[发明专利]于外延生长之前预清洁基板表面的方法和设备

说明书

本发明的实施方式大体涉及从基板表面移除污染物和原生氧化物的方法。方法一般包括利用等离子体工艺移除设置于基板表面上的污染物，并接着通过利用远程等离子体辅助干式蚀刻工艺清洁基板表面。

技术领域

本发明的实施方式大体涉及从基板表面移除污染物和氧化物的方法和设备。

背景技术

集成电路形成于硅和其他半导体基板中以及形成于硅和其他半导体基板上。在单晶硅的情形中，通过从熔融硅的浴(bath)生成锭并接着将固化的锭切成多个晶片来制造基板。接着可在单晶硅晶片上形成外延硅层以形成可为掺杂的或未掺杂的无缺陷硅层。由外延硅层制造诸如晶体管之类的半导体装置。所形成的外延硅层的电学性质通常优于单晶硅基板的性质。

当暴露于一般的晶片制造设施周围条件时，单晶硅和外延硅层的表面易受到污染物影响。举例而言，原生氧化物层可在外延层沉积之前形成于单晶硅表面上。此外，存在于周围环境中的污染物会沉积于单晶表面上。单晶硅表面上存在的原生氧化物层或污染物负面地影响后续形成于单晶表面上的外延层的品质。虽然目前的清洁方法从单晶硅表面移除了某些原生氧化物和污染物，但仍然残留某些污染物。

因此，需要清洁基板表面的方法和设备，特别是在执行外延沉积工艺之前清洁基板表面的方法和设备。

发明内容

本发明的实施方式大体涉及从基板表面移除污染物和原生氧化物的方法。方法一般包括利用等离子体工艺移除设置于基板表面上的污染物，并接着通过利用远程等离子体辅助干式蚀刻工艺清洁基板表面。

在一个实施方式中，披露清洁基板的表面的方法。方法包括从基板的表面移除污染物、接着通过利用等离子体蚀刻工艺清洁基板的表面、并在基板的表面上形成外延层，其中通过还原工艺移除污染物，且其中在等离子体蚀刻工艺过程中使用至少一种处理气体。

在另一个实施方式中，披露在基板的表面上形成外延层的方法。方法包括从基板的表面移除污染物、接着通过利用等离子体蚀刻工艺清洁基板的表面、并接着在基板的表面上形成外延层，其中通过还原工艺移除污染物。

在另一个实施方式中，披露清洁基板的表面的方法。方法包括从基板的表面移除污染物、通过利用等离子体蚀刻工艺清洁基板的表面、并在基板的表面上形成外延层，其中通过还原工艺移除污染物，且其中在等离子体蚀刻工艺过程中使用的处理气体的至少一者包括氟。

在另一个实施方式中，披露在基板的表面上形成外延层的设备。设备包括第一处理腔室，第一处理腔室耦接至第一传送腔室，其中第一处理腔室被配置成执行还原工艺以从基板的表面移除污染物；清洁腔室，清洁腔室耦接至第一传送腔室，其中清洁腔室被配置成执行等离子体蚀刻工艺以移除氧化物层；第二传送腔室，第二传送腔室通过第二处理腔室耦接至第一传送腔室；和多个第三处理腔室，多个第三处理腔室耦接至第二传送腔室，其中多个第三处理腔室被配置成将外延层沉积于基板的表面上。

附图说明

可通过参照实施方式(一些实施方式描绘于附图中)来详细理解本发明的上述特征以及以上简要概述的有关本发明更具体的描述。然而，需注意附图仅描绘本发明的典型实施方式，因此附图不被视为对本发明范围的限制，因为本发明可允许其他等效的实施方式。

图1描绘根据本发明的一个实施方式的处理顺序。

图2是根据本发明的一个实施方式的处理腔室的截面图。

图3是根据本发明的一个实施方式的另一处理腔室的截面图。

图4是根据本发明的一个实施方式的另一处理腔室的截面图。

图5是根据本发明的一个实施方式的清洁腔室的截面图。

图6描绘根据本发明的实施方式能用于完成图1中所示的处理顺序的处理系统。