[发明专利]干式蚀刻以及外延沉积工艺及装置

权利要求书

1.一种外延沉积方法，包含：

导入具有氧化层的基材至处理室中；

导入气体混合物至等离子体腔室中，其中所述气体混合物包括氨气 （NH₃）与三氟化氮（NF₃）；

激发所述气体混合物以在所述腔室中形成活性气体的等离子体，其中 所述活性气体包括氟化铵（NH₄F）或氟化氢铵(NH₄F·HF)；

导入所述活性气体至所述处理室中；

使所述基材与所述活性气体反应以形成挥发薄膜，当所述基材与所述 活性气体反应时，同时使所述基材维持在低于65°C的温度；

将所述基材升高至非常接近热气体分配板的退火位置上，以加热所述 基材至至少为75°C的第一温度，以蒸发所述挥发薄膜，进而通过移除所 述氧化层暴露出所述外延表面；

降低在所述外延表面处形成的氧、氟、氯和氮的水平；以及

在所述外延表面上形成外延层，所述外延表面在外延沉积期间具有介 于450℃至1150℃之间的温度。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述等离子体未接触所述基材。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述等离子体腔室与所述处理室分 开。

4.如权利要求1所述的方法，其中形成所述外延层的步骤包含移动所 述基材至外延沉积反应器中而不将所述基材暴露于环境空气。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述等离子体腔室、所述处理室以 及所述外延沉积反应器是真空连接至多腔体工艺系统。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一温度至少为100°C。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一温度介于100°C至200°C 之间。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述挥发薄膜包含六氟硅酸铵 （ammonium hexafluorosilicate,(NH₄)₂SiF₆）。

9.一种多腔体设备，包含：

外延沉积反应器；

干式蚀刻处理器，其与所述外延沉积反应器间是真空紧密连接，所述 干式蚀刻处理器包含：

处理室，用以固定基材；以及

等离子体腔室，用以于远离所述处理室处形成等离子体，其中所 述等离子体腔室耦接至数个提供氨气（NH₃）与三氟化氮（NF₃）的源， 所述干式蚀刻处理器用以形成活性气体以及形成氢气等离子体，所述 活性气体包括氟化铵（NH₄F）或氟化氢铵(NH₄F·HF)，所述氢气等离 子体用以降低基板的表面上的氧、氟、氯和氮的水平；

加热元件，所述加热元件耦接到气体分配板，所述加热元件可被激励 以加热所述气体分配板、并且将所述基板的外延表面加热到介于450℃至 1150℃之间的温度；以及

传送机械手臂，以由所述干式蚀刻处理器传送基材至所述外延沉积反 应器中。

10.如权利要求9所述的多腔体设备，其中所述处理室包含基材支持 件，所述基材支持件具有一个或多个可冷却基材的流体通道；以及盖组件 的至少下部分，其与所述等离子体腔室间流体连通，所述盖组件的下部分 用以对流加热所述基材。

11.如权利要求10所述的多腔体设备，其中所述等离子体腔室包含 第一电极以及第二电极，第一电极耦接射频源（radio frequency source）、 微波源或直流电源，且所述第二电极接地并与所述盖组件的下部分间流体 连通。

12.如权利要求11所述的多腔体设备，其中所述支持组件可在所述 腔体中接近所述盖组件的下部分的加热位置，与远离所述盖组件的下部分 的蚀刻位置间移动。

13.如权利要求12所述的多腔体设备，其中所述支持件包含具有第 一与第二端的基材支持表面，以及一个或多个气体通道，所述气体通道是 与所述第一端以及位在所述第二端的洁净气体源或真空源流体连通。