[发明专利]热处理方法

说明书

本发明提供一种以锗或硅锗为主要成分的p型半导体的热处理方法，利用该热处理方法，能够适当地控制掺杂剂的扩散。将形成有注入了硼等掺杂剂的锗的半导体层的基板搬入室(6)内。在向室(6)内供给含有氢气的处理气体而在半导体层的周围形成含有氢气的环境气体的状态下，由来自卤素灯(HL)的光照射预热半导体层。由此，利用氢气消除存在于半导体层的表面附近的空穴。然后，向半导体层照射来自闪光灯(FL)的闪光，将半导体层加热到处理温度。由于消除了半导体层的空穴，因此闪光加热时掺杂剂能够比较容易扩散，通过调整闪光照射的条件，能够适当地控制掺杂剂的扩散。

技术领域

本发明涉及以锗或硅锗为主要成分的p型半导体的热处理方法。

背景技术

作为半导体器件的材料主要使用硅(Si)，但在一部分半导体器件上还使用锗(Ge)。锗与硅比较迁移率高，因此研究将其用作场效应晶体管(FET)的沟道材料(例如，专利文献1)。

专利文献1：日本特开2015-115415号公报

向高纯度的锗添加了微量的硼(B)等三价掺杂剂的p型半导体(p-Ge)，与添加了磷(P)或砷(As)等五价掺杂剂的n型半导体(n-Ge)比较，活化退火时的掺杂剂的活化率高。另一方面，锗的p型半导体与n型半导体比较，存在掺杂剂的扩散非常慢并且活化退火时的扩散控制困难的问题。这是因为，磷或砷经由锗的晶体中的空穴扩散，而硼等经由晶体中的晶格间的空隙扩散。锗的晶体中存在很多空穴，因此经由空穴扩散的磷或砷容易扩散，相反，硼等因多个空穴成为障碍而很难扩散。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于，提供以锗或硅锗为主要成分的p型半导体的热处理方法，利用该方法能够适当地控制掺杂剂的扩散。

为了解决上述问题，第一方面发明提供热处理方法，该方法对以锗或硅锗为主要成分的p型半导体进行热处理，其特征在于，包括：搬入工序，将注入有掺杂剂的锗或硅锗的半导体层搬入室内；环境气体形成工序，向上述室导入含有氢气或氨气的处理气体；预热工序，在预热温度对上述半导体层进行预热；以及闪光加热工序，向上述半导体层照射来自闪光灯的闪光来加热到处理温度。

另外，第二方面发明的特征在于，在第一方面发明的热处理方法中，上述预热温度是200℃以上500℃以下。

另外，第三方面发明的特征在于，在第一方面或第二方面发明的热处理方法中，上述处理温度是600℃以上900℃以下。

根据第一方面至第三方面发明，将注入有掺杂剂的锗或硅锗的半导体层在含有氢气或氨气的环境气体中预热后，利用闪光照射加热到处理温度，因此在消除存在于半导体层的表面附近的空穴而能够使掺杂剂比较容易扩散的状态下进行闪光加热，通过调整闪光照射的条件，能够适当地控制掺杂剂的扩散。

附图说明

图1是表示在本发明的热处理方法中使用的热处理装置的结构的纵向剖视图。

图2是表示保持部的整体外观的立体图。

图3是基座的俯视图。

图4是基座的剖视图。

图5是移载机构的俯视图。

图6是移载机构的侧视图。

图7是表示多个卤素灯的配置的俯视图。

图8是表示闪光灯的驱动电路的图。

图9是示意性表示在图1的热处理装置中处理的基板的结构的图。

其中，附图标记说明如下：

1：热处理装置

3：控制部

4：卤素加热部

5：闪光加热部