[发明专利]激光照射系统

说明书

一种激光掺杂和后退火用的激光照射系统，其具有：A.激光装置，其产生紫外线区域的脉冲激光；B.载台，其使在半导体基板上形成至少包含作为掺杂剂的杂质元素的杂质源膜而构成的被照射物在至少1个扫描方向上移动；以及C.光学系统，其包含均束器，该均束器将脉冲激光的射束形状整形为矩形，生成沿扫描方向的第1射束宽度不同且与扫描方向垂直的第2射束宽度相同的激光掺杂用射束和后退火用射束。

技术领域

本公开涉及激光照射系统。

背景技术

半导体是构成集成电路、功率器件、LED(Light-Emitting Diode：发光二极管)、液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器等有源元件的材料，并且是电子器件的制造必不可少的材料。为了制造这样的有源元件，需要在将作为掺杂剂的杂质掺杂到半导体基板中之后，使杂质活化，将该杂质的电特性控制为n型或p型。

一般而言，向半导体基板的杂质的掺杂和活化通过热扩散法、离子注入法来进行。热扩散法是指如下方法：通过在包含杂质的气体中将基板加热为高温来使杂质从半导体基板的表面热扩散至半导体基板的内部，进一步使杂质活化。

离子注入法包含离子注入工序和热退火工序。离子注入工序是通过对半导体基板照射加速为高速后的杂质的离子射束来向半导体基板的内部注入杂质的工序。热退火工序是通过对半导体基板施加热能来修复由于杂质注入而产生的半导体内部的缺陷并使杂质活化的工序。离子注入法具有能够通过使用抗蚀剂等掩模来进行离子注入区域的局部设定、能够精密地进行杂质浓度的深度控制等的优异特征。因此，离子注入法被广泛用作使用硅(Si)的集成电路的制造技术。

碳化硅(SiC)被作为下一代功率器件材料开展了开发。SiC与以往被用作半导体材料的Si相比，具有较大的带隙、Si的大致10倍左右的高绝缘损坏电场特性、优异的导热率等。此外，SiC的特征在于热化学性稳定。

为了使用SiC构成晶体管，需要在SiC中掺杂杂质。但是，当通过针对Si使用的现有离子注入法来掺杂杂质时，存在如下问题：对SiC施加热损伤，形成缺陷，电特性下降。

因此，作为针对SiC的杂质的掺杂方法，研究了激光掺杂法。激光掺杂法是指如下方法：通过在半导体基板的表面形成包含掺杂剂的杂质源膜，并对该杂质源膜照射激光，将杂质源膜所包含的杂质导入半导体基板中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-55259号公报

专利文献2：日本特开平8-139048号公报

专利文献3：日本特开平8-139048号公报

专利文献4：日本特开平8-264468号公报

专利文献5：美国公开2016/0247681号公报

发明内容

本公开的1个观点的激光掺杂和后退火用的激光照射系统，其具有：

A.激光装置，其产生紫外线区域的脉冲激光；

B.载台，其使在半导体基板上形成杂质源膜而构成的被照射物在至少1个扫描方向上移动，该杂质源膜至少包含作为掺杂剂的杂质元素、；以及

C.光学系统，其包含均束器，该均束器将脉冲激光的射束形状整形为矩形，生成沿扫描方向的第1射束宽度不同且与扫描方向垂直的第2射束宽度相同的激光掺杂用射束和后退火用射束。

附图说明

以本公开的多个实施方式为单纯的例子，以下参照附图进行说明。

图1是概略性地示出比较例的激光照射系统的结构的图。