[发明专利]用于对暴露的硅表面进行选择性氧化的设备和方法

权利要求书

1.一种用于对暴露的硅表面进行选择性氧化的设备，所述设备包括：

具有多个壁的处理腔室，所述处理腔室具有第一入口连接件和第二入口连接件，其中所述多个壁界定所述处理腔室内的处理区域；

能量源，所述能量源被安置成将辐射能输送至所述处理区域；

基板支撑件，所述基板支撑件位于所述处理腔室内以用于支撑基板；

氢源，所述氢源与所述处理腔室的所述第一入口连接件流体连通；

热源，所述热源与所述氢源和所述处理区域连接，所述热源安置在所述氢源与所述处理区域之间并且被配置为活化来自所述氢源的氢气以产生活性氢气；

远程等离子体源，所述远程等离子体源与所述处理腔室的所述第二入口连接件流体连接；和

氧源，所述氧源与所述远程等离子体源流体连接，

其中所述远程等离子体源被配置为形成含氧远程等离子体，并且所述设备被配置为使所述基板暴露于包含所述活性氢气和所述远程等离子体的活性处理气体以氧化所需量的硅，其中所述活性处理气体氧化硅表面并还原金属表面。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述热源是热线设备，所述热线设备流体连通在所述氢源与所述处理腔室之间。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述热源将所述氢源连接至所述处理腔室的所述第一入口连接件。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述热源是热线设备。

5.如权利要求1所述的设备，其中与所述氢源的流体连通包括管件，所述管件包括惰性材料。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述能量源产生导向所述基板支撑件的辐射能。

7.如权利要求6所述的设备，其中所述能量源是热灯。

8.如权利要求6所述的设备，其中所述能量源是激光退火系统。

9.如权利要求1所述的设备，其中所述远程等离子体源是感应耦合远程等离子体源。

10.如权利要求1所述的设备，进一步包括与所述远程等离子体源耦接的惰性气体源。

11.如权利要求1所述的设备，其中所述远程等离子体源安置在所述氧源与所述处理腔室之间。

12.如权利要求11所述的设备，其中所述远程等离子体源是感应耦合远程等离子体源。

13.如权利要求1所述的设备，进一步包括在所述基板支撑件中形成的电阻加热元件。

14.一种用于对非金属表面进行选择性氧化的方法，所述方法包括：

在处理腔室中定位基板，其中将所述处理腔室维持在低于800℃的温度下；

使氢气流动接近热线设备以产生活性氢气；

使所述活性氢气通过第一入口流入所述处理腔室中；

产生含氧远程等离子体，其中与氧相比，氢包括至少70％原子百分比；

使所述远程等离子体通过第二入口流入所述处理腔室中；

在所述处理腔室中将所述远程等离子体与所述活性氢气混合，以产生活性处理气体；

使所述基板暴露于所述活性处理气体以氧化所需量的硅，其中所述活性处理气体氧化硅表面并还原金属表面；和

冷却所述基板。

15.如权利要求14所述的方法，其中氢包括所述活性处理气体的至多95％原子百分比。

16.如权利要求14所述的方法，进一步包括在产生含氧远程等离子体之前将所述基板浸泡在氢中。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述浸泡处理维持在600℃与800℃之间的温度下达至少45秒。