JPH0416936B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0416936B2 JPH0416936B2 JP57039620A JP3962082A JPH0416936B2 JP H0416936 B2 JPH0416936 B2 JP H0416936B2 JP 57039620 A JP57039620 A JP 57039620A JP 3962082 A JP3962082 A JP 3962082A JP H0416936 B2 JPH0416936 B2 JP H0416936B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- laser
- laser beam
- edge
- scanning
- 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
Links
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
- H10P34/00—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices
- H10P34/40—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation
- H10P34/42—Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation with electromagnetic radiation, e.g. laser annealing
-
- 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
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラスをフローさせたり、イオン注入
による損傷を除去したり、ドーパントを格子間型
位置から置換型位置へ電位的に活性化したり、又
はポリシリコンの粒径を増加させたりその他の関
連した処理工程に関して行なう半導体ウエハのレ
ーザ走査に関するものであつて、更に詳細には、
従来ウエハの端部に発生していた損傷を生じるこ
となしに半導体ウエハをレーザを使用してスキヤ
ニングする方法に関するものである。
による損傷を除去したり、ドーパントを格子間型
位置から置換型位置へ電位的に活性化したり、又
はポリシリコンの粒径を増加させたりその他の関
連した処理工程に関して行なう半導体ウエハのレ
ーザ走査に関するものであつて、更に詳細には、
従来ウエハの端部に発生していた損傷を生じるこ
となしに半導体ウエハをレーザを使用してスキヤ
ニングする方法に関するものである。
種々の目的の為に半導体ウエハをレーザ走査す
ることは公知である。これら種々の目的として
は、例えば、ウエハの表面上に形成したガラスを
リフロー（再流動）させることや、イオン注入損
傷を除去することや、半導体物質内に於いてドー
パントを格子間型位置から置換型位置に電気的に
活性化させることや、ポリシリコンの粒径を増加
させること等があり、これらは半導体業界に於い
て次第に幅広く使用されるようになつてきてい
る。通常、走査すべきウエハは銅、アルミニウ
ム、真鍮等の様な反射性金属、又は金や銀等の反
射性物質で被覆した第１金属等を使用して製造さ
れ“ステージ”として呼称される支持体の上に載
置される。次いで、ウエハの下のステージに形成
した透孔を介して真空吸引することによつてウエ
ハをステージ上に吸着させ、かくして一体化させ
た構成を所望のレーザビームに照射させる。ステ
ージに反射性金属を使用するのは、ステージに照
射されるレーザビームが反射され、従つてステー
ジの加熱量を減少させると共にステージが溶融す
ることを防止する為である。従つて、レーザビー
ムのエネルギの多くを反射することが不可能な物
質はステージとして使用するのには不向きであ
る。ステージの反射性が低い場合には、ステージ
とステージ上のウエハの両方がステージによる熱
吸収によつて加熱され、その際にウエハのアニー
リングに関するパラメータを変化させてしまう。
ることは公知である。これら種々の目的として
は、例えば、ウエハの表面上に形成したガラスを
リフロー（再流動）させることや、イオン注入損
傷を除去することや、半導体物質内に於いてドー
パントを格子間型位置から置換型位置に電気的に
活性化させることや、ポリシリコンの粒径を増加
させること等があり、これらは半導体業界に於い
て次第に幅広く使用されるようになつてきてい
る。通常、走査すべきウエハは銅、アルミニウ
ム、真鍮等の様な反射性金属、又は金や銀等の反
射性物質で被覆した第１金属等を使用して製造さ
れ“ステージ”として呼称される支持体の上に載
置される。次いで、ウエハの下のステージに形成
した透孔を介して真空吸引することによつてウエ
ハをステージ上に吸着させ、かくして一体化させ
た構成を所望のレーザビームに照射させる。ステ
ージに反射性金属を使用するのは、ステージに照
射されるレーザビームが反射され、従つてステー
ジの加熱量を減少させると共にステージが溶融す
ることを防止する為である。従つて、レーザビー
ムのエネルギの多くを反射することが不可能な物
質はステージとして使用するのには不向きであ
る。ステージの反射性が低い場合には、ステージ
とステージ上のウエハの両方がステージによる熱
吸収によつて加熱され、その際にウエハのアニー
リングに関するパラメータを変化させてしまう。
通常、ラスタスキヤン技術を使用してウエハ表
面をレーザで走査させる。この場合に、ウエハを
吸着したステージとビームの何れかを他に対して
移動させる。この場合にウエハは真空によつてス
テージ上に吸着されている。しかしながら、従来
しばしば観測されていたことであるが、レーザ走
査を施したウエハはその端部に於ける多くの点に
於いて亀裂が入つたり損傷されたりすることがあ
る。
面をレーザで走査させる。この場合に、ウエハを
吸着したステージとビームの何れかを他に対して
移動させる。この場合にウエハは真空によつてス
テージ上に吸着されている。しかしながら、従来
しばしば観測されていたことであるが、レーザ走
査を施したウエハはその端部に於ける多くの点に
於いて亀裂が入つたり損傷されたりすることがあ
る。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであつ
て、ウエハをレーザ走査する場合に亀裂の発生や
ウエハの劣化発生を防止することを可能としたレ
ーザ走査方法を提供することを目的とする。本発
明者等が知見した所によれば、レーザ走査の過程
中に於けるウエハ劣化発生の主要な原因は、走査
方法自体の特性によるものである。通常、レーザ
ビームで走査する場合に、ウエハとその下にある
ステージとの間の界面を横断してウエハ全体を走
査する。レーザビームがウエハの端部を横断する
場合に、ウエハ内の熱はそれまで全ての方向に伝
達されて拡散されていたわけであるが、ウエハの
端部近くに於いては実質的にウエハに集中的な熱
応力が発生する。従つて、レーザビームの照射に
よりウエハの端部に於いては実質的な温度上昇が
発生する。この様な温度上昇は加熱による熱膨脹
によつてウエハの端部に歪を発生させる。この歪
によつてウエハ端部に於いて加熱された部分が切
取られたり亀裂が入つたりする。この様な温度上
昇速度は種々の要因によるものであつて、レーザ
ビームによるウエハ表面の走査速度や、半導体物
質及び半導体物質の表面上に存在する何らかの物
質の熱導伝性や、レーザビームの強度や、ウエハ
がスキヤンされる雰囲気の特性等に依存するもの
であるが、ウエハの端部を越えてレーザビームを
スキヤンする場合には端部に亀裂を発生したり何
らかの劣化現象を発生したりすることがしばしば
見受けられる。このように端部に於いて劣化減少
が発生するとそれはウエハの内部に向かつて進行
し、ウエハ全体を破壊する危険性がある。本発明
によれば、レーザビームでウエハを走査する場合
にウエハの端部を通過することを回避するように
走査パターンを設定する。典型的には、ラスタパ
ターンや一連の同心円などの様な別のパターン、
又は所望の結果に対応するベクトルパターン等を
使用してレーザビーム走査を行なう。これら全て
の走査パターンに於いて、本発明では、レーザビ
ームがウエハの端部からある所定範囲内に近付か
ないように注意深く制御される。この近接範囲は
ウエハの厚さに応じて変化するものであるが、ウ
エハの典型的な厚さである0.5mmに対しては１乃
至２mmの程度のものである。レーザビームをウエ
ハの端部にどれほど近接させることができるかと
言うことは、レーザビームの強度にも依存するも
のであり、またレーザビームが半導体物質の特定
領域に停滞する時間にも依存するものである。
て、ウエハをレーザ走査する場合に亀裂の発生や
ウエハの劣化発生を防止することを可能としたレ
ーザ走査方法を提供することを目的とする。本発
明者等が知見した所によれば、レーザ走査の過程
中に於けるウエハ劣化発生の主要な原因は、走査
方法自体の特性によるものである。通常、レーザ
ビームで走査する場合に、ウエハとその下にある
ステージとの間の界面を横断してウエハ全体を走
査する。レーザビームがウエハの端部を横断する
場合に、ウエハ内の熱はそれまで全ての方向に伝
達されて拡散されていたわけであるが、ウエハの
端部近くに於いては実質的にウエハに集中的な熱
応力が発生する。従つて、レーザビームの照射に
よりウエハの端部に於いては実質的な温度上昇が
発生する。この様な温度上昇は加熱による熱膨脹
によつてウエハの端部に歪を発生させる。この歪
によつてウエハ端部に於いて加熱された部分が切
取られたり亀裂が入つたりする。この様な温度上
昇速度は種々の要因によるものであつて、レーザ
ビームによるウエハ表面の走査速度や、半導体物
質及び半導体物質の表面上に存在する何らかの物
質の熱導伝性や、レーザビームの強度や、ウエハ
がスキヤンされる雰囲気の特性等に依存するもの
であるが、ウエハの端部を越えてレーザビームを
スキヤンする場合には端部に亀裂を発生したり何
らかの劣化現象を発生したりすることがしばしば
見受けられる。このように端部に於いて劣化減少
が発生するとそれはウエハの内部に向かつて進行
し、ウエハ全体を破壊する危険性がある。本発明
によれば、レーザビームでウエハを走査する場合
にウエハの端部を通過することを回避するように
走査パターンを設定する。典型的には、ラスタパ
ターンや一連の同心円などの様な別のパターン、
又は所望の結果に対応するベクトルパターン等を
使用してレーザビーム走査を行なう。これら全て
の走査パターンに於いて、本発明では、レーザビ
ームがウエハの端部からある所定範囲内に近付か
ないように注意深く制御される。この近接範囲は
ウエハの厚さに応じて変化するものであるが、ウ
エハの典型的な厚さである0.5mmに対しては１乃
至２mmの程度のものである。レーザビームをウエ
ハの端部にどれほど近接させることができるかと
言うことは、レーザビームの強度にも依存するも
のであり、またレーザビームが半導体物質の特定
領域に停滞する時間にも依存するものである。
以下添付の図面を参考に、本発明の具体的実施
の態様について詳細に説明する。第１ｅ図は、ウ
エハ表面上をレーザビームでラスタ走査する従来
の方法を示している。ウエハ１１が載置されてい
るステージ１２とレーザビームとの交点は走査ラ
イン４１−１，４１−２，４１−３，４１−ｋ乃
至４１−Ｋに沿つて移動され、ここでＫはレーザ
ビームとステージ１２及びウエハ１１との交点に
よつて形成されるラスタ走査ラインの数を表わし
ており、一方ｋは１≦ｋ≦Ｋの間の値の整数であ
る。重要なことであるが、この場合には、ラスタ
走査ライン４１−ｋはウエハ１１の端部１１ａを
越えて延在されており、ラスタ走査ラインは全体
として矩形パターンでもつてウエハとステージと
が組あわさつた構造体の表面を横断して走査する
ものである。
の態様について詳細に説明する。第１ｅ図は、ウ
エハ表面上をレーザビームでラスタ走査する従来
の方法を示している。ウエハ１１が載置されてい
るステージ１２とレーザビームとの交点は走査ラ
イン４１−１，４１−２，４１−３，４１−ｋ乃
至４１−Ｋに沿つて移動され、ここでＫはレーザ
ビームとステージ１２及びウエハ１１との交点に
よつて形成されるラスタ走査ラインの数を表わし
ており、一方ｋは１≦ｋ≦Ｋの間の値の整数であ
る。重要なことであるが、この場合には、ラスタ
走査ライン４１−ｋはウエハ１１の端部１１ａを
越えて延在されており、ラスタ走査ラインは全体
として矩形パターンでもつてウエハとステージと
が組あわさつた構造体の表面を横断して走査する
ものである。
第１ｆ図は上述したごときパターンによつて走
査された場合にウエハ１１の端部１１ａに発生さ
れる損傷のタイプを表わしている。第１ｆ図は第
１ｅ図に於けるウエハ１１の端部１１ａの部分１
４を拡大して示したものである。部分１４に示し
た如く、ウエハ１１の端部１１ａから内方に向か
つてウエツジ型の亀裂１１ｂが伝播している。亀
裂１１ｂの端部１１ａとの交点１１ｃは比較的広
い幅を有しているが、この亀裂の幅はウエハの中
心部に向かつて損傷が進行するに従いその寸法が
減少している。この様な損傷の部分１１ｄは、損
傷がウエハを伝播する場合にそれが如何にして消
え去るかと言うことを例示している。
査された場合にウエハ１１の端部１１ａに発生さ
れる損傷のタイプを表わしている。第１ｆ図は第
１ｅ図に於けるウエハ１１の端部１１ａの部分１
４を拡大して示したものである。部分１４に示し
た如く、ウエハ１１の端部１１ａから内方に向か
つてウエツジ型の亀裂１１ｂが伝播している。亀
裂１１ｂの端部１１ａとの交点１１ｃは比較的広
い幅を有しているが、この亀裂の幅はウエハの中
心部に向かつて損傷が進行するに従いその寸法が
減少している。この様な損傷の部分１１ｄは、損
傷がウエハを伝播する場合にそれが如何にして消
え去るかと言うことを例示している。
第１ａ図はステージ１２上にウエハ１１を取り
付ける状態を示しており、ウエハ１１はステージ
１２を貫通して設けられた透孔（不図示）を介し
て真空吸引されてステージ１２上に吸着保持され
る。第１ｂ図、第１ｃ図及び第１ｄ図はウエハの
端部に損傷を与えることを回避することを可能と
した本発明に基づく走査パターンを例示してい
る。第１ｂ図の斜視図に例示した如く、レーザビ
ーム１３はパターン１４に従つて走査され、その
場合にレーザビーム１３がウエハ１１の表面と交
錯することによつて形成されるラスタ走査パター
ンの端部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄはウエ
ハ１１の端部１１ａから所定の距離ｄだけ内側に
位置されている。第１ｄ図は、レーザビーム１３
とウエハ１１の上表面との交点で形成された円形
状パターンを例示している。走査ライン３１−１
乃至３１−６の各々は順次半径が減少する如く同
心円の形状を有している。図示例に於いては、便
宜的に６個の同心円が示されているに過ぎない
が、例えば３インチウエハの場合には380個の同
心円を形成することが可能であり、一方、４イン
チウエハの場合には510個の同心円を形成するこ
とが可能である。これら走査点の各々は、隣接す
る走査点から約0.1mm離隔されている。
付ける状態を示しており、ウエハ１１はステージ
１２を貫通して設けられた透孔（不図示）を介し
て真空吸引されてステージ１２上に吸着保持され
る。第１ｂ図、第１ｃ図及び第１ｄ図はウエハの
端部に損傷を与えることを回避することを可能と
した本発明に基づく走査パターンを例示してい
る。第１ｂ図の斜視図に例示した如く、レーザビ
ーム１３はパターン１４に従つて走査され、その
場合にレーザビーム１３がウエハ１１の表面と交
錯することによつて形成されるラスタ走査パター
ンの端部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄはウエ
ハ１１の端部１１ａから所定の距離ｄだけ内側に
位置されている。第１ｄ図は、レーザビーム１３
とウエハ１１の上表面との交点で形成された円形
状パターンを例示している。走査ライン３１−１
乃至３１−６の各々は順次半径が減少する如く同
心円の形状を有している。図示例に於いては、便
宜的に６個の同心円が示されているに過ぎない
が、例えば３インチウエハの場合には380個の同
心円を形成することが可能であり、一方、４イン
チウエハの場合には510個の同心円を形成するこ
とが可能である。これら走査点の各々は、隣接す
る走査点から約0.1mm離隔されている。
本発明の１実施例に於いては、半導体ウエハの
上部にあるガラス上にレーザをスキヤンさせて、
このガラスをリフロー（再流動）させるものであ
る。レーザは40ワツトのCO2ガスレーザで連続波
で動作し円形スポツト寸法は直径が200μｍであ
る。走査速度は２cm／秒まで使用可能である。レ
ーザビームを走査させる場合にウエハの端部を横
断することを回避することによつて、この様なレ
ーザ処理をした後に於いてウエハ内に損傷は発生
されなかつた。本発明の別の実験に於いては、ス
ペクトラフイジツクス社製のアルゴン−イオンレ
ーザを使用して行なつたが、このレーザは公称パ
ワーが15ワツトで連続波で動作し40μｍのスポツ
ト寸法を有し10cm／秒の走査速度で走査しイオン
注入欠陥を取除く為に使用した。この場合に於い
ても、ウエハの端部を横断することを回避するこ
とによつて、処理済のウエハには損傷の発生が見
られなかつた。
上部にあるガラス上にレーザをスキヤンさせて、
このガラスをリフロー（再流動）させるものであ
る。レーザは40ワツトのCO2ガスレーザで連続波
で動作し円形スポツト寸法は直径が200μｍであ
る。走査速度は２cm／秒まで使用可能である。レ
ーザビームを走査させる場合にウエハの端部を横
断することを回避することによつて、この様なレ
ーザ処理をした後に於いてウエハ内に損傷は発生
されなかつた。本発明の別の実験に於いては、ス
ペクトラフイジツクス社製のアルゴン−イオンレ
ーザを使用して行なつたが、このレーザは公称パ
ワーが15ワツトで連続波で動作し40μｍのスポツ
ト寸法を有し10cm／秒の走査速度で走査しイオン
注入欠陥を取除く為に使用した。この場合に於い
ても、ウエハの端部を横断することを回避するこ
とによつて、処理済のウエハには損傷の発生が見
られなかつた。
本発明の２番目の実施形態に於いては、Ｐ導電
型基板で＜100＞の結晶面を有し約５乃至９Ω・
cmの固有抵抗を有するものを35KeVのエネルギ
で５×1014cm-2のドーズ量でもつてボロンのイオ
ン注入を行なつた。このボロン注入によつてＰ＋
領域を形成し、通常のデバイス処理過程に於いて
基板をドープする場合をシユミレイトさせてい
る。次いで、400℃の温度でもつてホスホシリケ
イトガラス（燐をドープした酸化シリコンガラ
ス）を約1.1μｍの厚さに付着させた。次いで、こ
のホスホシリケイトガラスをアルゴンイオンレー
ザを使用してレーザアニールを行なつた。この場
合にレーザのスポツト直径は約37μｍであり、パ
ワーは13ワツト（マルチライン）、波長は約0.5μ
ｍであり、Ｘ方向に於ける走査速度が２cm／秒で
あり、Ｙ方向に於いては10μｍのステツプを有す
るものであつた。タイプＡのラスタスキヤンに於
いてはウエハとステージとの間に於けるウエハの
端部を横切つて走査を行なつており、これは従来
技術に於けるレーザアニール方法に匹敵する。一
方、タイプＢのラスタスキヤンは本発明に於ける
ものであつて走査ラインはウエハ端部を横断する
ことがなく、レーザビームはウエハ端部の少くと
も１mm以内に近接することがない様に確保され
た。従来技術と同じタイプＡのラスタ走査を使用
してレーザアニールを行なつたウエハの歪を本発
明のタイプＢのラスタ走査を使用してウエハをレ
ーザアニールした場合の歪と比較して実験結果を
プロツトしたものが第１ｇ図である。第１ｇ図の
横軸はウエハ上の距離を表わしており、第１ｇ図
の縦軸はウエハの相対的な歪の測定値を示してい
る。ウエハの相対歪はウエハの歪みを決定する為
の公知の技術を使用して測定を行なつており、即
ち顕微鏡技術によつて歪んだ領域内に於ける焦点
深度の変化を表わすものとして測定されている。
第１ｇ図から明らかなように、本発明の技術を使
用してレーザアニールしたウエハに於いてはほと
んど相対歪が存在しない。一方、従来のラスタ走
査を使用してレーザアニールを行なつたウエハに
於いては著しい相対歪が現われており、その結果
約2.9×109ダイン／cm2の引つ張り応力が発生して
いる。
型基板で＜100＞の結晶面を有し約５乃至９Ω・
cmの固有抵抗を有するものを35KeVのエネルギ
で５×1014cm-2のドーズ量でもつてボロンのイオ
ン注入を行なつた。このボロン注入によつてＰ＋
領域を形成し、通常のデバイス処理過程に於いて
基板をドープする場合をシユミレイトさせてい
る。次いで、400℃の温度でもつてホスホシリケ
イトガラス（燐をドープした酸化シリコンガラ
ス）を約1.1μｍの厚さに付着させた。次いで、こ
のホスホシリケイトガラスをアルゴンイオンレー
ザを使用してレーザアニールを行なつた。この場
合にレーザのスポツト直径は約37μｍであり、パ
ワーは13ワツト（マルチライン）、波長は約0.5μ
ｍであり、Ｘ方向に於ける走査速度が２cm／秒で
あり、Ｙ方向に於いては10μｍのステツプを有す
るものであつた。タイプＡのラスタスキヤンに於
いてはウエハとステージとの間に於けるウエハの
端部を横切つて走査を行なつており、これは従来
技術に於けるレーザアニール方法に匹敵する。一
方、タイプＢのラスタスキヤンは本発明に於ける
ものであつて走査ラインはウエハ端部を横断する
ことがなく、レーザビームはウエハ端部の少くと
も１mm以内に近接することがない様に確保され
た。従来技術と同じタイプＡのラスタ走査を使用
してレーザアニールを行なつたウエハの歪を本発
明のタイプＢのラスタ走査を使用してウエハをレ
ーザアニールした場合の歪と比較して実験結果を
プロツトしたものが第１ｇ図である。第１ｇ図の
横軸はウエハ上の距離を表わしており、第１ｇ図
の縦軸はウエハの相対的な歪の測定値を示してい
る。ウエハの相対歪はウエハの歪みを決定する為
の公知の技術を使用して測定を行なつており、即
ち顕微鏡技術によつて歪んだ領域内に於ける焦点
深度の変化を表わすものとして測定されている。
第１ｇ図から明らかなように、本発明の技術を使
用してレーザアニールしたウエハに於いてはほと
んど相対歪が存在しない。一方、従来のラスタ走
査を使用してレーザアニールを行なつたウエハに
於いては著しい相対歪が現われており、その結果
約2.9×109ダイン／cm2の引つ張り応力が発生して
いる。
実験的に確かめられたことであるが、本発明の
原理を使用してホスホシリケイトガラスをリフロ
ーする場合に、レーザビームをウエハの端部に約
1.5mm以内に近付けた場合には亀裂がウエハに発
生することが多い。このような現象はウエハの厚
さとは実質的に無関係のように見えるが、ある程
度リフローされるガラスの厚さとウエハ上の実際
のデバイスとに依存するものと思われる。ウエハ
上のデバイスはレーザによつて発生されたガラス
のリフローによつてウエハ内に発生される歪量に
影響を与えるものと思われる。また、重量に於い
て約10％に達するまでホスホシリケイトガラス内
に燐の濃度をより高めれば高める程、リフロー走
査の過程中に於いてレーザビームをエツジにより
近く近接させることが可能であると言うことが判
明した。ホシホシリケイトガラスの燐の含有量が
上昇すると、ガラス内の応力は明らかに減少され
る。この点に関しては、“シリコン装置のパツシ
ベーシヨン用CVDガラス膜；準備、組成、及び
応力特性（CVD Glass Films for Ｐ
assivation of Silicon Devices；Preparation，
Composition，and Stress Properties）”という
W.カーン、G.L.シユナーブル、A.W.フイツシヤ
ー等の寄稿による文献でRCAレビユー37、３
（1976）に掲載の文献を参照するとよい。
原理を使用してホスホシリケイトガラスをリフロ
ーする場合に、レーザビームをウエハの端部に約
1.5mm以内に近付けた場合には亀裂がウエハに発
生することが多い。このような現象はウエハの厚
さとは実質的に無関係のように見えるが、ある程
度リフローされるガラスの厚さとウエハ上の実際
のデバイスとに依存するものと思われる。ウエハ
上のデバイスはレーザによつて発生されたガラス
のリフローによつてウエハ内に発生される歪量に
影響を与えるものと思われる。また、重量に於い
て約10％に達するまでホスホシリケイトガラス内
に燐の濃度をより高めれば高める程、リフロー走
査の過程中に於いてレーザビームをエツジにより
近く近接させることが可能であると言うことが判
明した。ホシホシリケイトガラスの燐の含有量が
上昇すると、ガラス内の応力は明らかに減少され
る。この点に関しては、“シリコン装置のパツシ
ベーシヨン用CVDガラス膜；準備、組成、及び
応力特性（CVD Glass Films for Ｐ
assivation of Silicon Devices；Preparation，
Composition，and Stress Properties）”という
W.カーン、G.L.シユナーブル、A.W.フイツシヤ
ー等の寄稿による文献でRCAレビユー37、３
（1976）に掲載の文献を参照するとよい。
従つて、本発明の独特の方法を使用することに
よつて、半導体ウエハ上に形成したホスホシリケ
イトガラスをレーザアニールし従来技術に於ける
場合と比べてウエハの表面上に発生される歪量を
減少させることが可能であり、従つてウエハに損
傷を発生させる可能性は著しく減少される。
よつて、半導体ウエハ上に形成したホスホシリケ
イトガラスをレーザアニールし従来技術に於ける
場合と比べてウエハの表面上に発生される歪量を
減少させることが可能であり、従つてウエハに損
傷を発生させる可能性は著しく減少される。
以上本発明の具体的構成について詳細に説明し
たが本発明はこれら具体例に限定されるべきもの
ではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することな
しに種々の変形が可能であることは勿論である。
たが本発明はこれら具体例に限定されるべきもの
ではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することな
しに種々の変形が可能であることは勿論である。
第１ａ図及び第１ｂ図はステージ上に取り付け
てレーザ走査されるべきウエハを示した側面図及
び斜面図、第１ｃ図は走査パターンがウエハの端
部から一定の距離ｄ以内には近接しないような本
発明に基づく走査パターンを示した説明図、第１
ｄ図は本発明の別の実施形態に於いてレーザ走査
する場合であつてレーザアニール用ビームを同心
円形状でウエハ表面上を走査する場合で最外郭の
走査円がウエハの端部から所定距離以内には近接
しない状態を示した説明図、第１ｅ図は従来技術
のレーザ走査パターンを示したものであつてレー
ザビームがウエハの端部を横断して走査される状
態を示した説明図、第１ｆ図はウエハの１部に於
いて走査ラインに沿つて端部の損傷が伝播し走査
ラインに沿つてウエハに亀裂が発生した状態を示
した説明図、第１ｇ図は従来技術と本発明とによ
つてレーザアニールを行なつたウエハの上表面上
に於ける相対歪と距離との関係を示したグラフ
図、である。 （符号の説明）、１１：ウエハ、１２：ステー
ジ、１３：レーザビーム、１４：走査パターン。
てレーザ走査されるべきウエハを示した側面図及
び斜面図、第１ｃ図は走査パターンがウエハの端
部から一定の距離ｄ以内には近接しないような本
発明に基づく走査パターンを示した説明図、第１
ｄ図は本発明の別の実施形態に於いてレーザ走査
する場合であつてレーザアニール用ビームを同心
円形状でウエハ表面上を走査する場合で最外郭の
走査円がウエハの端部から所定距離以内には近接
しない状態を示した説明図、第１ｅ図は従来技術
のレーザ走査パターンを示したものであつてレー
ザビームがウエハの端部を横断して走査される状
態を示した説明図、第１ｆ図はウエハの１部に於
いて走査ラインに沿つて端部の損傷が伝播し走査
ラインに沿つてウエハに亀裂が発生した状態を示
した説明図、第１ｇ図は従来技術と本発明とによ
つてレーザアニールを行なつたウエハの上表面上
に於ける相対歪と距離との関係を示したグラフ
図、である。 （符号の説明）、１１：ウエハ、１２：ステー
ジ、１３：レーザビーム、１４：走査パターン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体ウエハのレーザ走査方法において、レ
ーザからのビームを前記ウエハの上表面に選定パ
ターンで指向させ、走査する場合に、前記レーザ
ビームが前記ウエハの上表面全体の内で亀裂発生
等の劣化現象が発生することのないように端部か
ら所定の範囲内に入ることを防止し、前記レーザ
ビームが前記ウエハの端部を横断することを防止
したことを特徴とする半導体ウエハのレーザ走査
方法。 ２ 特許請求の範囲第１項おいて、前記レーザビ
ームが前記ウエハの端部から約１mm以内の範囲に
入ることを防止したことを特徴とする半導体ウエ
ハのレーザ走査方法。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記レーザ
ビームが前記ウエハの上表面に照射され、その際
に前記ウエハの端部から約１mm乃至２mmの範囲に
入ることがないことを特徴とする半導体ウエハの
レーザ走査方法。 ４ 特許請求の範囲第２項において、前記レーザ
ビームが前記ウエハの端部から約1.5mm以内に入
ることを防止したことを特徴とする半導体ウエハ
のレーザ走査方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/244,395 US4415794A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Laser scanning method for annealing, glass flow and related processes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57162341A JPS57162341A (en) | 1982-10-06 |
| JPH0416936B2 true JPH0416936B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=22922563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57039620A Granted JPS57162341A (en) | 1981-03-16 | 1982-03-15 | Laser scanning method in annealing, glass flowing and related treating steps |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4415794A (ja) |
| EP (1) | EP0061951B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57162341A (ja) |
| CA (1) | CA1182931A (ja) |
| DE (1) | DE3276282D1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58176929A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0616155B2 (ja) * | 1982-10-20 | 1994-03-02 | コニカ株式会社 | 放射線画像読取方法 |
| US6417484B1 (en) * | 1998-12-21 | 2002-07-09 | Micron Electronics, Inc. | Laser marking system for dice carried in trays and method of operation |
| US6675057B2 (en) * | 2001-04-25 | 2004-01-06 | Intel Corporation | Integrated circuit annealing methods and apparatus |
| TW552645B (en) | 2001-08-03 | 2003-09-11 | Semiconductor Energy Lab | Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device |
| KR100885904B1 (ko) * | 2001-08-10 | 2009-02-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 레이저 어닐링장치 및 반도체장치의 제작방법 |
| JP4555568B2 (ja) * | 2001-11-09 | 2010-10-06 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザ処理装置、レーザ処理方法および薄膜トランジスタの作製方法 |
| US7745762B2 (en) * | 2005-06-01 | 2010-06-29 | Mattson Technology, Inc. | Optimizing the thermal budget during a pulsed heating process |
| US20080173620A1 (en) * | 2005-09-26 | 2008-07-24 | Ultratech, Inc. | Apparatuses and methods for irradiating a substrate to avoid substrate edge damage |
| US8319149B2 (en) * | 2008-04-16 | 2012-11-27 | Applied Materials, Inc. | Radiant anneal throughput optimization and thermal history minimization by interlacing |
| JP2012084620A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置 |
| JP5679940B2 (ja) * | 2011-09-29 | 2015-03-04 | 住友重機械工業株式会社 | レーザアニール装置、及びレーザアニール方法 |
| DE102012111698A1 (de) * | 2012-12-03 | 2014-03-20 | Solarworld Innovations Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten mindestens eines kristallinen Silizium-Wafers oder eines Solarzellen-Wafers |
| US9443726B1 (en) | 2015-03-13 | 2016-09-13 | United Microelectronics Corp. | Semiconductor process |
| CN110216370B (zh) * | 2019-05-17 | 2021-10-01 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | 激光退火方法和系统 |
| JP7734113B2 (ja) * | 2022-05-16 | 2025-09-04 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ処理支援装置及びレーザ処理方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3900737A (en) * | 1974-04-18 | 1975-08-19 | Bell Telephone Labor Inc | Electron beam exposure system |
| US4131487A (en) * | 1977-10-26 | 1978-12-26 | Western Electric Company, Inc. | Gettering semiconductor wafers with a high energy laser beam |
| US4316074A (en) * | 1978-12-20 | 1982-02-16 | Quantronix Corporation | Method and apparatus for laser irradiating semiconductor material |
| US4234358A (en) * | 1979-04-05 | 1980-11-18 | Western Electric Company, Inc. | Patterned epitaxial regrowth using overlapping pulsed irradiation |
| JPS55150238A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of irradiating laser beam |
-
1981
- 1981-03-16 US US06/244,395 patent/US4415794A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-03-12 EP EP82400445A patent/EP0061951B1/en not_active Expired
- 1982-03-12 DE DE8282400445T patent/DE3276282D1/de not_active Expired
- 1982-03-15 CA CA000398339A patent/CA1182931A/en not_active Expired
- 1982-03-15 JP JP57039620A patent/JPS57162341A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4415794A (en) | 1983-11-15 |
| EP0061951A2 (en) | 1982-10-06 |
| JPS57162341A (en) | 1982-10-06 |
| EP0061951B1 (en) | 1987-05-06 |
| EP0061951A3 (en) | 1983-09-07 |
| DE3276282D1 (en) | 1987-06-11 |
| CA1182931A (en) | 1985-02-19 |
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