JPH02294027A - アニール方法およびアニール装置 - Google Patents
アニール方法およびアニール装置Info
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- JPH02294027A JPH02294027A JP11408889A JP11408889A JPH02294027A JP H02294027 A JPH02294027 A JP H02294027A JP 11408889 A JP11408889 A JP 11408889A JP 11408889 A JP11408889 A JP 11408889A JP H02294027 A JPH02294027 A JP H02294027A
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造工程におけるアニール方法
およびアニール装置に関する．〔発明の概要〕 本発明は、半導体装置の製造工程におけるアニール方法
とアニール装置に閲し、更に詳しくは、基体の第２の主
面に対してランプ光照射を施しながら、第１の主面に対
してエキシマレーザ照射を施すことにより、基体のイオ
ン注入層の結晶性の回復を図ると同時に、注入不純物原
子の再拡散等を抑えて電気的活性化を行うことを特徴と
するアニール方法と、これを可能とするためのアニール
装置に関する． （従来の技術〕 シリコン（Ｓｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導
体基体に、加速された砒素イオン（ Ａｓ ” ）やシ
リコンイオン（ ｓｉ ” ＞等を打ち込んでこれを不
純物原子とし、半導体の電気物性を制御する、いわゆる
イオン往大技術が半導体装置製造工程で用いられている
．イオン注入により基体に打ち込まれた不純物原子は、
同時に多くの結晶欠陥や非品質領域を生成するので、ア
ニールにより結晶性の回復を行うとともに、不純物原子
の電気的な活性化を施すことが行なわれる。従来このア
ニール装置としては、電気炉が主として用いられてきた
が、電気炉アニールは基体面内の良好な温度均一性を得
るためには、処理に通常数十分程度の長時間を必要とし
た。さらに、高活性化率を得るためには高温長時間のア
ニールが必要とされるため、注入不純物原子の再拡散等
が避けられなかった。このため半導体素子のパターンの
微細化に伴い、浅い接合層の形成が必要とされる工程に
は適当でなかった。
およびアニール装置に関する．〔発明の概要〕 本発明は、半導体装置の製造工程におけるアニール方法
とアニール装置に閲し、更に詳しくは、基体の第２の主
面に対してランプ光照射を施しながら、第１の主面に対
してエキシマレーザ照射を施すことにより、基体のイオ
ン注入層の結晶性の回復を図ると同時に、注入不純物原
子の再拡散等を抑えて電気的活性化を行うことを特徴と
するアニール方法と、これを可能とするためのアニール
装置に関する． （従来の技術〕 シリコン（Ｓｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導
体基体に、加速された砒素イオン（ Ａｓ ” ）やシ
リコンイオン（ ｓｉ ” ＞等を打ち込んでこれを不
純物原子とし、半導体の電気物性を制御する、いわゆる
イオン往大技術が半導体装置製造工程で用いられている
．イオン注入により基体に打ち込まれた不純物原子は、
同時に多くの結晶欠陥や非品質領域を生成するので、ア
ニールにより結晶性の回復を行うとともに、不純物原子
の電気的な活性化を施すことが行なわれる。従来このア
ニール装置としては、電気炉が主として用いられてきた
が、電気炉アニールは基体面内の良好な温度均一性を得
るためには、処理に通常数十分程度の長時間を必要とし
た。さらに、高活性化率を得るためには高温長時間のア
ニールが必要とされるため、注入不純物原子の再拡散等
が避けられなかった。このため半導体素子のパターンの
微細化に伴い、浅い接合層の形成が必要とされる工程に
は適当でなかった。
またＧａＡｓにおいては、半絶縁性とするためにあらか
じめ基体内部にドープされているクロム（Ｃｒ）が蒸発
してしまったり、Ａｓ原子の外部拡散による＾Ｓ空格子
点が発生し、これに伴・うピットや表面粗れをおこす場
合があった． 電気炉アニールに代わる短時間のアニール方法として、
エキシマレーザを照射する方法、ハロゲンランプを照射
する方法、さらにハロゲンランプを基体の両面から照射
する方法（例えば、特開昭５７− １１７２４６号公報
参照）等が知られている。この従来技術につき、従来の
アニール装置の概略断面図を示す第３図を用いて説明す
る。
じめ基体内部にドープされているクロム（Ｃｒ）が蒸発
してしまったり、Ａｓ原子の外部拡散による＾Ｓ空格子
点が発生し、これに伴・うピットや表面粗れをおこす場
合があった． 電気炉アニールに代わる短時間のアニール方法として、
エキシマレーザを照射する方法、ハロゲンランプを照射
する方法、さらにハロゲンランプを基体の両面から照射
する方法（例えば、特開昭５７− １１７２４６号公報
参照）等が知られている。この従来技術につき、従来の
アニール装置の概略断面図を示す第３図を用いて説明す
る。
同図において、イオン注入を終えた基体１を、その両主
面が露出するように基体ホルダ６に載置して石英管１０
中に挿入し、窒素（Ｎ２）ガス雰囲気中でハロゲンラン
プ３の照射を両主面に施す。このランプ光の照射により
、基体を融点に近い高温度に昇温し、結晶性の回復と不
純物原子の活性化とを短時間のうちに行うものである。
面が露出するように基体ホルダ６に載置して石英管１０
中に挿入し、窒素（Ｎ２）ガス雰囲気中でハロゲンラン
プ３の照射を両主面に施す。このランプ光の照射により
、基体を融点に近い高温度に昇温し、結晶性の回復と不
純物原子の活性化とを短時間のうちに行うものである。
前記した従来例によるアニール方法によれば、短時間で
の高温熱処理が可能となる。しかしながら、結晶性の回
復に必要な数百゜Ｃの比較的低温度でのアニールを兼ね
て、不純物原子の活性化に必要な半導体材料の融点に近
い高温アニールを行うと、急激な温度上昇による熱歪み
等にもとすく二次欠陥の発生や、不純物原子の増速拡敗
が起こる。
の高温熱処理が可能となる。しかしながら、結晶性の回
復に必要な数百゜Ｃの比較的低温度でのアニールを兼ね
て、不純物原子の活性化に必要な半導体材料の融点に近
い高温アニールを行うと、急激な温度上昇による熱歪み
等にもとすく二次欠陥の発生や、不純物原子の増速拡敗
が起こる。
この結果として例えばリーク電流の増大等、半導体装置
のデバイス特性の劣化をまねく場合があった。二次欠陥
の低減については、例えば６００″Ｃ程度での低温アニ
ールを施してから、その後ハロゲンランプの出力を上げ
、不純物原子の活性化のための高温アニールを行えば良
いのだが、熱処理の工程が複雑化し、アニール装置のス
ルーブットが低下する欠点がある． そこで本発明の課題は、イオン注入を行ったＳｉやＧａ
Ａｓ等の半導体基体の結晶性の回復と注入原子の活性化
のためのアニールを施すにあたり、結晶中に二次欠陥が
発生せず、注入不純物原子の再拡散や増速拡散等のない
、かつスループットに優れたアニール装置を提供するこ
とである。
のデバイス特性の劣化をまねく場合があった。二次欠陥
の低減については、例えば６００″Ｃ程度での低温アニ
ールを施してから、その後ハロゲンランプの出力を上げ
、不純物原子の活性化のための高温アニールを行えば良
いのだが、熱処理の工程が複雑化し、アニール装置のス
ルーブットが低下する欠点がある． そこで本発明の課題は、イオン注入を行ったＳｉやＧａ
Ａｓ等の半導体基体の結晶性の回復と注入原子の活性化
のためのアニールを施すにあたり、結晶中に二次欠陥が
発生せず、注入不純物原子の再拡散や増速拡散等のない
、かつスループットに優れたアニール装置を提供するこ
とである。
前述した課題を達成するため、本発明によるアニール装
置は、基体の第１の主面に対するエキシマレーザ照射手
段と、第２の主面に対するランプ光照射手段を具備し、
基体の第２の主面に対してランプ光照射を施しながら、
第１の主面に対してエキシマレーザ照射を施すことを可
能としたものである。
置は、基体の第１の主面に対するエキシマレーザ照射手
段と、第２の主面に対するランプ光照射手段を具備し、
基体の第２の主面に対してランプ光照射を施しながら、
第１の主面に対してエキシマレーザ照射を施すことを可
能としたものである。
ここで、第１の主面とはイオン注入を行った側の基体面
を意味し、第２の主面とはイオン注入を行わない裏側の
基体面のことを意味するものとする。また、エキシマレ
ーザ照射手段とは、例えばＸｅＣｌ（３０８ｎａ＋）
、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ （１９３ｎｍ）、等
のガス媒質を用いる、紫外域に高エネルギーのパルス光
を放射するレーザのことを言い、ランプ光照射手段とは
、例えばハロゲンランプ、キセノンアークランプ等、連
続高出力の加熱用ランプのことを言う． 本発明によるアニール方法は、基体を光照射窓を有する
チャンバ内あるいは石英管内で両主面を露出して保持し
、真空中あるいは不活性ガス中でエキシマレーザ照射と
ランプ光照射とを施す。このとき、まず基体の第２の主
面にランプ照射を行い、基体に数百゛Ｃ程度の低温アニ
ールを施し結晶性の回復を行う。つぎに上記ランプ光照
射を施しながら基体の第１の主面にエキシマレーザ照射
を行い、基体の半導体材料の融点に近い高温アニールを
ごく短時間のうちに施し、注入不純物原子の活性化を行
うのである． 〔作用〕 イオン注入を行わない側である基体の第２の主面に対し
てランプ光照射を施し、例えば数百゜Ｃ程度の低温アニ
ールを行うことにより、急激な温度上昇による高温アニ
ールにもとづく結晶の二次欠陥が発生することな《結晶
性の回復が図られる。
を意味し、第２の主面とはイオン注入を行わない裏側の
基体面のことを意味するものとする。また、エキシマレ
ーザ照射手段とは、例えばＸｅＣｌ（３０８ｎａ＋）
、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ （１９３ｎｍ）、等
のガス媒質を用いる、紫外域に高エネルギーのパルス光
を放射するレーザのことを言い、ランプ光照射手段とは
、例えばハロゲンランプ、キセノンアークランプ等、連
続高出力の加熱用ランプのことを言う． 本発明によるアニール方法は、基体を光照射窓を有する
チャンバ内あるいは石英管内で両主面を露出して保持し
、真空中あるいは不活性ガス中でエキシマレーザ照射と
ランプ光照射とを施す。このとき、まず基体の第２の主
面にランプ照射を行い、基体に数百゛Ｃ程度の低温アニ
ールを施し結晶性の回復を行う。つぎに上記ランプ光照
射を施しながら基体の第１の主面にエキシマレーザ照射
を行い、基体の半導体材料の融点に近い高温アニールを
ごく短時間のうちに施し、注入不純物原子の活性化を行
うのである． 〔作用〕 イオン注入を行わない側である基体の第２の主面に対し
てランプ光照射を施し、例えば数百゜Ｃ程度の低温アニ
ールを行うことにより、急激な温度上昇による高温アニ
ールにもとづく結晶の二次欠陥が発生することな《結晶
性の回復が図られる。
次に基体に対し上記ランプ光照射を施しながら、イオン
注入を行った第一の主面に対しエキシマレーザ照射を施
し、基体の半導体材料の融点に近い高温アニールをごく
短時間のうちに行う．エキシマレーザ照射はその特性と
して、被照射面のごく薄い表面層のみが昇温するので、
注入不純物原子が再拡散や増速拡散することなく電気的
活性化が効果的に行なわれ、浅い接合層が形成される。
注入を行った第一の主面に対しエキシマレーザ照射を施
し、基体の半導体材料の融点に近い高温アニールをごく
短時間のうちに行う．エキシマレーザ照射はその特性と
して、被照射面のごく薄い表面層のみが昇温するので、
注入不純物原子が再拡散や増速拡散することなく電気的
活性化が効果的に行なわれ、浅い接合層が形成される。
ランプ光照射とエキシマレーザ照射は、ともにごく短時
間のうちに施されるので、装置のスルーブットの観点か
ら優れたアニール装置を提供することができる。
間のうちに施されるので、装置のスルーブットの観点か
ら優れたアニール装置を提供することができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
実施■土
第１図は、本発明第１の実施例によるアニール装置の概
略断面図である．同図において、例えばＳｉ半導体から
なる基体１を、基体ホルダ６に両主面が露出するように
載置する．基体ｌの第１の主面ＩＡはイオン注入をおこ
なった側の面であり、第２の主面ＩＢはその反対側の面
である。基体ｌおよび基体ホルダ６は、アニール装置の
チャンバ９内に設置する． ＸｅＣ１等のガス媒質によるエキシマレーザ２が、例え
ば合成石英製の第１の光照射窓４を介して第１の主面ｌ
＾をのぞむ位置に配設されている．このエキシマレーザ
２は、第１の主面ＩＡの全面にわたって照射できるよう
に、基体の主面に対してステップ的に平行移動が可能な
ように構成されている．一方ハロゲンランプ３が、これ
は溶融石英製の第２の光照射窓５を介して第２の主面Ｉ
Ｂをのぞむ位置に配設されている． ガス導入孔７からは例えばアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ
ｇ）等の不活性ガスが導入され、図示せざる真空ポンプ
に接続された排気孔８よりチャンバ９外へ排気される．
勿論、ガス導入孔７を全閉してチャンバ９内を真空とす
ることも可能である．このように構成されたアニール装
置において、本実施例では不純物の一例止して砒素イオ
ン（Ａｓ゛》を注入したＳｉからなる基体の結晶性の回
復および注入不純物原子の活性化をおこなうアニール方
法についてのべる。
略断面図である．同図において、例えばＳｉ半導体から
なる基体１を、基体ホルダ６に両主面が露出するように
載置する．基体ｌの第１の主面ＩＡはイオン注入をおこ
なった側の面であり、第２の主面ＩＢはその反対側の面
である。基体ｌおよび基体ホルダ６は、アニール装置の
チャンバ９内に設置する． ＸｅＣ１等のガス媒質によるエキシマレーザ２が、例え
ば合成石英製の第１の光照射窓４を介して第１の主面ｌ
＾をのぞむ位置に配設されている．このエキシマレーザ
２は、第１の主面ＩＡの全面にわたって照射できるよう
に、基体の主面に対してステップ的に平行移動が可能な
ように構成されている．一方ハロゲンランプ３が、これ
は溶融石英製の第２の光照射窓５を介して第２の主面Ｉ
Ｂをのぞむ位置に配設されている． ガス導入孔７からは例えばアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ
ｇ）等の不活性ガスが導入され、図示せざる真空ポンプ
に接続された排気孔８よりチャンバ９外へ排気される．
勿論、ガス導入孔７を全閉してチャンバ９内を真空とす
ることも可能である．このように構成されたアニール装
置において、本実施例では不純物の一例止して砒素イオ
ン（Ａｓ゛》を注入したＳｉからなる基体の結晶性の回
復および注入不純物原子の活性化をおこなうアニール方
法についてのべる。
イオンエネルギー５０ＫｅＶのＡｓ ’″をドーズ量５
ＸＩＯ１Ｓｃｍ−”の濃度で基体ｌの第ｌの主面ｌ▲に
イオン注入し、この面が第１の光照射窓４を介してエキ
・シマレーザ２に対向するように基体ホルダ６に載置し
チャンバ９内に設置する．基体ｌの第２の主面ＩＢは第
２の光照射窓５を介してハロゲンランプ３に対向するよ
うにする． ガス導入孔７からは例えばＡｒ等の不活性ガスを１０
１／ｓｉｎ導入し、排気孔８より排気してチャンバ９内
を不活性ガス雰囲気に保つ． ハロゲンランプ３を基体ｌの第２の主面ＩＢに照射し、
基体ｌを例えば６００゜Ｃに昇温し低温アニールをほど
こす．この低温アニールで、イオン注入により発生した
多くの結晶欠陥や非晶質領域は消滅し、結晶性の回復が
おこなわれた．このランプ光照射を施しながら、つぎに
ＸｅＣｌエキシマレーザ２による３０８ｎｍのパルス紫
外光を１０ａ＋ｍ Ｘ １０ａ＋ｍの照射面積で基体１
の第１の主面ＬＡ全面にわたりステップ的に照射する．
このとき、ＸｅＣ１エキシマレーザ２の照射条゛件は、
例えばパルスエネルギー５０＋ｓＪ／ｐｕｌｓｅ，繰り
返し周波数１００Ｈｚ ，パルス幅１０ｎｓとした． このエキシマレーザ照射により、基体ｌの第１の主面Ｉ
Ａは、そのごく表面層のみがＳｉの融点である１４１０
℃に近い温度まで昇温された．このアニールにより、注
入不純物原子が再拡散等をすることなく電気的活性化が
おこなわれ、浅い接合層が形成された。
ＸＩＯ１Ｓｃｍ−”の濃度で基体ｌの第ｌの主面ｌ▲に
イオン注入し、この面が第１の光照射窓４を介してエキ
・シマレーザ２に対向するように基体ホルダ６に載置し
チャンバ９内に設置する．基体ｌの第２の主面ＩＢは第
２の光照射窓５を介してハロゲンランプ３に対向するよ
うにする． ガス導入孔７からは例えばＡｒ等の不活性ガスを１０
１／ｓｉｎ導入し、排気孔８より排気してチャンバ９内
を不活性ガス雰囲気に保つ． ハロゲンランプ３を基体ｌの第２の主面ＩＢに照射し、
基体ｌを例えば６００゜Ｃに昇温し低温アニールをほど
こす．この低温アニールで、イオン注入により発生した
多くの結晶欠陥や非晶質領域は消滅し、結晶性の回復が
おこなわれた．このランプ光照射を施しながら、つぎに
ＸｅＣｌエキシマレーザ２による３０８ｎｍのパルス紫
外光を１０ａ＋ｍ Ｘ １０ａ＋ｍの照射面積で基体１
の第１の主面ＬＡ全面にわたりステップ的に照射する．
このとき、ＸｅＣ１エキシマレーザ２の照射条゛件は、
例えばパルスエネルギー５０＋ｓＪ／ｐｕｌｓｅ，繰り
返し周波数１００Ｈｚ ，パルス幅１０ｎｓとした． このエキシマレーザ照射により、基体ｌの第１の主面Ｉ
Ａは、そのごく表面層のみがＳｉの融点である１４１０
℃に近い温度まで昇温された．このアニールにより、注
入不純物原子が再拡散等をすることなく電気的活性化が
おこなわれ、浅い接合層が形成された。
皇詣貫Ｉ
第２図は本発明の第２の実施例によるアニール装置の概
略断面図である．同図では、実施例ｌにおける場合と同
じ機能を持つ部分には、第１図で用いたものと同じ名称
と番号を付してある。
略断面図である．同図では、実施例ｌにおける場合と同
じ機能を持つ部分には、第１図で用いたものと同じ名称
と番号を付してある。
本実施例のアニール装置の構成は、実施例１のアニール
装置に準拠しており、次の２点においてのみ実施例ｌと
異なっている。
装置に準拠しており、次の２点においてのみ実施例ｌと
異なっている。
１．７ニール装置のチャンバ９のかわりに合成石英製の
石英管１０を用いた．当然、第１および第２の光照射窓
４、５は特にこれを設けず、石英管１０の管壁を介して
エキシマレーザ照射およびランプ光照射を施すように構
成する。石英管１０の一端はガス導入孔７となっており
、他端は図示せざる真空ポンプに接続して石英管ＩＯ内
を排気するように構成されている。勿論、この場合もガ
ス導入孔７を全閑にして石英管１０内を真空とすること
も可能である。
石英管１０を用いた．当然、第１および第２の光照射窓
４、５は特にこれを設けず、石英管１０の管壁を介して
エキシマレーザ照射およびランプ光照射を施すように構
成する。石英管１０の一端はガス導入孔７となっており
、他端は図示せざる真空ポンプに接続して石英管ＩＯ内
を排気するように構成されている。勿論、この場合もガ
ス導入孔７を全閑にして石英管１０内を真空とすること
も可能である。
２．エキシマレーザ２のガス媒質としてＸｅＣｌのかわ
りにＡｒＦをもちいる。
りにＡｒＦをもちいる。
上記のように構成されたアニール装置において、本実施
例では、化合物半導体の一例としてＧａＡｓによる基体
にイオン注入をおこない、これをアニルする場合の例を
述べる。
例では、化合物半導体の一例としてＧａＡｓによる基体
にイオン注入をおこない、これをアニルする場合の例を
述べる。
ＧａＡｓによる基体の第一の主面ＩＡにイオンエネルギ
ー７０ＫｅＶのシリコンイオン（ Ｓｔ ” ）をドー
ズ量３Ｘ１０”ｃｍ−”の濃度でイオン注入をおこない
、さらに窒化ケイ素（ＳｉＪ４）の薄膜を被着して保護
膜とする。この基体の第１の主面ＬＡが石英管１０の管
壁を介してエキシマレーザ２に対向するように基体ホル
ダ６に！３！置し石英管１０内に挿入する。基体の第２
の主面ＩＢは同じく石英管１０の管壁を介してハロゲン
ランプ３に対向するようにする。
ー７０ＫｅＶのシリコンイオン（ Ｓｔ ” ）をドー
ズ量３Ｘ１０”ｃｍ−”の濃度でイオン注入をおこない
、さらに窒化ケイ素（ＳｉＪ４）の薄膜を被着して保護
膜とする。この基体の第１の主面ＬＡが石英管１０の管
壁を介してエキシマレーザ２に対向するように基体ホル
ダ６に！３！置し石英管１０内に挿入する。基体の第２
の主面ＩＢは同じく石英管１０の管壁を介してハロゲン
ランプ３に対向するようにする。
ガス導入孔７からは例えば＾ｒ等の不活性ガスを５ １
／ｗｉｎ導入し、石英管ｌＯの他端より排気して石英管
１０内を不活性ガス雰囲気に保つ。ハロゲンランプ３を
基体１の第２の主面ＩＢに照射し、基体ｌを例えば５５
０゜Ｃに昇温し低温アニールをはどこす。この低温アニ
ールで、イオン注入により発生した多くの結晶欠陥や非
品質領域は消滅し、結晶性の回復がおこなわれた。つぎ
に上記ハロゲンランプ照射を施しながら、ＡｒＦエキシ
マレーザ２による１９３ｎ−のパルス紫外光を１０ｍｍ
Ｘ１０ｍｍの照射面積で基体１の第１の主面ＩＡ全面に
わたりステップ的に照射する。このとき、ＡｒＦエキシ
マレーザ２の照射条件は、例えばパルスエネルギー４０
ｍＪ／ｐｕ ｌｓｅ，繰り返し周波数１００ＨＺ ，パ
ルス幅１０ｎｓとした． このエキシマレーザ照射により、基体１の第１の主面Ｉ
Ａは、そのごく表面層のみが例えば９４０゜Ｃに瞬間的
に昇温しで高温アニールが施され、注入不純物原子が再
拡散することなく電気的活性化がおこなわれ、浅い接合
層が形成された。
／ｗｉｎ導入し、石英管ｌＯの他端より排気して石英管
１０内を不活性ガス雰囲気に保つ。ハロゲンランプ３を
基体１の第２の主面ＩＢに照射し、基体ｌを例えば５５
０゜Ｃに昇温し低温アニールをはどこす。この低温アニ
ールで、イオン注入により発生した多くの結晶欠陥や非
品質領域は消滅し、結晶性の回復がおこなわれた。つぎ
に上記ハロゲンランプ照射を施しながら、ＡｒＦエキシ
マレーザ２による１９３ｎ−のパルス紫外光を１０ｍｍ
Ｘ１０ｍｍの照射面積で基体１の第１の主面ＩＡ全面に
わたりステップ的に照射する。このとき、ＡｒＦエキシ
マレーザ２の照射条件は、例えばパルスエネルギー４０
ｍＪ／ｐｕ ｌｓｅ，繰り返し周波数１００ＨＺ ，パ
ルス幅１０ｎｓとした． このエキシマレーザ照射により、基体１の第１の主面Ｉ
Ａは、そのごく表面層のみが例えば９４０゜Ｃに瞬間的
に昇温しで高温アニールが施され、注入不純物原子が再
拡散することなく電気的活性化がおこなわれ、浅い接合
層が形成された。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明の意
義は、基体の第２の主面にランプ光照射を行い低温アニ
ールを施しながら、基体の第１の主面すなわちイオン注
入した面にエキシマレーザ照射を行い高温アニールを施
すことにある。したかって、ランプ光照射手段としては
ハロゲンランプの他にキセノンアークランプ等連続高出
力の加熱用ランプを用いることができる。また、エキシ
マレーザ照射手段としてはＸｅＣｌ， ＡｒＦの他にＫ
ｒＦをガス媒質に用いるもの等を任意に選定することが
できる。
義は、基体の第２の主面にランプ光照射を行い低温アニ
ールを施しながら、基体の第１の主面すなわちイオン注
入した面にエキシマレーザ照射を行い高温アニールを施
すことにある。したかって、ランプ光照射手段としては
ハロゲンランプの他にキセノンアークランプ等連続高出
力の加熱用ランプを用いることができる。また、エキシ
マレーザ照射手段としてはＸｅＣｌ， ＡｒＦの他にＫ
ｒＦをガス媒質に用いるもの等を任意に選定することが
できる。
さらに、実施例中に記したハロゲンランプによる低温ア
ニール温度ならびにエキシマレーザによる高温アニール
温度は、とくにこの数値に限定されるものではなく、基
体の半導体材料、注入イオン種、ドーズ量等の条件によ
り、本発明の目的を達成しうる範囲で任意に選定するこ
とが可能である。
ニール温度ならびにエキシマレーザによる高温アニール
温度は、とくにこの数値に限定されるものではなく、基
体の半導体材料、注入イオン種、ドーズ量等の条件によ
り、本発明の目的を達成しうる範囲で任意に選定するこ
とが可能である。
さらにまた、アニールを施す雰囲気は、Δｒの他に基体
と反応しない他の希ガス類や不活性ガス類を用いてもよ
く、場合によっては真空中でアニールを行うことも可能
である。
と反応しない他の希ガス類や不活性ガス類を用いてもよ
く、場合によっては真空中でアニールを行うことも可能
である。
以上詳述したように、本発明によるアニール方法および
アニール装置によれば、イオン注入を行ったＳｔやＧａ
Ａｓ等の半導体基体の結晶性の回復と注入不純物原子の
活性化を施すにあたり、基体の第１の主面に対向するエ
キシマレーザ照射手段と、第２の主面に対向するランプ
光照射手段を具備したアニール装置を用いることにより
、基体に対してランプ光照射による低温アニールを施し
ながら、エキシマレーザ照射による高温アニールを施す
ことが可能となる． これにより、結晶性の回復において結晶の二次欠陥が発
生せず、また注入不純物原子の活性化において再拡散や
増速拡散のない浅い接合層を信転性よく形成することが
できる。
アニール装置によれば、イオン注入を行ったＳｔやＧａ
Ａｓ等の半導体基体の結晶性の回復と注入不純物原子の
活性化を施すにあたり、基体の第１の主面に対向するエ
キシマレーザ照射手段と、第２の主面に対向するランプ
光照射手段を具備したアニール装置を用いることにより
、基体に対してランプ光照射による低温アニールを施し
ながら、エキシマレーザ照射による高温アニールを施す
ことが可能となる． これにより、結晶性の回復において結晶の二次欠陥が発
生せず、また注入不純物原子の活性化において再拡散や
増速拡散のない浅い接合層を信転性よく形成することが
できる。
さらに、本発明によれば、低温アニールと高温アニール
とを短時間のうちに同時に施すことが可能となり、スル
ープットに優れたアニール装置が提供される等、半導体
装置製造における寄与は大きい．
とを短時間のうちに同時に施すことが可能となり、スル
ープットに優れたアニール装置が提供される等、半導体
装置製造における寄与は大きい．
第１図は本発明の第１の実施例によるアニール装置の概
略断面図、第２図は本発明の第２の実施′例によるアニ
ール装置の概略断面図、そして第３図は従来のアニール
装置の概略断面図である。 １−・−・−・−・・一基体 ＩＡ・・−・−・・一 第１の主面 ｌｔｌ−−−−・・−・・−・−・一第２の主面２・・
・・・−・・−・・一・・エキシマレーザ３・・・一・
−・・−・・・・−ハロゲンランプ４−・・・・・・−
・−−一−一第１の光照射窓５−・−・・・−・・・−
・−・第２の光照射窓６−・−・−・・−−−−一基体
ホルダ本発明の第２の実施例による 第２叉 本発明の第１の実施例１′−Ｊる アニール茨置のａ賂新面図 第１図 従来のアニール茨置の槻酪断面図 第３図
略断面図、第２図は本発明の第２の実施′例によるアニ
ール装置の概略断面図、そして第３図は従来のアニール
装置の概略断面図である。 １−・−・−・−・・一基体 ＩＡ・・−・−・・一 第１の主面 ｌｔｌ−−−−・・−・・−・−・一第２の主面２・・
・・・−・・−・・一・・エキシマレーザ３・・・一・
−・・−・・・・−ハロゲンランプ４−・・・・・・−
・−−一−一第１の光照射窓５−・−・・・−・・・−
・−・第２の光照射窓６−・−・−・・−−−−一基体
ホルダ本発明の第２の実施例による 第２叉 本発明の第１の実施例１′−Ｊる アニール茨置のａ賂新面図 第１図 従来のアニール茨置の槻酪断面図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基体の第２の主面に対してランプ光照射を施しなが
ら、第１の主面に対してエキシマレーザ照射を施すこと
を特徴とするアニール方法。 ２、基体の第１の主面に対するエキシマレーザ照射手段
と、第２の主面に対するランプ光照射手段とを具備した
ことを特徴とする請求項１記載のアニール方法を施すた
めのアニール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11408889A JP3190653B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | アニール方法およびアニール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11408889A JP3190653B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | アニール方法およびアニール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02294027A true JPH02294027A (ja) | 1990-12-05 |
| JP3190653B2 JP3190653B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=14628794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11408889A Expired - Fee Related JP3190653B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | アニール方法およびアニール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3190653B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-05-09 JP JP11408889A patent/JP3190653B2/ja not_active Expired - Fee Related
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