JPH0352214B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0352214B2 JPH0352214B2 JP57163469A JP16346982A JPH0352214B2 JP H0352214 B2 JPH0352214 B2 JP H0352214B2 JP 57163469 A JP57163469 A JP 57163469A JP 16346982 A JP16346982 A JP 16346982A JP H0352214 B2 JPH0352214 B2 JP H0352214B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- annealing
- laser
- single crystal
- polysilicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/38—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by treatments done after the formation of the materials
- H10P14/3802—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
- H10P14/3808—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
光線、例えばレーザ光を用い基板上に形成され
た絶縁膜上の多結晶シリコン層を単結晶化する光
線アニールに係り、特に高速処理に有利なアニー
ル処理に関する。
た絶縁膜上の多結晶シリコン層を単結晶化する光
線アニールに係り、特に高速処理に有利なアニー
ル処理に関する。
(b) 技術の背景
将来の三次元集積回路の基礎として非単結晶質
絶縁膜に単結晶を成長させる所謂SOI（Silicon
on Insulation）技術が注目されており、電気特
性に優れた多結晶シリコン（Poly−Crystal
Silicon：ポリシリコン）を単結晶化して能動素
子を形成させる方法が実用化されている。
絶縁膜に単結晶を成長させる所謂SOI（Silicon
on Insulation）技術が注目されており、電気特
性に優れた多結晶シリコン（Poly−Crystal
Silicon：ポリシリコン）を単結晶化して能動素
子を形成させる方法が実用化されている。
主として水素還元法又は熱分解法による気相成
長法によつて得られる多結晶シリコン（以下ポリ
シリコンと呼称）は小さな単結晶が不規則に配列
されているためアニールにより規則性の単結晶に
置換するが連続発振モードのアルゴンイオンレー
ザ光を用いたスキヤニング方式が一般的に用いら
れている。
長法によつて得られる多結晶シリコン（以下ポリ
シリコンと呼称）は小さな単結晶が不規則に配列
されているためアニールにより規則性の単結晶に
置換するが連続発振モードのアルゴンイオンレー
ザ光を用いたスキヤニング方式が一般的に用いら
れている。
(c) 従来技術と問題点
ポリシリコンの単結晶化にはCWAγ+レーザ光
のスキヤニングが最も適しているがレーザパワー
が最高でも20W程度でビーム寸法も100μφにしぼ
る必要があり従つて処理能力が低い。
のスキヤニングが最も適しているがレーザパワー
が最高でも20W程度でビーム寸法も100μφにしぼ
る必要があり従つて処理能力が低い。
一方、微細加工技術の進展に伴い集積度が増加
するに従いポリシリコン領域も増大する傾向にあ
りアニール処理の高速化が要請される。このため
レーザ装置の大型化は高価となるだけでなくパワ
ー密度がなくなりポリシリコン層を破壊し、熱エ
ネルギーにより基板にダメージを与えることにな
る。均一なレーザアニールを行うためには少くと
も空間的なモードは単一モード（強度分布がガウ
ス型）かそれに近いモードであることが必要で更
にこのような単一モードを光学系を通して平坦な
強度分布に変換する必要がある。
するに従いポリシリコン領域も増大する傾向にあ
りアニール処理の高速化が要請される。このため
レーザ装置の大型化は高価となるだけでなくパワ
ー密度がなくなりポリシリコン層を破壊し、熱エ
ネルギーにより基板にダメージを与えることにな
る。均一なレーザアニールを行うためには少くと
も空間的なモードは単一モード（強度分布がガウ
ス型）かそれに近いモードであることが必要で更
にこのような単一モードを光学系を通して平坦な
強度分布に変換する必要がある。
(d) 発明の目的
本発明は上記の点に鑑み、複数のレーザビーム
を同時に集積回路基板上に重ねて照射し高速化を
計り、且つ任意の形状及び強度分布が得られる多
光線アニールの提供を目的とする。
を同時に集積回路基板上に重ねて照射し高速化を
計り、且つ任意の形状及び強度分布が得られる多
光線アニールの提供を目的とする。
(e) 発明の構成
上記目的を達成するため本発明は集積回路基板
上に形成された絶縁膜上の非単結晶半導体層に光
線を照射して単結晶化する光線アニールにおい
て、複数の光線発生手段から出射する複数の光線
を放物面をなす全反射ミラーを介して前記基板上
にオーバラツプさせ円弧状に照射することによつ
て達せられる。
上に形成された絶縁膜上の非単結晶半導体層に光
線を照射して単結晶化する光線アニールにおい
て、複数の光線発生手段から出射する複数の光線
を放物面をなす全反射ミラーを介して前記基板上
にオーバラツプさせ円弧状に照射することによつ
て達せられる。
(f) 発明の実施例
以下本発明の実施例を図面により詳述する。
第１図は集積回路基板上に形成したポリシリコ
ン層を示す断面図である。基板１上にCVD法に
よりCVD−Sio2膜又は高温加熱法によりSio2膜
を形成し、その絶縁膜２上にポリシリコン膜３を
水素還元法又は熱分解法による気相成長方法によ
つて成膜させてポリシリコン領域を形成する。こ
のポリシリコン領域を単結晶化するアニール処理
を行うものである。
ン層を示す断面図である。基板１上にCVD法に
よりCVD−Sio2膜又は高温加熱法によりSio2膜
を形成し、その絶縁膜２上にポリシリコン膜３を
水素還元法又は熱分解法による気相成長方法によ
つて成膜させてポリシリコン領域を形成する。こ
のポリシリコン領域を単結晶化するアニール処理
を行うものである。
第２図は本発明の光線アニールを用いた一実施
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
実施例では出力20W、ビーム寸法2.0mmφのＣ
−WAγ+レーザ４を10個整列性を持つて等間隔に
配設し、レーザビーム５の放射進行に全反射型の
放物面ミラー６を設置する。
−WAγ+レーザ４を10個整列性を持つて等間隔に
配設し、レーザビーム５の放射進行に全反射型の
放物面ミラー６を設置する。
レーザ４からのレーザビーム５は放物面ミラー
６に1/2づつオーバラツプするように照射しその
反射光７を図のようにポリシリコン膜３上に焦点
合せをし、ビーム寸法はＸ方向７ａに10μ、Ｙ方
向７ｂに２mmをなす円弧状のイメージを作り凸方
向に基板１を５cm／secで走査することによつて
凹部後方に単結晶幅１cmが成長した。
６に1/2づつオーバラツプするように照射しその
反射光７を図のようにポリシリコン膜３上に焦点
合せをし、ビーム寸法はＸ方向７ａに10μ、Ｙ方
向７ｂに２mmをなす円弧状のイメージを作り凸方
向に基板１を５cm／secで走査することによつて
凹部後方に単結晶幅１cmが成長した。
レーザビームの強度分布８は図に示すように円
弧に沿つて台型となる。このように構成される多
光線アニールにおいて多数個のエネルギー線を同
時に放照し反射鏡によりオーバラツプさせること
によりビーム型状及び強度分布は任意に求められ
る利点がある。
弧に沿つて台型となる。このように構成される多
光線アニールにおいて多数個のエネルギー線を同
時に放照し反射鏡によりオーバラツプさせること
によりビーム型状及び強度分布は任意に求められ
る利点がある。
即ちレーザの出力ビーム寸法及び反射鏡形状を
アニール試料に適する条件で選択組合せすること
により従来に比して高速で良質の単結晶化が可能
となる。
アニール試料に適する条件で選択組合せすること
により従来に比して高速で良質の単結晶化が可能
となる。
(g) 発明の効果
以上詳細に説明したように本発明の多光線アニ
ールにより従来に比して処理能力は向上する高速
性が得られ、しかも任意のビーム形状、強度分布
が得られ良質の単結晶化が可能となる等優れた効
果がある。
ールにより従来に比して処理能力は向上する高速
性が得られ、しかも任意のビーム形状、強度分布
が得られ良質の単結晶化が可能となる等優れた効
果がある。
第１図は集積回路基板上に形成したポリシリコ
ン層を示す断面図、第２図は本発明の多光線アニ
ールを用いた一実施例を示す構成図である。図中
１……集積回路基板、２……絶縁膜、３……ポリ
シリコン膜、４……CWAγ+レーザ、５……レー
ザビーム、６……放物面ミラー、７……反射光、
８……強度分布。
ン層を示す断面図、第２図は本発明の多光線アニ
ールを用いた一実施例を示す構成図である。図中
１……集積回路基板、２……絶縁膜、３……ポリ
シリコン膜、４……CWAγ+レーザ、５……レー
ザビーム、６……放物面ミラー、７……反射光、
８……強度分布。
Claims (1)
- １ 集積回路基板上に形成された絶縁膜上の非単
結晶半導体層に光線を照射して単結晶化する光線
アニールにおいて、複数の光線発生手段から出射
する複数の光線を放物面をなす全反射ミラーを介
して前記基板上にオーバラツプさせ円弧状に照射
することを特徴とする光線アニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163469A JPS5952831A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 光線アニ−ル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163469A JPS5952831A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 光線アニ−ル方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5952831A JPS5952831A (ja) | 1984-03-27 |
| JPH0352214B2 true JPH0352214B2 (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=15774460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57163469A Granted JPS5952831A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 光線アニ−ル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952831A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04282869A (ja) * | 1991-03-11 | 1992-10-07 | G T C:Kk | 薄膜半導体装置の製造方法及びこれを実施するための装置 |
| US6700096B2 (en) * | 2001-10-30 | 2004-03-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser apparatus, laser irradiation method, manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, production system for semiconductor device using the laser apparatus, and electronic equipment |
| JP2021111725A (ja) * | 2020-01-14 | 2021-08-02 | 株式会社ブイ・テクノロジー | レーザアニール装置及びレーザアニール方法 |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP57163469A patent/JPS5952831A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5952831A (ja) | 1984-03-27 |
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