专利名称：使用光学照射的结形成的设备和方法
技术领域：
公开的方法和系统一般涉及掺杂物扩散和激活控制，更具体地说，涉及使用光学照射的掺杂物扩散和激活控制。
背景技术：
常规的离子掺杂系统包括离子化掺杂物材料例如硼、加速这些离子以形成具有既定能级的离子束、以及将离子束能量引导到半导体表面或晶圆上，以将掺杂物材料引入半导体中并改变半导体的导电特性。一旦离子被嵌入到半导体的晶格中，就可使用几种已知方法使离子激活，例如包括快速热退火(RTA)(快速热处理(RTP)的一种形式)。在RTA期间，半导体可例如曝光于热源，以将半导体快速加热到规定温度，并保持规定时间。RTA或其它形式的退火，还可以纠正由离子注入而引起的结晶结构中的缺陷。其它方法包括炉内退火、电子束退火、激光器退火以及曝光于电磁场，例如在射频或微波频带的那些电磁场(有时称为无热退火)。
离子注入和退火过程有助于注入区域的深度，称为结深。离子掺杂得到的离子深度是基于被掺杂到半导体中离子的能量，以及掺杂离子的原子或分子量。使用低能量离子束可以形成浅掺杂区，而且优选用具有较重的而不用较轻的原子或分子量的离子掺杂物。不幸的是，涉及升高半导体晶圆温度的传统退火方法通常引起掺杂区的扩散，于是在这样注入的掺杂物分布上结深增加。
考虑到对较小器件以及由此的较浅结深的持续不断和日益扩大的需求，结深的增加就会特别麻烦。
发明内容
所公开的是一些方法和系统，包括用掺杂物掺杂半导体、以及使半导体曝光于光源，其中曝光发生在半导体退火阶段之前、期间和/或之后。退火阶段可包括退火期和/或激活期，它们基本上可同时发生。而且，曝光可发生在退火阶段的一部分或更多部分期间，且曝光可包括随曝光而改变光源的波长。
在一个实施例中，在退火阶段的第一部分期间，半导体可曝光于第一光波长，且在退火阶段的第二(或更多)部分期间，曝光于第二(或更多)光波长。因此，曝光可发生在一部分温度增加和/或温度降低期间。光源可包括激光器、激光二极管和/或灯，且在一些实施例中，可包括可变波长光源。可变波长光源可包括第一波长范围用于曝光，以及第二波长范围用于退火阶段。在光源可包括其发的光具有多个波长范围的灯的实施例中，灯可连接到用于选择多个波长范围中一个或多个的滤光器。
在一些实施例中，光源提供的光具有的波长范围基本上在大约200纳米和大约1100纳米之间，而在一些实施例中，光源提供的光具有的波长范围基本上在大约300纳米和大约800纳米之间。而且，退火可以由光源执行。
在一些公开的方法和系统中，半导体可包括多个半导体区，以使曝光包括将光源产生的光引导到多个区的一个或多个上。引导光可包括相对于光源平移(translate)半导体，这可通过将半导体置于可移动平台例如X-Y台面上进行。在一些实施例中，引导光可包括相对于半导体平移光源，例如包括相对于半导体改变光源的定向。在一个实施例中，引导光可包括使用所属领域技术人员已知的方法，将光源扫描过半导体的至少一部分表面。
根据光源，光源可产生具有受控形状的照射，以使曝光半导体可包括用具有受控形状的照射扫描半导体。受控形状可以是线形或矩形。曝光还可包括控制光源和半导体之间的入射角。
对于所公开方法和系统的一些实施例，退火阶段可由热源执行，半导体可包括多个半导体区，且退火可包括将热源产生的辐射引导到多个半导体区中的至少一个区上。热源可包括激光器、激光二极管和/或灯。
和光学装置一样，使用可移动台面例如X-Y装置，半导体可相对于热源平移，和/或反之亦然，和/或使用受控图案，例如线形或矩形，将热源扫描过至少一部分表面(以电子、机械或其它方式)。
所公开的方法和系统可包括根据半导体特性和掺杂物特性确定波长，并选择光源，以使光源提供所确定的波长。半导体特性可包括半导体的化学成分，而掺杂物特性可包括掺杂物的化学成分。
在一些实施例中，退火可包括将半导体加热到第一温度，并将半导体加热到第二温度，其中第二温度大于第一温度。由此可以理解，在所公开的方法和系统中，退火阶段可包括快速热退火(RTA)、固相外延(SPE)和/或快闪快速热退火中的至少一个，虽然提供这些实例是为了说明而非限制。也可理解在退火阶段期间，所公开的方法和系统包括将半导体曝光于基本上在大约500℃和大约1400℃之间温度范围内的温度下，且这种暴露要执行基本上在大约1纳秒和大约90分钟之间的时段。此外，还可理解，在所公开的方法和系统中，退火阶段包括使用电磁场、激光器、激光二极管、灯、热气、炉子、热板、快速热退火器、碳辐射加热器和/或石英卤素灯。
在一些实施例中，掺杂物可包括一种或多种离子形式(ionicspecies)，它们可包括卤素，例如，硼、氟、锗、硅、磷和砷中的一种或多种。掺杂还可通过束线注入、等离子体掺杂(PLAD)、脉冲等离子体掺杂(P2LAD)、预非晶化(preamorphized)注入和/或掺杂淀积层执行。
在一个实施例中，掺杂可包括根据掺杂物控制氧含量，其中氧含量可基本上在大约百万分之1和大约百万分之1000之间。
还公开了一种按照所公开方法的系统，该系统包括掺杂装置，用于向半导体提供至少一种掺杂物；退火装置，用于执行退火阶段；以及光源，其中半导体在退火阶段之前、期间和/或之后曝光于来自光源的光。如本文所提供的，退火装置和光源可以是同一装置，并可包括激光器、激光二极管和/或灯，它们可连接到滤光器，用以选择多个波长范围中的一个或多个。
鉴于说明书和附图，其它目的和优点就显而易见。
图1示出用于执行光学照射退火的系统和方法的一个实施例；图2示出使用激光器照射的微波尖峰退火在不同O2浓度时掺杂物浓度和结深的关系图；图3示出使用三种不同类型的退火过程BF2掺杂物浓度和结深的关系图；图4示出使用尖峰退火过程对于两种类型掺杂物的掺杂物浓度和结深的关系图；图5示出使用激光器照射的微波尖峰退火过程对于两种类型掺杂物的掺杂物浓度和结深的关系图；图6示出使用快闪退火过程对于两种类型掺杂物的掺杂物浓度和结深的关系图；以及图7示出对于三种不同波长照射BF2掺杂物浓度和结深关系图。
具体实施例方式
为提供全面理解，现说明某些图示实施例，所属领域的技术人员应理解，本文所描述的系统和方法可适于和修改成提供用于其它适合应用的系统和方法，而且在不背离本文所述方法和系统范围的前提下可以作其它的添加和改动。
除非另有规定，图示实施例可以理解为提供了某些实施例不同细节的示范特性，所以在不背离所公开的系统和方法的前提下，特性、组件、模块和/或附图或过程的一些方面可以另外组合，分离、互换和/或重新排列。
用于制造半导体晶圆的传统方法涉及用掺杂物离子掺杂晶圆，紧接一个退火阶段过程。在离子掺杂期间，当加速的、激发的掺杂物离子与基质，本文称为示范硅表面，相碰撞，使硅原子从它们原始的晶格位置移位时，掺杂区就会被破坏。虽然掺杂物离子在硅晶格中可处于高能量非平衡位置，但掺杂物离子并不是电活性的。退火过程可向硅和掺杂物离子提供能量，以允许离子移动到平衡位置，从而通过恢复结晶顺序也修复了掺杂损坏。在此过程期间，掺杂物离子被电激活，以改变衬底的导电性。不幸的是，有些退火技术，例如将半导体曝光于500-1400摄氏度范围内高温的快速热退火(RTA)，常引起掺杂物的重新分布或扩散。虽然某些类型的RTA，包括尖峰退火、脉冲退火、快闪辅助退火和/或激光器退火，在某些环境下且对于不同的晶圆和/或掺杂物，可获得可接受的激活率和降低的掺杂物扩散深度分布图，但RTA，以及其它类型的退火技术，对于某些掺杂物剂量，还是会增加结深，使其显著深于例如注入时的范围。
所公开的方法和系统将半导体曝光于光源的输出(本文称为“曝露于光源”)，这种曝光可发生在退火阶段过程之前、期间和/或之后。退火阶段可包括退火期，此时半导体晶圆被加热且晶体破坏被修复；以及激活期，此时掺杂物变为有活性并使所形成的结可工作，退火阶段可通过曝光于各种能源来获得。退火阶段的退火期和激活期可通过相同和/或不同技术和/或方法/设备依次或同时发生。光学照射可以和控制化学相结合，以优化多电荷载流子和/或显示出能增加激活的激子复合物，且间隙复合物可相对稳定(见2001年4月16日提交的U.S.S.N.09/835653和2002年5月9日提交的U.S.S.N.10/142313，其内容通过引用结合在本文中)。所公开的方法和系统还可与其它技术结合用以创建超浅结，例如包括控制氧含量和/或掺杂另一种离子形式，以便于激活和/或减少掺杂物扩散。
所公开的方法和系统还可包括用掺杂物和离子形式(ionicspecies)同时和/或连续掺杂半导体晶圆，其中掺杂顺序可根据应用而各不相同。掺杂过程可包括离子注入过程，例如束线注入、等离子体掺杂(PLAD)、或脉冲等离子体掺杂(P2LAD)，虽然所公开的方法和系统不限于这些掺杂技术。在其它方法中，包括预非晶化或预非晶化注入(PAI)等方法，以及掺杂淀积层技术(例如，原处掺杂)，也可用于掺杂过程或方法中。在图示系统中，所选掺杂物可以是硼(B+)，而离子形式可以是氟(F-)。所公开的过程包括根据掺杂期间的离子形式使用离子和/或分子，在掺杂期间和在特定退火方法期间产生富离子形式的环境，其中退火可在单个或多个阶段掺杂之后进行。在一个实施例中，富离子形式的环境可以通过离子掺杂掺杂物和离子形式的分子组合来提供。例如，离子掺杂可以用来将BF2注入到半导体中形成结。在另一实例中，富离子形式的环境可以通过PLAD实现。例如，当硼(B+)是掺杂物，且氟(F-)是离子形式时，可以使用BF3源执行PLAD。
如本文所提供的，掺杂过程之后可紧接几种已知退火过程之一，包括通过微波和/或射频(RF)退火进行退火，虽然其它的热和无热退火方法也可使用。如所理解的，无热退火一般是指将红外电磁频谱中非常小的能量传递到晶圆上去的退火方法。无热退火的一个实例是电磁感应加热(EMIH)。用于这种无热退火实例的方法和系统在美国专利申请No.10/115,211、题为“Dopant Diffusion and Activation Controlwith Athermal Annealing”，以及美国专利申请No.09/996,446、题为“Athermal Annealing with Rapid Thermal Annealing System andMethod”中公开了，其内容通过引用全部结合在本文中。EMIH可以理解为法拉第和安培定律的独特应用。当硅晶圆曝光于电磁场时，电子受感应而在晶圆内流动。当电子与晶格碰撞时，它们释放能量而加热硅晶圆。备选的是，代替无热退火和/或除了无热退火以外，可使用传统的RTA技术，例如尖峰退火、快闪辅助退火等。而且，可以使用扫描技术、方法和系统进行晶圆退火，如在美国专利申请No.10/325,497、题为“Thermal Flux Processing by Scanning”中所公开的，其内容通过引用全部结合在本文中。如所理解的，这种扫描技术和方法可包括将辐射(例如电磁)引导到晶圆表面的所选区域上。引导辐射可以按如下进行，例如通过相对于晶圆平移电磁源(例如激光器)的位置使辐射束在晶圆的表面上移动，和/或通过采用引导设备，例如透镜、镜面、波导等来平移辐射束，或用其它方法控制辐射束使其扫描晶圆表面。备选的是，扫描技术可以这样实现例如使用平移设备，如X-Y台面和/或所属领域技术人员已知的其它平移设备，使晶圆相对于辐射源和/或辐射束移位。
虽然本文提供的实例包括使用硅作为半导体，但所属领域技术人员会理解，除了硅或代替硅，可使用其它众所周知的半导体，包括IV族元素或III族和V族材料的化合物。本文提供的实例还包括使用硼作为所选掺杂物，但除了硼(B+)或代替硼，还可使用铝、镓、铟、磷、砷和锑，或另一p型或n型掺杂物。而且，本文提供的实例包括氟的离子形式，但也可使用其它离子形式，包括但不限于17族卤素和/或卤化物(氟、氯、溴、碘和砹)或其它离子形式，或从17族导出的反应中间产物，在不背离本公开内容范围的前提下，也可选地和附加地使用另一族。
如本文所述，所公开的曝光方法和系统也可包括在退火期间控制低水平氧的周围环境，这种氧控制方法在授予Downey的、题为“Method for Forming Shallow Junctions in Semiconductor Wafers UsingControlled Low Level Oxygen Ambients during Annealing”的美国专利6,087,247中说明了，其内容通过引用全部结合在本文中。如上述专利中所述，在退火期间，可将氧浓度控制在或接近于小于大约百万分之1000范围内的所选水平。例如，氧浓度水平可在基本上在大约百万分之1和大约百万分之1000之间的范围内。可以根据所选掺杂物和/或离子形式来确定氧控制。氧控制可基于所需浓度相对结深的关系分布图。氧浓度可以这样控制通过清洗或真空抽取执行退火阶段的退火室，并引入受控量的氧，将氧降低到所需水平之下。在一个实施例中，可用含有在或接近于所选氧浓度水平的气体回充退火室。也可使用其它气体控制技术，以在退火室中产生所需的氧浓度。
图1示出照射退火系统100的示范实施例。这种照射退火系统通过使用组成系统100的各种模块/组件来控制温度、曝光时间和/或晶圆102应作有的曝光图案，可执行任何一种已知的退火方法，例如尖峰退火、快闪退火、固相外延(SPE)退火、热扫描等。而且，光学照射退火可通过无热退火，例如使用微波源或其它电磁辐射源来进行。如图所示，半导体晶圆102被置于放在一个表面例如X-Y台面106上的热板108上。X-Y台面106可用来使晶圆102能相对于本文所述的加热和照射源平移，从而提供将加热源所产生的热施加到晶圆102所选区域上的机构，和/或提供将光源所提供的光暴露到晶圆102所选区域上的机构。X-Y台面106可以是任何市售的X-Y台面，包括例如Aim Controls Inc.制造的X-Y台面，并可包括机动化的平移机构(未示出)，和/或用于控制X-Y台面可移动表面的运动的控制模块(也未示出)。备选的是，晶圆102和/或热板108可放在静止平台或表面上。
晶圆102以及热板108和表面106都装入退火室104内。退火室104可以基本上是密封的，不渗透退火室104外的任何气体或非气体颗粒和污染物，从而防止这些污染物进入退火室104。真空泵(未示出)和气体注入设备(未示出)可连接到退火室104，以提供用于控制退火室104内环境条件例如退火室104内O2含量的机构。具体的说，这种真空泵和气体注入器可用来将所需气体例如N2(和/或其它惰性气体)和O2引入退火室104。N2(和/或退火室104中的其它气体)中所需的O2浓度随后可使用真空泵控制。
图1中还示出了二次热源，例如激光器或激光二极管阵列光学系统110，它可以(但不必须)用来提供能量以加热晶圆102。激光器系统110可以是市售的激光二极管阵列，例如由Laser Diode Array，Inc.制造的那些。所属领域技术人员会理解，热板108可用来将晶圆102加热到第一中间温度，而激光二极管阵列110可用来提供能量以将晶圆102加热到第二个更高的温度。应理解，也可使用将晶圆102加热到中间温度的其它热源，包括诸如碳辐射加热器、炉子注入设备、石英卤素灯、激光器、灯等热源，以及诸如微波热源、射频热源等热源。同样，也可使用用于将晶圆102加热到其第二温度的其它热源，包括激光器、闪光灯、微波源以及所属领域技术人员已知的用于执行晶圆退火的所有其它热源。备选的是，可仅使用一个热源，例如热板、激光器、微波发发生器、灯等，将晶圆加热到进行和完成退火过程所需的温度。如本文所述，对于一种或所有热源，加到晶圆的能源可以被加到基本上整个晶圆102，例如通过使用热板来加热晶圆，和/或使用X-Y台面106使晶圆102相对于加热源移动而扫描过晶圆。也可使用所属领域已知的其它退火方法，包括由J.M.Poate和James W.Mayer编辑的“Laser Annealing of Semiconductors”第13章中C.Hill所描述的方法，其内容通过引用全部结合在本文中。
由图1可见，由于激光二极管阵列110放置在退火室104之外，因此板114可用于允许由激光二极管阵列110和/或用于实现退火阶段过程的另一热源所产生的能量进入退火室104，同时使退火室104的内部与退火室外的周围环境条件和污染物隔离。在本文所述的实施例中，板114可以是透明的，从而允许光学加热源例如阵列110所产生的光进入退火室104。另外，板114可以是半透明的，以允许具有特定波长的光进入退火室104，或者它可以是不透明的，允许其它形式的辐射例如微波辐射进入退火室104。备选的是，二次加热源可直接连接到退火室104，从而不需要板114或其它阻挡物来使退火室104的内部与外界绝缘。
由图1可见，放置在退火室104和晶圆102上面的是光源112，在本文所述的示范实施例中可以是氙光源，例如Spectra-Physics制造的66926型氙持续光源。像66926型氙光源等光学光源产生的光，其频谱输出的很大部分在200-1100纳米的范围内，且平均输出功率例如为1000瓦。所需的波长范围可以通过使用滤光器，例如彩色或干涉滤光器来选择，而曝光时间则通过使用电子或机械快门来控制。其它光源也可用于系统100，包括使用其它气体的灯、激光器设备，例如SpectraPhysics制造的那些、激光二极管(或激光二极管阵列)、脉冲灯和/或所属领域技术人员已知的其它光源。控制晶圆曝光区形状的光学系统可以根据所选的扫描技术来使用，或者可设计成均匀照射整个晶圆。和系统100一起使用的这些其它光源可具有不同的频谱输出，和不同的功率级。例如，在一些实施例中，光源可产生的光学照射其波长范围基本上在大约200纳米和大约1100纳米之间。在本文所述的其它实施例中，光源例如光源112所产生的光学照射的光范围可在大约300纳米和800纳米之间。
为了从光源112例如灯获得基本上单色的光，可将滤光器连接到灯112，以允许具有特定波长的光进入腔104。因此，如图1所示，连接到光源112输出端的是滤光器113，它能从光源112所产生的频谱输出中选择具有特定波长的照射。滤光器113可以是可调滤光器例如单色仪，从而允许光源112有效地成为可变波长光源。光源112所产生的以及滤光器113所过滤的照射通过板114进入退火室104，于是该照射被引导到晶圆102上，以本文所述的方式促进减少掺杂物扩散和/或增加掺杂物激活。
应理解，系统100和/或本文所述的其它系统中可包括不止一个光源，且每个此类光源以不同的波长并在退火阶段过程的不同时期进行照射。因此，一个光源例如可在晶圆102被加热的同时照射晶圆102，而另一(或同一)光源可在晶圆102被冷却的同时被激活。而且，在使用附加光源时，该附加光源可以不同于第一光源所产生的照射波长的波长进行照射。备选的是，能够以不同的波长照射的单个可变波长光源可与系统100和/或本文所述的其它系统一起使用。这样，光源112可在晶圆被加热的同时照射晶圆102，但在晶圆102被冷却时去激活，或者用不同波长的照射来照射晶圆102。
虽然光源112被示为悬吊在退火室104之上，但应理解，它也可定位在退火室104之内，例如附连到退火室104的室壁之一，从而不需要通过对接机构例如板114使光进入退火室。而且，应理解，光源112可以相对于晶圆102定位在其它定向，或在退火室104内侧或外侧。通过将光源112定位在不同定向，就可将照射光引导到晶圆表面的不同区域，从而提供可控制晶圆内掺杂物扩散的几何形状的机构。具体的说，如本文所述，照射到晶圆表面上的光可以降低晶圆中掺杂物扩散的程度，和/或增加掺杂物激活的程度。通过将来自光源112的照射引导到晶圆表面的特定区域，就可控制在特定区域中掺杂物扩散和/或掺杂物激活的程度。此外，通过控制光源112(例如灯和滤光器、激光器、激光二极管等)的定向，就可将照射引导到晶圆表面上，以提供掺杂物的水平扩散。而且，光源112的不同定向还可使照射入射角相对于晶圆102的表面而改变，从而提供用于控制晶圆102中掺杂物扩散和/或激活量的另一机构。应理解，来自光源112的照射也可被引导到晶圆102的所选区域/面积，即通过X-Y台面106的平移使晶圆102相对于光源112平移。换句话说，光源112可保持静止不动，而晶圆102可相对于光源112在空间上平移，以使晶圆102上的不同区域/面积曝光于光源112所发出的照射。
对于图1所示系统，可以通过使用光学高温计或光管收集辐射的光来提供温度测量。所收集的辐射光可用例如Luxtron型分析仪进行分析，它将收集的光强度与黑体辐射频谱相匹配，以产生硅晶圆的温度。在一些实施例中，频谱可以修改或缩放，以根据硅的发射率提供精确的温度测量。应理解，所属领域技术人员已知的许多其它形式的光学高温计中的任何一种都可用作Luxtron技术的备选。
工作时，晶圆102被置于热板108上，热板108开始将晶圆加热到第一温度，对应于正在实现的具体退火方法的中间温度(例如，快闪退火方法可具有不同于尖峰退火方法中间温度的中间温度)。也可执行用于将掺杂物离子例如硼(B)置于晶圆上的掺杂过程如P2LAD，虽然如所属领域技术人员会理解的，这种掺杂过程可能在开始退火阶段过程之前已经完成。光源112可能以前已激活了晶圆中的掺杂物，并在开始退火阶段过程之前已开始通过板114照射晶圆。备选的是，来自光源112的照射可以在某个以后的阶段加到晶圆上(例如在退火阶段过程期间，或在退火阶段完成时)。而且，退火室中的O2水平也可以调节到能促进减少掺杂物扩散和/或增加掺杂物激活的O2水平。当晶圆102被加热到其目标中间温度时，可将二次热源例如激光二极管阵列产生的热加到晶圆102上，从而将晶圆102的温度增加到能完成退火阶段过程的温度。在规定时间，其可取决于晶圆材料的具体性质、所实现的退火方法等，二次热源对晶圆102的加热可中止，从而允许晶圆冷却。
在半导体上进行的退火可以是无热退火，例如使用微波发生器进行的电磁感应加热。备选的是，在晶圆102上进行的退火可以是热退火，例如尖峰退火、快闪辅助退火和/或另一快速热退火(RTA)技术，使用加热源进行的，例如热板、碳辐射加热器、炉子注入设备、石英卤素灯、激光器、激光二极管阵列、灯以及所属领域已知的其它加热源。而且，如本文所述，在退火技术基于光源使用，且同一光源还用于提供减少掺杂物扩散和/或增加掺杂物激活的情况下，该光源可以是，对于所用的具体半导体和掺杂物，以提供比其它波长降低的扩散和更高的激活率的波长来照射的光源。此外，晶圆102的退火也可使用扫描技术进行，从而可将来自第一和/或第二加热源的热引导到晶圆表面的所选区域上，通过相对于加热源平移晶圆102，和/或平移加热源，和/或改变加热源相对于晶圆的定向，和/或将加热源产生的辐射引导到晶圆的所选区域上。这些扫描技术和方法可便于控制晶圆102中结的几何形状。
此外，半导体晶圆102中掺杂物扩散的几何形状可按如下方式控制通过相对于半导体晶圆102空间上定向光源112，和/或为光源112配以光束聚焦装置，以使光源112对半导体晶圆102上的照射可被引导到晶圆102的所选区域。于是，通过将来自光源112的照射引导到晶圆102的所选区域/面积，这样引导的照射就可在那些区域中，但却不一定在晶圆的其它区域/面积上，促进减少掺杂物扩散和/或增加掺杂物激活。可用于将来自光源112的照射引导到晶圆102特定区域/面积的光束聚焦装置可包括用于聚焦光的光学透镜，和/或所属领域技术人员已知的所有其它类型的光学聚焦装置。而且，通过控制X-Y台面106相对于这些光源的平移，晶圆102可相对于光源102和/或所用的其它光源移位，以减少晶圆102中的掺杂物扩散和/或掺杂物激活。此外，光源和/或退火源的几何形状也可加以控制，以产生与现有技术的已知扫描源之一兼容的形状。例如，在晶圆上扫描的线形和/或矩形光源可用来使晶圆均匀地曝光于持续时间非常短的光脉冲，而在曝光区域之间不会产生缝隙。
所属领域的技术人员会理解，图1的示范退火系统仅是说明性的，其实现不限于本文所提供的实施例和特征。例如，在一些实施例中，可以使用尖峰退火，其中半导体晶圆102要经受的温度在基本上在大约750℃到大约1400℃的范围内，持续时间在十分之一(0.1)秒和大约两(2)秒之间。在其它实施例中，尖峰退火过程可包括基本上在大约950℃和大约1100℃之间的温度，半导体晶圆曝光于该范围温度的持续时间也基本上在大约十分之一(0.1)秒和大约两(2)秒之间。在使用尖峰退火的这些实施例中，进行尖峰退火的热可以由产生和释放热气的热源、用于产生和释放微波能量的设备、炉子、光源(例如灯、激光器等)、热板、石墨条加热器、标准石英卤素加热器和/或其它发热源来提供。
在其它实施例中，可以进行快闪退火，其中晶圆可经受的温度在基本上在大约500℃和大约1400℃的范围之内，持续时间在大约1纳秒到大约1秒之间。在使用快闪退火的这些实施例中，进行快闪退火的热可以由微波能量、或产热光源(例如，使晶圆曝光于具有特定波长频带的光学照射的灯或激光器)和/或其它热源/发生器来提供。例如，可以使用Vortek Industries制造的fRTA系统进行快闪退火。这些系统使用灯将晶圆加热到中间温度，随继放电由灯产生的功率快闪，从而使晶圆经历表面和内部温度的急剧上升。
此外，在另一些实施例中，可进行固相外延(SPE)退火。在采用SPE退火的一些实施例中，炉子、热板或某种其它热退火器，可用来提供加到晶圆上的热。在这些实施例中，晶圆可经受的温度基本上在大约500℃和大约750℃之间的范围内，持续时间在大约十分之一(0.1)秒到大约10分钟之间。在采用SPE退火的其它实施例中，微波源或光源，例如灯或激光器，可用来提供加到晶圆上的热。在这些实施例中，晶圆可经受的温度基本上在大约500℃和大约1100℃之间的范围内，持续时间基本上在大约一(1)秒到大约六十(60)秒之间。
在本文所述的这些实施例中，包括例如进行尖峰退火、快闪退火和/或固相外延退火的这些实施例，这种实施例可使用至少一个光学照射源，例如发光激光器、或以类似于图1中系统100的方式连接到滤光器的灯，例如氙光源；但在加热源是光源的实施例中，可能不需要包括附加光源来提供用于改进结形成性能结果的照射。例如fRTAVortek系统使用灯来加热晶圆。这种灯可以用于双重容量，即加热晶圆以进行退火，以及照射晶圆以促进改进的结形成结果(例如减少扩散，增加激活)。不过，在由光源提供加热的一些其它实施例中，第二光源和/或附加光源，可用来提供附加照射以促进改进的结形成结果。例如，一个光源可产生有助于和/或便于退火的波长的光，而第二光源可使用能促进改进的结形成的其它波长用于照射晶圆。例如，在使用灯进行RTA退火的Mattson 3000 Plus RTA系统中，灯所产生的光谱分布可能不适合于产生如本文所述的非退火光学照射，因此可以使用照射晶圆以改进结形成性能结果的第二光源。
如前所述，可使用加热源，例如热板，将半导体晶圆先加热到中间温度，随继可用同一或另一加热源，例如激光二极管，将晶圆温度升到退火晶圆所需的温度。例如，如所属领域技术人员理解的，快闪辅助退火涉及将晶圆加热到第一(例如“中间”)温度，然后将热快闪加到晶圆上，从而将晶圆温度升到第二个更高的温度。
在掺杂物激活和扩散率方面，光学照射对结形成过程的影响示于图2-6中的二次离子质谱(SIMS)覆盖图中。使用物理电子学6600四极SIMS仪器，用1.0KeV O2束，以60°入射角，对图2-6的SIMS覆盖图进行分析。图2-6示出在硅衬底中掺杂物浓度和深度的关系，并提供了有助于确定使用光源照射晶圆以改进结形成性能的功效的附加测量值或计算值。这些值包括1)薄层电阻RS，用KLA-Tencor Rs-100或Rs-35测量；2)结深Xj；3)ΔXj，计算为在掺杂物注入过程完成后晶圆中掺杂物分布的深度(有时称为“注入时”结深)与退火阶段已完成后结深之间的差；4)激活效率，计算为激活效率(Rs):=RstotalRs·100%---(1)]]>式中Rstotal计算为1Rstotal=Σi=1n1Ri=Σi=1n1ρidi---(2)]]>式中di是各个晶圆层厚度，电阻率为ρi。对应于晶圆中特定层的电阻率ρ根据经验关系式计算ρ=1.305·1016CB+1.133·1017CB[1+(2.58·10-19·CB)-0.737]---(3)]]>式中CB是相应层中的硼浓度。
对于特定层的电阻率ρ是假定晶圆中的所有掺杂物原子都被激活来计算的。因此，激活效率表示为实际测量的晶圆电阻率和理论电阻率之比，假定所有的注入掺杂物原子都已被激活。应指出，由于SIMS分布图不精确，激活效率可能得出高于100％的值。不过，虽然激活效率值会受测量误差的影响，这些值还是被认为比计算薄层电阻率值更为可靠，和激活效率值一样，薄层电阻率值也是从SIMS分布图中导出的，但和激活效率值相反，它不计算晶圆的理论薄层电阻率。
图2示出了在有两种不同的O2周围环境浓度时激光器照射对结形成性能的影响。更具体的说，对于N2中O2浓度为21％，以及N2中O2为百万分之100(ppm)，有和没有激光器照射，测定了掺杂物浓度与深度的分布图。用于测定图2所示以及图3-6所示的光学照射效果所测试的样品是3cm×1.5cm的硅晶圆。在关于图2-6所示结果的实验中，使用Varian VIISion-80 ULE、Varian VIISta-80、或使用BF3等离子体源的Varian VIISTta 10 P2LAD系统，以0°倾斜角注入掺杂物。其它的掺杂注入技术和/或不同的掺杂注入设备都可替代使用。在研究光学照射效果时，样品被注入有2.2KeV、1e15/cm2的BF2，然后用微波辐射在550℃预热30秒，其后也是由微波辐射进行无热尖峰退火到1050℃。在对图2所进行的微波辐射实验中，产生2.45GHz退火微波辐射的微波源不产生红外、光学或紫外照射，因此，唯一的光照射源来自于所用的光源。在用于获得图2所示结果的特定系统中，所用的光源是产生波长为672纳米的激光束并产生100mW功率的准直激光器。典型的功率密度为大约15-50mW/cm2。然后将光学照射聚焦到用于这些测量的每个晶圆样品上，以使每个样品的一半被照射，而另一半保持黑暗。在550℃预热期间，激光器被激活，并保持激活以作高温处理。这种实验安排的优点是，样品的照射和非照射部分都接收相同的热处理，这样光学照射就是唯一的变量。
如图2所示，当环境氧浓度从N2中21％的O2变到N2中100ppm的O2时，在晶圆上使用光学照射导致激活效率增加(70.3％到147.9％)和ΔXj值的增加(219对比46)。相反，当不将激光器照射引导到晶圆样品上时，在环境O2浓度从N2中21％的O2改变到N2中100ppm的O2时，为晶圆样品所计算的激活效率和ΔXj值都变差，激活效率从115.2％下降到62.9％，ΔXj值则从101增加到134。
图3示出在N2中100ppm O2的环境浓度中对于激光器照射的微波尖峰退火的结形成性能结果，与在类似条件下进行的其它类型退火相比较。更具体的说，图3示出以下各SIMS覆盖图注入时2.2KeV、1e15/cm2BF2注入物(图3的曲线a)、在1050℃ RTA尖峰退火(图3的曲线d)、峰值从820℃到1250℃大约1.2ms然后冷却到820℃的“快闪”RTA退火(图3的曲线b)、以及激光器照射的样品(图3的曲线c)。对于在关于图3的实验(以及也关于图4的那些实验)中进行的RTA尖峰退火，使用的是Mattson 3000 Plus RTA系统。对于在关于图3的实验(以及也关于图6的那些实验)中进行的快闪辅助RTA退火，使用的是fRTA Vortek Industries系统。如前所述，对于有关图3中进行的照射微波尖峰退火过程(以及有关图2和5中所进行的那些过程)，使用的是微波炉。
如图3所示，激光器照射的样品比经受RTA尖峰退火的样品具有较低的扩散(46对比77)，并且也具有较高的激活效率(147.9％对比110.4％)。另一方面，“快闪”RTA样品则具有可忽略的扩散，其激活效率为151.7％。RTA尖峰退火和“快闪”RTA退火都具有大致与热扩散理论所预测的值相匹配的扩散值。但激光器照射的样品的扩散小于热扩散理论所预测的。
应指出，fRTA Vortek Industries系统用来进行快闪退火过程，它使用的灯为其发射光成份中的45％具有小于672纳米的波长，显示出优于RTA尖峰退火过程的结形成结果，进行RTA尖峰退火使用的灯为其发射光具有的频谱分布中小于10％的光成份具有低于672纳米的波长。而且，图7示出了当所使用的掺杂物为BF2且在温度为1000℃进行光学照射的微波尖峰退火过程60分钟时，在不同波长下光学照射对结形成性能结果的影响比较图。由图可见，对于所使用的特定掺杂物，且在规定温度下，用560纳米的波长照射(对应于图7中的实线曲线)比用320纳米波长的照射(对应于虚线曲线)以及不使用照射时(对应于断折线曲线)，可得到较浅的结。从图7还可见，与在退火阶段不使用照射时所得到的结深相比，用320纳米波长照射得到增加的结深。因此图7暗示对于半导体材料、掺杂物、退火温度、退火时长以及环境条件(例如退火室中的氧含量)的既定组合，不同的照射波长可提供不同的结形成性能结果。
因此，退火过程的优化可涉及确定要使用的照射波长。而且，对于图3所比较的快闪辅助退火和尖峰退火过程来说，与尖峰退火过程相比使用快闪辅助退火过程所获得的较好的结形成性能结果，可以预示如下事实对于用BF2掺杂物所掺杂的硅半导体，较短的波长照射可促进较好的结形成性能结果(如所述，相比在尖峰退火过程中只有10％的照射成份，在快闪辅助退火过程中45％的照射成份具有短于672纳米的波长)。
将图3中所比较的三种退火方法随后各应用在掺杂有硼(B+)和BF2+掺杂物之一的晶圆样品上。图4示出在N2中有100ppm O2的环境中在1050℃ RTA尖峰退火的SIMS覆盖图。可以看出，BF2掺杂物的扩散与B掺杂物相比有所减少(77对比93)，虽然激活效率高于B掺杂物(116.2％对比110.4％)。
从图5可见，图中示出了在有和没有应用激光器照射的微波尖峰退火过程时，对于两种类型掺杂物的掺杂物浓度和结深的关系，当尖峰退火的晶圆(由微波辐射加热)用在退火期间激活的光源例如激光器照射时，使用氟的效果变得更加显著。如图5所示，在使用BF2+的样品中所形成的结比使用B+掺杂物的样品要浅得多，仅扩散46，而B+样品为153。此外，BF2+样品的激活效率(147.9％)比B+样品的(86.9％)也高得多。
图6示出了快闪RTA对500eV 1e15/cm2B和对1e15/cm22.2KeVBF2掺杂物的影响。在有关图6所进行的实验中，快闪峰值从820℃到1250℃，然后冷却到820℃，使用1.2毫秒的脉冲。如图6所示，使用快闪RTA退火导致掺杂物离子几乎不扩散(即，对于B+和BF2+这两种掺杂物，快闪RTA过程产生的ΔXj值为1)；但BF2+样品具有较高的激活效率151.3％，而B+样品为124.4％。
因此，图2-6示出了在退火过程中使用光学照射对较浅的结深和增加的激活效率起了作用。具体的说，无论是光学照射在退火过程本身所固有(如在Vortek fRTA系统中使用灯来进行快闪辅助退火)，还是将独立的附加光源加到退火系统上，结形成性能结果都得以改进，即，激活效率增加且半导体晶圆的结深减小。
以上所述的是一些方法和系统，包括用至少一种掺杂物来掺杂半导体，并使半导体曝光于光源，其中该曝光发生在所述半导体的退火阶段之前、期间和/或之后。退火阶段可包括退火期和/或激活期，它们基本上可同时发生。该系统可包括至少一个掺杂装置，用于向半导体提供至少一种掺杂物；至少一个退火装置，用于执行退火阶段；以及至少一个光源，其中半导体在退火阶段之前、期间和/或之后曝光于来自光源的光。
本文所述的方法和系统不限于具体的硬件或软件配置，并可适用于许多计算或处理环境中。这些方法和系统可以硬件或软件、或硬件和软件的组合实现。这些方法和系统可以在一个或多个计算机程序中实现，这些程序执行在一个或多个可编程计算机上，可编程计算机包括处理器、处理器可读存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、一个或多个输入装置以及一个或多个输出装置。
除非另有说明，使用词语“基本上”可以认为是包括准确的关系、条件、布置、定向和/或其它特征、以及所述领域技术人员所理解的其偏差，其程度为这些偏差本质上不影响所公开的方法和系统。
在通篇本公开内容中，使用冠词“一个”来修饰名词可理解为使用方便，且包括一个或多于一个所修饰的名词，除非另有具体说明。
元件、组件、模块和/或它们的部件，被说明为和/或通过附图描绘为与之通信、与之关联和/或基于其上，或其它什么，可以理解为以直接和/或间接的方式这样通信、与之关联和/或基于其上，除非文中另有具体说明。
虽然已就具体实施例对这些方法和系统作了说明，但它们不限于此。根据上述内容，显然许多更改和变化是显而易见的。例如，如本文以前所提出，虽然附图示出使用硼(B+)作为所选的p-型掺杂物，用氟(F-)作为所选的离子形式，但这些方法和系统可应用于其它p-型和n-型掺杂物，以及其它的离子形式。图示实施例可包括氧水平例如为百万分之100的氧受控退火室，虽然所属领域技术人员会理解，受控的氧含量可以根据掺杂物而改变，其范围例如可在百万分之1到1000之间。
所属领域的技术人员可以在细节上、材料上以及部件的布置上作出许多附加改变。因此，应理解，以下的权利要求书不应限于本文所公开的实施例，可包括除具体说明外的实践，并应作法律所允许的广义解释。
权利要求
1.一种方法，包括用至少一种掺杂物掺杂半导体，以及使所述半导体曝光于至少一个光源，其中所述曝光发生在所述半导体的退火阶段之前、期间和之后中至少之一。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述退火阶段包括退火期和激活期中至少之一。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述退火期和所述激活期基本上同时发生。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述曝光发生在至少一部分所述退火阶段期间。
5.如权利要求1所述的方法，其中曝光还包括随所述曝光改变波长。
6.如权利要求1所述的方法，其中曝光还包括使所述半导体在所述退火阶段的第一部分期间曝光于第一光波长，以及使所述半导体在所述退火阶段的至少一个第二部分期间曝光于至少一个第二光波长。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述曝光发生在温度增加和温度降低中至少之一的一部分期间。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个光源包括激光器、激光二极管和灯中的至少一个。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个光源包括可变波长光源。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述可变波长光源包括至少一个第一波长范围用于所述曝光，以及至少一个第二波长范围用于所述退火阶段。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个光源包括灯，所述灯照射的光具有多个波长范围，所述灯连接到用于选择所述多个波长范围中至少一个的滤光器。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个光源提供的光具有的波长范围基本上在大约200纳米和大约1100纳米之间。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个光源提供的光具有的波长范围基本上在大约300纳米和大约800纳米之间。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述退火由所述至少一个光源执行。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述半导体包括多个半导体区域，且其中曝光包括将所述至少一个光源产生的光引导到所述多个区域中的至少一个区域上。
16.如权利要求15所述的方法，其中引导包括相对于所述至少一个光源平移所述半导体。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述半导体放置在可移动平台上，且其中所述平移由所述可移动平台执行。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述可移动平台包括X-Y台面。
19.如权利要求15所述的方法，其中引导包括相对于所述半导体平移所述至少一个光源。
20.如权利要求15所述的方法，其中引导包括相对于所述半导体改变所述至少一个光源的定向。
21.如权利要求15所述的方法，其中引导包括将所述至少一个光源扫描过所述半导体的至少一部分所述表面。
22.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个光源产生的光具有受控形状，且其中曝光包括用具有所述受控形状的所述照射扫描所述半导体。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述受控形状包括线形和矩形中的至少一个。
24.如权利要求1所述的方法，其中曝光包括控制所述至少一个光源和所述半导体之间的入射角。
25.如权利要求1所述的方法，其中所述退火阶段由至少一个热源执行，所述半导体包括多个半导体区域，以及所述退火包括将所述至少一个热源产生的辐射引导到所述多个半导体区域中的至少一个区域上。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述至少一个热源包括激光器、激光二极管和灯中的至少一个。
27.如权利要求25所述的方法，其中引导包括相对于所述至少一个热源平移所述半导体。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述半导体放置在可移动平台上，且其中所述平移由所述可移动平台执行。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述可移动平台包括X-Y台面。
30.如权利要求25所述的方法，其中引导包括相对于所述半导体平移所述至少一个热源。
31.如权利要求25所述的方法，其中引导包括相对于所述半导体改变所述至少一个热源的定向。
32.如权利要求25所述的方法，其中所述至少一个热源产生的辐射具有受控形状，且其中曝光包括用具有所述受控形状的所述辐射扫描所述半导体。
33.如权利要求32所述的方法，其中所述受控形状包括线形和矩形中的至少一个。
34.如权利要求25所述的方法，其中曝光包括控制所述至少一个热源和所述半导体之间的入射角。
35.如权利要求25所述的方法，其中引导包括将所述至少一个热源扫描过所述半导体的至少一部分所述表面。
36.如权利要求1所述的方法，还包括根据所述半导体的特性和所述至少一种掺杂物的特性确定波长，并选择所述至少一个光源，以使所述至少一个光源提供所述确定的波长。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述半导体的所述特性包括所述半导体的化学成分。
38.如权利要求36所述的方法，其中所述至少一种掺杂物的所述特性包括所述至少一种掺杂物的化学成分。
39.如权利要求1所述的方法，其中所述退火包括将所述半导体加热到第一温度，以及将所述半导体加热到第二温度，所述第二温度大于所述第一温度。
40.如权利要求1所述的方法，其中所述退火阶段包括在快速热退火(RTA)、固相外延(SPE)和快闪快速热退火中至少之一执行。
41.如权利要求1所述的方法，其中所述退火阶段包括使所述半导体经受基本上在大约500℃和大约1400℃之间温度范围内的温度。
42.如权利要求41所述的方法，其中所述经受要执行基本上在大约1纳秒和大约90分钟之间的时段。
43.如权利要求1所述的方法，其中所述退火阶段包括使用如下中至少之一电磁场、激光器、激光二极管、灯、至少一种热气、炉子、热板、快速热退火器、碳辐射加热器以及石英卤素灯。
44.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一种掺杂物包括至少一种离子形式。
45.如权利要求44所述的方法，其中所述离子形式包括卤素。
46.如权利要求45所述的方法，其中所述离子形式包括硼、氟、锗、硅、磷和砷中至少一个的离子。
47.如权利要求1所述的方法，其中掺杂包括以下至少之一束线注入、等离子体掺杂(PLAD)、脉冲等离子体掺杂(P2LAD)、预非晶化注入以及掺杂淀积层。
48.如权利要求1所述的方法，其中掺杂包括根据所述掺杂物控制氧含量。
49.如权利要求1所述的方法，其中掺杂包括将氧含量控制基本上在大约百万分之1和大约百万分之1000之间。
50.一种系统，包括至少一个掺杂装置，用于向半导体提供至少一种掺杂物，至少一个退火装置，用以执行退火阶段；以及至少一个光源，其中所述半导体在所述退火阶段之前、期间和之后中至少之一曝光于来自所述至少一个光源的光。
51.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个光源包括激光器、激光二极管和灯中的至少一个。
52.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个光源包括灯，所述灯照射的光具有多个波长范围，所述灯连接到用于选择所述多个波长范围中至少一个的滤光器。
53.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个光源提供的光具有的波长范围基本上在大约200纳米和大约1100纳米之间。
54.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个光源提供的光具有的波长范围基本上在大约300纳米和大约800纳米之间。
55.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个退火装置是所述至少一个光源。
56.如权利要求50所述的系统，其中所述半导体包括多个半导体区域，且其中所述至少一个光源将光引导到所述多个区域中的至少一个区域上。
57.如权利要求56所述的系统，其中所述半导体相对于所述至少一个光源平移。
58.如权利要求57所述的系统，其中所述半导体放置在可移动平台上，且其中所述平移由所述可移动平台执行。
59.如权利要求58所述的系统，其中所述可移动平台包括X-Y台面。
60.如权利要求56所述的系统，其中所述至少一个光源的定向相对于所述半导体改变。
61.如权利要求50所述的系统，其中将所述至少一个光源扫描过所述半导体的至少一部分所述表面。
62.如权利要求50所述的系统，其中用具有受控形状的所述光扫描所述半导体。
63.如权利要求62所述的系统，其中所述受控形状包括线形和矩形中的至少一个。
64.如权利要求50所述的系统，还包括用于控制所述至少一个光源和所述半导体之间入射角的光学控制器。
65.如权利要求50所述的系统，其中所述半导体包括多个半导体区域，且其中所述至少一个退火装置将所述至少一个退火装置产生的辐射引导到所述多个半导体区域中的至少一个区域上。
66.如权利要求65所述的系统，其中所述至少一个退火装置包括激光器、激光二极管和灯中的至少一个。
67.如权利要求65所述的系统，其中所述半导体相对于所述至少一个退火装置平移。
68.如权利要求67所述的系统，其中所述半导体放置在可移动平台上，且其中所述平移由所述可移动平台执行。
69.如权利要求68所述的系统，其中所述可移动平台包括X-Y台面。
70.如权利要求65所述的系统，其中所述至少一个退火装置相对于所述半导体平移。
71.如权利要求65所述的系统，其中所述至少一个退火装置的定向相对于所述半导体改变。
72.如权利要求65所述的系统，其中用具有受控形状的辐射扫描所述半导体。
73.如权利要求72所述的系统，其中所述受控形状包括线形和矩形中的至少一个。
74.如权利要求65所述的系统，还包括用于控制所述至少一个退火装置和所述半导体之间入射角的退火装置控制器。
75.如权利要求65所述的系统，其中将所述至少一个光源扫描过所述半导体的至少一部分所述表面。
76.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个光源根据所述半导体的特性和所述至少一种掺杂物的特性产生波长。
77.如权利要求76所述的系统，其中所述半导体的所述特性包括所述半导体的化学成分。
78.如权利要求76所述的系统，其中所述至少一种掺杂物的所述特性包括所述掺杂物的化学成分。
79.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个退火装置将半导体加热到第一温度，并将所述半导体加热到第二温度，所述第二温度大于所述第一温度。
80.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个退火装置执行快速热退火(RTA)、固相外延(SPE)和快闪快速热退火中的至少之一。
81.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个退火装置使所述半导体暴露于基本上在大约500℃和大约1400℃之间温度范围内的温度。
82.如权利要求81所述的系统，其中所述半导体要经受所述温度基本上在大约1纳秒和大约90分钟之间的时段。
83.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个退火装置包括以下至少一个电磁场、激光器、激光二极管、灯、至少一种热气、炉子、热板、快速热退火器、碳辐射加热器以及石英卤素灯。
84.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个掺杂装置包括至少一个有束线注入、等离子体掺杂(PLAD)、脉冲等离子体掺杂(P2LAD)、预非晶化注入以及掺杂淀积层能力的装置。
85.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一种掺杂物包括至少一种离子形式。
86.如权利要求85所述的系统，其中所述至少一种离子形式包括卤素。
87.如权利要求86所述的系统，其中所述至少一种离子形式包括硼、氟、锗、硅、磷和砷中至少一个的离子。
88.如权利要求50所述的系统，还包括用于根据所述掺杂物控制所述系统中氧含量的氧水平控制器。
89.如权利要求50所述的系统，还包括用于将所述系统中的氧含量控制为基本上在大约百万分之1和大约百万分之1000之间的氧水平控制器。
90.如权利要求50所述的系统，其中所述退火阶段包括退火期和激活期中的至少一个。
91.如权利要求90所述的系统，其中所述退火期和所述激活期基本上同时发生。
92.如权利要求50所述的系统，其中所述半导体在至少一部分所述退火阶段期间曝光于来自所述至少一个光源的光。
93.如权利要求50所述的系统，其中所述至少一个光源包括可变波长光源。
94.如权利要求50所述的系统，其中所述半导体在所述退火阶段的第一部分期间曝光于具有第一光波长的光，且在所述退火阶段的至少一个第二部分期间曝光于具有至少一个第二光波长的光。
95.如权利要求50所述的系统，其中所述半导体在温度增加和温度降低中至少之一的一部分期间被曝光。
全文摘要
公开了一些方法和系统，包括用至少一种掺杂物掺杂半导体，并使半导体暴露于光源，其中该曝光发生在所述半导体退火阶段之前、期间和/或之后。退火阶段可包括退火期和/或激活期，它们基本上可同时发生。该系统可包括至少一个掺杂装置，用于向半导体提供至少一种掺杂物；至少一个退火装置，用于执行退火阶段；以及至少一个光源，其中半导体在退火阶段之前、期间和/或之后，暴露于来自光源的光。
文档编号H01L21/265GK1998070SQ200580020343
公开日2007年7月11日 申请日期2005年4月25日 优先权日2004年4月26日
发明者D·F·道尼, E·A·阿雷瓦洛, R·B·利伯特 申请人:瓦里安半导体设备公司