[发明专利]用于深沟槽内的低温选择性外延的方法及设备

说明书

本公开内容一般地涉及用于在半导体器件上形成外延层的群集工具和方法。在一个实施方式中，群集工具包括传送腔室、耦接到传送腔室的预清洁腔室、耦接到传送腔室的等离子体清洁腔室、耦接到传送腔室的沉积腔室、耦接到传送腔室的蚀刻腔室及耦接到传送腔室的热处理腔室。

技术领域

本公开内容的实施方式一般地涉及半导体制造工艺领域，尤其是，涉及用于形成半导体器件的沉积含硅膜的群集工具和方法。

背景技术

低温外延具有具非常高程度掺杂剂活化的产生外延膜的明显优点。具有高度掺杂剂活化的外延膜可以对于CMOS制造工艺中的接触应用是有用的，其中热预算需要在特定温度或低于特定温度，以在中段(middle-of-line(MOL))制造工艺中保持高K金属栅极堆叠，特定温度诸如450摄氏度。

需要在本领域中整合用于生长含磷硅层的低温外延，以能够减少nMOS晶体管的接触电阻的量级。

发明内容

本公开内容一般地涉及用于在半导体器件上形成外延层的群集工具和方法。在一个实施方式中，群集工具包括传送腔室、耦接到传送腔室的预清洁腔室、耦接到传送腔室的等离子体清洁腔室、耦接到传送腔室的沉积腔室、耦接到传送腔室的蚀刻腔室及耦接到传送腔室的热处理腔室。

在另一实施方式中，群集工具包括耦接到负载锁定腔室的传送腔室、耦接到传送腔室的第一清洁腔室、耦接到该传送腔室的第二清洁腔室、耦接到该传送腔室的外延沉积腔室、耦接到传送腔室的蚀刻腔室及耦接到传送腔室的热处理腔室，所述第一清洁腔室包括电容耦合等离子体源和耦接到偏压RF电源的基板支撑件，该第二清洁腔室包括电感耦合等离子体源，所述外延腔室包括与液体前驱物源流体连通的液体蒸发器。

附图说明

以上简要概述、以及下文将详细讨论的本公开内容的实施方式可通过参照所附图式绘示的本公开内容的实施方式来理解。然而，应当注意的是，所附图式仅绘示了本公开内容的典型实施方式，因而所附图式不应被视为对本发明的范围的限制，因为本公开内容可允许其他等同有效的实施方式。

图1是图解根据本公开内容的一个实施方式的形成外延层的方法的流程图。

图2是可用于执行图1中所见的清洁工艺的处理腔室的截面图。

图3是可用于执行图1中所见的清洁工艺的等离子体清洁腔室的截面图。

图4是可用于执行图1中所见的外延工艺的热处理腔室的截面图。

图5是可用于执行图1中所见的蚀刻工艺的ICP等离子体腔室的截面图。

图6是可用于基板的温度控制处理的处理系统的示意性截面图。

图7是可以用于完成图1流程图的处理系统的示意性俯视图。

为了便于理解，尽可能地，使用了相同的附图标号标示附图中共通的元件。为求清楚，图式未依比例绘示且可能被简化。考虑到，在没有进一步地描述下可以将一个实施方式的元件与特征有利地并入其他实施方式中。

具体实施方式

图1是图解根据本公开内容的一个实施方式的形成外延层的方法的流程图100。该方法在方块102开始，其中预清洁基板。基板可以是晶片或具有原生氧化物的任何物品。基板可以含有单晶表面和/或含有为非单晶的一个次生(secondary)表面，诸如，多晶或非晶形(amorphous)表面。单晶表面可包括裸晶体基板或通常由诸如硅、锗、硅锗或硅碳的材料制成的沉积单晶层。多晶或非晶形表面可包括：介电材料，诸如氧化物或氮化物，特别是氧化硅或氮化硅；以及非晶硅表面。