【手続補正書】
【提出日】平成21年2月16日(2009.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  レーザ放射線を用いた露光からワークピースの処理領域に伝達される熱量を制御するための熱誘導式反射率スイッチ装置であって、
ａ）ワークピースの上に堆積され、一部分が処理領域を覆う吸収層であって、前記レーザ放射線を吸収し、吸収された前記放射線を熱に変換する前記吸収層と、
ｂ）前記吸収層の上に堆積された反射率スイッチ層であって、前記処理領域を覆う部分が、前記処理領域の温度に対応する温度を有し、臨界温度で低反射率状態から高反射率状態に反射率を変化させることにより、前記吸収層によって吸収される放射線の量および前記処理領域に伝達される熱量を制限する前記反射率スイッチ層と、
を含む、熱誘導式反射率スイッチ装置。
【請求項２】  前記処理領域が活性化温度を有し、前記ワークピースが最大温度を有し、前記臨界温度は、前記処理領域の温度が前記活性化温度に達するが、前記ワークピースの最大温度を超えないものである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】  前記吸収層と前記ワークピースの間に配設された剥離可能な層をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】  前記処理領域は、トランジスタのソースおよびドレイン領域を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】  前記処理領域は、ドープトアモルファスシリコンからなる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】  前記処理領域は、ドープトアモルファスシリコンからなる、請求項２に記載の装置。
【請求項７】  前記活性化温度は、１１００〜１４１０℃である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】  前記吸収層は、チタン、タングステン、タンタル、二酸化シリコン、窒化シリコンまたは窒化チタンの少なくとも１つからなる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】  前記反射率スイッチ層は、
前記吸収層に隣接し、二酸化シリコンからなる第１の層と、前記二酸化シリコン層に隣接し、アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンからなる第２の層と、
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】  前記二酸化シリコンからなる前記第１の層は、１０〜２５０ｎｍの厚みを有し、前記第２の層は、１０〜２５０ｎｍの厚みを有するアモルファスシリコンである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】  前記二酸化シリコンからなる前記第１の層は、１０〜２５０ｎｍの厚みを有し、前記第２の層は、１０〜２５０ｎｍの厚みを有する多結晶シリコンである、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】  ワークピースの処理領域に伝達される熱量を制御するためのシステムであって、
ａ）レーザ光源と、
ｂ）前記ワークピースを支持するために前記光源に隣接して配設されたワークピース支持部材と、
ｃ）前記ワークピース上に配設された請求項１に記載の熱誘導式反射率スイッチ装置と、
を含む、システム。
【請求項１３】  前記レーザ光源が、５００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長でレーザ放射線を放出する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】  ワークピースの処理領域に伝達される熱量の制御方法であって、前記処理領域は活性化温度を有し、
ａ）前記処理領域の上方に吸収層を堆積するステップと、
ｂ）臨界温度で低反射率から高反射率に切り換え可能な反射率スイッチ層を、前記吸収層の上に堆積させるステップと、
ｃ）前記反射率スイッチ層を介して前記吸収層に放射線を照射して、前記吸収層および前記反射率スイッチ層を加熱するステップと、
ｄ）前記反射率スイッチ層が高反射率状態に切り換えられるまで、前記吸収層からの熱で前記処理領域を加熱することにより、前記吸収層に入射する放射線の量および前記処理領域に付加される熱を減少させるステップと、
を含む、方法。
【請求項１５】  前記処理領域は、アモルファスドープ領域であり、前記ステップｄ）は、前記処理領域を活性化温度まで加熱することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】  前記臨界温度は、前記活性化温度より低いものである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】  前記ワークピースは、溶融温度を有する結晶シリコンウエハであり、前記処理領域は、ドープトアモルファスシリコンであり、前記ステップｄ）は、前記処理領域を前記活性化温度に加熱することを含むが、その際の加熱温度は、前記結晶シリコンの溶融温度より低い、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】  前記照射ステップは、レーザ放射線を用いて実行される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】  前記ステップｂ）は、前記吸収層の上に断熱層を形成し、該断熱層の上に転移層を形成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】  前記断熱層は、二酸化シリコンであり、前記転移層は、アモルファスシリコンおよび多結晶シリコンのいずれかである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】  前記ステップａ）は、前記臨界温度を設定するために、前記断熱層の厚みを調節することを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】  前記ステップｂ）は、低反射率状態にある前記反射率スイッチ層の反射率を最小限に抑えるステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】  前記レーザ放射線はパルス状である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】  前記レーザ放射線は走査されている、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】  前記レーザ放射線は５００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】  ｅ）前記吸収層と前記ワークピースとの間に剥離可能な層を形成するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２７】  前記剥離可能な層は、二酸化シリコンおよび／または窒化シリコンを前記ワークピース上に堆積させることによって形成される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】  前記ワークピースは溶融温度を有し、
前記反射率スイッチ層の臨界温度は、前記活性化温度以上でかつ前記溶融温度未満である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２９】  前記処理領域は、ドープトアモルファスシリコンを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項３０】  前記ステップａ）は、ｅ）チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タングステン、二酸化シリコン、および窒化シリコンを含む材料群から選ばれる１種以上の材料を堆積するステップであって、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タングステンのいずれかの厚みが１０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、かつ、二酸化シリコンまたは窒化シリコンの厚みが１ｎｍ〜３０ｎｍであるステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項３１】  ｅ）前記反射率スイッチ層および吸収層を前記ワークピースから剥離するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項３２】  前記反射率スイッチ層は、
前記吸収層の上に設けられた断熱層と、
前記断熱層の上に設けられた反射率転移層と、
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項３３】  前記断熱層の厚みを調節して臨界温度を設定するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】  前記断熱層は二酸化シリコンからなる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】  前記反射率転移層は、アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンである、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】  前記反射率転移層は、シリコンの溶融温度で反射率が変化する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】 前記二酸化シリコンは、１０〜２５０ｎｍの厚みに堆積されている、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】  前記アモルファスシリコンまたは多結晶シリコンは、１０〜２５０ｎｍの厚みを有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】  前記反射率スイッチ層が、前記反射率スイッチ層が高反射率に切り替わるまで継続する低反射率状態にあるときに、前記吸収層が前記反射率スイッチ層を介してレーザ放射線を受け取る、請求項１４に記載の方法。
【請求項４０】  前記反射率スイッチ層は低反射率状態では固体であり、高反射率状態では液体である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】  前記処理領域は１以上の処理可能な領域を含み、
前記１以上の処理可能な領域は異なる熱量を有し、
高熱量の処理可能な領域の上方に存在する前記反射率スイッチ層の部分は、低熱量の処理可能な領域の上方に存在する前記反射率スイッチ層の部分と比べて、異なる時間に低反射率状態から高反射率状態へと切り替わる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】  前記処理領域は１以上の処理可能な領域を含み、
前記１以上の処理可能な領域は異なる反射率を有し、
高熱量の処理可能な領域の上方に存在する前記反射率スイッチ層の部分は、低熱量の処理可能な領域の上方に存在する前記反射率スイッチ層の部分と比べて、異なる時間に低反射率状態から高反射率状態へと切り替わる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】  半導体ウエハから半導体デバイスを形成する方法であって、
ａ）活性化温度を有するドープトアモルファスシリコンを含む前記半導体ウエハに処理領域を形成するステップと、
ｂ）前記処理領域の上方に吸収層を堆積するステップと、
ｃ）前記活性化温度に対応する臨界温度にて、低反射率状態から高反射率状態に切り換え可能な反射率スイッチ層を前記吸収層の上に堆積させるステップと、
ｄ）前記反射率スイッチ層を介して該吸収層に放射線を照射して、前記吸収層および前記反射率スイッチ層を加熱するステップと、
ｅ）前記反射率スイッチ層が前記活性化温度に到達し、該反射率スイッチ層が高反射率状態に切り換えられるまで、前記吸収層からの熱で前記処理領域を加熱することにより、該吸収層に入射する放射線の量を減少させるステップと、
ｆ）前記吸収層と前記反射率スイッチ層を除去するステップと、
を含む、方法。
【請求項４４】  前記ステップｃ）は、前記吸収層の上に断熱層を形成し、該断熱層の上に転移層を形成することを含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】  前記断熱層は、２以上の層を含む、請求項４４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ウエハＷは、ドーパント３４を有するドープトアモルファスシリコン領域（アモルファスドープ領域）３０が内部に形成された結晶シリコン領域２０を含む。ここでは説明のために、アモルファスドープ領域３０を、単一のドープ領域とみなす。しかしながら、アモルファスドープ領域３０は、処理される領域の一例を表すものであり、ここでは、「処理領域」として言及される例えば、ウエハＷは、複数のアモルファスドープ領域３０を含むものであってよく、または、ｐ型ドープ領域とｎ型ドープ領域を含むものであってよい。ここで、ｐ型ドープ領域およびｎ型ドープ領域はそれぞれ、トランジスタのソース・ドレイン領域として作用する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
反射率スイッチ層６０の適応特性から、異なる熱容量または異なる反射率を有するウエハＷ上の領域（例えば、領域１２０および１３０）を過度に露光するのは困難である。したがって、局所的なデバイスの構造が、より多くの量またはより少ない量のレーザ放射を必要とするような場所は、容易に自動的に補償される。
（半導体デバイスの形成方法）
上記に基づき、本発明は、半導体ウエハから半導体デバイスを形成する方法を含む。再度、図５を参照すると、この方法は、例えば、半導体ウエハＷに、１以上の処理領域を形成するステップを含み、前記半導体ウエハＷは、例えば、ドープトアモルファスシリコン領域を有するデバイス１００を含む。このドープトアモルファスシリコン領域は、例えば、ソースおよびドレイン領域１１０Ｓおよび１１０Ｄをそれぞれ有し、各々が活性化温度を有する。次のステップは、前記処理領域の上に吸収層を堆積し、該吸収層の上に反射率スイッチ層を堆積し、該反射率スイッチ層を介して該吸収層に放射線を照射して、該吸収層と該反射率スイッチ層を加熱する。これらのステップは、上述したものであり、前記反射率スイッチ層が前記活性化温度に到達するまで、前記吸収層からの熱で前記処理領域を加熱するステップと同様である。ここで、前記反射率スイッチ層が高反射率状態に切り換わることににより、前記吸収層に入射する放射線の量が減少する。最後のステップは、前記吸収層と前記反射率スイッチ層を除去することである。これは、市販のエッチング技術を用いて達成することができる。