JP2002305209A5 - - Google Patents

Claims (28)

1. 高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域を有する半導体膜が形成されている基板の裏面側に反射体を設置し、前記半導体膜が形成されている基板の表面側からレーザ光を照射し、前記半導体膜が形成されている基板を透過したレーザ光を前記反射体によって反射させて、前記半導体膜が形成されている基板の裏面側からレーザ光を照射して、前記半導体膜の低濃度不純物領域に導入された不純物元素を活性化することを特徴とする半導体装置の作製方法。
2. 請求項１において、前記不純物元素は１５族に属する元素または１３族に属する元素であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
3. 請求項１において、前記不純物元素は１５族に属する元素及び１３族に属する元素であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
4. 基板の表面上に半導体膜を形成し、半導体膜に結晶化を助長する金属元素を用いて結晶化させた後、前記半導体膜に選択的に希ガス元素を添加して不純物領域を形成し、加熱処理により前記半導体膜に含まれる前記金属元素を前記不純物領域に偏析させてゲッタリングを行なった後、前記希ガス元素を添加した不純物領域に、１５族に属する元素または１３族に属する元素を添加し、前記基板の裏面側に反射体を設置して前記基板の表面側からレーザ光を照射すると共に、前記基板を透過し前記反射体で反射したレーザ光を前記基板の裏面側から照射することを特徴とする半導体装置の作製方法。
5. 基板の表面上に半導体膜を形成し、半導体膜に結晶化を助長する金属元素を用いて結晶化させた後、前記半導体膜に選択的に希ガス元素を添加して不純物領域を形成し、加熱処理により前記半導体膜に含まれる前記金属元素を前記不純物領域に偏析させてゲッタリングを行なった後、前記希ガス元素を添加した不純物領域に１５族に属する元素および１３族に属する元素を添加し、前記基板の裏面側に反射体を設置して前記基板の表面側からレーザ光を照射すると共に、前記基板を透過し前記反射体で反射したレーザ光を前記基板の裏面側から照射することを特徴とする半導体装置の作製方法。
6. 請求項４又は請求項５において、前記希ガスはＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅから選ばれた一種または複数種であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、前記基板は透光性を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
8. 透光性を有する基板の第１の面上に半導体膜を形成し、
   前記半導体膜上に絶縁膜を形成し、
   前記絶縁膜上に導電層を形成し、
   前記半導体膜に選択的に不純物元素を導入して、チャネル形成領域と、前記導電層の一部と重なる低濃度不純物領域と、高濃度不純物領域からなるソース領域及びドレイン領域を形成し、
   前記透光性を有する基板の第１の面側から第１のレーザ光を照射すると共に、前記透光性を有する基板の第２の面側から第２のレーザ光を照射して、前記不純物元素の活性化を行なう半導体装置の作製方法であって、
   前記第２のレーザ光は、前記第１のレーザ光の一部が前記透光性を有する基板を透過して、前記透光性を有する基板の第２の面側に設置された反射体によって反射されたレーザ光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
9. 透光性を有する基板の第１の面上に第１の半導体膜を形成し、
   前記第１の半導体膜に金属元素を導入し、
   前記金属元素が導入された前記第１の半導体膜に第１の加熱処理を行なって第２の半導体膜を形成し、
   前記第２の半導体膜上に絶縁膜を形成し、
   前記絶縁膜上に導電層を形成し、
   前記第２の半導体膜に選択的に不純物元素を導入して、チャネル形成領域と、前記導電層の一部と重なる低濃度不純物領域と、高濃度不純物領域からなるソース領域及びドレイン領域を形成し、
   前記第２の半導体膜に第２の加熱処理を行ない、
   前記透光性を有する基板の第１の面側から第１のレーザ光を照射すると共に、前記透光性を有する基板の第２の面側から第２のレーザ光を照射して、前記不純物元素の活性化を行なう半導体装置の作製方法であって、
   前記第２のレーザ光は、前記第１のレーザ光の一部が前記透光性を有する基板を透過して、前記透光性を有する基板の第２の面側に設置された反射体によって反射されたレーザ光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
10. 透光性を有する基板の第１の面上に第１の半導体膜を形成し、
    前記第１の半導体膜に金属元素を導入し、
    前記金属元素が導入された前記第１の半導体膜に第１の加熱処理を行なって第２の半導体膜を形成し、
    前記第２の半導体膜上にマスクを形成し、前記第２の半導体膜に選択的に不純物元素を導入した後、前記第２の半導体膜に第２の加熱処理を行い、
    前記第２の半導体膜をエッチングして第３の半導体膜を形成した後、前記マスクを除去し、
    前記第３の半導体膜上に絶縁膜を形成し、
    前記絶縁膜上に導電層を形成し、
    前記第３の半導体膜にｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を導入して、チャネル形成領域と、前記導電層の一部と重なる低濃度不純物領域と、高濃度不純物領域からなるソース領域及びドレイン領域を形成し、
    前記透光性を有する基板の第１の面側から第１のレーザ光を照射すると共に、前記透光性を有する基板の第２の面側から第２のレーザ光を照射して、前記前記ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素の活性化を行なう半導体装置の作製方法であって、
    前記第２のレーザ光は、前記第１のレーザ光の一部が前記透光性を有する基板を透過して、前記透光性を有する基板の第２の面側に設置された反射体によって反射されたレーザ光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
11. 透光性を有する基板の第１の面上に第１の半導体膜を形成し、
    前記第１の半導体膜に金属元素を導入し、
    前記金属元素が導入された前記第１の半導体膜に第１の加熱処理を行なって第２の半導体膜を形成し、
    前記第２の半導体膜上にマスクを形成し、前記第２の半導体膜に選択的に不純物元素を導入した後、前記第２の半導体膜に第２の加熱処理を行い、
    前記第２の半導体膜をエッチングして第３の半導体膜を形成した後、前記マスクを除去し、
    前記第３の半導体膜上に絶縁膜を形成し、
    前記絶縁膜上に導電層を形成し、
    前記第３の半導体膜にｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を導入して、チャネル形成領域と、前記導電層の一部と重なる低濃度不純物領域と、高濃度不純物領域からなるソース領域及びドレイン領域を形成し、
    前記第３の半導体膜に第３の加熱処理を行ない、
    前記透光性を有する基板の第１の面側から第１のレーザ光を照射すると共に、前記透光性を有する基板の第２の面側から第２のレーザ光を照射して、前記前記ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素の活性化を行なう半導体装置の作製方法であって、
    前記第２のレーザ光は、前記第１のレーザ光の一部が前記透光性を有する基板を透過して、前記透光性を有する基板の第２の面側に設置された反射体によって反射されたレーザ光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
12. 透光性を有する基板の第１の面上に第１の半導体膜を形成し、
    前記第１の半導体膜上に開口部を有する絶縁膜を形成した後、前記第１の半導体膜に金属元素を導入し、
    前記金属元素が導入された前記第１の半導体膜に第１の加熱処理を行なって第２の半導体膜を形成し、
    前記第２の半導体膜に選択的に不純物元素を導入した後、前記第２の半導体膜に第２の加熱処理を行い、
    前記開口部を有する絶縁膜及び第２の半導体膜の一部をエッチングして第３の半導体膜を形成し、
    前記第３の半導体膜上に絶縁膜を形成し、
    前記絶縁膜上に導電層を形成し、
    前記第３の半導体膜にｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を導入して、チャネル形成領域と、前記導電層の一部と重なる低濃度不純物領域と、高濃度不純物領域からなるソース領域及びドレイン領域を形成し、
    前記透光性を有する基板の第１の面側から第１のレーザ光を照射すると共に、前記透光性を有する基板の第２の面側から第２のレーザ光を照射して、前記ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素の活性化を行なう半導体装置の作製方法であって、
    前記第２のレーザ光は、前記第１のレーザ光の一部が前記透光性を有する基板を透過して、前記透光性を有する基板の第２の面側に設置された反射体によって反射されたレーザ光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
13. 請求項１２において、前記不純物元素はＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅから選ばれた一種または複数種であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
14. 請求項１２又は請求項１３において、前記開口部を有する絶縁膜は、珪素を含む絶縁膜で形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
15. 請求項１２又は請求項１３のいずれか一項において、前記開口部を有する絶縁膜は、酸化珪素膜又は窒化酸化珪素膜で形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
16. 透光性を有する基板の第１の面上に導電層を形成し、
    前記導電層上に絶縁膜を形成し、
    前記絶縁膜上に第１の半導体膜を形成し、
    前記第１の半導体膜に金属元素を導入し、
    前記金属元素が導入された前記第１の半導体膜に第１の加熱処理を行なって第２の半導体膜を形成し、
    前記第２の半導体膜上にマスクを形成した後、前記第２の半導体膜に選択的に不純物元素を導入し、前記第２の半導体膜に第２の加熱処理を行い、
    前記マスクを除去した後、前記第２の半導体膜をエッチングして第３の半導体膜を形成し、
    前記透光性を有する基板の第１の面側から第１のレーザ光を照射すると共に、前記透光性を有する基板の第２の面側から第２のレーザ光を照射して、前記不純物元素の活性化を行 なう半導体装置の作製方法であって、
    前記第２のレーザ光は、前記第１のレーザ光の一部が前記透光性を有する基板を透過して、前記透光性を有する基板の第２の面側に設置された反射体によって反射されたレーザ光であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
17. 請求項８乃至１６のいずれか一項において、前記反射体を介して前記透光性を有する基板を第２の面側から加熱しながら、前記第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光を照射することを特徴とする半導体装置の作製方法。
18. 請求項１７において、前記透光性を有する基板の第２の面側からの加熱温度は１００〜４５０度であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
19. 請求項８乃至１８のいずれか一項において、前記透光性を有する基板の第１の面側に対して斜めから前記第１のレーザ光を照射することを特徴とする半導体装置の作製方法。
20. 請求項８乃至１９のいずれか一項において、前記不純物元素はＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅから選ばれた一種または複数種、および１５族に属する元素から選ばれた一種または複数種であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
21. 請求項８乃至２０のいずれか一項において、前記不純物元素はＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅから選ばれた一種または複数種、および１３族に属する元素から選ばれた一種または複数種であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
22. 請求項８乃至２１のいずれか一項において、前記不純物元素はＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅから選ばれた一種または複数種、および１５族に属する元素から選ばれた一種または複数種、並びに１３族に属する元素から選ばれた一種または複数種であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
23. 請求項４乃至請求項７及び請求項９乃至２２のいずれか一項において、前記金属元素は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｓｂから選ばれた一種または複数の元素であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
24. 請求項１乃至請求項２３のいずれか一項において、前記反射体の前記レーザ光又は前記第１のレーザ光が反射する面は曲面であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
25. 請求項２４において、前記曲面は凹面であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
26. 請求項１乃至請求項２５のいずれか一項において、前記反射体の前記レーザ光又は前記第１のレーザ光が反射する面に起伏部を設けて、前記レーザ光又は前記第１のレーザ光を乱反射させることを特徴とする半導体装置の作製方法。
27. 請求項１乃至２６のいずれか一項において、前記レーザ光又は前記第１のレーザ光の波長は、３００ｎｍ以上であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
28. 請求項１乃至２７いずれか一項において、前記レーザ光又は前記第１のレーザ光を射出するレーザは、連続発振またはパルス発振のガスレーザ、固体レーザまたは金属レーザであることを特徴とする半導体装置の作製方法。