JPS6325496B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6325496B2 JPS6325496B2 JP55187087A JP18708780A JPS6325496B2 JP S6325496 B2 JPS6325496 B2 JP S6325496B2 JP 55187087 A JP55187087 A JP 55187087A JP 18708780 A JP18708780 A JP 18708780A JP S6325496 B2 JPS6325496 B2 JP S6325496B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- insulating film
- liquid
- annealing
- laser
- 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
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
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、レーザ・アニールなど半導体基板に
レーザ光を照射する工程が含まれる半導体装置の
製造方法の改良に関する。
レーザ光を照射する工程が含まれる半導体装置の
製造方法の改良に関する。
一般に、半導体装置を製造する場合、シリコン
半導体基板などに例えば二酸化シリコン膜など透
明な絶縁膜を形成することは不可欠であり、そし
て、そのような絶縁膜の存在の下で諸々の加工、
例えばエツチングに依るパターン形成、不純物イ
オンの打ち込みに依る領域形成、レーザ・アニー
ルなどを行なうことが必要となる。
半導体基板などに例えば二酸化シリコン膜など透
明な絶縁膜を形成することは不可欠であり、そし
て、そのような絶縁膜の存在の下で諸々の加工、
例えばエツチングに依るパターン形成、不純物イ
オンの打ち込みに依る領域形成、レーザ・アニー
ルなどを行なうことが必要となる。
ところで、近年、半導体基板にレーザ光を照射
して熱処理を行なう所謂レーザ・アニール技術が
著しく進歩しつつある。このレーザ・アニールに
依ると、所望箇所のみを短時間で昇温させること
ができるので半導体装置に於ける他の素子領域に
熱に依る悪影響を与えることなくアニーリングを
行なうことができるので大変好都合である。
して熱処理を行なう所謂レーザ・アニール技術が
著しく進歩しつつある。このレーザ・アニールに
依ると、所望箇所のみを短時間で昇温させること
ができるので半導体装置に於ける他の素子領域に
熱に依る悪影響を与えることなくアニーリングを
行なうことができるので大変好都合である。
さて、半導体装置を製造するに際してレーザ・
アニール技術の適用分野を具体的に例示すると、
例えば不純物イオンを打ち込んで領域を形成した
際に発生する結晶損壊の修復及びイオンの活性化
が挙げられる。その際のレーザ・アニールは、半
導体基板上に形成されたフイールド絶縁膜に於け
る窓内に露出された半導体基板表面、即ち、不純
物領域に対して行なわれるが、その場合、絶縁膜
のエツジに盛り上りや凹凸を生じ、後の工程に支
障を来たす現象がしばしば発生している。
アニール技術の適用分野を具体的に例示すると、
例えば不純物イオンを打ち込んで領域を形成した
際に発生する結晶損壊の修復及びイオンの活性化
が挙げられる。その際のレーザ・アニールは、半
導体基板上に形成されたフイールド絶縁膜に於け
る窓内に露出された半導体基板表面、即ち、不純
物領域に対して行なわれるが、その場合、絶縁膜
のエツジに盛り上りや凹凸を生じ、後の工程に支
障を来たす現象がしばしば発生している。
このような凹凸は波打ち現象（ripple）と呼ば
れて現在問題にされつつあるもので、レーザ光の
エネルギ密度を例えばシリコンをアニールするの
に最適であるように制御しても二酸化シリコンの
エツジ部分に発生する。その理由は未だ判然とし
ないが、考えられるところでは、絶縁膜のエツジ
は窓、即ち、露出されている半導体基板表面に向
うにつれて連続的に変化して薄くなつている為、
レーザ光に依る干渉効果を生じ易くなつているこ
とが挙げられる。
れて現在問題にされつつあるもので、レーザ光の
エネルギ密度を例えばシリコンをアニールするの
に最適であるように制御しても二酸化シリコンの
エツジ部分に発生する。その理由は未だ判然とし
ないが、考えられるところでは、絶縁膜のエツジ
は窓、即ち、露出されている半導体基板表面に向
うにつれて連続的に変化して薄くなつている為、
レーザ光に依る干渉効果を生じ易くなつているこ
とが挙げられる。
本発明は、例えば不純物領域形成用窓の如く、
半導体基板表面と絶縁膜とが接している部分にレ
ーザ光を照射してアニールを行なつても絶縁膜の
エツジには波打ち現象を生じないようになし得る
半導体装置の製造方法を提供するものであり、以
下これを詳細に説明する。
半導体基板表面と絶縁膜とが接している部分にレ
ーザ光を照射してアニールを行なつても絶縁膜の
エツジには波打ち現象を生じないようになし得る
半導体装置の製造方法を提供するものであり、以
下これを詳細に説明する。
本発明者等は、前記波打ち現象が絶縁膜のエツ
ジに於けるレーザ光の干渉に依るものであろうこ
とを推定していたので、そのような干渉を生じさ
せないような手段であつて、しかも、簡単に実施
できる技術を発明するべく研究を重ねたところ、
レーザ・アニールすべき半導体基板を所要の液体
を介してレーザ光照射すると好結果が得られるこ
とを見出した。
ジに於けるレーザ光の干渉に依るものであろうこ
とを推定していたので、そのような干渉を生じさ
せないような手段であつて、しかも、簡単に実施
できる技術を発明するべく研究を重ねたところ、
レーザ・アニールすべき半導体基板を所要の液体
を介してレーザ光照射すると好結果が得られるこ
とを見出した。
このとき使用する液体としては絶縁膜の屈折率
と同様なそれを有するもので、半導体基板を汚染
することがなく、また、後の工程に悪影響を与え
ることがないものを選択しなければならない。
尚、屈折率の点で整合しない為、効果の点で若干
劣るところはあるが、液体として普通の水を用い
ることができ、この場合は後処理が極めて簡単に
なる。
と同様なそれを有するもので、半導体基板を汚染
することがなく、また、後の工程に悪影響を与え
ることがないものを選択しなければならない。
尚、屈折率の点で整合しない為、効果の点で若干
劣るところはあるが、液体として普通の水を用い
ることができ、この場合は後処理が極めて簡単に
なる。
レーザ光源と半導体基板との間に液体を介在さ
せる手法としては、半導体基板を液体中に浸漬し
たり、液体の種類に依つては半導体基板に塗布し
た状態にして良い。いずれにせよ、そのようにす
ると、半導体基板はその表面に一様な厚さの絶縁
膜を有しているのと等価になるから、レーザ光の
干渉は起き難くなり、絶縁膜の波打ち現象は防止
される。
せる手法としては、半導体基板を液体中に浸漬し
たり、液体の種類に依つては半導体基板に塗布し
た状態にして良い。いずれにせよ、そのようにす
ると、半導体基板はその表面に一様な厚さの絶縁
膜を有しているのと等価になるから、レーザ光の
干渉は起き難くなり、絶縁膜の波打ち現象は防止
される。
具体例
二酸化シリコン膜（屈折率：〜1.45）を有する
シリコン半導体基板に窓を形成して選択的に基板
表面を露出したものをグリセリン（屈折率1.46）
中に浸漬し、シリコン半導体基板上に２〜３〔mm〕
程度のグリセリン層を存在させる。次に、ルビ
ー・レーザ（波長：6943〔Å〕）をエネルギ密度
1.5〜1.6〔Ｊ／cm2〕で照射してアニールを行つて
も二酸化シリコン膜のエツジ部分に於ける波打ち
現象は見られない。因にグリセリンを介すること
なくレーザ光を照射するとエネルギ密度を0.6〜
0.8〔Ｊ／cm2〕程度にすると波打ち現象が現われ
る。本発明に依る場合、グリセリン層にレーザ光
が若干吸収されることはあるが、それを考慮して
も実質的に二酸化シリコン膜が厚く且つ均一にな
つた効果は大であると判断される。また、半導体
基板が液体中に浸漬されて液冷状態になることか
ら、レーザ非照射部分に対するアニールの熱の影
響を低減させることができる。尚、グリセリンに
は粘稠性があるので、半導体基板上に塗布するこ
とも可能である。しかしながら、この場合、効果
の点で若干の低下が見られることは止むを得な
い。
シリコン半導体基板に窓を形成して選択的に基板
表面を露出したものをグリセリン（屈折率1.46）
中に浸漬し、シリコン半導体基板上に２〜３〔mm〕
程度のグリセリン層を存在させる。次に、ルビ
ー・レーザ（波長：6943〔Å〕）をエネルギ密度
1.5〜1.6〔Ｊ／cm2〕で照射してアニールを行つて
も二酸化シリコン膜のエツジ部分に於ける波打ち
現象は見られない。因にグリセリンを介すること
なくレーザ光を照射するとエネルギ密度を0.6〜
0.8〔Ｊ／cm2〕程度にすると波打ち現象が現われ
る。本発明に依る場合、グリセリン層にレーザ光
が若干吸収されることはあるが、それを考慮して
も実質的に二酸化シリコン膜が厚く且つ均一にな
つた効果は大であると判断される。また、半導体
基板が液体中に浸漬されて液冷状態になることか
ら、レーザ非照射部分に対するアニールの熱の影
響を低減させることができる。尚、グリセリンに
は粘稠性があるので、半導体基板上に塗布するこ
とも可能である。しかしながら、この場合、効果
の点で若干の低下が見られることは止むを得な
い。
前記具体例では液体としてグリセリンを使用し
たが、この外に例えば四塩化炭素（CCl4、屈折
率；1.46）などを使用することもできる。尚、水
の屈折率は1.33であり、これもかなり有効であつ
た。また、レーザ光源としては、ルビーの他に
YAG、アルゴンなどのレーザを用いることがで
きる。
たが、この外に例えば四塩化炭素（CCl4、屈折
率；1.46）などを使用することもできる。尚、水
の屈折率は1.33であり、これもかなり有効であつ
た。また、レーザ光源としては、ルビーの他に
YAG、アルゴンなどのレーザを用いることがで
きる。
本発明を実施するに際し、液体中でのレーザ光
エネルギ損失を懸念されるのであれば液体の途中
にガラス板を挿入することが有効であり、また、
レーザ光のビーム内均一性を向上させる為には液
体中に例えばすりガラス状にしたサフアイア板か
らなるデイフユーザを介在させるのも一法であ
る。
エネルギ損失を懸念されるのであれば液体の途中
にガラス板を挿入することが有効であり、また、
レーザ光のビーム内均一性を向上させる為には液
体中に例えばすりガラス状にしたサフアイア板か
らなるデイフユーザを介在させるのも一法であ
る。
以上の説明で判るように、本発明に依れば、レ
ーザ・アニールを行なうに際し、半導体基板上に
液体層を介在させてレーザ光を照射するようにし
ているので、半導体基板上には均一な絶縁膜が存
在するのと等価な状態でアニールが行なわれるこ
とになり、レーザ光の干渉は発生せず、従つて絶
縁膜のエツジ部分に於ける波打ち現象が現れない
ようにすることができる。
ーザ・アニールを行なうに際し、半導体基板上に
液体層を介在させてレーザ光を照射するようにし
ているので、半導体基板上には均一な絶縁膜が存
在するのと等価な状態でアニールが行なわれるこ
とになり、レーザ光の干渉は発生せず、従つて絶
縁膜のエツジ部分に於ける波打ち現象が現れない
ようにすることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 選択的に窓が形成されている絶縁膜を有する
半導体基板を屈折率が該絶縁膜と略等しい液体中
に浸漬し該液体が前記窓を埋め且つ前記絶縁膜上
を均一に覆う状態とする工程と、 次いで、前記液体を介しレーザ光を照射して前
記半導体基板のアニールを行う工程と が含まれてなる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 |
|---|---|---|---|
| JP55187087A JPS57112013A (en) | 1980-12-29 | 1980-12-29 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55187087A JPS57112013A (en) | 1980-12-29 | 1980-12-29 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57112013A JPS57112013A (en) | 1982-07-12 |
| JPS6325496B2 true JPS6325496B2 (ja) | 1988-05-25 |
Family
ID=16199882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55187087A Granted JPS57112013A (en) | 1980-12-29 | 1980-12-29 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57112013A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01109199U (ja) * | 1988-01-16 | 1989-07-24 | ||
| JPH0326997U (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-19 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566443A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Laser annealing method |
-
1980
- 1980-12-29 JP JP55187087A patent/JPS57112013A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01109199U (ja) * | 1988-01-16 | 1989-07-24 | ||
| JPH0326997U (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57112013A (en) | 1982-07-12 |
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