[发明专利]热处理方法

说明书

本发明的目的在于，提供一种能够容易设置装置且能够缩短热处理时间的热处理方法及热处理装置。为了实现该目的，首先，准备在一个主面上形成有包含掺杂剂的单分子层薄膜及多分子层薄膜中的至少一方薄膜的基板。接着，将准备的基板配置于腔室内，通过第一灯向该基板照射光，来实施温度高于加热前的温度的第一温度区域的预备热处理，从而将包含于薄膜的掺杂剂从该薄膜导入基板的表层。然后，通过第二灯，向实施了预备热处理且配置于腔室内的基板照射闪光，来将基板从第一温度区域加热到温度高于该第一温度区域的第二温度区域，从而对导入基板的表层的掺杂剂进行活化。

技术领域

本发明涉及一种热处理方法及热处理装置，通过向圆板形状的半导体晶片等薄板状精密电子基板(下面，简称为“基板”)照射光，来对该基板进行热处理。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，导入杂质(掺杂剂)是用于在半导体晶片内形成pn结的必需的工序。当前，导入杂质一般通过离子注入法和之后的退火法来实现。离子注入法是如下技术，使硼(B)、砷(As)、磷(P)等杂质元素离子化，并利用高加速电压使它们与硅基板发生碰撞，从而以物理的方式注入杂质(例如，参照专利文献1)。注入的杂质通过退火处理实现活化。

在导入杂质时一直以来广泛使用的离子注入法，具有容易控制杂质的注入深度及浓度的优点。但是，随着近几年来半导体器件的进一步微型化，要求仅向基板表层的极其浅的区域(深度为几nm以下)导入杂质。通过离子注入法，难以准确地仅向这样极其浅的表层区域注入杂质。这是因为，晶体因通过离子注入法注入杂质而产生缺陷，该缺陷有可能增加杂质注入半导体晶片的表层的深度的偏差，另外，在进行退火时，有可能产生杂质的异常扩散。

因此，正在研究如下技术(也称为超浅结(Ultra Shallow Junction)形成技术)：通过湿式处理，在硅基板的表面形成含有杂质(掺杂剂)的单分子层，在之后的热处理中，使杂质向基板的极表层扩散，从而仅向基板的表层的极其浅的区域导入杂质(参照非专利文献1)。作为这样的超浅结形成技术，例如可以列举出使用MLD(Mono Layer Doping：单层掺杂)的技术。在这样的技术中，杂质从单分子层向基板扩散，所以可以仅向基板的表层的极其浅的区域导入杂质。另外，如果通过湿式处理在基板的表面形成含有杂质的单分子层，则即使是复杂的凹凸图案，也能够整个面均匀地导入杂质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-82462号公报

非专利文献

非专利文献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日在线发表

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在非专利文献1公开的使用MLD的技术中，在进行在基板的一个主面上形成单分子层的工序之后，按照时间顺序依次进行：通过RTA(Rapid Thermal Anneal：快速热退火)，使杂质向基板的表层扩散的工序；通过FLA(Flush Lamp Anneal：闪光灯退火)，使杂质活化的工序。

但是，在这样的处理中，需要包括进行RTA的热处理装置及进行FLA的热处理装置的两种以上的热处理装置，因此使热处理装置相关的导入所需的成本、设置所需的场所及处理所需的时间均增加。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种热处理方法及热处理装置，能够容易设置装置，且能够缩短热处理时间。