[发明专利]快速热退火方法

说明书

本发明提供了一种快速热退火方法，包括：提供一基底，所述基底中注入有杂质离子，所述基底表面具有自然形成的生长层，通过在对所述基底执行快速热退火工艺时，向快速热处理机台中通入预定的气体，以使所述气体能够与所述基底反应以增加所述生长层的厚度，以利用增加后的所述生长层防止位于所述基底中的所述杂质离子溢出，进而避免了生长层厚度过小导致的快速热退火时注入的杂质离子从所述基底表面溢出的情况；以及，采用上述快速热退火方法减少了操作人员因注入离子溢出而需要停机并对机台或工艺进行问题分析与故障排除的情况，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种快速热退火方法。

背景技术

退火工艺是半导体制造领域中不可或缺的一项工艺，其目的主要是为了修复离子注入后硅晶片表面因高能离子轰击所带来的损伤，同时，使注入的杂质离子进入到晶格位置，从而激活注入的杂质离子。随着退火工艺的进步，快速热退火技术逐渐取代了传统的炉管退火技术，因其具有热预算小、沾污少和退火时间短的优点。

通常情况下，在离子注入之前，往往会在基底表面形成一掩蔽层，既可以防止离子注入时的通道效应，又可以防止退火时注入离子从基底表面溢出，然而，某些基底材料例如单晶硅，在自然条件下，其表面会形成一层天然的生长层例如氧化硅层，同样可以起到掩蔽层的效果，但是，自然生长的所述生长层厚度不可控，故通常会在去除自然生长的生长层后，重新生长掩蔽层，而本申请中为了简化工艺步骤，尝试利用所述生长层作为掩蔽层，因此出现了当厚度过小时，很可能会导致高温退火时注入的杂质离子溢出，进而注入杂质离子的实际浓度不符合标准的问题。同时，也会导致后续工艺中，测量所述基底的方块电阻时，由于离子溢出所述基底表面，方块电阻变大，超出原有的标准值，进而可能使得工程师误判为机台本身出现问题，故需停机以排查问题，从而带来了不必要的麻烦。

发明内容

针对现有技术中快速热退火过程中，采用基底表面自然形成的生长层作为掩蔽层时，厚度不可控，且厚度过小时会导致离子溢出的问题，本发明提出了一种快速热退火方法，其特征在于，包括：

提供一基底，所述基底中注入有杂质离子，所述基底表面具有自然形成的生长层；

利用快速热处理机台对所述基底执行快速热退火工艺；其中，

在执行快速热退火工艺的过程中，通入预定的气体，所述气体能够与所述基底反应以增加所述生长层的厚度，以利用增加后的所述生长层防止位于所述基底中的所述杂质离子溢出。

可选的，所述基底的材料为单晶硅。

可选的，所述生长层为氧化硅层。

可选的，所述气体为氧气。

可选的，所述预定气体的流量为0.3cm³/s～1cm³/s。

可选的，所述快速热退火方法还包括：

对快速热退火处理之后的衬底进行方块电阻测量。

本发明所提供的一种快速热退火方法，对具有自然形成的生长层的基底，在执行快速热退火工艺时，通入预定的气体，以使所述气体能够与所述基底反应以增加所述生长层的厚度，进而避免了生长层厚度过小导致的快速热退火时注入的杂质离子从所述基底表面溢出的情况。以及，采用本发明所提供的快速热退火方法可以避免因离子溢出而导致操作人员误判的情况，有效的提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明一实施例中所提供的快速热退火方法的流程示意图。

具体实施方式