束线在选择的波长及功率级下的光子能，以用于气态前驱物的组分的有效光分解或光解，从而沉积材料层于基板表面上。
[0035]图2图示可用以实践本发明的辐射源的替代性实施方式的平面图。在此实施方式中，如在图1A及图1B中所示的光扫描单元188并非必需的。辐射源204定位在热处理设备200内且耦接至电源202。辐射源204包括诸如光源之类的能量产生器206及光学部件208。能量产生器206被配置成产生电磁能及将该电磁能引导至光学部件208中。光学部件208可包括透镜、滤光片、镜、及类似物，这些光学部件被配置成使电磁能成形并投射出期望形状的束213，该形状诸如是足以覆盖设置在基板支撑件211上的整个基板210的正方形或矩形，该基板支撑件211定位在热处理腔室230内。热处理腔室230可以是如图1A及图1B中所示的热处理腔室100、或任何适合用于处理基板的沉积腔室。尽管图示出热处理设备200在热处理腔室230顶上，但预计热处理设备200可定位在任何期望的用以实现基板210的照射的位置。例如，热处理设备200可定位在热处理腔室230侧壁的邻近处。诸如透镜或镜之类的适合的光学器件可用以帮助朝向基板210导引及投射图像。
[0036]能量产生器206可以脉动模式或连续波模式传输电磁能。在一个实施方式中，能量产生器206包括脉冲激光源，该脉动激光源是可配置的，以发射单个波长的光或同时发射两个或更多波长的光。能量产生器206可以是Nd: YAG激光器，该激光器具有一个或更多内部变频器。然而，预计且可使用其他类型的激光器。能量产生器206可被配置成同时发射三个或更多的波长，或进一步地，被配置成提供波长可调谐的输出。有用的波长可包括约1nm与约500nm之间的波长，该波长例如在约190nm与420nm之间，诸如是193nm，例如是248nm，例如是266nm，例如是355nm，例如是365nm。在一个实例中，用于能量产生器206中的激光头是Q开关的Nd: YAG激光器，该激光器发射355nm的短的强脉冲光，脉冲持续时间范围例如从0.01微秒(μ sec)至约100纳秒(nsec)，例如是约10纳秒。在一个实例中，激光头发射1kHz激光脉冲，该激光脉冲有30纳秒脉冲持续时间。
[0037]为了传输脉冲激光输出，热处理设备200可包括开关212。开关212可以是能在I μ sec或更短时间内开启或关闭的快速快门(shutter)。或者，开关212可以是诸如不透明晶体之类的光学开关，当具有阈值强度的光撞击在该不透明晶体上时，该不透明晶体在少于I μ sec (诸如少于I纳秒)的时间内变得透明。开关212借助把被引导向基板210的连续电磁能束中断来产生脉冲。开关212由控制器214来操控，且可定位在能量产生器206内部或外部。控制器214大体被设计成促进本文所述的处理技术的自动化及控制，且通常可包括中央处理单元、存储器及支持电路。可由控制器214读取的程序(或计算机指令)决定了何种任务是可在基板上执行的。例如，程序可被储存在控制器214上以执行本文所述的方法。
[0038]在替代性实施方式中，借助电气手段，能量产生器206可被开关。例如，控制器214可被配置成按需要开启及关闭电源202。或者，可提供电容器216，使得电容器216由电源202来进行充电，并凭借由控制器214进行通电的电路而放电至能量产生器206中。在开关212是电气开关的实施方式中，电气开关可被配置成在少于约I纳秒的时间内开启或关闭电源。
[0039]辐射源204大体适于传输电磁能，该电磁能用以按下文关于图3讨论的方式来光解解离在基板210表面处或表面附近的流体前驱物，以用于在基板表面上沉积材料层。典型的电磁能来源包括但不限定于光学辐射源(例如激光器或闪光灯)、电子束源、离子束源、和/或微波能来源。当利用激光时，辐射源204可适于传输紫外线(UV)波长内的电磁辐射，所述波长介于约1nm与约420nm之间，诸如介于约190nm与365nm之间，例如是355nm。能量来源204的波长可被调谐成使得所发射的电磁辐射的大部分被热处理腔室230内的前驱物流体所吸收。在该实施方式的多个实例中，电磁辐射可以约0.2J/cm2与约1.0J/cm2之间的平均强度在短的脉冲持续时间内被传输，该脉冲持续时间介于约0.01微秒(μ sec)与约100纳秒(nsec)之间，诸如介于约5 μ sec与约100毫秒(msec)之间，例如是约10 μ sec至约3msec。能量脉冲的重复率可在约IkHz与约IMHz之间，诸如在约1kHz与约200kHz之间，例如是约30kHz至约60kHz。在任何情况下，电磁辐射的重复率、功率级及辐照量(exposure)应能够光解解离基板表面处或基板表面附近的前驱物流体，同时阻止被解离前驱物的光碎片进行重新结合。
[0040]示例性处理
[0041]图3是根据本发明的一个实施方式的用于锗基板表面上外延生长的示例性方法的流程图300。预计本发明可同样地适用于通过不同沉积处理进行沉积的其他类型材料或化合物，该沉积处理诸如是化学气相沉积(chemical vapor deposit1n ；CVD)处理、原子层沉积(atomic layer deposit1n ；ALD)处理、或原子层外延(atomic layer epitaxy ；ALE)处理。本文所述的流程图300可结合上文关于图1A至图1B及图2所讨论的各个实施方式得以执行。应注意，图3中所图示的操作数目及次序并非旨在对本文所述的本发明的范围进行限制，因为在不背离本发明的基本范围的前提下可增添、删除一个或更多个操作、和/或对一个或更多个操作进行重新排序。
[0042]—般而言，本文中所使用的术语“基板”指的是可由任何具有一些天然导电能力的材料或可被改性成提供导电能力的材料所形成的物体。典型基板材料包括但不限于半导体，这些半导体诸如是硅(Si)及锗(Ge)及这两者的混合物、以及其他呈现半导体性质的化合物。此类半导体化合物大体包括第II1-V族及第I1-VI族化合物。代表性的第II1-V族半导体化合物包括但不限定于镓、铝、及铟的砷化物、磷化物(GaP)、及氮化物、及上述各项的混合物。一般而言，术语“半导体基板”包括整块半导体基板及上面形成有层的基板。本文所使用的“基板表面”指的是任何可在上面执行材料处理或能量处理的基板表面。预计基板表面可包括诸如晶体管结(transistor junct1n)、过孔、触点、线、或任何其他互连接面(例如竖直或水平互连接件)的特征结构。
[0043]流程图300开始于操作302，该操作提供基板于设置在处理腔室内的基板支撑件上，该处理腔室例如是图1A至图1B的处理腔室100或图2的处理腔室230。
[0044]在操作304处，将流体前驱物引入处理腔室中。流体前驱物可以是气态前驱物或液态前驱物。与使用固态前驱物相比，使用气态或液态前驱物在前驱物的相对容易处理、快速反应、化学组分的调适方面具有优势，且气态或液态前驱物可大量应用。在任一情况下，可使适合的诸如氩气、氦气、氢气、或氮气等之类的载气视情况可选地与气态或液态前驱物一起流动。在使用气态前驱物的情况下，使气态前驱物可以层状方式径向流过基板的整个表面，例如从处理气体入口 174沿流动路径173流过基板108的整个上表面，如上文关于图1A所讨论。预计可以任何适合的方式引入流体前驱物，只要基板表面被浸没在流体前驱物中即可。
[0045]在该实施方式中，将含锗前驱物引入处理腔室以使锗材料外延生长于基板表面上。含锗前驱物可以是诸如锗烧(germane ;GeH4)、二锗烧(digermane ;Ge2H6)、或更高级锗烷类或锗烷低聚物之类的化合物，可将该化合物与锗前驱物混合物中的稀释气体或载气一起提供。载气或稀释气体通常是诸如氩气、氦气、氮气、氢气、或上述各项的组合之类的惰性气体。可以任何在锗前驱物混合物中的浓度来提供含锗前驱物，且比率通常被选择为提供期望的通过处理腔室的气体流动速率。对于300mm基板而言，锗前驱物混合物的流动速率可在约0.1sLm与2.0sLm之间，该混合物中的含锗前驱物按体积计从20 %至90 %，例如是70%。
[0046]可选地，在沉积期间可提供诸如HC1、HF、或HBr之类的选择性控制试剂至处理腔室。选择性控制试剂促进基板表面上的选择性膜沉积，所述基板表面例如是具有被诸如氧化物或氮化物之类的介电材料所覆盖的特征结构的单晶硅表面。通常以一种体积流动速率来提供选择性控制试剂，且选择性增强试剂的体积流动速率与含锗前驱物的体积流动速率之比在约0.0与0.5之间，诸如在约0.02与约0.06之间，例如是约0.04。可通过不同于含锗前驱物路径的路径将选择性控制试剂提供至处理腔室，以防止发生任何过早的反应或副反应。选择性控制试剂也可与稀释气体或载气一起被提供。
[0047]若需要，则也可随含锗前驱物而包括一种量的掺杂剂前驱物，这种量被选择为提供形成于基板表面上的膜中期望的掺杂剂浓度。可提供诸如硼烷(borane)、膦(phosphine)、或胂(arsine)、和/或二聚物、低聚物及衍生物(诸如卤化物)之类的掺杂剂。
[0048]在操作306处，把从辐射源发射的光束能量引导至光扫描单元，以便以期望的照射形状扫描该光束能量，该形状足以在纵向或横向方向(X方向或...