[发明专利]杂质扩散方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请基于并要求于2012年7月30日提出的日本特许申请第2012-168724号及2013年5月13日提出的日本特许申请第2013-101309号的优先权及权益，并将该日本申请的全部内容援引于此，作为参考。

技术领域

本申请涉及杂质扩散方法。

背景技术

作为现有技术，公知有如下的热处理方法：在批量式热处理装置中，为了很好地维持热处理的面内、面间均匀性及重现性，即使是未载置被处理基板的空闲空间也使用虚设晶圆（dummy wafer）。

在这样的现有技术中，存在空闲空间时，以靠近处理气的流动方向的上游侧的状态保持产品晶圆，并使虚设晶圆保持在该产品晶圆组的非常近的下游侧。由此，具有如下优点：即使存在空闲空间时，也能够很好地维持热处理的面内、面间均匀性及重现性。

发明内容

发明要解决的问题

近来，随着晶体管的细微化，逐渐要求更严格地控制杂质导入量。这是因为，若晶体管的细微化推进，则即使是至今为止过于微观而不会成为问题之类的杂质导入量的微小偏差，也会作为例如功函数的变动、电阻值的变动而显著地体现出来。

在批量式热处理装置中使用虚设的被处理基板、所谓虚设晶圆是用于更严格地控制杂质导入量的有效方法之一。与未使用虚设晶圆的情况相比，使用虚设晶圆能够提高杂质导入量的面内均匀性以及批量处理单位中的多个产品晶圆间的面间均匀性。

然而，确认了如下现象：在批量式热处理装置中，在使用虚设晶圆并且使杂质例如硼进行气相扩散时，每次反复进行气相扩散时向产品晶圆导入的硼导入量虽然微量但也在增加。因此，产生了在批量处理单位之间难以获得杂质导入量的稳定性的新问题。

本发明提供一种即使使用虚设的被处理基板也能够在批量处理单位间获得杂质导入量的稳定性的杂质扩散方法。

用于解决问题的方案

本发明的一个方面涉及的杂质扩散方法是使用虚设的被处理基板并且使杂质相对于被处理基板所具有的被扩散部位进行气相扩散的杂质扩散方法，其具备：将前述被处理基板及前述虚设的被处理基板载置于基板载置夹具的工序；将载置有前述被处理基板及前述虚设的被处理基板的前述基板载置夹具收纳于处理装置的处理室的工序；以及，在收纳有前述基板载置夹具的前述处理室内，使杂质相对于前述被处理基板的前述被扩散部位进行气相扩散的工序，在前述气相扩散工序中，前述要进行气相扩散的杂质是硼时，使用前述虚设的被处理基板的外表面是具有不吸附硼的性质的物质的基板作为前述虚设的被处理基板。

附图说明

包括在本说明书中并构成本说明书一部分的附图说明了本发明的实施方案，并与以上所给出的一般性描述以及以下所给出的实施方案的详细描述一起，用于解释本发明的原理。

图1的(A)和图1的(B)是示出监控晶圆（monitor wafer）的一个制造例的截面图；

图2是示出向晶圆舟载置监控晶圆及虚设晶圆的一个载置例的截面图；

图3是示出无氧气吹扫的工艺处方(process recipe)的一例的时间图；

图4是示出有氧气吹扫的工艺处方的一例的时间图；

图5是示出硅虚设晶圆的一例的截面图；

图6是示出硅氧化物虚设晶圆的一例的截面图；

图7是示出评价例1的评价结果的图，评价例1为硅虚设晶圆、无氧气吹扫；

图8是示出评价例2的评价结果的图，评价例2为硅虚设晶圆、有氧气吹扫；

图9是示出评价例3的评价结果的图，评价例3为硅氧化物虚设晶圆、有氧气吹扫；

图10是示出评价例4的评价结果的图，评价例4为硅氧化物虚设晶圆、无氧气吹扫；

图11的(A)～图11的(D)是示出自掺杂（autodoping）的模型例的截面图；

图12是示出研究了硼气相扩散后的硅虚设晶圆的表面组成的结果的图；

图13是示出研究了硼气相扩散后的硅氧化物虚设晶圆的表面组成的结果的图；

图14是示出评价例4的工艺处方的一例的时间图；

图15是概略示出能够实施第一实施方式涉及的杂质扩散方法的立式批量式热处理装置的一例的截面图；

图16是示出使用了石英基板的虚设晶圆的一例的截面图。

具体实施方式