JP5963701B2 - 半導体アニール装置及び温度測定方法 - Google Patents
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アニール対象の半導体基板を保持するステージであって、前記半導体基板の、前記ステージを向く表面に、前記半導体基板を透過する波長域の光を熱放射する材料を含む素子構造が形成されている前記半導体基板を保持する前記ステージと、
前記ステージに保持された半導体基板にレーザビームを入射させてアニールを行うレーザ光学系と、
前記ステージに保持された半導体基板によって吸収される波長域に感度を持たず、前記半導体基板を透過する波長域に感度を持ち、前記半導体基板に形成された前記素子構造の前記材料から放射されて前記半導体基板を透過した赤外光を検出することにより温度を測定する放射温度計と
を有する半導体アニール装置が提供される。
半導体基板の第1の表面に、前記半導体基板を透過する波長域の光を熱放射する材料を含む素子構造が形成された前記半導体基板の、前記第1の表面とは反対側の第2の表面にレーザビームを入射させて、前記半導体基板をアニールする工程と、
前記素子構造の前記材料から放射され、前記半導体基板を透過した赤外光を、前記半導体基板によって吸収される波長域に感度を持たず、前記半導体基板を透過する波長域に感度を持つ受光素子を用いて、前記半導体基板の前記第2の表面側から検出することにより、前記素子構造の一部の温度を求める工程と
を有する温度測定方法が提供される。
する。これにより、深い領域56aに注入されている不純物が活性化する。時刻t4で第1のレーザパルスLP1の入射が終了する時点で、半導体基板50の第2の面50Bの温度は、単結晶シリコンの融点まで到達しない。このため、再結晶化した半導体基板50の第2の面50Bの表層部は再溶融しない。
射スペクトルS1(図4B)のうち波長λ1とλ2との間のスペクトルを観測することができる。
れる波長域に感度を持たず、半導体基板50を透過する波長域に感度を持つ場合には、光バンドパスフィルタ61を省略することができる。
20 制御装置
21 半導体レーザ発振器
22 アッテネータ
23 ビームエキスパンダ
24 ホモジナイザ
25 ダイクロイックミラー
26 集光レンズ
31 固体レーザ発振器
32 アッテネータ
33 ビームエキスパンダ
34 ホモジナイザ
35 ベンディングミラー
40 ビーム入射領域
41 ステージ
50 半導体基板
50T 第1の面
50B 第2の面
51 p型のベース領域
52 p型のエミッタ領域
53 ゲート電極
54 ゲート絶縁膜
55 エミッタ電極
56 バッファ層
56a 深い領域
57 コレクタ層
57a 表層部
58 コレクタ電極
59 保護テープ
60 放射温度計
61 光バンドパスフィルタ
62 受光装置
70 黒体テープ
71 アルミニウムテープ
75 レーザビーム
Claims (4)
- アニール対象の半導体基板を保持するステージであって、前記半導体基板の、前記ステージを向く表面に、前記半導体基板を透過する波長域の光を熱放射する材料を含む素子構造が形成されている前記半導体基板を保持する前記ステージと、
前記ステージに保持された半導体基板にレーザビームを入射させてアニールを行うレーザ光学系と、
前記ステージに保持された半導体基板によって吸収される波長域に感度を持たず、前記半導体基板を透過する波長域に感度を持ち、前記半導体基板に形成された前記素子構造の前記材料から放射されて前記半導体基板を透過した赤外光を検出することにより温度を測定する放射温度計と
を有する半導体アニール装置。 - 前記放射温度計は、
前記半導体基板によって吸収される波長域の光を遮光し、前記半導体基板を透過する波長域の光を透過させる光バンドパスフィルタと、
前記光バンドパスフィルタを透過した赤外光を検出する受光装置と
を含む請求項1に記載の半導体アニール装置。 - 半導体基板の第1の表面に、前記半導体基板を透過する波長域の光を熱放射する材料を含む素子構造が形成された前記半導体基板の、前記第1の表面とは反対側の第2の表面にレーザビームを入射させて、前記半導体基板をアニールする工程と、
前記素子構造の前記材料から放射され、前記半導体基板を透過した赤外光を、前記半導体基板によって吸収される波長域に感度を持たず、前記半導体基板を透過する波長域に感度を持つ受光素子を用いて、前記半導体基板の前記第2の表面側から検出することにより、前記素子構造の一部の温度を求める工程と
を有する温度測定方法。 - 半導体基板の第1の表面に、前記半導体基板を透過する波長域の光を熱放射する材料を含む素子構造が形成された前記半導体基板の、前記第1の表面とは反対側の第2の表面にレーザビームを入射させて、前記半導体基板をアニールする工程と、
前記素子構造の前記材料から放射され、前記半導体基板を透過した赤外光を、前記半導体基板によって吸収される波長域の光を遮光し、前記半導体基板を透過する波長域の光を透過させる光バンドパスフィルタを介して検出することにより、前記素子構造の一部の温度を求める工程と
を有する温度測定方法。
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