使用微波辐射活化掺杂剂的方法和系统的制作方法
【专利摘要】提供活化半导体结构中的掺杂剂的系统和方法。例如，提供包括多个掺杂剂的半导体结构。提供一种或多种微波吸收材料，微波吸收材料能够增加与半导体结构相关的电场强度。将微波辐射施加至微波吸收材料和半导体结构，以活化多个掺杂剂，用于制造半导体器件。微波吸收材料被配置为响应于微波辐射而增加电场强度，从而增强半导体结构的微波辐射的吸收，以活化掺杂剂。
【专利说明】使用微波辐射活化掺杂剂的方法和系统
【技术领域】
[0001] 本专利申请文件中所描述的技术总体上涉及半导体材料，更具体地，涉及半导体 材料的处理。
【背景技术】
[0002] 制造半导体器件通常包括很多工艺步骤。例如，制造场效晶体管的工艺通常包括 掺杂半导体衬底(例如，向衬底中添加所需杂质)以形成源/漏极结。可实施很多不同的方法 来掺杂衬底，诸如，离子注入、扩散和外延生长。此外，能够在衬底上制造半导体器件之前， 通常需要电活化引入衬底中的掺杂剂。掺杂剂的活化通常包括溶解掺杂剂簇（cluster)，以 及将掺杂剂原子/分子从空隙（interstitial)位置转移到衬底的晶格结构的晶格结点中。 例如，使用快速热退火（RTA)或毫秒热退火（MSA)可活化掺杂剂。
[0003] 在某种情况下，半导体器件的制造工艺包括微波辐射，其通常包括波长介于Im到 Imm(相当于介于0. 3GHz到300GHz范围内的频率)范围内的电磁波。当将微波福射施加到 某种包括电偶极子的材料(例如，介电材料）时，电偶极子会响应于微波辐射的电场变化而 改变其方向，因此，这样的材料可吸收微波辐射以产生热量。
[0004]利用复介电常数ε(ωΓ能够测出材料对微波辐射的电场的反应，ε(ωΓ取决于 电场的频率：
[0005]ε(ω) *=ε(ω) '-iε(ω) "=εQ (εr (ω) '-iεr (ω) ") (1)
[0006]其中，ω表示电场的频率，ε(ω)'表示复介电常数的实部（g卩，介电常数)，以及ε(ω)''表示介电损耗因子。此外，^表示真空介电常数，、（ω)'表示相对介电常 数，以及L(co)''表示相对介电损耗因子。
[0007]利用损耗角正切tan δ可表征材料是否能够吸收微波辐射：
【权利要求】
1. 一种活化半导体结构中的惨杂剂的方法，包括w下步骤： 提供半导体结构，所述半导体结构包括多种惨杂剂； 提供一种或多种微波吸收材料，所述一种或多种微波吸收材料能够增加与所述半导体 结构相关的电场强度；W及 将微波福射施加至所述微波吸收材料和所述半导体结构，W活化所述多种惨杂剂，用 于制造半导体器件； 其中，所述微波吸收材料被配置为响应于所述微波福射而增加所述电场强度，从而增 强所述半导体结构对所述微波福射的吸收，W活化所述惨杂剂。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中， 所述半导体结构包括一个或多个惨杂剂簇；W及 响应于所增加的电场强度，增强所述半导体结构对所述微波福射的吸收，从而溶解所 述惨杂剂簇。
3. 根据权利要求1所述方法，其中，所述微波吸收材料包括第一组件，所述第一组件设 置为与所述半导体结构相距第一距离。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，调节所述第一距离W提高所述惨杂剂的活化。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述微波吸收材料包括第二组件，所述第二组件 设置为与所述半导体结构相距第二距离。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述半导体结构设置在所述第一组件和所述第 二组件之间。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述一种或多种微波吸收材料形成在所述半导 体结构上。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述一种或多种微波吸收材料通过外延生长形 成在所述半导体结构上。
9. 一种用于制造半导体器件的产品，包括： 半导体结构，包括多种惨杂剂；W及 一个或多个微波吸收层，形成在所述半导体结构上，所述微波吸收层能够增加与所述 半导体结构相关的电场强度； 其中，当微波福射施加至所述半导体结构和所述微波吸收层时，所述微波吸收层响应 于所述微波福射而增加所述电场强度，从而增强所述半导体结构对所述微波福射的吸收， W活化所述多种惨杂剂，用于制造半导体器件。
10. -种活化半导体结构中的惨杂剂的系统，包括： 一种或多种微波吸收材料，设置为与包括多种惨杂剂的半导体结构相距预定距离，所 述微波吸收材料能够增加与所述半导体结构相关的电场强度；W及 微波福射组件，被配置为将微波福射施加至所述微波吸收材料和所述半导体结构，W 活化所述多种惨杂剂，用于制造半导体器件； 其中，所述微波吸收材料被配置为响应于所述微波福射而增加所述电场强度，从而增 强所述半导体结构对所述微波福射的吸收，W活化所述惨杂剂。
【文档编号】H01L21/22GK104347366SQ201310512941
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】蔡俊雄, 林衍廷, 詹承彥, 林以唐, 万幸仁 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司