[发明专利]半导体装置的制作方法

说明书

本发明揭露一种半导体装置的制作方法。提供一两步骤缺陷减少烘烤的方法和结构，其接着是高温磊晶层成长。在各种实施例中，将半导体晶圆载入至处理腔室内。当半导体晶圆载入在处理腔室中时，在第一压力和第一温度下进行第一预磊晶层(Pre‑epitaxial Layer)沉积烘烤制程。在一些实例中，在第一预磊晶层沉积烘烤制程后，在第二压力和第二温度下进行第二预磊晶层沉积烘烤制程。在一些实施例中，第二压力和第一压力不同。例如：在第二预磊晶层沉积烘烤制程后，且当在成长温度时，将前驱物气体导入处理腔室，以沉积磊晶层在半导体晶圆上。

技术领域

本发明是关于一种半导体装置的制作方法，特别是关于一种磊晶成长的方法和其结构。

背景技术

电子产业已经历对较小且较快的电子装置需求不断增加的时期，此类电子装置可同时支持大量的持续增加的复合且复杂的功能。据此，在半导体产业中，有一个制造低成本、高效能和低功率集成电路持续的趋势。迄今，通过缩小半导体集成电路尺寸(即，最小化特征尺寸)已达成这些目标的大部分，且借以改善生产效率并降低相关成本。然而，此尺寸缩小亦对半导体制程增加了复杂度。因此，为实现半导体集成电路和装置的持续前进，需要半导体制程和科技中的同样进步。

举例而言，当先前的半导体科技世代相对地可较容忍缺陷及/或其他晶圆的不均匀性时，集成电路的持续缩小对缺陷的数量和尺寸，甚至对晶圆的均匀性已设置更严格的限制条件，使可为高品质的材料层和装置所接受。在各种例示中，磊晶层的成长已用以形成用于半导体装置制作的各种材料层。然而，在至少一些已知的制程中，于磊晶层成长后留下的磊晶层缺陷(例如在磊晶层成长期间所形成)的数目及/或尺寸可能不太适合用于先进半导体装置和电路的制作。在一些实例中，磊晶成长层的不均匀性对装置及/或电路制作亦是有问题的。

因此，已知技术尚未被证实可在各方面完全令人满意。

发明内容

本发明的目的是提供磊晶成长的方法和结构，借以提供具有缺陷数目少的均匀磊晶层。

本发明的一方面是提供半导体装置的制作方法，其包含：载入半导体晶圆至处理腔室内；当半导体晶圆载入至处理腔室内时，第一预磊晶层沉积烘烤制程是在第一压力和第一温度下进行；在第一预磊晶层和沉积烘烤制程后，接着在第二压力和第二温度下进行第二预磊晶层沉积烘烤制程，其中第二压力和第一压力不同；以及在第二预磊晶层和沉积烘烤制程后，当在成长温度下，导入前驱物气体至处理腔室内，以沉积磊晶层在半导体晶圆上，其中该成长温度与该第一温度和第二温度不同。

本发明的另一方面是提供半导体装置的制作方法，其包含：在沉积磊晶层之前，进行半导体晶圆的两步骤烘烤制程(例如当半导体晶圆放置在处理腔室内)；以及进行了两步骤烘烤制程后，在一第一温度下沉积磊晶层在半导体晶圆上，其中前述的两步骤烘烤制程包含：在第一压力下进行的第一烘烤步骤，以及在与第一压力不同的第二压力下进行的第二烘烤步骤，第一烘烤步骤移除第一污染物，且第二烘烤步骤移除第二污染物，该第一烘烤步骤和该第二烘烤步均在不同于该第一温度的一第二温度下进行。

本发明的又一方面是提供半导体装置的制作方法，其包含：载入半导体晶圆至处理腔室内；对处理腔室进行第一吹驱，并将处理腔室温度升高至第一烘烤温度；在第一吹驱后，在第一烘烤压力和第一烘烤温度与氢气环境中进行第一烘烤制程，第一烘烤制程移除碳污染：于第一烘烤制程后，在第二烘烤压力和第二烘烤温度与氢气环境中进行第二烘烤制程，其中第二烘烤压力低于第一烘烤压力，第二烘烤制程移除氧污染；在第二烘烤制程后，在成长压力和成长温度下，通过在半导体晶圆上流过硅烷和氯化氢气体，来沉积磊晶层在半导体晶圆上；在磊晶层沉积的操作后，接着对处理腔室进行第二吹驱，将处理腔室的温度降至室温。

根据上述，本发明提出一种可有效减少缺陷数的两步骤缺陷减少烘烤制程，接着进行可进一步减少缺陷的高温磊晶层成长制程，以提供具有极少缺陷数的均匀磊晶层。

附图说明