一种FinFet器件源漏外延设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种FinFet器件源漏外延设备，其包括：主腔室；至少一个装片室；中转腔，中转腔内设置有机械手臂；至少一个腐蚀腔，腐蚀腔中设置有石墨基座；至少一个外延反应腔；用于向主腔室、装片室、中转腔、腐蚀腔和外延反应腔中供应气体的气体分配装置；用于给设备抽真空的抽真空装置；装片室、中转腔、腐蚀腔和外延反应腔均位于主腔室中。本实用新型专利技术提供的FinFet器件源漏外延设备通过将腐蚀腔和外延反应腔集成到一起，可以在隔绝水氧的条件下进行外延反应前晶圆表面自然氧化层的去除，能更好的隔绝水氧与晶圆表面的接触，避免了晶圆表面再次生成自然氧化层，提高了外延工艺的选择性以及器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体器件制备领域，特别涉及一种FinFet器件源漏外延设备。
技术介绍
Fin-FET是具有鳍型沟道结构的晶体管，它利用薄鳍的几个表面作为沟道，从而可以防止传统晶体管中的短沟道效应，同时可以增大工作电流。目前，在FinFet的器件制造工艺中，为了增加载流子的迀移率以满足器件速度的要求，通常在NMOS和PMOS晶体管的源漏区域中引入不同的材料，以将压力引入沟道。通常的做法是，对于PMOS器件，在鳍的源漏区域上外延生长出SiGe的应力层，由于SiGe晶格常数大于Si，故该应力层会对沟道区施加压力；对于NMOS器件，在鳍的源漏区域上外延生长出Si:C的应力层，由于Si:C的晶格常数小于Si，故该应力层对沟道区提供张力。外延工艺是在半导体材料上生长出SiGe，Ge，SiC, GeSn等应变材料的方法。在FinFet的源漏区外延工艺中，是在鳍的源漏区域上选择性的外延应力薄膜，在进行外延之前，需要将外延区域(暴露的Si区域)的自然氧化层去除。现有的去除自然氧化层的方法主要包括高温烘烤(Baking)和氢氟酸(HF-1ast)后处理工艺。其中高温烧烤法面对越厚的氧化层时，需要的高温(大于800度)烘烤时间越长，容易导致纳米级尺寸硅鳍有较大的损失，严重影响器件的性能；氢氟酸后处理工艺是指在进入外延反应腔室之前，将晶圆放置于一定配比的HF稀释溶液腐蚀槽或腔体中腐蚀去除自然氧化层的工艺。由于采用氢氟酸后处理工艺去除完晶圆表面的氧化层后，还需要将晶圆移送到外延反应设备中进行外延处理，而移动过程中晶圆会接触到空气中的氧或水气再次在表面形成一层自然氧化层，影响到器件的可靠性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于提供一种可有效避免晶圆表面形成自然氧化层的FinFet器件源漏外延设备。为解决上述技术问题，本技术提供的FinFet器件源漏外延设备包括:主腔室；至少一个用于加载晶圆的装片室；用于晶圆流转的中转腔，所述中转腔内设置有用于转移晶圆的机械手臂；至少一个用于去除晶圆表面自然氧化层的腐蚀腔，所述腐蚀腔中设置有用于放置晶圆的石墨基座；至少一个用于外延反应的外延反应腔；用于向所述主腔室、所述装片室、所述中转腔、所述腐蚀腔和所述外延反应腔中供应气体的气体分配装置；用于给设备抽真空的抽真空装置；所述装片室、所述中转腔、所述腐蚀腔和所述外延反应腔均位于所述主腔室中。优选地，所述装片室具有两个，所述外延反应腔具有两个。优选地，所述腐蚀腔为特氟仑材质。优选地，所述气体分配装置包括用于提供惰性气体的第一气体分配装置和用于提供氢氟酸反应气的第二气体分配装置。更优选地，所述惰性气体为N2，所述氢氟酸反应气包括体积分数不超过30%的无水氢氟酸气体、稀释气体和催化气体，其中，所述稀释气体为队或H 2，所述催化气体为醇类气体。 优选地，所述抽真空装置为干泵。本技术提供的FinFet器件源漏外延设备通过将腐蚀腔和外延反应腔集成到一起，可以在隔绝水氧的条件下进行外延反应前晶圆表面自然氧化层的去除，提高外延工艺可控性，且能更好的隔绝水氧与晶圆表面的接触，避免了晶圆表面再次生成自然氧化层，提高了外延工艺的选择性以及器件的可靠性。【附图说明】图1为本技术FinFet器件源漏外延设备实施例的结构示意图。图中标示如下:主腔室-1，装片室-2，中转腔-3，腐蚀腔_4，外延反应腔-5。【具体实施方式】为使技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本技术的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图1所示，本技术提供的FinFet器件源漏外延设备，包括:主腔室I ;至少一个用于加载晶圆的装片室2，本领域技术人员应当清楚，装片室2中设置有装载片架，装载片架上装载有用于预外延薄膜的晶圆，通常来说，晶圆的数量可为1-25片； 用于晶圆流转的中转腔3，所述中转腔3内设置有用于转移晶圆的机械手臂(图中未示出)，中转腔3也可称为buffer腔，为其它各个腔室转移出的晶圆的中转过渡腔体，以更好地进行氢氟酸腐蚀处理和外延反应；至少一个用于去除晶圆表面自然氧化层的腐蚀腔4，所述腐蚀腔4中设置有用于放置晶圆的石墨基座(图中未示出)；至少一个用于外延反应的外延反应腔5，外延反应腔5的具体结构可根据实际需求参照现有的外延反应设备设计，本技术并不对此作进一步地限定；用于向所述主腔室1、所述装片室2、所述中转腔3、所述腐蚀腔4和所述外延反应腔5中供应气体的气体分配装置(图中未示出)，本领域技术人员可容易知道，气体分配装置可提供多种不同的气体，例如，N2、H2和无水HF气体等；用于给设备抽真空的抽真空装置(图中未示出)；所述装片室2、所述中转腔3、所述腐蚀腔4和所述外延反应腔5均位于所述主腔室I中，从而将各腔室都集成至FinFet器件源漏外延设备中。本技术提供的FinFet器件源漏外延设备通过将腐蚀腔4和外延反应腔5集成到一起，可以在隔绝水氧的条件下进行外延反应前晶圆表面自然氧化层的去除，提高外延工艺可控性，且能更好的隔绝水氧与晶圆表面的接触，避免了晶圆表面再次生成自然氧化层，提高了外延工艺的选择性以及器件的可靠性。为了提高FinFet器件源漏外延设备的工作效率，所述装片室2具有两个，所述外当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FinFet器件源漏外延设备，其特征在于，包括：主腔室；至少一个用于加载晶圆的装片室；用于晶圆流转的中转腔，所述中转腔内设置有用于转移晶圆的机械手臂；至少一个用于去除晶圆表面自然氧化层的腐蚀腔，所述腐蚀腔中设置有用于放置晶圆的石墨基座；至少一个用于外延反应的外延反应腔；用于向所述主腔室、所述装片室、所述中转腔、所述腐蚀腔和所述外延反应腔中供应气体的气体分配装置；用于给设备抽真空的抽真空装置；所述装片室、所述中转腔、所述腐蚀腔和所述外延反应腔均位于所述主腔室中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂磊，崔虎山，殷华湘，李俊峰，赵超，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11