JPH05226275A - レーザアニール装置 - Google Patents
レーザアニール装置Info
- Publication number
- JPH05226275A JPH05226275A JP2531592A JP2531592A JPH05226275A JP H05226275 A JPH05226275 A JP H05226275A JP 2531592 A JP2531592 A JP 2531592A JP 2531592 A JP2531592 A JP 2531592A JP H05226275 A JPH05226275 A JP H05226275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- laser
- laser beam
- peripheral edge
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、特に周縁部において膜剥がれが生
じないようにした、例えばＳＯＩ基板の製造工程におい
て多結晶シリコン層をアニールし、単結晶化するレーザ
アニール装置を提供することである。 【構成】アニールすべき試料21はＸ・Ｙテーブル22上に
設置し、この試料21に対してレーザ光源241 、242 から
のレーザビームを、光学系251 、252 、ビーム合成器2
6、レンズ28を介して集光し照射する。試料21のレーザ
ビームの通路となる上方には、試料21の周縁部を覆う額
縁状の減光板30を設置するもので、この減光板30によっ
て、試料の周縁ではエネルギー強度が小さく、中央に向
かってエネルギー強度が増大されるエネルギー分布が設
定されるようにする。
じないようにした、例えばＳＯＩ基板の製造工程におい
て多結晶シリコン層をアニールし、単結晶化するレーザ
アニール装置を提供することである。 【構成】アニールすべき試料21はＸ・Ｙテーブル22上に
設置し、この試料21に対してレーザ光源241 、242 から
のレーザビームを、光学系251 、252 、ビーム合成器2
6、レンズ28を介して集光し照射する。試料21のレーザ
ビームの通路となる上方には、試料21の周縁部を覆う額
縁状の減光板30を設置するもので、この減光板30によっ
て、試料の周縁ではエネルギー強度が小さく、中央に向
かってエネルギー強度が増大されるエネルギー分布が設
定されるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばＳＯＩ(Silic
on On Insulator)基板を構成するために、絶縁膜上に形
成された多結晶シリコンを単結晶化するアニール工程に
用いられるレーザアニール装置に関する。
on On Insulator)基板を構成するために、絶縁膜上に形
成された多結晶シリコンを単結晶化するアニール工程に
用いられるレーザアニール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】絶縁膜上の多結晶シリコン層をアニール
によって単結晶化し、シリコン単結晶層を形成するＳＯ
Ｉ技術において、電子ビームやレーザ光を用いてアニー
ルすることが行われている。
によって単結晶化し、シリコン単結晶層を形成するＳＯ
Ｉ技術において、電子ビームやレーザ光を用いてアニー
ルすることが行われている。
【０００３】具体的には、図４の（Ａ）に示すように、
単結晶シリコンの基板11の面上に絶縁膜12を形成すると
共に、この絶縁膜12上に多結晶シリコン層13を形成し、
この多結晶シリコン層13にレーザビームを同図の（Ｂ）
で示すように走査してアニールを行わせる。
単結晶シリコンの基板11の面上に絶縁膜12を形成すると
共に、この絶縁膜12上に多結晶シリコン層13を形成し、
この多結晶シリコン層13にレーザビームを同図の（Ｂ）
で示すように走査してアニールを行わせる。
【０００４】この場合、絶縁膜12に対して単結晶シリコ
ン基板11と多結晶シリコン層13とを結合する窓14を開口
形成して、多結晶シリコン層13と単結晶基板11とを直接
的に結合し、アニールによってこの窓14の開口部からエ
ピタキシャル成長が行われるようにして、多結晶シリコ
ン層を単結晶シリコン層とする。
ン基板11と多結晶シリコン層13とを結合する窓14を開口
形成して、多結晶シリコン層13と単結晶基板11とを直接
的に結合し、アニールによってこの窓14の開口部からエ
ピタキシャル成長が行われるようにして、多結晶シリコ
ン層を単結晶シリコン層とする。
【０００５】この様にして絶縁膜上に単結晶層を形成す
るに際して、レーザエネルギーを大きくすることによっ
て阻大結晶粒が得られるようになるものであるが、レー
ザエネルギーを一定値以上に大きくすると、基板からの
膜剥がれが生ずる。
るに際して、レーザエネルギーを大きくすることによっ
て阻大結晶粒が得られるようになるものであるが、レー
ザエネルギーを一定値以上に大きくすると、基板からの
膜剥がれが生ずる。
【０００６】この様な膜剥がれの問題に対する対策とし
ては、例えば膜剥がれを生じない程度の低いレーザエネ
ルギーを設定することであるが、これでは良質の単結晶
シリコン層を形成することが困難となる。また、例えば
特開平２−１８１４１９号で示されるように、試料の周
縁部にレーザ光を投下しないマスクを設定することが考
えられている。しかし、試料の外周縁に全くレーザ光が
照射されないようにしたのではこの周縁部で結晶化が行
われず、多結晶領域が残存するようになる。
ては、例えば膜剥がれを生じない程度の低いレーザエネ
ルギーを設定することであるが、これでは良質の単結晶
シリコン層を形成することが困難となる。また、例えば
特開平２−１８１４１９号で示されるように、試料の周
縁部にレーザ光を投下しないマスクを設定することが考
えられている。しかし、試料の外周縁に全くレーザ光が
照射されないようにしたのではこの周縁部で結晶化が行
われず、多結晶領域が残存するようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、絶縁膜上の多結晶シリコン
層の全てが単結晶化されるようにすると共に、この単結
晶化されたシリコン層において、特に周縁部において膜
剥がれが生じないようにして、良質のＳＯＩ基板が製造
できるようにしたレーザアニール装置を提供しようとす
るものである。
な点に鑑みなされたもので、絶縁膜上の多結晶シリコン
層の全てが単結晶化されるようにすると共に、この単結
晶化されたシリコン層において、特に周縁部において膜
剥がれが生じないようにして、良質のＳＯＩ基板が製造
できるようにしたレーザアニール装置を提供しようとす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザア
ニール装置は、テーブル上に設置された試料に対してレ
ーザ光源からのレーザビームを走査させるようにするも
のであり、この場合前記テーブル上の試料に対する前記
レーザビームの通路部に減光板を設定するようにしてい
るもので、この減光板は前記試料の外周縁に沿って設定
され、減光量が外周部から内周部に至るにしたがって減
少されるように構成している。
ニール装置は、テーブル上に設置された試料に対してレ
ーザ光源からのレーザビームを走査させるようにするも
のであり、この場合前記テーブル上の試料に対する前記
レーザビームの通路部に減光板を設定するようにしてい
るもので、この減光板は前記試料の外周縁に沿って設定
され、減光量が外周部から内周部に至るにしたがって減
少されるように構成している。
【０００９】
【作用】この様に構成されるレーザアニール装置におい
ては、試料に周縁部において照射されるレーザエネルギ
ーが小さく設定される。したがって、この周縁部におけ
る結晶粒の阻大化が抑制されるようになり、基板からの
膜剥がれの発生が効果的に抑制され、信頼性の高い例え
ばＳＯＩ基板が製造できるようになる。
ては、試料に周縁部において照射されるレーザエネルギ
ーが小さく設定される。したがって、この周縁部におけ
る結晶粒の阻大化が抑制されるようになり、基板からの
膜剥がれの発生が効果的に抑制され、信頼性の高い例え
ばＳＯＩ基板が製造できるようになる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその構成を示すもので、アニールすべ
き試料21はＸ・Ｙテーブル22上に設置されるもので、こ
のＸ・Ｙテーブルは図示しない駆動機構によってＸ方向
およびＹ方向に、試料21を載置した状態で移動制御され
るものである。
説明する。図１はその構成を示すもので、アニールすべ
き試料21はＸ・Ｙテーブル22上に設置されるもので、こ
のＸ・Ｙテーブルは図示しない駆動機構によってＸ方向
およびＹ方向に、試料21を載置した状態で移動制御され
るものである。
【００１１】また、それぞれレーザ電源231 および232
によってそれぞれ駆動されるレーザ光源241 および242
が設けらる。これらレーザ光源241 および242 でそれぞ
れ発生されたレーザビームは、光学系251 および252 を
介して反射鏡261 および262で構成されるビーム合成器2
6に導かれて合成され、反射鏡27に集められる。この合
成されたレーザビームは、レンズ28によってテーブル22
上の試料21面上に集光して照射されるようになる。29は
試料21に照射されるレーザビームを観測する観測系であ
る。
によってそれぞれ駆動されるレーザ光源241 および242
が設けらる。これらレーザ光源241 および242 でそれぞ
れ発生されたレーザビームは、光学系251 および252 を
介して反射鏡261 および262で構成されるビーム合成器2
6に導かれて合成され、反射鏡27に集められる。この合
成されたレーザビームは、レンズ28によってテーブル22
上の試料21面上に集光して照射されるようになる。29は
試料21に照射されるレーザビームを観測する観測系であ
る。
【００１２】ここで、Ｘ・Ｙテーブル22は、試料21を載
置した状態でＸ方向に往復駆動されると共に、このＸ方
向の移動動作の１周期にテーブルを所定量Ｙ方向に移動
させるＸおよびＹ方向の移動制御が行われるもので、レ
ンズ28を介して照射されるレーザビームが、図４の
（Ｂ）で示したように試料21の面上でＸおよびＹの面走
査が行われ、レーザビームが試料面21面上で均等に照射
されるようにしている。
置した状態でＸ方向に往復駆動されると共に、このＸ方
向の移動動作の１周期にテーブルを所定量Ｙ方向に移動
させるＸおよびＹ方向の移動制御が行われるもので、レ
ンズ28を介して照射されるレーザビームが、図４の
（Ｂ）で示したように試料21の面上でＸおよびＹの面走
査が行われ、レーザビームが試料面21面上で均等に照射
されるようにしている。
【００１３】そして、この様にテーブル22上に設定され
る試料21の上方のレーザビーム通路に、減光板30を設置
するもので、レーザビームはこの減光板30部分を通過し
て試料21に照射されるようにする。
る試料21の上方のレーザビーム通路に、減光板30を設置
するもので、レーザビームはこの減光板30部分を通過し
て試料21に照射されるようにする。
【００１４】この減光板30は、図２の（Ａ）に示すよう
に、フィルタ素材を試料21の外周縁部に対応した額縁状
とされるようにして構成される。この減光板30は、試料
21の端部の真上でレーザビームの透過度が４０〜６０％
となるように設定されるもので、試料21の中心に向かう
にしたがって薄くなるように構成して、ビーム透過度が
増大されるようにしている。
に、フィルタ素材を試料21の外周縁部に対応した額縁状
とされるようにして構成される。この減光板30は、試料
21の端部の真上でレーザビームの透過度が４０〜６０％
となるように設定されるもので、試料21の中心に向かう
にしたがって薄くなるように構成して、ビーム透過度が
増大されるようにしている。
【００１５】すなわち、試料21に照射されるレーザビー
ムの強度は、図２の（Ｂ）に示すように周縁端部におけ
るビーム強度は低く設定され、試料21の内方に向かうに
したがって増大され、試料21の中央の主要部においては
充分なレーザエネルギーが照射されるようにしている。
したがって、この試料21の周縁部においてビーム強度が
低く設定されるものであるため、このレーザビームによ
るアニールによって構成された周縁部のシリコン単結晶
層は、シリコン基板から剥がれ難い状態となって、信頼
性の高い例えばＳＯＩ基板が製造されるようになる。
ムの強度は、図２の（Ｂ）に示すように周縁端部におけ
るビーム強度は低く設定され、試料21の内方に向かうに
したがって増大され、試料21の中央の主要部においては
充分なレーザエネルギーが照射されるようにしている。
したがって、この試料21の周縁部においてビーム強度が
低く設定されるものであるため、このレーザビームによ
るアニールによって構成された周縁部のシリコン単結晶
層は、シリコン基板から剥がれ難い状態となって、信頼
性の高い例えばＳＯＩ基板が製造されるようになる。
【００１６】この様に構成されるレーザアニール装置
は、試料構造等において変更のないものであるため、従
来の装置において使用された試料がそのまま使える。し
たがって、試料作成工程等に変更を加える必要はない。
は、試料構造等において変更のないものであるため、従
来の装置において使用された試料がそのまま使える。し
たがって、試料作成工程等に変更を加える必要はない。
【００１７】上記実施例においては、減光板30をフィル
タ素材によって構成し、その厚さを変えるようにしてレ
ーザビームの透過量を制御したが、図３の（Ａ）で示す
ように透明基板35の表面に減光膜36を形成し、この減光
膜36によるビーム透過度を徐々に変化させるように構成
することができる。例えば、基板35の表面に形成した膜
の材質によって、ビーム反射率が徐々に変化されるよう
に構成する。具体的には、基板35の上にＳi Ｏ2 膜と、
Ｓi 3 Ｎ4 膜とを組み合わせた減光膜36を形成するもの
で、レーザビームの波長にしたがって適宜選定される。
タ素材によって構成し、その厚さを変えるようにしてレ
ーザビームの透過量を制御したが、図３の（Ａ）で示す
ように透明基板35の表面に減光膜36を形成し、この減光
膜36によるビーム透過度を徐々に変化させるように構成
することができる。例えば、基板35の表面に形成した膜
の材質によって、ビーム反射率が徐々に変化されるよう
に構成する。具体的には、基板35の上にＳi Ｏ2 膜と、
Ｓi 3 Ｎ4 膜とを組み合わせた減光膜36を形成するもの
で、レーザビームの波長にしたがって適宜選定される。
【００１８】また、図３の（Ｂ）で示すように表面に凹
凸37が形成されたガラスによって減光板30を構成するこ
とが考えられる。すなわち、レーザビームがこのガラス
板の表面の凹凸37で反射されて、試料21に達するレーサ
ビームが減少されるようにしているもので、その反射率
を変化させることで、試料21に達するレーザビームエネ
ルギーの強度分布が設定されるようになる。
凸37が形成されたガラスによって減光板30を構成するこ
とが考えられる。すなわち、レーザビームがこのガラス
板の表面の凹凸37で反射されて、試料21に達するレーサ
ビームが減少されるようにしているもので、その反射率
を変化させることで、試料21に達するレーザビームエネ
ルギーの強度分布が設定されるようになる。
【図１】この発明の一実施例に係るレーザアニール装置
を説明するための構成図。
を説明するための構成図。
【図２】（Ａ）は上記実施例で使用される減光板を説明
し、（Ｂ）はこの減光板を介して試料に達するビーム強
度分布を示す図。
し、（Ｂ）はこの減光板を介して試料に達するビーム強
度分布を示す図。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ減光板の例を説
明する図。
明する図。
【図４】（Ａ）はレーザアニールによってシリコン単結
晶を作る手段を説明する図、（Ｂ）はレーザビーム走査
を説明する図。
晶を作る手段を説明する図、（Ｂ）はレーザビーム走査
を説明する図。
21…試料、22…Ｘ・Ｙテーブル、231 、232 …レーザ電
源、241 、242 …レーザ光源、28…レンズ（集光）、30
…減光板。
源、241 、242 …レーザ光源、28…レンズ（集光）、30
…減光板。
Claims (1)
- 【請求項１】 アニールすべき試料が載置されたテーブ
ルと、 レーザ電源によって駆動され、アニール用レーザビーム
を発生するレーザ光源と、 このレーザ光源からのレーザビームを、前記テーブル上
の試料面に照射する光学装置と、 この光学装置から出力される前記レーザビームを、前記
テーブル上の試料面に走査するビーム走査手段と、 前記テーブル上の試料に対する前記レーザビームの通路
部に設定された減光板とを具備し、 前記減光板は前記試料の外周縁に沿って設定されるもの
で、減光量が外周部から内周部に至るにしたがって減少
されるように構成したことを特徴とするレーザアニール
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2531592A JPH05226275A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | レーザアニール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2531592A JPH05226275A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | レーザアニール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226275A true JPH05226275A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12162567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2531592A Pending JPH05226275A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | レーザアニール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05226275A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5995476A (en) * | 1996-12-06 | 1999-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pick-up apparatus |
| WO2004086489A1 (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Samsung Electronics Co. Ltd. | System and method of silicon crystallization |
| US7879700B2 (en) | 2003-02-25 | 2011-02-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Crystallization apparatus and method of amorphous silicon |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP2531592A patent/JPH05226275A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5995476A (en) * | 1996-12-06 | 1999-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pick-up apparatus |
| USRE38886E1 (en) * | 1996-12-06 | 2005-11-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pick-up apparatus |
| US7879700B2 (en) | 2003-02-25 | 2011-02-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Crystallization apparatus and method of amorphous silicon |
| WO2004086489A1 (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Samsung Electronics Co. Ltd. | System and method of silicon crystallization |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6372039B1 (en) | Method and apparatus for irradiation of a pulse laser beam | |
| US7220660B2 (en) | Surface planarization of thin silicon films during and after processing by the sequential lateral solidification method | |
| JP3562389B2 (ja) | レーザ熱処理装置 | |
| TW305063B (ja) | ||
| MXPA01011852A (es) | Aplanado superficial de peliculas de silicio delgadas, durante y despues del proceso por el metodo de solidificacion lateral en secuencia. | |
| JP3149450B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法及び製造装置 | |
| JP2007324519A (ja) | レーザアニール装置及び表示装置の製造方法 | |
| JP2919145B2 (ja) | レーザ光照射装置 | |
| JPH1074697A (ja) | 多結晶シリコン膜、多結晶シリコンの製造方法、薄膜トランジスタの製造方法、液晶表示装置の製造方法、及びレーザアニール装置 | |
| JP2550370B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH05226275A (ja) | レーザアニール装置 | |
| JPH09171971A (ja) | レーザーアニール処理装置 | |
| US7132202B2 (en) | Mask for laser irradiation, method of manufacturing the same, and apparatus for laser crystallization using the same | |
| JPH01211911A (ja) | エネルギー・ビームを用いたアニール装置 | |
| JP2000012460A (ja) | 薄膜の形成方法および薄膜形成装置 | |
| JPH01276621A (ja) | ビームアニール装置 | |
| JP3211360B2 (ja) | レーザアニール装置 | |
| JPH01246828A (ja) | ビームアニール装置 | |
| JPH0661172A (ja) | エキシマレ−ザアニ−ル装置 | |
| GB2131608A (en) | Fabricating semiconductor circuits | |
| JPH05337671A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JPS5952831A (ja) | 光線アニ−ル方法 | |
| JPS62243314A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| GB2133618A (en) | Fabricating semiconductor circuits | |
| JPH0693427B2 (ja) | レーザアニール方法 |