JP5942828B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、この発明に係る半導体装置の製造方法について、図を参照して説明する。
本発明では、半導体基板10の内部に集光点Pを合わせてレーザ光照射装置30によりレーザ光Lを半導体基板10の一方面10a側から照射し、半導体基板10の内部に改質領域Kを形成する。そして、この改質領域Kをエッチングにより除去してトレンチ20を形成するようにしている。
図1に示すように、レーザ光照射装置30は、レーザ光源32と、ビームエキスパンダ34と、ビームスプリッタ36と、ガルバノスキャナ38と、集光レンズ40と、パワーメータ42とを備えて構成されている。
まず、改質領域形成工程について説明する。
改質領域形成工程では、まず、図4(A)に示すように、半導体基板10の一方面10aからの深さdが3μmの位置に、レーザ光照射装置30によりレーザ光Lを1パルス照射し、改質領域Kを形成する(図4(B))。なお、図4(A)に示す例では、レーザ光Lの照射位置を順にずらして、複数の改質領域Kを所定方向に並ぶように順次形成するようにしているが、上述したように、レーザ光Lを分岐させて、同時に複数の改質領域Kを形成することもできる。これら各改質領域Kの間隔は、例えば、1μmで形成するとよい。そして、本実施形態では、これら複数の改質領域Kが並ぶ方向を「幅方向」とする。
次に、エッチング工程について説明する。
上述のようにレーザ光Lを照射して形成した改質領域Kは、光学的損傷により、一旦溶融した後に凝固して、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンに変化しており、結晶の結合が弱くなっているため、比較的短時間で当該エッチング工程を行うことができる。なお、本エッチング工程では、ドライエッチングを用いてもよく、ウェットエッチングを用いてもよい。まず、ドライエッチングで行う場合について説明する。
まず、一方面側10aから改質領域Kまでの部位を、例えば、KOHを32%に希釈し、80℃に加熱したアルカリ溶液などを用いた異方性ウェットエッチングを1分間行い、除去する。そして、改質領域Kを、例えば、HFにHNO3やCH3COOHを添加した酸溶液を用いた等方性エッチングを数秒行い除去し、トレンチ20を形成することができる。なお、ドライエッチングとウェットエッチングを組み合わせてエッチングを行うようにしてもよい。
このように、改質領域Kをエッチング前に予め形成してからエッチングを行うことで、改質領域Kの部分を効率的に除去することができるため、加工時間の短縮化を図ることができ、生産性を向上させることが可能となる。また、レーザ光Lの照射条件を制御することで、所望の大きさの改質領域Kを形成することができるため、トレンチの開口部20aの幅が内部部位の幅よりも狭くなる構成を、比較的容易に形成することができる。
10…半導体基板
10a…一方面
20…トレンチ
20a…トレンチの開口部
30…レーザ光照射装置
K…改質領域
L…レーザ光
P…集光点
Claims (5)
- 半導体基板(10)の一方面(10a)側から、前記半導体基板(10)の内部に集光点(P)を合わせてレーザ光照射装置(30)によりレーザ光(L)を照射し、前記半導体基板(10)の内部に改質領域(K)を形成する改質領域形成工程と、
前記改質領域(K)を形成した後、前記一方面(10a)側から前記改質領域(K)までの部位及び前記改質領域(K)をエッチングにより除去してトレンチ(20)を形成するエッチング工程と、を含み、
前記エッチング工程では、前記一方面(10a)側に形成される前記トレンチ(20)の開口部(20a)の幅が、前記改質領域(K)を除去して形成される内部部位の幅よりも狭くなるように前記トレンチ(20)を形成し、
前記レーザ光照射装置(30)により照射されるレーザ光(L)は、パルスレーザ光であり、
前記改質領域形成工程では、前記改質領域(K)を前記レーザ光(L)の1パルスの照射によって形成し、
前記改質領域形成工程では、前記レーザ光(L)の照射位置を順にずらして、複数の前記改質領域(K)を順次形成するか、又は、前記レーザ光(L)を分岐させて照射することで複数の前記改質領域(K)を形成することを特徴とする半導体装置(1)の製造方法。 - 前記改質領域形成工程では、前記内部部位の内壁面が湾曲面となるように前記改質領域(K)を形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置(1)の製造方法。
- 前記エッチング工程は、ドライエッチングを用いて行われることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置(1)の製造方法。
- 前記エッチング工程は、ウェットエッチングを用いて行われることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置(1)の製造方法。
- 前記エッチング工程は、前記改質領域形成工程にて用いられるレーザ光(L)とは異なる波長であって前記半導体基板(10)に対して非透過となるレーザ光(L’)を用いて行われることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置(1)の製造方法。
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