TW201421545A - 被處理體的處理方法 - Google Patents

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Yoshiro Kabe
Taichi Monden
Kouji Shimomura
Kentaro SHIRAGA
Yoshimasa Watanabe
Yoshihiro Hirota
Junichi Kitagawa
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

[課題]提供一能夠確實得到微波本身之效果之被處理體的處理方法。[解決手段]於由下依序形成有矽基部(10)、氧化矽層(11)、非晶矽層(12)之晶圓(W)照射微波，並同時藉由冷卻晶圓(W)的表面來強制進行冷卻，並使非晶矽層(12)之非晶矽結晶化。

Description

被處理體的處理方法
本發明係關於使用微波之被處理體的處理方法。
在作為被處理體之半導體晶圓(以下僅稱為「晶圓」)中，非晶矽之結晶化或所摻雜之雜質的活性化係一般藉由向晶圓照射熱線之熱處理而予以實現。照射於晶圓之熱線係對非晶矽進行加熱、熔融並使結晶化，又，對摻雜有雜質之部份進行加熱並活性化。在向晶圓照射熱線，係例如可使用燈加熱器。
其中，在使用燈加熱器之熱處理中，於晶圓之表面照射熱線，因此，存在於晶圓表面之溝槽或孔洞的形狀會崩塌。
對此，使用瞬間進行熱處理並不要給予晶圓不必要之熱量的快閃退火(瞬間熱處理)，不供給足夠的熱能至晶圓內部之非晶矽或雜質，恐怕會造成結晶化或活性化不足的可能性。
因此，檢討使用微波之處理(例如，參閱專 利文獻1)。在使用微波的處理中，於照射微波之晶圓內存在有例如雜質之偶極矩時，則該偶極矩係藉由微波而振動且產生動能，透過由該動能所轉換之熱能，對該偶極矩的附近進行加熱(電介質加熱)。即，在晶圓中，若使偶極矩存在於所希望加熱之部份，則能夠選擇性的僅對該外部分進行加熱。
又，在使用微波之處理中，可獲得僅在上述加熱中無法說明之微波原有的效果，例如微波所引起之結晶化促進效果或活性化促進效果係透過本發明者等來進行確認。因此，於晶圓執行使用微波之處理時，即使不使晶圓的熱處理溫度上升，亦有能夠促進結晶化或活性化的可能性。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特願2012-040095號說明書
然而，存在於晶圓流過電流的部份例如導電層的情況下，在該導電層中，藉由微波引起的電磁感應，會產生渦電流，該渦電流流過導電層時，會產生對應於該導電層之阻抗的熱(感應加熱)。
即，為了得到微波原有的效果，因此，在晶 圓照射微波時，晶圓藉由感應加熱而被不必要的加熱，且結晶化或活性化會極度地被增強，結果，作為微波原有之效果的微波所引起之結晶化促進效果或活性化促進效果會相對地被抑制。
本發明之目的係提供一能夠確實得到微波原有之效果之被處理體的處理方法。
為了達成上述目的，請求項1記載之被處理體的處理方法係對被處理體進行加熱之被處理體的處理方法，其特徵係，具有：微波照射步驟，於前述被處理體照射微波，在前述微波照射步驟中，前述被處理體會被強制進行冷卻。
請求項2記載之被處理體之處理方法係如請求項1記載之被處理體的處理方法，其中，在前述微波照射步驟中，前述被處理體的表面會被強制進行冷卻。
請求項3記載之被處理體的處理方法係如請求項1或2記載之被處理體的處理方法，其中，前述被處理體係具有非晶質矽，在前述微波照射步驟中，前述非晶質矽會被結晶化。
為了達成上述目的，請求項4記載之被處理體的處理方法係對具有非晶質矽之被處理體進行加熱之被處理體的處理方法，其中，具有：微波照射步驟，於前述被處理體照射微波並使前述非晶質矽結晶化，前述微波照 射步驟係具有：晶核生成步驟，於前述非晶質矽生成結晶核；晶核成長步驟，使前述所生成之結晶核成長，至少在前述晶核成長步驟中，前述被處理體會被強制進行冷卻。
請求項5記載之被處理體的處理方法係如請求項4記載之被處理體的處理方法，其中，使前述晶核成長步驟中前述被處理體的溫度下降的比前述晶核生成步驟中前述被處理體的溫度還低。
請求項6記載之被處理體的處理方法係如請求項1或2記載之被處理體的處理方法，其中，前述被處理體係具有摻雜有雜質之局部，在前述微波照射步驟中，前述局部之雜質會被活性化。
請求項7記載之被處理體的處理方法係如請求項1~6中任一項記載之被處理體的處理方法，其中，前述微波的頻率係5.8GHz。
根據本發明，微波照射於被處理體時，被處理體會被強制進行冷卻，因此，即使於被處理體的導電層產生因感應加熱所引起之熱，亦可除去該熱。其結果，能夠抑制被處理體之感應加熱並確實得到微波原有的效果。
W，W’‧‧‧晶圓
12‧‧‧非晶矽層
30‧‧‧微波加熱處理裝置
32‧‧‧微波導入機構
34‧‧‧氣體供給機構
67‧‧‧局部
[圖1]適用本發明之第1實施形態之被處理體的處理 方法之晶圓的擴大部份剖面圖。
[圖2]表示各別使用燈加熱器之熱處理及使用微波之熱處理中晶圓之熱處理溫度與結晶化時間之關係的圖表。
[圖3]概略地表示執行本實施形態之被處理體的處理方法之微波加熱處理裝置之構成的剖面圖。
[圖4]用於說明本實施形態之被處理體之處理方法的圖。
[圖5]表示非晶矽中結晶核之生成速度及結晶核之成長速度與晶圓之熱處理溫度之關係的圖表。
[圖6]適用本發明之第2實施形態之被處理體的處理方法之晶圓的擴大部份剖面圖。
[圖7]表示各別使用燈加熱器之熱處理及使用微波之處理中矽基板之熱處理溫度與薄片電阻之關係的圖表。
[圖8]表示使用燈加熱器之熱處理及使用微波並伴隨強制進行冷卻之熱處理中雜質之擴散程度的圖表。
以下，參閱圖面來說明本發明之實施形態。
首先，在本發明前，本發明者等係如圖1所示於由下依序形成有矽基部10、氧化矽層11、非晶矽層12之晶圓W(被處理體)，獲得透過使用燈加熱器之熱處理及使用微波之處理來進行非晶矽層12之結晶化的資料。無論在使用燈加熱器之熱處理及使用微波之處理的任一處理中，皆使晶圓W之熱處理溫度維持為460℃、 480℃及500℃時的結晶化時間表示於後述圖2的圖表中。又，在使用微波的處理中，藉由噴上冷卻氣體，對晶圓W之表面強制進行冷卻。
此外，一般，雖然非晶矽不會分極，但在結晶體附近(界面)會分極。即使在晶圓W中，非晶矽層12中氧化矽層11附近的非晶矽會分極，因此該非晶矽會藉由微波而振動並產生熱能，該熱能係使非晶矽熔融並結晶化。接下來，所結晶化之矽附近的非晶矽會分極並藉由微波而振動。即，在晶圓W之非晶矽層12中，由與氧化矽層11的邊界附近開始進行結晶化。
圖2係表示各別使用燈加熱器之熱處理及使用微波之處理中晶圓之熱處理溫度與結晶化時間之關係的圖表。以「●」表示使用燈加熱器之熱處理中的結晶化時間，以「■」表示使用微波之處理中的結晶化時間。
在圖2中，可了解到關於所有晶圓W之熱處理溫度，使用微波之處理比使用燈加熱器之熱處理其結晶化時間較短。若晶圓W之熱處理溫度相同，則給與非晶矽層12之熱能會相同，因此預估結晶化時間亦會相同，在使用微波之處理中，發揮因加熱所引起之結晶化促進效果之外的結晶化促進效果即微波原有的結晶化促進效果，因此可推測結晶化時間會變短。
又，可了解到晶圓W的熱處理溫度越低，使用燈加熱器之熱處理與使用微波之熱處理之結晶化時間的差會變大。推測這是因為微波原有的結晶化促進效果比晶 圓W之熱處理溫度低時更能發揮出較大的效果。
本發明係根據上述知識進行發明者。
圖3係概略地表示執行本實施形態之被處理體的處理方法之微波加熱處理裝置之構成的剖面圖。
在圖3中，微波加熱處理裝置30係具備：處理容器31，用於收容晶圓W；微波導入機構32，於處理容器31內導入微波；支撐機構33，於處理容器31內支撐晶圓W；氣體導入機構34，於處理容器31內導入預定氣體；排氣機構35，對處理容器31內進行減壓排氣。
處理容器31係具備板狀之天井部36、與該天井部36對向之底部37、連接天井部36及底部37之側壁部38，且呈長方體狀。天井部36、底部37或側壁部38係由金屬例如鋁或不鏽鋼所構成。天井部36係關於圖中上下方向(以下僅稱「上下方向」)，具有貫穿之複數個微波導入埠39，底部37係具有排氣埠40。各側壁部38之內面係以反射被導入至處理容器31內之微波的方式，平坦地構成。又，在一側壁部38中，設置有晶圓W之搬入搬出口41，在該搬入搬出口41中設置有閘閥42，該閘閥42係對搬入搬出口41進行開關。
支撐機構33係具有：軸桿43，貫穿底部37並沿著上下方向進行延伸；複數個臂部44，由該軸桿43之上部在圖中水平展開；旋轉驅動部45，使軸桿43旋轉；升降驅動部46，使軸桿43在上下方向進行升降；軸桿基部47，作為軸桿43之基座的功能，安裝有旋轉驅動 部45或升降驅動部46。軸桿43係藉由伸縮管48來覆蓋，由處理容器31之外部進行遮斷。
在支撐機構33中，係透過由各臂部44之前端突出的插銷50來支撐晶圓W，軸桿43會進行旋轉，藉此，載置於臂部44之晶圓W係在處理容器31內於圖中水平進行旋轉，升降軸桿43會升降，藉此，晶圓W係在處理容器31內上下方向地進行移動。又，在軸桿43之前端，設置有用於測定晶圓W之溫度的輻射溫度計49，以設置於處理容器31之外部的溫度測量部52與配線51來進行連接。
排氣機構35係具有乾式泵，經由排氣管53與排氣埠40連接。在排氣管53中設置有壓力調節閥54，並調整處理容器31內的壓力。此外，不一定要在微波加熱處理裝置30設置排氣機構35，在未設置排氣機構35的情況下，使具有設置微波加熱處理裝置30之工廠之排氣設備的排氣管線直接連接至排氣埠40。
氣體導入機構34係經由複數個配管55，與在側壁部38開口之複數個氣體導入口56連接，藉由側流方式使例如N2氣體、Ar氣體、He氣體、Ne氣體、O2氣體、H2氣體作為處理氣體或冷卻氣體導入至處理容器31內。在配管55中配置有流量控制器或開關閥(皆未圖示)，控制處理氣體或冷卻氣體的種類或流量。此外，在圖1中，複數個氣體導入口56係在側壁部38開口，使複數個氣體導入口在天井部36開口，亦可藉由下流方式使 處理氣體或冷卻氣體導入至處理容器31內，於支撐機構33配置載置晶圓W之平台，於該平台的載置面使複數個氣體導入口開口，亦可藉由上流方式使冷卻氣體導入至處理容器31內。
於處理容器31內，在臂部44與側壁部38之間配置整流板57。在整流板57中具有多數個貫穿孔57a，使處理容器31內的氣體環境流入各貫穿孔57a，藉此，調整晶圓W周圍之氣體環境的流動。
微波導入機構32係具有：複數個微波單元58，配置於天井部36的上方，使微波導入至處理容器31內；高電壓電源59，與該複數個微波單元58連接。
各微波單元58係具有：磁控管60，用於生成微波；導波管61，使所生成之微波傳送至處理容器31；透過窗62，以阻塞微波導入埠39的方式，固定於天井部36。
磁控管60係與高電壓電源59連接，由該高電壓電源59供給高電壓電流，並生成各種頻率例如2.45GHz或5.8GHz的微波。磁控管60係在以微波加熱處理裝置30所執行的熱處理中，選擇性地生成最適合之頻率的微波。
導波管61係具有矩形之剖面且方形管形狀，由微波導入埠39立設在上方，並連接磁控管60與透過窗62。磁控管60係設置於導波管61之上端附近，磁控管60所生成之微波係在導波管61內被傳送，並經由透過窗 62導入至處理容器31內。
透過窗62係由介電質材料例如石英或陶瓷所構成，透過窗62及天井部36之間係由密封構件氣密地進行密封。由透過窗62至支撐於臂部44之晶圓W的距離係例如設為25mm以上為較佳。
微波單元58係更具有：循環器63，設置於導波管61之途中；虛擬負載66，連接於檢測器64、調諧器65及循環器63，循環器63、檢測器64及調諧器65係由上方以該順序來配置。循環器63及虛擬負載66係作為由處理容器31內反射之微波之隔離器的功能，虛擬負載66係藉由循環器63，使由導波管61所分離之反射波轉換為熱並進行消耗。
檢測器64係檢測來自處理容器31內的反射波，調諧器65係使磁控管60及處理容器31之間的阻抗進行匹配。調諧器65係具有可向導波管61內突出而構成之導體板(未圖示)，藉由控制該導體板的突出量，使反射波之電能減為最少，對上述阻抗進行匹配。
在微波加熱處理裝置30中，被導入至處理容器31內之微波係藉由側壁部38等的內面反射且散射，該散射之微波係由各個方向向晶圓W進行照射。照射至晶圓W之微波係使晶圓W內的偶極矩振動並產生動能，透過由該動能所轉換之熱能，使晶圓W被加熱。即，執行使用微波之熱處理。此時，軸桿43會旋轉，而使晶圓W在圖中水平旋轉，以便散射之微波全面地向晶圓W的各 部進行照射。又，微波散射之處理容器31內被減壓時，恐怕會產生異常放電，因此，於晶圓W照射微波時，藉由排氣機構35之壓力調節閥54，使處理容器31內大致維持為大氣壓。
在本實施形態之被處理體的處理方法中，微波加熱處理裝置30執行使用微波的處理時，氣體導入機構34係經由各氣體導入口56，向處理容器31內導入冷卻氣體，強制冷卻晶圓W的表面。此外，本實施形態中「晶圓W的表面」係不限於晶圓W的上面，亦可包含晶圓W的下面。
圖4係用於說明本實施形態之被處理體之處理方法的圖。
在圖4中，在藉由各臂部44之插銷50所支撐之晶圓W中，於處理容器31內散射之微波(圖中係以細箭頭來表示)係由各個方向進行照射，所照射之微波會被吸收至晶圓W內，使存在於與氧化矽層11之邊界附近之已分極的非晶矽振動並產生熱能，該熱能係使非晶矽熔融，使進行結晶化。如上述，在非晶矽層12中，結晶化係由與氧化矽層11的邊界附近開始進行。
此時，藉由微波而在非晶矽層12會產生渦電流，該渦電流會流經非晶矽層12，藉此會產生熱，而被導入至處理容器31內之冷卻氣體(圖中係以粗箭頭來表示)係沿著露出晶圓W表面之非晶矽層12進行流動，因此，藉由渦電流除去所產生的熱。即，晶圓W係藉由冷 卻氣體強制進行冷卻。因此，可抑制對晶圓W的感應加熱，而感應加熱所引起的結晶化不會被極度增強，因此能夠相對地獲得較大之微波原有的結晶化促進效果。藉此，能夠確實得到微波原有的結晶化促進效果，即使不使晶圓W之溫度上升亦能夠促進結晶化。其結果，能夠防止存在於晶圓W表面之溝槽或孔洞的形狀崩塌。
又，當矽被加熱至高溫例如600℃以上時，於矽內會產生熱離子並電性地作為如金屬的功能，因而反射微波。藉此，無法於晶圓W執行使用微波的處理，且不被晶圓W吸收之微波會在處理容器31內增加且異常放電的可能性會提高。但，在本實施形態之被處理體的處理方法中，晶圓W係藉由冷卻氣體被強制進行冷卻，因此可抑制熱離子的產生，且晶圓W係不具有如電性金屬的功能。藉此，能夠使微波確實吸收至晶圓W，並同時能夠防止殘留於處理容器31內的微波增加。
在本實施形態之被處理體的處理方法中，能夠使用2.45GHz或5.8GHz的微波作為微波，但頻率低之微波難以被被處理體吸收，因此使用5.8GHz的微波為較佳，藉此，更能夠發揮微波原有之結晶化促進效果，並同時不會被晶圓W吸收且能夠防止殘留於處理容器31內的微波增加。
在上述之本實施形態之被處理體的處理方法中，於露出晶圓W表面之非晶矽層12，藉由冷卻氣體除去由感應加熱所產生的熱，由感應加熱產生熱的層係亦可 不露出晶圓W的表面。該情況下，在該層中，由感應加熱所產生的熱會經由其他層傳達至晶圓W的表面，並藉由冷卻氣體進行除去。
接下來，說明本實施形態之被處理體之處理方法的變形例。本變形例亦執行圖3之微波加熱處理裝置30。
在以TFT(Thin Film Transistor)等形成所使用之多晶矽薄膜中，直接沈積多晶矽並形成多晶矽薄膜時不進行結晶化，因此，會產生該多晶矽薄膜中的結晶粒徑不會增大且無法充份確保移動率的問題。
在此，使非晶矽沈積並形成非晶矽薄膜，接下來，開發藉由熱處理使非晶矽結晶化的方法。在該方法中，於非晶矽薄膜生成結晶核，使所生成之結晶核成長即經過2階段的工程而進行結晶化。
又，如圖5之圖表所示，非晶矽中結晶核之生成速度及結晶核之成長速度皆與晶圓W的熱處理溫度成比例，比起結晶核之成長速度的增加量，結晶核之生成速度的增加量係對晶圓W之熱處理溫度較為靈敏，因此，使晶圓W之熱處理溫度上升時，能夠優先地提高結晶核的生成速度，而使晶圓W之熱處理溫度下降時，能夠優先地提高結晶核的成長速度。
且，生成結晶核的活化能帶為5.1eV，成長結晶核的活化能帶為3.9eV，由活化能的觀點來看，在想加快結晶核之生成的情況下，必須使晶圓W之熱處理溫度 上升，並使施加至非晶矽薄膜之熱能的量大於5.1eV，在想使結晶核之成長優先於結晶核之生成的情況下，使晶圓W之熱處理溫度下降，並使施加至非晶矽薄膜之熱能的量小於5.1eV且大於3.9eV為較佳。
因此，在作為本實施形態之被處理體之處理方法之變形例之多晶矽薄膜的形成方法中，首先，於晶圓W形成非晶矽薄膜後，於微波加熱處理裝置30向晶圓W執行使用微波之處理，在使用該微波的處理中，一開始，使照射至晶圓W之微波的量增加，並使施加至非晶矽薄膜之熱能增加，藉由使晶圓W之熱處理溫度上升，迅速的生成所需之結晶核的個數(圖5中的「第1工程」)(晶核生成步驟)，接下來，使照射至晶圓W之微波的量等減少，並使施加至非晶矽薄膜之熱能減少，藉由使晶圓W之熱處理溫度下降，使結晶核之成長更優先於結晶核之生成，抑制結晶核之生成的同時，使己生成之結晶核成長(圖5中的「第2工程」)(晶核成長步驟)。
當所生成之結晶核的個數多時，最後所形成之結晶的個亦會變多且各結晶的粒徑會變小，在本實施形態之被處理體之處理方法的變形例中，在使用微波的處理中，在途中使微波的量減少，並藉由使晶圓W之熱處理溫度下降，抑制結晶核的生成，因此能夠防止最後所形成之結晶的個數變多，且使各結晶的粒徑變大。
又，在本實施形態之被處理體之處理方法的變形例中，於第2工程，使冷卻氣體導入至處理容器31 內並強制冷卻晶圓W的表面。藉此，能夠抑制晶圓W之感應加熱並加強作為微波原有之效果的結晶化促進效果，而使結晶核迅速成長。
即，在本實施形態之被處理體之處理方法的變形例中，先使照射於晶圓W之微波的量增加後使其減少，藉此，能夠實現結晶核之迅速生成及結晶核之迅速成長，並能夠縮短結晶化時間。
此外，如上述，當所生成之結晶核的個數多時，最後所形成之結晶的粒徑會變小，因此，儘可能縮短第1工程為較佳。
在上述之本實施形態之被處理體之處理方法的變形例中，僅於第2工程，使冷卻氣體導入至處理容器31內，於第1工程亦可使冷卻氣體導入至處理容器31內。該情況下，使在第2工程所導入之冷卻氣體的流量設定為比在第1工程所導入之冷卻氣體的流量大。藉此，能夠使第2工程之晶圓W的熱處理溫度比第1工程之晶圓W的熱處理溫度更低，於第2工程更能夠發揮作為微波原有之效果的結晶化促進效果。
又，在上述之本實施形態之被處理體之處理方法的變形例中，亦可不變更照射於晶圓W之微波的量。該情況下，僅於第2工程，向處理容器31內導入冷卻氣體或使在第2工程所導入之冷卻氣體的流量設定為比在第1工程所導入之冷卻氣體的流量大。藉此，能夠使第1工程中晶圓W的熱處理溫度上升，並同時能夠使第2工 程中晶圓W的熱處理溫度下降，因此能夠使各結晶之粒徑變大，並同時能夠實現結晶核之迅速生成及結晶核之迅速成長。
接下來，說明本發明之第2實施形態之被處理體的處理方法。本實施形態之被處理體的處理方法亦執行圖3的微波加熱處理裝置30。
圖6係適用本實施型態之被處理體的處理方法之晶圓的擴大部份剖面圖。
在圖6中，由單結晶之矽基部所構成之晶圓W’之表面的局部67中，為了形成MOSFET之源極與汲極，因此摻雜有雜質。在本實施形態之被處理體的處理方法中，使摻雜於局部67之雜質活性化，並使局部67變質為n型矽而使發揮作為源極或汲極的功能。
其中，如上述，微波所引起之熱處理會發揮原有的結晶化促進效果。另一方面，雜質之活性化係使所摻雜之雜質置換至矽之結晶的晶格點且將雜質作為載子之功能的處理，因此相當於一種結晶化。因此，亦能夠藉由因微波所引起的熱處理，預期雜質之活性化促進效果。
在此，在本發明前，本發明者等係於表面的局部摻雜有雜質之單結晶的矽基板中，以使用燈加熱器之熱處理及使用微波之處理來進行該局部中雜質的活性化。又，在使用微波之處理中，各別對藉由噴上冷卻氣體強制冷卻矽基板之表面的情況與未噴上冷卻氣體的情況進行活性化。對各別使用燈加熱器之熱處理及使用微波之處理 (伴隨強制進行冷卻與未伴隨的兩種情況)，測定作為活性化之指標的薄片電阻，並求得矽基板之熱處理溫度與薄片電阻的關係。
圖7係表示各別使用燈加熱器之熱處理及使用微波之處理中矽基板之熱處理溫度與薄片電阻之關係的圖表。以「○」表示使用燈加熱器之熱處理中的薄片電阻，以「■」表示使用微波且未伴隨強制進行冷卻之熱處理中的薄片電阻，以「□」表示使用微波且伴隨強制進行冷卻之熱處理中的薄片電阻。
在圖7中，可了解到關於大部份矽基板之熱處理溫度，而使用微波且伴隨強制進行冷卻之熱處理會比使用燈加熱器之熱處理其薄片電阻還低。若矽基板之熱處理溫度相同，則給與摻雜有雜質之晶圓W’表面之局部67的熱能會相同，因此熱能所引起之活性化促進效果會相同，並預估薄片電阻亦相同，在使用微波且伴隨強制進行冷卻的熱處理中，可推測發揮熱能所引起之活性化促進效果之外的活性化促進效果即微波原有之活性化促進效果，且薄片電阻會更降低。
又，可了解到矽基板之熱處理溫度越低，使用燈加熱器之熱處理與使用微波且伴隨強制進行冷卻之熱處理之薄片電阻的差會變大。推測這是因為微波原有的活性化促進效果比矽基板之熱處理溫度低時更能發揮出較大的效果。
另一方面，可了解到關於大部份矽基板之熱 處理溫度，使用燈加熱器之熱處理與使用微波且不伴隨強制進行冷卻之熱處理的薄片電阻係大致相同。在使用微波且未伴隨強制進行冷卻的熱處理中，亦能夠預期微波原有的活性化促進效果，因此預估薄片電阻會下降，在使用微波且未伴隨強制進行冷卻的熱處理中，無法除去感應加熱所引起的熱，因此藉由該熱會導致雜質擴散，可推測被置換至矽之結晶之晶格點的雜質會減少且薄片電阻並不會下降太多。
即，可了解到要使薄片電阻下降則必須抑制雜質的擴散，並同時使進行微波原有的活性化促進效果。
此外，為了確認雜質之擴散程度，因此對執行使用燈加熱器之熱處理的矽基板與執行使用微波且伴隨強制進行冷卻之熱處理的矽基板，測定雜質的濃度。
圖8係表示使用燈加熱器之熱處理及使用微波並伴隨強制進行冷卻之熱處理中雜質之擴散程度的圖表。縱軸係表示雜質濃度，橫軸係表示從矽基板之表面起的深度，以「○」表示使用燈加熱器之熱處理中的雜質濃度，以「□」表示使用微波且伴隨強制進行冷卻之熱處理中的雜質濃度。
在圖8中，關於所有的深度，可了解到使用微波且伴隨強制進行冷卻之熱處理中的雜質濃度比使用燈加熱器之熱處理中的雜質濃度還低。即，可了解到能夠藉由強制冷卻矽基板，除去感應加熱所引起的熱，並抑制該熱所引起之雜質的擴散。
本發明係根據上述知識進行發明者。
在本實施形態之被處理體的處理方法中，藉由各臂部44之插銷50予以支撐，於表面之局部67摻雜有雜質的晶圓W’中，於處理容器31內散射之微波(圖中係以細箭頭來表示)係由各個方向進行照射，所照射之微波係被吸收至晶圓W’內，摻雜於局部67之雜質會被置換至矽之結晶的晶格點。此時，發揮微波原有的活性化促進效果，而雜質之活性化比起僅因熱能所引起之活性化更有進展，因此更能夠使局部67中的阻抗下降。
又，在本實施形態之被處理體的處理方法中，藉由微波在晶圓W’會產生渦電流，且藉由該渦電流流經晶圓W’而產生熱，由於被導入至處理容器31內之冷卻氣體(圖中係以粗箭頭來表示)係沿著晶圓W’的表面流動，因此，藉由渦電流除去所產生的熱。即，晶圓W’係藉由冷卻氣體強制進行冷卻。因此，能夠藉由熱抑制雜質的擴散，且能夠確實地進行局部67中雜質的活性化。
以上，使用上述各實施形態，說明關於本發明，本發明並不限定為上述各實施形態者。
W‧‧‧晶圓

Claims (7)

  1. 一種被處理體的處理方法，係用於加熱被處理體，其特徵係，具有：微波照射步驟，於前述被處理體照射微波，在前述微波照射步驟中，前述被處理體會被強制進行冷卻。
  2. 如請求項1之被處理體的處理方法，其中，在前述微波照射步驟中，前述被處理體的表面會被強制進行冷卻。
  3. 如請求項1或2之被處理體的處理方法，其中，前述被處理體係具有非晶質矽，在前述微波照射步驟中，前述非晶質矽會被結晶化。
  4. 一種被處理體的處理方法，係用於加熱具有非晶質矽之被處理體，其特徵係，具有：微波照射步驟，於前述被處理體照射微波並使前述非晶質矽結晶化，前述微波照射步驟係具有：晶核生成步驟，於前述非晶質矽生成結晶核；晶核成長步驟，使前述所生成之結晶核成長，至少在前述晶核成長步驟中，前述被處理體會被強制進行冷卻。
  5. 如請求項4記載之被處理體的處理方法，其中，使前述晶核成長步驟中前述被處理體的溫度下降的比前述晶核生成步驟中前述被處理體的溫度還低。
  6. 如請求項1或2之被處理體的處理方法，其中，前述被處理體係具有摻雜有雜質的局部，在前述微波照射步驟中，前述局部之雜質會被活性化。
  7. 如請求項1~6中任一項之被處理體的處理方法，其中，前述微波的頻率係5.8GHz。
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