[发明专利]与高选择性氧化物移除及高温污染物移除整合的外延系统

说明书

在一个实施方案中，处理系统包括第一转移腔室、第二转移腔室、过渡站、第一等离子体腔室、及装载锁定腔室，第一转移腔室耦接到至少一个外延处理腔室，过渡站设置于第一转移腔室与第二转移腔室之间，第一等离子体腔室耦接至第二转移腔室，以用于从基板的表面移除氧化物，装载锁定腔室耦接至第二转移腔室。过渡站连接到第一转移腔室与第二转移腔室，并且过渡站包括用于从基板的表面移除污染物的第二等离子体腔室。

技术领域

本公开的实施方案通常关于用于清洁基板的表面的设备及方法。

背景技术

在硅及其他半导体基板中且在硅及其他半导体基板上形成集成电路。在使用单晶硅的情况中，通过从熔融的硅浴中生长晶锭，然后将固化的晶锭锯成多个基板来制造基板。然后，可以在单晶硅基板上形成外延硅层，以形成可以被掺杂或未掺杂的无缺陷的硅层。半导体装置(例如，晶体管)可以从外延硅层中制成。所形成的外延硅层的电性质通常优于单晶硅基板的性质。

当暴露于典型的基板制造设施环境条件时，单晶硅与外延硅层的表面容易受到污染。举例而言，由于基板的操作及/或对于在基板处理设施中的周围环境的暴露，在沉积外延层之前可以在单晶硅表面上形成原生的氧化物层。此外，存在于周围环境中的外来的污染物(例如，碳与氧物质)可以沉积在单晶表面上。在单晶硅表面上的原生的氧化物层或污染物的存在对于随后在单晶表面上形成的外延层的质量有负面的影响。因此，期望预先清洁基板，以为了在外延层于基板上生长之前移除表面氧化及其他的污染物。然而，经常在一或多个独立的真空处理腔室中进行预先清洁处理，这可能增加基板操作时间，并增加将基板暴露于周围环境的机会。

因此，在本领域中需要提供一种改善的基板处理系统，以用于在执行外延沉积处理之前清洁基板表面，而最小化基板操作时间以及对于周围环境的暴露。

发明内容

本公开描述一种真空处理系统，包括第一转移腔室、第二转移腔室、等离子体氧化物移除腔室、等离子体污染物移除腔室、及装载锁定腔室，第一转移腔室耦接到至少一个膜形成腔室，等离子体氧化物移除腔室耦接至第一或第二转移腔室，等离子体污染物移除腔室耦接至第一或第二转移腔室，装载锁定腔室耦接至第二转移腔室。

本文亦描述一种处理基板的方法，包含以下步骤：通过包括将基板暴露于包含NF₃及HF的处理气体的处理而从基板移除氧化物；通过包括将基板暴露于氢自由基的处理而从基板移除碳氢化合物污染物；以及通过外延处理在基板上形成膜。

本文亦描述一种真空处理设备，包含第一转移腔室、耦接至第一转移腔室的至少一个气相外延腔室、耦接至第一转移腔室的等离子体氧化物移除腔室、及耦接至第一或第二转移腔室的等离子体驱动污染物移除腔室，等离子体氧化物移除腔室包含喷头、第一气体入口、第二气体入口、及基板支撑件，喷头具有混合腔室与气体分配器，第一气体入口穿过喷头的一部分形成，并与混合腔室流体连通，第二气体入口穿过喷头的一部分形成，并与混合腔室流体连通，基板支撑件具有基板支撑表面以及嵌入于基板支撑件中的冷却通道，等离子体污染物移除腔室包含等离子体源及基板支撑件，所述基板支撑件可操作以将设置在所述基板支撑件上的基板加热至在摄氏25度与摄氏650度之间的温度。