KR20150115008A - 레이저 어닐링 장치, 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

레이저 어닐링 장치, 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150115008A
KR20150115008A KR1020157024130A KR20157024130A KR20150115008A KR 20150115008 A KR20150115008 A KR 20150115008A KR 1020157024130 A KR1020157024130 A KR 1020157024130A KR 20157024130 A KR20157024130 A KR 20157024130A KR 20150115008 A KR20150115008 A KR 20150115008A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heated
irradiation
irradiation region
irradiation area
scanned
Prior art date
Application number
KR1020157024130A
Other languages
English (en)
Inventor
가즈노리 가나다
다다하루 미나토
유스케 가와세
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20150115008A publication Critical patent/KR20150115008A/ko

Links

Images

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
    • B23K26/0081—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073—Shaping the laser spot
    • B23K26/0732—Shaping the laser spot into a rectangular shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • 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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66234—Bipolar junction transistors [BJT]
    • H01L29/66325—Bipolar junction transistors [BJT] controlled by field-effect, e.g. insulated gate bipolar transistors [IGBT]
    • H01L29/66333—Vertical insulated gate bipolar transistors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

본원의 발명과 관련되는 레이저 어닐링 장치는, 피가열물을 탑재하는 스테이지와, 제 1 연속 레이저 광을 방사하는 제 1 레이저 소자와, 그 제 1 연속 레이저 광을 그 피가열물에 유도하여, 그 피가열물에 제 1 조사 영역을 형성하는 제 1 광학계와, 그 제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 제 2 연속 레이저 광을 방사하는 제 2 레이저 소자와, 그 제 2 연속 레이저 광을 그 피가열물에 유도하여, 그 피가열물에 제 2 조사 영역을 형성하는 제 2 광학계와, 그 피가열물의 각 부분에 대하여 그 제 2 조사 영역이 주사되기 전에 그 제 1 조사 영역의 적어도 일부가 주사되도록, 그 제 1 조사 영역과 그 제 2 조사 영역을 주사시키는 시스템 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 어닐링 장치, 반도체 장치의 제조 방법{LASER ANNEALING DEVICE, AND METHOD OF PRODUCING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 예컨대, 기판에 도입한 불순물의 확산 및 활성화에 이용되는 레이저 어닐링 장치, 및 그 레이저 어닐링 장치를 이용한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 기판에 이온 주입 등에 의해 도입한 불순물을 확산 및 활성화시키기 위해, 반도체 기판에 레이저 어닐링을 실시하는 일이 있다. 특허 문헌 1에는, 펄스 레이저 광을 방사하는 펄스 발진 레이저 소자와, 어닐링을 어시스트하는 근적외 레이저 광을 방사하는 연속(또는 불연속) 발진 레이저 소자를 갖는 레이저 어닐링 장치가 개시되어 있다. 이 레이저 어닐링 장치는, 근적외 레이저 광 조사에 의해 기판 표면 온도가 정상 상태(steady state)에 도달한 후에 펄스 레이저 광을 조사한다. 이것에 의해 광 침입 길이와 열 확산 길이를 충분히 확보하여 기판의 깊이에 있는 불순물을 활성화시킨다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2011-119297호 공보
(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 2009-302214호 공보
(특허 문헌 3) 국제 공개 WO2007/015388호 공보
레이저 어닐링 처리는, 레이저 광의 조사 영역을 고속으로 주사하면서, 피가열물을 충분히 가열하는 것이 바람직하다. 그러나, 특허 문헌 1에 개시된 기술에서는 펄스 레이저 광을 이용하여 피가열물을 가열하므로, 조사 영역을 고속 주사하면 가열되지 않는 부분이 생기는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이고, 조사 영역을 고속 주사하면서, 피가열물을 충분히 가열할 수 있는 레이저 어닐링 장치, 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원의 발명과 관련되는 레이저 어닐링 장치는, 피가열물을 탑재하는 스테이지와, 제 1 연속 레이저 광을 방사하는 제 1 레이저 소자와, 상기 제 1 연속 레이저 광을 상기 피가열물에 유도하여, 상기 피가열물에 제 1 조사 영역을 형성하는 제 1 광학계와, 상기 제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 제 2 연속 레이저 광을 방사하는 제 2 레이저 소자와, 상기 제 2 연속 레이저 광을 상기 피가열물에 유도하여, 상기 피가열물에 제 2 조사 영역을 형성하는 제 2 광학계와, 상기 피가열물의 각 부분에 대하여 상기 제 2 조사 영역이 주사되기 전에 상기 제 1 조사 영역의 적어도 일부가 주사되도록, 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시키는 시스템 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다.
본원의 발명과 관련되는 반도체 장치의 제조 방법은, 피가열물에 제 1 연속 레이저 광을 조사하여 상기 제 1 연속 레이저 광이 조사된 영역인 제 1 조사 영역을 형성함과 아울러, 상기 피가열물에 상기 제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 제 2 연속 레이저 광을 조사하여 상기 제 2 연속 레이저 광이 조사된 영역인 제 2 조사 영역을 형성하고, 상기 피가열물의 각 부분에 대하여 상기 제 2 조사 영역이 주사되기 전에 상기 제 1 조사 영역의 적어도 일부가 주사되도록, 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 그 외의 특징은 이하에 분명히 한다.
본 발명에 의하면, 연속 레이저 광의 이용 및 예비 가열의 실시에 의해, 조사 영역을 고속 주사하면서, 피가열물을 충분히 가열할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1과 관련되는 레이저 어닐링 장치의 정면도이다.
도 2는 피가열물의 일부 단면도이다.
도 3은 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역의 주사 방법을 나타내는 평면도이다.
도 4는 피가열물의 온도 변화 및 흡수 계수의 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 어닐링 처리 중의 피가열물 깊이 방향의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 6은 조사 범위의 주사 속도 의존을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1과 관련되는 반도체 장치의 제조 방법을 이용한 경우의 피가열물의 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 8은 펄스 레이저 광을 이용한 경우의 피가열물의 온도 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 주사 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 주사 방법의 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 메모리의 단면도이다.
도 12는 레이저 소자의 예를 나타내는 표이다.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 2와 관련되는 레이저 어닐링 장치의 정면도이다.
도 14는 제 1 조사 영역, 제 2 조사 영역, 및 제 3 조사 영역의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 실시의 형태 3과 관련되는 제 1 조사 영역, 제 2 조사 영역, 및 제 3 조사 영역을 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 3과 관련되는 레이저 어닐링 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 17은 본 발명의 실시의 형태 4와 관련되는 제 1 조사 영역, 제 2 조사 영역, 및 제 3 조사 영역을 나타내는 평면도이다.
도 18은 실시의 형태 4와 관련되는 레이저 어닐링 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 19는 실시의 형태 4와 관련되는 레이저 어닐링 장치의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 20은 도 18의 경우의 피가열물의 온도 변화 및 흡수 계수의 변화를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 18의 경우의 피가열물 깊이 방향의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시의 형태 5와 관련되는 제 1 조사 영역 및 제 2 조사 영역을 나타내는 평면도이다.
도 23은 본 발명의 실시의 형태 5와 관련되는 레이저 어닐링 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 24는 본 발명의 실시의 형태 6과 관련되는 레이저 어닐링 장치의 정면도이다.
도 25는 본 발명의 실시의 형태 6과 관련되는 제 1 조사 영역, 제 2 조사 영역, 및 제 4 조사 영역을 나타내는 평면도이다.
도 26은 제 1 조사 영역, 제 2 조사 영역, 및 제 4 조사 영역의 주사에 의한 피가열물의 온도 변화 및 흡수 계수의 변화를 나타내는 도면이다.
도 27은 피가열물 깊이 방향의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 실시의 형태 6과 관련되는 어닐링 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다.
본 발명의 실시의 형태와 관련되는 레이저 어닐링 장치, 및 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명의 반복을 생략하는 경우가 있다.
실시의 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1과 관련되는 레이저 어닐링 장치의 정면도이다. 이 레이저 어닐링 장치는 피가열물을 탑재하는 스테이지(10)를 구비하고 있다. 스테이지(10)에는 스테이지 컨트롤러(12)가 접속되어 있다. 스테이지 컨트롤러(12)에는 시스템 컨트롤러(14)가 접속되어 있다. 스테이지 컨트롤러(12)는 시스템 컨트롤러(14)로부터의 지령을 받아 스테이지(10)의 위치를 변화시킨다.
시스템 컨트롤러(14)에는, 제 1 직류 전원(16a)과 제 2 직류 전원(16b)이 접속되어 있다. 시스템 컨트롤러(14)는 제 1 직류 전원(16a)과 제 2 직류 전원(16b)의 온 오프를 제어한다. 제 1 직류 전원(16a)에는 제 1 레이저 소자(18a)가 접속되어 있다. 제 1 레이저 소자(18a)는, 제 1 직류 전원(16a)으로부터 직류 전압의 공급을 받아 제 1 연속 레이저 광을 방사한다. 제 1 연속 레이저 광의 파장은 예컨대 808㎚이다. 제 1 연속 레이저 광이 닿는 장소에 제 1 광학계(20a)가 형성되어 있다. 제 1 광학계(20a)는 제 1 연속 레이저 광을 피가열물에 유도하여 피가열물에 제 1 조사 영역을 형성한다. 제 1 조사 영역이란 피가열물 중 제 1 연속 레이저 광이 조사된 영역이다.
제 2 직류 전원(16b)에는 제 2 레이저 소자(18b)가 접속되어 있다. 제 2 레이저 소자(18b)는, 제 2 직류 전원(16b)으로부터 직류 전압의 공급을 받아 제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 제 2 연속 레이저 광을 방사한다. 제 2 연속 레이저 광의 파장은 예컨대 532㎚이다. 제 2 연속 레이저 광이 닿는 장소에 제 2 광학계(20b)가 형성되어 있다. 제 2 광학계(20b)는 제 2 연속 레이저 광을 피가열물에 유도하여 피가열물에 제 2 조사 영역을 형성한다. 제 2 조사 영역이란 피가열물 중 제 2 연속 레이저 광이 조사된 영역이다.
도 2는 피가열물(50)의 일부 단면도이다. 피가열물(50)은 펀치스루형(punch-through type) IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 형성되어 있다. 피가열물(50)의 제조 프로세스를 간단하게 설명한다. 우선, N형 반도체 기판(52)의 상면측에, P+ 확산층(54), N+ 확산층(56), 산화막(58)으로 덮인 게이트 전극(60), 및 이미터 전극(62)을 형성한다. 이미터 전극(62)에는 예컨대 알루미늄을 이용한다. 그 다음에, 반도체 기판(52)의 두께가 예컨대 100㎛가 되도록 반도체 기판(52)의 하면측을 연삭한다. 그 다음에, 이온 주입 등으로 반도체 기판(52)의 하면측에 N+ 버퍼층(64)의 불순물과 P+ 콜렉터층(66)의 불순물을 주입한다.
본 발명의 실시의 형태 1과 관련되는 반도체 장치의 제조 방법에서는, 레이저 어닐링 장치를 이용하여 피가열물(50)의 하면측의 불순물을 확산 및 활성화시킨다. 도 3은 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역의 주사 방법을 나타내는 평면도이다. 우선 스테이지(10)의 위에 피가열물(50)을 탑재한다. 도 3에서는 피가열물(50)의 콜렉터층(66)이 표면에 나타나고 있다. 그 후, 제 1 조사 영역(100)과 제 2 조사 영역(102)을 화살표 방향으로 주사한다. 이 주사는, 시스템 컨트롤러(14)로부터 지령을 받은 스테이지 컨트롤러(12)가 스테이지(10)를 이동시키는 것에 의해 실현한다.
제 1 조사 영역(100)과 제 2 조사 영역(102)은, 피가열물(50)의 각 부분에 대하여 제 2 조사 영역(102)이 주사되기 전에 제 1 조사 영역(100)의 적어도 일부가 주사되도록 주사시킨다. 또, 제 1 조사 영역(100)의 주사 방향의 폭, 제 2 조사 영역(102)의 주사 방향의 폭은, 예컨대 각각 100㎛, 50㎛이지만 특별히 이들로 한정되지 않는다.
시스템 컨트롤러(14)는, 제 1 조사 영역(100)과 제 2 조사 영역(102)의 주사 속도가 50~1000[m/min]이 되도록 제 1 조사 영역(100)과 제 2 조사 영역(102)을 주사시킨다. 또, 스테이지(10)를 이동시키는 것이 아니라, 시스템 컨트롤러(14)에 의해 제 1 광학계(20a)와 제 2 광학계(20b)를 이동시키는 것에 의해 제 1 조사 영역(100)과 제 2 조사 영역(102)을 주사시키더라도 좋다.
도 4는 피가열물의 온도 변화 및 흡수 계수의 변화를 나타내는 도면이다. 온도 및 흡수 계수의 측정점은 예컨대 도 3의 P1로 나타내는 장소이다. 측정점의 바로 위를 제 1 조사 영역이 주사하고 있는 시간은 「제 1 연속 레이저 광」으로 나타내고, 측정점의 바로 위를 제 2 조사 영역이 주사하고 있는 시간은 「제 2 연속 레이저 광」으로 나타내고 있다. 제 1 조사 영역이 주사되면 피가열물의 흡수 계수가 높아진다. 그리고, 피가열물의 흡수 계수가 높아진 장소를 제 2 조사 영역이 주사하므로, 제 2 조사 영역만을 주사한 경우와 비교하여 측정점의 도달 온도를 높게 할 수 있다.
도 5는 어닐링 처리 중의 피가열물 깊이 방향의 온도 분포를 나타내는 도면이다. 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시킨 경우, 제 2 조사 영역만을 주사시킨 경우보다 고온으로 어닐링할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 실시의 형태 1과 관련되는 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 제 1 연속 레이저 광과 제 2 연속 레이저 광을 이용하므로, 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역의 주사 속도를 높일 수 있다. 도 6은 조사 범위의 주사 속도 의존을 나타내는 도면이다. 연속 레이저 광을 이용하면 주사 속도를 올려도 조사 누락(application omission)은 없지만, 펄스 레이저 광을 이용하면 주사 속도를 올리면 조사 누락이 생긴다. 연속 레이저 광을 이용하는 것에 의해 조사 누락 없이 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역의 주사 속도를 높일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1과 관련되는 반도체 장치의 제조 방법을 이용한 경우의 피가열물의 온도 변화를 나타내는 도면이다. 측정점은 예컨대 도 3의 P1로 나타내는 장소이다. 측정점의 온도가 최대가 되는 시각은 제 2 조사 영역이 측정점을 주사하는 시각이다. 이 시각의 앞은 제 2 조사 영역이 평면에서 볼 때 주로 측정점의 위쪽을 주사하고 있고, 이 시각보다 뒤는 제 2 조사 영역이 평면에서 볼 때 주로 측정점의 아래쪽을 주사하고 있다. 주사 속도는 400[m/min]이다. 온도 피크가 올라가서 다음의 온도 피크가 나타나기 직전까지는 거의 상온으로 돌아오고 있으므로, 피측정물은 가열 후 신속하게 방열되어 열이 거의 축적되어 있지 않다. 그 때문에, 피가열물의 상면 온도는 낮은 값을 유지하고 있다.
도 8은 펄스 레이저 광을 이용한 경우의 피가열물의 온도 변화를 나타내는 도면이다. 피가열물에 조사 불균일이 생기지 않도록, 연속 광을 이용한 경우보다 조사 영역의 주사 속도를 느리게 하고 있다. 주사 속도는 4.2[m/min]이다. 온도 피크가 올라가서 다음의 온도 피크가 나타나기 직전까지 상온으로 돌아오지 않으므로 피가열물은 열이 축적되어 있다. 그 때문에, 피가열물의 상면 온도는 높은 값으로 되어 있다.
이와 같이, 연속 레이저 광을 이용하는 것에 의해 조사 불균일 없이 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 고속 주사시키는 것이 가능하게 된다. 그리고, 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 고속 주사하는 것에 의해 하면의 온도를 충분히 높게 하여 버퍼층(64)과 콜렉터층(66)의 불순물을 확산 및 활성화시키면서, 상면의 온도 상승을 억제할 수 있다. 상면의 온도를 낮게 유지하는 것에 의해, 기판 상면측의 확산층 등에 변화를 주지 않고, 또한 알루미늄으로 형성된 이미터 전극(62)의 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시의 형태 1과 관련되는 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 피가열물의 각 부분에 대하여 제 1 조사 영역의 주사에 의해 (제 2 연속 레이저 광에 대한) 흡수 계수를 높인 후에 제 2 조사 영역을 주사한다. 따라서, 제 2 조사 영역만을 주사한 경우와 비교하여 고온의 어닐링 처리가 가능하게 된다. 본 발명의 실시의 형태 1에서는 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역의 주사를 고속화하므로 피가열물을 고온으로 하는 것이 어렵다. 그래서, 제 1 조사 영역에 의한 예비 가열에 의해 피가열물의 흡수 계수를 높여 두는 것이 중요해진다.
시스템 컨트롤러(14)에 의해, 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시킨 영역의 1/2~2/3의 부분에 재차 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시키더라도 좋다. 도 9는 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시킨 영역의 1/2의 부분에 재차 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시키는 것을 나타내는 평면도이다. 도 10은 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시킨 영역의 2/3의 부분에 재차 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시키는 것을 나타내는 평면도이다. 이와 같이 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사한 부분의 일부를 재차 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역으로 주사하면, 피가열물에 누락 없이 레이저 광을 조사할 수 있으므로 피가열물의 하면을 균일하게 가열할 수 있다.
시스템 컨트롤러(14)에 의해, 이미 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시킨 영역과 겹치지 않고 또한 이 영역과 극간이 없도록 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시키더라도 좋다. 이 경우, 피가열물 전체를 주사하기 위한 주사 거리를 짧게 할 수 있으므로 단시간에 처리할 수 있다.
본 발명의 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법은, 상면과 하면에 확산층이 형성된 피가열물의 어느 한쪽의 면의 어닐링에 이용하는 것이 바람직하다. 상면과 하면에 확산층이 형성되어 하면측에 열처리를 실시하는 피가열물로서는, IGBT, MOSFET, 또는 다이오드 등이 있다.
그렇지만 상면 또는 하면의 한쪽에만 확산층이 형성되어 있는 피가열물을 가열 대상으로 하더라도 좋다. 상면에만 확산층이 있는 피가열물로서는, 메모리, 마이크로컴퓨터, 또는 파워 디스크리트(power discrete) 등이 있다. 도 11은 메모리의 단면도이다. 메모리의 제조 프로세스를 간단하게 설명한다. 우선, 반도체 기판(150)의 상면에 웰 확산층(152), 소자 분리(154), 게이트 전극(156)을 형성한다. 그 다음에, 소스 드레인의 확산층(158)이 되는 불순물을 이온 주입 등에 의해 반도체 기판(150)에 도입한다.
그리고, 본 발명의 실시의 형태 1과 관련되는 레이저 어닐링 장치에 의해 반도체 기판(150)의 상면을 가열하고 소스 드레인의 확산층(158)이 되는 불순물을 확산 및 활성화시킨다. 레이저 어닐링 후는, 알루미늄 등에 의한 메탈 배선을 형성하고, 반도체 장치의 용도에 따라 웨이퍼 이면측을 연삭한다. 또, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서 피가열물의 재료는, 예컨대 Si, SiC, 또는 GaN이지만 특별히 이들로 한정되지 않는다.
그런데, 반도체 장치(피가열물)를 미세화하기 위해 소스 드레인의 확산층을 얕게 형성하는 일이 있다. 본 실시 형태의 실시의 형태 1과 관련되는 레이저 어닐링 장치에 의하면 단시간에 고온의 어닐링 처리를 할 수 있으므로, 불순물의 확산을 억제하여 얕은 확산층을 얻을 수 있다.
제 1 연속 레이저 광과 제 2 연속 레이저 광의 파장은, 제 1 연속 레이저 광의 파장이 제 2 연속 레이저 광의 파장보다 크기만 하면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 도 12에 나타내는 각 레이저 소자를 적절히 선택할 수 있다.
제 1 연속 레이저 광과 제 2 연속 레이저 광은, 피가열물에 대하여 수직으로 입사시키더라도 좋고 비스듬하게 입사시키더라도 좋다. 또한, 이 입사각을 조금씩 변화시키는 것에 의해, 제 1 조사 영역과 제 2 조사 영역을 주사시키더라도 좋다. 또, 이들의 변형은 이후의 실시의 형태와 관련되는 레이저 어닐링 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에도 응용할 수 있다.
실시의 형태 2.
본 발명의 실시의 형태 2와 관련되는 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법은 실시의 형태 1과의 일치점이 많으므로, 실시의 형태 1과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 13은 본 발명의 실시의 형태 2와 관련되는 레이저 어닐링 장치의 정면도이다. 이 레이저 어닐링 장치는 시스템 컨트롤러(14)에 접속된 제 3 직류 전원(16c)을 구비하고 있다.
제 3 직류 전원(16c)에는 제 3 레이저 소자(18c)가 접속되어 있다. 제 3 레이저 소자(18c)는 제 3 직류 전원(16c)으로부터 직류 전압의 공급을 받아 제 2 연속 레이저 광보다 파장이 긴 제 3 연속 레이저 광을 방사한다. 제 3 광학계(20c)는, 제 3 연속 레이저 광을 피가열물에 유도하여 피가열물에 제 3 조사 영역을 형성한다. 제 3 조사 영역이란 피가열물 중 제 3 연속 레이저 광이 조사된 영역이다.
도 14는 제 1 조사 영역(100), 제 2 조사 영역(102), 및 제 3 조사 영역(200)의 배치를 나타내는 평면도이다. 시스템 컨트롤러(14)는, 피가열물의 각 부분에 대하여 제 2 조사 영역(102)이 주사된 후에 제 3 조사 영역(200)이 주사되도록, 제 3 조사 영역(200)을 주사시킨다.
제 2 조사 영역(102)의 주사 또는 그 이전의 공정이 원인으로 피가열물에 결정 결함 등의 데미지가 생기는 경우가 있다. 제 3 조사 영역(200)을 제 2 조사 영역(102)의 뒤에 주사하는 것에 의해, 해당 데미지의 회복이 가능하게 된다. 이와 같이, 레이저 어닐링 처리에 있어서의 최후의 가열을 비교적 파장이 긴 레이저 광으로 실시하는 것에 의해 피가열물의 데미지를 회복시킨다. 이 효과를 얻기 위해서는 레이저 광은 연속 광으로 한정되지 않고, 펄스 광이더라도 좋다. 이후의 실시의 형태에서도 동일하다.
실시의 형태 3.
본 발명의 실시의 형태 3과 관련되는 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법은 실시의 형태 2와의 일치점이 많으므로, 실시의 형태 2와의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 15는 본 발명의 실시의 형태 3과 관련되는 제 1 조사 영역(100), 제 2 조사 영역(102), 및 제 3 조사 영역(200)을 나타내는 평면도이다. 제 1 조사 영역(100)의 일부와 제 2 조사 영역(102)의 일부가 겹친 중복 영역(300)이 형성되어 있다. 제 2 조사 영역(102)의 일부와 제 3 조사 영역(200)의 일부가 겹친 중복 영역(302)이 형성되어 있다.
중복 영역(300, 302)은, 제 1 레이저 소자(18a), 제 1 광학계(20a), 제 2 레이저 소자(18b), 제 2 광학계(20b), 제 3 레이저 소자(18c), 및 제 3 광학계(20c)의 상대 위치의 조정에 의해 형성한다. 구체적으로는, 제 1 레이저 소자(18a)와 제 2 레이저 소자(18b)의 간격을 짧게 하거나, 제 1 광학계(20a), 및 제 2 광학계(20b)의 초점 거리를 조정하거나 하여 중복 영역(300)을 형성한다. 중복 영역(302)도 마찬가지이다. 중복 영역(300, 302)이 형성되어 있으므로, 실시의 형태 2의 경우와 비교하여 주사 방향의 폭을 짧게 할 수 있다. 따라서 레이저 어닐링에 요하는 시간을 짧게 할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 3과 관련되는 레이저 어닐링 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다. 피가열물의 데미지 회복이 불필요한 경우는, 도 16에 나타내는 바와 같이 제 3 조사 영역을 생략하더라도 좋다.
실시의 형태 4.
본 발명의 실시의 형태 4와 관련되는 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법은 실시의 형태 3과의 일치점이 많으므로, 실시의 형태 3과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 17은 본 발명의 실시의 형태 4와 관련되는 제 1 조사 영역(100), 제 2 조사 영역(102), 및 제 3 조사 영역(200)을 나타내는 평면도이다. 제 2 조사 영역(102)의 주사 방향의 폭은 제 1 조사 영역(100)의 주사 방향의 폭보다 길다. 그 때문에, 파장이 짧은 제 2 연속 레이저 광에 의한 가열 시간을 길게 할 수 있으므로 피가열물의 깊게까지 고온으로 가열할 수 있다.
도 18은 실시의 형태 4와 관련되는 레이저 어닐링 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다. 이 변형예와 같이, 피가열물의 데미지 회복을 위한 제 3 조사 영역을 생략할 수 있다. 도 19는 실시의 형태 4와 관련되는 레이저 어닐링 장치의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다. 이 변형예와 같이, 제 3 조사 영역을 생략하면서 제 1 조사 영역(100)의 일부와 제 2 조사 영역(102)의 일부를 겹치더라도 좋다. 도 20은 도 18의 경우의 피가열물의 온도 변화 및 흡수 계수의 변화를 나타내는 도면이다. 제 2 연속 레이저 광에 의한 가열 시간을 길게 하는 것에 의해 측정점의 도달 온도를 높게 할 수 있다. 도 21은 도 18의 경우의 피가열물 깊이 방향의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
실시의 형태 5.
본 발명의 실시의 형태 5와 관련되는 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법은 실시의 형태 1과의 일치점이 많으므로, 실시의 형태 1과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 22는 본 발명의 실시의 형태 5와 관련되는 제 1 조사 영역(100), 및 제 2 조사 영역(102)을 나타내는 평면도이다. 제 1 조사 영역(100)의 주사 방향의 폭은 제 2 조사 영역(102)의 주사 방향의 폭보다 길다. 이것에 의해, 제 1 조사 영역(100)에 의한 피가열물의 흡수 계수를 안정적으로 상승시킬 수 있다. 또한, 제 1 조사 영역(100)의 일부는, 제 2 조사 영역(102)보다 주사 방향 후방으로 확대된다. 따라서 피가열물의 데미지 회복도 할 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시의 형태 5와 관련되는 레이저 어닐링 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다. 제 1 조사 영역(100)의 주사 방향의 폭을 제 2 조사 영역(102)의 주사 방향의 폭보다 길게 하는 것에 의해, 충분한 예비 가열, 및 피가열물의 데미지 회복을 할 수 있다.
실시의 형태 6.
본 발명의 실시의 형태 6과 관련되는 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법은 실시의 형태 1과의 일치점이 많으므로, 실시의 형태 1과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 24는 본 발명의 실시의 형태 6과 관련되는 레이저 어닐링 장치의 정면도이다. 시스템 컨트롤러(14)에는 제 4 직류 전원(16d)이 접속되어 있다. 제 4 직류 전원(16d)에는 제 4 레이저 소자(18d)가 접속되어 있다. 제 4 레이저 소자(18d)는 제 4 직류 전원(16d)으로부터 직류 전압의 공급을 받아 제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 제 4 연속 레이저 광을 방사한다. 제 4 광학계(20d)는, 제 4 연속 레이저 광을 피가열물에 유도하여 피가열물에 제 4 조사 영역을 형성한다. 제 4 조사 영역이란 피가열물 중 제 4 연속 레이저 광이 조사된 영역이다.
도 25는 제 1 조사 영역(100), 제 2 조사 영역(102), 및 제 4 조사 영역(600)을 나타내는 평면도이다. 시스템 컨트롤러(14)는, 피가열물의 각 부분에 대하여 제 2 조사 영역(102)이 주사된 후에 제 4 조사 영역(600)이 주사되도록, 제 4 조사 영역(600)을 주사시킨다.
제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 레이저 광을 방사하는 레이저 소자를 복수 이용하는 것에 의해, 피가열물의 가열 시간을 길게 할 수 있다. 도 26은 제 1 조사 영역, 제 2 조사 영역, 및 제 4 조사 영역의 주사에 의한 피가열물의 온도 변화와 흡수 계수의 변화를 나타내는 도면이다. 실시의 형태 1과 비교하여 제 4 조사 영역이 더해지는 것에 의해 피가열물의 하면의 도달 온도를 높게 할 수 있다. 도 27은 피가열물 깊이 방향의 온도 분포를 나타내는 도면이다. 도 28은 본 발명의 실시의 형태 6과 관련되는 어닐링 장치의 변형예를 나타내는 평면도이다. 제 1 조사 영역(100)의 일부는, 제 2 조사 영역(102) 및 제 4 조사 영역(600)을 넘어 주사 방향 후방으로 확대된다. 따라서, 제 2 조사 영역(102) 및 제 4 조사 영역(600)의 주사에 의해 생긴 데미지를 회복시킬 수 있다.
상술한 실시의 형태 1~6과 관련되는 레이저 어닐링 장치와 반도체 장치의 제조 방법의 특징은 적절히 조합이 가능하다.
10 : 스테이지
12 : 스테이지 컨트롤러
14 : 시스템 컨트롤러
16a : 제 1 직류 전원
16b : 제 2 직류 전원
16c : 제 3 직류 전원
16d : 제 4 직류 전원
18a : 제 1 레이저 소자
18b : 제 2 레이저 소자
18c : 제 3 레이저 소자
18d : 제 4 레이저 소자
20a : 제 1 광학계
20b : 제 2 광학계
20c : 제 3 광학계
20d : 제 4 광학계
50 : 피가열물
100 : 제 1 조사 영역
102 : 제 2 조사 영역
200 : 제 3 조사 영역
300, 302 : 중복 영역
600 : 제 4 조사 영역

Claims (13)

  1. 피가열물을 탑재하는 스테이지와
    제 1 연속 레이저 광을 방사하는 제 1 레이저 소자와,
    상기 제 1 연속 레이저 광을 상기 피가열물에 유도하여, 상기 피가열물에 제 1 조사 영역을 형성하는 제 1 광학계와,
    상기 제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 제 2 연속 레이저 광을 방사하는 제 2 레이저 소자와,
    상기 제 2 연속 레이저 광을 상기 피가열물에 유도하여, 상기 피가열물에 제 2 조사 영역을 형성하는 제 2 광학계와,
    상기 피가열물의 각 부분에 대하여 상기 제 2 조사 영역이 주사되기 전에 상기 제 1 조사 영역의 적어도 일부가 주사되도록, 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시키는 시스템 컨트롤러
    를 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 연속 레이저 광보다 파장이 긴 제 3 연속 레이저 광을 방사하는 제 3 레이저 소자와,
    상기 제 3 연속 레이저 광을 상기 피가열물에 유도하여, 상기 피가열물에 제 3 조사 영역을 형성하는 제 3 광학계
    를 구비하고,
    상기 시스템 컨트롤러는, 상기 피가열물의 각 부분에 대하여 상기 제 2 조사 영역이 주사된 후에 상기 제 3 조사 영역이 주사되도록, 상기 제 3 조사 영역을 주사시키는
    것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 제 4 연속 레이저 광을 방사하는 제 4 레이저 소자와,
    상기 제 4 연속 레이저 광을 상기 피가열물에 유도하여, 상기 피가열물에 제 4 조사 영역을 형성하는 제 4 광학계
    를 구비하고,
    상기 시스템 컨트롤러는, 상기 피가열물의 각 부분에 대하여 상기 제 2 조사 영역이 주사된 후에 상기 제 4 조사 영역이 주사되도록, 상기 제 4 조사 영역을 주사시키는
    것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.

  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조사 영역의 일부와 상기 제 2 조사 영역의 일부가 겹치도록, 상기 제 1 레이저 소자, 상기 제 1 광학계, 상기 제 2 레이저 소자, 및 상기 제 2 광학계를 배치하는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 조사 영역의 주사 방향의 폭은 상기 제 1 조사 영역의 주사 방향의 폭보다 긴 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조사 영역의 주사 방향의 폭은 상기 제 2 조사 영역의 주사 방향의 폭보다 긴 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 조사 영역의 일부는, 상기 제 2 조사 영역을 넘어 주사 방향 후방으로 확대되는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템 컨트롤러는, 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시킨 영역의 1/2~2/3의 부분에 재차 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시키는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템 컨트롤러는, 이미 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시킨 영역과 겹치지 않고 또한 이 영역과 극간이 없도록 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시키는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템 컨트롤러는, 주사 속도가 50~1000[m/min]이 되도록 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시키는 것을 특징으로 하는 레이저 어닐링 장치.
  11. 피가열물에 제 1 연속 레이저 광을 조사하여 상기 제 1 연속 레이저 광이 조사된 영역인 제 1 조사 영역을 형성함과 아울러, 상기 피가열물에 상기 제 1 연속 레이저 광보다 파장이 짧은 제 2 연속 레이저 광을 조사하여 상기 제 2 연속 레이저 광이 조사된 영역인 제 2 조사 영역을 형성하고, 상기 피가열물의 각 부분에 대하여 상기 제 2 조사 영역이 주사되기 전에 상기 제 1 조사 영역의 적어도 일부가 주사되도록, 상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역을 주사시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 피가열물에, 상기 제 2 연속 레이저 광보다 파장이 긴 제 3 레이저 광이 조사된 제 3 조사 영역을 형성하고, 상기 피가열물의 각 부분에 대하여 상기 제 2 조사 영역이 주사된 후에 상기 제 3 조사 영역이 주사되도록, 상기 제 3 조사 영역을 주사시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 피가열물의 상면과 하면에는 확산층이 형성되어 있고,
    상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역은 상기 상면 또는 상기 하면을 주사하고,
    상기 제 1 조사 영역과 상기 제 2 조사 영역의 주사 속도는 50~1000[m/min]인
    것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
KR1020157024130A 2013-03-07 2013-03-07 레이저 어닐링 장치, 반도체 장치의 제조 방법 KR20150115008A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/056296 WO2014136237A1 (ja) 2013-03-07 2013-03-07 レーザアニール装置、半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150115008A true KR20150115008A (ko) 2015-10-13

Family

ID=51490796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157024130A KR20150115008A (ko) 2013-03-07 2013-03-07 레이저 어닐링 장치, 반도체 장치의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9691619B2 (ko)
EP (1) EP2966671B1 (ko)
JP (1) JP6028849B2 (ko)
KR (1) KR20150115008A (ko)
CN (1) CN105074875B (ko)
TW (1) TWI515797B (ko)
WO (1) WO2014136237A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180127570A (ko) * 2017-05-18 2018-11-29 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107398634A (zh) * 2016-05-19 2017-11-28 上海新昇半导体科技有限公司 一种激光退火装置及激光退火方法
GB201614342D0 (en) * 2016-08-22 2016-10-05 M-Solv Ltd An apparatus for annealing a layer of amorphous silicon, a method of annealing a layer of amorphous silicon, and a flat panel display
JP2019125762A (ja) * 2018-01-19 2019-07-25 富士電機株式会社 不純物導入方法及び半導体装置の製造方法
JP7024433B2 (ja) * 2018-01-19 2022-02-24 富士電機株式会社 不純物導入装置、不純物導入方法及び炭化ケイ素半導体装置の製造方法
CN109686686B (zh) * 2019-01-30 2024-06-14 北京华卓精科科技股份有限公司 激光热处理装置及激光热处理方法
CN110181165B (zh) * 2019-05-27 2021-03-26 北京华卓精科科技股份有限公司 激光预热退火系统和方法
JP7181845B2 (ja) * 2019-09-05 2022-12-01 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
CN113594029A (zh) * 2021-07-28 2021-11-02 华中科技大学 一种基于复合激光源的激光退火设备及退火方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100269350B1 (ko) * 1991-11-26 2000-10-16 구본준 박막트랜지스터의제조방법
JP3669384B2 (ja) 1995-08-22 2005-07-06 独立行政法人理化学研究所 半導体基板中へのドーピング層の形成方法
JPH1041244A (ja) * 1996-07-24 1998-02-13 Sony Corp レーザ処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2000066133A (ja) * 1998-06-08 2000-03-03 Sanyo Electric Co Ltd レ―ザ―光照射装置
JP2001176814A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Sony Corp 薄膜半導体装置の製造方法および装置
TW552645B (en) * 2001-08-03 2003-09-11 Semiconductor Energy Lab Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device
US6750423B2 (en) 2001-10-25 2004-06-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device
JP4397582B2 (ja) * 2001-12-21 2010-01-13 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP2004128421A (ja) * 2002-10-07 2004-04-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザ照射方法およびレーザ照射装置、並びに半導体装置の作製方法
JP2004349269A (ja) 2003-01-15 2004-12-09 Sharp Corp 結晶化半導体薄膜の製造方法ならびにその製造装置
EP1468774B1 (en) 2003-02-28 2009-04-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
US7304005B2 (en) * 2003-03-17 2007-12-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing a semiconductor device
US7279721B2 (en) * 2005-04-13 2007-10-09 Applied Materials, Inc. Dual wavelength thermal flux laser anneal
JP4117020B2 (ja) * 2005-08-03 2008-07-09 フェトン株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置
JP2007273833A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Sharp Corp 半導体膜の結晶化装置および結晶化方法
US7615722B2 (en) * 2006-07-17 2009-11-10 Coherent, Inc. Amorphous silicon crystallization using combined beams from optically pumped semiconductor lasers
JP5073260B2 (ja) * 2006-09-29 2012-11-14 日立コンピュータ機器株式会社 レーザアニール装置及びレーザアニール方法
JP5605821B2 (ja) 2008-06-11 2014-10-15 ワイエイシイフェトン株式会社 レーザアニール装置
JP4678700B1 (ja) 2009-11-30 2011-04-27 株式会社日本製鋼所 レーザアニール装置およびレーザアニール方法
DE102009059193B4 (de) * 2009-12-17 2024-02-15 Innolas Solutions Gmbh Verfahren zur Dotierung von Halbleitermaterialien
US8575043B2 (en) * 2011-07-26 2013-11-05 United Microelectronics Corp. Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN102489876B (zh) * 2011-11-11 2014-06-25 北京中科思远光电科技有限公司 一种采用激光辅助加热的激光退火方法及装置
US10226837B2 (en) * 2013-03-15 2019-03-12 Nlight, Inc. Thermal processing with line beams
TW201528379A (zh) * 2013-12-20 2015-07-16 Applied Materials Inc 雙波長退火方法與設備

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180127570A (ko) * 2017-05-18 2018-11-29 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP2966671B1 (en) 2022-08-31
US9691619B2 (en) 2017-06-27
JP6028849B2 (ja) 2016-11-24
US20150318175A1 (en) 2015-11-05
WO2014136237A1 (ja) 2014-09-12
TW201436043A (zh) 2014-09-16
TWI515797B (zh) 2016-01-01
CN105074875B (zh) 2018-09-18
JPWO2014136237A1 (ja) 2017-02-09
EP2966671A1 (en) 2016-01-13
EP2966671A4 (en) 2017-01-25
CN105074875A (zh) 2015-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150115008A (ko) 레이저 어닐링 장치, 반도체 장치의 제조 방법
TWI497600B (zh) 用於積體電路製造之具有減少圖案密度效應的超快速雷射退火
KR101228488B1 (ko) 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법
JP5586200B2 (ja) プレスパイクおよびポストスパイク温度制御をともなう基板の熱処理
CN103021826B (zh) 激光退火装置及激光退火方法
JP6910742B2 (ja) レーザアニール方法及びレーザアニール装置
KR20130115350A (ko) 레이저어닐링 방법 및 레이저어닐링 장치
US9302348B2 (en) Ultrafast laser annealing with reduced pattern density effects in integrated circuit fabrication
JP5455598B2 (ja) 半導体素子の製造方法
JP2006351659A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2017056469A (ja) レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP5541693B2 (ja) レーザアニール装置
JP6439297B2 (ja) 不純物導入方法、不純物導入装置及び半導体素子の製造方法
JP5500573B2 (ja) 半導体不純物の活性化方法
JP5660880B2 (ja) レーザアニール方法
JP2008270243A (ja) 半導体デバイスの製造方法
JP2012084620A (ja) レーザ加工装置
KR101727677B1 (ko) 다수의 레이저 빔을 이용한 레이저 어닐링 장치 및 레이저 어닐링 방법
US20140363986A1 (en) Laser scanning for thermal processing
JP2015115401A (ja) レーザアニール方法およびレーザアニール装置
JP2014195004A (ja) 半導体素子の製造方法及び半導体素子の製造装置
JP2008306211A (ja) 半導体装置の製造方法及びレーザアニーリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2016101004714; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20160811

Effective date: 20180430