JP2664121B2 - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
- Publication number
- JP2664121B2 JP2664121B2 JP5033738A JP3373893A JP2664121B2 JP 2664121 B2 JP2664121 B2 JP 2664121B2 JP 5033738 A JP5033738 A JP 5033738A JP 3373893 A JP3373893 A JP 3373893A JP 2664121 B2 JP2664121 B2 JP 2664121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- ion implantation
- ion
- chamber
- thin film
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、基板上に形成された
薄膜にイオンを注入する装置に係り、特に、液晶ディス
プレイ等の表示装置に用いられる大型基板上に形成され
た薄膜に、粉塵等による汚染を防止しながら、高速、低
温でイオン注入し、この注入されたイオンを活性化する
装置に関するものである。
薄膜にイオンを注入する装置に係り、特に、液晶ディス
プレイ等の表示装置に用いられる大型基板上に形成され
た薄膜に、粉塵等による汚染を防止しながら、高速、低
温でイオン注入し、この注入されたイオンを活性化する
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各画素毎のスイッチングに薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）素子を用いたアクティブ型液晶表
示素子が用いられている。この薄膜トランジスタ素子
は、ガラス基板上にシリコン薄膜を形成し、該シリコン
薄膜にＴＦＴスイッチマトリクスを形成したもので、膜
質の違いにより２種類の形成方法があり、非晶質シリコ
ン（ａ−Ｓｉ）のトランジスタでは、ｎ型のａ−Ｓｉ薄
膜を気相反応により形成するのに対し、多結晶シリコン
（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）のトランジスタでは、ＬＳＩ素子と
同じコプレーナ構造の素子を用い、イオン注入法が多用
される。
ランジスタ（ＴＦＴ）素子を用いたアクティブ型液晶表
示素子が用いられている。この薄膜トランジスタ素子
は、ガラス基板上にシリコン薄膜を形成し、該シリコン
薄膜にＴＦＴスイッチマトリクスを形成したもので、膜
質の違いにより２種類の形成方法があり、非晶質シリコ
ン（ａ−Ｓｉ）のトランジスタでは、ｎ型のａ−Ｓｉ薄
膜を気相反応により形成するのに対し、多結晶シリコン
（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）のトランジスタでは、ＬＳＩ素子と
同じコプレーナ構造の素子を用い、イオン注入法が多用
される。
【０００３】図３はコプレーナ構造のＴＦＴ素子を示す
断面図である。このＴＦＴ素子１は、ガラス基板２上に
形成されたシリコン活性層３の上に、ＳｉＯ2 からなる
ゲート絶縁層４、ｎ型シリコン層からなるゲートシリコ
ン層５が順次積層され、シリコン活性層３の両側部は、
Ｐ等のイオンが打ち込まれてソース６及びドレイン７と
されている。前記ゲートシリコン層５は、例えばＰ等の
イオンをイオン注入８によりシリコン層に打ち込み、そ
の後該シリコン層を加熱することにより該Ｐイオンを活
性化させて抵抗の低いｎ型シリコン層としたものであ
る。なお、Ｐイオンの替わりにＢイオンをシリコン層に
打ち込めばｐ型シリコン層となる。このようなＴＦＴ素
子１を表示部分及び回路部分に適用することにより、ア
クティブ型液晶表示素子が製造される。
断面図である。このＴＦＴ素子１は、ガラス基板２上に
形成されたシリコン活性層３の上に、ＳｉＯ2 からなる
ゲート絶縁層４、ｎ型シリコン層からなるゲートシリコ
ン層５が順次積層され、シリコン活性層３の両側部は、
Ｐ等のイオンが打ち込まれてソース６及びドレイン７と
されている。前記ゲートシリコン層５は、例えばＰ等の
イオンをイオン注入８によりシリコン層に打ち込み、そ
の後該シリコン層を加熱することにより該Ｐイオンを活
性化させて抵抗の低いｎ型シリコン層としたものであ
る。なお、Ｐイオンの替わりにＢイオンをシリコン層に
打ち込めばｐ型シリコン層となる。このようなＴＦＴ素
子１を表示部分及び回路部分に適用することにより、ア
クティブ型液晶表示素子が製造される。
【０００４】最近では、大型の基板に大面積のディスプ
レイを形成したり、また、１枚の基板から小型ディスプ
レイを多数取るために、基板がますます大面積化しつつ
あり、例えば、４５０ｍｍ×３５０ｍｍ程度の大きさの
基板が使用されるようになってきている。したがって、
ドーピング技術においても、これらの大型基板に対して
高速でドーピングできる装置が提案されている。例え
ば、バケットイオン源を用いた非質量分離型イオン照射
装置もその１つである（例えば、G.Kawachi,et al. J.E
lectrochem.Soc.,Vol.137,No.11,pp3522-3526 (1990)等
参照のこと）。この装置においては、０．５ｍＡ／ｃｍ
2 のイオン密度を実現することができ、１分以内で必要
な濃度のドーピングを行うことができる。
レイを形成したり、また、１枚の基板から小型ディスプ
レイを多数取るために、基板がますます大面積化しつつ
あり、例えば、４５０ｍｍ×３５０ｍｍ程度の大きさの
基板が使用されるようになってきている。したがって、
ドーピング技術においても、これらの大型基板に対して
高速でドーピングできる装置が提案されている。例え
ば、バケットイオン源を用いた非質量分離型イオン照射
装置もその１つである（例えば、G.Kawachi,et al. J.E
lectrochem.Soc.,Vol.137,No.11,pp3522-3526 (1990)等
参照のこと）。この装置においては、０．５ｍＡ／ｃｍ
2 のイオン密度を実現することができ、１分以内で必要
な濃度のドーピングを行うことができる。
【０００５】また、従来より用いられている大型のイオ
ン注入装置としては、図４及び図５に示されるような装
置も知られている（例えば、M.Tanjo,et al. SID Japan
Display'92 Abstracts,pp345-348 (1992)等参照のこ
と）。図４はイオン注入装置を示す平面図、図５は図４
のＡ−Ａ線に沿う断面図である。このイオン注入装置１
１は、イオン照射室１２と、予備室１３とから構成さ
れ、イオン照射室１２は、真空槽１４と、該真空槽１４
の側壁に設けられたイオン源１５とから構成され、イオ
ン照射室１２と予備室１３とはゲートバルブ１６で、予
備室１３と外部１７とはゲートバルブ１８でそれぞれ仕
切られ、これらゲートバルブ１６，１８によりイオン照
射室１２及び予備室１３それぞれの内部が真空に保たれ
ている。そして、このイオン注入装置１１内には、表面
に薄膜１９が形成された大型のガラス基板２０を垂直に
保持する基板保持搬送台２１が設けられ、該基板保持搬
送台２１はイオン照射室１２と予備室１３との間を移動
可能とされている。このイオン注入装置１１では、ガラ
ス基板２０を取り付けた基板保持搬送台２１を、ゲート
バルブ１８，１６を順次開閉することによりイオン照射
室１２内の所定位置に移動させ、該ガラス基板２０上の
薄膜１９にイオン源１５により加速したイオンを照射す
る。このイオン注入装置１１では、基板が大型であって
も該基板保持搬送台２１を操作することにより処理する
ことができる。
ン注入装置としては、図４及び図５に示されるような装
置も知られている（例えば、M.Tanjo,et al. SID Japan
Display'92 Abstracts,pp345-348 (1992)等参照のこ
と）。図４はイオン注入装置を示す平面図、図５は図４
のＡ−Ａ線に沿う断面図である。このイオン注入装置１
１は、イオン照射室１２と、予備室１３とから構成さ
れ、イオン照射室１２は、真空槽１４と、該真空槽１４
の側壁に設けられたイオン源１５とから構成され、イオ
ン照射室１２と予備室１３とはゲートバルブ１６で、予
備室１３と外部１７とはゲートバルブ１８でそれぞれ仕
切られ、これらゲートバルブ１６，１８によりイオン照
射室１２及び予備室１３それぞれの内部が真空に保たれ
ている。そして、このイオン注入装置１１内には、表面
に薄膜１９が形成された大型のガラス基板２０を垂直に
保持する基板保持搬送台２１が設けられ、該基板保持搬
送台２１はイオン照射室１２と予備室１３との間を移動
可能とされている。このイオン注入装置１１では、ガラ
ス基板２０を取り付けた基板保持搬送台２１を、ゲート
バルブ１８，１６を順次開閉することによりイオン照射
室１２内の所定位置に移動させ、該ガラス基板２０上の
薄膜１９にイオン源１５により加速したイオンを照射す
る。このイオン注入装置１１では、基板が大型であって
も該基板保持搬送台２１を操作することにより処理する
ことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
イオン注入装置においては、基板が上向きか、またはイ
オン注入装置１１におけるように垂直に保持された状態
でイオン注入されるので、粉塵の落下等による汚染を防
ぐことができなかった。
イオン注入装置においては、基板が上向きか、またはイ
オン注入装置１１におけるように垂直に保持された状態
でイオン注入されるので、粉塵の落下等による汚染を防
ぐことができなかった。
【０００７】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、大型基板上に形成された薄膜に、粉塵等
の付着による汚染を防止しながら高速、低温でイオン注
入することができ、かつ注入されたイオンを活性化する
ことができるイオン注入装置を提供することを目的とす
る。
ものであって、大型基板上に形成された薄膜に、粉塵等
の付着による汚染を防止しながら高速、低温でイオン注
入することができ、かつ注入されたイオンを活性化する
ことができるイオン注入装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のイオン注入装置を提供する。すなわ
ち、本発明の請求項１記載のイオン注入装置は、第１の
真空槽と、該第１の真空槽の下部に設けられたイオン源
とから構成され、基板上に形成された薄膜にイオンを注
入するイオン注入室と、該イオン注入室に開閉機構を介
して並列に設けられ、第２の真空槽と、該第２の真空槽
の下部に設けられたエネルギービーム源とから構成さ
れ、イオン注入された薄膜にエネルギービームを照射す
るエネルギービーム照射室と、前記イオン注入室及びエ
ネルギービーム照射室各々に設けられ、基板を保持しか
つ搬入搬出する基板搬送機構とを備えたことを特徴とし
ている。
に、本発明は次のイオン注入装置を提供する。すなわ
ち、本発明の請求項１記載のイオン注入装置は、第１の
真空槽と、該第１の真空槽の下部に設けられたイオン源
とから構成され、基板上に形成された薄膜にイオンを注
入するイオン注入室と、該イオン注入室に開閉機構を介
して並列に設けられ、第２の真空槽と、該第２の真空槽
の下部に設けられたエネルギービーム源とから構成さ
れ、イオン注入された薄膜にエネルギービームを照射す
るエネルギービーム照射室と、前記イオン注入室及びエ
ネルギービーム照射室各々に設けられ、基板を保持しか
つ搬入搬出する基板搬送機構とを備えたことを特徴とし
ている。
【０００９】請求項２記載のイオン注入装置は、請求項
１記載のイオン注入装置において、前記のイオン源がバ
ケット型イオン源であり、かつ前記のエネルギービーム
源がエキシマレーザである。また、請求項３記載のイオ
ン注入装置は、請求項１記載のイオン注入装置におい
て、前記の基板搬送機構の近傍に、基板を加熱・冷却・
保温するための温調機構が設けられている。
１記載のイオン注入装置において、前記のイオン源がバ
ケット型イオン源であり、かつ前記のエネルギービーム
源がエキシマレーザである。また、請求項３記載のイオ
ン注入装置は、請求項１記載のイオン注入装置におい
て、前記の基板搬送機構の近傍に、基板を加熱・冷却・
保温するための温調機構が設けられている。
【００１０】
【作用】本発明の請求項１記載のイオン注入装置では、
イオン注入室とエネルギービーム照射室とが開閉機構を
介して並列して設けられ、かつ、イオン源が第１の真空
槽の下部に設けられ、エネルギービーム源が第２の真空
槽の下部に設けられているので、基板上に形成された薄
膜を下方に向けたままの状態で、途中で取り出すことな
く引き続き、イオン注入とエネルギービーム照射とを行
うことができ、これによって、落下する粉塵等の付着に
よる薄膜の汚染を防ぎながら、イオン注入とそのイオン
の活性化とを行うことができる。
イオン注入室とエネルギービーム照射室とが開閉機構を
介して並列して設けられ、かつ、イオン源が第１の真空
槽の下部に設けられ、エネルギービーム源が第２の真空
槽の下部に設けられているので、基板上に形成された薄
膜を下方に向けたままの状態で、途中で取り出すことな
く引き続き、イオン注入とエネルギービーム照射とを行
うことができ、これによって、落下する粉塵等の付着に
よる薄膜の汚染を防ぎながら、イオン注入とそのイオン
の活性化とを行うことができる。
【００１１】請求項２に記載のイオン注入装置において
は、イオン源としてバケット型イオン源が、またエネル
ギービーム源としてエキシマレーザが用いられているの
で、大型の基板上に形成された薄膜に、短時間でしかも
基板温度を押さえたままでイオン注入とイオン活性化と
を効率よく行うことができる。
は、イオン源としてバケット型イオン源が、またエネル
ギービーム源としてエキシマレーザが用いられているの
で、大型の基板上に形成された薄膜に、短時間でしかも
基板温度を押さえたままでイオン注入とイオン活性化と
を効率よく行うことができる。
【００１２】請求項３に記載のイオン注入装置において
は、基板搬送機構の近傍に、基板を加熱・冷却・保温す
るための温調機構が設けられているので、基板を所定の
温度に保持しながら該基板上に形成された薄膜にイオン
注入とイオン活性化とを行うことができる。
は、基板搬送機構の近傍に、基板を加熱・冷却・保温す
るための温調機構が設けられているので、基板を所定の
温度に保持しながら該基板上に形成された薄膜にイオン
注入とイオン活性化とを行うことができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例の
イオン注入装置について説明する。図１は本発明のイオ
ン注入方法が適用されるイオン注入装置の概略構成図、
図２は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。このイオン
注入装置３１は、イオン注入室３２と、開閉機構３６を
介して並列に設けられたエネルギービーム照射室３３と
から構成され、イオン注入室３２と外部３４とはゲート
バルブ（開閉機構）３５で、イオン注入室３２とエネル
ギービーム照射室３３とはゲートバルブ３６で、エネル
ギービーム照射室３３と外部３４とはゲートバルブ３７
でそれぞれ仕切られ、これらゲートバルブ３５〜３７に
よりイオン注入室３２及びエネルギービーム照射室３３
それぞれの内部が真空に保たれている。
イオン注入装置について説明する。図１は本発明のイオ
ン注入方法が適用されるイオン注入装置の概略構成図、
図２は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。このイオン
注入装置３１は、イオン注入室３２と、開閉機構３６を
介して並列に設けられたエネルギービーム照射室３３と
から構成され、イオン注入室３２と外部３４とはゲート
バルブ（開閉機構）３５で、イオン注入室３２とエネル
ギービーム照射室３３とはゲートバルブ３６で、エネル
ギービーム照射室３３と外部３４とはゲートバルブ３７
でそれぞれ仕切られ、これらゲートバルブ３５〜３７に
よりイオン注入室３２及びエネルギービーム照射室３３
それぞれの内部が真空に保たれている。
【００１４】イオン注入室３２は、基板上に形成された
薄膜にイオンを注入するもので、第１の真空槽４１と、
該第１の真空槽４１の下部に上向きに設けられたバケッ
ト型線状イオン源４２と、該第１の真空槽４１内に設け
られ基板ホルダ４３を水平に保持しかつ搬入搬出する複
数のローラを備えた基板搬送機構４４とから構成されて
いる。エネルギービーム照射室３３は、イオン注入され
た薄膜にエネルギービームを照射するもので、第２の真
空槽５１と、該第２の真空槽５１の下部に上向きに設け
られたＸｅＣｌ等のエキシマレーザ（エネルギービーム
源）５２と、該第２の真空槽５１内に設けられた基板搬
送機構４４とから構成されている。
薄膜にイオンを注入するもので、第１の真空槽４１と、
該第１の真空槽４１の下部に上向きに設けられたバケッ
ト型線状イオン源４２と、該第１の真空槽４１内に設け
られ基板ホルダ４３を水平に保持しかつ搬入搬出する複
数のローラを備えた基板搬送機構４４とから構成されて
いる。エネルギービーム照射室３３は、イオン注入され
た薄膜にエネルギービームを照射するもので、第２の真
空槽５１と、該第２の真空槽５１の下部に上向きに設け
られたＸｅＣｌ等のエキシマレーザ（エネルギービーム
源）５２と、該第２の真空槽５１内に設けられた基板搬
送機構４４とから構成されている。
【００１５】基板ホルダ４３の下部には、表面に薄膜１
９が形成された大型のガラス基板２０が薄膜１９を下向
きにして固定され、また、基板ホルダ４３の上方近傍に
は、ガラス基板２０を加熱・冷却・保温するための温調
機構５３が設けられている。ここでは、前記薄膜１９は
自己整合型の薄膜素子により構成されている。
９が形成された大型のガラス基板２０が薄膜１９を下向
きにして固定され、また、基板ホルダ４３の上方近傍に
は、ガラス基板２０を加熱・冷却・保温するための温調
機構５３が設けられている。ここでは、前記薄膜１９は
自己整合型の薄膜素子により構成されている。
【００１６】次に、このイオン注入装置３１を用いてガ
ラス基板２０上に形成された薄膜１９にイオンを注入す
る方法について説明する。まず、基板搬送機構４４及び
ゲートバルブ３５を稼働させ、ガラス基板２０が固定さ
れた基板ホルダ４３をイオン注入室３２内の所定位置に
移動させ、バケット型線状イオン源４２により該ガラス
基板２０上の薄膜１９に垂直下方から加速したイオンを
照射する。
ラス基板２０上に形成された薄膜１９にイオンを注入す
る方法について説明する。まず、基板搬送機構４４及び
ゲートバルブ３５を稼働させ、ガラス基板２０が固定さ
れた基板ホルダ４３をイオン注入室３２内の所定位置に
移動させ、バケット型線状イオン源４２により該ガラス
基板２０上の薄膜１９に垂直下方から加速したイオンを
照射する。
【００１７】ここで、原料ガス濃度を約１％としたと
き、イオン密度を０．５ｍＡ／ｃｍ2、加速電圧を１０
００Ｖ以下の値、例えば５００Ｖとすると、約１０秒で
約１０21ａｔｏｍ／ｃｍ3 の濃度でイオンをドーピング
することができる。したがって、バケット型線状イオン
源４２の進行方向（図１においては図の下方から上方に
向かう方向）への幅を１０ｃｍとし、ガラス基板２０の
搬送速度を１ｃｍ／秒とすると、幅３５０ｍｍのガラス
基板２０では約３５秒でイオン注入できる。この時のガ
ラス基板２０の昇温は約１００℃であり、レジストもマ
スクとして用いることができる。また、ガラス基板２０
に冷却・加熱の処理が必要な場合には、温調機構５３を
稼働させることにより、該ガラス基板２０を所定の温度
に保持することができる。また、薄膜１９に下方から加
速したイオンを照射することにより、粉塵の落下等によ
る汚染を防止することができる。
き、イオン密度を０．５ｍＡ／ｃｍ2、加速電圧を１０
００Ｖ以下の値、例えば５００Ｖとすると、約１０秒で
約１０21ａｔｏｍ／ｃｍ3 の濃度でイオンをドーピング
することができる。したがって、バケット型線状イオン
源４２の進行方向（図１においては図の下方から上方に
向かう方向）への幅を１０ｃｍとし、ガラス基板２０の
搬送速度を１ｃｍ／秒とすると、幅３５０ｍｍのガラス
基板２０では約３５秒でイオン注入できる。この時のガ
ラス基板２０の昇温は約１００℃であり、レジストもマ
スクとして用いることができる。また、ガラス基板２０
に冷却・加熱の処理が必要な場合には、温調機構５３を
稼働させることにより、該ガラス基板２０を所定の温度
に保持することができる。また、薄膜１９に下方から加
速したイオンを照射することにより、粉塵の落下等によ
る汚染を防止することができる。
【００１８】イオン注入後、基板搬送機構４４及びゲー
トバルブ３６を稼働させ、ガラス基板２０が固定された
基板ホルダ４３をイオン注入室３２からエネルギービー
ム照射室３３内の所定位置に移動させ、エキシマレーザ
５２により該ガラス基板２０上の薄膜１９に下方からレ
ーザビーム（エネルギービーム）を照射する。レーザビ
ーム照射後、基板搬送機構４４及びゲートバルブ３７を
稼働させ、エネルギービーム照射室３３からガラス基板
２０を取り出す。また、ゲートバルブ３６に次工程の装
置が接続されていれば、ガラス基板２０を連続的に次工
程に送ることができる。
トバルブ３６を稼働させ、ガラス基板２０が固定された
基板ホルダ４３をイオン注入室３２からエネルギービー
ム照射室３３内の所定位置に移動させ、エキシマレーザ
５２により該ガラス基板２０上の薄膜１９に下方からレ
ーザビーム（エネルギービーム）を照射する。レーザビ
ーム照射後、基板搬送機構４４及びゲートバルブ３７を
稼働させ、エネルギービーム照射室３３からガラス基板
２０を取り出す。また、ゲートバルブ３６に次工程の装
置が接続されていれば、ガラス基板２０を連続的に次工
程に送ることができる。
【００１９】ここで、ＸｅＣｌエキシマレーザ５２のエ
ネルギー強度を２００ｍＪ／ｃｍ2程度にすると、注入
されたイオンが十分に活性化され、十分低いシート抵抗
を得ることができる。この場合、ＸｅＣｌエキシマレー
ザ５２の発振パルス数は１パルスでよいが、薄膜１９が
薄い場合には膜が荒れる場合があるので、この様な場合
には、エネルギー強度を２００ｍＪ／ｃｍ2 以下とし、
発振パルス数を複数（例えば１０パルス）とするのが効
果的である。なお、注入されたイオンを活性化するに
は、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ５２以外に、例えば赤
外線ランプ等を用いることもできる。
ネルギー強度を２００ｍＪ／ｃｍ2程度にすると、注入
されたイオンが十分に活性化され、十分低いシート抵抗
を得ることができる。この場合、ＸｅＣｌエキシマレー
ザ５２の発振パルス数は１パルスでよいが、薄膜１９が
薄い場合には膜が荒れる場合があるので、この様な場合
には、エネルギー強度を２００ｍＪ／ｃｍ2 以下とし、
発振パルス数を複数（例えば１０パルス）とするのが効
果的である。なお、注入されたイオンを活性化するに
は、ＸｅＣｌ等のエキシマレーザ５２以外に、例えば赤
外線ランプ等を用いることもできる。
【００２０】以上により、この実施例のイオン注入方法
によれば、薄膜１９にイオンを注入した後に、該薄膜１
９にレーザビームを照射し、注入されたイオンを活性化
するので、ガラス基板２０の温度の上昇を押えながら前
記薄膜１９に注入されたイオンを活性化することができ
る。また、前記薄膜１９を自己整合型の薄膜素子とした
ので、連続処理により大型基板上にＴＦＴ素子等の薄膜
素子を形成することができる。
によれば、薄膜１９にイオンを注入した後に、該薄膜１
９にレーザビームを照射し、注入されたイオンを活性化
するので、ガラス基板２０の温度の上昇を押えながら前
記薄膜１９に注入されたイオンを活性化することができ
る。また、前記薄膜１９を自己整合型の薄膜素子とした
ので、連続処理により大型基板上にＴＦＴ素子等の薄膜
素子を形成することができる。
【００２１】また、このイオン注入装置３１によれば、
イオン注入室３２と、エネルギービーム照射室３３とか
ら構成され、イオン注入室３２の第１の真空槽４１の下
部に上向きにバケット型線状イオン源４２を設け、エネ
ルギービーム照射室３３の第２の真空槽５１の下部に上
向きにエキシマレーザ５２を設けたので、粉塵の落下等
による薄膜１９の汚染を防止することができ、かつ大型
のガラス基板２０上に形成された薄膜１９に、短時間で
しかも基板温度を押さえたままでイオン注入とイオン活
性化とを連続的に行うことができる。また、ガラス基板
２０を加熱・冷却・保温するための温調機構５３を設け
たので、ガラス基板２０を所定の温度に保持しながら該
ガラス基板２０上に形成された薄膜１９にイオン注入及
びイオン活性化を行うことができる。
イオン注入室３２と、エネルギービーム照射室３３とか
ら構成され、イオン注入室３２の第１の真空槽４１の下
部に上向きにバケット型線状イオン源４２を設け、エネ
ルギービーム照射室３３の第２の真空槽５１の下部に上
向きにエキシマレーザ５２を設けたので、粉塵の落下等
による薄膜１９の汚染を防止することができ、かつ大型
のガラス基板２０上に形成された薄膜１９に、短時間で
しかも基板温度を押さえたままでイオン注入とイオン活
性化とを連続的に行うことができる。また、ガラス基板
２０を加熱・冷却・保温するための温調機構５３を設け
たので、ガラス基板２０を所定の温度に保持しながら該
ガラス基板２０上に形成された薄膜１９にイオン注入及
びイオン活性化を行うことができる。
【００２２】なお、この実施例においては、ガラス基板
２０上の薄膜１９に垂直下方から加速したイオンを照射
しているが、要は基板上の薄膜が下向きの状態で照射で
きればよいので、イオンの照射方向は上記実施例に限定
されず様々な角度からのイオン照射が可能である。例え
ば、バケット型線状イオン源４２のイオンの照射方向を
薄膜１９の垂直方向に対して、例えばソース６側に傾け
た状態でイオンを照射すると、ドレイン７にゲート絶縁
層４及びゲートシリコン層５によりレーザビームが遮ら
れる部分が生じる。この部分の接合（ｎ+−ｉ接合）を
ＴＦＴ素子の動作接合として用いると、ＴＦＴ素子のオ
フ電流を低下させる利点が得られる。
２０上の薄膜１９に垂直下方から加速したイオンを照射
しているが、要は基板上の薄膜が下向きの状態で照射で
きればよいので、イオンの照射方向は上記実施例に限定
されず様々な角度からのイオン照射が可能である。例え
ば、バケット型線状イオン源４２のイオンの照射方向を
薄膜１９の垂直方向に対して、例えばソース６側に傾け
た状態でイオンを照射すると、ドレイン７にゲート絶縁
層４及びゲートシリコン層５によりレーザビームが遮ら
れる部分が生じる。この部分の接合（ｎ+−ｉ接合）を
ＴＦＴ素子の動作接合として用いると、ＴＦＴ素子のオ
フ電流を低下させる利点が得られる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
イオン注入装置によれば、第１の真空槽と、該第１の真
空槽の下部に設けられたイオン源とから構成され、基板
上に形成された薄膜にイオンを注入するイオン注入室
と、該イオン注入室に開閉機構を介して並列に設けら
れ、第２の真空槽と、該第２の真空槽の下部に設けられ
たエネルギービーム源とから構成され、イオン注入され
た薄膜にエネルギービームを照射するエネルギービーム
照射室と、前記イオン注入室及びエネルギービーム照射
室各々に設けられ、基板を保持しかつ搬入搬出する基板
搬送機構とを備えたので、基板の薄膜を下向きに設置し
たまま処理することができ、粉塵の落下等による薄膜の
汚染を防止しながら、イオン注入とイオン活性化とを連
続的に行うことができる。
イオン注入装置によれば、第１の真空槽と、該第１の真
空槽の下部に設けられたイオン源とから構成され、基板
上に形成された薄膜にイオンを注入するイオン注入室
と、該イオン注入室に開閉機構を介して並列に設けら
れ、第２の真空槽と、該第２の真空槽の下部に設けられ
たエネルギービーム源とから構成され、イオン注入され
た薄膜にエネルギービームを照射するエネルギービーム
照射室と、前記イオン注入室及びエネルギービーム照射
室各々に設けられ、基板を保持しかつ搬入搬出する基板
搬送機構とを備えたので、基板の薄膜を下向きに設置し
たまま処理することができ、粉塵の落下等による薄膜の
汚染を防止しながら、イオン注入とイオン活性化とを連
続的に行うことができる。
【００２４】請求項２に記載のイオン注入装置によれ
ば、イオン源をバケット型イオン源とし、エネルギービ
ーム源をエキシマレーザとしたので、大型の基板上に形
成された薄膜に、短時間でしかも基板温度を押さえたま
までイオン注入とイオン活性化とを連続的に行うことが
できる。
ば、イオン源をバケット型イオン源とし、エネルギービ
ーム源をエキシマレーザとしたので、大型の基板上に形
成された薄膜に、短時間でしかも基板温度を押さえたま
までイオン注入とイオン活性化とを連続的に行うことが
できる。
【００２５】請求項３に記載のイオン注入装置によれ
ば、基板搬送機構の近傍に、基板を加熱・冷却・保温す
るための温調機構を設けたので、基板を所定の温度に保
持しながら該基板上に形成された薄膜にイオン注入とイ
オン活性化とを行うことができる。
ば、基板搬送機構の近傍に、基板を加熱・冷却・保温す
るための温調機構を設けたので、基板を所定の温度に保
持しながら該基板上に形成された薄膜にイオン注入とイ
オン活性化とを行うことができる。
【図１】 本発明の一実施例のイオン注入装置を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】 コプレーナ構造のＴＦＴ素子を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】 従来のイオン注入装置を示す構成図である。
【図５】 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
３１ イオン注入装置 ３２ イオン注入室 ３３ エネルギービーム照射室 ３４ 外部 ３５〜３７ ゲートバルブ（開閉機構） ４１ 第１の真空槽 ４２ バケット型線状イオン源 ４３ 基板ホルダ ４４ 基板搬送機構 ５１ 第２の真空槽 ５２ エキシマレーザ（エネルギービーム源） ５３ 温調機構 １９ 薄膜 ２０ ガラス基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−159119（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−340725（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−34433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−124237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−23156（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−29448（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−146962（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−173259（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の真空槽と、該第１の真空槽の下部
に設けられたイオン源とから構成され、基板上に形成さ
れた薄膜にイオンを注入するイオン注入室と、 該イオン注入室に開閉機構を介して並列に設けられ、第
２の真空槽と、該第２の真空槽の下部に設けられたエネ
ルギービーム源とから構成され、イオン注入された薄膜
にエネルギービームを照射するエネルギービーム照射室
と、 前記イオン注入室及びエネルギービーム照射室各々に設
けられ、基板を保持しかつ搬入搬出する基板搬送機構と
を備えたことを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項２】 前記のイオン源がバケット型イオン源で
あり、かつ前記のエネルギービーム源がエキシマレーザ
であることを特徴とする請求項１に記載のイオン注入装
置。 - 【請求項３】 前記の基板搬送機構の近傍に、基板を加
熱・冷却・保温するための温調機構が設けられたことを
特徴とする請求項１に記載のイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5033738A JP2664121B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5033738A JP2664121B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | イオン注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252079A JPH06252079A (ja) | 1994-09-09 |
| JP2664121B2 true JP2664121B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=12394754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5033738A Expired - Fee Related JP2664121B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664121B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4593548B2 (ja) * | 1996-05-15 | 2010-12-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | ドーピング処理装置 |
| US7118996B1 (en) | 1996-05-15 | 2006-10-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Apparatus and method for doping |
| JP2006032930A (ja) * | 2004-06-14 | 2006-02-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ドーピング装置 |
| JP2009088500A (ja) | 2007-09-14 | 2009-04-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Ｓｏｉ基板の作製方法 |
| JP2011129332A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム照射装置 |
| JP5311681B2 (ja) * | 2010-05-26 | 2013-10-09 | 日新イオン機器株式会社 | イオン注入装置 |
| JP7244256B2 (ja) * | 2018-11-08 | 2023-03-22 | 住友重機械工業株式会社 | レーザアニール装置、ウエハ保持装置及びレーザアニール方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55124237A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor treatment device |
| JPS5823156A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-10 | Nec Corp | イオン注入装置 |
| JPS59173259U (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-19 | 株式会社日立製作所 | イオン打込装置 |
| JPS63146962U (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-28 | ||
| JPH0334433A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Hitachi Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
| JPH03159119A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-09 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH04340725A (ja) * | 1991-05-17 | 1992-11-27 | Seiko Epson Corp | 薄膜トランジスタの製造方法 |
| JP3238427B2 (ja) * | 1991-07-25 | 2001-12-17 | 東京エレクトロン株式会社 | イオン注入装置内に被処理体を搬入搬出するための気密容器の排気方法 |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP5033738A patent/JP2664121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06252079A (ja) | 1994-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sameshima et al. | XeCl excimer laser annealing used in the fabrication of poly-Si TFT's | |
| EP1121713B1 (en) | Gas immersion laser annealing method suitable for use in the fabrication of reduced-dimension integrated circuits | |
| US5908307A (en) | Fabrication method for reduced-dimension FET devices | |
| JP3431647B2 (ja) | 半導体装置とその作製方法およびメモリ装置の作製方法およびレーザードーピング処理方法 | |
| KR20030061423A (ko) | 반도체층의 도핑방법, 박막 반도체 소자의 제조방법, 및박막 반도체 소자 | |
| WO2002050881A1 (fr) | Procede de dopage de couche semi-conductrice, procede de fabrication d'un dispositif a semi-conducteur a couche mince, et dispositif a semi-conducteur a couche mince | |
| US5786241A (en) | Method for forming a thin film semiconductor device utilizing a gate and gate side walls as masks | |
| Aoyama et al. | Inverse staggered poly-Si and amorphous Si double structure TFT's for LCD panels with peripheral driver circuits integration | |
| US6544825B1 (en) | Method of fabricating a MIS transistor | |
| JP2664121B2 (ja) | イオン注入装置 | |
| JPH1041244A (ja) | レーザ処理装置及び半導体装置の製造方法 | |
| Giust et al. | Laser-processed thin-film transistors fabricated from sputtered amorphous-silicon films | |
| JP2961375B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0936376A (ja) | 薄膜半導体装置の製造方法 | |
| Zhao et al. | A vertical submicron polysilicon thin-film transistor using a low temperature process | |
| JP2009048199A (ja) | 液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 | |
| JP2002246329A (ja) | 半導体基板の極浅ｐｎ接合の形成方法 | |
| JPH04226040A (ja) | 多結晶半導体薄膜トランジスタの製造方法及びアクティブマトリックス基板 | |
| JP4036278B2 (ja) | イオンドーピング装置 | |
| KR100719919B1 (ko) | 다결정실리콘 박막트랜지스터 형성방법 | |
| JPH11261078A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2933081B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11204800A (ja) | 薄膜トランジスタ、およびその製造方法、並びに不純物導入装置 | |
| JP2773203B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2001223208A (ja) | 半導体素子製造装置および半導体素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970520 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |