[发明专利]半导体设备制造中材料去除和表面处理的整合

权利要求书

1.一种用于处理工件的方法，所述工件包括半导体材料，所述方法包括在所述工件上进行基于有机自由基的表面处理工艺以保护工件免受氧化，所述基于有机自由基的表面处理工艺包括：

使用第一腔室中诱导的等离子体生成一种或多种物质；以及

将一种或多种烃分子与一种和多种物质混合以在从等离子体的下游流动处形成混合物，所述混合物包括一种或多种有机自由基。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在第二腔室中将所述半导体材料的无氧化表面暴露于所述混合物，使得在一段时间期间保护所述无氧化表面免受表面氧化。

3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括在所述基于有机自由基的表面处理工艺之前，在所述半导体材料上进行天然氧化物去除工艺以形成所述无氧化表面。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括在所述基于自由基的表面处理工艺之前，在所述半导体材料上进行清洁工艺以去除所述半导体材料的损伤层。

5.根据权利要求2所述的方法，进一步包括在进行所述基于有机自由基的表面处理工艺之后，进行外延膜沉积工艺以在所述无氧化表面的顶部沉积外延膜。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括在外延膜沉积工艺之前，使用高温预退火步骤从所述工件上去除所述有机自由基。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体材料包括硅。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体材料包括硅锗。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种烃分子具有C_nH_2n+2的化学式，其中n大于或等于1和小于或等于10。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种烃分子具有C_nH_2n的化学式，其中n大于或等于2和n小于或等于10。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种有机自由基包括CH₃自由基。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于有机自由基的表面处理工艺导致至少一部分半导体材料的甲基化。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种物质通过所述第一腔室中的工艺气体中诱导的等离子体生成。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述工艺气体包括惰性气体。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述惰性气体为氦气。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述工艺气体包括氢气并且所述物质包括氢自由基。

17.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法包括使用将所述第一腔室与所述第二腔室分开的隔栅过滤所述一种或多种物质。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法包括在所述第一腔室中将所述一种或多种烃分子与所述一种和多种物质混合。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法包括在所述第二腔室中将所述一种或多种烃分子与所述一种和多种物质混合。

20.一种处理半导体工件的方法，所述半导体工件包括硅或硅锗的半导体材料，所述方法包括：

通过用感应耦合的等离子体源在惰性气体中诱导等离子体而在等离子体腔室中的惰性气体中生成一种或多种激发的物质；

在第一腔室的外部和在来自第一腔室的下游流动处通过将一种或多种烃分子与所述激发的物质混合生成一种或多种有机自由基以产生混合物，所述混合物包括一种或多种有机自由基；以及

将所述半导体材料的无氧化表面暴露于所述有机自由基。