JPS6322453B2 - - Google Patents
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- JPS6322453B2 JPS6322453B2 JP55175642A JP17564280A JPS6322453B2 JP S6322453 B2 JPS6322453 B2 JP S6322453B2 JP 55175642 A JP55175642 A JP 55175642A JP 17564280 A JP17564280 A JP 17564280A JP S6322453 B2 JPS6322453 B2 JP S6322453B2
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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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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体基板をレーザーアニールする場
合のレーザー光の光束拡散器に関するものであ
る。
合のレーザー光の光束拡散器に関するものであ
る。
シリコン（Si）基板に半導体素子形成用不純物
をイオン注入したのち、該基板を熱処理して前記
イオン注入によつて損傷した結晶状態を回復さ
せ、又注入イオンを活性化させて半導体装置を形
成する方法は周知である。
をイオン注入したのち、該基板を熱処理して前記
イオン注入によつて損傷した結晶状態を回復さ
せ、又注入イオンを活性化させて半導体装置を形
成する方法は周知である。
従来このような熱処理を実施する方法として、
半導体素子形成用不純物が導入されたSi基板を加
熱炉内の反応管中に挿入して所定時間加熱するこ
とで熱処理を実施していた。しかし上記したよう
な方法では熱処理中に注入イオンが拡散され、浅
い拡散層が得られず、いわゆる超LSIの製作には
不向きである。又熱処理に時間がかかり過ぎるた
め半導体装置の製造工程が長くなるといつた欠点
があつた。
半導体素子形成用不純物が導入されたSi基板を加
熱炉内の反応管中に挿入して所定時間加熱するこ
とで熱処理を実施していた。しかし上記したよう
な方法では熱処理中に注入イオンが拡散され、浅
い拡散層が得られず、いわゆる超LSIの製作には
不向きである。又熱処理に時間がかかり過ぎるた
め半導体装置の製造工程が長くなるといつた欠点
があつた。
そこで最近このような注入イオンの活性化並び
にイオン注入後のSi基板の損傷を回復させる方法
として、イオン注入したSi基板の箇処へレーザー
光を照射して加熱して注入イオンの活性化並びに
イオン注入した箇処のSi基板の損傷の回復を行な
ういわゆるレーザーアニール法が用いられてい
る。
にイオン注入後のSi基板の損傷を回復させる方法
として、イオン注入したSi基板の箇処へレーザー
光を照射して加熱して注入イオンの活性化並びに
イオン注入した箇処のSi基板の損傷の回復を行な
ういわゆるレーザーアニール法が用いられてい
る。
ところで前記したレーザー光を直接Si基板に照
射した場合、基板が損傷をうけることが多いの
で、前記Si基板とレーザー光源の間に照射された
レーザー光線を分散させ均一な強さで基板表面に
照射するような光束拡散器が用いられている。
射した場合、基板が損傷をうけることが多いの
で、前記Si基板とレーザー光源の間に照射された
レーザー光線を分散させ均一な強さで基板表面に
照射するような光束拡散器が用いられている。
しかし前述した光束拡散器において半導体素子
形成用チツプにのみ面積を絞つてレーザー光を照
射し得るような適当な光束拡散器は存在しなかつ
た。
形成用チツプにのみ面積を絞つてレーザー光を照
射し得るような適当な光束拡散器は存在しなかつ
た。
上記問題点を解決する本発明の光束拡散器は、
半導体素子形成用不純物を導入した半導体基板と
レーザー光源との間に介在させ、前記レーザー光
源より照射したレーザー光線の光束を拡散させて
照射させる光束拡散器において、前記レーザー光
線の入射端部の断面を円形にかつ粗面状に形成す
るとともに、前記レーザー光線の出射端部の断面
をレーザー光線の照射すべき半導体チツプの形状
に対応した方形状にかつ鏡面状に形成し、前記レ
ーザー光線の入射端部と出射端部の間の前記光束
拡散器の側面を鏡面状に形成したことを特徴とす
るものである。
半導体素子形成用不純物を導入した半導体基板と
レーザー光源との間に介在させ、前記レーザー光
源より照射したレーザー光線の光束を拡散させて
照射させる光束拡散器において、前記レーザー光
線の入射端部の断面を円形にかつ粗面状に形成す
るとともに、前記レーザー光線の出射端部の断面
をレーザー光線の照射すべき半導体チツプの形状
に対応した方形状にかつ鏡面状に形成し、前記レ
ーザー光線の入射端部と出射端部の間の前記光束
拡散器の側面を鏡面状に形成したことを特徴とす
るものである。
以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の光束拡散器の模式図で第２図
は前記光束拡散器を用いて半導体素子を形成する
Si基板上にレーザー光を照射させる場合に説明図
である。
は前記光束拡散器を用いて半導体素子を形成する
Si基板上にレーザー光を照射させる場合に説明図
である。
第１図に示すように本発明の光束拡散器はロツ
ド状の石英棒を加工したもので、該光束拡散器１
のレーザー光の入射端部２はレーザー光のビーム
径例えば10mmφよりも大きくしておきレーザー光
の出射端部３は半導体素子形成用のチツプの形状
（例えば５mm角の方形）に一致させるように成形
している。また前記入射端部は粗い粒子のアルミ
ナ（Al2o3）等で研磨して粗面状を呈しており出
射端部は前記研磨材のAl2o3の粒子を微細にして
鏡面状を呈するように仕上げている。また前記光
束拡散器の側面４は前記微細なAl2o3で研磨して
鏡面状を呈するように仕上げている。このような
光束拡散器を用いて半導体素子形成用不純物の硼
素(B)がイオン注入されたSi基板にレーザー光を照
射する場合の例を第２図に示す。図示するように
半導体チツプを形成するためにスクライブライン
１１が形成されたSi基板１２上で、該スクライブ
ラインで構成される半導体チツプ１３に光束拡散
器１の出射端部を対向させる。その後波長
0.69μmのルビーレーザーを用いて2J／cm2のエネ
ルギー密度のレーザー光を光束拡散器１の入射端
部２より導入する。このようにして導入されたレ
ーザー光は光束拡散器の入射端部の粗面によつて
入射光は散乱され、該散乱光が鏡面状の円柱状側
面４によつて全反射されて均質化された後、その
断面がレーザアニールすべき半導体チツプに一致
した方形状の出射端部３に到達するようになる。
ド状の石英棒を加工したもので、該光束拡散器１
のレーザー光の入射端部２はレーザー光のビーム
径例えば10mmφよりも大きくしておきレーザー光
の出射端部３は半導体素子形成用のチツプの形状
（例えば５mm角の方形）に一致させるように成形
している。また前記入射端部は粗い粒子のアルミ
ナ（Al2o3）等で研磨して粗面状を呈しており出
射端部は前記研磨材のAl2o3の粒子を微細にして
鏡面状を呈するように仕上げている。また前記光
束拡散器の側面４は前記微細なAl2o3で研磨して
鏡面状を呈するように仕上げている。このような
光束拡散器を用いて半導体素子形成用不純物の硼
素(B)がイオン注入されたSi基板にレーザー光を照
射する場合の例を第２図に示す。図示するように
半導体チツプを形成するためにスクライブライン
１１が形成されたSi基板１２上で、該スクライブ
ラインで構成される半導体チツプ１３に光束拡散
器１の出射端部を対向させる。その後波長
0.69μmのルビーレーザーを用いて2J／cm2のエネ
ルギー密度のレーザー光を光束拡散器１の入射端
部２より導入する。このようにして導入されたレ
ーザー光は光束拡散器の入射端部の粗面によつて
入射光は散乱され、該散乱光が鏡面状の円柱状側
面４によつて全反射されて均質化された後、その
断面がレーザアニールすべき半導体チツプに一致
した方形状の出射端部３に到達するようになる。
このようにすればレーザー照射を必要とする所
望の箇処のみ容易にレーザー照射でき照射された
レーザー光で半導体チツプが均一に加熱されるの
で半導体装置製造の歩留も向上し製造に要する工
程が大巾に短縮できる利点を生じる。
望の箇処のみ容易にレーザー照射でき照射された
レーザー光で半導体チツプが均一に加熱されるの
で半導体装置製造の歩留も向上し製造に要する工
程が大巾に短縮できる利点を生じる。
また以上述べた光束拡散器が途中で折れ曲つた
形状を有していてもよい。また前記光束拡散器の
側面が粗面状でその上にアルミニウム（Al）ま
たは銀（Ag）等の金属膜を蒸着して形成しても
よいし、更に該光束拡散器の材料の石英棒の内部
に気泡を核とした結晶核を形成してレーザー光を
散乱させやすくしてもよい。更に前記石英棒の替
りに屈折率値が大きいガラス芯の周囲に屈折率値
の小さいガラス層を被覆してなる光伝送用ガラス
フアイバを用いてもよい。
形状を有していてもよい。また前記光束拡散器の
側面が粗面状でその上にアルミニウム（Al）ま
たは銀（Ag）等の金属膜を蒸着して形成しても
よいし、更に該光束拡散器の材料の石英棒の内部
に気泡を核とした結晶核を形成してレーザー光を
散乱させやすくしてもよい。更に前記石英棒の替
りに屈折率値が大きいガラス芯の周囲に屈折率値
の小さいガラス層を被覆してなる光伝送用ガラス
フアイバを用いてもよい。
第１図は本発明の光束拡散器で、第２図は前記
光束拡散器を用いて半導体チツプ上にレーザー照
射をする場合の状態を示す図である。 図において１は光束拡散器、２は入射端部、３
は出射端部、４は側面、１１はスクライブライ
ン、１２はSi基板、１３は半導体チツプを示す。
光束拡散器を用いて半導体チツプ上にレーザー照
射をする場合の状態を示す図である。 図において１は光束拡散器、２は入射端部、３
は出射端部、４は側面、１１はスクライブライ
ン、１２はSi基板、１３は半導体チツプを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体素子形成用不純物を導入した半導体基
板とレーザー光源との間に介在させ、前記レーザ
ー光源より照射したレーザー光線の光束を拡散さ
せて照射させる光束拡散器において、 前記レーザー光線の入射端部の断面を円形にか
つ粗面状に形成するとともに、前記レーザー光線
の出射端部の断面をレーザー光線の照射すべき半
導体チツプの形状に対応した方形状にかつ鏡面状
に形成し、前記レーザー光線の入射端部と出射端
部の間の側面を鏡面状に形成したことを特徴とす
る光束拡散器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17564280A JPS5799747A (en) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Light beam diffusor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17564280A JPS5799747A (en) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Light beam diffusor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5799747A JPS5799747A (en) | 1982-06-21 |
| JPS6322453B2 true JPS6322453B2 (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=15999648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17564280A Granted JPS5799747A (en) | 1980-12-12 | 1980-12-12 | Light beam diffusor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5799747A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363168A (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540183A (en) * | 1993-03-16 | 1996-07-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Zone-melting recrystallization of semiconductor materials |
| US7438468B2 (en) | 2004-11-12 | 2008-10-21 | Applied Materials, Inc. | Multiple band pass filtering for pyrometry in laser based annealing systems |
| US7422988B2 (en) | 2004-11-12 | 2008-09-09 | Applied Materials, Inc. | Rapid detection of imminent failure in laser thermal processing of a substrate |
| US7129440B2 (en) | 2004-11-12 | 2006-10-31 | Applied Materials, Inc. | Single axis light pipe for homogenizing slow axis of illumination systems based on laser diodes |
| US7910499B2 (en) | 2004-11-12 | 2011-03-22 | Applied Materials, Inc. | Autofocus for high power laser diode based annealing system |
| US7135392B1 (en) | 2005-07-20 | 2006-11-14 | Applied Materials, Inc. | Thermal flux laser annealing for ion implantation of semiconductor P-N junctions |
| US7674999B2 (en) | 2006-08-23 | 2010-03-09 | Applied Materials, Inc. | Fast axis beam profile shaping by collimation lenslets for high power laser diode based annealing system |
| US7659187B2 (en) | 2006-11-03 | 2010-02-09 | Applied Materials, Inc. | Method of forming PN junctions including a post-ion implant dynamic surface anneal process with minimum interface trap density at the gate insulator-silicon interface |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830875A (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-23 | ||
| JPS5571147A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-29 | Kraftwerk Union Ag | Rotary electric machine rotor cooler |
| JPS5577147A (en) * | 1978-11-24 | 1980-06-10 | Nat Res Dev | Laser light beam diffusing unit for tempering |
-
1980
- 1980-12-12 JP JP17564280A patent/JPS5799747A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830875A (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-23 | ||
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363168A (ja) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP4589606B2 (ja) * | 2003-06-02 | 2010-12-01 | 住友重機械工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5799747A (en) | 1982-06-21 |
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