用于使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)退火的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本專利文件中描述的技術(shù)通常涉及半導(dǎo)體材料，更具體地，涉及半導(dǎo)體材料的加 工。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常通過多種工藝制造現(xiàn)代半導(dǎo)體器件。例如，可以摻雜（例如，將期望的雜質(zhì)添 加至襯底內(nèi)）用于制造器件的半導(dǎo)體襯底以形成結(jié)。在襯底上可以制造半導(dǎo)體器件之前， 通常電活化引入至襯底內(nèi)的摻雜劑。摻雜劑的活化通常包括將摻雜劑原子/分子從間隙位 置轉(zhuǎn)移至襯底的晶格結(jié)構(gòu)的晶格格位內(nèi)?？梢允褂弥T如快速熱退火（RTA)和激光退火的不 同的退火技術(shù)來活化摻雜劑。
[0003] 在特定情況下，半導(dǎo)體器件的制造工藝涉及微波輻射，微波輻射通常包括波長介 于Im至Imm的范圍內(nèi)（對應(yīng)于介于0. 3GHz和300GHz之間的頻率）的電磁波。當(dāng)將微波 輻射應(yīng)用于包括電偶極子的特定材料（例如，介電材料）時，偶極子響應(yīng)于微波輻射的變化 的電場而改變它們的方位，并且從而該材料可以吸收微波輻射以產(chǎn)生熱量。可以使用復(fù)介 電常數(shù)（e (?)*)來測量材料對微波輻射的電場的響應(yīng)，e (?)*取決于電場的頻率：
[0004]e(〇)*=e(to)'-ie(to)"=e〇(er(co)'-ier(co)" ) (1)
[0005] 其中，《表示電場的頻率，e (?K表示復(fù)介電常數(shù)（即，介電常數(shù)）的實部，并 且e (?)"表示電介質(zhì)損耗系數(shù)。此外，eC1表示真空介電常數(shù)，Z表示相對介電 常數(shù)，并且~(?)"表示相對電介質(zhì)損耗系數(shù)。
[0006] 使用損耗角正切（tanS)可以表征材料是否可以吸收微波輻射，tanS:
【主權(quán)項】
1. 一種使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)退火的方法，所述方法包括： 提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 提供能夠增加所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)對微波福射的吸收的能量轉(zhuǎn)換材料； 在所述能量轉(zhuǎn)換材料和所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間提供熱反射器，所述熱發(fā)射器能夠反射來 自所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的熱福射；W及 將微波福射應(yīng)用于所述能量轉(zhuǎn)換材料和所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)W使用于制造半導(dǎo)體器件的 所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)退火。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述熱反射器包括半導(dǎo)體晶圓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述熱福射包括紅外福射。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述熱反射器對紅外福射具有大于95%的反射 率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述熱反射器對所述微波福射為大約可透射的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述能量轉(zhuǎn)換材料能夠增大與所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 相關(guān)聯(lián)的電場強度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述能量轉(zhuǎn)換材料響應(yīng)于所述微波福射而增大 所述電場強度W通過界面極化進(jìn)一步活化慘雜劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中： 所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括一個或多個慘雜劑團簇；W及 所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)對所述微波福射的吸收響應(yīng)于增大的所述電場強度而增加W使所述 慘雜劑團簇消散。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述熱反射器設(shè)置在離所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)一定距 離處。
10. -種用于使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)退火的系統(tǒng)，包括： 能量轉(zhuǎn)換材料，配置為增加半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)對微波福射的吸收； 熱反射器，配置為反射來自所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的熱福射，所述熱反射器設(shè)置在所述能量 轉(zhuǎn)換材料和所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間；W及 微波福射源，配置為將微波福射應(yīng)用于所述能量轉(zhuǎn)換材料和所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)W使用于 制造半導(dǎo)體器件的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)退火。
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)退火的系統(tǒng)和方法。例如，提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。提供能夠增加半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)對微波輻射的吸收的能量轉(zhuǎn)換材料。在能量轉(zhuǎn)換材料和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間提供熱反射器，熱發(fā)射器能夠反射來自半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的熱輻射。將微波輻射應(yīng)用于能量轉(zhuǎn)換材料和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以使用于制造半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)退火。
【IPC分類】H01L21-67, H01L21-02
【公開號】CN104599944
【申請?zhí)枴緾N201410298948
【發(fā)明人】蔡俊雄, 方子韋, 王昭雄
【申請人】臺灣積體電路制造股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年6月26日
【公告號】US9129918, US20150118866