JPH01173707A - レーザアニール方法 - Google Patents
レーザアニール方法Info
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- JPH01173707A JPH01173707A JP33206887A JP33206887A JPH01173707A JP H01173707 A JPH01173707 A JP H01173707A JP 33206887 A JP33206887 A JP 33206887A JP 33206887 A JP33206887 A JP 33206887A JP H01173707 A JPH01173707 A JP H01173707A
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置、特に、高集積、高速の高性能な完
全絶縁分離された半導体集積回路、即ちＳ ＯＩ （ｓ
ｅｍｉｃｏｎａｕｃｔｏｒ Ｏｎ Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ
）デバイス用基体製造のためのレーザアニール方法に
関するものである。
全絶縁分離された半導体集積回路、即ちＳ ＯＩ （ｓ
ｅｍｉｃｏｎａｕｃｔｏｒ Ｏｎ Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ
）デバイス用基体製造のためのレーザアニール方法に
関するものである。
従来の技術
近年、半導体集積回路はますます高密度化、高速化され
る傾向にらυ、絶縁分離の半導体集積回路に対する要望
が高まっている。従来、絶縁分離の半導体集積回路の形
成には、例えば、非晶質絶縁物基板上に多結晶シリコン
膚を形成し、この多結晶シリコン層にレーザアニールを
施すことによυ多結晶シリコン層の単結晶化を行い、素
子を形成するという方法が比較的よく研究されている。
る傾向にらυ、絶縁分離の半導体集積回路に対する要望
が高まっている。従来、絶縁分離の半導体集積回路の形
成には、例えば、非晶質絶縁物基板上に多結晶シリコン
膚を形成し、この多結晶シリコン層にレーザアニールを
施すことによυ多結晶シリコン層の単結晶化を行い、素
子を形成するという方法が比較的よく研究されている。
従来のレーザアニール方法について、第２図とともに説
明する。レーザ発振器１ｂから出たレーザ光りは、全反
射ミラー２ｂ及び凸レンズ３ｂを通って、Ｘ−Ｙステー
ジ５ｂ上に取り付けられた試料４ｂ上に集光され、Ｘ−
Ｙステージ６ｂを走査することにより試料４ｂ全面をア
ニールしていた０ 発明が解決しようとする問題点 第２図に示したような従来のレーザアニール方法では、
１回のＸ−ＹステージＯ走査で単結晶化される領域は、
試料４ｂ面でのレーザ光の直径とレーザ出力によって決
まる、単位面積めたりのエネルギー密度によって決定さ
れる。試料４ｂ面上でのレーザ光の直径は、凸レンズ３
ｂから試料４ｂ面上までの距離によって調整できるが、
レーザ光の出力には限界がある為、単結晶化される幅は
自づと決まっていた。従って、単線走査を重畳して繰り
返すことによって大面積の単結晶化を行うには、長時間
を要するという問題があった。
明する。レーザ発振器１ｂから出たレーザ光りは、全反
射ミラー２ｂ及び凸レンズ３ｂを通って、Ｘ−Ｙステー
ジ５ｂ上に取り付けられた試料４ｂ上に集光され、Ｘ−
Ｙステージ６ｂを走査することにより試料４ｂ全面をア
ニールしていた０ 発明が解決しようとする問題点 第２図に示したような従来のレーザアニール方法では、
１回のＸ−ＹステージＯ走査で単結晶化される領域は、
試料４ｂ面でのレーザ光の直径とレーザ出力によって決
まる、単位面積めたりのエネルギー密度によって決定さ
れる。試料４ｂ面上でのレーザ光の直径は、凸レンズ３
ｂから試料４ｂ面上までの距離によって調整できるが、
レーザ光の出力には限界がある為、単結晶化される幅は
自づと決まっていた。従って、単線走査を重畳して繰り
返すことによって大面積の単結晶化を行うには、長時間
を要するという問題があった。
本発明はかかる点に鑑み、１回のステージ走査で単結晶
化される領域を拡張することを可能とするレーザアニー
ル方法を提供することを目的とする。
化される領域を拡張することを可能とするレーザアニー
ル方法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
この目的を達成させるために、本発明は、半導体基板の
レーザアニールを行うに際し、レーザ光の偏光を直線偏
光とし、かつ前記直線偏光を入射面に対して平行とした
レーザ光を用い、前記レーザ光を前記半導体基板固有の
ベリユースター角で入射させてアニールを行うことを特
徴とするレーザアニール方法である。
レーザアニールを行うに際し、レーザ光の偏光を直線偏
光とし、かつ前記直線偏光を入射面に対して平行とした
レーザ光を用い、前記レーザ光を前記半導体基板固有の
ベリユースター角で入射させてアニールを行うことを特
徴とするレーザアニール方法である。
作用
入射面に対して平行な直線偏光をもつレーザ元金、フリ
ュースター角で入射させることにより、試料表面でのレ
ーザ光の反射によるレーザエネルギーの損失が皆無とな
り、すべてのレーザエネルギーが試料に吸収される。こ
の結果、単位面積あたりのエネルギー密度が大きくなり
、単結晶化される領域を拡張することができる。また、
レーザ光は、試料に対して斜め方向から入射するので、
試料表面上でのレーザ光の直径は垂直入射の場合に比べ
て大きくなり、試料表面での反射によるレーザエネルギ
ーの損失の解消との相乗効果によって、さらに単結晶化
される領域を広げることができる。
ュースター角で入射させることにより、試料表面でのレ
ーザ光の反射によるレーザエネルギーの損失が皆無とな
り、すべてのレーザエネルギーが試料に吸収される。こ
の結果、単位面積あたりのエネルギー密度が大きくなり
、単結晶化される領域を拡張することができる。また、
レーザ光は、試料に対して斜め方向から入射するので、
試料表面上でのレーザ光の直径は垂直入射の場合に比べ
て大きくなり、試料表面での反射によるレーザエネルギ
ーの損失の解消との相乗効果によって、さらに単結晶化
される領域を広げることができる。
実施例
第１図は本発明の実施例におけるレーザアニール方法を
示すものである。以下にその詳細を説明する。第１図ａ
において、レーザ発振器１ａから出た、紙面に平行な偏
光方向Ｐを′もつレーザ光りは、全反射ミラー２ａによ
って、試料４ａ固有のブリュースター角となるように入
射角θ１を調整された後、凸レンズ３＆ｆ通して、Ｘ−
Ｙステージ５ｂに取り付けられた試料４ａに照射される
。
示すものである。以下にその詳細を説明する。第１図ａ
において、レーザ発振器１ａから出た、紙面に平行な偏
光方向Ｐを′もつレーザ光りは、全反射ミラー２ａによ
って、試料４ａ固有のブリュースター角となるように入
射角θ１を調整された後、凸レンズ３＆ｆ通して、Ｘ−
Ｙステージ５ｂに取り付けられた試料４ａに照射される
。
試料４ａとしてシリコンを用いた場合、０３；−１６，
２０としたときに、反射による損失は皆無となり、試料
に吸収されるレーザエネルギーは、垂直入射の場合の約
１．４３倍となる。第１図すは、第１図ａにおいて、試
料４＆表面にレーザ光りが入射している部分を拡大した
図である。試料表面上でのレーザ光の直径ビは、レーザ
光の直径γを用いて、γ′＝γ／５ｉｎ９１と表わされ
、試料４ａとしてシリコツを用いた場合は、γ’：３．
５８γとなり、試料表面でのレーザ光の直径は、垂直入
射のときの３．５８倍になる０以上のように、本実施例
によれば、有効レーザエネルギーの増大、及び試料表面
でのレーザ光の直径の拡大の効果により、単結晶化領域
の幅を、従来の垂直入射の場合に比べて、約２倍に拡大
することが可能になった０発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、半導体基板のレー
ザアニールを行うに際し、単線走査を行なった時の単結
晶化領域の幅を拡大することが可能となり、大面積の単
結晶化全行なう時の処理時間が短縮され、その実用的効
果は極めて大きい０
２０としたときに、反射による損失は皆無となり、試料
に吸収されるレーザエネルギーは、垂直入射の場合の約
１．４３倍となる。第１図すは、第１図ａにおいて、試
料４＆表面にレーザ光りが入射している部分を拡大した
図である。試料表面上でのレーザ光の直径ビは、レーザ
光の直径γを用いて、γ′＝γ／５ｉｎ９１と表わされ
、試料４ａとしてシリコツを用いた場合は、γ’：３．
５８γとなり、試料表面でのレーザ光の直径は、垂直入
射のときの３．５８倍になる０以上のように、本実施例
によれば、有効レーザエネルギーの増大、及び試料表面
でのレーザ光の直径の拡大の効果により、単結晶化領域
の幅を、従来の垂直入射の場合に比べて、約２倍に拡大
することが可能になった０発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、半導体基板のレー
ザアニールを行うに際し、単線走査を行なった時の単結
晶化領域の幅を拡大することが可能となり、大面積の単
結晶化全行なう時の処理時間が短縮され、その実用的効
果は極めて大きい０
第１図は本発明における実施例におけるレーザアニール
方法の説明図、第２図は従来のレーザアニール方法の説
明図である。 １ａ、１ｂ・・・・・・レーザ発振器、２２Ｌ、２ｂ・
・・・・・全反射ミラー、ａｍ、ａｂ・・・・・・凸レ
ンズ、４２Ｌ。 ４ｂ・・・・・・試料、ｓａ、ｓｂ・山・・Ｘ−Ｙステ
ージ、Ｌ・・・・・・レーザ光、Ｐ・・・・・・偏光方
向。
方法の説明図、第２図は従来のレーザアニール方法の説
明図である。 １ａ、１ｂ・・・・・・レーザ発振器、２２Ｌ、２ｂ・
・・・・・全反射ミラー、ａｍ、ａｂ・・・・・・凸レ
ンズ、４２Ｌ。 ４ｂ・・・・・・試料、ｓａ、ｓｂ・山・・Ｘ−Ｙステ
ージ、Ｌ・・・・・・レーザ光、Ｐ・・・・・・偏光方
向。
Claims (1)
- 半導体基板のレーザアニールを行うに際し、レーザ光
の偏光を直線偏光とし、かつ前記直線偏光を入射面に対
して平行としたレーザ光を用い、前記レーザ光を前記半
導体基板固有のブリュースター角で入射させてアニール
を行うレーザアニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33206887A JPH01173707A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | レーザアニール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33206887A JPH01173707A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | レーザアニール方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01173707A true JPH01173707A (ja) | 1989-07-10 |
Family
ID=18250787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33206887A Pending JPH01173707A (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | レーザアニール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01173707A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05261303A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-12 | Hitachi Zosen Corp | 加熱昇温脱離法 |
| JP2003224070A (ja) * | 2001-11-26 | 2003-08-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| JP2004343007A (ja) * | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Hitachi Cable Ltd | 結晶シリコン薄膜の製造方法 |
| JP2005210129A (ja) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Ultratech Inc | 低濃度ドープされたシリコン基板のレーザ熱アニール |
| JP2007504669A (ja) * | 2003-09-02 | 2007-03-01 | ウルトラテック インク | レーザーダイオード放射線によるレーザー熱処理 |
| JP2007103961A (ja) * | 2001-11-16 | 2007-04-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ照射装置、レーザ照射方法、及び半導体装置の作製方法 |
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| US7494942B2 (en) | 2003-09-29 | 2009-02-24 | Ultratech, Inc. | Laser thermal annealing of lightly doped silicon substrates |
| JP2011502788A (ja) * | 2007-11-05 | 2011-01-27 | ウルトラテック インク | 表面反射率の変化の最小化 |
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| US8314360B2 (en) * | 2005-09-26 | 2012-11-20 | Ultratech, Inc. | Apparatuses and methods for irradiating a substrate to avoid substrate edge damage |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP33206887A patent/JPH01173707A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05261303A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-12 | Hitachi Zosen Corp | 加熱昇温脱離法 |
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| US9748099B2 (en) | 2001-09-25 | 2017-08-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation method and laser irradiation device and method of manufacturing semiconductor device |
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| JP2005210129A (ja) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Ultratech Inc | 低濃度ドープされたシリコン基板のレーザ熱アニール |
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| WO2012118119A1 (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | 東京エレクトロン株式会社 | アニール方法及びアニール装置 |
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