JPS5952831A - 光線アニ−ル方法 - Google Patents
光線アニ−ル方法Info
- Publication number
- JPS5952831A JPS5952831A JP57163469A JP16346982A JPS5952831A JP S5952831 A JPS5952831 A JP S5952831A JP 57163469 A JP57163469 A JP 57163469A JP 16346982 A JP16346982 A JP 16346982A JP S5952831 A JPS5952831 A JP S5952831A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beams
- intensity distribution
- substrate
- annealing
- mirror
- 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.)
- Granted
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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)
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】
（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。
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。
（ｂｌ 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５ＯＩ（Ｓｉｌ １ｃｏｎｏｎ
Ｉｎ５ｕｌａｔｉｏｎ）技術が注目されており、電気
特性番こ優れた多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｃｒｙｓｔ
ａｌＳｉｌｉｃｏｎ：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。
単結晶を成長させる所謂５ＯＩ（Ｓｉｌ １ｃｏｎｏｎ
Ｉｎ５ｕｌａｔｉｏｎ）技術が注目されており、電気
特性番こ優れた多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｃｒｙｓｔ
ａｌＳｉｌｉｃｏｎ：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
っ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ャニング方式が一
般的に用いられている。
っ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ャニング方式が一
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Ｃ’１ＮＡｒ＋レーザ光の
スキャ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１０ｏμψにしぼる必要が
あり従って処理能力が低い。
スキャ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１０ｏμψにしぼる必要が
あり従って処理能力が低い。
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高くなりポリシリコ
ン層を破壊し、熱工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。
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高くなりポリシリコ
ン層を破壊し、熱工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削り、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。
集積回路基板上に重ねて照射し高速化を削り、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常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ップさせ円弧状に照射する
ことによって達せられる。
された絶縁膜上の非常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ップさせ円弧状に照射する
ことによって達せられる。
（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］上にＣＶＤ法によりＣＶＩ）
−Ｓ ｉ Ｏ２膜又は高温加熱法により５１０２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って成膜させてポ
リシリコン領域を形成する。
す断面図である。基板］上にＣＶＤ法によりＣＶＩ）
−Ｓ ｉ Ｏ２膜又は高温加熱法により５１０２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って成膜させてポ
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。
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。
構成図である。
実施例では出力２０Ｗ、ビーム寸法２０１＋ＩＩＩＩψ
のＣ−ＷＡγル−ザ４を１０個整列性を持って等間隔に
配設し、レーザビーム５の放射進行方向に全反射型の放
物面ミラー６を設置する。
のＣ−ＷＡγル−ザ４を１０個整列性を持って等間隔に
配設し、レーザビーム５の放射進行方向に全反射型の放
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Ａづ
つオーバラップするよう照射しその反射光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方向ノ アｂに２ＩＩＩ＋１１をなす円弧状のイｌ−ジを作り凸
方向に基板ｌを５””ｓｅｅで走査するととｌこよって
凹部後方に単結晶幅１４が成長した。
つオーバラップするよう照射しその反射光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方向ノ アｂに２ＩＩＩ＋１１をなす円弧状のイｌ−ジを作り凸
方向に基板ｌを５””ｓｅｅで走査するととｌこよって
凹部後方に単結晶幅１４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っ
て置屋となる。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射し反射鏡によ
りオーバラッ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。
て置屋となる。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射し反射鏡によ
りオーバラッ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。
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。
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ル−ザ、５ ・レーザビーム、６・−・放物
面ミラー、７ 反射光、８・・・・・強度分布。
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ル−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)
- 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ップ
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 true JPS5952831A (ja) | 1984-03-27 |
| JPH0352214B2 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) |
Cited By (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 |
| US7892952B2 (en) * | 2001-10-30 | 2011-02-22 | 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 |
| WO2021145176A1 (ja) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 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
Cited By (4)
| 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 |
| US7892952B2 (en) * | 2001-10-30 | 2011-02-22 | 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 |
| WO2021145176A1 (ja) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 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 |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0352214B2 (ja) | 1991-08-09 |
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