JP2014007413A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】不純物を注入した半導体ウェハーをチャンバー内に搬入し、フラッシュランプから0.1ミリセカンド以上100ミリセカンド以下の照射時間にて閃光照射を行い、半導体ウェハーの表面を瞬間的に800℃以上1300℃以下に昇温する。そして、フラッシュ光を照射してから5秒以内に半導体ウェハーの周辺に酸素ガスを導入する。極めて短時間の昇温であるため、不純物の熱拡散を抑制しつつ活性化を行うことができる。また、フラッシュ光を照射してから5秒以内に酸素ガスを導入すれば、フラッシュ加熱の熱が半導体ウェハーの表面に残留しているため、その表面に極めて薄い酸化膜が形成され、これが後続の洗浄処理時に保護膜として機能して不純物の剥離を防止することができる。
【選択図】図10
Description
まず、本発明に係る基板処理装置の全体構成について概説する。図1は、本発明に係る基板処理装置1の構成を示す側断面図である。基板処理装置1は基板として略円形の半導体ウェハーWにフラッシュ光(閃光)を照射してその半導体ウェハーWを加熱するランプアニール装置である。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の基板処理装置1の構成は第1実施形態と全く同じである。また、半導体ウェハーWに対する処理フローも第1実施形態の図7に示したのと同様である。第2実施形態が第1実施形態と相違するのは基板処理装置1における半導体ウェハーWの処理手順である。図10は、基板処理装置1における半導体ウェハーWの処理手順の他の例を示すフローチャートである。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においては、半導体ウェハーWの周辺に酸素ガスを導入していたが、これに限定されるものではなく、シリコンと反応して膜を形成する反応性ガスであれば良い。反応性ガスには、シリコンと反応して酸化膜を形成する酸化性ガスおよびシリコンと反応して窒化膜を形成する窒化性ガスが含まれる。酸化性ガスとしては、上記各実施形態にて述べた酸素ガスの他にオゾンガス(O3)が含まれる。また、窒化性ガスとしては、アンモニアガス(NH3)や二酸化窒素(NO2)が含まれる。さらに、反応性ガスとしては、シラン(SiH4)やジシラン(Si2H6)であっても良い。第1実施形態と同様に不純物を注入した半導体ウェハーWの周辺にこれらの反応性ガスを導入した後にフラッシュランプFLから0.1ミリセカンド以上100ミリセカンド以下の照射時間にて閃光照射を行うことにより、または、第2実施形態と同様に不純物を注入した半導体ウェハーWに閃光照射を行った後、5秒以内にこれらの反応性ガスを導入することにより、半導体ウェハーWの表面には薄い保護膜を形成することができる。その結果、半導体ウェハーWに注入された不純物の熱による拡散を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができ、しかも洗浄処理時の不純物の剥離を防止することができる。
3 制御部
4 保持部昇降機構
5 ランプハウス
6 チャンバー
7 保持部
60 上部開口
61 チャンバー窓
65 熱処理空間
71 ホットプレート
72 サセプタ
81 ガス導入路
82,87 ガスバルブ
83 ガス導入バッファ
85 流量調整弁
88 ガス供給源
FL フラッシュランプ
W 半導体ウェハー
Claims (9)
- 不純物を注入した半導体基板の処理を行う基板処理方法であって、
不純物を注入した半導体基板の周辺にシリコンと反応する反応性ガスを導入するガス導入工程と、
前記半導体基板に0.1ミリセカンド以上100ミリセカンド以下の照射時間にて光を照射して前記半導体基板を加熱する光照射工程と、
を備え、
前記半導体基板に光を照射してから5秒以内に前記反応性ガスを前記半導体基板の周辺に導入することを特徴とする基板処理方法。 - 請求項1記載の基板処理方法において、
前記半導体基板に光を照射してから所定時間経過後に前記半導体基板の周辺雰囲気を不活性ガスにて置換することを特徴とする基板処理方法。 - 請求項1または請求項2に記載の基板処理方法において、
前記光照射工程は、前記半導体基板の表面を800℃以上1300℃以下に加熱することを特徴とする基板処理方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記反応性ガスとの反応によって前記半導体基板の表面に形成された膜を前記半導体基板に電極形成を行う前に剥離することを特徴とする基板処理方法。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記反応性ガスは、シリコンと反応して酸化膜を形成する酸化性ガスを含むことを特徴とする基板処理方法。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記反応性ガスは、シリコンと反応して窒化膜を形成する窒化性ガスを含むことを特徴とする基板処理方法。 - 不純物を注入した半導体基板の加熱処理を行う基板処理装置であって、
前記半導体基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内にて前記半導体基板を保持する保持手段と、
前記チャンバー内にシリコンと反応する反応性ガスを導入するガス導入手段と、
前記保持手段に保持された前記半導体基板に0.1ミリセカンド以上100ミリセカンド以下の照射時間にて光を照射する光照射手段と、
前記チャンバー内に前記反応性ガスを導入するタイミングを制御するガス導入制御手段と、
を備え、
前記ガス導入制御手段は、前記半導体基板に光を照射してから5秒以内に前記反応性ガスを前記チャンバー内に導入するように前記ガス導入手段を制御することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項7記載の基板処理装置において、
前記反応性ガスは、シリコンと反応して酸化膜を形成する酸化性ガスを含むことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項7記載の基板処理装置において、
前記反応性ガスは、シリコンと反応して窒化膜を形成する窒化性ガスを含むことを特徴とする基板処理装置。
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