氧化锗预清洁模块和方法技术

本发明专利技术涉及氧化锗预清洁模块和方法。在一些实施方案中，一种用于集成电路制造的方法包括从衬底的表面去除氧化物材料，其中所述表面包括硅和锗。去除所述氧化物材料包括将含卤素的预清洁材料沉积在含氧化硅的表面上，并且升华所述含卤素的预清洁材料的一部分以暴露所述表面上的硅。将钝化膜沉积在暴露硅上。所述钝化膜可包括氯。所述钝化膜可防止硅表面受来自稍后升华的化学物质污染，稍后升华可在高于较早升华的温度下。随后，使所述含卤素的预清洁材料的剩余部分和所述钝化膜升华。随后可将如导电材料的目标材料沉积在衬底表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路的制造，具体而言涉及用于预清洁衬底表面的方法和设备。
技术介绍
集成电路的制造常常会涉及在衬底表面上一个或多个材料层的形成。这些材料层可包括例如单晶、多晶和/或无定形材料层。材料层的形成可使用各种薄膜沉积技术来实现，所述技术包括各种物理(例如，物理溅射)和/或化学(例如，化学气相沉积、原子层沉积和/或外延沉积)沉积技术。举例来说，衬底表面上的单晶材料形成可使用如用于单晶半导体材料(例如，单晶硅)的形成的外延沉积工艺进行。衬底表面上居间材料(例如，天然氧化物层，如硅-锗衬底上包含硅和锗的氧化物材料层)的存在可能干扰在所述衬底表面上所需材料层的形成。举例来说，居间材料可能造成在所需材料层的结构中引入增加数目的缺陷，和/或可能不利地影响所需材料层的电性能。在一些实施方案中，如天然氧化物材料的居间材料可能由于在集成电路制造工艺程期间将衬底暴露于氧(例如，在制造系统之间转移衬底期间暴露于周围空气，和/或暴露于制造系统内的残余氧化剂)而在衬底表面上形成。因此，对用于在衬底表面上形成高质量层的工艺存在持续需要。
技术实现思路
一种用于集成电路制造的方法可包括从衬底的表面去除氧化物材料，其中表面包括硅和锗。去除氧化物材料可包括将含卤素的预清洁材料沉积在表面上，并且使含卤素的预清洁材料的一部分升华以暴露表面上的硅。可将钝化材料沉积在暴露硅上。在一些实施方案中，>钝化材料包含氯。一种用于集成电路制造的方法可包括从衬底的表面去除氧化物材料，其中衬底包括硅和锗。去除氧化物材料可包括将含氯的钝化材料沉积在衬底的表面上，并且使含氯的钝化材料升华而实质上不蚀刻衬底。一种用于集成电路制造的方法可包括从衬底的表面去除含锗的氧化物材料，其中衬底包括锗。去除含锗的氧化物材料可包括由含锗的氧化物材料形成含卤素和锗的预清洁材料，并且使含卤素和锗的预清洁材料升华。附图说明参照某些实施方案的图式来描述本公开的各种特征、方面和优势，所述图式意图示出某些实施方案而不限制本专利技术。图1示出衬底表面预清洁工艺的实例。图2示出设备的实例，所述设备被配置来进行衬底表面预清洁工艺。图3示出暴露于不同衬底表面预清洁工艺的衬底的界面含氧量。图4示出暴露于不同衬底表面预清洁工艺的衬底的表面粗糙度。具体实施方式本文所述的各种实施方案涉及一种用于从衬底的暴露表面去除氧化物材料的预清洁工艺。应理解，所得的预清洁表面可提供促进材料的高质量层的稍后形成(如硅的外延生长)的表面。在一些实施方案中，衬底预清洁工艺被配置来从包含锗的衬底表面，包括包含锗或硅和锗两者的衬底表面去除氧化物材料。在一些实施方案中，衬底表面可包含处于任何摩尔比的硅和锗两者(例如，Si1-xGex，其中x大于0并且小于1)。举例来说，所述工艺可从硅-锗衬底去除天然氧化物材料。预清洁工艺可包括将预清洁材料沉积在衬底表面上并稍后使预清洁材料挥发，从而从衬底表面去除氧化物材料。去除预清洁材料可包括从衬底去除预清洁材料的一部分或全部。在不受任何特定理论或操作方式限制的情况下，据信为了形成预清洁材料，在预清洁工艺期间流动至反应腔室中的反应物质可与衬底表面上的氧化物材料发生化学相互作用。在一些实施方案中，预清洁材料可包含在反应物质与衬底表面氧化物材料之间的化学反应和/或在反应物质本身之间的化学反应所产生的一种或多种组分。举例来说，用于形成预清洁材料的反应气体可包含卤素，以使得含卤素的反应气体与衬底表面氧化物(例如，氧化硅和氧化锗)发生化学反应以形成预清洁材料，其中一些部分包含卤素和硅，并且其他部分包含卤素和锗。预清洁材料的形成和稍后去除造成表面氧化物的去除，从而在衬底的至少一些部分上留下高质量的无氧化物表面。在一些实施方案中，可在不同时间去除预清洁材料的不同部分。举例来说，在不受任何特定理论或操作方式限制的情况下，预清洁材料可包含在不同温度下挥发的组分，所述挥发导致预清洁材料的第一部分从衬底表面升华，之后第二不同部分升华。举例来说，预清洁材料的包含卤素和硅的部分可具有低于预清洁材料的包含卤素和锗的部分的升华温度，导致在衬底的温度升高时，含卤素和硅的部分挥发，之后含卤素和锗的部分挥发。此外，在不受任何特定理论或操作方式限制的情况下，含卤素和硅的部分的升华可使衬底表面上的硅暴露。据信，使含卤素和锗的部分稍后升华可造成暴露硅的污染和/或再氧化。在一些实施方案中，钝化膜(例如含氯的钝化膜)可形成在暴露硅上，使得在含卤素和锗的预清洁材料的升华期间，钝化膜为硅提供保护屏障。有利的是，这样可提供在含卤素和锗的预清洁材料的升华之后未受或实质上未受污染和/或再氧化的硅表面。钝化膜(例如含氯的钝化膜)可通过将衬底暴露于钝化膜反应气体(例如含氯的气体)来形成。举例来说，可使含氯的气体在预清洁工艺期间流动至反应腔室中以形成含氯的钝化膜。在一些实施方案中，钝化膜可通过将衬底暴露于包含除氯以外的一种或多种卤素(例如，氟、溴和/或碘)的钝化膜反应气体来形成，如以形成含氟、溴和/或碘的钝化膜。在一些实施方案中，钝化膜可通过将衬底暴露于钝化膜反应气体来形成，所述气体包含含氯的组分和包含除氯以外的卤素的一种或多种组分。在一些实施方案中，在含卤素和锗的部分的升华之前形成钝化膜。举例来说，可在所述升华之前将衬底暴露于钝化膜的前驱物。在一些实施方案中，钝化膜前驱物的流动可从较低升华温度部分的升华持续直到较高升华温度部分的升华完成。应理解，衬底的温度可在含硅的预清洁材料的升华与含锗的预清洁材料的升华之间升高。在一些实施方案中，在衬底温度达到含锗的预清洁材料的升华温度之前形成钝化膜。可稍后去除钝化膜和含锗的预清洁材料以提供预清洁的衬底表面。在一些实施方案中，可在用于使含锗的预清洁材料升华的工艺期间去除钝化膜。举例来说，可将衬底加热至用于使含锗的预清洁材料升华的温度，其中这类加热去除含锗的预清洁材料和钝化膜。在一些实施方案中，可将目标材料沉积在预清洁的衬底表面上，包括例如导电材料。导电材料可包括但不限于含半导体的材料(例如，含硅的材料)、含金属的材料或其组合。举例来说，目标材料可包括单晶硅。如本文所使用的，目标材料为直接与预清洁的衬底表面接触而沉积的材料。在一些实施方案中，可将去除氧化物材料的衬底图案化(例如，在其表面上具有如沟槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于集成电路制造的方法，其包括：从衬底的表面去除氧化物材料，其中所述表面包含硅和锗，并且其中去除所述氧化物材料包括：将含卤素的预清洁材料沉积在所述表面上；升华所述含卤素的预清洁材料的一部分以暴露所述表面上的所述硅；和将钝化材料沉积在所述暴露硅上。

【技术特征摘要】
2014.12.30 US 14/586,4381.一种用于集成电路制造的方法，其包括：
从衬底的表面去除氧化物材料，其中所述表面包含硅和锗，并且
其中去除所述氧化物材料包括：
将含卤素的预清洁材料沉积在所述表面上；
升华所述含卤素的预清洁材料的一部分以暴露所述表面上的所
述硅；和
将钝化材料沉积在所述暴露硅上。
2.如权利要求1所述的方法，其中升华所述含卤素的预清洁材
料的所述部分包括将所述衬底的所述表面加热至80℃至150℃的温
度。
3.如权利要求2所述的方法，其还包括在沉积所述含卤素的预
清洁材料之后，使所述衬底的所述表面的温度升高。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述钝化材料包含氯，并且
其中沉积所述钝化材料包括在升高期间使所述衬底暴露于含氯的气
体。
5.如权利要求1所述的方法，其中沉积所述含卤素的预清洁材
料并升华所述部分将含硅及氧的物质从所述表面去除。
6.如权利要求5所述的方法，其还包括在沉积所述钝化材料之
后，升华所述含卤素的预清洁材料的剩余部分以将含锗和氧的物质从
所述表面去除。
7.如权利要求6所述的方法，其中：
升华所述含卤素的预清洁材料的所述部分包含将所述衬底的所
述表面加热至80℃至150℃的温度；并且
升华所述含卤素的预清洁材料的所述剩余部分包含将所述衬底
的所述表面加热至320℃至500℃的温度。
8.如权利要求1所述的方法，其中沉积所述钝化材料包括将所
述衬底暴露于氯气、二氯硅烷和氯化氢中的至少一种。
9.如权利要求8所述的方法，其还包括在升华所述含卤素的预
清洁材料的所述部分期间，将所述衬底暴露于所述氯气、二氯硅烷和
氯化氢中的至少一种。
10.如权利要求1所述的方法，其还包括升华所述钝化材料。
11.如权利要求10所述的方法，其中升华所述含卤素的预清洁
材料的所述剩余部分包括升华所述钝化材料。
12.如权利要求10所述的方法，其中升华所述钝化材料是在1
毫托与50托之间的压力下进行。
13.如权利要求1所述的方法，其中沉积所述含卤素的预清洁材
料包括将所述衬底暴露于通过远程等离子体单元活化的含卤素的气
体。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述含卤素的气体包含三
氟化氮、氟化氢和双原子氟中的至少一种。
15.如权利要求13所述的方法，其中沉积所述含卤素的预清洁
材料还包括将所述衬底暴露于含氢的气体。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述含氢的气体包含氨气。
17.如权利要求15所述的方法，其中将所述衬底暴露于所述含

\t氢的气体包括：
在将所述衬底暴露于所述含氢的气体之前使所述含氢的气体流
过转移管；和
将所述转移管的至少一部分加热至约30℃至约120℃的温度。
18.如权利要求1所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·托尔，M·G·古德曼，
申请(专利权)人：ASMIP控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL