JPS60216555A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS60216555A JPS60216555A JP7327884A JP7327884A JPS60216555A JP S60216555 A JPS60216555 A JP S60216555A JP 7327884 A JP7327884 A JP 7327884A JP 7327884 A JP7327884 A JP 7327884A JP S60216555 A JPS60216555 A JP S60216555A
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-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、半導体ウェハのような基体ヘウエハプロセス
と呼ばれる各種の化学反応あるいは物理現象を利用した
工程を施すことによって行われる半導体装置の製造方法
に関する。
と呼ばれる各種の化学反応あるいは物理現象を利用した
工程を施すことによって行われる半導体装置の製造方法
に関する。
半導体装置の製造のためには、半導体ウェハの表面への
不純物付着、ウェハ内へ？拡散、酸化膜、窒化膜あるい
は金属膜の形成、フォトプロセスを利用した選択エツチ
ング等の各種工程、すなわちウェハプロセスが施される
０しかし、これらの工程において半導体ウェハが高温に
さらされると、ウェハの熱変形あるいは熱応力による結
晶欠陥の発生の問題がある。また、例えば半導体集積回
路の集積度の増大に伴ない、接合あるいは配線電極設計
の微細化、不純物濃度制御の高精度化への要求が強ｔｂ
、プラズマによるエツチング、気相成長、化合物生成あ
るいはプラズマ中よシ引き出されたイオンビームによる
エツチング、気相成長、化合物生成などの方法、または
イオン注入法などが採用されるようになった０しかしこ
れらの方法では結晶に損傷を生ずる問題があった。
不純物付着、ウェハ内へ？拡散、酸化膜、窒化膜あるい
は金属膜の形成、フォトプロセスを利用した選択エツチ
ング等の各種工程、すなわちウェハプロセスが施される
０しかし、これらの工程において半導体ウェハが高温に
さらされると、ウェハの熱変形あるいは熱応力による結
晶欠陥の発生の問題がある。また、例えば半導体集積回
路の集積度の増大に伴ない、接合あるいは配線電極設計
の微細化、不純物濃度制御の高精度化への要求が強ｔｂ
、プラズマによるエツチング、気相成長、化合物生成あ
るいはプラズマ中よシ引き出されたイオンビームによる
エツチング、気相成長、化合物生成などの方法、または
イオン注入法などが採用されるようになった０しかしこ
れらの方法では結晶に損傷を生ずる問題があった。
本発明は、半導体基体を高温にすることなく、結晶欠陥
の生ずる虞れのないウェハプロセスを用いた半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
の生ずる虞れのないウェハプロセスを用いた半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、半導体装置の製造工程における基体表面の絶
縁膜、導電膜の形成、基体中への不純物ドーピング、エ
ツチング、アニーリングをすべて熱化学反応ないしは基
体全体の加熱によらないで、レーザ光の照射による光化
学反応および局部熱輻射によって行うことによシ上記の
目的を達するものである。
縁膜、導電膜の形成、基体中への不純物ドーピング、エ
ツチング、アニーリングをすべて熱化学反応ないしは基
体全体の加熱によらないで、レーザ光の照射による光化
学反応および局部熱輻射によって行うことによシ上記の
目的を達するものである。
以下本発明の一実施例における製造工程を示す第１図（
ａ）〜φ）を引用して述べる。九ソし、ひき起こされる
光化学反応については開維になっていないというのが現
状で、説明中に記す光化学反応式は必ずしも正確でない
。
ａ）〜φ）を引用して述べる。九ソし、ひき起こされる
光化学反応については開維になっていないというのが現
状で、説明中に記す光化学反応式は必ずしも正確でない
。
第１図（ａ）に示すシリコンウエノ・１に高出力ルビー
レーザパルスを照射して表面を清浄にする０次にウェハ
１の表面上に光ＣＶＤ法によ、Ｃ５ｉ０２層２を形成す
る（図ｂ）ｏ光Ｃ′ＶＤはＳｉＨ４ガスとＮ２０ガスの
混合ふん囲気中にウェハ１を置き、ＡｒＦエキシマレー
ザの波長１９３ｎｌｎ、幅１０ ｎ５ｅｃの発振光パル
ス３を４０ ＭＷ／ｃ１１ｔのエネルギー密度で照射し
次の光化学反応を起こすことによシ行われるＯ ８ ｔＨ４＋ ２Ｎ２０ 」−８１０２＋ Ｎ２ ＋
２ Ｎ２次に図Ｃに示すように周知のフォトプロセスに
よシレジスト４のパターンを形成するＯつづいてＣＦＣ
Ａ２ふん囲気中にウエノ）１を置き、ＣＯ□レーザ光５
を照射してＣＦＣノ２からラジカルＣＦＣＩ・、ＣＦ：
。
レーザパルスを照射して表面を清浄にする０次にウェハ
１の表面上に光ＣＶＤ法によ、Ｃ５ｉ０２層２を形成す
る（図ｂ）ｏ光Ｃ′ＶＤはＳｉＨ４ガスとＮ２０ガスの
混合ふん囲気中にウェハ１を置き、ＡｒＦエキシマレー
ザの波長１９３ｎｌｎ、幅１０ ｎ５ｅｃの発振光パル
ス３を４０ ＭＷ／ｃ１１ｔのエネルギー密度で照射し
次の光化学反応を起こすことによシ行われるＯ ８ ｔＨ４＋ ２Ｎ２０ 」−８１０２＋ Ｎ２ ＋
２ Ｎ２次に図Ｃに示すように周知のフォトプロセスに
よシレジスト４のパターンを形成するＯつづいてＣＦＣ
Ａ２ふん囲気中にウエノ）１を置き、ＣＯ□レーザ光５
を照射してＣＦＣノ２からラジカルＣＦＣＩ・、ＣＦ：
。
ＣＩ・を生成させ、次の反応によシエッチングを行う（
図ｄ）。
図ｄ）。
ＣＦＣＪ２＋５ＬＯ２−一÷８ｔＦ２Ｃ１２＋ｃｏ２例
えば１００ｈの５０ ｎ５ｅｃの幅の光ノくガスを３分
間照射して約５０００λの厚さの８１０２を除去する。
えば１００ｈの５０ ｎ５ｅｃの幅の光ノくガスを３分
間照射して約５０００λの厚さの８１０２を除去する。
ここで残留レジスト４を紫外線レーザ光の照射による次
のような反応によって生ずる０８によル灰化して除去す
る（図ｅ）。
のような反応によって生ずる０８によル灰化して除去す
る（図ｅ）。
ｈν
０□＋０２−峠Ｏａ ＋ （０）
さらにウェハ１にＢＣｌ３ガス（またＢ ＰＣＩ ａ
）を接触させ、ＡｒＦエキシマレーザからの波長１９３
ｎｍで幅７ ｎ５ｅｃの光パルス３を０．５Ｊ／ｃｆ
ｌのエネルギー密度で照射して次の式の反応をひき起こ
す。
）を接触させ、ＡｒＦエキシマレーザからの波長１９３
ｎｍで幅７ ｎ５ｅｃの光パルス３を０．５Ｊ／ｃｆ
ｌのエネルギー密度で照射して次の式の反応をひき起こ
す。
ｈν
ＢＣＩＩ３（ＰＣ７３） −−すＢ” ＣＰ”） ＋ｃ
ｚ２＋ ＣＡ’−このＢ＋イオン６（またはＰ＋イオン
）を電界によシ加速してウェハ１内に約３ｘｌＯ”／−
の表面濃度で注入する（図ｆ）。つづいて２４９藺の波
長のＫｒＦエキシマレーザの幅２５ ｎａｅｃの光ハル
スフを０．５〜１．ＯＪ／−のエネルギー密度で照射し
てアユ様の光ＣＶＤ法によりＳｉＨ４とＮ２０の混合ガ
スからｓ ｉ０２層２１を被着する（図ｈ）。次に周知
のフォトプロセスによシレジスト４のパターンを形成す
る（囚ｉ）ｏこのあと、図ｄ）と同様にＣＦ２Ｃ／２カ
スを用いて光化学反応によＪ） ＳｉＯ□Ｎ２１をエツ
チングする（図ｊ）ｏさらに図ｅ）と同様のレーザ光照
射によ多発生する０４によるレジスト４の灰化を行う。
ｚ２＋ ＣＡ’−このＢ＋イオン６（またはＰ＋イオン
）を電界によシ加速してウェハ１内に約３ｘｌＯ”／−
の表面濃度で注入する（図ｆ）。つづいて２４９藺の波
長のＫｒＦエキシマレーザの幅２５ ｎａｅｃの光ハル
スフを０．５〜１．ＯＪ／−のエネルギー密度で照射し
てアユ様の光ＣＶＤ法によりＳｉＨ４とＮ２０の混合ガ
スからｓ ｉ０２層２１を被着する（図ｈ）。次に周知
のフォトプロセスによシレジスト４のパターンを形成す
る（囚ｉ）ｏこのあと、図ｄ）と同様にＣＦ２Ｃ／２カ
スを用いて光化学反応によＪ） ＳｉＯ□Ｎ２１をエツ
チングする（図ｊ）ｏさらに図ｅ）と同様のレーザ光照
射によ多発生する０４によるレジスト４の灰化を行う。
（図ｋ）。第１図（１）には、Ｓｉウェハ１にＡノ（Ｃ
Ｈ３）、ガスと水素ガスとを接触させ、１９３ｎｍの波
長のＡｒＦエキシマレーザ光３を７ ｎ５ｅｃの光パル
スとして０．１〜０．２５ Ｊ／ａＡのエネルギー密度
で照射し、次の反応に基づ＜ｈｉｔ輪９の形成を示す。
Ｈ３）、ガスと水素ガスとを接触させ、１９３ｎｍの波
長のＡｒＦエキシマレーザ光３を７ ｎ５ｅｃの光パル
スとして０．１〜０．２５ Ｊ／ａＡのエネルギー密度
で照射し、次の反応に基づ＜ｈｉｔ輪９の形成を示す。
）−１１（ＣＨａ ）ａ＋１Ｈ２五刀＋３Ｃ町これに次
いでフォトプロセスによシレジスト４のパターンを再び
形成する（図ｍ）。Ｍ層９のエツチングは塩素ガスに波
長４８８ ｎｍのＡｒ＋Ｐ＋ザ光１０を照射し、次の反
応を起こすことによシ行う（図ｎ）。
いでフォトプロセスによシレジスト４のパターンを再び
形成する（図ｍ）。Ｍ層９のエツチングは塩素ガスに波
長４８８ ｎｍのＡｒ＋Ｐ＋ザ光１０を照射し、次の反
応を起こすことによシ行う（図ｎ）。
２ＡＡ！ ＋ ３Ｃ１２２）ｄｊＣノ３次にレジストを
図ｅ）、図ｋ）と同様にＯｓによシ除去しく図ｏ ）
、５ＩＨ４ガスとＮＨａガスの混合ガスに接触させ、水
銀灯あるいはＡｒＦエキシマレーザなどからの紫外光１
１を照射して次の反応を弓１き起こす０ ３５１）Ｉ４ ＋ ＮＨ３−一十Ｓ ｉ ３Ｎ４ ＋
１２ Ｎ２これらの工程によシミ極９を有する拡散層８
を五つ以上の実施例ではフォトエツｔング法が用いられ
ているが、レジストマスクを用いないマスクレス方式を
行うことができるＯ例えば第２図に示すようなレジスト
パターン４を設けないで、第３図（ａ）に示すように８
１０２層２の上にＣＦ２Ｃｌ２ガスを接触させたのち、
ＣＯ２レーザ光５を局部的に照射し、第３図（ｂ）に示
すように照射部分のＳｉＯ２層のみを除去する。また第
４図に示すようなウェハ１の上にＭパターン９を形成す
るのに、ウェハＩ ＫＡ／（ＣＨ３）ガスとＨ２ガスの
混合ガスを接触させ、第５図に示すようにＡｒＦエキシ
マレーザ光３を局部的に照射して局部的にＭ層９を成長
させるか、あるいは第６図に示すように光の照射により
ＡＤ（ＣＨ３）ガスとＨ２ガスからＭ層９を基板ｌの全
面に気相成長させ（図ａ）、次いでＣ１２ガスに接触さ
せ局部的にこのような平面マスクを通しての露光工程を
含むフォトプロセスを用いないことによシ、全工程をレ
ーザ光ビームの走査によって行うことができるため、加
工は２次元的に限定されず、３次元加工も可能になる。
図ｅ）、図ｋ）と同様にＯｓによシ除去しく図ｏ ）
、５ＩＨ４ガスとＮＨａガスの混合ガスに接触させ、水
銀灯あるいはＡｒＦエキシマレーザなどからの紫外光１
１を照射して次の反応を弓１き起こす０ ３５１）Ｉ４ ＋ ＮＨ３−一十Ｓ ｉ ３Ｎ４ ＋
１２ Ｎ２これらの工程によシミ極９を有する拡散層８
を五つ以上の実施例ではフォトエツｔング法が用いられ
ているが、レジストマスクを用いないマスクレス方式を
行うことができるＯ例えば第２図に示すようなレジスト
パターン４を設けないで、第３図（ａ）に示すように８
１０２層２の上にＣＦ２Ｃｌ２ガスを接触させたのち、
ＣＯ２レーザ光５を局部的に照射し、第３図（ｂ）に示
すように照射部分のＳｉＯ２層のみを除去する。また第
４図に示すようなウェハ１の上にＭパターン９を形成す
るのに、ウェハＩ ＫＡ／（ＣＨ３）ガスとＨ２ガスの
混合ガスを接触させ、第５図に示すようにＡｒＦエキシ
マレーザ光３を局部的に照射して局部的にＭ層９を成長
させるか、あるいは第６図に示すように光の照射により
ＡＤ（ＣＨ３）ガスとＨ２ガスからＭ層９を基板ｌの全
面に気相成長させ（図ａ）、次いでＣ１２ガスに接触さ
せ局部的にこのような平面マスクを通しての露光工程を
含むフォトプロセスを用いないことによシ、全工程をレ
ーザ光ビームの走査によって行うことができるため、加
工は２次元的に限定されず、３次元加工も可能になる。
本発明は、半導体装置の製造においてウェハプロセスに
用いられる化学反応が従来上として熱化学反応であった
ものをすべて光化学反応によシ行い、加熱も基板全体に
対して行うのではなく光による局部熱輻射によって行う
ものである゛。これによって以下の効果が得られる。
用いられる化学反応が従来上として熱化学反応であった
ものをすべて光化学反応によシ行い、加熱も基板全体に
対して行うのではなく光による局部熱輻射によって行う
ものである゛。これによって以下の効果が得られる。
１）３００℃以下の低温プロセスであるため、ウェハの
そりや結晶欠陥の発生がない。
そりや結晶欠陥の発生がない。
２）結晶損傷の問題がない。
３）他のドライプロセスと同様反応の均一性が良好であ
シ、アンダーエツチングも少ない。
シ、アンダーエツチングも少ない。
４）２μｍ径に絞ることができるレーザ光ビームを用い
て微細加工ができる。
て微細加工ができる。
５）マスクレス方式も採用できるため半導体基体への３
次元加工が可能となシ、例えば半導体基体に加わる力を
３次元的に検出する圧覚センサの製造などに極めて有効
である。
次元加工が可能となシ、例えば半導体基体に加わる力を
３次元的に検出する圧覚センサの製造などに極めて有効
である。
第１図は本発明によるウェハプロセスの各工程を順次示
す説明図、第２図は本発明の一実施例の酸化層パターン
形成を示す断面図、第３図は第２図に対する別の実施例
の工程を順次示す断面図、第４図はＡＪ層パターンを示
す断面図、第５図は第４図のパターン形成のための一実
施例を示す断面図、第６図はその別の実施例の工程を順
次示す断面図である。 ｌ・・・・・・シリコンウェハ、２．２１・・・・・・
ＳｉＯ２層、ａ・・・・・・ＡｒＦエキシマレーザ光、
４・・・・・・レジスト、５・・・・・・ＣＯ□レーザ
光、６・・・・・・Ｂ＋イオン、７・曲・ＫｒＦエキシ
マレーザ光、８・・・・・・Ｐ膨拡散層、９・・・・・
・ＡＩＮ。 １０・・・・・・Ａｒ＋レーザ光、１１・・・・・・紫
外光。 ８ 才１図 才２図 才４図 ↓番ｆ↓ 才５図 ｂ）「−−−− ｊ３図 口 ｂ） １．、−、．７ に ７６図
す説明図、第２図は本発明の一実施例の酸化層パターン
形成を示す断面図、第３図は第２図に対する別の実施例
の工程を順次示す断面図、第４図はＡＪ層パターンを示
す断面図、第５図は第４図のパターン形成のための一実
施例を示す断面図、第６図はその別の実施例の工程を順
次示す断面図である。 ｌ・・・・・・シリコンウェハ、２．２１・・・・・・
ＳｉＯ２層、ａ・・・・・・ＡｒＦエキシマレーザ光、
４・・・・・・レジスト、５・・・・・・ＣＯ□レーザ
光、６・・・・・・Ｂ＋イオン、７・曲・ＫｒＦエキシ
マレーザ光、８・・・・・・Ｐ膨拡散層、９・・・・・
・ＡＩＮ。 １０・・・・・・Ａｒ＋レーザ光、１１・・・・・・紫
外光。 ８ 才１図 才２図 才４図 ↓番ｆ↓ 才５図 ｂ）「−−−− ｊ３図 口 ｂ） １．、−、．７ に ７６図
Claims (1)
- １）半導体基体表面の絶縁、導電膜の形成、基体中への
不純物ドーピング、エツチング、アニーリングをすべて
レーザ光の照射による光化学反応および局部熱輻射によ
って行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7327884A JPS60216555A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7327884A JPS60216555A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216555A true JPS60216555A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13513514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7327884A Pending JPS60216555A (ja) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216555A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229956A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子における配線接続方法 |
| JPS63100746A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Hitachi Ltd | Ｉｃ素子における配線接続方法及びその装置 |
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