JP2012044121A - 半導体デバイスの製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体の表層にドーパントを浅く注入する第1の工程と、該表層を前記ドーパントの注入領域よりも深く溶融させて前記ドーパントを液相拡散させることによって、前記ドーパントの深い注入と活性化とを一括処理する第2の工程と、前記表層に前記第2の工程における注入深さよりも浅く第2のドーパントを注入する第3の工程と、前記表層を前記第2のドーパントの注入深さ以下に浅く溶融させて前記第2のドーパントの活性化を行う第4の工程とを有することで、低熱負荷でドーパントを深い領域まで拡散させ、同時に活性化させる。
【選択図】図1
Description
なお、パワーデバイスIGBTなどでは、デバイス裏面のコレクタ側に、nバッファ(フィールドストップ)層とそれより浅いp層から成るpn接合を形成する。このため、深さの異なる領域へのドーパントの注入と活性化処理が必要になる。
パワーデバイスIGBTの製造工程の例を示す。n型シリコンウエハを用意し、表面に所定の構造を作り、ウエハ裏面側から所定の厚さまで研削する。
このウエハの裏面側に、上記のようにpn接合を形成するが、代表的には2つの手法が知られている。
この例では、ドーパントとしてリン(P)、ボロン(B)を異なる深さに連続して注入し、その後、両者を対象に活性化処理を行う(例えば特許文献1参照)。
具体的には、先ず、FZ(フローティング・ゾーン)法で作られたn型シリコンウエハを用意し、ゲートおよびエミッタの表面構造を作りこむ。次に、FZウエハの裏面を所定の厚さ(100〜150μm)まで研削する。前記ウエハに400keV、ドーズ量1E+13/cm2のイオン注入によってPを深い領域まで注入する。
図14(1)は、Pドーパントの注入後の深さ方向における濃度分布を示している。通常のイオン注入機であれば、1.0μm程度の深さ(飛程:ピーク値)までドーパントを注入することができる。続いて、10〜20keV、ドーズ量5E+13/cm2〜1E+14/cm2のイオン注入によってBを浅い領域に注入する。図14(2)は、Bドーパントの注入後の深さ方向におけるP、Bの濃度分布を示している。その後、P、Bの両方の注入領域をダブルパルスに遅延時間を設けたレーザ光照射によって同時に活性化する。このレーザ光照射は、擬似的にパルス幅を長くしている。活性化処理は表層が融点以上、昇華温度以下にコントロールされて行なわれ、図14(3)に示すように、浅いBの注入領域では溶融するため液相から冷却される過程で活性化(液相活性化)され、それよりも深いPの注入領域では固相から冷却される過程で活性化(固相活性化)される。コレクタ電極を形成してIGBTが完成される。
注入リンのn型半導体層の厚さは約1.0μm(ピーク値:0.5μm)であり、注入ボロンのp型半導体層の厚さは約0.2μmである。
具体的には、先ず、FZ(フローティング・ゾーン)法で作られたn型シリコンウエハを用意し、ゲートおよびエミッタの表面構造を作りこむ。次に、FZウエハの裏面を所定の厚さ(70〜120μm)まで研削する。前記ウエハに300〜600keVで、ドーズ量1E+12/cm2〜1E+13/cm2のイオン注入によってPを深い領域まで注入する。次いで、ダブルパルス方式のレーザアニールで表層を溶融して、それより深い領域を固相活性化する。注入リンのn型半導体層の厚さは1〜1.5μmである。図15(1)は、Pドーパントの注入後の深さ方向における濃度分布を示している。通常のイオン注入機であれば、1.0μm程度の深さ(飛程:ピーク値)までドーパントを注入することができる。図15(2)に示すように、上記レーザアニールによってPの注入領域が固相活性化される。次に、30〜60keV、ドーズ量1E+14/cm2〜1E+16/cm2のイオン注入によってBを浅い領域に注入する。図15(3)は、Bドーパントの注入後の深さ方向におけるP、Bの濃度分布を示している。その後、前記と同様に、ダブルパルス方式のレーザアニールで表層を溶融して、それより深いB注入層のみを固相活性化する。注入ボロンのp型半導体層の厚さは0.1〜0.5μmである。この例では、上記のように注入・活性化はそれぞれの不純物で独立に行なっている(特許文献3参照)。
第2の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第1の本発明において、前記表層に前記第2の工程における注入深さよりも浅く第2のドーパントを注入する第3の工程と、前記表層を前記第2のドーパントの注入深さ以下に浅く溶融させて前記第2のドーパントの活性化を行う第4の工程とを有することを特徴とする。
第3の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第1または2の本発明において、前記第1の工程における前記ドーパントの注入深さが1μm以下であり、前記第2の工程における溶融深さが2μm以上であることを特徴とする。
なお、第1または第3の工程におけるドーパントの注入深さは、該ドーパントの最大濃度の深さを越えて該最大濃度の1%となる深さに定めることができる。
第4の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第1〜第3の本発明のいずれかにおいて、前記第1の工程では、前記第2の工程における前記ドーパントの液相拡散を想定した注入量で前記ドーパントを注入することを特徴とする。
例えば、所定の深さまである閾値のキャリア濃度以上(例えば、1E+16個/cm3以上)が確保できるように第1の工程におけるドーパントの注入量を調節する。
第6の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第5の本発明において、前記パルスレーザ光は、半値幅が600ns以下のパルス波形を有することを特徴とする。
第7の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第5または第6の本発明において、前記連続レーザ光は、連続発振レーザ光源で発生させた近赤外レーザ光であり、前記パルスレーザ光は、パルス発振レーザ光源で発生させたグリーンレーザ光であることを特徴とする。
第8の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第5〜第7の本発明のいずれかにおいて、前記連続レーザ光は、前記半導体に照射されるパワー密度が極小となる不連続部分を周期的または非周期的とすることを特徴とする。
第9の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第5〜第8の本発明のいずれかにおいて、前記半導体表面上において、前記連続レーザ光の照射エリアを前記パルスレーザ光の照射エリアよりも大きくすることを特徴とする。
第10の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第5〜第9の本発明のいずれかにおいて、前記半導体表面上において、前記連続レーザ光の照射エリアの一部または全部が、少なくとも前記走査方向側において前記パルスレーザ光の照射エリアを越えて位置させることを特徴とする。
第12の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第11の本発明において、前記pn接合が、深いn型半導体層、浅いp型半導体層の順に形成することを特徴とする。
第13の本発明の半導体デバイスの製造方法は、前記第12の本発明において、前記n型半導体層の前記ドーパントがリン(P)であり、前記p型半導体層の前記第2のドーパントがボロン(B)であることを特徴とする。
深い完全溶融を実現するため、パルスレーザ光照射が重要である。ただし、レーザパワーには制約があるため最大温度を確保するにはパワーがとれるパルス幅が短いレーザ光が望ましく、半値幅600nm以下(例えばグリーン波長)のパルス波形が望ましい。より望ましくは、半値幅300nm以下である。
パルスレーザ光照射には、パルス発振レーザ光源から出力されたパルスレーザ光を用いる。パルス発振レーザ光源としては、LD励起Yb:YAGレーザの第二高調波を用いるものが挙げられるが、本発明としては特定のパルス発振レーザ光源に限定されるものではない。
アシスト加熱は、紫外光などの短波長のレーザ照射によって行うことは可能であるが、好適にはより波長の長い連続レーザ光を利用して行う。連続レーザ光は、前記パルスレーザ光の走査に合わせて同時期に照射するのが望ましい。
近赤外レーザ光は、波長としては、650〜1100nmのものを例示することができる。好適には、680〜825nmの波長を示すことができる。上記波長域では、一般的な半導体材料であるシリコンに対する光吸収がよく、上記パルスレーザ光よりも深い光侵入長が得られる。この結果、半導体表層部は、深い領域にまで加熱されてアシスト作用が効果的に得られる。アシスト温度の調整は、近赤外レーザのパワー密度と前記走査速度とを制御することによって行うことができる。
なお、照射エリアは、半導体表面においてパルスレーザ光のエネルギー密度や連続レーザ光のパワー密度が、例えばピーク値に対し50%(FWHM)となるエリアとして示すことができる。
すなわち、連続レーザ光の照射エリアは、パルスレーザ光の照射エリア全体を越える大きさを有しているのが望ましい。連続レーザ光の照射エリアをパルスレーザ光の照射エリアより広くとることで、半導体層部における横方向の熱の逃げを緩和でき、半導体の深い領域まで加熱することができる。また、連続レーザ光とパルスレーザ光の光侵入長が異なることから深さ方向の熱の逃げも緩和でき、半導体の深い領域までの加熱を助長する。
なお、上記したビームのサイズや照射位置の関係は、光学系によって調整することができる。光学系は、ホモジナイザー、レンズ、ミラーなどの光学材料などを備え、レーザ光の整形や偏向などを行うものである。
上記項目と半導体の溶融深さとは予め関係を把握しておき、この関係によって上記設定を行う。
また、MeVクラスの高エネルギーイオン注入機を使うことなく、深さ1μm以下程度のイオン注入技術(1MeV以下の注入エネルギーを有する従来機で対応可能)と、注入深さより深くまで溶融できるレーザアニール技術を組み合わせることによって、浅い注入ドーパントを溶融によって深く拡散させ同時に活性化することで、高耐圧用IGBTの深いnバッファ層などを形成することができる。上記のように本発明では高エネルギーイオン注入機の使用が不要となるが、高エネルギーイオン注入機の使用を排除するものではない。
1)MeVクラスの高エネルギーイオン注入機を導入する必要がなく、従来の注入機と深く溶融できるレーザアニール機を組み合わせることで高耐圧IGBTの深いnバッファ層を形成できる。イオン注入機の投資を必要とせず、そのため製造コストを下げることができる。
2)融点近くでは液相と固相の拡散係数に1ケタから3ケタの大きな差が生じる。この拡散係数の大きな違いを利用して、不純物の拡散深さをコントロールできる。従って、溶融深さを最適化することでドーパントの活性化深さをコントロールできる。
3)溶融(液相)では固相に比べて拡散係数が大きいため、融液中ではドーパント分布プロファイルの形状をBox型(深さ方向に沿って活性化不純物濃度が一定になる)に容易に整形でき、しかも、高活性化率である。
4)初期イオン注入量を増減させることで、デバイスIGBTが要求する電気的に活性されたキャリア量(nバッファ層のリンの活性化量)をコントロールできる。
5)初期不純物注入を深さ1μm以下にして、溶融深さを2μm以上にすることで、深さ2μmを越えるBox型の深い活性化が実現できる。
6)nバッファ層のキャリア濃度分布を深くまで均一にする(Box型)ため、従来はエネルギーを多段階に変えてドーパント注入する必要があった。本発明では一度のドーパントの注入でBox型のキャリア分布が得られるため注入処理時間を短縮できる。
100μm前後の厚さを有する半導体30の表面側にボロンが注入されたp型ベース領域33が形成され、さらに、p型ベース領域33の表面側の一部にリンが注入されたn+型エミッタ領域34が形成されている。半導体30の裏面側の表層にボロンが注入されたp+型のコレクタ層32が形成されている。コレクタ層32よりも深い領域に、コレクタ層32に接するようにリンが注入されたn+型バッファ層31が形成され、その内側にn−型基板35が位置している。図中、36はコレクタ電極、37はエミッタ電極、38はゲート酸化膜、39はゲート電極である。
レーザニール装置は、図1に示すように、処理室2を備えており、該処理室2内にX−Y方向に移動可能な走査装置3を備え、その上部に基台4を備えている。基台4上には、被処理体配置台5が設けられている。アニール処理時には、該被処理体配置台5上に処理対象である半導体30が設置される。なお、走査装置3は、図示しないモータなどによって駆動される。
処理室2外部には、LD励起Yb:YAGレーザの第二高調波を搭載するパルスレーザ光源10が設置されている。パルスレーザ光源10でパルス発振されて出力されるパルスレーザ光15は、必要に応じて減衰器11でエネルギー密度が調整され、レンズ、反射ミラー、ホモジナイザーなどによって構成される光学系12でビーム整形や偏向がなされ、処理室2内の半導体30に照射される。
パルスレーザ光源10から出力されるパルスレーザ光15は、半値幅が600ns以下のパルス波形を有している。該パルスレーザ光15は、半導体30に照射された際に、半導体30の表層のみが溶融する状態が得られるエネルギー密度に調整されている。該パルスレーザ光15は、上記したように、光学系12により例えばスポット状、円形状、角形状、長尺状などに整形される。
上記半導体30へは、パルスレーザ光15を繰り返し重複して照射するとともに、連続レーザ光25を複合照射することで、半導体30の表層部が2.0μm以上の厚さに亘って溶融する。パルスレーザ光15の短軸方向および長軸方向の重複率(オーバーラップ率)は、必要に応じて適宜選定(例えば短軸方向50〜90%、例えば長軸方向10%〜50%)することができ、本発明としては特に限定されるものではない。この際に、走査装置3による被処理体配置台5の移動速度を制御することにより、半導体30に対し、パルスレーザ光15および連続レーザ光25を所定速度で走査することができる。レーザビームの短軸方向の移動速度としては、例えば30〜150mm/秒を示すことができるが、本発明としては特に限定されるものではない。
なお、連続レーザ光である近赤外レーザ光は、常時、一定のパワー密度を有する他、図3に示すように、一部に不連続部を有していてもよい。これによって、近赤外レーザ光25におけるアシスト加熱を調整して、半導体30表層での溶融深さの調整や熱負荷の調整を行うことができる。
図5(a)に示すように、コレクタ電極36(図4参照)の形成前に、前記半導体30の裏面側に数十keV、ドーズ量数E+13/cm2のイオン注入によってPを浅い領域に注入し、n+型半導体層31aを形成する。注入リンの半導体層の深さは、ピーク濃度の1%位置でゼロコンマ数μmである。注入するリンのドーズ量は、後述する溶融拡散後に要求される電気的に活性化されたキャリア濃度に成るように調整される。
該半導体30に対し、前記レーザアニール装置を用いて、前記パルスレーザ光15と近赤外レーザ光25とを所定の速度で走査しつつ複合照射する。該複合照射によって半導体30の表層は2.0μm以上の深さまで溶融し、先に注入されたPが溶融深さに亘って液相拡散し、深い領域まで注入されるとともに、溶融、凝固に伴って深い領域まで活性化がなされる。この際の状態の半導体30を図5(b)に示す。また、このときの濃度分布を図6(2)に示す。深い領域(2.0μm以上深さ)に亘って安定した濃度(Box型分布)でPが分布している。これにより例えば3.0μmの深さに至るようなn+型半導体層を形成することができる。
この状態の半導体30を図5(c)に示す。
また、このときのボロンの深さ方向の濃度分布を図6(3)に示す。アニール後のPの濃度分布と共に、浅い領域に高濃度でBが分布している。該半導体30の裏面側に、例えばパルスレーザ光を照射して、ごく表層を溶融させる。これによってBが注入されている領域が良好に活性化され、設計通りの接合深さが維持される(図6(4)参照)。なお、B注入領域では、ごく表層が溶融するが、実質的には固相活性化である。
該半導体30にコレクタ電極36を形成することで、IGBTを得ることができる。
この実施形態では、図7に示すように、近赤外レーザ光25が半導体30に照射される際の照射エリア25aは、パルスレーザ光15が半導体30に照射される際の照射エリア15aを覆い、かつ、その照射エリア15a全体を越える大きさを有するように、前記光学系12、22により調整される。なお、図中X軸方向の矢印はレーザ光の走査方向を示している。この例では、パルスレーザ光15と近赤外レーザ光25とは、半導体30上の同じエリアで、照射時期がずれることなく照射される。
ただし、本発明としては、各レーザ光の照射エリアの位置が上記に限定されるものではない。
半導体30には、上記パルスレーザ光よりも光侵入長が大きい連続レーザ光の照射によって、半導体30の深い位置にまで温度アシスト領域が形成される。例えば波長808nmの近赤外レーザ光では、深さ方向に10μm程度の光侵入長が得られる。この状態でパルスレーザ光を照射すると、主に深さ方向(Z軸方向)に熱が拡散する。この際の深い温度アシスト領域がパルスレーザ光の浅い加熱領域の温度勾配を小さくし、その結果、熱の逃げが小さくなって半導体表面の深い位置まで効果的に加熱される。この際には、パルスレーザ光のエネルギー密度と連続レーザ光のパワー密度、走査速度の調整によって最適化を図り、半導体表層の加熱を効果的に行う。
なお、パルスレーザ光のみを半導体30に照射した場合、面方向および深さ方向における温度勾配が大きく、熱の逃げが大きい。このため、深さ方向の加熱効果が抑制され、特に熱容量の大きな厚い半導体に対し、表層部を選択的に深く溶融することが困難になる。
図9(a)は、前記図7の照射位置において、パルスの断面形状を矩形状にしたものを示しており、照射エリア25aが照射エリア15aを完全に覆っている。図9(b)は長軸方向(Y軸方向)および走査方向(X軸方向)において連続レーザ光の照射エリア25aは、パルスレーザ光の照射エリア15aを超える大きさを有し、走査方向と逆の方向では、照射エリア15a、25aが重なってエリア端が一致している。図9(c)は、同照射エリア25aが同照射エリア15aを覆うことなく、両者の重なりがないものであり、照射エリア15aの走査方向側に照射エリア25aが位置して、隣接する照射エリアの端縁が互いに接している。図9(d)は、同照射エリア25aが同照射エリア15aを覆うことなく、かつ両者が重なることなく離反しているものである。ただし、両者は基板上で互いに近傍に照射される。また、図9(e)は、本発明外の照射状態を示すものであり、半導体30に、パルスレーザ光15のみが照射されて、照射エリア15aによって半導体30が処理される状態を示している。
半導体30において、深さ1μm以下の領域にリンをエネルギー40keV、ドーズ量1E+15/cm2でイオン注入した。溶融拡散による深い注入と活性化処理はパルス幅の短いハイブリッド型レーザアニール法で行った。
すなわち、波長515nmのパルスレーザ光のエネルギー密度は14J/cm2、パルス幅は300nsとし、波長808nmの連続レーザ光のパワーは45Wとして、半導体30の表面に複合照射した。
溶融拡散後、SIMS(二次イオン質量分析法)を用いて半導体30の表層部におけるリンの深さ方向の濃度分布プロファイルの測定を行った。また、SRP(広がり抵抗測定法)を用いて溶融拡散後の電気的に活性化したキャリアの深さ方向の濃度プロファイルを測定した。該SIMS及びSRPにおける深さプロファイルを図10に示す。図中のグラフは、注入時と溶融拡散後の深さ方向のリンの濃度分布の変化および電気的に活性化されたキャリア濃度分布を示している。
該図10から明らかなように、電気的に活性化されたキャリアの濃度分布は、溶融深さまでBox型(フラットな濃度分布)になっている。このフラット部のキャリア濃度は注入時のリンのピーク濃度と比較すると約2ケタ減少している。
パルス幅300ns、パルスエネルギー密度14J/cm2、LDレーザのパワー45Wの同じ照射条件の下では、活性化深さが2.75μmに達している。キャリア量/注入量を百分率で表すと72%と高活性化率が得られた。
溶融深さに依らずほぼ一定の活性化率が得られていることから、活性化深さに必要なキャリア濃度を確保するために注入リンのドーズ量を調整してやれば設計に見合ったフィールドストップ層を形成できる。
溶融拡散前後、SIMS(二次イオン質量分析法)を用いて半導体30の表層部におけるボロンの深さ方向の濃度分布プロファイルを測定した。該SIMSにおける深さプロファイルを図11に示す。図中のグラフは、注入時と溶融拡散後のボロンの濃度分布の変化として示している。該図11から明らかなように、浅くボロンを注入した場合にも、濃度分布は、溶融深さまでBox型(フラットな濃度分布)になる。従って、本発明では、ドーパントの種類に拘わらず、同様の効果を得ることができる。
この実施例における本発明のレーザアニール法では、パルス幅300ns、パルスエネルギー密度14J/cm2、LDレーザのパワー45Wの照射条件の下で約2.9μmの溶融深さが得られることが確認されている(図12参照)。その溶融深さは、図12に示すように、アニール後の酸素濃度深さプロファイルがフラット部から急激に減少するスロープとバックグランドとの交点位置から求められた。すなわち、拡散長が融点近傍では液相と固相で1ケタから3ケタの大きな差が生じるため液相と固相の界面で酸素濃度が急激に減衰することを利用している。
図10のSRP深さプロファイルからの活性化深さと図12の酸素SIMS深さプロファイルとの比較から、溶融深さ近傍までBox型の活性化が可能であることが実証された。
図13の例では、リンを750keVのエネルギーでドーズ量1E+15個/cm2で半導体表層深くに注入した。該半導体ではSIMS深さプロファイルのピーク位置(飛程)は1μmを越えた深さにある。このリン注入半導体を上記本発明のレーザアニール法を使い、パルスレーザ光はパルス幅300ns、パルスエネルギー密度8J/cm2、連続レーザ光のパワー45Wの照射条件の下で熱処理した。
溶融拡散後のSIMS深さプロファイルは、図13に示すように、溶融深さ約1μmより浅い領域では液相にも拘わらず不純物濃度がBox型のように一定にならない。リンが深く注入された領域でのレーザ照射時の温度勾配や不純物濃度勾配が不純物の深さ方向への拡散を阻害しているものと考えられる。従って、溶融中での不純物を深く拡散するためには、レーザ照射時の温度勾配(熱の流れ)と不純物勾配濃度が同じ方向に揃えられるように1μm以下の浅い不純物注入からプロセスをスタートさせることが肝要である。
3 走査装置
4 基台
5 被処理体配置台
6 制御部
7a 電源
7b 電源
8 XYステージ駆動回路
9 PC端末
10 パルスレーザ光源
11 減衰器
12 光学系
15 パルスレーザ光
15a 照射エリア
20 連続発振レーザ光源
21 減衰器
22 光学系
25 近赤外レーザ光
25a 照射エリア
30 半導体
31 n+型バッファ層
32 コレクタ層
35 n−型基板
Claims (14)
- 半導体の表層にドーパントを浅く注入する第1の工程と、該表層を前記ドーパントの注入領域よりも深く溶融させて前記ドーパントを液相拡散させることによって、前記ドーパントの深い注入と活性化とを一括処理する第2の工程とを有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
- 前記表層に前記第2の工程における注入深さよりも浅く第2のドーパントを注入する第3の工程と、前記表層を前記第2のドーパントの注入深さ以下に浅く溶融させて前記第2のドーパントの活性化を行う第4の工程とを有することを特徴とする請求項1記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記第1の工程における前記ドーパントの注入深さが1μm以下であり、前記第2の工程における溶融深さが2μm以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記第1の工程では、前記第2の工程における前記ドーパントの液相拡散を想定した注入量で前記ドーパントを注入することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記第2の工程における前記溶融拡散による深い注入とその活性化処理は、前記半導体表面に、連続レーザ光を相対的に走査しつつ照射してアシスト加熱するとともに、パルスレーザ光を相対的に走査しつつ繰り返し重複照射する複合照射によって行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記パルスレーザ光は、半値幅が600ns以下のパルス波形を有することを特徴とする請求項5記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記連続レーザ光は、連続発振レーザ光源で発生させた近赤外レーザ光であり、前記パルスレーザ光は、パルス発振レーザ光源で発生させたグリーンレーザ光であることを特徴とする請求項5または6に記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記連続レーザ光は、前記半導体に照射されるパワー密度が極小となる不連続部分を周期的または非周期的とすることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記半導体表面上において、前記連続レーザ光の照射エリアを前記パルスレーザ光の照射エリアよりも大きくすることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記半導体表面上において、前記連続レーザ光の照射エリアの一部または全部が、少なくとも前記走査方向側において前記パルスレーザ光の照射エリアを越えて位置させることを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記半導体がパワーデバイスIGBT用の半導体であって、前記半導体の裏面側にある前記表層にコレクタ構造のpn接合を形成するものであることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記pn接合は、深いn型半導体層、浅いp型半導体層の順に形成することを特徴とする請求項11記載の半導体デバイスの製造方法。
- 前記n型半導体層の前記ドーパントがリン(P)であり、前記p型半導体層の前記第2のドーパントがボロン(B)であることを特徴とする請求項12記載の半導体デバイスの製造方法。
- パルスレーザ光を発生させるパルス発振レーザ光源と、連続レーザ光を発生する連続発振レーザ光源と、前記パルス発振レーザ光源で発生させた前記パルスレーザ光と連続発振レーザ光源で発生させた前記連続レーザ光を、浅い領域にドーパントが注入された半導体表面に導いて複合照射する光学系と、前記パルスレーザ光および連続レーザ光を前記結晶材料表面に対し相対的に走査する走査装置と、前記半導体表面に照射される連続レーザ光のパワー密度と前記半導体表面に照射されるパルスレーザ光のパルスエネルギー密度と前記走査装置の走査速度とを設定して、前記複合照射によって前記ドーパントの注入領域よりも深い所定の深さまで前記半導体表層を溶融拡散して活性化させる制御部と、を備えることを特徴とする半導体デバイスの製造装置。
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