JP6028849B2 - レーザアニール装置、半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るレーザアニール装置の正面図である。このレーザアニール装置は被加熱物をのせるステージ10を備えている。ステージ10にはステージコントローラ12が接続されている。ステージコントローラ12にはシステムコントローラ14が接続されている。ステージコントローラ12はシステムコントローラ14からの指令を受けてステージ10の位置を変化させる。
本発明の実施の形態2に係るレーザアニール装置と半導体装置の製造方法は実施の形態1との一致点が多いので、実施の形態1との相違点を中心に説明する。図13は、本発明の実施の形態2に係るレーザアニール装置の正面図である。このレーザアニール装置はシステムコントローラ14に接続された第3直流電源16cを備えている。
本発明の実施の形態3に係るレーザアニール装置と半導体装置の製造方法は実施の形態2との一致点が多いので、実施の形態2との相違点を中心に説明する。図15は、本発明の実施の形態3に係る第1照射領域100、第2照射領域102、及び第3照射領域200を示す平面図である。第1照射領域100の一部と第2照射領域102の一部が重なった重複領域300が形成されている。第2照射領域102の一部と第3照射領域200の一部が重なった重複領域302が形成されている。
本発明の実施の形態4に係るレーザアニール装置と半導体装置の製造方法は実施の形態3との一致点が多いので、実施の形態3との相違点を中心に説明する。図17は、本発明の実施の形態4に係る第1照射領域100、第2照射領域102、及び第3照射領域200を示す平面図である。第2照射領域102の走査方向の幅は第1照射領域100の走査方向の幅より長い。そのため、波長の短い第2連続レーザ光による加熱時間を長くすることができるので被加熱物の深くまで高温に加熱できる。
本発明の実施の形態5に係るレーザアニール装置と半導体装置の製造方法は実施の形態1との一致点が多いので、実施の形態1との相違点を中心に説明する。図22は、本発明の実施の形態5に係る第1照射領域100、及び第2照射領域102を示す平面図である。第1照射領域100の走査方向の幅は第2照射領域102の走査方向の幅より長い。これにより、第1照射領域100による被加熱物の吸収係数を安定して上昇させることができる。さらに、第1照射領域100の一部は、第2照射領域102よりも走査方向後方に広がる。よって被加熱物のダメージ回復もできる。
本発明の実施の形態6に係るレーザアニール装置と半導体装置の製造方法は実施の形態1との一致点が多いので、実施の形態1との相違点を中心に説明する。図24は、本発明の実施の形態6に係るレーザアニール装置の正面図である。システムコントローラ14には第4直流電源16dが接続されている。第4直流電源16dには第4レーザ素子18dが接続されている。第4レーザ素子18dは第4直流電源16dから直流電圧の供給を受けて第1連続レーザ光よりも波長の短い第4連続レーザ光を放射する。第4光学系20dは、第4連続レーザ光を被加熱物へ導き被加熱物に第4照射領域を形成する。第4照射領域とは被加熱物のうち第4連続レーザ光が照射された領域である。
Claims (14)
- 被加熱物をのせるステージと、
第1連続レーザ光を放射する第1レーザ素子と、
前記第1連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第1照射領域を形成する第1光学系と、
前記第1連続レーザ光よりも波長の短い第2連続レーザ光を放射する第2レーザ素子と、
前記第2連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第2照射領域を形成する第2光学系と、
前記被加熱物の各部分について前記第2照射領域が走査する前に前記第1照射領域の少なくとも一部が走査するように、前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させるシステムコントローラと、
前記第2連続レーザ光よりも波長の長い第3連続レーザ光を放射する第3レーザ素子と、
前記第3連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第3照射領域を形成する第3光学系と、を備え、
前記システムコントローラは、前記被加熱物の各部分について前記第2照射領域が走査した後に前記第3照射領域が走査するように、前記第3照射領域を走査させることを特徴とするレーザアニール装置。 - 前記第1連続レーザ光よりも波長の短い第4連続レーザ光を放射する第4レーザ素子と、
前記第4連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第4照射領域を形成する第4光学系と、を備え、
前記システムコントローラは、前記被加熱物の各部分について前記第2照射領域が走査した後に前記第4照射領域が走査するように、前記第4照射領域を走査させることを特徴とする請求項1に記載のレーザアニール装置。 - 前記第1照射領域の一部と前記第2照射領域の一部が重なるように、前記第1レーザ素子、前記第1光学系、前記第2レーザ素子、及び前記第2光学系を配置することを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザアニール装置。
- 前記第2照射領域の走査方向の幅は前記第1照射領域の走査方向の幅より長いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーザアニール装置。
- 前記第1照射領域の走査方向の幅は前記第2照射領域の走査方向の幅より長いことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のレーザアニール装置。
- 前記第1照射領域の一部は、前記第2照射領域よりも走査方向後方に広がることを特徴とする請求項5に記載のレーザアニール装置。
- 前記システムコントローラは、前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させた領域の1/2〜2/3の部分に再度前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させることを特徴とする請求項1に記載のレーザアニール装置。
- 前記システムコントローラは、既に前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させた領域と重ならずかつこの領域と隙間がないように前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させることを特徴とする請求項1に記載のレーザアニール装置。
- 前記システムコントローラは、走査速度が50〜1000[m/min]となるように前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させることを特徴とする請求項1に記載のレーザアニール装置。
- 被加熱物に第1連続レーザ光を照射して前記第1連続レーザ光が照射された領域である第1照射領域を形成するとともに、前記被加熱物に前記第1連続レーザ光よりも波長の短い第2連続レーザ光を照射して前記第2連続レーザ光が照射された領域である第2照射領域を形成し、前記被加熱物の各部分について前記第2照射領域が走査する前に前記第1照射領域の少なくとも一部が走査するように、前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させ、
前記被加熱物に、前記第2連続レーザ光よりも波長の長い第3レーザ光が照射された第3照射領域を形成し、前記被加熱物の各部分について前記第2照射領域が走査した後に前記第3照射領域が走査するように、前記第3照射領域を走査させることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記被加熱物の上面と下面には拡散層が形成されており、
前記第1照射領域と前記第2照射領域は前記上面又は前記下面を走査し、
前記第1照射領域と前記第2照射領域の走査速度は50〜1000[m/min]であることを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。 - 被加熱物をのせるステージと、
第1連続レーザ光を放射する第1レーザ素子と、
前記第1連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第1照射領域を形成する第1光学系と、
前記第1連続レーザ光よりも波長の短い第2連続レーザ光を放射する第2レーザ素子と、
前記第2連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第2照射領域を形成する第2光学系と、
前記被加熱物の各部分について前記第2照射領域が走査する前に前記第1照射領域の少なくとも一部が走査するように、前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させるシステムコントローラと、
前記第1連続レーザ光よりも波長の短い第4連続レーザ光を放射する第4レーザ素子と、
前記第4連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第4照射領域を形成する第4光学系と、を備え、
前記システムコントローラは、前記被加熱物の各部分について前記第2照射領域が走査した後に前記第4照射領域が走査するように、前記第4照射領域を走査させることを特徴とするレーザアニール装置。 - 被加熱物をのせるステージと、
第1連続レーザ光を放射する第1レーザ素子と、
前記第1連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第1照射領域を形成する第1光学系と、
前記第1連続レーザ光よりも波長の短い第2連続レーザ光を放射する第2レーザ素子と、
前記第2連続レーザ光を前記被加熱物へ導き、前記被加熱物に第2照射領域を形成する第2光学系と、
前記被加熱物の各部分について前記第2照射領域が走査する前に前記第1照射領域の少なくとも一部が走査するように、前記第1照射領域と前記第2照射領域を走査させるシステムコントローラと、を備え、
前記第1照射領域の走査方向の幅は前記第2照射領域の走査方向の幅より長いことを特徴とするレーザアニール装置。 - 前記第1照射領域の一部は、前記第2照射領域よりも走査方向後方に広がることを特徴とする請求項13に記載のレーザアニール装置。
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