[發(fā)明專利]熱處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580075686.3
• 申請日: 2015-11-18
• 公開（公告）號: CN107251197B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 布施和彥
• 申請（專利權）人: 株式會社斯庫林集團
• 主分類號: H01L21/22
• 分類號: H01L21/22;H01L21/225;H01L21/265
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 向勇;崔炳哲

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠容易設置裝置且能夠縮短熱處理時間的熱處理方法及熱處理裝置。為了實現(xiàn)該目的，首先，準備在一個主面上形成有包含摻雜劑的單分子層薄膜及多分子層薄膜中的至少一方薄膜的基板。接著，將準備的基板配置于腔室內，通過第一燈向該基板照射光，來實施溫度高于加熱前的溫度的第一溫度區(qū)域的預備熱處理，從而將包含于薄膜的摻雜劑從該薄膜導入基板的表層。然后，通過第二燈，向實施了預備熱處理且配置于腔室內的基板照射閃光，來將基板從第一溫度區(qū)域加熱到溫度高于該第一溫度區(qū)域的第二溫度區(qū)域，從而對導入基板的表層的摻雜劑進行活化。

技術領域

本發(fā)明涉及一種熱處理方法及熱處理裝置，通過向圓板形狀的半導體晶片等薄板狀精密電子基板(下面，簡稱為“基板”)照射光，來對該基板進行熱處理。

背景技術

在半導體器件的制造工藝中，導入雜質(摻雜劑)是用于在半導體晶片內形成pn結的必需的工序。當前，導入雜質一般通過離子注入法和之后的退火法來實現(xiàn)。離子注入法是如下技術，使硼(B)、砷(As)、磷(P)等雜質元素離子化，并利用高加速電壓使它們與硅基板發(fā)生碰撞，從而以物理的方式注入雜質(例如，參照專利文獻1)。注入的雜質通過退火處理實現(xiàn)活化。

在導入雜質時一直以來廣泛使用的離子注入法，具有容易控制雜質的注入深度及濃度的優(yōu)點。但是，隨著近幾年來半導體器件的進一步微型化，要求僅向基板表層的極其淺的區(qū)域(深度為幾nm以下)導入雜質。通過離子注入法，難以準確地僅向這樣極其淺的表層區(qū)域注入雜質。這是因為，晶體因通過離子注入法注入雜質而產生缺陷，該缺陷有可能增加雜質注入半導體晶片的表層的深度的偏差，另外，在進行退火時，有可能產生雜質的異常擴散。

因此，正在研究如下技術(也稱為超淺結(Ultra Shallow Junction)形成技術)：通過濕式處理，在硅基板的表面形成含有雜質(摻雜劑)的單分子層，在之后的熱處理中，使雜質向基板的極表層擴散，從而僅向基板的表層的極其淺的區(qū)域導入雜質(參照非專利文獻1)。作為這樣的超淺結形成技術，例如可以列舉出使用MLD(Mono Layer Doping：單層摻雜)的技術。在這樣的技術中，雜質從單分子層向基板擴散，所以可以僅向基板的表層的極其淺的區(qū)域導入雜質。另外，如果通過濕式處理在基板的表面形成含有雜質的單分子層，則即使是復雜的凹凸圖案，也能夠整個面均勻地導入雜質。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-82462號公報

非專利文獻

非專利文獻1：JOHNNY C.HO,ROIE YERUSHALMI,ZACHERY A.JACOBSON,ZHIYONGFAN,ROBERT L.ALLEY and ALI JAVEY，Controlled nanoscale doping ofsemiconductors via molecular monolayers，nature materials，Nature PublishingGroup，vol.7,p62-67，2007年11月11日在線發(fā)表

發(fā)明內容

發(fā)明所要解決的問題

但是，在非專利文獻1公開的使用MLD的技術中，在進行在基板的一個主面上形成單分子層的工序之后，按照時間順序依次進行：通過RTA(Rapid Thermal Anneal：快速熱退火)，使雜質向基板的表層擴散的工序；通過FLA(Flush Lamp Anneal：閃光燈退火)，使雜質活化的工序。

但是，在這樣的處理中，需要包括進行RTA的熱處理裝置及進行FLA的熱處理裝置的兩種以上的熱處理裝置，因此使熱處理裝置相關的導入所需的成本、設置所需的場所及處理所需的時間均增加。

本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種熱處理方法及熱處理裝置，能夠容易設置裝置，且能夠縮短熱處理時間。