專利名稱：淀積半導體材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及淀積半導體材料的方法。
背景技術(shù)：
存在許多種應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，希望有選擇地將半導體材料淀積到相對于其他表面的半導體表面上。例如，可能希望以外延方式在半導體表面上形成硅層和鍺層之一或形成這兩者。在半導體表面上以外延方式形成半導體材料的現(xiàn)有技術(shù)參照圖1-3作了描述。
圖1示出了處于加工的預備階段的半導體晶圓的片斷10。片斷10包括半導體襯底12。襯底12可包括單晶硅、基本上由單晶硅構(gòu)成或由單晶硅構(gòu)成?？梢韵蚬柚羞m當摻入一種或多種增強導電性的摻雜劑。例如，可以用p型摻雜劑對硅進行本底摻雜，并且，在硅中可形成各個摻雜了導電物質(zhì)的擴散區(qū)(未示出)。為便于解釋后面的權(quán)利要求，將術(shù)語“半導電性襯底”和“半導體襯底”定義為表示任何包含半導體材料的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)包括但不限于半導體晶圓(單獨的，或是包括其他材料的組合)之類的體積較大的半導體材料和半導體材料層(單獨的，或是包括其他材料的組合)。術(shù)語“襯底”是指任何支撐結(jié)構(gòu)，它包括但不限于上述的半導體襯底。術(shù)語“半導體材料”是指包括一種或多種半導體元素的材料，如包含硅與鍺之一或兩者的材料。
在襯底12上形成了電絕緣的材料14。材料14可包括硅以及氧和/或氮、基本上由這些元素構(gòu)成或是由這些元素構(gòu)成。例如，材料14可包括二氧化硅、氮化硅和或氮氧化硅。在所示的例中，襯底12具有上表面13，且在上表面13上直接形成材料14(即材料14與上表面13相接觸)。在材料14上形成圖案，使材料14中的凹口16在襯底12的上表面13上延伸。材料14具有暴露的表面15。
參考圖2，在凹口16內(nèi)和絕緣材料14的表面15上形成半導體材料18。材料18通常包括硅和/或鍺，基本上由這些元素構(gòu)成或是由這些元素構(gòu)成。如果材料18包括硅、基本上由硅構(gòu)成或是由硅構(gòu)成，則可利用二氯甲硅烷、H2和HCl來形成這種材料。二氯甲硅烷提供了硅源。H2參與硅的淀積，并除去正在生長的硅表面上形成的不希望有的氧化物。在材料18能夠在絕緣材料14上形成均勻?qū)又?，用HCl對材料18進行蝕刻。特別地，如圖所示，材料18在絕緣材料14上成核，以在表面15上形成小的孤立區(qū)域。HCl連續(xù)蝕刻這些小的孤立區(qū)域上的材料18，因而，在這些孤立區(qū)域合并成連續(xù)層之前，便已將材料18從這些孤立區(qū)域上除去。也考慮用HCl來除去在表面13上生長的材料18(如圖所示的處于凹口16內(nèi)的材料18)，但是這種消除材料18的方法的速度太慢，以至于不能阻止材料18在凹口16內(nèi)形成材料層。因此，相對于絕緣材料14的表面15，HCl實際上有選擇地將材料18淀積在半導體材料12的表面13上。在現(xiàn)有技術(shù)的某些情況下，可以用Cl2代替HCl。
圖3示出了處于上述外延生長的結(jié)束階段的結(jié)構(gòu)10，并示出相對于絕緣材料14的表面15，已有選擇地在半導體襯底12的表面13上形成了半導體材料18。
圖1至3所示的加工存在的問題是，與不使用HCl進行淀積相比，使用HCl進行淀積大大降低了半導體材料18的淀積速度。因此，希望開發(fā)這樣的淀積工藝相對于非半導體材料的暴露表面，它們能有選擇地在暴露的半導體襯底表面上有選擇地形成半導體材料，并且，它們生長上述材料的速度高于圖1至3中的加工順序所能實現(xiàn)的生長速度。
圖1至3的加工順序是現(xiàn)有技術(shù)的示范性工藝。也已經(jīng)開發(fā)了其他工藝，這些工藝是對圖1至3所述的工藝的變更。例如，在一種變更中，提供了半導體前驅(qū)物(如二氯甲硅烷)和H2，以在半導體襯底的表面和絕緣材料的表面上形成半導體材料18。進行該半導體材料的生長后，提供HCl，以有選擇地將半導體材料從上述絕緣材料表面上除去，同時在半導體襯底表面上留下該半導體材料的層。在某些情況下，將淀積半導體材料、從絕緣材料表面上除去半導體材料、淀積該材料、蝕刻該材料等過程重復多次，以在半導體襯底表面上形成理想厚度的半導體材料。一種特定的現(xiàn)有技術(shù)的方法施用乙硅烷約10秒、施用Cl2約10秒、然后施用H2約10秒，隨后重復該過程多次，以在半導體襯底表面上形成理想厚度的半導體材料。
圖4和圖5示出了在半導體襯底上有選擇地形成以外延方式生長的半導體材料的另一種示范性的現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用。首先參考圖4，晶圓片斷20包括襯底22。襯底22的結(jié)構(gòu)可以與圖1所示的襯底12的結(jié)構(gòu)相同，并因此包含用p型摻雜劑對該單晶硅進行輕度的本底摻雜的單晶硅。襯底22包括上表面23。
隔離區(qū)24在襯底22內(nèi)延伸。隔離區(qū)24可以是淺槽隔離區(qū)，并因此可包括二氧化硅。隔離區(qū)24包括上表面25。
在襯底22的表面23上形成晶體管柵極26。晶體管柵極26包括絕緣材料28、導電材料30和絕緣蓋32。絕緣材料28可包括二氧化硅，并可稱為襯墊氧化物。導電材料30可包括一種或多種金屬、金屬化合物和摻雜導電物質(zhì)的半導體材料(如摻雜導電物質(zhì)的硅)。絕緣蓋32包括硅以及氧和/或氮、基本上由上述元素構(gòu)成或由上述元素構(gòu)成。例如，絕緣蓋32可包括二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅、基本上由這些材料構(gòu)成或由這些材料構(gòu)成。絕緣蓋32包括暴露的上表面33。
沿晶體管柵極26的側(cè)壁設(shè)有各向異性蝕刻的側(cè)壁隔層34。隔層34可包括硅以及氧和/或氮、基本上由上述元素構(gòu)成或由上述元素構(gòu)成。因此，隔層34可包括二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅、基本上由這些材料構(gòu)成或由這些材料構(gòu)成。隔層34具有暴露的表面35。
摻雜了導電物質(zhì)的擴散區(qū)36在襯底22內(nèi)與晶體管柵極26相鄰的地延伸?？梢詫诫s了導電物質(zhì)的擴散區(qū)36和晶體管柵極26一起集成到晶體管器件之中。
參考圖5，相對于絕緣材料24與32的表面25和33，在半導體襯底22的表面23上形成半導體材料38。半導體材料38可包括硅和/或鍺、基本上由上述元素構(gòu)成或?qū)嶋H上由上述元素構(gòu)成，并且，可用與之前圖1至3所述的工藝來形成半導體材料38。因此，可通過淀積半導體前驅(qū)物和蝕刻來形成該半導體材料，其中，上述蝕刻將淀積材料從表面25和33上除去，同時將材料保留在表面23上。從圖5的位置40處可看出，該蝕刻的一個不希望有的后果是使得淀積材料38的外角部變圓。可將變圓的外角部稱為有刻面的角部，它會加速晶體管器件的劣化(常見的后果是p溝道劣化)，并且，如果將摻雜劑注入(或使其透過)半導體材料38，該有刻面的角部也會對注入剖面(implant profile)產(chǎn)生不利影響。例如，有時在形成材料38后進行摻雜而非在形成材料38之前進行摻雜來形成摻雜導電物質(zhì)的擴散區(qū)36。這樣，變圓的有刻面的角部40會對擴散區(qū)36的形成產(chǎn)生不利影響。
圖5的半導體材料38最后可摻入導電物質(zhì)，并可將其集成到與包括柵極26的晶體管器件有關(guān)的高層的源/漏極區(qū)中。
在以上結(jié)合圖1至5所述的加工過程中遇到了許多問題。這樣的問題包括之前所述的有刻面的角部40和緩慢的生長速度。另一個問題是，淀積速度和質(zhì)量對淀積/蝕刻加工過程中使用的腐蝕劑(如HCl)的用量敏感，而這可能會對在制造工序中控制晶圓的吞吐量和質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。例如，有時人們發(fā)現(xiàn)增加10％的HCl氣流將使淀積的半導體材料的生長速度降低約20％。因此，希望開發(fā)出能緩解(最好是消除)上述問題中的某些(或所有)問題的淀積方法。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明包括淀積半導體材料的方法。在反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置了襯底。該襯底包含第一材料和第二材料，其中，第二材料的成分不同于第一材料的成分。第一和第二材料暴露于半導體材料前驅(qū)物，其條件是在源于前驅(qū)物的半導體材料的生長包括生長期之前的停滯期。所述條件還有在第二材料上起始生長期所需的時間比在第一材料上起始生長期所需的時間長。將一定濃度的前驅(qū)物在一定脈沖期間輸入反應(yīng)室。上述脈沖的持續(xù)時間長度足以讓第一材料上生長期基本上發(fā)生，卻不足以讓第二材料上生長期基本上發(fā)生。
另一方面，本發(fā)明包括淀積半導體材料(包括硅和/或鍺)的方法。在反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置了襯底。該襯底具有第一表面和第二表面，其中，第一表面由一種或多種半導體材料構(gòu)成，第二表面由一種或多種電絕緣材料構(gòu)成。將第一表面和第二表面暴露在至少一種前驅(qū)物中，以在襯底上淀積包括硅和/或鍺的物質(zhì)，其中，所述前驅(qū)物是從包含硅的前驅(qū)物與包含鍺的前驅(qū)物構(gòu)成的組中選出的。上述暴露在這樣的條件下進行，其中在第一表面和第二表面上的物質(zhì)淀積包括成核期/生長期動態(tài)特性，并且，在第二表面上起始生長期所需時間比在第一表面上起始生長期所需的時間長。上述暴露的時間足以讓第一表面上生長期基本上發(fā)生，卻不足以讓第二表面上生長期基本上發(fā)生。因此，在第一表面上相對于第二表面有選擇地形成上述物質(zhì)。


參考以下的附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。
圖1是處于現(xiàn)有技術(shù)的工藝過程的預備階段的半導體晶圓片斷的橫截面圖。
圖2示出了處于圖1的階段后的加工階段的圖1中的晶圓片斷。
圖3示出了處于圖2的階段后的加工階段的圖1中的晶圓片斷。
圖4是處于第二種現(xiàn)有技術(shù)的工藝過程的預備階段的半導體晶圓片斷的橫截面圖。
圖5表示圖4的階段之后的加工階段的圖1中的晶圓片斷。
圖6是時間與厚度的關(guān)系曲線，它示出了特定情況下半導體材料在兩個不同表面上的生長動態(tài)特性。
圖7是氣流與時間的關(guān)系圖，它示出了本發(fā)明的一種形態(tài)的示范性加工順序。
圖8是用于本發(fā)明的示范形態(tài)的反應(yīng)室的橫截面圖。
圖9是處于本發(fā)明的示范形態(tài)的加工預備階段的晶圓片斷的橫截面圖。
圖10表示圖9的階段之后的加工階段的圖9中的晶圓片斷。
圖11表示圖10的階段之后的加工階段的圖9中的晶圓片斷。
圖12表示圖11的階段之后的加工階段的圖9中的晶圓片斷。
圖13是處于本發(fā)明的第二實施例的加工預備階段的半導體晶圓片斷的橫截面圖。
圖14表示圖13的階段之后的加工階段的圖13中的晶圓片斷。
圖15表示圖14的階段之后的加工階段的圖13中的晶圓片斷。
圖16表示圖15的階段之后的加工階段的圖13中的晶圓片斷。
圖17表示圖16的加工階段的圖13中的晶圓片斷，該階段與本發(fā)明的一示范形態(tài)相一致。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個方面是認識到淀積的半導體材料在不同表面上的生長動態(tài)特性可以不同，且可以用這一點來在特定的表面上進行有選擇的淀積。
圖6示出了淀積的半導體材料在兩個不同表面上的生長的動態(tài)特性。其中，一個表面為半導體材料(以50標識的線)，另一個表面為絕緣材料(以60標識的線)。該絕緣材料可包括硅以及氧和/或氮(即可包括二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅)。
圖6中，將淀積的半導體材料在表面上的生長速度表示為淀積材料厚度隨時間的變化。顯然，淀積材料在半導體表面(線50)和絕緣材料表面(線60)上的生長動態(tài)特性是類似的，因為兩者在生長期之前均具有延遲期(停滯期)。具體而言，從時間零點開始，淀積材料的厚度并沒有增長，相反，在經(jīng)過停滯期后該厚度才開始增長。半導體材料的生長停滯期與時間T1對應(yīng)，而絕緣材料的生長停滯期與時間T2對應(yīng)。
淀積材料在半導體材料上的生長停滯期遠遠短于其在絕緣材料上的生長停滯期。在示范性的應(yīng)用中，停滯期T1約為2秒，而停滯期T2約為10秒。所采用的淀積條件可對停滯期的特定長度產(chǎn)生影響。例如，如果淀積條件包含半導體前驅(qū)物，且不存在蝕刻材料(如HCl)，則停滯期將相當短。相反，如果存在蝕刻劑，則停滯期將延長。特定的淀積條件將可能使停滯期T1或T2之一的長度超過另一個的長度。這樣，在某些情況下，可縮小T1和T2之間的距離，而在其他情況下，增加T1和T2之間的距離。
據(jù)認為，停滯期T1和T2是由半導體材料的淀積過程中的成核期/生長期的動態(tài)特性造成的。具體而言，最初存在淀積的半導體材料的成核階段，在該階段中，在材料所處的表面上，材料的厚度未發(fā)生增長。然后，該成核期演進為生長期，其中，將生長期定義成淀積材料厚度顯著增長的階段。因此，停滯期T1和T2分別與半導體表面與絕緣材料表面上的成核期持續(xù)時間對應(yīng)，而線50和60分別與半導體材料表面與絕緣材料表面上的生長期對應(yīng)。在某些形態(tài)中，可認為生長期是淀積材料厚度得到線性增長的時期。
可利用絕緣材料表面上的停滯期比半導體表面上的停滯期長這一點來在相對于絕緣材料表面的半導體表面上淀積半導體材料。具體而言，在一段時間內(nèi)，將絕緣材料表面和半導體材料表面均暴露在半導體前驅(qū)物中，然而，該段時間可以比停滯期T1長，但比停滯期T2短。因此，將存在半導體表面上的半導體材料生長，但卻不存在絕緣材料表面上的半導體材料生長。
圖7示出了一種示范性方法。具體而言，圖7示出了脈沖/清除順序的氣流與時間的關(guān)系曲線，該順序可用于在一個半導體表面生長半導體材料。各脈沖對應(yīng)于反應(yīng)室內(nèi)適合的半導體材料前驅(qū)物的達到足夠濃度的流，，用以在半導體表面與絕緣材料表面上生長半導體材料。脈沖期間的時間長度比半導體表面上的生長停滯期長，但短于或等于絕緣材料表面上的生長停滯期(即比圖6所示的T1長，但不長于停滯期T2)。在每個脈沖后，在反應(yīng)室內(nèi)清除半導體材料的前驅(qū)物。
在特定情況下，淀積的半導體材料包括硅和/或鍺，基本上由上述元素構(gòu)成，或由上述元素構(gòu)成。在這樣的情況下，脈沖期間所采用的半導體材料的前驅(qū)物可從以下的組中選出二氯甲硅烷、三氯硅烷、四氯化硅、乙硅烷、硅烷和鍺烷。
用于進行清除的材料可包括任何合適的清除氣體和/或真空。如果采用清除氣體，就它們與反應(yīng)室中暴露的襯底表面的反應(yīng)性質(zhì)而言，這些氣體是惰性的，或者，在某些情況下，這些氣體可以與反應(yīng)室中的一種或多種暴露的材料發(fā)生反應(yīng)。在一些特定情況下，上述清除包括讓氣體流過反應(yīng)室，其中，這樣的氣體包括H2。除H2以外，上述氣體還可包含鹵素成分，如Cl2或氫鹵酸(如HCl)。如果在清除過程中使用了HCl，則在反應(yīng)室中其濃度應(yīng)小于0.1體積百分比。在清除過程中使用含鹵素物質(zhì)是有利的，其原因在于，它能從絕緣表面上除去成核的半導體材料。然而，因為它也會除去半導體表面上淀積的半導體材料，因而它也降低了淀積過程的速度。因此，本發(fā)明也包括某些情況，其中，清除氣體不包含蝕刻劑。在一些情況下，該清除氣體使用了H2，但沒有包括任何鹵素成分，具體而言，上述清除氣體中無任何含氯成分。
如果希望反應(yīng)室中存在含鹵素的材料或其他蝕刻劑，則可在將半導體材料輸入反應(yīng)室的脈沖期間提供這些材料或蝕刻劑，另一方式是(或另外還)在清除過程中提供蝕刻劑。在一些示范性的形態(tài)，在將半導體材料輸入反應(yīng)室的脈沖期間，反應(yīng)室中存在HCl，且其濃度低于0.1體積百分數(shù)。有利之處在于，HCl可除去在絕緣表面上成核的半導體材料。但是，一起引入蝕刻劑與淀積前驅(qū)物的不利之處在于，蝕刻劑將會使淀積過程減速，因此，在某些情況下，有利的做法是不在將半導體材料輸入反應(yīng)室的脈沖期間引入蝕刻劑(例如Cl)。
圖8示出了可在本發(fā)明的特定形態(tài)使用的示范性反應(yīng)設(shè)備70。設(shè)備70包括室72，在室72內(nèi)設(shè)置了襯底支持器74，且如圖所示，該支持器支持一個示范性襯底76。襯底76可以是半導體晶圓(如單晶硅晶圓)。入口78延伸到室內(nèi)，由閥80進行閉鎖。出口82也延伸到室內(nèi)，由閥84進行閉鎖。
操作時，材料通過入口78流入室72內(nèi)，并通過出口82從室72中排出。在將前驅(qū)物輸入室72的脈沖期間，流入室72的材料可以為合適的反應(yīng)劑，并且，在將材料從室中清除出去的過程中，流入室72內(nèi)的材料可以為清除氣體。此外，在出口82的下游位置可提供真空(未示出)，以有助于將材料從室內(nèi)清除。
設(shè)備70可以是任何合適的設(shè)備，包括化學汽相淀積(CVD)設(shè)備、原子層淀積(ALD)設(shè)備、等離子增強的(PE)CVD或ALD設(shè)備等。
圖9至12示出了本發(fā)明的一種示范形態(tài)。圖9示出了處于加工的預備階段的半導體晶圓片斷100。片斷100包括襯底102和襯底102上的絕緣材料104。襯底102可包含如上所述的與圖1的襯底12相同的材料。因此，襯底102可包括半導體材料、基本上由上述材料構(gòu)成或由上述材料構(gòu)成，并且，在某些特定形態(tài)，襯底102將包括硅和/或鍺、基本上由上述元素構(gòu)成或由上述元素構(gòu)成。
襯底102包括上表面103。襯底102的表面103可以為單晶或多晶材料，并且，在特定形態(tài)，上述表面將包括單晶或多晶的硅和/或鍺、基本上由上述元素構(gòu)成或由上述元素構(gòu)成。表面103的半導體材料可摻有雜質(zhì)，也可不摻有雜質(zhì)。具體而言，在本發(fā)明的某些特定形態(tài)，表面103可包括摻有導電物質(zhì)的擴散區(qū)(未示出)，或者，在本發(fā)明的其他形態(tài)，該表面可以由未摻雜質(zhì)的半導體材料構(gòu)成。
絕緣材料104可包括與如上所述的圖1的材料14相同的材料，因此，它可包括硅以及氮和/或氧、基本上由上述元素構(gòu)成或由上述元素構(gòu)成。
絕緣材料104具有表面105。在某些特定形態(tài)，表面105可包含二氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一種或多種、基本上由上述材料構(gòu)成或者由上述材料構(gòu)成。分別將材料102和104稱為第一材料和第二材料，在以下的討論中，分別將表面103和105稱為第一和第二表面。
在本發(fā)明的某些示范性形態(tài)中，將包含片斷100的晶圓設(shè)置在反應(yīng)室(如圖8中的反應(yīng)室)內(nèi)，且第一和第二表面103與105暴露在至少一種半導體材料的前驅(qū)物中。這些表面暴露于上述前驅(qū)物時的條件是來自上述前驅(qū)物的半導體材料在第一和第二材料102與104上的生長將包括生長期之前的停滯期，并且材料104的表面105上起始生長期所需的時間比材料102的表面103上起始生長期所需的時間長。將上述前驅(qū)物注入室中，使其達到足夠的濃度，以讓來自前驅(qū)物的半導體材料在第一表面103與第二表面105上生長。然而，僅在一定的持續(xù)時間內(nèi)維持室內(nèi)的前驅(qū)物濃度，且該持續(xù)時間的長度僅能夠讓第一表面103上生長期基本上發(fā)生，而不能讓第二表面105上生長期基本上發(fā)生。如果在某表面上形成了均勻厚度的可檢測的層，而不是僅僅淀積成一些成核的孤立區(qū)域，則認為該表面上生長期已“基本上發(fā)生”?？蓪⑹覂?nèi)的前驅(qū)物濃度被維持的持續(xù)時間視為前驅(qū)物存在于室內(nèi)的脈沖期間。
在某些形態(tài)，可認為在表面103和105上淀積半導體材料具有與表面103相關(guān)的第一激活時間和與表面105相關(guān)的第二激活時間。術(shù)語“激活時間”是指與半導體在表面上的生長有關(guān)的停滯期的時間，具體而言，是起始生長期以前經(jīng)過的時間。與表面105有關(guān)的激活時間(第二激活時間)比與表面103有關(guān)的激活時間(第一激活時間)長。將半導體材料的前驅(qū)物脈沖輸入室內(nèi)的時間長于第一激活時間，但不長于第二激活時間。從而，上述脈沖期間便有選擇地在相對于表面105的表面103上淀積半導體材料。
用于在表面103上淀積半導體材料的前驅(qū)物可包括從由含硅的前驅(qū)物與含鍺的前驅(qū)物所構(gòu)成的組中選出的至少一種前驅(qū)物。因此，淀積在表面103上的半導體材料可包括硅和/或鍺、基本上由上述材料構(gòu)成或者由上述元素構(gòu)成。如果上述半導體材料同時包括硅與鍺，則可將其稱為硅/鍺。在特定形態(tài)，上述前驅(qū)物可包括一種或多種材料，這些材料選自由二氯甲硅烷、三氯硅烷、四氯化硅、乙硅烷、硅烷和鍺烷構(gòu)成的組中。
圖10示出了將表面103和105暴露于半導體材料的前驅(qū)物之后的片斷100。在相對于表面105的表面103上有選擇地形成了半導體材料110。半導體材料110可包含任何合適的半導體材料，在一些特定形態(tài)，它包括硅和/或鍺、基本上由上述元素構(gòu)成或者由上述元素構(gòu)成。
在某些形態(tài)，材料110上的淀積視為“毯式”淀積，因為，即使僅有選擇地淀積特定的表面103，但仍然將表面103和105同時暴露在前驅(qū)物之中。
利用上述的各種條件(參考圖6和圖7)，可以形成材料110。因此，可單獨利用反應(yīng)室內(nèi)的半導體材料前驅(qū)物來形成材料110，或者，可以用上述前驅(qū)物和含鹵素物質(zhì)一起來形成材料110。示范性的含鹵素物質(zhì)包括氫鹵酸(如HCl)和雙原子鹵素分子(如Cl2)。如果在淀積半導體材料10的過程中反應(yīng)室內(nèi)存在HCl，HCl的濃度最好小于或等于0.1的體積百分數(shù)(即HCl的濃度可處于大于0體積百分數(shù)到小于等于0.1的體積百分數(shù)的范圍內(nèi))。
在所示出的本發(fā)明的形態(tài)中，材料110淀積的厚度小于材料104的初始厚度，因此材料110僅部分地填充延伸而穿越材料104的凹口。對特定的應(yīng)用而言，在圖10的加工階段材料110已足夠厚。對其他應(yīng)用而言，可能希望提供更厚的半導體材料。材料110的示范性厚度范圍是從約10至約5000。
圖11示出了利用另一次半導體材料的脈沖輸送在層110上有選擇地形成半導體材料層112的片斷100。用于形成層112的條件與用于形成層110的條件可以類似或相同。特別應(yīng)當指出，半導體材料110具有半導體材料表面111。因此，可用圖6與圖7所描述的條件來有選擇地在相對于材料104的表面105的表面111上形成半導體材料。
可認為通過圖7的脈沖/清除循環(huán)形成了層110和112?？梢詫⑦@樣的脈沖/清除循環(huán)重復多次，以淀積理想厚度的半導體材料。圖12示出了在相對于材料104的表面105的層112上有選擇地形成半導體材料層114后的結(jié)構(gòu)100。
層110、112和114可包括相同的半導體材料成分或不同成分，可以將它們一起視為多個半導體材料層的堆疊結(jié)構(gòu)。如果在形成其中一個層的過程中使用了與形成另一個層所用的材料不同的半導體材料的前驅(qū)物或半導體材料的前驅(qū)物組合，則至少其中兩個層將具有不同的成分。在本發(fā)明的某些特定情況下，層110、112和114均可以為晶體。而且，在本發(fā)明的某些情況下，層110、112和114可以是以外延方式生成的單晶體材料。
圖13-17示出了本發(fā)明的另一種形態(tài)。圖13示出了半導體晶圓片斷200，該片斷包括襯底202、延伸到襯底內(nèi)的隔離區(qū)204和襯底上的晶體管柵極206。襯底202、隔離區(qū)204和晶體管柵極206的成分可分別與以上圖4所描述的襯底22、隔離區(qū)24和晶體管柵極26的成分相同。因此，襯底202可包含單晶體的半導體材料(如單晶硅)、基本上由該材料構(gòu)成或由該材料構(gòu)成；隔離區(qū)204可包括二氧化硅、基本上由該材料構(gòu)成或由該材料構(gòu)成；而晶體管柵極206可包括層208、210和212，這些層與之前所述的層28、30和32成分相同。
經(jīng)各向異性蝕刻的側(cè)壁隔層214與晶體管柵極206的側(cè)壁相鄰，且該隔層的成分可以與上述圖4所示的隔層34的成分相同。
經(jīng)導電摻雜的擴散區(qū)216在襯底202內(nèi)延伸，緊接著柵極206，與以上參照圖4討論的擴散區(qū)36一樣可包含相同的成分。
在一個示范形態(tài)中，襯底202包含上表面203，該上表面203基本上由半導體材料構(gòu)成或由半導體材料構(gòu)成；隔離區(qū)204包含上表面205，該上表面205基本上由二氧化硅構(gòu)成，或由二氧化硅構(gòu)成；層212包含上表面213，該上表面213基本上由氮化硅、二氧化硅和/或氮氧化硅構(gòu)成，或由這些材料構(gòu)成；而側(cè)壁隔層214包含表面215，該表面215基本上由氮化硅、二氧化硅和/或氮氧化硅構(gòu)成，或由這些材料構(gòu)成。
結(jié)構(gòu)200可暴露于以上圖6和圖7所述的條件，以有選擇地在相對于表面205、213和215的表面203上生長半導體材料。圖14示出了在表面203上有選擇地生長半導體材料220后的結(jié)構(gòu)200。
半導體材料220的一個上表面可以用作之后加工過程中的襯底，以在材料220上形成另一層如圖15所示的半導體材料222。此外，半導體材料222的上表面可以用作襯底，以有選擇地形成另一層如圖16所述的半導體材料224。在本發(fā)明的某些特定形態(tài)，層220、222和224均可為晶體，且在某些形態(tài)，它們可以為以外延方式生長的單晶體材料。
有利之處在于，結(jié)構(gòu)200具有基本為方形的外角部230，且該外角部處于圖5的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)中存在問題的圓角部40所在的區(qū)域。因此，可減輕圖5所示的以上問題，并且，在某些特定的形態(tài)，使用本發(fā)明的加工方法，甚至可以完全克服這些問題。
圖16的結(jié)構(gòu)示出半導體材料220、222和224為彼此獨立的不同層。如前所述，在本發(fā)明的加工方法中，通過結(jié)合圖7所述的順序的脈沖/清除循環(huán)形成了多個層，這些層具有彼此不同的成分，從而形成了圖16所示類型的結(jié)構(gòu)。然而，如上所述，在本發(fā)明的多個工序中，通過圖7所描述的多個脈沖/清除循環(huán)形成了成分相同的多個層。在這種形態(tài)，在圖16的結(jié)構(gòu)中將不對層220、222和224進行區(qū)分。圖17示出了處于圖16的加工階段的結(jié)構(gòu)200，在這種形態(tài)，層220、222和224具有相同的成分，因而一起形成了單一的半導體材料240。圖17還示出了本發(fā)明的另一示范性的有利形態(tài)，其中，在隔離區(qū)204上存在半導體材料240的側(cè)部過生長(lateralovergrowth)。相對于缺少過生長的晶體管器件而言，這樣的側(cè)部過生長有助于減輕p溝道劣化。
相對于現(xiàn)有技術(shù)的工藝，本文所述的發(fā)明具有許多優(yōu)點。例如，本發(fā)明可減少以上圖5所示的刻面形成；可增加以上圖17所描述的半導體材料的側(cè)部過生長；可因去除蝕刻劑(或相對于現(xiàn)有技術(shù)的工藝降低蝕刻劑的濃度)的緣故而縮短加工時間；可通過去除蝕刻劑而增強工藝的穩(wěn)健性，而現(xiàn)有技術(shù)的不理想之處在于，其加工工藝對蝕刻劑相當敏感；并可在很大程度上防止(在某些場合可完全避免)半導體材料在不希望生長的表面(如包含氮化硅、二氧化硅和/或氮氧化硅的表面)上出現(xiàn)可察覺的生長，從而增強了半導體在半導體表面上形成的選擇性。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種淀積半導體材料的方法，包括提供襯底，該襯底包括第一材料和第二材料；在這樣的條件下將所述第一和第二材料暴露于至少一種半導體材料前驅(qū)物來自所述至少一種前驅(qū)物的半導體材料在所述第一和第二材料上的生長包括生長期之前的停滯期，且在所述第二材料上起始生長期所需的時間比在所述第一材料上起始生長期所需的時間長；所述暴露進行的時間長度足以讓生長期在所述第一材料上發(fā)生，但卻不足以讓生長期在所述第二材料上基本發(fā)生；所述暴露在反應(yīng)室中進行，包括將所述至少一種前驅(qū)物輸入至少一個反應(yīng)室的脈沖，其后是將所述至少一種前驅(qū)物基本上完全從所述反應(yīng)室中除去的清除過程；用包含兩個或更多個脈沖的工序來形成半導體材料的厚層；以及相對于所述兩個或更多個脈沖中的另一脈沖，在所述兩個或更多個脈沖中的一個脈沖期間，不同的半導體前驅(qū)物流入所述反應(yīng)室。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述厚度為約10至約5000。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述半導體材料為在所述第一材料上以外延方式生長的單晶體材料。
4.(刪除)5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述清除中使用H2、Cl2和HCl中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述清除中使用沒有含氯成分的H2。
7.(刪除)8.(刪除)9.(刪除)
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述暴露的至少某個階段讓蝕刻劑流進所述反應(yīng)室，且所述蝕刻劑適于蝕刻所述半導體材料中的某些。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，在所述暴露中，所述反應(yīng)室內(nèi)不存在適于蝕刻所述半導體材料的蝕刻劑。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述暴露的至少某個階段內(nèi)讓含鹵素物質(zhì)流入所述反應(yīng)室。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述含鹵素物質(zhì)中的鹵素為Cl。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述含鹵素物質(zhì)為HCl，且其在所述反應(yīng)室內(nèi)的濃度小于或等于約0.1體積百分數(shù)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料基本上由硅和/或鍺構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料基本上由硅構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料基本上由鍺構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料由硅和/或鍺構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料由硅構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料由鍺構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一材料包含半導體材料，所述第二材料包含電絕緣材料。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料是單晶體或多晶體。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅構(gòu)成。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅構(gòu)成。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的鍺構(gòu)成。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
29.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的鍺構(gòu)成。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
31.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅/鍺構(gòu)成。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
33.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅/鍺構(gòu)成。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
35.一種淀積半導體材料的方法，包括將襯底設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)，所述襯底包括具有第一表面的第一材料和具有第二表面的第二材料；提供半導體材料的前驅(qū)物，該前驅(qū)物具有與之相關(guān)的用于在所述第一表面上形成半導體材料的第一激活時間，并具有與之相關(guān)的用于在所述第二表面上形成半導體材料的第二激活時間，所述第二激活時間比所述第一激活時間長；以及提供一個所述半導體材料的前驅(qū)物輸入所述反應(yīng)室的脈沖，該脈沖維持在所述室中的時間長于所述第一激活時間，但不長于所述第二激活時間，以有選擇地在相對于所述第二表面的所述第一表面上形成來自所述半導體前驅(qū)物的半導體材料；順序地使用兩個或更多個脈沖來形成半導體材料的堆疊；以及相對于所述兩個或更多個脈沖中的另一脈沖，在所述兩個或更多個脈沖中的一個脈沖期間，不同的半導體前驅(qū)物流進所述反應(yīng)室。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，來自所述前驅(qū)物的半導體材料淀積在所述第一表面上作為晶體層。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述兩個或更多個脈沖中的每一個都后續(xù)有清除過程，使用H2、Cl2和HCl中的一種或多種來將所述半導體材料前驅(qū)物基本上完全從所述反應(yīng)室內(nèi)除去。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，至少一個所述清除過程使用沒有含鹵素成分的H2。
39.(刪除)40.(刪除)41.(刪除)42.如權(quán)利要求35所述的方法，還包括在輸入所述半導體材料前驅(qū)物的至少一個脈沖的至少一些時間內(nèi)讓氫鹵酸流入所述反應(yīng)室。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述氫鹵酸為HCl。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述氫鹵酸為HCl，且其在所述反應(yīng)室中的濃度小于或等于0.1體積百分數(shù)。
45.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，在輸入所述半導體材料的前驅(qū)物的至少一個脈沖期間，所述反應(yīng)室內(nèi)不存在氫鹵酸。
46.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述半導體材料前驅(qū)物從包括二氯甲硅烷、三氯硅烷、四氯化硅、乙硅烷、硅烷、鍺烷的組中選出。
47.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述半導體材料前驅(qū)物的半導體材料為硅。
48.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述半導體材料前驅(qū)物的半導體材料為鍺。
49.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一表面基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅構(gòu)成。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其中，所述第二表面基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
51.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅構(gòu)成。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
53.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的鍺構(gòu)成。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
55.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的鍺構(gòu)成。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
57.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅/鍺構(gòu)成。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
59.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅/鍺構(gòu)成。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
61.(刪除)62.(刪除)
63.(刪除)64.(刪除)65.(刪除)66.(刪除)67.(刪除)68.(刪除)69.(刪除)70.(刪除)71.(刪除)72.(刪除)73.(刪除)74.(刪除)75.(刪除)76.(刪除)77.(刪除)
權(quán)利要求
1.一種淀積半導體材料的方法，包括提供襯底，該襯底包括第一材料和第二材料；在這樣的條件下將所述第一和第二材料暴露于至少一種半導體材料前驅(qū)物來自所述至少一種前驅(qū)物的半導體材料在所述第一和第二材料上的生長包括生長期之前的停滯期，且在所述第二材料上起始生長期所需的時間比在所述第一材料上起始生長期所需的時間長；所述暴露進行的時間長度足以讓生長期在所述第一材料上發(fā)生，但卻不足以讓生長期在所述第二材料上基本發(fā)生。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料的生長期在所述第一材料上形成所述半導體材料層，該層的厚度為約10至約5000。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述半導體材料為在所述第一材料上以外延方式生長的單晶體材料。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述暴露在反應(yīng)室中進行，并包括一個將至少一種前驅(qū)物輸入所述反應(yīng)室的脈沖，隨后，通過一次清除將所述至少一種前驅(qū)物從所述反應(yīng)室中完全除去。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述清除中使用H2、Cl2和HCl中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述清除中使用沒有含氯成分的H2。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，使用包含兩個或更多個脈沖的工序來形成半導體材料的厚層。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述兩個或更多個的脈沖中的各脈沖期間，讓相同的半導體前驅(qū)物流入所述反應(yīng)室。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述兩個或更多個的脈沖中的一個脈沖期間，讓與所述兩個或更多個的脈沖中的另一個脈沖不同的半導體前驅(qū)物流入所述反應(yīng)室。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述暴露的至少某個階段讓蝕刻劑流進所述反應(yīng)室，且所述蝕刻劑適于蝕刻所述半導體材料中的某些。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，在所述暴露中，所述反應(yīng)室內(nèi)不存在適于蝕刻所述半導體材料的蝕刻劑。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述暴露的至少某個階段內(nèi)讓含鹵素物質(zhì)流入所述反應(yīng)室。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述含鹵素物質(zhì)中的鹵素為Cl。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述含鹵素物質(zhì)為HCl，且其在所述反應(yīng)室內(nèi)的濃度小于或等于約0.1體積百分數(shù)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料基本上由硅和/或鍺構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料基本上由硅構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料基本上由鍺構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料由硅和/或鍺構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料由硅構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述半導體材料由鍺構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一材料包含半導體材料，所述第二材料包含電絕緣材料。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料是單晶體或多晶體。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅構(gòu)成。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅構(gòu)成。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
27.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的鍺構(gòu)成。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
29.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的鍺構(gòu)成。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
31.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅/鍺構(gòu)成。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
33.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅/鍺構(gòu)成。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
35.一種淀積半導體材料的方法，包括將襯底設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)，所述襯底包括具有第一表面的第一材料和具有第二表面的第二材料；提供半導體材料的前驅(qū)物，該前驅(qū)物具有與之相關(guān)的用于在所述第一表面上形成半導體材料的第一激活時間，并具有與之相關(guān)的用于在所述第二表面上形成半導體材料的第二激活時間，所述第二激活時間比所述第一激活時間長；以及提供一個所述半導體材料的前驅(qū)物輸入所述反應(yīng)室的脈沖，該脈沖維持在所述室中的時間長于所述第一激活時間，但不長于所述第二激活時間，以有選擇地在相對于所述第二表面的所述第一表面上形成來自所述半導體前驅(qū)物的半導體材料。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，來自所述前驅(qū)物的半導體材料淀積在所述第一表面上作為晶體層。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述脈沖后續(xù)有清除過程，使用H2、Cl2和HCl中的一種或多種來將所述半導體材料前驅(qū)物基本上完全從所述反應(yīng)室內(nèi)除去。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述清除中使用沒有含鹵素成分的H2。
39.如權(quán)利要求35所述的方法，其中順序地使用兩個或更多個的脈沖來形成半導體材料的堆疊。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，在所述兩個或更多個的脈沖中的各脈沖期間，讓相同的半導體前驅(qū)物流入所述反應(yīng)室。
41.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，在所述兩個或更多個的脈沖中的一個脈沖期間，讓與所述兩個或更多個的脈沖中的另一脈沖不同的半導體前驅(qū)物流入所述反應(yīng)室。
42.如權(quán)利要求35所述的方法，還包括在輸入所述半導體材料前驅(qū)物的脈沖的一些時間內(nèi)讓氫鹵酸流入所述反應(yīng)室。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述氫鹵酸為HCl。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其中，所述氫鹵酸為HCl，且其在所述反應(yīng)室中的濃度小于或等于0.1體積百分數(shù)。
45.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，在輸入所述半導體材料前驅(qū)物的脈沖期間，所述反應(yīng)室內(nèi)不存在氫鹵酸。
46.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述半導體材料前驅(qū)物從包括二氯甲硅烷、三氯硅烷、四氯化硅、乙硅烷、硅烷、鍺烷的組中選出。
47.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述半導體材料前驅(qū)物的半導體材料為硅。
48.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述半導體材料前驅(qū)物的半導體材料為鍺。
49.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一表面基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅構(gòu)成。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其中，所述第二表面基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
51.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅構(gòu)成。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
53.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的鍺構(gòu)成。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
55.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的鍺構(gòu)成。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
57.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料基本上由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅/鍺構(gòu)成。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，其中，所述第二材料基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
59.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述第一材料由摻有雜質(zhì)或不摻雜質(zhì)的硅/鍺構(gòu)成。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中，所述第二材料由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
61.一種淀積半導體材料的方法，包括在反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置襯底，該襯底具有基本上由一種或多種半導體材料構(gòu)成的第一表面，且該襯底還具有基本上由一種或多種電絕緣材料構(gòu)成的第二表面；提供一個將從包括含硅前驅(qū)物與含鍺前驅(qū)物的組中選出的至少一種前驅(qū)物輸入所述反應(yīng)室的脈沖，并利用所述至少一種前驅(qū)物在所述襯底上淀積包括硅和鍺中之一或二者的物質(zhì)；所述物質(zhì)在所述襯底上的淀積在這樣的條件下發(fā)生，其中，所述物質(zhì)在所述第一和第二表面上的淀積包括成核期/生長期動態(tài)特性，且在所述第二表面上起始生長期所需的時間比在所述第一表面上起始生長期所需的時間長；并且所述脈沖具有充分的持續(xù)時間足以在所述第一表面上起始生長期，但不足以在所述第二表面上起始生長期。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其中所述脈沖是所述至少一種前驅(qū)物的第一次脈沖，該脈沖形成一層淀積物質(zhì)；所述第一脈沖后續(xù)一次將所述至少一種前驅(qū)物從所述反應(yīng)室內(nèi)完全除去的清除；且所述清除后續(xù)將所述至少一種前驅(qū)物輸入所述反應(yīng)室的第二脈沖；所述第二脈沖的持續(xù)時間長度足以在所述淀積材料的層上起始生長期，但不足以在所述第二表面上起始生長期。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其中，所述清除使用了至少一種含鹵素的成分。
64.如權(quán)利要求62所述的方法，其中，所述清除未使用含鹵素的成分。
65.如權(quán)利要求62所述的方法，其中，所述清除使用了H2以及Cl2和HCl之一或二者。
66.如權(quán)利要求61所述的方法，還包括在所述至少一種前驅(qū)物的脈沖期間的至少某些時間內(nèi)讓含鹵素物質(zhì)流進所述反應(yīng)室。
67.如權(quán)利要求61所述的方法，還包括在所述至少一種前驅(qū)物的脈沖期間的至少某些時間內(nèi)讓氫鹵酸流進所述反應(yīng)室。
68.如權(quán)利要求67所述的方法，其中，所述氫鹵酸為HCl。
69.如權(quán)利要求67所述的方法，其中，所述氫鹵酸為HCl，且其在所述反應(yīng)室內(nèi)的濃度小于或等于約0.1體積百分數(shù)。
70.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，在所述至少一種前驅(qū)物的脈沖期間內(nèi)，所述反應(yīng)室內(nèi)基本上不存在氫鹵酸。
71.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述至少一種前驅(qū)物從包括二氯甲硅烷、三氯硅烷、四氯化硅、乙硅烷、硅烷、鍺烷和以上物質(zhì)的混合物的組中選出。
72.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述第一表面為多晶體。
73.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述第一表面是單晶體。
74.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述第一表面基本上由鍺和硅之一或二者構(gòu)成。
75.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述第一表面由鍺和硅之一或二者構(gòu)成。
76.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述第二表面基本上由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
77.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，所述第二表面由硅以及氧和/或氮構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及有選擇地淀積半導體材料的方法。將襯底放置在反應(yīng)室內(nèi)。該襯底包括第一表面和第二表面。在如下條件下將該第一表面和第二表面暴露于半導體材料前驅(qū)物該前驅(qū)物的半導體材料的生長包括生長期之前的停滯期，且在第二表面上起始該生長期所需的時間比在第一表面上起始該生長期所需的時間長。將第一和第二表面暴露于上述前驅(qū)物的時間足以讓生長期在第一表面上發(fā)生，但不足以讓生長期在第二表面發(fā)生。
文檔編號C30B25/02GK1930661SQ200580006960
公開日2007年3月14日 申請日期2005年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月9日
發(fā)明者E·R·布洛米利, G·S·桑胡, C·巴斯切里, N·拉馬斯瓦米 申請人:微米技術(shù)有限公司