JPH04370925A - Mask for laser annealing, laser annealing method and device - Google Patents

Mask for laser annealing, laser annealing method and device

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JPH04370925A
JPH04370925A JP14869291A JP14869291A JPH04370925A JP H04370925 A JPH04370925 A JP H04370925A JP 14869291 A JP14869291 A JP 14869291A JP 14869291 A JP14869291 A JP 14869291A JP H04370925 A JPH04370925 A JP H04370925A
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JP
Japan
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mask
laser
laser annealing
opening
silicon
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JP14869291A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Ogawa
和宏 小川
Yasuhiro Mochizuki
康弘 望月
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent contamination or the like due to evaporation of a mask material, which is caused by laser irradiation. CONSTITUTION:When a silicon film 21 is subjected to local laser annealing, a mask 19 is used for limiting a laser beam irradiation region. The mask is composed of Si or the same material as the material of the objed to be treated containing Si as its main component, such as SiC and SiO2, whereby the silicon film, which is free from contamination or the like and has good characteristics, can be locally annealed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、半導体薄膜を局所レー
ザアニールする際に使用するレーザビームの照射領域限
定用マスク及びそれを用いたレーザアニール方法並びに
その装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask for limiting the irradiation area of a laser beam used when locally laser annealing a semiconductor thin film, a laser annealing method using the same, and an apparatus therefor.

【0002】0002

【従来の技術】従来、半導体薄膜にレーザ光を照射して
、結晶性やド−パントの活性化を改質する場合、レーザ
ビームの照射領域を限定するために開口部を有する遮蔽
部材(マスク)を使用している。このマスクを用いるこ
とにより、基板の限定された局所のみを改質することが
可能となる。又、基板全面を改質する場合にも、レーザ
ビームの大きさが基板より小さい時には、レーザ照射領
域の重複を防止して基板内均一性を向上させることがで
きる。開口部のパタ−ンは所望のレーザ照射領域に合わ
せ加工し、限定された領域のみにレーザビームが照射さ
れるようになっている。マスクの材質は反射率の高いア
ルミニウム板を使用している。この種従来例として特開
平1−260812号公報が挙げられる。
[Prior Art] Conventionally, when a semiconductor thin film is irradiated with laser light to modify its crystallinity or dopant activation, a shielding member (mask) having an opening is used to limit the laser beam irradiation area. ) is used. By using this mask, it becomes possible to modify only a limited area of the substrate. Furthermore, even when modifying the entire surface of a substrate, when the size of the laser beam is smaller than the substrate, it is possible to prevent overlapping of laser irradiation areas and improve uniformity within the substrate. The pattern of the opening is processed to match the desired laser irradiation area, so that only a limited area is irradiated with the laser beam. The mask is made of highly reflective aluminum plate. A conventional example of this type is JP-A-1-260812.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のように
、レーザ照射領域を限定するためにアルミ板等のマスク
を挿入した場合、結晶化に必要な高エネルギ−(一般の
分析では100mJ/cm2程度)のレーザビームを照
射するとマスクの劣化が起こり、レーザ照射時にアルミ
ニウム等が蒸発飛散する問題点が発生する。その飛散し
たアルミニウム等が被照射サンプルに付着するためコン
タミの影響が発生し、多結晶半導体膜の特性も低下する
。 又、高エネルギ−のレーザビームを繰返し照射するため
、マスクが高温になり変形する問題も起こっている。 マスクが変形することにより、レーザアニール時の領域
限定の精度も低下する。
[Problems to be Solved by the Invention] When a mask such as an aluminum plate is inserted to limit the laser irradiation area as in the above-mentioned prior art, the high energy required for crystallization (100 mJ/cm2 in general analysis) When irradiated with a laser beam of 100% or less, the mask deteriorates and aluminum etc. evaporates and scatters during laser irradiation. The scattered aluminum and the like adhere to the irradiated sample, causing a contamination effect and degrading the characteristics of the polycrystalline semiconductor film. Furthermore, since the mask is repeatedly irradiated with a high-energy laser beam, the mask becomes hot and deforms. Due to the deformation of the mask, the accuracy of region definition during laser annealing also decreases.

【0004】本発明の目的は、以上述べたような問題点
を無くし、良好な特性の半導体膜を局所的に形成するレ
ーザーアニール用マスク並びにレーザアニール方法及び
その装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laser annealing mask, a laser annealing method, and an apparatus therefor, which eliminate the above-mentioned problems and locally form a semiconductor film with good characteristics.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、レーザ照射領域を限定するマスクを被照射サンプルと
同一成分で形成する。すなわち本発明は、レーザ照射領
域を限定する開口部を有し該開口部を通して基板の限定
された領域にレーザ光を照射させて前記基板の表面層を
局所的に改質するレーザーアニール用マスクにおいて、
該マスクの材質は被照射基板の表面層と同一成分で形成
されたことを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a mask that limits the laser irradiation area is formed of the same composition as the sample to be irradiated. That is, the present invention provides a laser annealing mask that has an opening that limits a laser irradiation area and that locally modifies the surface layer of the substrate by irradiating a laser beam onto a limited area of the substrate through the opening. ,
The material of the mask is characterized in that it is made of the same component as the surface layer of the substrate to be irradiated.

【0006】また本発明は、レーザ照射領域を限定する
開口部を有し該開口部を通して基板の限定された領域に
レーザ光を照射させて前記基板の表面層を局所的に改質
するレーザーアニール用マスクにおいて、該マスクの材
質はその表面層が被照射基板の表面層と同一成分で形成
されたことを特徴とするものである。
[0006] The present invention also provides laser annealing, which has an opening that limits the laser irradiation area and locally modifies the surface layer of the substrate by irradiating the limited area of the substrate with laser light through the opening. The material of the mask is characterized in that its surface layer is made of the same composition as the surface layer of the substrate to be irradiated.

【0007】また本発明は、レーザ照射領域を限定する
開口部を有し該開口部を通してシリコン膜の限定された
領域にレーザ光を照射させて前記シリコン膜の表面層を
局所的に改質するレーザアニール用マスクにおいて、該
マスクの材質はシリコンを主成分とする材質で形成され
たことを特徴とするものである。ここで、マスクの材質
はシリコン、シリコンカ−バイド(SiC)、酸化シリ
コン又は窒化シリコンであるものがよい。または、マス
クの材質の表面層がシリコン、シリコンカ−バイド(S
iC)、酸化シリコン又は窒化シリコンで形成されたも
のがよい。
Further, the present invention has an opening that limits the laser irradiation area, and the surface layer of the silicon film is locally modified by irradiating the limited area of the silicon film with laser light through the opening. The mask for laser annealing is characterized in that the mask is made of a material whose main component is silicon. Here, the material of the mask is preferably silicon, silicon carbide (SiC), silicon oxide, or silicon nitride. Or, the surface layer of the mask material is silicon, silicon carbide (S).
iC), silicon oxide or silicon nitride.

【0008】また本発明は、レーザ照射領域を限定する
開口部を有し該開口部を通してシリコン膜の限定された
領域にレーザ光を照射させて前記シリコン膜の表面層を
局所的に改質するレーザーアニール用マスクにおいて、
該マスクの材質は前記シリコン膜がp型の場合は窒化ホ
ウ素(BN)、n型の場合は窒化リン(PN)を成分と
するシリコン基材質から成ることを特徴とするものであ
る。
Further, the present invention has an opening that limits the laser irradiation area, and the surface layer of the silicon film is locally modified by irradiating the limited area of the silicon film with laser light through the opening. In laser annealing masks,
The material of the mask is characterized in that it is made of a silicon base material containing boron nitride (BN) when the silicon film is p-type, and phosphorus nitride (PN) when it is n-type.

【0009】また本発明は、レーザ照射領域を限定する
開口部を有し該開口部を通してシリコン膜の限定された
領域にレーザ光を照射させて前記シリコン膜の表面層を
局所的に改質するレーザーアニール用マスクにおいて、
該マスクの材質の表面層は前記シリコン膜がp型の場合
は窒化ホウ素(BN)、n型の場合は窒化リン(PN)
を成分とするシリコン基材質から成ることを特徴とする
ものである。
Further, the present invention has an opening that limits a laser irradiation area, and a limited area of the silicon film is irradiated with laser light through the opening to locally modify the surface layer of the silicon film. In laser annealing masks,
The surface layer of the material of the mask is boron nitride (BN) when the silicon film is p-type, and phosphorous nitride (PN) when the silicon film is n-type.
It is characterized by being made of a silicon-based material containing as a component.

【0010】また本発明は、レーザ照射手段と、レーザ
光路に設けられレーザ照射領域を限定する開口部を有し
該開口部を通して基板の限定された領域にレーザ光を照
射させて前記基板の表面層を局所的に改質するレーザー
アニール用マスクと、前記基板を保持するチャンバーと
、を備えたレーザアニール装置において、該レーザーア
ニール用マスクは前記のいずれかのものであることを特
徴とするものである。ここで、レーザーアニール用マス
クはチャンバーの光入射窓を兼ねて形成されているもの
がよい。
Further, the present invention includes a laser irradiation means and an opening provided in the laser optical path to limit the laser irradiation area, and irradiates the limited area of the substrate with laser light through the opening to illuminate the surface of the substrate. A laser annealing apparatus comprising a laser annealing mask for locally modifying a layer and a chamber for holding the substrate, characterized in that the laser annealing mask is one of the above-mentioned ones. It is. Here, the mask for laser annealing is preferably formed to also serve as a light entrance window of the chamber.

【0011】また本発明は、レーザ光路に設けられた開
口部を有するレーザーアニール用マスクによりレーザ照
射領域を限定して基板の限定された領域にレーザ光を照
射させて前記基板の表面層を局所的に改質するレーザー
アニール用方法において、レーザーアニール用マスクと
して是機のいずれかのものを使用することを特徴とする
レーザアニール方法である。
[0011] Furthermore, the present invention limits the laser irradiation area using a laser annealing mask having an opening provided in the laser beam path, and irradiates the limited area of the substrate with the laser beam, thereby locally damaging the surface layer of the substrate. This laser annealing method is characterized in that one of the following laser annealing masks is used as a laser annealing mask.

【0012】0012

【作用】表面の改質例えば結晶化やイオン打ち込みド−
パントの活性化に必要な高エネルギ−のレーザビームを
照射することによりマスクが劣化し、レーザ照射時にマ
スクの材質が蒸発飛散する。この飛散した材質がサンプ
ルに付着し、試料へコンタミの影響を及ぼす。しかし、
本発明によりたとえマスクの素材がレーザ照射で蒸発し
てもその成分がサンプルとほとんど同じであるため、コ
ンタミ等の影響が無く、さらに良好な特性の局所レーザ
アニールが可能となる。
[Action] Surface modification such as crystallization or ion implantation
The mask deteriorates due to irradiation with the high-energy laser beam necessary for punt activation, and the material of the mask evaporates and scatters during laser irradiation. This scattered material adheres to the sample, causing contamination to the sample. but,
According to the present invention, even if the mask material evaporates due to laser irradiation, its components are almost the same as those of the sample, so there is no influence of contamination, etc., and local laser annealing with even better characteristics is possible.

【0013】さらには、マスクの素材に耐熱材料を用い
、その表面を前記材質でコ−ティングした場合には、熱
の影響によるマスクの変形を防ぐことができ、精度良く
レーザアニールすることができる。
Furthermore, if a heat-resistant material is used as the mask material and the surface is coated with the material, deformation of the mask due to the influence of heat can be prevented and laser annealing can be performed with high precision. .

【0014】又、本発明のマスクを備えたレーザアニー
ル装置を使用することで、コンタミ等の影響が無く、ス
ル−プットに優れた局所レーザアニールを精度良く実現
できる。
Furthermore, by using a laser annealing apparatus equipped with the mask of the present invention, localized laser annealing with excellent throughput can be realized with high precision without the influence of contamination.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明は
、非晶質シリコン(以下a−Siと言う)膜をレーザア
ニールする場合には、マスクをSiを主成分とするもの
で作成したり、又は他の芯材の場合はその表面をSiを
主成分とするものでコ−ティングする。この中の代表例
としては、SiやSiCで形成したマスクを利用したり
、従来より使用されているアルミニウム板等の金属を芯
材としてその表面にSiやSiC、SiO2、窒化シリ
コンをコ−ティングする手段がある。コ−ティングは、
CVD(Chemical Vapor Deposi
tion)法でSi膜等をデポジションすることにより
達成できる。
[Examples] Examples of the present invention will be described below. In the present invention, when laser annealing an amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) film, the mask is made of a material whose main component is Si, or the surface is It is coated with a material whose main component is Si. Typical examples include using a mask made of Si or SiC, or using a traditionally used metal such as an aluminum plate as a core material and coating the surface with Si, SiC, SiO2, or silicon nitride. There is a way to do that. The coating is
CVD (Chemical Vapor Deposit)
This can be achieved by depositing a Si film or the like using the ion method.

【0016】以下本発明を図面を用いて説明する。図1
は本発明の一実施例を示すレーザアニール装置の概略図
である。レーザは、XeClエキシマレーザ(λ=30
8nm、パルス発振、パルス幅28ns)10を使用し
た。 又、レーザビーム強度のビーム内均一化のため、反射鏡
11の後の光学系にビーム均一化機構12を導入し、均
一性に優れたアニ−ルを実現している。サンプル15は
石英製の光入射窓13がついたチャンバ−14内のX−
Y可動のステ−ジ16にセットされ、X−Y方向にスキ
ャンニングしながらレーザアニールする。前記チャンバ
−14は、真空排気系17及びガス導入機構18を備え
、例えば真空中又はArやHeなどの不活性ガス中でレ
ーザアニールすることができる。又、ステ−ジ16に加
熱機構を設けることで、基板を加熱しながらレーザアニ
ールすることも可能である。サンプル15として図2に
示した如く、ガラス基板20上に形成したa−Si膜2
1a,21b,21cの内、膜21b,21cの部分を
局所レーザアニールするため、図3に示した本発明の一
手段であるSiウエハ製のマスク19を挿入する。前記
膜21b,21cに対応する部分に開口部22が設けら
れている。結晶化に必要な200〜300mJ/cm2
程度の高エネルギ−のXeClエキシマレーザを照射す
ることでSiマスク19の材質が蒸発飛散するが、この
ようにSiウエハを用いることでコンタミ等の影響をサ
ンプルに及ぼすことはない。又、容易に所望のパタ−ン
のマスクが形成できることから、微細パタ−ンのレーザ
アニールも可能である。
The present invention will be explained below with reference to the drawings. Figure 1
1 is a schematic diagram of a laser annealing apparatus showing an embodiment of the present invention. The laser is a XeCl excimer laser (λ=30
8 nm, pulse oscillation, pulse width 28 ns) 10 was used. Furthermore, in order to make the laser beam intensity uniform within the beam, a beam homogenizing mechanism 12 is introduced in the optical system after the reflecting mirror 11, thereby realizing annealing with excellent uniformity. The sample 15 was placed in a chamber 14 with a light entrance window 13 made of quartz.
It is set on a Y movable stage 16 and laser annealed while scanning in the X and Y directions. The chamber 14 is equipped with an evacuation system 17 and a gas introduction mechanism 18, and can perform laser annealing in a vacuum or in an inert gas such as Ar or He. Further, by providing a heating mechanism on the stage 16, it is possible to perform laser annealing while heating the substrate. As shown in FIG. 2 as sample 15, an a-Si film 2 formed on a glass substrate 20
In order to perform local laser annealing on the films 21b and 21c of the films 1a, 21b and 21c, a mask 19 made of a Si wafer, which is one means of the present invention shown in FIG. 3, is inserted. Openings 22 are provided in portions corresponding to the membranes 21b and 21c. 200-300mJ/cm2 required for crystallization
Although the material of the Si mask 19 is evaporated and scattered by irradiation with a XeCl excimer laser with a high energy level, the use of a Si wafer in this way does not affect the sample by contamination or the like. Further, since a mask with a desired pattern can be easily formed, laser annealing of a fine pattern is also possible.

【0017】ここでは、レーザアニールに使用するレー
ザはXeClエキシマレーザとしたが、他のパルスレー
ザやCW(Continuous Wave)、Arイ
オンレーザなどの異なるレーザを使用する結晶化プロセ
スにも上記手段を適用することで、良好に局所レーザア
ニールができる。又、チャンバ14の密閉を必要としな
いガス雰囲気中の場合には、光入射窓13の代わりに、
微小開口部を有するマスク19を用いることができる。
[0017] Here, the laser used for laser annealing was an XeCl excimer laser, but the above means can also be applied to crystallization processes using different lasers such as other pulsed lasers, CW (continuous wave), and Ar ion lasers. By doing so, local laser annealing can be performed well. Moreover, in the case of a gas atmosphere that does not require sealing of the chamber 14, instead of the light entrance window 13,
A mask 19 having minute openings can be used.

【0018】次に、前記のマスクの製造方法を詳細に説
明する。 (1)素材として、高純度シリコン単結晶を用いた。そ
の品位は厚み200μm、直径の大きさ25mm、結晶
方位(100)面、鏡面研磨仕上げである。その中央部
に大きさ8mm角の開口部を設けた。開口部の形成は、
シリコン単結晶を酸化して、両主表面に厚さ1.6μm
のSiO2膜を形成し、そのSiO2膜をホトリソグラ
フィで開口し、更に、残ったSiO2膜をマスクとして
、KOHの水−イソプロピルアルコ−ル混合溶液で異方
性エッチングすることにより形成した。これにより、精
度の良い開口部が得られる。又、表面は鏡面研磨仕上げ
であるため光の反射率が高く、劣化の防止にも効果的で
ある。 又、素材として多結晶シリコンウエハを用いることもで
きる。
Next, a method for manufacturing the above mask will be explained in detail. (1) High-purity silicon single crystal was used as the material. Its quality is 200 μm thick, 25 mm in diameter, (100) crystal orientation, and mirror polished. An opening with a size of 8 mm square was provided in the center. The formation of the opening is
A silicon single crystal is oxidized to a thickness of 1.6 μm on both main surfaces.
A SiO2 film was formed, the SiO2 film was opened by photolithography, and the remaining SiO2 film was used as a mask for anisotropic etching with a KOH water-isopropyl alcohol mixed solution. As a result, a highly accurate opening can be obtained. Furthermore, since the surface is mirror-polished, it has a high light reflectance and is effective in preventing deterioration. Moreover, a polycrystalline silicon wafer can also be used as the material.

【0019】(2)素材としてSiCを主成分とする焼
結ウエハを用いた。厚み約100μm、直径の大きさ1
8mmの多結晶ウエハで、鏡面研磨仕上げである。開口
部は600メッシュのダイアモンド粉を用いたサンドプ
ラスト法で形成した。その他、シリコン半導体プロセス
用BNウエハ、PNウエハも同様にしてマスク加工でき
る。
(2) A sintered wafer containing SiC as a main component was used as the material. Thickness approximately 100μm, diameter size 1
It is an 8mm polycrystalline wafer with a mirror polished finish. The opening was formed by a sandplast method using 600 mesh diamond powder. In addition, BN wafers and PN wafers for silicon semiconductor processing can also be masked in the same manner.

【0020】(3)素材として、光反射率の高い電解研
磨鏡面仕上げのアルミニウム板を用い、開口部をエッチ
ングで形成後、その表面に窒化シリコン膜及び多結晶S
i膜をコ−ティングした。コ−ティングはRFプラズマ
CVD法により、基板温度350〜380℃、原料ガス
として、まずSiH4とNH3を用いて窒化シリコンを
堆積し、次いでSiH4のみを用いて、Si膜を連続し
て堆積させた。その後、堆積膜の密着を改善するため4
00℃、30分間空気中で熱処理した。堆積膜厚は、窒
化シリコン膜は2000〜2500Å、Si膜は300
0〜5000Åである。窒化シリコン膜は、レーザ照射
時にアルミニウムとSi膜の反応を防止するためのバリ
アである。バリア膜としては、アルミニウムのプラズマ
陽極化成によるアルミナ膜等も用いることができる。表
面のコ−ティング材としては、Si膜の他にSiO2等
を用いることができる。
(3) As the material, an electrolytically polished mirror-finished aluminum plate with high light reflectance is used, and after forming an opening by etching, a silicon nitride film and polycrystalline S are formed on the surface.
i-film was coated. Coating was performed by RF plasma CVD method, with a substrate temperature of 350 to 380°C, and silicon nitride was first deposited using SiH4 and NH3 as raw material gases, and then a Si film was successively deposited using only SiH4. . After that, in order to improve the adhesion of the deposited film,
Heat treatment was performed at 00°C for 30 minutes in air. The deposited film thickness is 2000 to 2500 Å for the silicon nitride film and 300 Å for the Si film.
It is 0 to 5000 Å. The silicon nitride film is a barrier for preventing reaction between aluminum and the Si film during laser irradiation. As the barrier film, an alumina film formed by plasma anodization of aluminum or the like can also be used. As the surface coating material, SiO2 or the like can be used in addition to the Si film.

【0021】(4)素材として、高純度石英板を用いた
。厚み1.1mm、直径の大きさ25mmである。表面
に、SiH4ガスを原料とした減圧CVD法により多結
晶Si膜を厚さ6000Åコ−ティングした後、Si膜
及び石英板をホトリソグラフィによりパタ−ニングして
開口部を形成した。尚、Si膜のみをホトリソグラフィ
でパタ−ニングした状態でもマスクとして用いることが
できるが、■  石英板によりレーザビーム焦点がずれ
ること、■  サンプルのSi膜のアニ−ルを多数実施
すると、サンプルのSi膜の蒸発飛散により石英板表面
のくもりが生じること等のため、石英板もエッチングし
た方が安定に用いることができる。
(4) A high purity quartz plate was used as the material. It has a thickness of 1.1 mm and a diameter of 25 mm. After coating the surface with a polycrystalline Si film to a thickness of 6000 Å by low pressure CVD using SiH4 gas as a raw material, openings were formed by patterning the Si film and quartz plate by photolithography. Note that even if only the Si film is patterned by photolithography, it can be used as a mask; however, ■ the focus of the laser beam may shift due to the quartz plate; Since cloudiness occurs on the surface of the quartz plate due to evaporation and scattering of the Si film, it can be used more stably if the quartz plate is also etched.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明により、サンプルにコンタミ等の
影響を及ぼすこと無くレーザアニール時の結晶化領域の
限定が実現でき、良好な特性の多結晶半導体膜を局所的
に形成できる。さらに、マスクの耐久性及び信頼性も向
上する。
According to the present invention, it is possible to limit the crystallized region during laser annealing without affecting the sample by contamination, and it is possible to locally form a polycrystalline semiconductor film with good characteristics. Furthermore, the durability and reliability of the mask are also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明に係るレーザアニール装置の概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser annealing apparatus according to the present invention.

【図2】レーザアニールされる基板の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a substrate being laser annealed.

【図3】レーザアニール用マスクの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a laser annealing mask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  レーザ 14  チャンバー 15  サンプル(基板) 19  Siマスク 21  a−Si膜 22  開口部 10 Laser 14 Chamber 15 Sample (substrate) 19 Si mask 21 a-Si film 22 Opening

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  レーザ照射領域を限定する開口部を有
し該開口部を通して基板の限定された領域にレーザ光を
照射させて前記基板の表面層を局所的に改質するレーザ
ーアニール用マスクにおいて、該マスクの材質は被照射
基板の表面層と同一成分で形成されたことを特徴とする
レーザアニール用マスク。
1. A laser annealing mask that has an opening that limits a laser irradiation area and locally modifies a surface layer of the substrate by irradiating a laser beam onto a limited area of the substrate through the opening. A mask for laser annealing, characterized in that the material of the mask is made of the same composition as the surface layer of the substrate to be irradiated.
【請求項2】  レーザ照射領域を限定する開口部を有
し該開口部を通して基板の限定された領域にレーザ光を
照射させて前記基板の表面層を局所的に改質するレーザ
ーアニール用マスクにおいて、該マスクの材質はその表
面層が被照射基板の表面層と同一成分で形成されたこと
を特徴とするレーザアニール用マスク。
2. A laser annealing mask that has an opening that limits a laser irradiation area and locally modifies the surface layer of the substrate by irradiating a laser beam onto a limited area of the substrate through the opening. A mask for laser annealing, characterized in that the surface layer of the mask is made of the same composition as the surface layer of the substrate to be irradiated.
【請求項3】  レーザ照射領域を限定する開口部を有
し該開口部を通してシリコン膜の限定された領域にレー
ザ光を照射させて前記シリコン膜の表面層を局所的に改
質するレーザアニール用マスクにおいて、該マスクの材
質はシリコンを主成分とする材質で形成されたことを特
徴とするレーザアニール用マスク。
3. For laser annealing, which has an opening that limits the laser irradiation area and locally modifies the surface layer of the silicon film by irradiating the limited area of the silicon film with laser light through the opening. 1. A mask for laser annealing, characterized in that the mask is made of a material whose main component is silicon.
【請求項4】  請求項3において、マスクの材質はシ
リコン、シリコンカ−バイド(SiC)、酸化シリコン
又は窒化シリコンであることを特徴とするレーザアニー
ル用マスク。
4. The laser annealing mask according to claim 3, wherein the material of the mask is silicon, silicon carbide (SiC), silicon oxide, or silicon nitride.
【請求項5】  請求項3において、マスクの材質の表
面層はシリコン、シリコンカ−バイド(SiC)、酸化
シリコン又は窒化シリコンで形成されたことを特徴とす
るレーザアニール用マスク。
5. The laser annealing mask according to claim 3, wherein the surface layer of the mask material is made of silicon, silicon carbide (SiC), silicon oxide, or silicon nitride.
【請求項6】  レーザ照射領域を限定する開口部を有
し該開口部を通してシリコン膜の限定された領域にレー
ザ光を照射させて前記シリコン膜の表面層を局所的に改
質するレーザーアニール用マスクにおいて、該マスクの
材質は前記シリコン膜がp型の場合は窒化ホウ素(BN
)、n型の場合は窒化リン(PN)を成分とするシリコ
ン基材質から成ることを特徴とするレーザアニール用マ
スク。
6. For laser annealing, which has an opening that limits a laser irradiation area and locally modifies the surface layer of the silicon film by irradiating a laser beam onto a limited area of the silicon film through the opening. In the mask, the material of the mask is boron nitride (BN) when the silicon film is p-type.
), a mask for laser annealing characterized by being made of a silicon base material containing phosphorus nitride (PN) as a component in the case of n-type.
【請求項7】  レーザ照射領域を限定する開口部を有
し該開口部を通してシリコン膜の限定された領域にレー
ザ光を照射させて前記シリコン膜の表面層を局所的に改
質するレーザーアニール用マスクにおいて、該マスクの
材質の表面層は前記シリコン膜がp型の場合は窒化ホウ
素(BN)、n型の場合は窒化リン(PN)を成分とす
るシリコン基材質から成ることを特徴とするレーザアニ
ール用マスク。
7. For laser annealing, which has an opening that limits a laser irradiation area and locally modifies the surface layer of the silicon film by irradiating a laser beam onto a limited area of the silicon film through the opening. In the mask, the surface layer of the material of the mask is made of a silicon base material containing boron nitride (BN) when the silicon film is p-type, and phosphorus nitride (PN) when the silicon film is n-type. Mask for laser annealing.
【請求項8】  レーザ照射手段と、レーザ光路に設け
られレーザ照射領域を限定する開口部を有し該開口部を
通して基板の限定された領域にレーザ光を照射させて前
記基板の表面層を局所的に改質するレーザーアニール用
マスクと、前記基板を保持するチャンバーと、を備えた
レーザアニール装置において、該レーザーアニール用マ
スクは請求項1〜7のいずれかに記載のものであること
を特徴とするレーザアニール装置。
8. Laser irradiation means, and an opening provided in the laser optical path to limit the laser irradiation area, the laser beam being irradiated to a limited area of the substrate through the opening to locally damage the surface layer of the substrate. A laser annealing apparatus comprising a laser annealing mask for selectively modifying the substrate, and a chamber for holding the substrate, wherein the laser annealing mask is the one according to any one of claims 1 to 7. Laser annealing equipment.
【請求項9】  請求項8において、レーザーアニール
用マスクはチャンバーの光入射窓を兼ねて形成されてい
ることを特徴とするレーザアニール装置。
9. The laser annealing apparatus according to claim 8, wherein the laser annealing mask is formed to also serve as a light entrance window of the chamber.
【請求項10】  レーザ光路に設けられた開口部を有
するレーザーアニール用マスクによりレーザ照射領域を
限定して基板の限定された領域にレーザ光を照射させて
前記基板の表面層を局所的に改質するレーザーアニール
用方法において、レーザーアニール用マスクとして請求
項1〜7のいずれかに記載のものを使用することを特徴
とするレーザアニール方法。
10. The surface layer of the substrate is locally modified by limiting the laser irradiation area using a laser annealing mask having an opening provided in the laser beam path and irradiating the limited area of the substrate with the laser beam. 8. A laser annealing method characterized in that a mask for laser annealing according to any one of claims 1 to 7 is used as a laser annealing mask.
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