JP6338512B2 - 半導体装置の製造方法及びレーザアニール装置 - Google Patents
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Description
相対的に浅い部分にイオン注入された第1のドーパントと、相対的に深い部分にイオン注入された第2のドーパントとを含む半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板に、相対的に長いパルス幅の第1のパルスレーザビームを入射させ、前記第1のパルスレーザビームが入射している期間に、相対的に短いパルス幅の第2のパルスレーザビームを入射させることにより、前記第1のドーパント及び前記第2のドーパントを活性化させる工程と
を有し、
前記第2のパルスレーザビームが立ち上がった時点で、前記第1のパルスレーザビームの入射によって、前記半導体基板のビーム入射領域の表面が部分的に溶融しており、
前記第2のパルスレーザビームの入射によって、前記半導体基板の前記ビーム入射領域の表面が全域に亘って溶融し、
前記第1のパルスレーザビームが立ち下がった時点よりも後に、前記半導体基板の溶融した部分の固化が完了する半導体装置の製造方法が提供される。
第1のパルスレーザビームを出力する第1のレーザ発振器と、
前記第1のパルスレーザビームのパルス幅より短いパルス幅の第2のパルスレーザビームを出力する第2のレーザ発振器と、
半導体基板を保持するステージと、
前記第2のパルスレーザビームを減衰させる可変アッテネータを含み、前記第1のパルスレーザビーム及び前記第2のパルスレーザビームを、前記ステージに保持された半導体基板に入射させる伝搬光学系と、
入出力装置と、
前記第1のレーザ発振器、前記第2のレーザ発振器、及び前記可変アッテネータを制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記入出力装置を通して入力された溶融深さの目標値を記憶し、
前記入出力装置に、前記前記第1のパルスレーザビームのパルス幅の入力を促す画像を、前記半導体基板の表面が溶融し始めるパルス幅を認識可能に表示し、
前記入出力装置を通して、前記第1のパルスレーザビームのパルス幅指令値が入力されると、前記溶融深さの目標値及び前記パルス幅指令値に基づいて、前記第2のパルスレーザビームのフルエンスの下限値と上限値とを算出し、
前記第2のパルスレーザビームのフルエンスの下限値及び上限値を前記入出力装置に表示し、
前記フルエンスの下限値と上限値との間のフルエンス指令値が入力されると、前記第1のパルスレーザビームの前記パルス幅指令値、前記第2のパルスレーザビームの前記フルエンス指令値に基づいて、前記第1のパルスレーザビームの出力タイミングに対する前記第2のパルスレーザビームの出力タイミングの関係を算出し、
前記第1のパルスレーザビームの前記パルス幅指令値、前記第2のパルスレーザビームの前記フルエンス指令値、及び前記第1のパルスレーザビームの出力タイミングに対する前記第2のパルスレーザビームの出力タイミングの関係に基づいて、前記第1のレーザ発振器、前記第2のレーザ発振器、及び前記可変アッテネータを制御するレーザアニール装置が提供される。
第1のパルスレーザビームLP1の上記条件では、半導体基板の表面は溶融しない。第2のパルスレーザビームLP2の入射によって、半導体基板の表面が溶融する。
11 入出力装置
12 記憶装置
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
27 伝搬光学系
31 固体レーザ発振器
32 可変アッテネータ
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
50B 第2の面
50T 第1の面
51 ベース領域
52 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 深い部分
57 コレクタ層
57a 浅い部分
58 コレクタ電極
LP1 第1のパルスレーザビーム
LP2 第2のパルスレーザビーム
PW1 第1のパルスレーザビームのパルス幅
PW2 第2のパルスレーザビームのパルス幅
RF2 第2のパルスレーザビームのフルエンス指令値
RFD フルエンスと溶融深さとの対応関係表
RPW1 第1のパルスレーザビームのパルス幅指令値
TMD 溶融深さの目標値
Claims (4)
- 相対的に浅い部分にイオン注入された第1のドーパントと、相対的に深い部分にイオン注入された第2のドーパントとを含む半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板に、相対的に長いパルス幅の第1のパルスレーザビームを入射させ、前記第1のパルスレーザビームが入射している期間に、相対的に短いパルス幅の第2のパルスレーザビームを入射させることにより、前記第1のドーパント及び前記第2のドーパントを活性化させる工程と
を有し、
前記第2のパルスレーザビームが立ち上がった時点で、前記第1のパルスレーザビームの入射によって、前記半導体基板のビーム入射領域の表面が部分的に溶融しており、
前記第2のパルスレーザビームの入射によって、前記半導体基板の前記ビーム入射領域の表面が全域に亘って溶融し、
前記第1のパルスレーザビームが立ち下がった時点よりも後に、前記半導体基板の溶融した部分の固化が完了する半導体装置の製造方法。 - 前記第1のパルスレーザビームは、半導体レーザ発振器から出力され、前記第2のパルスレーザビームは、固体レーザ発振器から出力される第2高調波である請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 第1のパルスレーザビームを出力する第1のレーザ発振器と、
前記第1のパルスレーザビームのパルス幅より短いパルス幅の第2のパルスレーザビームを出力する第2のレーザ発振器と、
半導体基板を保持するステージと、
前記第2のパルスレーザビームを減衰させる可変アッテネータを含み、前記第1のパルスレーザビーム及び前記第2のパルスレーザビームを、前記ステージに保持された半導体基板に入射させる伝搬光学系と、
入出力装置と、
前記第1のレーザ発振器、前記第2のレーザ発振器、及び前記可変アッテネータを制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記入出力装置を通して入力された溶融深さの目標値を記憶し、
前記入出力装置に、前記前記第1のパルスレーザビームのパルス幅の入力を促す画像を、前記半導体基板の表面が溶融し始めるパルス幅を認識可能に表示し、
前記入出力装置を通して、前記第1のパルスレーザビームのパルス幅指令値が入力されると、前記溶融深さの目標値及び前記パルス幅指令値に基づいて、前記第2のパルスレーザビームのフルエンスの下限値と上限値とを算出し、
前記第2のパルスレーザビームのフルエンスの下限値及び上限値を前記入出力装置に表示し、
前記フルエンスの下限値と上限値との間のフルエンス指令値が入力されると、前記第1のパルスレーザビームの前記パルス幅指令値、前記第2のパルスレーザビームの前記フルエンス指令値に基づいて、前記第1のパルスレーザビームの出力タイミングに対する前記第2のパルスレーザビームの出力タイミングの関係を算出し、
前記第1のパルスレーザビームの前記パルス幅指令値、前記第2のパルスレーザビームの前記フルエンス指令値、及び前記第1のパルスレーザビームの出力タイミングに対する前記第2のパルスレーザビームの出力タイミングの関係に基づいて、前記第1のレーザ発振器、前記第2のレーザ発振器、及び前記可変アッテネータを制御するレーザアニール装置。 - 前記第1のレーザ発振器は、半導体レーザ発振器であり、前記第2のレーザ発振器は、第2高調波を出力する固体レーザ発振器である請求項3に記載のレーザアニール装置。
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JP2014232290A JP6338512B2 (ja) | 2014-11-17 | 2014-11-17 | 半導体装置の製造方法及びレーザアニール装置 |
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JP2014232290A JP6338512B2 (ja) | 2014-11-17 | 2014-11-17 | 半導体装置の製造方法及びレーザアニール装置 |
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2014
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