣的條件下在襯 底上形成含矽膜。現在參考圖2A和2B。圖2A為根據本發明的一種實施方式在間歇式 處理系統中從襯底去除氧化物並隨後在襯底上沉積含矽膜的流程圖。圖 2B示出了根據本發明的一種實施方式的襯底溫度，所述襯底溫度為從襯底 去除氧化物並隨後在襯底上沉積含矽膜的處理時間的函數。現在參考圖 2A，工藝200包括，在210，在間歇式處理系統的處理室中提供襯底，其 中所述襯底包括形成在其上的氧化物層。襯底例如可以是諸如矽襯底、含 鍺矽襯底、鍺襯底之類的半導體襯底或化合物半導體襯底，並且可以包括 許多有源器件和/或絕緣區。此外，襯底可以包含過孔或溝槽或其組合。在210中在處理室中提供襯底之後，如圖2B所示在tp期間將襯底加 熱至第一襯底溫度T\。在一種實施方式中，T"j、於約50(TC，以減少工藝 損傷，例如對襯底的刻蝕損傷。然而，本領域技術人員應當理解，對於不 同的工藝和器件，熱預算和損傷的容許量也不同。因此，對於本發明，1\ 小於通常用於氧化物去除的約90(TC即已足夠。時間段t,是過渡步驟，並 例如可為約2-15min，但這並不是本發明必需的。在212，含氫氣體在耦合至處理室的遠程等離子體源中被激發。等離 子體源例如可以包括微波等離子體源、射頻(RF)等離子體源或由光輻射 供能的等離子體源。根據本發明的一種實施方式，含氫氣體可以是氫氣 (H2)。根據本發明的另一種實施方式，含氫氣體可以包含H2和惰性氣 體。惰性氣體例如可以包含氬(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr) 或氤(Xe)或其中兩種或更多種的組合。根據本發明的一種實施方式，含 氫氣體可以包含H2和Ar。已表明，向受激氫氣中添加Ar氣可以減少等離 子體源下遊的原子氫複合，從而延長原子氫在包含含氫氣體的氣流中的壽 命，因而將襯底暴露於更高濃度的原子氫，這可使氧化物去除更有效。
在214，在t2期間，在低於約90(TC的第一襯底溫度T,下，襯底暴露 於受激含氫氣體流，以從襯底的含矽表面去除氧化物層。考慮總體熱預 算，和/或有效地從襯底去除氧化物層同時使例如襯底材料或形成在襯底材 料上的其它材料的刻蝕之類的損傷最小化，由此來選擇第一襯底溫度TV 例如，如果熱預算允許較高溫度並且不考慮襯底刻蝕，則T,可接近常規溫 度900°C。然而，使用根據本發明的遠程等離子體源，可以通過減少到達 襯底的高能量物質的數量來最小化對襯底的損傷。根據本發明的一種實施 方式，第一襯底溫度可以小於約50(TC並大於約0°C，或在20(TC與30CTC 之間。用於氧化物去除的處理條件可以包括處理室中的氣體壓強小於約 100 Torr。或者，處理室中的氣體壓強可以小於約10 Torr。對於含氫氣 體，可以使用約0.010-20標準公升每分鐘(slm)的氣體流率。在從襯底去除氧化物層之後，在216，在t3期間將襯底從第一襯底溫 度1\加熱至不同於第一襯底溫度Ti的第二襯底溫度T2。在圖2B所示的 實施方式中，第二溫度高於第一溫度。在一種實施方式中，在時間段t3期 間或之前將含氫氣體排空，以最小化對襯底的刻蝕損傷。時間段t3是過渡 步驟，且其長度可根據系統設計以及在襯底溫度Ti下的氧化物去除步驟和 襯底溫度T2之間的處理溫度差而變化。時間段t3例如可為約5-45 min，但 這並非本發明所必需。根據本發明的一種實施方式，第二襯底溫度丁2可為 約500-900°C。根據本發明的另一種實施方式，第二襯底溫度L可為約 550-750°C。在本發明的一種實施方式中，第一處理溫度T!為約200-300 °C，而第二溫度丁2為約550-750°C。然而，處理溫度可以依據本發明來使 用。在218，含矽膜在第二襯底溫度T2下形成在襯底上。在去除氧化物層 之後，在不將含矽表面暴露於可在襯底上形成氧化物層的環境空氣的條件 下，在襯底上形成含矽膜。根據本發明的一種實施方式，通過將襯底暴露 於含矽氣體(包括例如SiH4、 SiCl4、 Si2H6、 SiH2Cl2或Si2Cl6或其中兩種 或更多種的組合)，可以在襯底上形成含矽膜。根據本發明的一種實施方 式，含矽氣體還可包含含鍺氣體(包括例如GeH4、 GeCU或其組合)。含 矽膜可以通過提供來自非等離子體氣體源(例如圖1中的源94)的含矽氣 體來形成。然而，來自氣體源(例如圖l的源96)的氣體可由等離子體源95激發，也可以用於輔助沉積。時間段t4是膜形成步驟，並通常依賴於期 望的膜厚度。對於膜厚度小於約500埃的許多應用，時間段U可小於約1 小時。當襯底上已經形成具有期望厚度的含矽膜時，停止含矽氣體流，在時間段t5期間使襯底冷卻，隨後將其從處理室移出。如同時間段^和t3，時 間段t5是過渡步驟並且長度可以變化。時間段ts可以例如為約2-15分鐘， 但這並非本發明所必需。本領域技術人員應當理解，圖2B的流程圖中的每個步驟或階段可以 包括一個或更多個獨立的步驟和/或操作。因此，不應將以210、 212、 214、 216和218記載的僅有的所述五個步驟理解為是將本發明的方法限制 在五個步驟或階段。而且，每個代表性的步驟或階段210、 212、 214、 216 和218不應被理解為僅限於單個過程。圖3A-3C示意性地示出了根據圖2A的流程圖所述的工藝從襯底去除 氧化物並隨後在清潔襯底上沉積含矽膜。圖3A示出了包括襯底310和形 成在襯底310上的氧化物層320的結構300。根據本發明的一種實施方 式，氧化物層320可以是本生氧化物層。襯底310可以例如包含矽、 SiGe、 SiGeC、 SiC、 SiN、 SiCN或SiCO。襯底310上的氧化物層320的 存在可以抑制合適的含矽種子(成核)膜的形成，從而影響結構300上的 矽沉積。圖3B示出了根據本發明的一種實施方式從襯底310去除氧化物320 之後的結構300。圖3C示出了隨後在襯底310上沉積含矽膜330之後的結 構300。膜330可以例如是外延矽膜，其中矽襯底310的晶格通過新矽膜 330的生長而延伸。或者，沉積膜330可以是多晶矽膜或無定形矽膜。或 者，沉積膜330可以是SiGe膜。圖4A-4D示意性地示出了根據本發明的一種實施方式從圖案化的襯底 去除氧化物並隨後在圖案化的襯底上沉積含矽膜。圖4A示出了包括襯底 410、圖案化膜420以及在襯底410上、開口 430中形成的氧化物層440的 圖案化結構400。開口 430可以例如是過孔或溝槽或其組合。圖案化結構 400是用於器件製造的示例性結構，並且可以包括矽襯底410及其上覆蓋 的光刻圖案化氧化物層420。圖4B示出了根據圖2的流程圖中所述的工藝從開口 430去除氧化物 層440之後的圖案化結構400。根據本發明的一種實施方式，氧化物層可 以通過以下方法去除在間歇式處理系統的處理室中提供襯底；在可操作 地耦合至處理室的等離子體源中激發含氫氣體；在低於約50(TC的第一襯 底溫度下將襯底暴露於受激氣體，以從襯底的含矽表面去除氧化物層。圖4C示出了將含矽膜450選擇性沉積在襯底410的暴露部分上之後 的圖案化結構400。選擇性沉積的膜450例如可以是沉積在矽襯底410上 的外延矽膜。在圖1所示的間歇式處理系統1中，使用例如包含Si2ClJ9 處理氣體、約80(TC的襯底溫度，可以例如將外延矽膜450選擇性沉積在 矽襯底410的暴露部分上。或者，襯底溫度可為約550-750°C。利用HCD 氣體來沉積含矽膜的其它細節描述在2003年9月30日遞交的題為 "DEPOSITION OF SILICON-CONTAINING FILMS FROM HEXACHLORO-DISILANE"的美國專利申請No. 10/673375中，其全部內容通過引用被結 合在本文中。外延含矽膜450的選擇性沉積允許隨後使用本領域技術人員已知的方 法來去除圖案化膜420，以在矽襯底410上形成凸起的外延含矽膜450。 通常，圖案化膜420可以包括氧化物掩膜(例如Si02)和氮化物掩膜(例 如Si3N4)中的至少一種。對於製造具有凸起的源極和漏極區域的絕緣體 上矽(SOI)器件，可以使用外延含矽膜的選擇性沉積。在SOI器件製作 過程中，處理可能會消耗源極和漏極區中的整個矽膜，從而在這些區域中 需要額外的矽，這可以通過含矽膜的選擇性外延生長(SEG)來提供。含 矽膜的選擇性外延沉積可以減少所需的光刻和刻蝕步驟的數量，這可以降 低器件製造所涉及的總成本和複雜性。圖4D示出了將含矽膜460非選擇性(毯覆)沉積在圖案化結構400 上之後的圖案化結構400。根據本發明的一種實施方式，膜460可以是矽 膜。不論材料(包括襯底410和圖案化膜420)的類型如何，都可以以基 本上均勻的厚度將矽膜460沉積在圖案化結構400上。在一個實施例中， 可以使用包含Si2Cl6的處理氣體、約50(TC或更高的襯底溫度，在圖案化結構400上形成矽膜460。在另一個實施例中，可以使用包含Si2Cl6和 SiH4的處理氣體。本領域技術人員應當理解，被沉積的含矽膜的晶體結構 可以是處理條件(包括襯底溫度、處理壓強和氣體組成)的函數。儘管上面詳細描述了本發明的特定實施方式，但是本領域的技術人員 應當容易理解，在不實質性地脫離本發明的新穎教導和優點的前提下，在 示例性實施方式中可以存在很多改進。因此，所有這樣的改進均包含在本 發明的範圍內。
權利要求
1.一種處理襯底的方法，包括在處理室中提供襯底，所述襯底包括形成在其上的氧化物層；在耦合至所述處理室的遠程等離子體源中激發含氫氣體；在低於約900℃的第一襯底溫度下，將所述襯底暴露於受激含氫氣體流，以將所述氧化物層從所述襯底去除；在不同於所述第一襯底溫度的第二襯底溫度下保持所述襯底；以及在所述第二襯底溫度下，在所述襯底上形成含矽膜。
2. 如權利要求1的方法，其中所述含氫氣體包括H2氣體。
3. 如權利要求1的方法，其中所述含氫氣體還包括惰性氣體。
4. 如權利要求3的方法，其中所述惰性氣體包括Ar、 He、 Ne、 Kr或 Xe，或其兩種或更多種的組合。
5. 如權利要求1的方法，其中所述含氫氣體的流率為約0.010-20slm。
6. 如權利要求1的方法，其中所述形成包括將所述襯底暴露於含矽氣體。
7. 如權利要求6的方法，其中所述含矽氣體包括SiH4、 SiCU、 Si2H6、 SiH2Cl2或Si2Cl6，或其兩種或更多種的組合。
8. 如權利要求1的方法，其中所述形成包括將所述襯底暴露於含矽氣 體和含鍺氣體，所述含矽氣體包含SiH4、 SiCU、 Si2H6、 SiH2Cl2或Si2Cl6 或其兩種或更多種的組合，所述含鍺氣體包含GefLt或GeCU或其組合。
9. 如權利要求1的方法，其中所述暴露和形成在小於約100 Torr的處 理室壓強下進行。
10. 如權利要求1的方法，其中所述暴露和形成在小於約10 Torr的處 理室壓強下進行。
11. 如權利要求1的方法，其中所述提供包括在間歇式處理室中提供 所述襯底。
12. 如權利要求1的方法，其中所述襯底包括含矽材料。
13. 如權利要求12的方法，其中所述含矽材料包括矽、SiGe、 SiGeC、 SiC、 SiN、 SiCN或SiCO。
14. 如權利要求1的方法，其中所述含矽膜包括多晶矽、無定形矽、 外延矽或矽鍺。
15. 如權利要求1的方法，其中所述第一襯底溫度小於所述第二襯底溫度。
16. 如權利要求1的方法，其中所述第一襯底溫度小於約500°C。
17. 如權利要求1的方法，其中所述第一襯底溫度為約200-300°C。
18. 如權利要求1的方法，其中所述第二襯底溫度為約500-90(TC。
19. 如權利要求1的方法，其中所述第二襯底溫度為約550-750°C。
20. 如權利要求19的方法，其中所述第一襯底溫度為約200-300°C。
21. 如權利要求1的方法，其中所述襯底包括含有一個或更多個過孔 或溝槽或其組合的圖案化襯底。
22. 如權利要求1的方法，其中所述含矽膜選擇性地形成在所述襯底 的暴露含矽表面上。
23. 如權利要求1的方法，其中所述含矽膜非選擇性地形成在所述襯 底上。
24. —種處理襯底的系統，包括處理室，配置用於容納其上形成有氧化物層的襯底； 耦合至所述處理室的遠程等離子體源，配置用於激發含氫氣體； 氣體供應管線，配置用於使氣體流入所述處理室； 熱源，配置用於加熱所述襯底；以及控制器，配置用於使所述熱源將所述襯底加熱至小於約90(TC的第 一溫度，並使所述氣體供應管線將受激含氫氣體流至所述處理室，以使被 加熱至所述第一溫度的所述襯底暴露於所述受激含氫氣體；以及使所述熱 源將所述襯底加熱至不同於所述第一溫度的第二溫度，並使含矽氣體流至 所述處理室，以使被加熱至所述第二溫度的所述襯底暴露於所述含矽氣 體。
25. 如權利要求24的系統，其中所述處理室配置用於容納1-200個襯底。
26. 如權利要求24的系統，其中所述遠程等離子體源包括微波等離子 體源、RF等離子體源或利用光輻射的等離子體源。
27. —種包含用於在處理器上執行的程序指令的計算機可讀介質，當 所述處理器執行所述程序指令時，導致襯底處理設備進行如權利要求1所 述的方法中的步驟。
全文摘要
一種用於處理襯底的方法和系統，包括在處理室中提供襯底，所述襯底包括形成在其上的氧化物層；在耦合至所述處理室的遠程等離子體源中激發含氫氣體；在低於約900℃的第一襯底溫度下，將所述襯底暴露於受激含氫氣體流，以將所述氧化物層從所述襯底去除。然後在不同於所述第一襯底溫度的第二襯底溫度下保持所述襯底，並且在所述第二襯底溫度下將含矽膜形成在所述襯底上。
文檔編號H01L21/302GK101151712SQ200680010824
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月23日 優先權日2005年3月31日
發明者吳昇昊, 安東尼·迪樸, 艾倫·約翰·利思 申請人:東京毅力科創株式會社