[發明專利]利用高密度低能量等離子體進行的對半導體表面的界面處理

有效

• 申請號: 201480054614.6
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN105593972B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: A·奈納尼;B·N·佐普;L·多弗;S·勞弗;A·布蘭德;M·亞伯拉罕;S·德稀穆克
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/302;H01L21/56
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 黃嵩泉

1.一種用于處理半導體工件的方法，所述半導體工件具有表面，所述方法包含以下步驟：

將電子束引導至腔室的處理區域中，所述腔室包含所述半導體工件，所述電子束在傳播方向上傳播通過所述處理區域，所述傳播方向總體上平行于所述表面的平面；

將工藝氣體引入所述腔室中，所述工藝氣體包含下列各項中的至少一者：(a)清潔物質前體、(b)鈍化物質前體、(c)氧化物還原物質前體；

在所述表面中形成下列各項中的至少一者：(a)包含III-V族化合物半導體材料的N-MOS區域、(b)包含Ge或含Ge材料的P-MOS區域，其中所述在所述表面中至少形成N-MOS區域的步驟包含以下步驟：

執行第一操作，所述第一操作包含：在所述表面的所述N-MOS區域中外延生長含Ge的材料；

執行第二操作，所述第二操作包含：在所述表面的所述N-MOS區域中外延生長含III-V族化合物的材料；

依次地重復所述第一操作與所述第二操作；

在每一次外延生長Ge材料的第一操作之后且在每一次外延生長III-V族化合物材料的第二操作之前，執行包含以下步驟的軟性等離子體表面處理工藝：

(a)將電子束引導至腔室的處理區域中，所述腔室包含所述半導體工件，所述電子束在傳播方向上傳播通過所述處理區域，所述傳播方向總體上平行于所述表面的平面；以及

(b)將工藝氣體引入所述腔室中，所述工藝氣體包含表面處理前體。

2.如權利要求1所述的方法，所述方法進一步包含以下步驟：將所述腔室中的等離子體的離子能量等級維持為低于所述表面的材料的束縛能。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述工藝氣體包含：含氮的鈍化物質前體氣體。

4.如權利要求1所述的方法，其中所述工藝氣體包含：含氫的原生氧化物去除物質前體氣體。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述工藝氣體包含清潔物質前體氣體，所述清潔物質前體氣體包含HBr或HCl中的至少一者。

6.如權利要求1所述的方法，所述方法進一步包含以下步驟：將RF偏置功率耦接至所述工件；以及調整所述RF偏置功率的等級，以朝向所述表面的材料的束縛能增加所述處理區域中的等離子體的離子能量的等級。

7.如權利要求6所述的方法，所述方法進一步包含以下步驟：使所述工件暴露于所述等離子體，直到已從所述表面去除了選擇數量的原子層為止。

8.如權利要求1所述的方法，其中在所述表面中至少形成P-MOS區域的步驟包含以下步驟：

在所述表面中外延生長包含下列各項中的至少一者的材料：(a)Ge或(b)Ge與Si。

9.如權利要求1所述的方法，其中所述工藝氣體包含原生氧化物去除物質前體氣體，并且所述方法進一步包含以下步驟：在所述表面上沉積界面氧化物層。

10.一種用于處理半導體工件的方法，所述半導體工件具有表面，所述方法包含以下步驟：

在所述表面中形成凹部；

在軟性等離子體處理工藝中清潔所述凹部的被暴露的部分，所述軟性等離子體處理工藝包含：

(a)將電子束引導至腔室的處理區域中，所述腔室包含所述半導體工件，所述電子束在傳播方向上傳播通過所述處理區域，所述傳播方向總體上平行于所述表面的平面；以及

(b)將工藝氣體引入所述腔室中，所述工藝氣體包含表面處理前體。

11.如權利要求10所述的方法，其中所述凹部包含P-MOS凹部，并且所述方法進一步包含以下步驟：在所述P-MOS凹部中生長Ge材料或含Ge材料的外延層。

12.如權利要求10所述的方法，其中所述凹部包含N-MOS凹部，并且所述方法進一步包含以下步驟：在所述N-MOS凹部中生長III-V族化合物材料的外延層。

13.一種用于制造半導體結構的方法，包含以下步驟：

蝕刻半導體工件以形成具有表面的半導體結構，所述表面由層覆蓋，所述層包含氧化物或氮化物中的至少一者；

蝕穿所述層以形成至所述表面的觸點開口；

清潔通過形成所述觸點開口而暴露的所述表面的區域，所述清潔步驟包含以下步驟：

(a)生成電子束，所述電子束平行于所述工件的平面而傳播通過處理區域，所述處理區域覆在所述表面上方；

(b)將清潔物質前體工藝氣體引入所述處理區域中以在所述處理區域中形成等離子體；以及

在所述觸點開口中沉積金屬。