JP2011124455A - 半導体基板の製造方法およびレーザアニール装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一面側に金属電極が形成され、所望により他面側に金属薄膜や化合物半導体層が形成された半導体基板に対し、パルス発振レーザを出射するパルス発振レーザ光源または連続発振レーザを出射する連続発振レーザ光源から出力された波長500〜550nmかつ半値幅300ns以上としたパルス発振レーザまたは波長500〜550nmで同一箇所に半値幅300ns以上で照射される連続発振レーザを金属電極側から半導体基板に照射しつつ相対的に走査して前記基板に対するアロイ処理を行う。
【選択図】図2
Description
第2の本発明の半導体基板の製造方法は、前記第1の本発明において、前記半導体基板の他面側に金属膜が形成されており、該半導体基板に対し、前記金属電極側から波長500〜550nmのレーザを半値幅300ns以上で照射しつつ相対的に走査して前記基板に対するアロイ処理を行うことを特徴とする。
第3の本発明の半導体基板の製造方法は、前記第1の本発明において、前記半導体基板の他面側に化合物半導体層が形成されており、該半導体基板に対し、前記金属電極側から波長500〜550nmのレーザを半値幅300ns以上で照射しつつ相対的に走査して前記基板に対するアロイ処理を行うことを特徴とする。
また、レーザは、半値幅300ns以上で半導体基板の金属電極側に照射するものとする。パルス発振レーザでは、パルス半値幅を300ns以上とする。また、連続発振レーザで、照射時間を調整するものとする。半値幅を大きくすることで、GaAsなどの半導体基板の蒸発やダメージを大幅に抑制できることができる。半値幅が短すぎると、金属電極および半導体基板をアロイ化が進行する温度に長く保つことが難しい。なお、半値幅は、さらに1000ns以上が望ましい。
また、本発明では、一面側に金属電極が形成され、他面側に金属膜が形成された半導体基板を対象にすることができる。該半導体基板としては、GaAsS、GaN、GaP、InP、InAs、AlNなどの加熱時に構成元素の蒸発が起きやすい各種III−V族半導体が代表としてあげられるが、これに限らずSi、SiC、ZnTeなど各種基板があげられる。金属電極としては、Au、Ni、Co、Ti、Pd、Pt、Fe、Cu、Mo、Wなどが挙げられる。なお、金属膜には通常は低融点の材料が用いられる。該低融点の材料は、金属電極の材料よりも相対的に融点が低く、AlやCuなどが例示される。
また、本発明では、一面側に金属電極が形成され、他面側に化合物半導体層が形成された半導体基板を対象にすることができる。該半導体基板としては、GaAs、GaN、GaP、InP、InAs、AlNなどの加熱時に構成元素の蒸発が起きやすい各種III−V族半導体が代表としてあげられるが、これに限らずSi、SiC、ZnTeなど各種基板がが例示され、金属電極としては、AuGe(Ge12%含有)/Ni/Au、Au、Ni、Co、Ti、Pd、Pt、Fe、Cu、Mo、Wなどが挙げられる。
上記金属電極、金属膜、化合物半導体層は、単層、複層のいずれであってもよく、金属はここに例示しない元素との合金や、積層膜としてもよく、レーザ光が照射される金属電極の最表面を上記の金属電極とすることで、レーザ光が吸収される。従って、半導体基板側からAl/Ti/Ni/Au積層膜や、Al/Mo/Ni/Auなどとすることもでき、半導体基板側にAlも使用可能である。また、上層にさらに他の層が形成されているものであってもよい。
上記半導体基板では、例えば、半導体基板の一面側に低融点金属膜や化合物半導体層を形成した後、他面側に金属電極を形成する。
ただし、半導体基板と金属電極とでは、半導体基板のレーザ吸収率が高く、半導体基板の過熱を抑えるエネルギー密度でレーザを照射する必要がある。
上記に対しては、前記金属電極側上に、波長500〜550nmの光が透過するSiO2などの材料を形成しておき、該透過材料上から前記パルス状レーザを照射するようにしてもよい。該透過材料と半導体基板または金属電極との光の干渉によって反射・吸収率が該透過材料の厚みによって変化することから、半導体基板と金属電極の吸収量を調整することができる。その際に、前記透過材料を、前記金属電極側の半導体基板面が露出した部分と該金属電極の部分に亘ってそれぞれの上層に同じ厚みで形成するのが望ましい。そして、その膜厚は、透過材料によって半導体基板の反射率が低下する程度よりも、金属電極の反射率が低下する程度が大きくなるように設定する。
また、透過材料は金属電極の上方のみに形成してもよい。その場合、その膜厚は、金属電極の反射率が最小となるように設定する。さらに、この場合は金属電極上の透過材料として、多層膜からなる反射防止膜を形成することで、反射率を大幅に低減できる。
また、調整手段では、半導体基板側に対し、300ns以上の短時間で繰り返し照射位置を切り替えるように照射することで、同一位置に対しては断続的な照射が可能になる。また、照射位置の切り替えに際し、照射位置を徐々に移動させるようにしてもよい。この際に基板側の移動と協働させることによって照射位置がさらに移動するようにしてもよい。上記照射位置の切り替えに伴って同一位置へのオーバーラップ照射が可能になり、パワー強度の低い連続発振レーザによっても半導体基板に効果的にエネルギーを付与することができる。
さらに、前記ステージが、円周上に前記半導体基板を1枚以上保持するものであって、該ステージを前記半導体基板の基板面に平行な面内で回転させることが可能な回転機構と、回転する該ステージを前記半導体基板面方向に沿って移動させることが可能な移動機構と、を備えるものにする。そして、前記制御装置によって前記ステージに保持された半導体基板に対して入射するレーザが基板の一地点に連続して照射される時間が300ns以上になるように前記ステージの回転速度および前記ステージの移動を制御することができる。
上記制御装置は、CPUとこれを動作させるプログラム、プログラムを格納するROMや装置の動作条件を格納する不揮発メモリなどを有する記憶部などにより構成することができる。
また、半導体基板の他面側に金属薄膜や化合物半導体層が形成されている場合には、これらを所定の温度以下に保ったまま、金属電極側のアロイ化を行うことができ、オーミック電極を形成した半導体基板を良好に製造することができる。
また、前記半導体基板の他面に形成した化合物半導体層によって半導体発光素子を形成すれば、十分にアロイされて低接触抵抗の電極を利用した半導体発光素子が製造できるという、産業上優れた効果がある。
図1(a)は、半導体基板1の一面側に金属電極3が形成されたものを示している。本発明の製造方法では、金属電極3側から波長500〜550nmかつ半値幅300ns以上でレーザ10を照射して、半導体基板1と金属電極3とのアロイ化を行う。
図1(b)は、半導体基板1の一面側に金属電極3が形成され、他面側に低融点金属膜4が形成されたものを示している。該半導体基板1では、例えば半導体基板1の一面側に低融点金属膜4を形成した後、半導体基板1の他面側に金属電極3を形成する。この半導体基板1に対し、金属電極3側からレーザ10を照射して、半導体基板1と金属電極3とのアロイ化を行う。なお、半導体基板1の一面側には半導体回路が形成され、その金属配線として低融点金属膜4をパターニングしたものとしても良い。
図1(c)は、半導体基板1の一面側に金属電極3が形成され、他面側に化合物半導体層2が形成されたものを示している。なお、化合物半導体層2の上層側に他の層が形成されているものであってもよい。該半導体基板1では、例えば半導体基板1の一面側に化合物半導体層2を形成した後、半導体基板1の他面側に金属電極3を形成する。この半導体基板1に対し、金属電極3側からレーザ10を照射して、半導体基板1と金属電極3とのアロイ化を行う。
図1(d)は、半導体基板1の一面側に金属電極3が形成され、他面側に化合物半導体層2が形成されたものを示している。該半導体基板1では、例えば半導体基板1の一面側に化合物半導体層2を形成した後、半導体基板1の他面側に金属電極3を形成する。金属電極3はパターニングがなされ、半導体基板1の一部では、金属電極3で覆われておらず露出する。この金属電極3と露出した半導体基板1に亘って、その上層に上記レーザが透過する透過層5を同じ厚みで設ける。該透過層5は、SiO2、SiON、Si3N4、TiO2 、ZnO2、Al2O3、MgO、Y2O3、などによって構成することができる。
この半導体基板1に対し、金属電極3側からレーザ10を照射して、半導体基板1と金属電極3とのアロイ化を行う。
また、金属電極がパターニングされている際に、透過層を設けることで、金属電極側の反射率がより大きく低下して、半導体基板1側が優先的に加熱されるのを防止することができる。
図2(a)は、パルス発振レーザ光源101を有するレーザアニール装置100の概略を示す図である。
レーザアニール装置100は、波長500〜550nmかつ半値幅300ns以上のパルス発振レーザを出力する固体レーザのパルス発振レーザ光源101を備えている。該パルス発振レーザ光源101の出力先には、パルス発振レーザのレーザ強度を調整するアッテネータ103が備えられており、該アッテネータ103で所望のレーザ強度に調整されたパルス発振レーザの透過先には、該パルス発振レーザ102をラインビーム105に整形する整形光学系104が設けられており、該整形光学系104の出射先に、試料台106が位置する。
試料台106は、ステージ110に設置されており、該ステージ110は、水平方向において二次元的に移動が可能になっており、該移動はCPUなどにより構成される制御装置115によって制御されている。
また、上記レーザアニール装置100では、搬送ロボット111およびカセット112に備えており、カセット112には半導体基板107が収容されている。半導体基板107には、図示しないレーザの入射面に金属電極が設けられている。さらに図示しないレーザ入射面の裏側には、化合物半導体層または低融点の金属電極を設けてある場合もある。
カセット112に収容された半導体基板107を搬送ロボット111によって取り出し、試料台106上に載置する。
パルス発振レーザ光源101からは波長515nm、パルス幅300ns以上、発振周波数10kHzのパルス発振レーザ102が発振される。該パルス発振レーザ102は、アッテネータ103を透過して所望のレーザ強度に調整され、整形光学系104において長軸×短軸=2mm×40μmのラインビーム105に整形される。該ラインビーム105は、図2(b)に示すように、試料台106に設置した半導体基板107に金属電極側から照射される。
図3(a)は、連続発振レーザ光源201を有するレーザアニール装置200の概略を示す図である。
レーザアニール装置200は、波長500〜550nmの連続発振レーザを出力する連続発振レーザ光源201を備えている。該連続発振レーザ光源201の出力先には、連続発振レーザのレーザ強度を調整するアッテネータ203が備えられている。レーザ強度を調整するアッテネータ203は、連続発振レーザ光源201で出力制御する場合は省略できる。
試料台206は、ステージ210に設置されており、該ステージ210は、水平方向において二次元的に移動が可能になっており、該移動はCPUなどにより構成される制御装置215によって制御されている。制御装置215は、上記ポリゴンミラー204の回転も制御する。
また、上記レーザアニール装置200では、搬送ロボット211およびカセット212に備えており、カセット212に半導体基板207が収容されている。半導体基板207には、図示しないレーザの入射面に金属電極が設けられている。さらに図示しないレーザ入射面の裏側には、化合物半導体層または低融点の金属電極を設けてある場合もある。
カセット212に収容された半導体基板207を搬送ロボット211によって取り出し、試料台206上に載置する。
連続発振レーザ光源201からは波長532nmの固体レーザの連続発振レーザ202が出力される。該連続発振レーザ202は、アッテネータ203を透過して所望のレーザ強度に調整され、ポリゴンミラー204において反射後のビーム角度を変調させ、その後fθレンズ213を通って例えば円形のスポットビーム205に集光し、これを図3(b)に示すように、試料台206に設置した半導体基板207へ照射する。
次に、スキャン方向に5mm移動して、スポットビームをスキャンすることで、基板全面のスキャンを行い、半導体基板の照射面の金属膜または電極の基板に対するアロイを、基板全面に均一に行う。
図5(a)は、連続発振レーザ光源301を有するレーザアニール装置300の概略を示す図である。
レーザアニール装置300は、波長500〜550nmの連続発振レーザを出力する連続発振レーザ光源301を備えている。該連続発振レーザ光源301の出力先には、連続発振レーザのレーザ強度を調整するアッテネータ303が備えられている。レーザ強度を調整するアッテネータ303は、連続発振レーザ光源301で出力制御する場合は省略できる。
回転試料台306は、該回転試料台306を回転させる回転機構が備えられた台313に設置されており、該台313は水平方向において一次元的に移動が可能になったステージ310上に設置されている。上記回転試料台306の回転およびステージ310の移動はCPUなどにより構成される制御装置315によって制御されている。
また、上記レーザアニール装置300では、搬送ロボット311およびカセット312に備えており、カセット312に半導体基板307が収容されている。半導体基板307には、図示しないレーザの入射面に金属電極が設けられている。さらに図示しないレーザ入射面の裏側には、化合物半導体層または低融点の金属電極を設けてある場合もある。
カセット312に収容された半導体基板307を搬送ロボット311によって取り出し、回転試料台306の円周上に複数載置する。
連続発振レーザ光源301からは波長532nmの固体レーザの連続発振レーザ302が出力される。該連続発振レーザ302は、アッテネータ303を透過して所望のレーザ強度に調整され、光学系304において30μm径のスポットビーム305に集光され、これを図5(b)に示すように、回転試料台306に設置した半導体基板307へ照射する。
実施例における基板の構造は、図1(c)における構造と同じものとした。すなわち、100μm厚のGaAs基板の裏面に700nmのAu電極を形成したもので、裏面の化合物半導体への影響を見るにはこの基板で十分である。
次に、上記と同様の照射条件でGaAs基板を照射した後、300ns後の深さ方向の温度分布を図11に示す。図から、GaAs基板の表面温度は最高1236℃であり、融点の1240℃以下に抑えられていることが分かり、その温度はXeClエキシマレーザの波長308nm、パルス幅30ns、エネルギー密度200mJ/cm2で照射したときよりも低く、GaAsの蒸発やダメージを抑制できることが分かる。
図から、GaAs基板の表面温度は1050℃程度に抑制されていることが分かり、その温度はXeClエキシマレーザの波長308nm、パルス幅30ns、エネルギー密度200mJ/cm2で照射したときよりも低く、さらに波長515nm、パルス幅300ns、エネルギー密度580mJ/cm2で照射したときよりも低く、GaAsの蒸発やダメージを大幅に抑制できることが分かる。
例として、エネルギー密度1000mJ/cm2、パルス幅1000nsで照射を行った時の状態を図15に示す。図16から界面温度が400℃以上となった時間は330nsであり、GaAs表面から100nm位置では400℃を超える時間は数274nsとなり、同条件で照射したGaAs基板表面の最高温度は図17から1186℃程度であり、GaAs基板表面の温度上昇を抑制しつつ、アロイに適した温度をさらに長時間保ちながらアロイを行うことができた。このように、照射時間1000nsでは本発明の効果がさらに発揮されることが理解できる。
図19に、Au/GaAsおよびGaAs基板にSiO2膜を任意の厚みで成膜した際の、波長515nmに対する反射率のSiO2膜厚依存性を示す。図から、どちらも特定の厚みでは反射率が周期的に低下し、その低下する膜厚が、それぞれ異なっていることが分かる。
このことを、前記実施例で説明を行う。前記のパルス幅1000ns、890mJ/cm2で照射を行った際の反射率は、それぞれAuで65.6%、GaAsで40.3%である。このとき、吸収されるエネルギー密度は、それぞれAuで約306mJ/cm2、GaAsで約531mJ/cm2である。
ここで、40nmまたは220nmのSiO2膜を表面に形成することで、反射率はそれぞれAuで48%、GaAsで32%に低下する。従って、SiO2膜なしの場合の890mJ/cm2照射と同様に、Au/GaAs界面が400℃を超えて同じアロイ効果を得るには、エネルギー密度589mJ/cm2で照射すればよい。しかもこのときGaAs基板に吸収されるエネルギー密度は、401mJ/cm2となり、GaAs基板表面の最高温度を大幅に低下させることが出来る。
図21は、本実施例におけるAu/GaAsとSiO2/Au/GaAsの反射率の波長依存性である。図からわかるように、SiO2膜の効果で反射率が低下していることが分かる。また、Auの反射率を低下させるため、Auに入射するエネルギーを節約でき、プロセスに必要なエネルギー密度が低下することから、同じ出力のレーザ発振器を用いた場合、ビームの面積を大きくすることができるため、スループットも向上することとなる。
本発明において、半導体基板の表面に形成する化合物半導体層は、図1、図24に示す構造によらず、さまざまな構成とすることができる。また、半導体基板の表面側に形成する低融点の金属としてはたとえばAl(アルミニウム)などが挙げられるが、これに限るものではない。
また、半導体基板とアロイを行う金属に関しては、本発明においてはAuおよびCuでは特にその効果があるといえる。各種金属の反射率の波長変化を図23に示す。図から、AuおよびCuは波長550nm以下では反射率が低下し、光の吸収が改善されることが分かる。ここで取り上げていない、Ni、Co、Ti、Pd、Pt、Fe、Cu、Mo、Wなどの金属も、本発明で使用することができ、Si基板との高品質なアロイが可能である。
本発明によるアロイで製造した半導体基板は、接触抵抗が低く、密着性の良い電極を有する基板であり、高品質な製品として使用できる。
2 化合物半導体層
3 金属電極
4 金属膜
100 レーザアニール装置
101 パルス発振レーザ光源
106 試料台
107 半導体基板
110 ステージ
200 レーザアニール装置
201 連続発振レーザ光源
204 ポリゴンミラー
206 試料台
207 半導体基板
210 ステージ
213 fθレンズ
300 レーザアニール装置
301 連続発振レーザ光源
306 回転試料台
307 半導体基板
310 ステージ
Claims (15)
- 一面側に金属電極が形成された半導体基板に対し、前記金属電極側から波長500〜550nmのレーザを半値幅300ns以上で照射しつつ相対的に走査して前記基板に対するアロイ処理を行うことを特徴とする半導体基板の製造方法。
- 前記半導体基板の他面側に金属膜が形成されており、該半導体基板に対し、前記金属電極側から波長500〜550nmのレーザを半値幅300ns以上で照射しつつ相対的に走査して前記基板に対するアロイ処理を行うことを特徴とする請求項1記載の半導体基板の製造方法。
- 前記半導体基板の他面側に化合物半導体層が形成されており、該半導体基板に対し、前記金属電極側から波長500〜550nmのレーザを半値幅300ns以上で照射しつつ相対的に走査して前記基板に対するアロイ処理を行うことを特徴とする請求項1記載の半導体基板の製造方法。
- 前記レーザが、半値幅300ns以上のパルス発振レーザまたは、連続発振レーザが同一箇所に対し半値幅300ns以上の時間で照射されるように調整したものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。
- 前記半値幅が1000ns以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。
- 前記半導体基板がGaAsで形成され、前記金属電極がAuを含む金属で形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。
- 前記金属電極がパターニングして前記半導体基板上に形成されており、該半導体基板面が露出した部分と前記金属電極の部分とに一括して前記レーザを照射することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。
- 前記金属電極側上に、波長500〜550nmの光が透過する材料を形成しておき、該透過材料上から前記レーザを照射することを特徴とする請求項7記載に半導体基板の製造方法。
- 前記透過材料は、前記金属電極側の半導体基板面が露出した部分と該金属電極の部分に亘ってそれぞれの上層に形成されていることを特徴とする請求項8記載の半導体基板の製造方法。
- 前記半導体基板上に形成した化合物半導体層によって半導体発光素子を形成することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。
- 波長500〜550nmかつ半値幅300ns以上としたレーザを半導体基板に照射してアロイ処理を行うべくパルス発振レーザを出射するパルス発振レーザ光源と、一面側に金属電極が形成されている前記半導体基板を保持し、少なくとも該半導体基板面方向に沿って該半導体基板を移動させることが可能なステージと、前記ステージに保持された前記半導体基板の前記金属電極側に、前記レーザを入射させる光学系と、前記ステージに保持された前記半導体基板を移動させるように前記ステージを制御する制御装置とを有することを特徴とするレーザアニール装置。
- 波長500〜550nmのレーザを同一箇所に半値幅300ns以上で半導体基板に照射してアロイ処理を行うべく連続発振レーザを出射する連続発振レーザ光源と、前記連続発振レーザを前記レーザに調整する調整手段と、一面側に金属電極が形成されている前記半導体基板を保持し、少なくとも該半導体基板面方向に沿って該半導体基板を移動させることが可能なステージと、前記ステージに保持された前記半導体基板の前記金属電極側に、前記レーザを入射させる光学系と、前記ステージに保持された前記半導体基板を移動させるように前記ステージを制御する制御装置とを有することを特徴とするレーザアニール装置。
- 前記調整手段は、前記制御装置によって回転制御されるポリゴンミラーとfθレンズを備え、該制御装置は、前記半導体基板の一地点に連続して照射される時間が300ns以上になるように前記ポリゴンミラーの回転と前記ステージの移動とを制御することを特徴とする請求項12記載のレーザアニール装置。
- 前記ステージが、円周上に前記半導体基板を1枚以上保持するものであって、該ステージを前記半導体基板の基板面に平行な面内で回転させることが可能な回転機構と、回転する該ステージを前記半導体基板面方向に沿って移動させることが可能な移動機構と、を備え、
前記制御装置は、前記ステージに保持された半導体基板に対して入射するレーザが基板の一地点に連続して照射される時間が300ns以上になるように前記ステージの回転速度および前記ステージの移動を制御することを特徴とする請求項12記載のレーザアニール装置。 - 前記制御装置は、前記基板上の一地点あたりの連続照射時間が1000ns以上となるように制御を行うことを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載のレーザアニール装置。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014078659A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
WO2014140033A2 (de) * | 2013-03-11 | 2014-09-18 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum betreiben einer werkzeugmaschine und werkzeugmaschine |
JP2015513218A (ja) * | 2012-03-05 | 2015-04-30 | アーベーベー・テクノロジー・アーゲー | パワー半導体装置およびその製造方法 |
JP2016154174A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
KR20180026789A (ko) * | 2015-07-29 | 2018-03-13 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 회전하는 기판의 레이저 어닐링 |
WO2020049835A1 (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | 住友重機械工業株式会社 | 半導体製造方法及び半導体製造装置 |
CN113345806A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-09-03 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | 一种SiC基半导体的激光退火方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56100427A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-12 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH0555390A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-05 | Nec Corp | 接続孔の埋め込み方法 |
JPH10284436A (ja) * | 1997-04-11 | 1998-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | オーミック電極形成方法 |
JP2003045820A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置およびレーザ照射方法、並びに半導体装置の作製方法 |
JP2003178980A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-06-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法、半導体装置及び電子機器 |
JP2003282478A (ja) * | 2002-01-17 | 2003-10-03 | Sony Corp | 合金化方法及び配線形成方法、表示素子の形成方法、画像表示装置の製造方法 |
JP2005108987A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Sharp Corp | 半導体薄膜の結晶化装置および結晶化方法ならびに半導体装置の製造方法および半導体装置 |
JP2005129652A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2005223301A (ja) * | 2003-06-24 | 2005-08-18 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
JP2009032858A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ビーム照射装置、及び、レーザアニール方法 |
-
2009
- 2009-12-11 JP JP2009282308A patent/JP5187771B2/ja active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56100427A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-12 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH0555390A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-05 | Nec Corp | 接続孔の埋め込み方法 |
JPH10284436A (ja) * | 1997-04-11 | 1998-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | オーミック電極形成方法 |
JP2003045820A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置およびレーザ照射方法、並びに半導体装置の作製方法 |
JP2003178980A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-06-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法、半導体装置及び電子機器 |
JP2003282478A (ja) * | 2002-01-17 | 2003-10-03 | Sony Corp | 合金化方法及び配線形成方法、表示素子の形成方法、画像表示装置の製造方法 |
JP2005223301A (ja) * | 2003-06-24 | 2005-08-18 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
JP2005108987A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Sharp Corp | 半導体薄膜の結晶化装置および結晶化方法ならびに半導体装置の製造方法および半導体装置 |
JP2005129652A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2009032858A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ビーム照射装置、及び、レーザアニール方法 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015513218A (ja) * | 2012-03-05 | 2015-04-30 | アーベーベー・テクノロジー・アーゲー | パワー半導体装置およびその製造方法 |
JP2014078659A (ja) * | 2012-10-12 | 2014-05-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
WO2014140033A2 (de) * | 2013-03-11 | 2014-09-18 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum betreiben einer werkzeugmaschine und werkzeugmaschine |
WO2014140033A3 (de) * | 2013-03-11 | 2014-12-18 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum betreiben einer werkzeugmaschine und werkzeugmaschine |
CN105189016A (zh) * | 2013-03-11 | 2015-12-23 | 大陆汽车有限公司 | 用于运行工具机的设备和工具机 |
US9731380B2 (en) | 2013-03-11 | 2017-08-15 | Continental Automotive Gmbh | Device for operating a machine tool and machine tool |
EP2969367B1 (de) * | 2013-03-11 | 2019-01-30 | Continental Automotive GmbH | Werkzeugmaschine mit einer vorrichtung zum betreiben dieser werkzeugmaschine |
JP2016154174A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
CN107851580A (zh) * | 2015-07-29 | 2018-03-27 | 应用材料公司 | 旋转基板激光退火 |
JP2018526819A (ja) * | 2015-07-29 | 2018-09-13 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 回転基板レーザアニール |
KR20180026789A (ko) * | 2015-07-29 | 2018-03-13 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 회전하는 기판의 레이저 어닐링 |
KR102531865B1 (ko) | 2015-07-29 | 2023-05-16 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 회전하는 기판의 레이저 어닐링 |
WO2020049835A1 (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | 住友重機械工業株式会社 | 半導体製造方法及び半導体製造装置 |
CN112640046A (zh) * | 2018-09-07 | 2021-04-09 | 住友重机械工业株式会社 | 半导体制造方法及半导体制造装置 |
JPWO2020049835A1 (ja) * | 2018-09-07 | 2021-08-12 | 住友重機械工業株式会社 | 半導体製造方法及び半導体製造装置 |
JP7374907B2 (ja) | 2018-09-07 | 2023-11-07 | 住友重機械工業株式会社 | 半導体製造方法及び半導体製造装置 |
CN113345806A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-09-03 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | 一种SiC基半导体的激光退火方法 |
CN113345806B (zh) * | 2021-04-23 | 2024-03-05 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | 一种SiC基半导体的激光退火方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5187771B2 (ja) | 2013-04-24 |
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