JPS58133A - レ−ザアニ−リング用マスク - Google Patents
レ−ザアニ−リング用マスクInfo
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- JPS58133A JPS58133A JP9884781A JP9884781A JPS58133A JP S58133 A JPS58133 A JP S58133A JP 9884781 A JP9884781 A JP 9884781A JP 9884781 A JP9884781 A JP 9884781A JP S58133 A JPS58133 A JP S58133A
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Classifications
-
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
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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】
本兄明は、所望する部分を選択的にレーザアニーリング
を可能にするレーザアニーリング用マスクに関する。
を可能にするレーザアニーリング用マスクに関する。
レーザアニーリングは、半導体素子製造工程において、
拡散プ目ファイルの制御、結晶成長、増速酸化などの工
程に広く実用されている。このレーザアニーリング技術
は、極部や急速加熱冷却ができることを特徴としておシ
、今後％製造工程にさらに幅広く実用される技術である
。
拡散プ目ファイルの制御、結晶成長、増速酸化などの工
程に広く実用されている。このレーザアニーリング技術
は、極部や急速加熱冷却ができることを特徴としておシ
、今後％製造工程にさらに幅広く実用される技術である
。
従来、レーザアニーりングのレーザビーム光照射法は、
半導体ウェーハ全面をレーザビーム光で走査する方法で
あシ、よってウェーハ表向全面を加熱することになる。
半導体ウェーハ全面をレーザビーム光で走査する方法で
あシ、よってウェーハ表向全面を加熱することになる。
そのため、特に集積回路（１０）などにおいては不要な
部分の加熱、つまシ既にウェーハ上に形成されている素
子あるいは配線などに損傷を与え、特性の劣化による歩
留シを悪くするなどの間層から、レーザアニール技術の
適用範囲を狭くしていた。
部分の加熱、つまシ既にウェーハ上に形成されている素
子あるいは配線などに損傷を与え、特性の劣化による歩
留シを悪くするなどの間層から、レーザアニール技術の
適用範囲を狭くしていた。
そこで最近、第１図に示すように、ｉスフ基板（石英、
サファイアなどの透明体）１の裏面に金属趣膜からなる
反射鏡（マスクパターン）２を形成してなるマスク１を
ウェハ（シリコン基板）４上に設置し、マスタ１のパタ
ーンとウェハ４のパターンとの合わせを行った後、マス
り３の彼方からレーザビーム光５を照射し走査すること
により、ウェハ４上の意図する部分に選択的にレーザビ
ーム光５を照射するレーザアニーリング方法が本発明者
らによって提案された。
サファイアなどの透明体）１の裏面に金属趣膜からなる
反射鏡（マスクパターン）２を形成してなるマスク１を
ウェハ（シリコン基板）４上に設置し、マスタ１のパタ
ーンとウェハ４のパターンとの合わせを行った後、マス
り３の彼方からレーザビーム光５を照射し走査すること
により、ウェハ４上の意図する部分に選択的にレーザビ
ーム光５を照射するレーザアニーリング方法が本発明者
らによって提案された。
第２図はそのレーザアニーリングを行うためのレーデア
ニールｉｔを示すもので、６は基板テーブル、１はこの
テーブル６上に設けられウェハ４とマスク３とのパター
ン合わせを行うパターン合わせ機構で、Ｙ方向移動ステ
ージ１、Ｘ方間ｅ＠ステージ９、およびθ方向回転ステ
ージ１０により構成される。１１はウェハ４とマスク３
との間隙Ｇを設定する間隙設定機構で、上記一方間回転
ステージ１０上において上下動（２方向に駆動）するよ
うになっている、１２は＃記つェハ４が載置されるウェ
ハチャックで、上記間隙設定機構１１上に固定されてい
る。
ニールｉｔを示すもので、６は基板テーブル、１はこの
テーブル６上に設けられウェハ４とマスク３とのパター
ン合わせを行うパターン合わせ機構で、Ｙ方向移動ステ
ージ１、Ｘ方間ｅ＠ステージ９、およびθ方向回転ステ
ージ１０により構成される。１１はウェハ４とマスク３
との間隙Ｇを設定する間隙設定機構で、上記一方間回転
ステージ１０上において上下動（２方向に駆動）するよ
うになっている、１２は＃記つェハ４が載置されるウェ
ハチャックで、上記間隙設定機構１１上に固定されてい
る。
１１はマスクステージで、その略中央部に開口部１４が
形成されていて、この開口部１４内に上６ピウエハチヤ
ツク１２が位置し、マ九その開口部１４を閉塞するごと
くマスタステージ１１上に前記マスク１が載置される。
形成されていて、この開口部１４内に上６ピウエハチヤ
ツク１２が位置し、マ九その開口部１４を閉塞するごと
くマスタステージ１１上に前記マスク１が載置される。
１５はマスク３の上方からレーザビーム光１を照射し走
査するためのレーザ照射走査機構である。
査するためのレーザ照射走査機構である。
このような構成において、ウェハ４とマスク３との間隙
Ｇの測定は空気！イクロメータ（図示しない）で行い、
パルスモータ（図示しない）によるステップ送夛により
間隙設定機構１１を駆動し、ウェハチャック１２上のウ
ェハ４とマスタステージ１１上のマスクＪとの間隙Ｇを
１０〜２０μｍに設定する０次に、この状態でＹ方向、
Ｘ方向、一方向の各ステージ８゜９．１０を駆動するこ
とによシ、ウェハ４のパターンとマスク３のパターンと
を合わせ、ウェハ４上のアニールを必要とする部分がマ
スク３のレーザビーム光が透過する部分と相対向するよ
うにする（第１図参照）。しかる後、レーザ照射走査機
構１５を動作せしめることにより、マスク３の後方から
レーザビーム光５を照射し。
Ｇの測定は空気！イクロメータ（図示しない）で行い、
パルスモータ（図示しない）によるステップ送夛により
間隙設定機構１１を駆動し、ウェハチャック１２上のウ
ェハ４とマスタステージ１１上のマスクＪとの間隙Ｇを
１０〜２０μｍに設定する０次に、この状態でＹ方向、
Ｘ方向、一方向の各ステージ８゜９．１０を駆動するこ
とによシ、ウェハ４のパターンとマスク３のパターンと
を合わせ、ウェハ４上のアニールを必要とする部分がマ
スク３のレーザビーム光が透過する部分と相対向するよ
うにする（第１図参照）。しかる後、レーザ照射走査機
構１５を動作せしめることにより、マスク３の後方から
レーザビーム光５を照射し。
マスク３を介してウェハ４表面を走査する。こノトキ、
マスクＪのパターン（反射鏡２）がある部分はレーザビ
ーム光５を反射し、よってその下方に位置するウェハ４
は加熱されず、マスク３のパターンがない部分の下方の
みが加熱される。
マスクＪのパターン（反射鏡２）がある部分はレーザビ
ーム光５を反射し、よってその下方に位置するウェハ４
は加熱されず、マスク３のパターンがない部分の下方の
みが加熱される。
しかしながら、上述した従来のレーザアニーリング方法
におけるレーザアニーリング用マスク３の構造では、反
射鏡２の端部における光の回折あるいは散乱などにより
、照射像がぼけたり、物別出力の高いレーザビーム光を
使用した場合、反射鏡２を破損させてしまうなどの問題
があった。
におけるレーザアニーリング用マスク３の構造では、反
射鏡２の端部における光の回折あるいは散乱などにより
、照射像がぼけたり、物別出力の高いレーザビーム光を
使用した場合、反射鏡２を破損させてしまうなどの問題
があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、表面に凹凸を有する透明体からなるマス
クを用いることにより、嶌ｎｅｔに遇択的Ｖこしか４＾
出力のレーずビーム光によるレーザアニーリングが可能
なレーザアニーリング用マスクを提供することにある。
するところは、表面に凹凸を有する透明体からなるマス
クを用いることにより、嶌ｎｅｔに遇択的Ｖこしか４＾
出力のレーずビーム光によるレーザアニーリングが可能
なレーザアニーリング用マスクを提供することにある。
なお、凹凸の形状は凹部凸部共に斜面を有することが代
表的であり、断面形状が三角形状あるいは台形状などで
あり、その他粗面の部分的形成など中間調制御などの手
段も可能である。
表的であり、断面形状が三角形状あるいは台形状などで
あり、その他粗面の部分的形成など中間調制御などの手
段も可能である。
以下、本発明の一実ｍｎについて図面を参照して説明す
る。なお、第１ｗＪと同一部分には同一符号を付して説
明する。
る。なお、第１ｗＪと同一部分には同一符号を付して説
明する。
第３１囚（Ｂｌにおいて、入射するレーザビーム光、た
とえばＮａ：ＹＡＧレーザビーム光（λ−ＬＯ６μｒｎ
、 ビーム径１００１０Ｏ４に対して、透明体たとえば
水晶板２１の表面に凹部としての断面三角形状溝２２お
よび凸部としての断面三角形状突起２Ｊが形成されてマ
スクＪが構成される。このように構成されたマスク１を
その凹凸面をレーザビーム光５の入射側に位置させてウ
ェハ（たとえばシリコン基板）４に相対向させたときの
光学系は第３図（（転）に示すようになル、またマスク
１をその凹凸面をウェハ４側に位置させて相対向させた
ときの光学系は第３図（Ｂ）に示すようになる。
とえばＮａ：ＹＡＧレーザビーム光（λ−ＬＯ６μｒｎ
、 ビーム径１００１０Ｏ４に対して、透明体たとえば
水晶板２１の表面に凹部としての断面三角形状溝２２お
よび凸部としての断面三角形状突起２Ｊが形成されてマ
スクＪが構成される。このように構成されたマスク１を
その凹凸面をレーザビーム光５の入射側に位置させてウ
ェハ（たとえばシリコン基板）４に相対向させたときの
光学系は第３図（（転）に示すようになル、またマスク
１をその凹凸面をウェハ４側に位置させて相対向させた
ときの光学系は第３図（Ｂ）に示すようになる。
第３図から明らかなように、三角状溝２２およ、び三角
形状突起２１によｐ１人入射るレーザビーム光５に対し
反射、屈折、干渉などの現象を利用してマスク作用を呈
する。、すなわち、三角形状溝２２の部分では１．ウェ
ハ４側から見るとレーザビーム光５を入射させない機能
を呈し、三角形状突起２３の部分では、レーザビーム光
ｊを入射させて集中させる機能を呈している。
形状突起２１によｐ１人入射るレーザビーム光５に対し
反射、屈折、干渉などの現象を利用してマスク作用を呈
する。、すなわち、三角形状溝２２の部分では１．ウェ
ハ４側から見るとレーザビーム光５を入射させない機能
を呈し、三角形状突起２３の部分では、レーザビーム光
ｊを入射させて集中させる機能を呈している。
このようなマスク１の具体的な製造方法例としては、た
とえば第４図に示すように表面の結晶力位が（１０００
）、厚さが約１ｕｌの水晶（結晶）４板２４の表向に、
ホトリングラフィにより断面正三角形状に２５および断
面台形状溝２６を形成する。このときのエツチング液と
しては２弗化アンモニウムの飽和水溶液を用い、［１０
１０］面が生ずるようにエツチングを行う、また、この
ときの三角形状溝２５の大きさは、たとえば−辺の長さ
が５μｍの断面正三角形状で、商の長さは３０μｍ、ま
た台形状溝２６の底辺の長さは１０μｍ、溝の長さは３
０μｍである。
とえば第４図に示すように表面の結晶力位が（１０００
）、厚さが約１ｕｌの水晶（結晶）４板２４の表向に、
ホトリングラフィにより断面正三角形状に２５および断
面台形状溝２６を形成する。このときのエツチング液と
しては２弗化アンモニウムの飽和水溶液を用い、［１０
１０］面が生ずるようにエツチングを行う、また、この
ときの三角形状溝２５の大きさは、たとえば−辺の長さ
が５μｍの断面正三角形状で、商の長さは３０μｍ、ま
た台形状溝２６の底辺の長さは１０μｍ、溝の長さは３
０μｍである。
このように構成したマスク３を使用したレーザアｇ−）
ングの具体例について説明すると、第Ｓ図に示すように
入射するレーザビーム光５一対して凹凸面をウェハ４＠
に対向させて設ける。また、ウェハ（シリコン基板）４
表向のレーザアニーリングを行う部分には、あらかじめ
第６図に示すような長方形状の抵抗測定用パタ“−ンｊ
ａｒ、ＩＩＩ、１９を形成しておく、すなわち、この抵
抗測定用パターンｓｒ、ｓｉｔ、ｘｔｔは九とえはヒ素
イオンを加速電圧１００ ｋｅｙで注入量が３ Ｘ Ｉ
Ｑ”ｍ−”のイオン注入により形成しておくものであ
る。しかして、ウェハ４表向の抵抗測定用パターン；ｔ
ｒｙ、ｉｓ、ｘｔｔとマスク１との位置合わせを行った
のち、レーザアニーリングを行った結果は第７図に示す
通シである。第７図は、第５図において三角形状溝２５
の部分Ｘおよびこの部分Ｘと台形状溝２６の部分２との
間の凹凸のない部分Ｙの抵抗値を示したものである。す
なわち、三角形状溝２５を有する部分Ｘはレーずビーム
光５がウェハ４に入射しないので、レーザビーム光５の
パワーを変えても＃１ぼ一定な抵抗値を示し、−纏翼の
値となる。一方、溝の形成されていない部分Ｙはレーザ
ビーム光Ｉがそのｔｔ入射するので、レーダビーム光５
のパワーを大きくすると、レーずアニールの効果により
抵抗値の変化（＠下）を示し、曲線ｙの値となぁ、なお
、上述し九し−ずア翼−リンダは前述した第２図のレー
ザビ−ル装置を用いて行った亀のであみ、 ４なお
、＃記集廁例では、溝およびｇＩ！鴫の形状を１面を有
する形状にしたが、曲函など必要な温度に応じて形状は
選択でする。また、透明体の一方函のみに凹凸を形成し
た例について説明し九が、凹凸は透明体の表裏両画に形
成してもよい、ＩＦＰＫ％集積回路などの複雑なパター
ンの形成においては凹凸の形成法を容易にすゐ効果があ
る。さらに、凹凸を直線状に形成し九例について説明し
たが、溝や突起は蛇行状あるいは格子状など、必要に応
じて任意に選択で自ることは説明するまでもないことで
あり。
ングの具体例について説明すると、第Ｓ図に示すように
入射するレーザビーム光５一対して凹凸面をウェハ４＠
に対向させて設ける。また、ウェハ（シリコン基板）４
表向のレーザアニーリングを行う部分には、あらかじめ
第６図に示すような長方形状の抵抗測定用パタ“−ンｊ
ａｒ、ＩＩＩ、１９を形成しておく、すなわち、この抵
抗測定用パターンｓｒ、ｓｉｔ、ｘｔｔは九とえはヒ素
イオンを加速電圧１００ ｋｅｙで注入量が３ Ｘ Ｉ
Ｑ”ｍ−”のイオン注入により形成しておくものであ
る。しかして、ウェハ４表向の抵抗測定用パターン；ｔ
ｒｙ、ｉｓ、ｘｔｔとマスク１との位置合わせを行った
のち、レーザアニーリングを行った結果は第７図に示す
通シである。第７図は、第５図において三角形状溝２５
の部分Ｘおよびこの部分Ｘと台形状溝２６の部分２との
間の凹凸のない部分Ｙの抵抗値を示したものである。す
なわち、三角形状溝２５を有する部分Ｘはレーずビーム
光５がウェハ４に入射しないので、レーザビーム光５の
パワーを変えても＃１ぼ一定な抵抗値を示し、−纏翼の
値となる。一方、溝の形成されていない部分Ｙはレーザ
ビーム光Ｉがそのｔｔ入射するので、レーダビーム光５
のパワーを大きくすると、レーずアニールの効果により
抵抗値の変化（＠下）を示し、曲線ｙの値となぁ、なお
、上述し九し−ずア翼−リンダは前述した第２図のレー
ザビ−ル装置を用いて行った亀のであみ、 ４なお
、＃記集廁例では、溝およびｇＩ！鴫の形状を１面を有
する形状にしたが、曲函など必要な温度に応じて形状は
選択でする。また、透明体の一方函のみに凹凸を形成し
た例について説明し九が、凹凸は透明体の表裏両画に形
成してもよい、ＩＦＰＫ％集積回路などの複雑なパター
ンの形成においては凹凸の形成法を容易にすゐ効果があ
る。さらに、凹凸を直線状に形成し九例について説明し
たが、溝や突起は蛇行状あるいは格子状など、必要に応
じて任意に選択で自ることは説明するまでもないことで
あり。
以上説明したように本発明のレーザアニーリング用マス
タによれば、１１度の高い選択的ア１−￥ンダを行うこ
とがで龜、よって加熱不要な部分および加熱してはなり
ない部分のアニーリングをす為ことな（牟導体素子を製
造で亀、性能の向上中歩留夛の向上に顕著な効果が得ら
れ。
タによれば、１１度の高い選択的ア１−￥ンダを行うこ
とがで龜、よって加熱不要な部分および加熱してはなり
ない部分のアニーリングをす為ことな（牟導体素子を製
造で亀、性能の向上中歩留夛の向上に顕著な効果が得ら
れ。
しかも高出力のレーずビーム光によ為レーずアｘ −１
）／グが容易となるものである。
）／グが容易となるものである。
第１１１Ｉは従来のレーずア具−シンダｊｌｌｖスタを
説明する丸めの側面園、第３園はレーずアエｗ４装置の
概略構成１１．第３ＩＩ（４）（至）は本発明の一実施
例を説明す為丸めの側面図、第４図は第３図のマスクの
具体的な製造方法を説明すみ丸めの斜視図、第５図は第
４ｍのマスタを用いたレーザア翼−リｙ／ｌ−１１１１
する九めの側画ｌＩｓ第６閣は第１１１Ｋ）けｈｔ工＾
表函の抵抗パターｙ説ｌｌｌＷｍ、第１閣は第ｉ−によ
る選択アＪＬ −リングの特ｌ１ｌＩ［で島為。 １・・・レーデア皐−リン／Ｍｉマスク、４・・・９エ
バ（シ￥コｙ ＆ Ｉｉ ） ＊ ’−レーザビーム光
。 ２１・・・透明体、１１．ＩＩ−・三角形状溝、ｘｓ・
−・三角形状＊起、２σ・一台形状溝。 第１図 第３図
説明する丸めの側面園、第３園はレーずアエｗ４装置の
概略構成１１．第３ＩＩ（４）（至）は本発明の一実施
例を説明す為丸めの側面図、第４図は第３図のマスクの
具体的な製造方法を説明すみ丸めの斜視図、第５図は第
４ｍのマスタを用いたレーザア翼−リｙ／ｌ−１１１１
する九めの側画ｌＩｓ第６閣は第１１１Ｋ）けｈｔ工＾
表函の抵抗パターｙ説ｌｌｌＷｍ、第１閣は第ｉ−によ
る選択アＪＬ −リングの特ｌ１ｌＩ［で島為。 １・・・レーデア皐−リン／Ｍｉマスク、４・・・９エ
バ（シ￥コｙ ＆ Ｉｉ ） ＊ ’−レーザビーム光
。 ２１・・・透明体、１１．ＩＩ−・三角形状溝、ｘｓ・
−・三角形状＊起、２σ・一台形状溝。 第１図 第３図
Claims (4)
- （１） 少なくとも一面に凹凸を形成した透明体から
なることを特徴とするトイアニーリング用マスク。 - （２）透明体の表面に形成される凹凸は斜面を有する突
起または溝である特許請求の範囲第１項配置のレーザア
ニーリング用マスク。 - （３） 凹凸は三角形状＋１１または三角形状突起で
ある特許請求の範囲第１項記載のレーザアニーリング用
マスク。 - （４）透明体は水晶である％軒請求の範囲第１項記載の
レーザアニーリング用マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9884781A JPS58133A (ja) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | レ−ザアニ−リング用マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9884781A JPS58133A (ja) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | レ−ザアニ−リング用マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58133A true JPS58133A (ja) | 1983-01-05 |
Family
ID=14230629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9884781A Pending JPS58133A (ja) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | レ−ザアニ−リング用マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58133A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59132332U (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-05 | 昭和電線電纜株式会社 | 架橋ポリオレフイン絶縁電力ケ−ブル |
| US7622374B2 (en) | 2005-12-29 | 2009-11-24 | Infineon Technologies Ag | Method of fabricating an integrated circuit |
| JP2011109073A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Samsung Mobile Display Co Ltd | レーザマスク及びこれを利用した逐次的横方向結晶化方法 |
-
1981
- 1981-06-25 JP JP9884781A patent/JPS58133A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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