JPS58114435A - レザ−アニ−ル方法 - Google Patents
レザ−アニ−ル方法Info
- Publication number
- JPS58114435A JPS58114435A JP20976481A JP20976481A JPS58114435A JP S58114435 A JPS58114435 A JP S58114435A JP 20976481 A JP20976481 A JP 20976481A JP 20976481 A JP20976481 A JP 20976481A JP S58114435 A JPS58114435 A JP S58114435A
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- JP
- Japan
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- laser
- heating
- electron beam
- laser beam
- sample
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- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/2636—Bombardment with radiation with high-energy radiation for heating, e.g. electron beam heating
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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】
（１）発明の技術分野
本発明は半導体装置製造におけるレーデ−アニール技術
に関する。
に関する。
（２）技術の背景
イオン打ち込み層をアニールするためにレーデ−照射法
を利用することが１９７４年に提案されて以来、半導体
表面の結晶欠陥を回復させる新しい手段として、大出力
レーザーによる光照射法が急速に脚光を浴びてきた。こ
の方法は、レーデ−アニールと呼ばれるが、レーデ−の
光エネルギーを固体表向で吸収させ、熱エネルギーの形
に変換して表面層の加熱に利用する技術と言うことがで
きる。
を利用することが１９７４年に提案されて以来、半導体
表面の結晶欠陥を回復させる新しい手段として、大出力
レーザーによる光照射法が急速に脚光を浴びてきた。こ
の方法は、レーデ−アニールと呼ばれるが、レーデ−の
光エネルギーを固体表向で吸収させ、熱エネルギーの形
に変換して表面層の加熱に利用する技術と言うことがで
きる。
レーデ−アニールは、短時間加熱、表面層のみの加熱、
局部加熱可能、°表面が溶融する等を特長とし、前述の
ようにイオン打ち込み層への応用のほか、欠陥を消去す
ること、多結晶層の層抵抗を減らすこと、非晶質薄膜を
結晶化させること、不純物を基板へドープすること、金
属との合金層を形成すること、損傷を与えてｒツタ作用
を持たせること、などの用途が考えられている。
局部加熱可能、°表面が溶融する等を特長とし、前述の
ようにイオン打ち込み層への応用のほか、欠陥を消去す
ること、多結晶層の層抵抗を減らすこと、非晶質薄膜を
結晶化させること、不純物を基板へドープすること、金
属との合金層を形成すること、損傷を与えてｒツタ作用
を持たせること、などの用途が考えられている。
（３）従来技術と問題点
例えば、レーザーでシリコンなどをアニールする場合、
光の吸収係数はシリコンの温度、不純物濃度と共に増大
する。特に連続発振（Ｃｗ）レーデ−でシリコンなどを
溶融する（液相エピζキシダル成長）場合には基板を予
備加熱しなければならない。
光の吸収係数はシリコンの温度、不純物濃度と共に増大
する。特に連続発振（Ｃｗ）レーデ−でシリコンなどを
溶融する（液相エピζキシダル成長）場合には基板を予
備加熱しなければならない。
従来、この予備加熱は基板を保持しているステージを電
気的にヒーター加熱している。しかし、可動ステージを
余り高温に保つことは困難であり、勢々５００〜６００
℃程度までが可能であったＫすぎない。
気的にヒーター加熱している。しかし、可動ステージを
余り高温に保つことは困難であり、勢々５００〜６００
℃程度までが可能であったＫすぎない。
（４）発明の目的
本発明は上述のような従来技術に於ける不十分な予備加
熱という問題を解決する次めに高温の予備加熱を実現す
ることを含み、レーザーアニールの有用性を拡大するこ
とを目的とする。
熱という問題を解決する次めに高温の予備加熱を実現す
ることを含み、レーザーアニールの有用性を拡大するこ
とを目的とする。
（５）発明の構成
本発明は、上記目的を、試料上の所定領域にレーザービ
ームと電子ビーム金同時に照射すること全特徴とするレ
ーザーアニール方法を提供することによって達成するも
のである。
ームと電子ビーム金同時に照射すること全特徴とするレ
ーザーアニール方法を提供することによって達成するも
のである。
電子ビーム自体は必要であれば２０００℃又はそれ以上
の温度をもつくり出すことが可能である。
の温度をもつくり出すことが可能である。
従って、例えば、非単結晶Ｓｔの（再）結晶化処理のレ
ーデ−アニールにおける予備加熱に電子は−ムを利用す
ると、８１の融点（１４１４℃）近傍の例えば約２００
０Ｘ程度の予備加熱が可能となる。
ーデ−アニールにおける予備加熱に電子は−ムを利用す
ると、８１の融点（１４１４℃）近傍の例えば約２００
０Ｘ程度の予備加熱が可能となる。
こうした予備加熱を達成するためには、アニール処理さ
れるべき試料に対するＶ−デー光線の照射領域よりも予
備加熱のための電子線の照射領域を広くして、後者の領
域が前者の領域を含んでしまうようＫする必要がある。
れるべき試料に対するＶ−デー光線の照射領域よりも予
備加熱のための電子線の照射領域を広くして、後者の領
域が前者の領域を含んでしまうようＫする必要がある。
それ鉱これら両ビームが瞬時加熱、急速冷却という性質
を有していることに基づくものである。しかし、両ビー
ムの照射領域の具体的寸法自体は特に限定はなく、装置
や試料のｌｌ類、処理の目的、等に応じて選択すること
ができる。
を有していることに基づくものである。しかし、両ビー
ムの照射領域の具体的寸法自体は特に限定はなく、装置
や試料のｌｌ類、処理の目的、等に応じて選択すること
ができる。
本方法に於いて、電子ビーム及びレーザービーム金照射
するための装置の構成は、通常は、第１図に見られるよ
うに、ホルダー１０上の試料１１に対して鉛直方向下向
きに電子ビーム２１を照射すると共にレーデ−ビーム２
０を斜め方向から照射し、他方ホルダーを可動させて試
料全面への７エールを確保することになろう。しかし、
これら両ビームの照射角度、あるいはビームの走査方式
に発明の本質上特別の限定があるわけではない。
するための装置の構成は、通常は、第１図に見られるよ
うに、ホルダー１０上の試料１１に対して鉛直方向下向
きに電子ビーム２１を照射すると共にレーデ−ビーム２
０を斜め方向から照射し、他方ホルダーを可動させて試
料全面への７エールを確保することになろう。しかし、
これら両ビームの照射角度、あるいはビームの走査方式
に発明の本質上特別の限定があるわけではない。
同様に、レーザーの種類や、両ビームの発生手段自体の
構成等も用途に応じて選択することができる。
構成等も用途に応じて選択することができる。
（６）発明の実施例
約５００μの厚このシリコンウェハ上に約１μの８１０
２ 酸化膜を形成後、０．５〜１μのシリコンＣＶＤ
４’？作成した。この試料をステージに載置し、ヒー
ター加熱で約５００℃の温度にし、市販の連続発振（Ｃ
％Ｖ）Ａｒ＋レーデ−を用いて（ＩＯＷ）アニールした
。この処理の結果、平均結晶寸法５００Ｘの前記ＣＶＤ
Ｋ：よる多結晶シリコンが再結晶化され、平均結晶寸法
約１０μの多結晶シリコンの層が得られ友。
２ 酸化膜を形成後、０．５〜１μのシリコンＣＶＤ
４’？作成した。この試料をステージに載置し、ヒー
ター加熱で約５００℃の温度にし、市販の連続発振（Ｃ
％Ｖ）Ａｒ＋レーデ−を用いて（ＩＯＷ）アニールした
。この処理の結果、平均結晶寸法５００Ｘの前記ＣＶＤ
Ｋ：よる多結晶シリコンが再結晶化され、平均結晶寸法
約１０μの多結晶シリコンの層が得られ友。
上記と同じ試料全ステージに＠置し、試作の電子ビーム
（３０ｋｖ）で約１０００℃に予備加熱しながら、上記
と同じｙムｒ＋レーデ−（ｔＯＷ）を用いてアニールし
た。その結果、平均結晶寸法が約１００μ〜１ｍの多結
晶の層が得られた。これは上記のヒーターを用いた予備
加熱に依るものと較べて１０〜１００倍の結晶寸法に当
る・本発明に係る電子ビームによる補助加熱を併用した
レーザーアニールの有利さの一例を示していることは明
らかであろう・ （７）発明の効果 レーデ−７エールにおける電子ビームを用いた補助的な
加熱がもたらす技術的作用（効果）としては次のものを
挙げることができる。
（３０ｋｖ）で約１０００℃に予備加熱しながら、上記
と同じｙムｒ＋レーデ−（ｔＯＷ）を用いてアニールし
た。その結果、平均結晶寸法が約１００μ〜１ｍの多結
晶の層が得られた。これは上記のヒーターを用いた予備
加熱に依るものと較べて１０〜１００倍の結晶寸法に当
る・本発明に係る電子ビームによる補助加熱を併用した
レーザーアニールの有利さの一例を示していることは明
らかであろう・ （７）発明の効果 レーデ−７エールにおける電子ビームを用いた補助的な
加熱がもたらす技術的作用（効果）としては次のものを
挙げることができる。
イ） 補助的加熱例えば予備加熱が局所瞬時であるため
高温にできる。例えば、前述のＳｌの（再）結晶化では
予備加熱温度が高いと結晶寸法の大きいものが得られＺ
−とが判明したが、こうした場合に有利に利用すること
ができる０ 口） 電子線は深部まで侵入し、厚ζに対して均一に発
熱する。普通のレーデ−ビームに依るときは表面層の例
えば約２０００Ｘ程度が溶融し、その熱が下方°向へ伝
達される形で例えば約５ｏｏｏｌの深さに（溶融層とし
て）達するので、温度傾斜のある加熱である。均一な加
熱は温度制御を容易にするので、補助加熱の利用度を高
めるであろう。
高温にできる。例えば、前述のＳｌの（再）結晶化では
予備加熱温度が高いと結晶寸法の大きいものが得られＺ
−とが判明したが、こうした場合に有利に利用すること
ができる０ 口） 電子線は深部まで侵入し、厚ζに対して均一に発
熱する。普通のレーデ−ビームに依るときは表面層の例
えば約２０００Ｘ程度が溶融し、その熱が下方°向へ伝
達される形で例えば約５ｏｏｏｌの深さに（溶融層とし
て）達するので、温度傾斜のある加熱である。均一な加
熱は温度制御を容易にするので、補助加熱の利用度を高
めるであろう。
ハ） 予備加熱のみならず、レーデ−ビームが去った後
の冷却速度をコントロールすることが可能である。従来
のヒーター加熱では高々的５００℃の温度が得られるに
すぎないので、レーデ−ビームで溶融した試料はレーデ
−ビームが去った後必黙約に急速冷却されてい友。これ
に対して、電子ビームでは所望の温度を達成することが
可能であるため、例えば単結晶成長に於いて溶融体の冷
却速度をコントロールして大きな単結晶を成長させ／の ることか可能となるなか省利さかある。
の冷却速度をコントロールすることが可能である。従来
のヒーター加熱では高々的５００℃の温度が得られるに
すぎないので、レーデ−ビームで溶融した試料はレーデ
−ビームが去った後必黙約に急速冷却されてい友。これ
に対して、電子ビームでは所望の温度を達成することが
可能であるため、例えば単結晶成長に於いて溶融体の冷
却速度をコントロールして大きな単結晶を成長させ／の ることか可能となるなか省利さかある。
以上の如くして、電子ビームによる補助加熱を併用した
レーデ−アニール方法はレーデ−アニールの利用分野を
さらに前進させるものでめる０
レーデ−アニール方法はレーデ−アニールの利用分野を
さらに前進させるものでめる０
第１図は本発明に依る電子ビームを併用したレーデ−ア
ニールの様子を示す概略図である。 −１０・・・ステ
ージ、１１・・・試料、２０・・・レーテービーム、２
１・・・電子ビーム〇 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁珈士青木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内、１）幸 男 弁理士 山 口 昭 之 第１図
ニールの様子を示す概略図である。 −１０・・・ステ
ージ、１１・・・試料、２０・・・レーテービーム、２
１・・・電子ビーム〇 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁珈士青木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内、１）幸 男 弁理士 山 口 昭 之 第１図
Claims (1)
- １、試料上の所定領域にレーザービームと電子ビームを
同時に照射することを特徴とするレーザーアニール方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20976481A JPS58114435A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | レザ−アニ−ル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20976481A JPS58114435A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | レザ−アニ−ル方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58114435A true JPS58114435A (ja) | 1983-07-07 |
| JPH038101B2 JPH038101B2 (ja) | 1991-02-05 |
Family
ID=16578232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20976481A Granted JPS58114435A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | レザ−アニ−ル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58114435A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6050166A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-19 | Res Dev Corp Of Japan | プラズマ蒸着法及びその装置 |
| JPS60211078A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-23 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 導電膜の形成方法 |
| US7622374B2 (en) | 2005-12-29 | 2009-11-24 | Infineon Technologies Ag | Method of fabricating an integrated circuit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148430A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP20976481A patent/JPS58114435A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55148430A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6050166A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-19 | Res Dev Corp Of Japan | プラズマ蒸着法及びその装置 |
| JPS60211078A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-23 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 導電膜の形成方法 |
| US7622374B2 (en) | 2005-12-29 | 2009-11-24 | Infineon Technologies Ag | Method of fabricating an integrated circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038101B2 (ja) | 1991-02-05 |
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