JP2005079336A - 熱処理装置、熱処理方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 大面積の被処理基板の全領域に対し、所望の温度分布を得ることが可能で、低コストの熱処理装置及び熱処理方法を提供する。
【解決手段】 被処理基板１を収納する処理室２と、一定方向に同一ピッチで配置（配列）され、紫外光をそれぞれ被処理基板１に照射する複数の棒状ランプＱ_i（ｉ＝１〜ｎ）と、棒状ランプＱ_iの紫外光を被処理基板１を介してそれぞれ受光する検出器Ｄ_ij（ｉ＝１〜ｎ；ｊ＝１〜ｍ）と、光強度の分布に基づいて、光強度の電圧値を電源電圧にフィードバックし、棒状ランプＱ_iの出力をそれぞれ独立且つ同時に制御する制御回路部４とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱処理装置に係り、特に、ランプ加熱方式の熱処理装置、熱処理方法及びこれを用いた半導体装置の製造方法に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）等に用いられる多結晶シリコン薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造工程においては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）をガラス基板上に成膜し、エキシマレーザを照射してａ−Ｓｉを多結晶化するエキシマレーザアニール（ＥＬＡ）法が知られている。

ＥＬＡ法においては、長軸方向数百ｍｍ、短軸方向数百μｍの線状に整形されたレーザ光を、繰り返し周波数３００Ｈｚ程度で、基板上にスキャン照射している。基板サイズと照射時のオーバラップを一定とすると、ａ−Ｓｉの多結晶化の処理時間はレーザの出力と繰り返し周波数に依存する。例えば５５０×６５０ｍｍのガラス基板に対し、長軸２７５ｍｍ、短軸０.４ｍｍの整形ビームを用いてオーバラップ率１０％(重畳回数１０ショット)で照射した場合は、基板全体を照射するために３２０００ショット程度が必要で、照射に要する時間は１１０ｓ程度となる。

近年、ａ−Ｓｉを多結晶化する手段として、複数本の棒状ランプを用いたランプアニール装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）
特開２００１−２４４７６号公報 特開２０００−３０５９４号公報

しかしながら、従来、数本以上の棒状ランプを同時に点灯し、全面を一括で照射する熱処理装置及び熱処理方法における温度の制御技術は、未開発である。

特に、複数本の棒状ランプを同時に点灯し、光強度分布を大面積のガラス基板対して、均一に照射し、一様な温度分布を得る熱処理装置及び熱処理方法が待望されている。

上記問題点を鑑み、本発明は、大面積の被処理基板の全領域に対し、所望の温度分布を得ることが可能で、且つ，低コストの熱処理装置及び熱処理方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、大面積で面内均一性が高く、高品位の半導体薄膜を低コスト且つ短時間で実現できる半導体装置の製造方法を提供することである。

上記の目的を達するために、本発明の第１の特徴は、（イ）紫外線透過性特性の良好な窓部を備え、被処理基板を収納する処理室；（ロ）処理室外において一定方向に同一ピッチで配置され、被処理基板を窓部を介して、紫外線を含む発光スペクトルの光で加熱する複数本の棒状ランプ；（ハ）複数本の棒状ランプの光を、それぞれ独立に、被処理基板を介して受光するように、複数本の棒状ランプの配列に対向して配置された複数の検出器；（ニ）複数の検出器によって測定される光強度の分布に基づいて、複数本の棒状ランプの出力をそれぞれ独立に同時に制御する制御回路部とを備える熱処理装置であることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、以下の各ステップを含む熱処理方法であることを要旨とする：
（イ）被処理基板を処理室の内部に載置するステップ；
（ロ）処理室の一部に設けられた紫外線透過性特性の良好な窓部を介して、処理室外に一定方向に同一ピッチで配置された複数本の棒状ランプから、紫外線を含む発光スペクトルの光を導入し、被処理基板を加熱するステップ；
（ハ）複数本の棒状ランプの光のそれぞれの光強度を、被処理基板を介して、独立に測定するステップ；
（ニ）測定された光強度に基づいて、複数本の棒状ランプの出力をそれぞれ独立に制御するステップ。

本発明の第３の特徴は、以下の各ステップを含み、半導体薄膜の少なくとも一部を処理、若しくは半導体薄膜の表面に新たな膜を形成する半導体装置の製造方法であることを要旨とする：
（イ）少なくとも表面に半導体薄膜が形成された被処理基板を設置するステップと
（ロ）被処理基板に形成された半導体薄膜と対向する位置に一定方向に同一ピッチで配置された複数本の棒状ランプから、半導体薄膜に対して紫外線を含む発光スペクトルの光を導入し、被処理基板を加熱するステップ；
（ハ）複数本の棒状ランプの光のそれぞれの光強度を、被処理基板を介して、独立に測定するステップ；
（ニ）測定された光強度に基づいて、複数本の棒状ランプの出力をそれぞれ独立に制御するステップ。

本発明によれば，大面積の被処理基板の全領域に対し、所望の温度分布を得ることが可能で、且つ，低コストの熱処理装置及び熱処理方法を提供することができる。

本発明によれば，大面積で面内均一性が高く、高品位の半導体薄膜を低コスト且つ短時間で実現できる半導体装置の製造方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

〈熱処理装置〉
本発明の実施の形態に係る熱処理装置は、図１に示すように、被処理基板１を収納する処理室２と、処理室２の上方において、一定方向に同一ピッチで配置（配列）された複数の棒状ランプＱ_i（ｉ＝１〜ｎ、ｎは２以上の整数。）と、それぞれの棒状ランプＱ_iの中心軸の位置を複数の棒状ランプＱ_iの配列面に垂直方向に平行投影した位置に配置された複数の検出器Ｄ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ；ｎ，ｍは２以上の整数。）と、複数の検出器Ｄ_ijによって測定される光強度の分布に基づいて、複数の棒状ランプＱ_iの出力をそれぞれ制御する制御回路部４とを備える。複数の棒状ランプＱ_iは、図１に示すように、処理室２の上方に、互いに平行に、且つ離間して配置されている。制御回路部４は、複数の棒状ランプＱ_i及び複数の検出器Ｄ_ijに接続される。

複数の検出器Ｄ_ijは、それぞれの棒状ランプＱ₁，Ｑ₂，・・・・・，Ｑ_nの中心軸を平行投影した位置に沿って複数個配置され、全体としてマトリクスを構成している。例えば、図２に示すように、棒状ランプＱ₁の中心軸に沿って、検出器Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，・・・・・，Ｄ_1mが複数個、１次元配列され、棒状ランプＱ₂の中心軸に沿って、検出器Ｄ₂₁，Ｄ₂₂，・・・・・，Ｄ_2mが複数個、１次元配列されている。更に、棒状ランプＱ_nの中心軸に沿って、検出器Ｄ_n1，Ｄ_n2，・・・・・，Ｄ_nmが複数個、１次元配列されている。

処理室２は、ガス導入ポート２２と、ガス排気ポート２３と、紫外線透過特性の良好な窓２４とを有している。窓２４が本発明の「紫外線透過特性の良好な窓部」に対応するが、図１１を用いて後述するように、処理室２自体を紫外線透過特性の良好な材料で構成して、その一部に「紫外線透過特性の良好な窓部」の機能を持たせても良いことは勿論である。

ガス導入ポート２２は、処理室２の内部に処理用ガスが、導入可能なように、例えば、処理室２の左側面に配置されている。処理用ガスとしては、例えば、窒素（Ｎ₂）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス等の不活性ガス、或いはこれらの不活性ガスのいずれかと酸素（Ｏ₂）との混合ガス等が使用可能である。但し、処理室２でなされる処理の内容に応じて、水素（Ｈ₂）ガスや四塩化珪素（ＳｉＣｌ₄）、トリクロルシラン（ＳｉＨＣｌ₃）、ジクロルシラン（ＳｉＨ₂Ｃｌ₂）、有機金属の化合物のガス等、種々のガスが処理用ガスとして採用可能である。ガス排気ポート２３は、ガス導入ポートが配置された左側面に対向する右側面に配置されている。処理室２内の処理用ガスの流量と分圧の制御は、ガス導入ポート２２及びガス排気ポート２３に設けられるバルブ（図示省略）により調整可能である。又、ガス流量を調整するために、ガス導入ポート２２側のみにマスフローコントローラ等の流量調整バルブを設けても良い。窓２４は、処理室２の上面に配置されるが、紫外線透過特性の良好な材料として、石英ガラスやサファイアガラス等が使用可能である。

更に、処理室２の底面上に大面積の被処理基板１を上面に固定するステージ２１を備える。図示を省略しているが、ステージ２１には、被処理基板１の反応性を高めるために加温が可能なようなヒータ（抵抗加熱装置）が内蔵されていても良い。図１では、被処理基板１としては、透明基板１ａの上面にアモルファス半導体膜（ａ−Ｓｉ膜）１ｄが形成されたものが示されているが、これに限られるものではない。ステージ２１は、処理室２の内部において、水平方向（図１の紙面に向かって左右方向）に移動可能である。ステージ２１は、図１及び図２に示すように、複数のピンホールＨ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ；ｎ，ｍは２以上の整数。）が、周期的に設けられている。複数のピンホールＨ_ijは、複数の検出器Ｄ_ijの位置に対応して、その上部に配置されている。ピンホールＨ_ijの具体的な大きさは、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ、より好ましくは０．０８ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度、例えば０．１ｍｍ程度で良いが、これに限定されるものではない。ピンホールＨ_ijの大きさは、棒状ランプＱ₁，Ｑ₂，・・・・・，Ｑ_nの出力や検出器Ｄ_ijの感度を総合的に考慮して決めれば良い。いずれにせよ、複数のピンホールＨ_ijは、それぞれの棒状ランプＱ₁，Ｑ₂，・・・・・，Ｑ_nの中心軸を平行投影した位置に沿って複数個配置され、全体としてマトリクスを構成している。即ち、図２に示すように、棒状ランプＱ₁の中心軸に沿って、ピンホールＨ₁₁，Ｈ₁₂，・・・・・，Ｈ_1mが複数個、線状に配置され、棒状ランプＱ₂の中心軸に沿って、ピンホールＨ₂₁，Ｈ₂₂，・・・・・，Ｈ_2mが複数個配置されている。更に、棒状ランプＱ_nの中心軸に沿って、ピンホールＨ_n1，Ｈ_n2，・・・・・，Ｈ_nmが複数個配置されている。

複数のピンホールＨ_ijの下方に配置された検出器Ｄ_ijは、棒状ランプＱ_iの光を被処理基板１及びピンホールＨ_ijをそれぞれ介して受光し、光強度を測定する。この検出器Ｄ_ijとしては、フォトダイオードの他、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）系、タンタル酸リチウム（Ｌ_iＴａＯ₃)系、硫酸グリシン（ＴＧＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦ₂）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ₃）等の焦電型検出器が使用可能である。棒状ランプＱ_iの発光出力の大きさや、被処理基板１による光フィルタ特性を鑑みると、大出力を波長依存性なく測定できる焦電型検出器が好ましい。焦電型検出器は被処理基板１の温度を熱線（赤外線）として検知することが可能である。

棒状ランプＱ_iは、直管型フラッシュランプである。この直管型フラッシュランプは、被処理基板１に照射する光のエネルギーを均一化するために、例えば、両端部の直径が細く、中央部の直径が太い異形管を使用しても良い。図１に示すような、透明基板１ａの上面に形成されたａ−Ｓｉ膜１ｄを熱処理し、多結晶化する目的の場合は、図３に示すような発光スペクトルの紫外線ランプが好ましい。図３では、波長４００ｎｍ以下の波長領域における光強度Ｉの波長積分値Ｉａが、波長４００ｎｍ以上の波長領域における光強度Ｉの波長積分値Ｉｂに対して２０％以上である。

図３に示すような発光スペクトルの紫外線ランプとしては、例えば、キセノン（Ｘｅ）フラッシュランプ、若しくはＸｅフラッシュランプに微量のハロゲン化金属や水銀（Ｈｇ）等の金属を含有するものが好適である。特に、エキシマレーザの放電部に比べて低コストで、且つ高い電流密度が得られる棒状ランプとして、微量の水銀を封入する水銀キセノン（Ｈｇ−Ｘｅ）フラッシュランプを使用するのが好ましい。紫外線フラッシュランプの管球は、石英ガラスやサファイアガラス等の紫外線透過特性の良いものが好ましいが、硬質ガラスを使用しても良い。

Ｈｇ−Ｘｅフラッシュランプに含まれる波長４００ｎｍ以下の発光量は、図４に示すように、Ｈｇを多く含むほど多くなる。このため、ａ−Ｓｉ膜１ｄを多結晶化する目的の棒状ランプＱ_iとしては、水銀含有量の多いＨｇ−Ｘｅフラッシュランプ、好ましくは水銀含有量０．１ｍｇ／ｃｃ以上のＨｇ−Ｘｅフラッシュランプを使用すると良い。Ｘｅの代わりにクリプトン（Ｋｒ）の棒状フラッシュランプを用いても良い。

本発明の実施の形態に係る熱処理装置は、図１に示す複数の棒状ランプＱ_iの上方にそれぞれ配置された複数の反射鏡Ｍ_i（ｉ＝１〜ｎ、ｎは２以上の整数。）を更に有する。複数の反射鏡Ｍ_iは、被処理基板１の方向とは異なる方向に発光する光をそれぞれ反射して、被処理基板１の方向に照射する。複数の反射鏡Ｍ_iのそれぞれは、放物面型であり、複数の棒状ランプＱ_iの光を反射して被処理基板１の方向に照射する。複数の反射鏡Ｍ_iのそれぞれは、照度の均一化を図る働きを有し、放物面鏡の焦点位置にそれぞれ棒状ランプＱ_iを配置することにより平行光を得ることができる。なお、放物面鏡の代わりに例えば、球面鏡又は平面鏡を用いても一定の目的を達成できる。

複数の棒状ランプＱ_iと制御回路部４との間には、図５に示すように、複数の電源回路Ｘ_i（ｉ＝１〜ｎ、ｎは２以上の整数。）がそれぞれ接続されている。複数の電源回路Ｘ_iは、複数の棒状ランプＱ_iにそれぞれ電流を供給する。更に、制御回路部４は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）４１と、ＣＰＵ４１に接続されるステージ駆動装置４２と、複数の検出器Ｄ_ij、複数の電源回路Ｘ_i及びＣＰＵ４１にそれぞれ接続される複数の比較演算器Ｙ_i（ｉ＝１〜ｎ、ｎは２以上の整数。）と、ＣＰＵ４１に接続される電流測定器４４と、複数の電源回路Ｘ_i及びＣＰＵ４１に接続される電圧制御器４５とを有する。

ＣＰＵ４１は、ステージ駆動装置４２、複数の比較演算器Ｙ_i、電流測定器４４及び電圧制御器４５をそれぞれ制御する。ステージ駆動装置４２は、光強度の分布を均一化するために、照射点位置をオーバーラップさせながら複数の棒状ランプＱ_iの光を照射するように、ステージ２１を水平方向にスライドさせる。複数の比較演算器Ｙ_iは、複数の棒状ランプＱ_iの下方にある複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imによって測定される光強度の分布を基準値と比較する。電流測定器４４は、複数の棒状ランプＱ_iにそれぞれ供給する電流のピーク値及び半値を測定する。電圧制御器４５は、電流のピーク値が一定になるように複数の電源回路Ｘ_iの電源電圧を微調整する。

ここで、ｉ＝１〜ｎ（ｎは２以上の整数。）として、複数の棒状ランプＱ_iの下方にある複数の検出器Ｄ_i1，Ｄ_i2，・・・・・，Ｄ_imによってそれぞれ測定される光強度をＩ_i1，Ｉ_i2，・・・・・，Ｉ_imとすると、式（１）から光強度の平均値Ｉ_iが求められる：
（Ｉ_i1＋Ｉ_i2＋・・・・・＋Ｉ_im）／ｍ＝Ｉ_i ・・・（１）
制御回路部４は、複数の比較演算器Ｙ_iのそれぞれによって、光強度Ｉ_i1，Ｉ_i2，・・・・・，Ｉ_imの分布を基準値と比較する。この比較により、光強度の平均値Ｉ_iが基準値より低い場合に、光強度の平均値Ｉ_iの電圧値をそれぞれの電源回路Ｘ_iの電源電圧にフィードバックする。例えば、電源電圧の電圧値を１００Ｖずつ上昇させて、複数の棒状ランプＱ_iの出力をそれぞれ制御する。又、電流測定器４４には、複数の電流プローブＢ_i（ｉ＝１〜ｎ、ｎは２以上の整数。）が接続されている。電流測定器４４は、複数の棒状ランプＱ_iに供給する電流のピーク値及び半値を、複数の電流プローブＢ_iを介して測定する。なお、ＣＰＵ４１には、光強度の分布等が表示できるように、表示装置１００が接続されていても良い。この場合、ＣＰＵ４１は、光強度の情報等を表示装置１００に入力することを制御する。

複数の棒状ランプＱ_iの光をそれぞれ出力する放電回路としては、例えば図６に示すように、棒状ランプＱ_iと、棒状ランプＱ_iに接続される電源回路Ｘ_iとを備えれば良い。更に、複数の棒状ランプＱ_iは、それぞれ、放電部３２と、放電部３２に接続されるトリガー回路３３とを備える。放電部３２は、端子３１ａを介して接地電位Ｖ_SSに接続されている。又、放電部３２は、端子３１ｂを介して複数の電源回路Ｘ_iに接続されている。

更に、複数の電源回路Ｘ_iのそれぞれは、直流電源６２と、直流電源６２に接続される電源スイッチ６３と、電源スイッチ６３に接続される逆Ｌ型回路６４と、電源スイッチ６３と逆Ｌ型回路６４との間のノードＰ₁に接続される抵抗Ｒ₁と、抵抗Ｒ₁に出力側が接続されるダイオード６５とを有する。直流電源６２は、端子６１ａを介して接地電位Ｖ_SSに接続されている。ダイオード６５は、端子６１ｂを介して接地電位Ｖ_SSに接続されている。逆Ｌ型回路６４は、端子６１ｃを介して接地電位Ｖ_SSに接続されている。又、逆Ｌ型回路６４は、端子６１ｄを介して棒状ランプＱ_iに接続されている。更に、逆Ｌ型回路６４は、電源スイッチ６３に接続される抵抗Ｒ₂と、抵抗Ｒ₂と端子６１ｄとの間のノードＰ₂に接続されるキャパシタ６６とを有する。キャパシタ６６は、端子６１ｃを介して接地電位Ｖ_SSに接続されている。又、棒状ランプＱ_iに供給する電流のピーク値及び半値は、電流測定器４４によって複数の電流プローブＢ_iを介して測定される。

図６に示す放電回路において、先ず電源スイッチ６３が閉じられ，逆Ｌ型回路６４のキャパシタ６６に直流電源６２からの電荷が蓄積される。次に，電源スイッチ６３が開かれ，トリガー回路３３からパルス波等の信号が発せられることにより，キャパシタ６６に蓄積された電荷が放電部３２へ移動し，パルス状の紫外光が過渡的に発生する。

〈熱処理方法〉
（イ）本発明の実施の形態に係る熱処理装置においては、先ず、被処理基板１をステージ２１に載置しない、無負荷の状態で、複数の棒状ランプＱ_ｉの軸出しを行う。図２に示すように、棒状ランプＱ₁の中心軸に沿って、検出器Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，・・・・・，Ｄ_1mが複数個、１次元配列され、棒状ランプＱ₂の中心軸に沿って、検出器Ｄ₂₁，Ｄ₂₂，・・・・・，Ｄ_2mが複数個、・・・・・、棒状ランプＱ_nの中心軸に沿って、検出器Ｄ_n1，Ｄ_n2，・・・・・，Ｄ_nmが複数個、１次元配列されているので、先ず、それぞれの棒状ランプＱ_iについて、検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imで測定される光強度が一定となるように、棒状ランプＱ_iのそれぞれの軸出しを行う。このため、図１に示すステージ２１は、図２に示すように、複数の棒状ランプＱ_iの軸方向に垂直な回転軸に関して回転可能なゴニオ機能を有する。棒状ランプＱ_iの軸出しをするためには、１次元配列の個数ｍ≧３が好ましい。１次元配列の個数ｍ＝３であれば、中央部と両端部の光強度が一定となるように、棒状ランプＱ_iのそれぞれの軸出しを行うことが可能になる。更に、図２において、縦方向に複数の棒状ランプを使用するのであれば、１次元配列の個数ｍは、その縦方向に配列される棒状ランプの個数に応じて、３の倍数に選ぶことが好ましい。一方、図６に示すように、それぞれの棒状ランプＱ_iの放電電流の電流波形は、電流プローブＢ_iを用い、オシロスコープ等でモニターする。電流プローブＢ_iで測定した電流波形のピーク値をフィードバックし、複数の電源回路Ｘ_iのそれぞれ電源電圧をそれぞれ独立に微調整する。均一な温度分布を得る目的の場合であれば、一般には、電流波形のピーク値が一定となるように、複数の電源回路Ｘ_iのそれぞれ電源電圧を微調整すれば良い。

（ロ）次に、被処理基板１をステージ２１上に載置し、ステージ２１上に固定する。そして、複数の検出器Ｄ₂₁，Ｄ₂₂，・・・・・，Ｄ_2mで、それぞれの棒状ランプＱ_iのアニール時の強度変化をモニターし、それぞれの棒状ランプＱ_iへの入力エネルギーを調整する。即ち、複数の棒状ランプＱ_iからの紫外光が、図７に示すように、被処理基板１に照射されると、複数の検出器Ｄ_ijは、複数の棒状ランプＱ_iの光を被処理基板１及び図２に示すピンホールＨ_i1、Ｈ_i2、・・・・・、Ｈ_imを介して、それぞれ受光して光強度Ｉ_ijを測定する。複数の検出器Ｄ_ijとして、それぞれ焦電型検出器を用いている場合は、焦電型検出器は、被処理基板１を光フィルタとして棒状ランプＱ_iの発光スペクトルの内、被処理基板１を透過する光の成分と、被処理基板１が加熱されたことによる熱エネルギーを同時に検出する。制御回路部４のそれぞれの比較演算器Ｙ_iは、それぞれ測定された光強度Ｉ_i1，Ｉ_i2，・・・・・，Ｉ_imの平均値Ｉ_iを、式（１）のように求める。式（１）で示される各光強度平均値Ｉ_iは、それぞれの比較演算器Ｙ_iにおいて、基準値と比較される。制御回路部４は、対応する電源回路Ｘ_pの直流電源６２の電圧値を制御し、対応する棒状ランプＱ_pの出力をそれぞれ独立に制御する。均一な温度分布を得る目的の場合であれば、制御回路部４は、特定の棒状ランプＱ_pの光強度平均値Ｉ_pが基準値より低い場合に、対応する電源回路Ｘ_pの直流電源６２の電圧値を一定電圧ステップ、例えば、１００Ｖずつ上昇させて、対応する棒状ランプＱ_pの出力を増大させる。逆に、特定の棒状ランプＱ_qの光強度平均値Ｉ_qが基準値より低い場合に、対応する電源回路Ｘ_qの直流電源６２の電圧値を一定電圧ステップで減少させ、対応する棒状ランプＱ_qの出力を減少させる。すべての棒状ランプＱ_qの出力を均一化するだけでなく、複数の棒状ランプＱ_ｉの配列の両端部の出力のみを高くするような調整も可能である。いずれにせよ、このようにして、複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imによって測定される光強度を各電源回路Ｘ_iにフィードバックすることにより、所望の温度分布を得ることが可能になる。

（ハ）この際、電流プローブＢ_iで測定した電流波形のピーク値をフィードバックし、複数の電源回路Ｘ_iのそれぞれ電源電圧をそれぞれ独立に微調整する。均一な温度分布を得る目的の場合であれば、ピーク電流値が一定化するように各電源回路Ｘ_iの電源電圧を調整する。即ち、図３に示す電流測定器４４は、それぞれの棒状ランプＱ_iに供給する電流のピーク値及び半値を複数の電流プローブＢ_iを介して測定し、電圧制御器４５は、電流のピーク値が一定になるように各電源回路Ｘ_iの電源電圧を微調整する。

本発明の実施の形態に係る熱処理装置によれば、制御回路部４が、複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imによって測定される光強度Ｉ_i1、Ｉ_i2、・・・・・、Ｉ_imの平均値Ｉ_iに基づいて、光強度の平均値Ｉ_iを電圧値として各電源回路Ｘ_iの電源電圧にフィードバックし、それぞれの棒状ランプＱ_iの出力をそれぞれ制御することができる。更に、電圧制御器４５が、電流のピーク値が一定になるように各電源回路Ｘ_iの電源電圧を微調整することができる。この結果、本発明の実施の形態の熱処理装置によれば、大面積の被処理基板１に対し、所望の光強度分布を得て、所望の温度分布を実現することができる。例えば、約９３０ｍｍ×７２０ｍｍ程度の大面積の被処理基板１に対して、光強度分布及び温度分布のバラツキを５％以下に押さえることが可能である。

〈半導体装置の製造方法〉
次に、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について、ａ−Ｓｉ膜の多結晶化を例に説明するが、本発明の半導体装置の製造方法は、ａ−Ｓｉ膜の多結晶化に限定されるものではない：
（イ）先ず、図７に示すように、例えば、約９３０ｍｍ×７２０ｍｍの大面積の透明基板１ａを用意する。透明基板１ａの具体例は、ガラス基板である。そして、この透明基板（ガラス基板）１ａの上面に厚さ２０〜１００ｎｍ程度のシリコン窒化膜（ＳｉＮ_X膜）１ｂ、ＳｉＮ_X膜１ｂの上に厚さ５０〜１５０ｎｍ程度のシリコン酸化膜（ＳｉＯ_X膜）１ｃを順次ＣＶＤ法等により堆積する（具体的には、ＳｉＮ_X膜１ｂはＳｉ₃Ｎ₄膜であることが好ましく、ＳｉＯ_X膜１ｃはＳｉＯ₂膜であることが好ましいが、目的によっては、必ずしも化学量論的組成である必要はない。）。更に、ＳｉＯ_X膜１ｃの上に厚さ２０〜１００ｎｍ程度のａ−Ｓｉ膜（被処理用半導体膜）１ｄを、ＣＶＤ法等により堆積し、大面積の被処理基板１を用意する。

（ロ）次に、図１に示すステージ２１の上面に被処理基板１を、載置し、固定する。大面積の被処理基板１の長手方向と、ステージ２１の移動可能な水平方向を一致させ、ステージ２１に固定する。ステージ２１は、被処理基板１の反応性を高めるために加温等がされていても良い。次に、窒素（Ｎ₂）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス等の不活性ガス、或いはこれらの不活性ガスのいずれかと酸素（Ｏ₂）との混合ガス等の処理用ガスを、ガス導入ポート２２からマスフローコントローラ等で制御し、余分なガスをガス排気ポート２３から排気しながら、処理室２内のアニール雰囲気ガスの流量と分圧を調整する。なお、処理室１０内の雰囲気は真空でも良い。真空の場合は，窓２４の直下にダミーのガラス板を配置し，熱処理によるＳｉの蒸着による窓のくもりを防止するのが好ましい。ダミーのガラス板は，定期的に交換すれば良い。

（ハ）処理用ガスを流した状態（若しくは真空減圧状態）で、図６のトリガー回路３３からパルス波等の信号が発せられると、複数の電源回路Ｘ_iのそれぞれのキャパシタ６６に蓄積されている電荷が、対応する棒状ランプＱ_iの放電部３２へ移動する。その結果、それぞれの棒状ランプＱ_iは、第１出力レベルの紫外光を発生し、図７に示すように、第１出力レベルの紫外光がａ−Ｓｉ膜１ｄを照射し、更に、一部はａ−Ｓｉ膜１ｄを透過し、複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imまで到達する。即ち、被処理基板１を光フィルタとして棒状ランプＱ_iの発光スペクトルの内、ａ−Ｓｉ膜１ｄを透過する主に赤外光の主成分とする光が、複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imに到達するが、更に、ａ−Ｓｉ膜１ｄが加熱されたことによる熱エネルギーが同時に複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imに到達する。

（ニ）複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imは、対応する棒状ランプＱ_iの第１出力レベルの紫外光と、ａ−Ｓｉ膜１ｄが加熱されたことによる熱エネルギーを被処理基板１及び図２に示すピンホールＨ_i1、Ｈ_i2、・・・・・、Ｈ_imを介してそれぞれ受光して、第１の光強度Ｉ_i1、Ｉ_i2、・・・・・、Ｉ_imを測定する。制御回路部４のそれぞれの比較演算器Ｙ_iが、それぞれ測定された第１の光強度Ｉ_i1，Ｉ_i2，・・・・・，Ｉ_imの平均値Ｉ_iを求め、各第１の光強度の平均値Ｉ_iは、それぞれの比較演算器Ｙ_iにおいて、基準値と比較される。特定の棒状ランプＱ_pの第１出力レベルの紫外光の強度平均値Ｉ_pが基準値より低い場合に、対応する電源回路Ｘ_pの直流電源６２の電圧値を一定電圧ステップで上昇させて、対応する棒状ランプＱ_pの出力を増大させる。逆に、特定の棒状ランプＱ_qからの紫外光の強度平均値Ｉ_qが基準値より高い場合に、対応する電源回路Ｘ_qの直流電源６２の電圧値を一定電圧ステップで減少させ、対応する棒状ランプＱ_qの出力を減少させる。このようにして、複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imによって測定される第１出力レベルの紫外光の光強度を各電源回路Ｘ_iにフィードバックすることにより、大面積の被処理基板１の全面に対し、所望の温度分布を得ることが可能になる。この際、電流プローブＢ_iを介して測定されたピーク電流値が一定化するように各電源回路Ｘ_iの電源電圧を調整する。このように、発光強度分布を調整して、それぞれの棒状ランプＱ_iから出力した第１出力レベルの紫外光は，ａ−Ｓｉ膜１ｄに照射され、紫外光が照射されたａ−Ｓｉ膜１ｄからａ−Ｓｉのダングリングボンドに結合した水素が脱離される。

（ホ）更に、処理用ガスを流した状態（若しくは真空減圧状態）で、図５に示す電圧制御器は、各電源回路Ｘ_iの電源電圧を第１出力レベルよりもピーク値が高い第２出力レベルの紫外光が、それぞれの棒状ランプＱ_iから出力されるように調整する。この際、図６に示すキャパシタ６６を切り替えて、第１出力レベルよりもパルスの半値幅が短いパルスにすることが好ましい。例えば、パルス半値幅として１ｍｓ以下が好ましく、５０μｓ以下がより好ましい。第２出力レベルの紫外光がａ−Ｓｉ膜１ｄを照射すると、一部はａ−Ｓｉ膜１ｄを透過し、複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imまで到達する。複数の検出器Ｄ_i1、Ｄ_i2、・・・・・、Ｄ_imが、対応する棒状ランプＱ_iの第２出力レベルの紫外光を被処理基板１及び図２に示すピンホールＨ_i1、Ｈ_i2、・・・・・、Ｈ_imを介してそれぞれ受光して第２の光強度Ｉ_i1、Ｉ_i2、・・・・・、Ｉ_imを測定する。制御回路部４のそれぞれの比較演算器Ｙ_iが、それぞれ測定された第２の光強度Ｉ_i1，Ｉ_i2，・・・・・，Ｉ_imの平均値Ｉ_iを求め、各第２の光強度の平均値Ｉ_iは、それぞれの比較演算器Ｙ_iにおいて、基準値と比較され、棒状ランプＱ_iの第２出力レベルの紫外光の光強度が調整される。このようにして、大面積の被処理基板１の全面に対し、所望の温度分布を得ることが可能になる。この際、電流プローブＢ_iを介して測定されたピーク電流値が一定化するように各電源回路Ｘ_iの電源電圧を調整されるのは、第１出力レベルの紫外光の場合と同様である。このように、第２出力レベルの紫外光の発光強度分布が調整されて、ａ−Ｓｉ膜１ｄに照射され、紫外光が照射されたａ−Ｓｉ膜１ｄは、瞬時に溶融し、大面積のａ−Ｓｉ膜１ｄが多結晶化する。

本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、大面積のａ−Ｓｉ膜１ｄに対して、所望の熱処理の温度分布を実現できる。そのため、短時間で大面積のａ−Ｓｉ膜１ｄを均一に多結晶化することができる。その結果、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、大面積の全面に渡り、移動度１０〜５００ｃｍ²／Ｖｓ，平均粒径０．２５〜０．３５μｍ程度のポリシリコン膜を得ることが可能となるので、面内均一性の高い大面積・高品質のポリシリコン膜を、安価で短時間に製造できる。更に、又、エキシマレーザの放電部に比べ安価な棒状ランプを使用しているので、半導体装置の製造コストの低減が可能となる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、複数の棒状ランプＱ_iからの第２出力レベルの紫外光強度分布は、図９に示すように、それぞれの棒状ランプＱ_iからの距離やランプ光の重なり具合により異なる。このため、光強度Ｉの照射部分Ｋでの分布に斑が生じる。そこで、光強度Ｉの分布を均一化するために、図５に示すステージ駆動装置４２を用いて、ステージ２１を水平方向にスライドさせて、照射点位置をオーバーラップさせながら対応する棒状ランプＱ_iの第２出力レベルの紫外光を照射するようにしても良い。具体的には、図１２に示すように、領域α、領域β、・・・・・に対応する棒状ランプＱ_iから光をそれぞれ照射した後に、ステージ駆動装置４２がステージ２１を被処理基板１の長手方向にスライドさせる。続いて、図１３に示すように、領域αの半分と領域βの半分とからなるオーバーラップ領域αβ、領域βの半分と領域γの半分とからなるオーバーラップ領域βγ、・・・・・に、対応する棒状ランプＱ_iの第２出力レベルの紫外光をそれぞれ照射するようにしても良い。

図１では、処理室２の内部の、処理室２の底面上にステージ２１が収納されている場合を説明した。しかし、図９に示すように、ステージ２１が処理室２の一部をなすように構成しても良い。図９に示す熱処理装置においては、図１の複数のピンホールＨ_ijの位置に対応して、背面窓Ｗ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ；ｎ，ｍは２以上の整数。）がオーリング等により、処理室２の機密性を維持するように固定されている。大気圧による熱処理等の場合は、オーリング等による機密性維持は不要である。図９では、処理室２の上方に配置された複数の棒状ランプＱ_i（ｉ＝１〜ｎ、ｎは２以上の整数。）の中心軸の位置を、平行投影した位置において、背面窓Ｗ_ijを介して、複数の検出器Ｄ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ；ｎ，ｍは２以上の整数。）が配置され、複数の検出器Ｄ_ijによって光強度を測定することが可能である。ステージ２１を水平方向（図９の紙面に向かって左右方向）に移動する場合は、処理室２と一体で移動する必要があり、ガス導入ポート２２やガス排気ポート２３にはベローチューブやフレキシブルパイプ等の可撓性のある配管で接続しておけば良い。

図１を用いて説明した熱処理装置では、ほぼ常圧（大気圧）での熱処理を主に説明した。しかし、本発明のランプ加熱による処理は、単なる熱処理に限定されるものではなく、ＣＶＤ炉やエピタキシャル成長炉等にも適用可能である。ＣＶＤ炉やエピタキシャル成長炉の場合は、図１に示したガス導入ポート２２からモノシラン（ＳｉＨ₄）、ジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆）、アンモニア（ＮＨ₃）等の反応性のソースガスをキャリアガスとともに導入すれば良い。更に、アルシン（ＡｓＨ₃）、フォスフィン(ＰＨ₃₎、ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）等のドーピングガスをガス導入ポート２２から同に導入しても良い。特に、紫外（ＵＶ）光を含む棒状ランプＱ₁で加熱するＣＶＤやエピタキシャル成長の場合は、表面マイグレーション等の表面反応を紫外線エネルギーが促進するので、ＣＶＤ温度やエピタキシャル成長温度を低温化し、より高品位の半導体膜や絶縁膜を堆積可能になる。

ＣＶＤ炉やエピタキシャル成長炉に適用する場合は、図１０に示すように、処理室２の底部に裏面窓２４ｂを設け、機密性を維持し、この裏面窓２４ｂを介して、複数の検出器Ｄ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ；ｎ，ｍは２以上の整数。）が光強度を測定するように構成しても良い。図１０の構造の場合も、被処理基板１を熱処理中に水平方向（図９の紙面に向かって左右方向）に移動する必要がある場合は、処理室２と一体で移動する必要があるので、ガス導入ポート２２やガス排気ポート２３にはベローチューブやフレキシブルパイプ等の可撓性のある配管で接続しておけば良い。図１０の構造の場合は、裏面窓２４ｂを介して光が入射するので、図１に示したピンホールＨ_ijは不要である。但し、棒状ランプＱ_iの出力や検出器Ｄ_ijの感度の関係で、入射光を制限する必要があれば、別途ピンホールを、裏面窓２４ｂと検出器Ｄ_ijの間に挿入すれば良い。

或いは、図１１に示すように、全体が透明な材料で、処理室２を構成し、処理室２の壁面（裏面）を介して、複数の検出器Ｄ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ；ｎ，ｍは２以上の整数。）が光強度を測定するように構成することも可能である。処理室２を構成する透明な材料としては、石英ガラスやサファイアガラス等の紫外（ＵＶ）光に対して透明な材料が好ましい。図１１に示す熱処理装置においては、処理室２の一部が紫外線透過性特性の良好な窓部の機能をなしている。図１１の構造の場合も、被処理基板１を熱処理中に水平方向（図９の紙面に向かって左右方向）に移動する必要がある場合は、処理室２と一体で移動する必要があるので、ガス導入ポート２２やガス排気ポート２３にはベローチューブやフレキシブルパイプ等の可撓性のある配管で接続しておけば良い。図１１の構造の場合も、処理室２の壁面（裏面）を介して、光が入射するので、図１に示したピンホールＨ_ijは不要である。但し、棒状ランプＱ_iの出力や検出器Ｄ_ijの感度の関係で、入射光を制限する必要があれば、別途ピンホールを、裏面窓２４ｂと検出器Ｄ_ijの間に挿入すれば良い。なお、図１０及び図１１に示した構造は、ＣＶＤ炉やエピタキシャル成長炉に限定されず、酸化炉、拡散炉、等種々の熱処理炉に適用可能である。図１１では処理室２の右側面にフランジ２５が設けられ、被処理基板１の出し入れと、処理室２の機密性を維持している。図１、図９、図１０では、被処理基板１の出し入れのポートを省略しているが、図１１に示すフランジ構造等、熱処理の目的に応じて種々の出し入れポートが使用できることは勿論である。

処理圧力は大気圧に限定されず、例えば真空ポンプをガス排気ポート２３に接続し、処理室２を大気圧よりやや低い微減圧から５Ｐａ程度、或いは１０^-3Ｐａ〜１０^-5Ｐａ程度まで、減圧しても良いことは勿論である。真空ポンプとしては、ドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ等が使用可能である。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態及び変形例等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施の形態に係る熱処理装置の概略説明する模式的な断面図である。 図１に示したステージと、ピンホール、検出器、更に対応する棒状ランプの位置関係を説明する概略平面図である。 本発明の実施の形態に係る熱処理装置に用いる棒状ランプから照射される光の発光スペクトルを示すグラフである。 棒状ランプ中に含まれる水銀の封入量と棒状ランプの発光量との関係を示すグラフである。 棒状ランプの制御回路部の構成を示すブロック図である。 図５に示す放電回路の詳細な構成を示す回路図である。 棒状ランプからの紫外光が被処理基板を照射する光路を示す模式的断面図である。 本発明の実施の形態に係る熱処理装置における紫外光強度の分布を示すグラフである。 本発明の他の実施の形態に係る熱処理装置の概略説明する模式的な断面図である。 更に他の実施の形態に係る熱処理装置の概略説明する模式的な断面図である。 更に他の実施の形態に係る熱処理装置の概略説明する模式的な断面図である。 被処理基板に対するそれぞれの棒状ランプの照射領域を説明する平面図である。 被処理基板を移動し、被処理基板に対するそれぞれの棒状ランプの照射領域をオーバーラップさせる場合を説明する平面図である。

符号の説明

１…被処理基板 １ａ…被処理基板 １ｂ…ＳｉＮ_X膜 １ｃ…ＳｉＯ_X膜 １ｄ…アモルファス半導体（ａ−Ｓｉ、被処理用半導体膜）膜 ２…処理室 ４…制御回路部 ２１…ステージ ２２…ガス導入ポート ２３…ガス排気ポート ２４…窓 ２４ｂ…裏面窓 ２５…フランジ ３１ａ、３１ｂ、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ…端子 ３２…放電部 ３３…トリガー回路 ４１…ＣＰＵ ４２…ステージ駆動装置 ４３…各比較演算器 ４４…電流測定器 ４５…電圧制御器 ６２…直流電源 ６３…電源スイッチ ６４…逆Ｌ型回路 ６５…ダイオード ６６…キャパシタ １００…表示装置 α、β、γ…領域 αβ、βγ…オーバーラップ領域 Ｂ_i（ｉ＝１〜ｎ）…電流プローブ Ｄ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ）…検出器 Ｉ…光強度 Ｋ…照射部分 Ｐ₁、Ｐ₂…ノード Ｈ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ）…ピンホール Ｍ_i（ｉ＝１〜ｎ）…反射鏡 Ｑ_i（ｉ＝１〜ｎ）…棒状ランプ Ｒ₁、Ｒ₂…抵抗 Ｖ_SS…接地電位 Ｘ_i（ｉ＝１〜ｎ）…各電源回路 Ｗ_ij（ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ）…背面窓

Claims (14)

1. 紫外線透過性特性の良好な窓部を備え、被処理基板を収納する処理室と、
   前記処理室外において一定方向に同一ピッチで配置され、前記被処理基板を前記窓部を介して、紫外線を含む発光スペクトルの光で加熱する複数本の棒状ランプと、
   前記複数本の棒状ランプの光を、それぞれ独立に、前記被処理基板を介して受光するように、前記複数本の棒状ランプの配列に対向して配置された複数の検出器と、
   前記複数の検出器によって測定される前記光強度の分布に基づいて、前記複数本の棒状ランプの出力をそれぞれ独立に同時に制御する制御回路部
   とを備えることを特徴とする熱処理装置。
2. 前記複数本の棒状ランプのそれぞれは、波長４００ｎｍ以下の波長領域における光強度の波長積分値が、波長４００ｎｍ以上の波長領域における光強度の波長積分値に対して２０％以上となるスペクトルの光を発光することを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
3. 前記複数の検出器は、前記複数本の棒状ランプの軸方向に沿って、１本の棒状ランプに付き、それぞれ複数個配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱処理装置。
4. 前記複数の検出器は、それぞれピンホールを介して、前記複数本の棒状ランプの光を受光することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱処理装置。
5. 前記制御回路部は、前記複数本の棒状ランプへ供給される電流波形のピーク値を測定する電流測定器を更に備え、前記ピーク値により、前記複数本の棒状ランプへの電源回路の電源電圧をそれぞれ独立に制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱処理装置。
6. 被処理基板を処理室の内部に載置するステップと、
   前記処理室の一部に設けられた紫外線透過性特性の良好な窓部を介して、前記処理室外に一定方向に同一ピッチで配置された複数本の棒状ランプから、紫外線を含む発光スペクトルの光を導入し、前記被処理基板を加熱するステップと、
   前記複数本の棒状ランプの光のそれぞれの光強度を、前記被処理基板を介して、独立に測定するステップと、
   測定された前記光強度に基づいて、前記複数本の棒状ランプの出力をそれぞれ独立に同時に制御するステップ
   とを含むことを特徴とする熱処理方法。
7. 前記複数本の棒状ランプのそれぞれは、波長４００ｎｍ以下の波長領域における光強度の波長積分値が、波長４００ｎｍ以上の波長領域における光強度の波長積分値に対して２０％以上となるスペクトルの光を発光することを特徴とする請求項６に記載の熱処理方法。
8. 前記複数本の棒状ランプの軸方向に沿って、１本の棒状ランプに付き、それぞれ複数個箇所、前記光強度が測定されることを特徴とする請求項６又は７に記載の熱処理方法。
9. 前記複数本の棒状ランプへ供給される電流波形のピーク値を測定するステップと、
   前記ピーク値により、前記複数本の棒状ランプへの電源回路の電源電圧をそれぞれ独立に同時に制御するステップ
   とを更に含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の熱処理方法。
10. 少なくとも表面に半導体薄膜が形成された被処理基板を設置するステップと
    前記被処理基板に形成された半導体薄膜と対向する位置に一定方向に同一ピッチで配置された複数本の棒状ランプから、前記半導体薄膜に対して紫外線を含む発光スペクトルの光を導入し、前記被処理基板を加熱するステップと、
    前記複数本の棒状ランプの光のそれぞれの光強度を、前記被処理基板を介して、独立に測定するステップと、
    測定された前記光強度に基づいて、前記複数本の棒状ランプの出力をそれぞれ独立に制御するステップ
    とを含み、前記半導体薄膜の少なくとも一部を処理、若しくは前記半導体薄膜の表面に新たな膜を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 前記複数本の棒状ランプのそれぞれは、波長４００ｎｍ以下の波長領域における光強度の波長積分値が、波長４００ｎｍ以上の波長領域における光強度の波長積分値に対して２０％以上となるスペクトルの光を発光することを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
12. 前記複数本の棒状ランプの軸方向に沿って、１本の棒状ランプに付き、それぞれ複数個箇所、前記光強度が測定されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の半導体装置の製造方法。
13. 前記複数本の棒状ランプへ供給される電流波形のピーク値を測定するステップと、
    前記ピーク値により、前記複数本の棒状ランプへの電源回路の電源電圧をそれぞれ独立に制御するステップ
    とを更に含むことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
14. 前記半導体薄膜は、アモルファス半導体であり、前記光の導入による加熱処理により、前記アモルファス半導体が多結晶半導体になることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
    

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