专利名称：：低能量、高剂量砷、磷与硼注入晶片的安全处理的制作方法
技术领域：
：本发明实施例大体上涉及半导体制造工艺领域，更明确而言，是涉及更安全地制造掺杂砷、磷或硼的衬底(substrate)的方法。
背景技术：
：集成电路可能包含超过一百万个形成在衬底(例如半导体晶片)上的微电子场效应晶体管，例如互补金氧半导体场效晶体管(CMOS)，并且该些晶体管在电路中合作地执行各种功能。CMOS晶体管在其衬底中的源极与漏极之间设置有一栅极结构。栅极结构通常包括一栅极电极与一栅极介电层。栅极电极设置在栅极介电层上，以控制介于源极与漏极之间且位于栅极介电层下方之信道区域中的电荷载子流动。离子注入工艺典型用来将离子注入与掺杂至衬底中，以形成具有所欲离子分布模式与浓度的栅极和源漏极结构。在离子注入工艺中，可使用不同的工艺气体或气体混合物来提供离子来源种类，例如砷(arsenic)、磷(phosphorus)或硼(boron)。特别是当砷暴露在湿气中时，会发生如下反应式的反应而产生氧化砷与胂气(或称，砷化氢，Arsinegas):As+H20^AsH3+AsxOy胂气是毒性极高且可燃的气体。当施加高掺杂剂剂量(1x10"1/ci^或更高)与低注入能量(即约2千伏特)时，惨杂剂无法注入薄膜堆栈层的深处。因此，有较多的掺杂剂位在邻近薄膜堆栈层的表面处，并且当衬底移出处理室时可能会接触到湿气。位于衬底表面附近的砷可能会发生不想要反应而形成胂气。因此，需要一种在注入掺杂剂后，避免形成有毒化合物的方法。
发明内容本发明大体上包括在一种在注入工艺(implantationprocess)之后，避免形成有毒气体的方法。某些掺杂剂注入衬底上的膜层中以后，当其接触湿气时，可能会形成有毒气体及/或可燃性气体。在一实施例中，先将掺杂剂注入到衬底上的膜层中，随后使该已经过注入的膜层暴露于含氧气体中，以形成一保护性氧化层。可在执行膜层注入工艺的同一处理室中形成该氧化层。在另一实施例中，衬底处理方法包括在一处理室中将一掺杂剂注入一膜层内，并且使该已注入的膜层暴露于一含氧电浆中，以在该己注入膜层上形成氧化层，而在该已注入膜层暴露在大气中的氧气下之前，让掺杂剂留在该膜层中。在另一实施例中，先将一掺杂剂注入衬底上的一膜层中，随后在该已注入的膜层上沉积一覆盖层。可在注入膜层的同一个处理室中沉积该覆盖层。在另一实施例中，衬底处理方法包括在一处理室中将一掺杂剂注入衬底上的一膜层内，并且在该已注入膜层暴露在大气中的氧气下之前，先在该已注入掺杂剂的膜层上沉积一覆盖层；其中该覆盖层是选自于由碳层、硅层、氧化硅层、氮化硅层、碳化硅层、有机层及上述膜层之组合所构成的群组中。在另一实施例中，衬底处理方法包括在一处理室中将一掺杂剂注入衬底上的一膜层内，并且在该已注入膜层暴露于大气中的氧气下之前，先使用由三氟化氮所形成的电浆来蚀刻该已注入的膜层，以移除过量的掺杂剂。为了更详细了解本发明上述特征，本发明是参照数个实施例详述如上，且部分实施例绘于附图中。然而需明白的是，该些附图仅显示本发明的数个典型实施例，因此不应作为本发明范围的限制。本发明还容许其它等效实施例。第1A-1B图绘示适合用来实施本发明的电浆浸没式离子注入工具的实施例。第2图绘示根据本发明的形成掺杂剂氧化物的方法流程图。第3图绘示根据本发明一实施例，原位覆盖工艺的方法流程图。第4图显示胂气形成随着时间的变化关系。为了便于了解，尽可能地以相同组件符号来表示各图所共有的相同组件。并且无需进一步说明就可了解到，一实施例的组件与特征可有利地并入另一实施例中。然而须注意的是，附图仅出示本发明的数个示范性实施例，不应用来限制本发明范围。本发明尚容许其它等效实施例。主要组件符号说明100电浆反应器104工艺区域124底部z128衬底支撑组件132抽吸口136节流阀140a、140a，第一端142、142，核心146、146'功率产生器150、150，轮状环154偏压功率产生器190电浆源200、300方法202、204、206、302、304、102室主体122侧壁126顶部130气体分配板134真空泵140、140'导管140b、140b，第二端144、144'线圈148、148，匹配电路152气体源156匹酉己电足各192、194、196、198开孔306、308步骤具体实施例方式本发明揭示一种避免在注入工艺之后形成有毒气体的方法。第1A图绘示一电浆反应器IOO，其可根据本发明实施例来执行离子注入、形成氧化层以及形成覆盖层。适合用来执行本发明的反应器可为P3iT"反应器，其可购自于美国加州圣克拉拉市的应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.,ofSantaClara,California)。另一种可用来执行本发明的反应器则描述于2006年12月8日申请的美国专利申请案11/608,357号中，并将其全文纳入本文中以供参考。并且本文中所描述的多种方法可能在其它适当的电浆反应器中执行，包括购自其它制造商的电浆反应器。电浆反应器IOO包含一室主体102，该室主体具有一底部124、一顶部126以及多个侧壁122以圈围出一工艺区域104。衬fe支撑组件128是由室主体102的底部124所支撑着，并且衬底支撑组件128可用来容纳一衬底106以进行处理。气体分配板130连接至室主体102的顶部126，且面对着衬底支撑组件128。抽吸口(pumpingport)132界定在室主体102中，且连接至一真空泵134。真空泵134透过一节流阀136连接至抽吸口132。气体来源152耦接至气体分配板130，以为衬底106上所执行的工艺供应气体前驱化合物。第1A图中所绘的反应器100包含一电浆源190，如第IB图之立体透视图中所示者。电浆源190包含一对独立的外部回流导管(reentrantconduits)140、140'，其安装在室主体102的顶部126-外侧并且横跨彼此或彼此互相垂直，如第IB图中所绘的示范性实施例般。第一外部导管140具有第一端140a，该第一端140a穿过顶部126中的开口198而连接至室主体102内的工艺区域104的第一侧中。第二端140b具有一开口196，其连接至工艺区域104的第二侧内。第二外部回流导管140b具有第一端140a，，其具有一开口194耦接至工艺区域104的第三侧，并且第二外部回流导管140b具有一第二端140b'，该第二端140b'具有一开口192耦接至工艺区域104的第四侧。在一实施例中，第一与第二外部回流导管140、140'设计成彼此垂直，而使得各外部回流导管140、140，的两端140a、140a，、140b、140b，以约90°的角度间隔设置在室主体102的顶部126的周长附近。外部回流导管140、140'的垂直配置设计允许电浆源均匀地分布在整个工艺区域104上。第一与第二外部回流导管140、140'可设计成能在工艺区域104中提供均匀电浆分布的其它配置方式。磁穿透式环形核心142、142'环绕着各自外部回流导管140、140'的一部分。导电线圈144、144'透过各自的阻抗匹配电路或组件148、148'而耦接至个别的RF电浆源功率产生器146、146，。每个外部回流导管140、140，是一中空导电管，且各导电管各自被绝缘轮状环150、150'所中断，绝缘轮状环150、150'分别打断介于各自外部回流导管140、140'的两端140a、140b(以及140a'与104b')之间的连续导电路径。利用RF电浆偏压功率产生器154来控制衬底表面的离子能量，且该RF电浆偏压功率产生器154透过一阻抗匹配电路或组件156连接至衬底支撑组件128。回到第1A图，含有来自工艺气体来源152的气体化合物的工艺气体透过顶部气体分配板130引导至工艺区域104中。将来自功率施加器的RF源电浆功率146耦合至导管140中的气体，而在外部回流导管140与工艺区域104中的第一封闭环形路径内产生一循环电浆电流。此外，将来自另一功率施加器的RF源电浆功率146'耦合至第二导管140'中的气体，而在横跨(例如垂直)该第一环形路径的第二封闭环形路径内产生一循环电浆电流。第二环形路径包含第二外部回流导管140'与工艺区域104。各自路径中的电浆电流可以各自RF源功率产生器146、146，的频率做震荡(oscillate)，例如反向震荡(reverse7direction)，且该频率可彼此相同或稍有偏差。在一实施例中，工艺气体来源152提供数种不同工艺气体，以提供注入衬底106中的离子。适当的工艺气体范例包括乙硼烷(B2H6)、三氟化硼(BF3)、硅垸(SiH。、四氟化硅(SiF4)、磷化氢(PH3)、五氢化二磷(P2H5)、三氧化磷(P03)、三氟化磷(PF3)、五氟化磷(PF5)与四氟化碳(CF4)等等。各RF电浆源功率产生器146、146，的功率受到操作，使得其结合效果能有效解离该些来自工艺气体来源152的工艺气体，而在衬底106的表面处产生期望的离子流。RF电浆偏压功率产生器154的功率则控制在一选定的功率量，以使工艺气体解离后的离子能量能加速朝向衬底表面并且以期望的浓度注入衬底106的顶面下方的一期望深度处。例如，以低于约50电子伏特(eV)的相对较低能RF功率可能得到相对较低的电浆离子能量。具有低离子能量的解离离子可能注入距离衬底表面约0埃(A)至约100埃的浅深度处。或者，由高RF功率产生具有高离子能量的解离离子(例如高于约50eV)可能注入距离衬底表面实质超过100埃的深度处。结合受控制的RF电浆源功率与RF偏压功率可使气体混合物中解离出具有足够动量的离子，并且在处理室100中得到期望的离子分布情形。离子受到偏压并且被驱使朝向衬底表面，而以期望的离子浓度、分布与距离衬底表面的期望深度将离子注入至衬底中。此外，由供应工艺气体所产生的受控制离子能量与不同的离子物种有助于将离子注入在衬底106中，而形成所欲的组件结构，例如衬底106上的栅极结构与源漏极区域。第2图绘示在注入工艺之后，形成一掺杂剂氧化层的方法200的流程图。方法200始于步骤202，在步骤202中，将一掺杂剂注入至形成于衬底上的一膜层中。"膜层(film)"—词是包括一材料层或堆栈在衬底上的多层材料层在内的通称。在一实施例中，掺杂剂包括砷(arsenic)。在另一实施例中，掺杂剂包括磷(phosphorus)。在又一实施例中，掺杂剂包括硼(boron)。待掺杂剂注入该膜层堆栈层中以后,方法进行到步骤204，在步骤204中，使该已注入(例如，已掺杂)膜层暴露至-一含氧气体中。该暴露步骤可在执行该膜层注入的同一反应室中的原位处进行。在注入之后，具有已掺杂膜层的衬底可留在该反应室中，以确保掺杂剂不会接触到湿气，因为湿气可能与掺杂剂发生反应而形成有毒或可燃的气体。在一实施例中，可在不使该己注入(例如，已掺杂)膜层暴露于大气中(从而暴露于湿气中)的情况下，在另一独立的反应室中使该已注入(已掺杂)膜层暴露于含氧气体中。在步骤206中，借着将该已注入膜层暴露在含氧气体中，使氧气与之反应而在已注入膜层的表面上形成氧化物。该氧化物可能是掺杂剂的氧化物及/或该注入膜层的氧化物。可用的适当含氧气体包括氧原子(O)、氧气(02)、臭氧(ozone，03)、氧化亚氮(N20)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(N02)、五氧化二氮(N205)、上述气体的电浆、自由基、衍生物及其组合物，或是其它适合的氧来源。含氧气体可激发成电浆。在一实施例中，可在执行注入工艺的同一处理室中激发该含氧气体。在另一实施例中，可在远程处激发电浆，并且将电浆输送至处理室。可利用电容来源及/或感应来源来产生电浆。在一实施例中，该己注入膜层可暴露至一含氢气体中。可在该已注入膜层暴露于含氧气体之前或之后，使该已注入膜层暴露至一含氢气体中。在一实施例中，含氢气体包括氢气。暴露至含氢气体与暴露至含氧气体的步骤可重复执行多次。该含氢气体可激发成电浆。在一实施例中，可在执行注入的同一处理室中激发该含氢气体。在另一实施例中，可在远程处激发电浆，并且将该电浆输送到处理室。可使用电容来源及/或感应来源来产生电浆。暴露至含氢气体以及暴露至含氧气体的步骤可于同一个处理室内但在不同时间区段中执行。在一实施例中，可在形成于该已注入膜层上的氧化层上沉积一覆盖层。覆盖层可选自于由碳层、硅层、氧化硅层、氮化硅层、碳化硅层、有机层及其组合物所构成的群组中。可在执行注入的同一处理室中进行沉积以在该氧化层上沉积一覆盖层。在一实施例中，可无需使膜层暴露于大气(从而暴露于湿气中)的情况下，在不同的处理室中沉积该覆盖层。可在退火之后，移除该覆盖层。在又另一实施例中，可使已注入膜层暴露于一气体中以移除过量的掺杂剂。借着移除过量的掺杂剂，掺杂剂可能不活化，从而减少形成掺杂剂的氢化物。在一实施例中，该气体可包括蚀刻气体。在另一实施例中，该气体可能包括三氟化氮(NF3)。移除过量掺杂剂的步骤可在执行注入的同一个处理室中进行。在一实施例中，可在不使膜层暴露于大气中(从而暴露于湿气中)的情况下，在不同的处理室中执行该移除过i掺杂剂的步骤。形成氧化层、形成覆盖层以及移除过量掺杂剂的步骤可以任意组合的方式来应用。在一实施例中，可形成氧化层，但不形成覆盖层，且不移除过量的掺杂剂。在另一实施例中，形成一覆盖层，但不形成氧化层，且没有移除过量的掺杂剂。在另一实施例中，移除过量的掺杂剂，但没有形成氧化层与覆盖层。在一实施例中，形成氧化层及覆盖层，但是没有移除过量的掺杂剂。在另一实施例中，形成氧化层且移除过量的掺杂剂，但是不形成覆盖层。在另一实施例中，形成覆盖层且移除过量的掺杂剂，但不形成氧化层。此外，可与上述形成氧化层、形成覆盖层以及移除过量掺杂剂的步骤以任意的组合方式来执行该暴露于含氢气体的步骤。在形成氧化层的过程中，以约300sccm至约450sccm的流速供应含氧气体给处理室。在另一实施例中，含氧气体的流速可大于450sccm。在该处理室中，使该已注入膜层于约15毫托(mTorr)至约300毫托的处理室压力下暴露约3至10秒钟以形成该氧化层。含氧气体可随同一载气共同流入该处理室中。载气的流速可约50sccm。载气可能包含一惰性气体。在一实施例中，载气包含氩气。第3图绘示在注入工艺后形成覆盖层的方法300的流程图。方法300始于步骤302，在步骤302中，掺杂剂注入至形成于衬底上的一膜层中。掺杂剂是如上所述者。待掺杂剂注入膜层内之后，方法进行到步骤304，在步骤304中，供应用来在掺杂膜堆栈层306上沉积覆盖层的气体。可在执行注入工艺的同一个处理室内的原位处进行覆盖层的沉积。由于掺杂剂会与湿气反应而形成有毒或可燃气体，借着在同一处理室中的原位处进行覆盖住该已注入衬底的步骤，可确保掺杂剂不会暴露在湿气中。可利用化学气相沉积工艺(CVD)来沉积覆盖层。可用的其中一种特别CVD工艺包括电浆增强化学气相沉积工艺(PECVD)。覆盖层可能包含硅、氧、氮、碳及其组合物。可导入处理室中的适当气体包括含硅气体、如上所述的含氧气体、含氮气体以及含氮气体。在一实施例中，覆盖层包括硅层。在另一实施例中，覆盖层包括氧化硅层。在又一实施例中，覆盖层包括氮化硅层。又再一实施例中，覆盖层包括碳化硅层。形成覆盖层的适当含硅气体范例包括胺基硅烷(aminosilanes)、胺基二石圭烷(aminodisilanes)、迭氮硅烷(silylazides)、硅烷基肼(silylhydrazines)及其衍生物。含硅气体的某些特定范例包括二(第三丁基胺基)硅烷(bis(tertbutylamino)silane，BTBAS或tBu(H)N)2SiH2)、六氯二硅烷(hexachlorodisilane，HCD或Si2Cl6)、四氯石圭烷(tetrachlorosilane，SiCl4)、二氯硅烷(dichlorosilane，H2SiCl2)、1,2-二乙基-四(二乙胺基)-二硅烷10(l,2-diethyl-tetrakis(diethylamino)disilane，(CH2CH3((CH3CH2)2N)2Si)2)、1,2-二氯-四(二乙胺基)二硅烷(l,2-dichloro-tetrakis(diethylamino)disilane，(Cl((CH3CH2)2N)2Si)2)、六(N-吡咯烷基)二硅烷(hexakis(N-pyrrolidinio)disilane，((C4H9N)3)Si)2)、1,1,2,2-四氯-双(二(三甲基硅基)胺基)二硅烷(1,1,2,2-tetrachloro-bis(di(trimethylsilyl)amino)disilane，(Cl2((CH3)3Si)2N)Si)2)、1，1，2,2-四氯-双(二异丙胺基)二硅烷(1,1，2,2-tetrachloro-bis(diisopropylamino)disilane，(Cl2((C3H7)2N)Si)2)、1,2-二甲基四(二乙胺基)二硅烷(l，2-dimethyltetrakis(diethylamino)disilane,(CH3(CH3CH2N)2Si)2)、迭氮三(二甲胺基)硅烷(tris(dimethylamino)silaneazide，((CH3)2N)3SiN3)、迭氮(三(甲胺基)硅烷(tris(methylamino)silaneazide，((CH3)(H)N)3SiN3)、2,2-二甲基肼基-二甲基硅烷(2,2-dimethylhydrazine-dimethylsilane，(CH3)2(H)Si)(H)NN(CH3)2)、三硅基胺(trisilylamine，(SiH3)3N或TSA)、六(乙胺基)二硅垸(hexakis(ethylamino)disilane，((EtHN)3Si)2)及其自由基、电浆、衍生物或组合物。可使用的其它适当含硅气体包括具有一或多个Si-N键或Si-Cl键的化合物，例如二(第三丁基胺基)硅烷(BTBAS或0Bu(H)N)2SiH2)或六氯已硅烷(HCD或Si2CU。上述具有较佳键结结构的含硅气体具有下列化学式(I)R2NSi(R，2)Si(R，2)NR2(胺基二硅烷)；(II)R3SiN3(迭氮硅烷)；或(III)R，3SiNRNR2(硅烷基肼)。在上述化学式中，R与R，可以是一或多个官能基，其选自于卤素、具有一或多个双键的有机基团、具有一或多个三键的有机基团、脂肪族烷基、环烷基、芳香基、有机硅基、烷胺基、含有氮或硅的环状基或上述化合物的组合。特定的官能基包括氯(-Cl)、甲基(-CH3)、乙基(-CH2CH3)、异丙基(-CH(CH3)2)、第三丁基(或称叔丁基，-C(CH3)3)、三甲基硅基(-Si(CH3)3)、吡咯啶基(pyrrolidine)或其组合物。其它适当的含硅气体包括具有任意R基组合的线性或环状迭氮硅垸(silylazides，R3—SiN3)以及硅烷基肼类(silylhydrazine，R3SiNRNR2)的气体。R基团可为氢或任何有机官能基，例如甲基、乙基、丙基、丁基(CXHY)等等。连接于Si上的R基团可选择为另一胺基NH2或NR2。迭氮硅烷化合物的特定范例包括迭氮三甲基硅烷(trimethylsilylazide，(CH3)3SiN3)，其可购自美国宾州布里斯多室的联合化学科技公司(UnitedChemicalTechnologies,locatedinBristol,Pennsylvania)以及迭氮三(二甲月安)硅烷(tris(dimethylamine)silylazide，((CH3)2N)3SiN3)。硅烷基肼的特定范例为1,1-二甲基-2-二甲基硅基肼(U-dimethyl誦2-dimethylsilylhydrazine，(CH3)2HSiNHN(CH3)2)。在另一实施例中，含硅氮气体可能是下列至少一者(R3Si)3N、(R3Si)2NN(SiR3)2与(R3Si)NN(SiR3)，其中各个R可个别为氢或烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、苯基或其组合。含硅氮气体的适当范例包括三硅基胺(trisilylamine，(H3Si)3N)、(H3Si)2NN(SiH3)2、(H3Si)NN(SiH3)或其衍生物。含氮气体的适当范例包括氨气(NH3)、联胺(N2H4)、有机胺、有机肼类(organichydrazines)、有丰几二嗪类■(organicdiazines，例如甲基二嗪(methyldiazine，(H3C)NNH))、迭氮硅烷(silylazides)、硅烷基肼(silylhydrazines)、迭氮化氢(hydrogenazide，HN3)、氰化氢(HCN)、氮原子(N)、氮气(N2)、苯基肼(phenylhydmzine)、偶氮第三丁烷(azotertbutane)、迭氮乙烷(ethylazide)及上述化合物的组合物或衍生物。有机胺包括化学式RXNH3_X，其中每个R可各自为烷基或芳香基，并且x为1、2或3。有机胺的范例包括三甲胺(trimethylamine，(CH3)3N)、二甲胺(dimethylamine，(CH3)2NH)、甲胺(methylamine，(CH3)NH2)、三乙胺(triethylamine，(CH3CH2)3N)、二乙胺(diethylamine，(CH3CH2)2NH)、乙胺(ethylamine，(CH3CH2)NH2)、第三丁胺(tertbutylamine，((CH3)3C)NH2)及上述化合物的衍生物或组合物。有机肼包括化学式RXN2H4.X，其中每个R可各自为烷基或芳香基，并且x为1、2、3或4。有机肼的范例包括甲基肼(methylhydrazine，(CH3)N2H3)、二甲基肼(dimethylhydrazine，(CH3)2N2H2)、乙基肼(ethylhydrazine，(CH3CH2)N2H3)、二乙基肼(diethylhydrazine，(CH3CH2)2N2H2)、第三丁基肼(tertbutylhydrazine，((CH3)3C)N2H3)、二第三丁基肼(ditertbutylhydrazine，((CH3)3C)2N2H2)及上述化合物的自由基、电浆、衍生物或组合物。碳来源包括乙基、丙基与丁基的有机硅垸、垸类、烯类与炔类。此类碳来源包括甲基硅烷(CH3SiH3)、二甲基硅烷((CH3)2SiH2)、乙基硅烷(CH3CH2SiH3)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、丁炔(C4H6)及其它类似物。可将用来形成覆盖层的气体随同载气供应至处理室中。在一实施例中，使用氩气作为载气，并且可以约300sccm的流速来供应载气。在化学气相沉积过程中，可施加约200瓦至约2000瓦的RF功率。在一实施例中，通入15sccm的硅烷气体、约50sccm至约60sccm的氧气、约300sccm的氩气以及施加约200瓦的RF偏压，'可在已注入膜层上沉积二氧化硅层。沉积反应发生约1分钟至约2分钟，并且沉积出厚度约50埃至约60埃的二氧化硅覆盖层。选用性地，可在使用方法200所形成的氧化层上沉积一覆盖层。在步骤308，在执行进一步处理之前，先移除该覆盖层。可在后续处理步骤中移除原位沉积的氧化层或覆盖层，此外该氧化层或覆盖层的厚度需够厚而足以减少及/或避免产生有毒及/或可燃气体。然而，氧化层或覆盖层也必须够薄，而能够在无需增加额外的处理时间或不会损害膜堆栈层的情况下，使用诸如剥除工艺(strippingprocess)等方法轻易地将之移除。表一显示使用剂量为lx10161/cn^的砷作为掺杂剂且注入功率为2千伏特对五种不同衬底进行砷注入的数据。对每种衬底执行不同的暴露/覆盖工艺。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>对于衬底l，在注入之后，没有执行原位暴露工艺。当砷接触到湿气时，形成原生氧化砷，且伴随着生成胂气体。第一天形成的氧化砷厚度为34.85埃，并且到第五天所形成的氧化砷厚度为42.65埃。对于衬底2，使已注入膜层暴露在氧气中IO秒钟但不施加电浆。所形成的氧化砷层厚度为37.38埃。到了第五天氧化砷的厚度縮减成36.75埃。并且没有侦测到胂气。对于衬底3，使已注入膜层暴露在氧气电浆中3秒钟，但不施加偏压。所形成的氧化砷层厚度为51.19埃。到了第五天的氧化砷层厚度增加到56.19埃。并且没有侦测到胂气。对于衬底4，使已注入膜层暴露在氧气电浆中7秒钟，但不施加偏压。所形成的氧化砷层厚度为47.15埃。到了第三天氧化砷层厚度增加到47.57埃，并且到了第五天氧化砷层的厚度增加到49.93埃。并且没有侦测到胂气。对于衬底5，借着导入由SiH2与02所形成的电浆持续3秒钟，以在已注入膜层上沉积二氧化硅层。该二氧化硅层的厚度为56.73埃。到了第五天，其厚度增加到59.52埃。并且没有侦测到胂气。衬底1-4的胂变化情形(arsineevolution)显示于第4图中。在第4图中可看到，没有原位生成氧化层的衬底1除了形成氧化层之外，起初还会形成大量胂气。另一方面，衬底2-4产生的胂气量要少得多。如上所述，衬底2-4在执行膜层注入的同一个处理室中于原位暴露在氧气下，因此当衬底接触到湿气时，较少的砷会形成胂气。由于形成较少的胂气，在操作衬底2-4的过程比较安全。原位氧化该已注入杂剂的膜层的步骤，及/或在原位处于该已注入掺杂剂的膜层上沉积一覆盖层的步骤能减少当膜堆栈层接触到湿气时所产生的有毒及/或可燃气体的量。并且该注入与氧化(或覆盖)步骤可在不同的处理室中进行，只要该注入步骤与氧化(或覆盖)步骤之间能使衬底保持在真空状态下即可。虽然本发明的多个实施例己详述如上，然而在不偏离本本发明基本范围的情况下，当可做出本发明的其它与进一步实施例。本发明范围是由后附申请专利范围所界定。1权利要求1.一种衬底处理方法，包含在一处理室中将一掺杂剂注入至一膜层内；以及在该已注入膜层暴露于大气中的氧气下之前，先将该已注入膜层暴露于一含氧电浆中，以在该已注入膜层上形成氧化层而将该掺杂剂留在该膜层内。2.如权利要求1所述的方法，其中该掺杂剂选自于由砷、磷、硼及其组合物所构成的群组中。3.如权利要求2所述的方法，其中该含氧电浆是由氧气所形成。4.如权利要求3所述的方法，其中该注入步骤与暴露步骤在相同的处理室中执行。5.如权利要求4所述的方法，其中该电浆是藉由一电容耦合来源所产生。6.如权利要求5所述的方法，其中该电浆是除了该电容耦合来源之外，还借着一感应耦合来源而生成。7.如权利要求4所述的方法，其中该电浆是借着一感应耦合来源所产生。8.如权利要求1所述的方法，更包括在该含氧电浆以外，使该已注入膜层独立地暴露于一含氢电浆中。9.如权利要求8所述的方法，其中使该已注入膜层暴露于一含氢电浆中的步骤是发生在该注入步骤之后并且在该暴露于一含氧电浆的步骤之前。10.如权利要求9所述的方法，其中该暴露于一含氢电浆的步骤以及该暴露于一含氧电浆的步骤是执行多次。11.如权利要求8所述的方法，其中使该已注入膜层暴露于一含氢电浆中的步骤是发生在该注入步骤之后并且发生在该暴露于一含氧电浆的步骤之后。12.如权利要求11所述的方法，其中该暴露于一含氢电浆的步骤以及该暴露于一含氧电浆的步骤是执行多次。'13.如权利要求1所述的方法，更包括在该氧化层上沉积一覆盖层，其中该覆盖层选自于由碳层、硅层、氧化硅层、氮化硅层、碳化硅层、有机层及其组合物所构成的群组中。14.如权利要求13所述的方法，更包括在该注入步骤之后以及该暴露步骤之前蚀刻该膜层，其中该蚀刻步骤移除过量的掺杂剂，并且其中该蚀刻步骤包括使该已注入膜层暴露于由三氟化氮(NF3)所形成的电浆中。15.—种衬底处理方法，包括在一处理室中将一掺杂剂注入至一衬底上的一膜层内；以及在该己注入膜层暴露于大气中的氧气下之前，先在该已注入掺杂剂的膜层上沉积一覆盖层，其中该覆盖层选自于由碳层、硅层、氧化硅层、氮化硅层、碳化硅层、有机层及其组合物所构成的群组中。16.如权利要求15所述的方法，更包括在该注入步骤之后及该沉积步骤之前蚀刻该膜层，其中该蚀刻步骤移除过量的掺杂剂，并且其中该蚀刻步骤包括使该已注入膜层暴露于由三氟化氮(NF3)所形成的电浆中。17.如权利要求15所述的方法，其中该注入步骤与该沉积步骤是在相同的处理室中执行。18.—种衬底处理方法，包括在一处理室中将一掺杂剂注入至一衬底上的一膜层内；以及在将该已注入膜层暴露于大气中的氧气下之前，使用由三氟化氮所形成的电浆来蚀刻该已注入膜层，以移除过量的掺杂剂。19.如权利要求18所述的方法，更包括将该己蚀刻的膜层暴露于一含氧电桨中，以在该已注入膜层上形成氧化层而将该掺杂剂留在该膜层中。20.如权利要求18所述的方法，其中该注入步骤与该暴露步骤是在相同的处理室中执行。全文摘要本发明公开一种避免在注入工艺之后形成有毒气体的方法。当将掺杂剂布注入衬底上的膜层中，某些掺杂剂暴露于湿气中时会发生反应而形成有毒气体及/或可燃气体。借着使掺杂薄膜于原位暴露至含氧化合物中，可使注入薄膜堆栈层的浅处的掺杂剂反应成掺杂剂氧化物，从而降低形成有毒气体及/或可燃气的可能性。或者，可原位地在掺杂薄膜上形成覆盖层，以降低产生有毒气体及/或可燃气体的可能性。文档编号G01R31/26GK101548190SQ200780044541公开日2009年9月30日申请日期2007年12月18日优先权日2006年12月18日发明者桑瑟南姆卡提克·,马耶德·A·福阿德,麦诺基·韦列卡申请人:应用材料股份有限公司