JP2015149513A5

JP2015149513A5 -

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Publication number: JP2015149513A5
Application number: JP2015106595A
Authority: JP
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2031-06-02

Description

薄膜積層１０が、光源１５によって、過渡的に（すなわち、パルス放射を介して）照射されると、吸収トレース１１は、超薄膜１２の前に、選択的に加熱される。光源１５は、閃光灯、指向性プラズマアーク（ＤＰＡ）、レーザ、マイクロ波発生器、誘導加熱器、または電子ビームであることができる。その結果、吸収トレース１１の真下およびそれに隣接して位置する、超薄膜１２および基板１４内の領域（陰影領域）は、図１ｂに示されるように、加熱された吸収トレース１１によって熱的に処理される。熱的に処理さされる超薄膜１２内の距離ｄ_１は、数十ミクロンであり得る。

光源２５からのパルス放射への暴露に応じて、吸収トレース２１、２２は、超薄膜２３にわたって、選択的に加熱される。吸収トレース２１、２２からの熱は、次いで、図２ｂに示されるように、吸収トレース２１、２２の真下および／またはそれに隣接する超薄膜２３の領域に伝導される。図２ｂでは、吸収トレース２１、２２間に位置する超薄膜２３内の領域ｄ_２が、熱的に処理されることになる。吸収トレース２１と２２との間（すなわち、領域ｄ_２）で熱的に処理することができる間隙距離は、概して、２つの吸収トレース２１、２２によって伝導される熱の重複があるため、図１ｂからのｄ_１より大きく、好ましくは、１００ミクロン未満である。さらに、吸収トレース２１と２２との間に位置する超薄膜２３内の領域は、２つの吸収トレース２１、２２から伝導される熱の重複によって、熱的に処理されるため、超薄膜２３は、１つのみの吸収トレース（図１ｂにおけるように）に隣接する薄膜の領域よりも均一に処理される傾向となる。

光源３５からのパルス放射への暴露に応じて、吸収トレース３１、３２は、超薄膜３３および熱拡散膜３５にわたって、選択的に加熱される。吸収トレース３１、３２からの熱は、次いで、図３ｂに示されるように、吸収トレース３１、３２の真下および／またはそれに隣接する超薄膜３３および熱拡散膜３５の領域に伝導される。図３ｂでは、吸収トレース３１、３２間に位置する超薄膜３３および熱拡散膜３５内の領域ｄ_３が、熱的に処理されることになる。吸収トレース３１と３２との間で熱的に処理することができる間隙距離は、好ましくは、１００ミクロン未満である。

次に、図４を参照すると、前述のパルス放射熱処理技法によって製造されたＴＦＴ４０が、描写される。示されるように、薄誘電層４４が、超薄膜４３に隣接して位置する、２つの吸収トレース４１および４２の上部に載置される。伝導性トレース４５は、誘電層４４ならびに吸収トレース４１および４２の上部に位置する。吸収トレース４１、４２は、電気的に伝導性であって、それぞれ、ＴＦＴのソースおよびドレインを形成する。伝導性トレース４５は、ＴＦＴのゲートを形成する。熱的に処理された超薄膜４３内の吸収トレース４１と４２との間に位置する領域は、ＴＦＴの活性チャネルを形成する、半導体である。図４に示されるように、硬化領域（陰影領域）は、ゲート酸化物およびゲートを含む。しかしながら、ゲート酸化物およびゲートは両方とも、超薄膜４３の硬化後に適用される。

超薄膜４３は、主に、吸収トレース４１と４２との間に硬化される。したがって、ソースおよびドレインは、非常に大きな領域上に、パターン化（または、印刷）することができ、超薄膜４３はさらに、基板４６全体にわたって、コーティングすることができる。硬化半導体は、概して、非硬化物より高い伝導性を有する、すなわち、半導体が、主に、ＴＦＴのチャネル内に硬化されることになるという事実のため、半導体の寄生容量は、低減される。位置合わせおよび限界寸法に対する必要性の低減は、ひとまとめにして、前述のＴＦＴを完全に印刷することができることを意味する。

Claims

超薄膜を硬化させるための方法であって、
前記方法は、
超薄膜に隣接する２つの吸収トレースをパターン化することであって、前記２つの吸収トレースは、金属から作製されており、前記薄膜は、基板の上部に位置する、ことと、
少なくとも１つの電磁パルスで前記２つの吸収トレースを照射し、前記２つの吸収トレースを加熱することであって、前記少なくとも１つの電磁パルスのパルス長は、前記基板の熱平衡時間よりも短い、ことと、
前記２つの吸収トレースからの熱によって、前記超薄膜を硬化させることと
を含み、
ここで、前記超薄膜の、前記２つの吸収トレースのうちのいずれか１つに隣接する領域のみが、硬化させられる、
方法。
前記基板は、４５０℃未満の最大作業温度を有する、請求項１に記載の方法。
前記２つの吸収トレースは、前記超薄膜よりも前記電磁パルスに吸収性である材料から作製されている、請求項１に記載の方法。
前記方法は、前記超薄膜に隣接して熱拡散層を提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記方法は、前記熱拡散層と前記基板との間に、高温低熱伝導性膜を提供することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
前記電磁パルスは、閃光灯によって提供される、請求項１に記載の方法。
前記電磁パルスは、指向性プラズマアークによって提供される、請求項１に記載の方法。
薄膜トランジスタを加工するための方法であって、
前記方法は、
超薄膜に隣接する２つの吸収トレースをパターン化することであって、前記２つの吸収トレースは、金属から作製されており、前記薄膜は、基板の上部に位置する、ことと、
少なくとも１つの電磁パルスで前記２つの吸収トレースを照射し、前記２つの吸収トレースを加熱し、前記２つの吸収トレースからの熱によって、前記超薄膜を硬化させることであって、前記少なくとも１つの電磁パルスのパルス長は、前記基板の熱平衡時間よりも短く、そしてここで、前記超薄膜の、前記２つの吸収トレースのうちのいずれか１つに隣接する領域のみが、硬化させられる、ことと、
前記２つの吸収トレースおよび前記超薄膜上に誘電層を堆積させることと、
前記誘電層の上部に伝導性トレースを堆積させることによって、ゲートを形成することと
を含み、そして
ここで、前記超薄膜に隣接する前記２つの吸収トレースの間に位置する領域が、前記薄膜トランジスタの活性チャネルを形成する、
方法。
前記基板は、４５０℃未満の最大作業温度を有する、請求項８に記載の方法。
前記２つの吸収トレースは、前記超薄膜よりも前記電磁パルスに吸収性である材料から作製されている、請求項８に記載の方法。
前記方法は、前記超薄膜に隣接して熱拡散層を提供することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
前記方法は、前記熱拡散層と前記基板との間に、高温低熱伝導性膜を提供することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
前記電磁パルスは、閃光灯によって提供される、請求項８に記載の方法。
前記電磁パルスは、指向性プラズマアークによって提供される、請求項８に記載の方法。