JP3104081B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP3104081B2 JP3104081B2 JP03168782A JP16878291A JP3104081B2 JP 3104081 B2 JP3104081 B2 JP 3104081B2 JP 03168782 A JP03168782 A JP 03168782A JP 16878291 A JP16878291 A JP 16878291A JP 3104081 B2 JP3104081 B2 JP 3104081B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方
法、特にマスクされた半導体をＵＶレーザ光によりアニ
ールする工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
法、特にマスクされた半導体をＵＶレーザ光によりアニ
ールする工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板表面部の拡散領域や半導体基
板表面上の多結晶シリコン層あるいはガラス等の基板上
の多結晶シリコン層等のアニールあるいは不純物ドーピ
ングに、エキシマレーザ光照射により加熱するという技
術を用いることが試みられている（特開平２−１１４５
２１号公報）。
板表面上の多結晶シリコン層あるいはガラス等の基板上
の多結晶シリコン層等のアニールあるいは不純物ドーピ
ングに、エキシマレーザ光照射により加熱するという技
術を用いることが試みられている（特開平２−１１４５
２１号公報）。
【０００３】そして、レーザ光照射をする場合には、一
般に、レーザ発振器（レーザ光源）と、レーザ光を被照
射体上に集光する光学系と、該被照射体を保持しレーザ
集光スポットに対して二次元的に相対移動させるための
走査手段を有するレーザ光照射装置が用いられている
（特開昭６４−６６０９１号公報）。
般に、レーザ発振器（レーザ光源）と、レーザ光を被照
射体上に集光する光学系と、該被照射体を保持しレーザ
集光スポットに対して二次元的に相対移動させるための
走査手段を有するレーザ光照射装置が用いられている
（特開昭６４−６６０９１号公報）。
【０００４】そして、従来、半導体装置の製造に用いた
レーザ光照射装置は、レーザ光が被照射体である半導体
ウエハの表面に対して垂直に入射するようになってい
た。
レーザ光照射装置は、レーザ光が被照射体である半導体
ウエハの表面に対して垂直に入射するようになってい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、半導
体装置の製造に用いたレーザ光照射装置は、レーザ光が
半導体ウエハの表面に対して垂直に入射するようになっ
ていたので、例えば、図５に示すようにマスクａ等に傾
きがあると影の部分ｂが生じ、アニールされるべきなの
にアニールされない部分ｃが生じるという問題があっ
た。即ち、シャドウイング効果が生じるのである。とい
うのは、レーザ光、特にエキシマレーザ光は波長が短か
く（ＵＶ光）直進性が高いからである。
体装置の製造に用いたレーザ光照射装置は、レーザ光が
半導体ウエハの表面に対して垂直に入射するようになっ
ていたので、例えば、図５に示すようにマスクａ等に傾
きがあると影の部分ｂが生じ、アニールされるべきなの
にアニールされない部分ｃが生じるという問題があっ
た。即ち、シャドウイング効果が生じるのである。とい
うのは、レーザ光、特にエキシマレーザ光は波長が短か
く（ＵＶ光）直進性が高いからである。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、一つの目的はマスクとなる部分の傾
きによってレーザ光が照射されず影になる部分が生じな
いようにすることにあり、他の目的はマスクから適宜ず
れた領域にレーザ光が照射されるようにすることにあ
る。
されたものであり、一つの目的はマスクとなる部分の傾
きによってレーザ光が照射されず影になる部分が生じな
いようにすることにあり、他の目的はマスクから適宜ず
れた領域にレーザ光が照射されるようにすることにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明半導体装置の製造
方法は、マスクされた半導体を回転させながらアニール
用のＵＶレーザ光を該半導体表面に対して斜めに照射す
ることによりシャドウイングをなくすことを特徴とす
る。
方法は、マスクされた半導体を回転させながらアニール
用のＵＶレーザ光を該半導体表面に対して斜めに照射す
ることによりシャドウイングをなくすことを特徴とす
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１は本発明半導体装置の製造方法に用いるレ
ーザ光照射装置の一例を示す全体構成図である。図面に
おいて、１は被照射体を載置する被照射体載置台で、該
台１に半導体ウエハ２が載置されており、図示しない回
転機構により一定の回転速度により回転せしめられ得る
ようになっている。そして、被照射体載置台１はＸ、Ｙ
駆動機構によりＸ、Ｙ方向（平面方向）に移動せしめら
れる。
明する。図１は本発明半導体装置の製造方法に用いるレ
ーザ光照射装置の一例を示す全体構成図である。図面に
おいて、１は被照射体を載置する被照射体載置台で、該
台１に半導体ウエハ２が載置されており、図示しない回
転機構により一定の回転速度により回転せしめられ得る
ようになっている。そして、被照射体載置台１はＸ、Ｙ
駆動機構によりＸ、Ｙ方向（平面方向）に移動せしめら
れる。
【０００９】３は被照射体載置台１上の被照射体たる半
導体ウエハ２の表面に対してレーザビーム４を斜めに照
射する光学系で、以下の要素５〜８からなる。５はエキ
シマレーザで、例えばＸｅＣｌレーザ光（波長３０７ｎ
ｍ）［あるいはＫｒＦレーザ光（波長２４８ｎｍ）］を
発生する。
導体ウエハ２の表面に対してレーザビーム４を斜めに照
射する光学系で、以下の要素５〜８からなる。５はエキ
シマレーザで、例えばＸｅＣｌレーザ光（波長３０７ｎ
ｍ）［あるいはＫｒＦレーザ光（波長２４８ｎｍ）］を
発生する。
【００１０】６はレーザ５からのレーザ光を集光する垂
直光学系で、例えばオプチカルホモジナイザからなり、
該垂直光学系６から垂直な向きに下側へレーザビーム４
が出射される。７は垂直光学系６から下向きに出射され
たレーザビームを水平な向きにするミラー、８はミラー
７からのレーザビーム４を反射して半導体ウエハ２の表
面に対して斜めに照射するミラーで、入射角度θを調整
できるように傾動可能に設けられている。
直光学系で、例えばオプチカルホモジナイザからなり、
該垂直光学系６から垂直な向きに下側へレーザビーム４
が出射される。７は垂直光学系６から下向きに出射され
たレーザビームを水平な向きにするミラー、８はミラー
７からのレーザビーム４を反射して半導体ウエハ２の表
面に対して斜めに照射するミラーで、入射角度θを調整
できるように傾動可能に設けられている。
【００１１】そして、上述した図示しないＸ、Ｙ駆動機
構の働きによりウェハ２を位置移動させることにより、
相対的に半導体ウエハ２上にレーザビームスポットをＸ
及びＹ方向（平面方向）に移動させて走査をすることが
できるようになっている。また、走査光学系６において
はレーザビームが半導体ウエハ２の表面上で平行光にな
るように光学的に調整されている。
構の働きによりウェハ２を位置移動させることにより、
相対的に半導体ウエハ２上にレーザビームスポットをＸ
及びＹ方向（平面方向）に移動させて走査をすることが
できるようになっている。また、走査光学系６において
はレーザビームが半導体ウエハ２の表面上で平行光にな
るように光学的に調整されている。
【００１２】図２はレーザビームによる照射領域のシフ
トの仕方の一例を示すウェハ２の平面図であり、ウェハ
２の内の小さな矩形は１つのチップ領域を示し、その矩
形内の番号はレーザビームの照射される順番を示す。
トの仕方の一例を示すウェハ２の平面図であり、ウェハ
２の内の小さな矩形は１つのチップ領域を示し、その矩
形内の番号はレーザビームの照射される順番を示す。
【００１３】図３（Ａ）、（Ｂ）は図１に示したレーザ
光照射装置を用いてアニールを行った場合を示す、即ち
レーザ光照射装置の一つの使用例を示す半導体装置の断
面図であり、（Ａ）に示す状態と（Ｂ）に示す状態とは
ウェハ２の向きが１８０度異なっている。図３において
９はマスク、１０はアニールされた領域を示す。
光照射装置を用いてアニールを行った場合を示す、即ち
レーザ光照射装置の一つの使用例を示す半導体装置の断
面図であり、（Ａ）に示す状態と（Ｂ）に示す状態とは
ウェハ２の向きが１８０度異なっている。図３において
９はマスク、１０はアニールされた領域を示す。
【００１４】図３に示すレーザ光照射装置使用例は具体
的には次のとおりである。先ず、Ｘ、Ｙ駆動機構により
ウェハ２をＸ、Ｙ方向に動かして照射しようとする半導
体チップ領域を回転軸上に位置させ、レーザビーム４を
１パルスあるいは所定の複数パルス照射する。
的には次のとおりである。先ず、Ｘ、Ｙ駆動機構により
ウェハ２をＸ、Ｙ方向に動かして照射しようとする半導
体チップ領域を回転軸上に位置させ、レーザビーム４を
１パルスあるいは所定の複数パルス照射する。
【００１５】次に、ウェハ載置台１を所定角度ある角
度、例えば３０度回転させて再度レーザビーム４を所定
パルス数照射する。かかる動作を何回か、例えば１２回
繰返し、ウェハ載置台１が１回転し終ったら１つのレー
ザビーム照射領域に対するアニールを終える。そして、
ＸＹ移動機構の働きにより次に照射すべき領域がウェハ
載置台の回転軸上に位置するように移動し、その後、そ
の領域に対するレーザビームの照射によるアニールを上
述したと同じ方法で繰返す。
度、例えば３０度回転させて再度レーザビーム４を所定
パルス数照射する。かかる動作を何回か、例えば１２回
繰返し、ウェハ載置台１が１回転し終ったら１つのレー
ザビーム照射領域に対するアニールを終える。そして、
ＸＹ移動機構の働きにより次に照射すべき領域がウェハ
載置台の回転軸上に位置するように移動し、その後、そ
の領域に対するレーザビームの照射によるアニールを上
述したと同じ方法で繰返す。
【００１６】このような方法によれば、ウェハの回転方
向における角度が図３（Ａ）に示すようなときにはマス
ク９により影１１ができてもウェハがそれから１８０度
回転して図３（Ｂ）に示す状態になったときには、その
影１１の部分に斜め方向にレーザビーム４が照射される
のでそこがアニールされる。従って、ウェハ載置台１が
一回転される間に、マスクされていない部分はすべてア
ニールされることになる。つまり、シャドウィング効果
が生じない。
向における角度が図３（Ａ）に示すようなときにはマス
ク９により影１１ができてもウェハがそれから１８０度
回転して図３（Ｂ）に示す状態になったときには、その
影１１の部分に斜め方向にレーザビーム４が照射される
のでそこがアニールされる。従って、ウェハ載置台１が
一回転される間に、マスクされていない部分はすべてア
ニールされることになる。つまり、シャドウィング効果
が生じない。
【００１７】図１に示すレーザ光照射装置は、マスク等
による影の部分にレーザビームが照射されないが故の非
アニール部分ができるという問題を解決するという謂わ
ば消極的な形ではなく、もっと積極的な形でも使用する
ことができる。その積極的な形での使用をする例を示す
のが図４である。
による影の部分にレーザビームが照射されないが故の非
アニール部分ができるという問題を解決するという謂わ
ば消極的な形ではなく、もっと積極的な形でも使用する
ことができる。その積極的な形での使用をする例を示す
のが図４である。
【００１８】本使用方法においては、レーザビームの斜
め方向の照射により影ができること、即ち、シャドウィ
ング効果を積極的に利用してＭＯＳＦＥＴのドレイン領
域をゲート電極下から外側に稍ずらしてホットキャリア
の発生を抑制したライトドープドレイン構造をサイドウ
ォールを形成することなくつくるようにしている。図４
において、１１は基板表面上に形成された絶縁膜、１２
は該絶縁膜１１の表面に形成されたｎ- 型の多結晶シリ
コン層、１３は該多結晶シリコン層１２表面のゲート絶
縁膜、１４はゲート電極、１５はレーザビームによるド
ーピングに形成されたソース、１６は同じくドレインで
ある。
め方向の照射により影ができること、即ち、シャドウィ
ング効果を積極的に利用してＭＯＳＦＥＴのドレイン領
域をゲート電極下から外側に稍ずらしてホットキャリア
の発生を抑制したライトドープドレイン構造をサイドウ
ォールを形成することなくつくるようにしている。図４
において、１１は基板表面上に形成された絶縁膜、１２
は該絶縁膜１１の表面に形成されたｎ- 型の多結晶シリ
コン層、１３は該多結晶シリコン層１２表面のゲート絶
縁膜、１４はゲート電極、１５はレーザビームによるド
ーピングに形成されたソース、１６は同じくドレインで
ある。
【００１９】不純物を含んだガスを装置内に供給し、斜
め方向にレーザビーム４を照射して加熱し、加熱した部
分のみに不純物をドープするが、斜め方向の照射により
ゲート１４による影が生じ、影の部分には不純物がドー
ピングされないので、ドレイン１２がゲート電極１４の
ドレイン側の端縁から外側へずれる。
め方向にレーザビーム４を照射して加熱し、加熱した部
分のみに不純物をドープするが、斜め方向の照射により
ゲート１４による影が生じ、影の部分には不純物がドー
ピングされないので、ドレイン１２がゲート電極１４の
ドレイン側の端縁から外側へずれる。
【００２０】その結果、ライトドレインドープ領域がチ
ャンネルとドレイン１６との間に生じホットキャリア防
止効果が得られるようにできるからである。この場合、
ウェハ２を回転機構により回転させることは必要でな
い。これが図３に示す使用例と大きく異なる。従って、
このような使用専用のレーザ光照射装置には回転機構は
必ずしも必要ではない。但し、回転角度の微調整ができ
るようにする必要性はある。
ャンネルとドレイン１６との間に生じホットキャリア防
止効果が得られるようにできるからである。この場合、
ウェハ２を回転機構により回転させることは必要でな
い。これが図３に示す使用例と大きく異なる。従って、
このような使用専用のレーザ光照射装置には回転機構は
必ずしも必要ではない。但し、回転角度の微調整ができ
るようにする必要性はある。
【００２１】尚、図１に示したレーザ光照射装置は、レ
ーザビーム照射領域のシフトをウェハ側をＸ、Ｙ方向に
移動することにより行っていた。しかしながら、光学系
３側をＸ、Ｙ方向に動かすようにしても良いことはいう
までもない。また、図１に示すレーザ光照射装置におい
ては、ウェハ側を回転することにより相対的にウェハに
対するレーザビームの向きがウェハ表面に対して垂直な
ラインを中心として１８０度回転するようになっていた
（図３に示す使用例ではこのようにできなければならな
い）が、ウェハ２側を静止させ光学系３を回転させるこ
とによってレーザビームの向きがウェハ表面に対して１
８０度回転するようにしても良い。
ーザビーム照射領域のシフトをウェハ側をＸ、Ｙ方向に
移動することにより行っていた。しかしながら、光学系
３側をＸ、Ｙ方向に動かすようにしても良いことはいう
までもない。また、図１に示すレーザ光照射装置におい
ては、ウェハ側を回転することにより相対的にウェハに
対するレーザビームの向きがウェハ表面に対して垂直な
ラインを中心として１８０度回転するようになっていた
（図３に示す使用例ではこのようにできなければならな
い）が、ウェハ２側を静止させ光学系３を回転させるこ
とによってレーザビームの向きがウェハ表面に対して１
８０度回転するようにしても良い。
【００２２】また、ウェハ２表面に対して斜めにレーザ
ビームを照射する方法として、走査光学系から水平方向
にレーザビームを出射してそれをミラーで反射すること
により斜め方向のレーザビーム照射をするという方法も
ある。
ビームを照射する方法として、走査光学系から水平方向
にレーザビームを出射してそれをミラーで反射すること
により斜め方向のレーザビーム照射をするという方法も
ある。
【００２３】
【発明の効果】本発明半導体装置の製造方法は、マスク
された半導体をＵＶレーザ光によりアニールする工程を
含む半導体装置の製造方法において、前記半導体を回転
させながら前記ＵＶレーザ光を該半導体表面に対して斜
めに照射することによりシャドウイングをなくすことを
特徴とする。従って、本発明半導体装置の製造方法によ
れば、半導体を回転させながら前記ＵＶレーザ光を半導
体表面に対して斜めに照射することによりシャドウイン
グをなくすので、アニールされるべきなのにアニールさ
れない部分が生じるという弊害をなくすことができる。
された半導体をＵＶレーザ光によりアニールする工程を
含む半導体装置の製造方法において、前記半導体を回転
させながら前記ＵＶレーザ光を該半導体表面に対して斜
めに照射することによりシャドウイングをなくすことを
特徴とする。従って、本発明半導体装置の製造方法によ
れば、半導体を回転させながら前記ＵＶレーザ光を半導
体表面に対して斜めに照射することによりシャドウイン
グをなくすので、アニールされるべきなのにアニールさ
れない部分が生じるという弊害をなくすことができる。
【図１】本発明半導体装置の製造方法に用いるレーザ光
照射装置の一例を示す全体構成図である。
照射装置の一例を示す全体構成図である。
【図２】レーザビーム照射領域のシフトの仕方の説明図
である。
である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は上記レーザ光照射装置の一つ
の使用例を示す断面図である。
の使用例を示す断面図である。
【図４】上記レーザ光照射装置の別の使用例を示す断面
図である。
図である。
【図５】発明が解決しようとする問題点を示す断面図で
ある。
ある。
２ 被照射体（ウェハ） ３ 光学系 ５ レーザ ８ ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/268 H01L 21/265 602
Claims (1)
- 【請求項１】 マスクされた半導体をＵＶレーザ光によ
りアニールする工程を含む半導体装置の製造方法におい
て、 前記半導体を回転させながら前記ＵＶレーザ光を該半導
体表面に対して斜めに照射することによりシャドウイン
グをなくす ことを特徴とする半導体装置の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03168782A JP3104081B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03168782A JP3104081B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365322A JPH04365322A (ja) | 1992-12-17 |
| JP3104081B2 true JP3104081B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=15874376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03168782A Expired - Fee Related JP3104081B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104081B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3458733B2 (ja) * | 1998-11-24 | 2003-10-20 | ウシオ電機株式会社 | 斜め光照射装置 |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP03168782A patent/JP3104081B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04365322A (ja) | 1992-12-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |