JPS637022B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS637022B2 JPS637022B2 JP3506680A JP3506680A JPS637022B2 JP S637022 B2 JPS637022 B2 JP S637022B2 JP 3506680 A JP3506680 A JP 3506680A JP 3506680 A JP3506680 A JP 3506680A JP S637022 B2 JPS637022 B2 JP S637022B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- compound semiconductor
- semiconductor crystal
- crystal
- laser annealing
- 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.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—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
- 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
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はイオン注入した半導体装置のレーザア
ニールに関する。
ニールに関する。
イオン注入装置を用いて半導体結晶に所望の不
純物を注入する。この不純物を活性化するため及
び注入時に発生した結晶損傷を回復せしめる方法
としてレーザーから発生する光の熱エネルギーを
用いて熱処理（アニール）する方法がある。この
方法はレーザーアニール方法といわれている。半
導体結晶特にシリコン結晶をレーザーアニールす
る場合はシリコン結晶が他の半導体結晶に比べ蒸
気圧が低いためそれ程問題は生じない。即ち、レ
ーザーアニール中にシリコン結晶が蒸発して結晶
特性を劣化させることは少い。しかし二元あるい
は多元の化合物半導体結晶の場合、シリコンに比
べ蒸気圧が比較的高いためにレーザーアニール中
に構成元素の一部が蒸発する、そしてストイキオ
メトリーがずれて結晶特性を著しく劣化させる。
この蒸発を防ぐ方法として透明又は半透明のパツ
シベーシヨン膜を付けてレーザーアニールを行う
方法がある。しかしこの方法では工程の複雑化あ
るいはパツシベーシヨン膜からの汚染、パツシベ
ーシヨン膜と基板の熱膨張係数の差による歪の半
導体結晶への導入等がある。化合物半導体結晶を
パツシベーシヨン膜等を用いて被結晶表面に付着
せずに、裸のままでアニールを行うと、化合物半
導体結晶の構成元素の蒸気圧がそれぞれ異る事に
より、アニール中に構成元素の一部分あるいはそ
れぞれ異つた量だけ蒸発する。その結果、アニー
ル前の結晶に比べてアニール後の結晶はストイキ
オメトリーが変り、その結果、アニール後の結晶
特性は著しく劣化する。
純物を注入する。この不純物を活性化するため及
び注入時に発生した結晶損傷を回復せしめる方法
としてレーザーから発生する光の熱エネルギーを
用いて熱処理（アニール）する方法がある。この
方法はレーザーアニール方法といわれている。半
導体結晶特にシリコン結晶をレーザーアニールす
る場合はシリコン結晶が他の半導体結晶に比べ蒸
気圧が低いためそれ程問題は生じない。即ち、レ
ーザーアニール中にシリコン結晶が蒸発して結晶
特性を劣化させることは少い。しかし二元あるい
は多元の化合物半導体結晶の場合、シリコンに比
べ蒸気圧が比較的高いためにレーザーアニール中
に構成元素の一部が蒸発する、そしてストイキオ
メトリーがずれて結晶特性を著しく劣化させる。
この蒸発を防ぐ方法として透明又は半透明のパツ
シベーシヨン膜を付けてレーザーアニールを行う
方法がある。しかしこの方法では工程の複雑化あ
るいはパツシベーシヨン膜からの汚染、パツシベ
ーシヨン膜と基板の熱膨張係数の差による歪の半
導体結晶への導入等がある。化合物半導体結晶を
パツシベーシヨン膜等を用いて被結晶表面に付着
せずに、裸のままでアニールを行うと、化合物半
導体結晶の構成元素の蒸気圧がそれぞれ異る事に
より、アニール中に構成元素の一部分あるいはそ
れぞれ異つた量だけ蒸発する。その結果、アニー
ル前の結晶に比べてアニール後の結晶はストイキ
オメトリーが変り、その結果、アニール後の結晶
特性は著しく劣化する。
本発明はリンを構成元素とする化合物半導体結
晶に不純物イオンを注入する工程と、 該イオン注入された化合物半導体結晶をレーザ
ビーム照射用の窓を設けた耐圧容器中に設置し、
ホスフインガスを該耐圧容器中に大気圧より高
く、レーザーアニール時上記化合物半導体結晶か
らリンの蒸発を押える平衡状態となる・高圧力で
導入する工程と、 該窓を介してレーザビームを該化合物半導体結
晶に選択的に照射し、高圧下でレーザーアニール
する工程を有することを特徴とする半導体装置の
製造方法を提供するものである。
晶に不純物イオンを注入する工程と、 該イオン注入された化合物半導体結晶をレーザ
ビーム照射用の窓を設けた耐圧容器中に設置し、
ホスフインガスを該耐圧容器中に大気圧より高
く、レーザーアニール時上記化合物半導体結晶か
らリンの蒸発を押える平衡状態となる・高圧力で
導入する工程と、 該窓を介してレーザビームを該化合物半導体結
晶に選択的に照射し、高圧下でレーザーアニール
する工程を有することを特徴とする半導体装置の
製造方法を提供するものである。
その結果、構成元素に著しく、蒸気圧の高いリ
ン元素を含む場合レーザーアニール時に結晶構成
元素の一部分あるいは、複数の元素の蒸気圧のも
とで高圧下でレーザーアニールを行うことによ
り、レーザーアニール時の結晶基板の部分的な高
温状態において、構成元素の蒸発をおさえる。そ
して良好な結晶を得る事が出来る。
ン元素を含む場合レーザーアニール時に結晶構成
元素の一部分あるいは、複数の元素の蒸気圧のも
とで高圧下でレーザーアニールを行うことによ
り、レーザーアニール時の結晶基板の部分的な高
温状態において、構成元素の蒸発をおさえる。そ
して良好な結晶を得る事が出来る。
第１図はInP結晶の如く、リン（Ｐ）が特に蒸
気圧が高いため高圧に耐えうる容器を用いて平衡
状態となるように高圧下でレーザーアニールを行
う装置である。
気圧が高いため高圧に耐えうる容器を用いて平衡
状態となるように高圧下でレーザーアニールを行
う装置である。
半絶縁性のInP基板にイオン注入装置で所望の
不純物例えば硫黄（Ｓ）、セレン（Se）、シリコ
ン（Si）、…等と注入する。加速電圧は普通注入
不純物の深さを決めるもので数＋KeVから数百
KeVが用いられる。そしてドーズ量は普通1010〜
1013cm-2が用いられる。この注入された基板の注
入表面の所望の部分を第１図に示す装置でレーザ
ーアニールを行なう。図において１３はステンレ
ス製の耐圧容器、１２′は厚さ10mm程度の石英製
窓である。
不純物例えば硫黄（Ｓ）、セレン（Se）、シリコ
ン（Si）、…等と注入する。加速電圧は普通注入
不純物の深さを決めるもので数＋KeVから数百
KeVが用いられる。そしてドーズ量は普通1010〜
1013cm-2が用いられる。この注入された基板の注
入表面の所望の部分を第１図に示す装置でレーザ
ーアニールを行なう。図において１３はステンレ
ス製の耐圧容器、１２′は厚さ10mm程度の石英製
窓である。
リン蒸気圧を上げるためにはホスフイン
（PH3）ガス（１〜10％）を用いる。レーザーア
ニール時の圧力は10〜30気圧である。この方法に
より、レーザーアニール時のリン（Ｐ）の蒸発を
極力押えることができる。
（PH3）ガス（１〜10％）を用いる。レーザーア
ニール時の圧力は10〜30気圧である。この方法に
より、レーザーアニール時のリン（Ｐ）の蒸発を
極力押えることができる。
以上の説明から明らかな如く、本発明の使用に
より容易にしかもアニール後の結晶の変成をきた
す事無く、注入イオンの活性化率を高める事がで
きる。この方法を用いてInPFETの動作層、ある
いはオーミツク電極を容易に形成することができ
る。
より容易にしかもアニール後の結晶の変成をきた
す事無く、注入イオンの活性化率を高める事がで
きる。この方法を用いてInPFETの動作層、ある
いはオーミツク電極を容易に形成することができ
る。
第１図は本発明の高圧下でレーザーアニールを
行う装置である。 １：レーザー、２：移動台、３：レンズ、５：
イオン注入した半導体基板、６：基板ホルダー、
８：冷却器、９：ボンベ、１０：コツク、１
２′：石英製窓、１３：耐圧容器、１４：電子計
算機。
行う装置である。 １：レーザー、２：移動台、３：レンズ、５：
イオン注入した半導体基板、６：基板ホルダー、
８：冷却器、９：ボンベ、１０：コツク、１
２′：石英製窓、１３：耐圧容器、１４：電子計
算機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リンを構成元素とする化合物半導体結晶に不
純物イオンを注入する工程と、 該イオン注入された化合物半導体結晶をレーザ
ビーム照射用の窓を設けた耐圧容器中に設置し、
ホスフインガスを該耐圧容器中に大気圧より高
く、レーザーアニール時上記化合物半導体結晶か
らリンの蒸発を押える平衡状態となる・高圧力で
導入する工程と、 該窓を介してレーザビームを該化合物半導体結
晶に選択的に照射し、高圧下でレーザーアニール
する工程を有す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 |
|---|---|---|---|
| JP3506680A JPS56131934A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3506680A JPS56131934A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56131934A JPS56131934A (en) | 1981-10-15 |
| JPS637022B2 true JPS637022B2 (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=12431639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3506680A Granted JPS56131934A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56131934A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5873112A (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-02 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | レ−ザアニ−ル方法 |
| JP2582741B2 (ja) * | 1991-11-07 | 1997-02-19 | 株式会社日本製鋼所 | エピタキシャル薄膜の形成方法 |
| JP5099576B2 (ja) * | 2006-02-23 | 2012-12-19 | 株式会社Ｉｈｉ | 化合物半導体の活性化方法及び装置 |
| JP5210549B2 (ja) * | 2007-05-31 | 2013-06-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | レーザアニール方法 |
| JP2018022712A (ja) * | 2014-12-10 | 2018-02-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 微細構造形成方法、半導体デバイスの製造方法、及びｃｍｏｓの形成方法 |
-
1980
- 1980-03-19 JP JP3506680A patent/JPS56131934A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56131934A (en) | 1981-10-15 |
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