JPH0529215A - Beam annealing method - Google Patents

Beam annealing method

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JPH0529215A
JPH0529215A JP18118591A JP18118591A JPH0529215A JP H0529215 A JPH0529215 A JP H0529215A JP 18118591 A JP18118591 A JP 18118591A JP 18118591 A JP18118591 A JP 18118591A JP H0529215 A JPH0529215 A JP H0529215A
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JP
Japan
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single crystal
ion beam
substrate
crystal substrate
annealing method
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JP18118591A
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Japanese (ja)
Inventor
Joji Nakada
穣治 中田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To accomplish formation of single crystal at high speed and at the temperature lower than the temperature of ordinary solid-phase epitaxial growth by a method wherein an ion beam is irradiated from the surface of a substrate, and at the same time, X-rays, ultraviolet rays and the like are irradiated additionally. CONSTITUTION:An ion beam is made to irradiate on the defective region (m) formed in the single crystal substrate 2 located under an amorphous layer 1, the defect is recovered by projecting the secondary radiation rays such as X-rays and the like, and the amorphous phase, formed on the single crystal substrate, is single crystallized. A plurality of paired electron and holes are formed in the substrate 2 to be projected by the energy beam of the secondary radiation rays making almost no vacant lattice parts 3 and interstitial atoms 4. The high density electron and hole pairs electrically work on the neutral vacant lattice parts 3 formed when an ion beam is irradiated, and the neutral vacant lattice points 3 are substituted with the vacant lattice points electrified on the bivalent negative electricity. As a result, the supply of the vacant lattice points 3, by the heat diffusion from the single crystal substrate 2 to the amorphous layer 1, can be made active, the rate of non-elastic scattering is made larger and the speed of single crystallization is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は試料の被処理物を照射加
熱(アニール)するビームアニール方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam annealing method for irradiating and heating (annealing) an object to be processed of a sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に各種の加熱源を利用して、半導体
基板等の試料の熱処理を施す方法には、にアニール方法
と称される熱処理がある。これらの方法は、加熱源の種
類によって区別され、電気炉アニール方法、電子ビーム
アニール方法、レーザービームアニール方法、イオンビ
ームアニール方法、ランプアニール方法等に分けられて
いる。
2. Description of the Related Art Generally, as a method for heat-treating a sample such as a semiconductor substrate using various heat sources, there is a heat treatment called an annealing method. These methods are distinguished by the type of heating source, and are classified into an electric furnace annealing method, an electron beam annealing method, a laser beam annealing method, an ion beam annealing method, a lamp annealing method, and the like.

【0003】前記アニール方法におけるビーム状エネル
ギーを照射する熱処理は、単結晶基板上の非晶質層を単
結晶化させるために、基板表面にビーム状のエネルギー
照射して基板を加熱するものである。これらの熱処理方
法は、基板の表面温度が通常の固相エピタキシャル成長
温度あるいは液相エピタキシャル成長温度以上の状態
で、結晶回復すなわち、単結晶化させる方法であった。
この方法中で、イオンビーム照射による方法おいての
み、通常の固相エピタキシャル成長温度以下の低温で単
結晶化させることができる方法であった。
The heat treatment for irradiating the beam-like energy in the annealing method is to irradiate the substrate surface with the beam-like energy to heat the substrate in order to single-crystallize the amorphous layer on the single-crystal substrate. . These heat treatment methods were methods of crystal recovery, that is, single crystallization in a state where the surface temperature of the substrate was higher than the normal solid phase epitaxial growth temperature or liquid phase epitaxial growth temperature.
Among these methods, only by the method of irradiating with an ion beam, a single crystal can be crystallized at a temperature lower than a usual solid phase epitaxial growth temperature.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のイオンビームアニール方法は、通常の固相エピ
タキシャル成長温度以下の低い温度で、単結晶基板上の
非晶質層が単結晶化するが、その成長速度は遅く、特に
軽イオン照射であれば、さらに単結晶化速度が遅くな
る。
However, in the conventional ion beam annealing method described above, the amorphous layer on the single crystal substrate is single crystallized at a low temperature lower than the normal solid phase epitaxial growth temperature. The growth rate is slow, and particularly with light ion irradiation, the single crystallization rate is further slowed down.

【0005】そこで本発明は、イオンビーム照射によ
り、通常の固相エピタキシャル成長温度以下の低い温度
で単結晶化速度の高速化を実現するアニール方法を提供
することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an annealing method for realizing a high single crystallization rate at a low temperature below the normal solid phase epitaxial growth temperature by ion beam irradiation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は前述した目的を
達成するために、単結晶基板上に形成された非晶質層を
固相エピタキシャル成長温度より低い温度において単結
晶化させる、及び該単結晶基板の単結晶中に発生した欠
陥を前記低温でアニールするイオンビーム照射アニール
法において、半導体基板の一主面の表面にビーム状のイ
オンを照射するイオンビーム照射工程と、前記イオンビ
ーム照射工程のイオンビーム照射中に、外部から電子一
正孔対を多数形成する2次エネルギービームを併せて照
射する2次エネルギービーム照射工程とで構成され、前
記単結晶基板中の非弾性散乱による割合を多くするビー
ムアニール方法を提供する。また前記2次エネルギービ
ームがX線、紫外線、電子線であるビームアニール方法
を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention single crystallizes an amorphous layer formed on a single crystal substrate at a temperature lower than a solid phase epitaxial growth temperature, and In an ion beam irradiation annealing method for annealing defects generated in a single crystal of a crystal substrate at the low temperature, an ion beam irradiation step of irradiating a beam-like ion on the surface of one main surface of a semiconductor substrate, and the ion beam irradiation step And a secondary energy beam irradiation step of simultaneously irradiating a secondary energy beam for forming a large number of electron-hole pairs during the irradiation with the ion beam, the ratio due to inelastic scattering in the single crystal substrate is A beam annealing method for increasing the number is provided. Also provided is a beam annealing method in which the secondary energy beam is an X-ray, an ultraviolet ray, or an electron beam.

【0007】[0007]

【作用】以上のような構成のビームアニール方法によ
り、イオンビームを基板表面から照射すると共に、X
線、紫外線、電子線等を併せて照射することにより、エ
ピタキシャル単結晶化を通常の固相エピタキシャル成長
温度よりも低温において、単結晶基板中の非弾性散乱に
よる割合を多くさせて単結晶化が高速度化される。
With the beam annealing method having the above-described structure, the ion beam is irradiated from the surface of the substrate, and X
By irradiating a single line, an ultraviolet ray, an electron beam, etc. together, the epitaxial single crystallization can be performed at a temperature lower than the normal solid-phase epitaxial growth temperature by increasing the proportion of inelastic scattering in the single crystal substrate. Be speeded up.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0009】図1は、本発明の第1実施例のビームアニ
ール方法の概念を説明するための図であり、図2(a)
は前記ビームアニール方法を実施するためのビームアニ
ール装置の概略的な外観を示す図であり、同図(b)
は、図2(a)のA−A´断面を示す図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of the beam annealing method of the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a schematic appearance of a beam annealing apparatus for carrying out the beam annealing method, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a cross section taken along the line AA ′ of FIG.

【0010】このビームアニール装置は、排気系により
真空になるターゲットチャンバ10にイオンビームの導
入ポート11と、X線,電子線,紫外線等を導入する導
入ポート12が設けられている。このターゲットチャン
バ10内には、半導体基板13が、その主面に対して前
記イオンビームが垂直に照射されるように設置されてい
る。そして前記ターゲットチャンバ10には、前記半導
体基板13を搬入するための搬送用ポート15が設けら
れている。
This beam annealing apparatus is provided with an introduction port 11 for introducing an ion beam and an introduction port 12 for introducing an X-ray, an electron beam, an ultraviolet ray, etc. in a target chamber 10 which is evacuated by an exhaust system. In the target chamber 10, a semiconductor substrate 13 is installed so that the main surface thereof is irradiated with the ion beam perpendicularly. The target chamber 10 is provided with a transport port 15 for loading the semiconductor substrate 13.

【0011】すなわち、本発明はイオンビームを照射し
て、基板単結晶上の非晶質層を通常の固相エピタキシャ
ル成長温度以下の低温で単結晶化すると共に、X線、紫
外線、電子線等のエネルギービームを同時に照射して、
単結晶化速度の高速化を図る。
That is, the present invention irradiates an ion beam to single crystallize an amorphous layer on a substrate single crystal at a temperature lower than a normal solid phase epitaxial growth temperature, and at the same time, X-ray, ultraviolet ray, electron beam, etc. Simultaneous irradiation of energy beam
Aim to increase the single crystallization speed.

【0012】次に図1を参照して本発明のビームアニー
ル方法について説明する。
Next, the beam annealing method of the present invention will be described with reference to FIG.

【0013】図1において、表面から入射した各イオン
飛跡を中心として、非晶質(アモルファス)層1下の単
結晶基板2中に円柱状の空格子点3と格子間原子4から
なる欠陥領域mが形成される。この欠陥領域mは、イオ
ン飛跡に沿った円柱状の中心部a付近では空格子点濃度
が高く、また半径方向周辺部b,b´では格子間原子濃
度が高くなっている。
In FIG. 1, a defect region composed of columnar vacancy points 3 and interstitial atoms 4 in a single crystal substrate 2 under an amorphous layer 1 centering on each ion track incident from the surface. m is formed. The defect region m has a high concentration of vacancies near the central portion a of the column along the ion track, and has a high concentration of interstitial atoms at the peripheral portions b and b ′ in the radial direction.

【0014】これらの欠陥領域mにイオンビームを照射
して欠陥を回復させると共に、単結晶基板2上に形成さ
れた非晶質相の単結晶化を行う。
The defect regions m are irradiated with an ion beam to recover the defects, and the amorphous phase formed on the single crystal substrate 2 is single-crystallized.

【0015】第1に、イオンビームを基板表面から照射
すると、通常の固相エピタキシャル成長温度よりも低温
の状態で、前記空格子点が高濃度領域の中心部a付近か
ら低濃度領域の周辺領域の方向(矢印e)へ熱拡散す
る。
First, when the ion beam is irradiated from the surface of the substrate, the vacancy points are changed from the vicinity of the central portion a of the high concentration region to the peripheral region of the low concentration region at a temperature lower than the normal solid phase epitaxial growth temperature. Heat is diffused in the direction (arrow e).

【0016】このように拡散することにより、イオン飛
跡に沿った中心部付近aは、結晶が再結合して結晶性を
回復し、前記周辺部付近aにおいては、すでに存在して
いた格子間原子4と再結合することにより、結晶が回復
する。
By diffusing in this way, in the vicinity of the central portion a along the ion track, crystals recombine to recover the crystallinity, and in the vicinity of the peripheral portion a, interstitial atoms that have already existed are present. By recombining with 4, the crystal is recovered.

【0017】また空格子点3は、円柱状の周辺部b,b
´の方向(矢印f)のみならず、これと垂直な非晶質層
2方向(矢印g)へも熱拡散する。この時、前記空格子
点3は、入射するイオンによって反跳されて、前記非晶
質層1から単結晶基板2に供給される格子間原子4より
も熱拡散により単結晶基板から非晶質層へ供給される空
格子点3の数が多い場合に、非晶質一単結晶界面5で空
格子点3、格子間原子4が再結合し、その後、余分に残
った空格子点3が非晶質層1へ供給される。
The vacancies 3 are cylindrical peripheral portions b, b.
Thermal diffusion occurs not only in the direction of arrow '(arrow f) but also in the direction of the amorphous layer 2 (arrow g) perpendicular thereto. At this time, the vacancies 3 are recoiled by the incident ions, and are more thermally diffused than the interstitial atoms 4 supplied from the amorphous layer 1 to the single crystal substrate 2, so that the single crystal substrate is amorphous. When the number of vacancies 3 supplied to the layer is large, the vacancies 3 and the interstitial atoms 4 are recombined at the amorphous-single-crystal interface 5, and thereafter, the surplus vacancies 3 remain. It is supplied to the amorphous layer 1.

【0018】そして前記非晶質層1へ供給された余分の
空格子点3は、該非晶質層1中に存在する単結晶との界
面付近で空格子点に相当する空間領域(vacant space)
6を形成する。さらにイオンビームの照射を継続させる
と、前記空格子点3の供給が継続されて、界面付近での
非晶質層中の前記空間領域6が拡大する。
The extra vacancies 3 supplied to the amorphous layer 1 are vacant spaces corresponding to the vacancies near the interface with the single crystal present in the amorphous layer 1.
6 is formed. When the irradiation of the ion beam is further continued, the vacancies 3 are continuously supplied, and the space region 6 in the amorphous layer near the interface is expanded.

【0019】この拡大によって、非晶質層1を構成する
原子の熱振動自由度を大きくし、エピタキシャル単結晶
化を通常の固相エピタキシャル成長温度よりも低温にお
いて誘起する。
By this expansion, the degree of freedom of thermal vibration of the atoms forming the amorphous layer 1 is increased, and epitaxial single crystallization is induced at a temperature lower than the normal solid phase epitaxial growth temperature.

【0020】第2に、前述したようにイオンビームを照
射している時に、X線、紫外線、電子線等(以下、2次
照射線と称する)を併せて照射する。
Secondly, as described above, X-rays, ultraviolet rays, electron beams and the like (hereinafter referred to as secondary irradiation rays) are also irradiated during irradiation of the ion beam.

【0021】このように2次照射線を同時照射すること
により、まず、2次照射線のエネルギービームは照射さ
れる基板中に、空格子点一格子間原子を殆ど形成せず、
電子一正孔対を多数形成する。
By simultaneously irradiating the secondary irradiation lines in this manner, first, the energy beam of the secondary irradiation lines hardly forms vacancies and interstitial atoms in the substrate to be irradiated,
Many electron-hole pairs are formed.

【0022】そして、高濃度になった前記電子一正孔対
は、イオンビームの照射の際に形成された中性の空格子
点3に電気的に作用して、該中性の空格子点3を2価の
負に帯電された空格子点に変換する。前記2価の負に帯
電された空格子点は中性の空格子点よりも単結晶基板2
中を容易に動くことができる性質を有している。
The highly concentrated electron-hole pairs electrically act on the neutral vacancies 3 formed during irradiation of the ion beam, and the neutral vacancies 3 are generated. 3 is converted to a divalent negatively charged vacancy. The divalent negatively charged vacancies are the single crystal substrate 2 rather than the neutral vacancies.
It has the property of being able to move easily inside.

【0023】つまり図1に示した単結晶基板2から非晶
質層1への熱拡散による空格子点3の供給(矢印h)が
活発化され、単結晶化速度を増速させる。
That is, the supply of vacancies 3 (arrow h) from the single crystal substrate 2 shown in FIG. 1 to the amorphous layer 1 by thermal diffusion is activated, and the single crystallization speed is increased.

【0024】従って、イオンビーム照射に併せて前記2
次照射線を同時に照射して、照射エネルギーの全体的な
レベルを上げることにより、非弾性散乱の割合を大きく
して、単結晶化速度が増加させるものである。ここで、
前記非弾性散乱とは、弾性衝突により生じる散乱であっ
て、散乱前の運動エネルギーの一部が、原子中の電子を
励起することや原子を電離させることに使用されてしま
うため、散乱後の運動エネルギーが散乱前の運動エネル
ギーより小さくなる。
Therefore, in accordance with the ion beam irradiation, the above 2
By irradiating the next irradiation ray at the same time to raise the overall level of irradiation energy, the rate of inelastic scattering is increased and the single crystallization rate is increased. here,
The inelastic scattering is scattering caused by elastic collision, and part of the kinetic energy before scattering is used to excite electrons in atoms and ionize atoms. The kinetic energy becomes smaller than that before scattering.

【0025】つまり、第1実施例における同時照射され
た前記2次照射線は、原子核の電子の励起や電離に用い
られるように物質に吸収される。この結果、前記物質が
イオンビームからの弾性散乱によって受け取るエネルギ
ー量より、電子の励起や電離のために受けとるエネルギ
ー量を多くすることができる。
That is, the simultaneously irradiated secondary irradiation lines in the first embodiment are absorbed by the substance so as to be used for excitation and ionization of electrons of atomic nuclei. As a result, the amount of energy received by the substance for exciting or ionizing electrons can be made larger than the amount of energy received by elastic scattering from the ion beam.

【0026】さらに、電子線やX線等の2次照射線だけ
の照射では、全く単結晶化しないビーム強度であって
も、イオンビームと同時に照射することにより単結晶化
することが可能である。
Further, by irradiation with only secondary irradiation rays such as electron beams and X-rays, it is possible to perform single crystallization by irradiating with the ion beam at the same time even if the beam intensity does not cause single crystallization at all. .

【0027】次に図3、図4に示す特性図を参照して、
本発明の第2実施例を説明する。
Next, referring to the characteristic diagrams shown in FIGS. 3 and 4,
A second embodiment of the present invention will be described.

【0028】この第2実施例は、イオンビーム照射だけ
であるが、照射エネルギーのレベルを上げることによ
り、非弾性散乱の割合を大きくし、前記2次照射線を同
時に照射したのと同様な効果を与えて単結晶化速度が増
加させるものである。
This second embodiment is only for ion beam irradiation, but the ratio of inelastic scattering is increased by increasing the level of irradiation energy, and the same effect as that of simultaneously irradiating the secondary irradiation line is obtained. Is given to increase the single crystallization rate.

【0029】図3は、照射エネルギーに対する単結晶加
速度を示す特性図である。ここで、横軸は照射エネルギ
ー、縦軸は単結晶加速度を示す。この図から明らかなよ
うに、単結晶化度は照射エネルギーが高くなる程大きく
なる。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the single crystal acceleration with respect to the irradiation energy. Here, the horizontal axis represents irradiation energy and the vertical axis represents single crystal acceleration. As is clear from this figure, the single crystallinity increases as the irradiation energy increases.

【0030】もし空格子点濃度のみによって、単結晶化
速度が律速するのならば、照射エネルギーが高くなる
程、単結晶化速度は小さくなる。これは、図4(a)に
示すように、原子核的弾性衝突による蓄積エネルギー分
布から非晶質層一単結晶界面付近においては、照射エネ
ルギーが高くなる程、逆に蓄積エネルギーは小さくなる
からである。すなわち、空格子点濃度が小さくなり、非
晶質層へ供給される空格子点の数も少なくなって、単結
晶化速度は小さくなる(図3の点線)。
If the single crystallization rate is limited only by the vacancy concentration, the higher the irradiation energy, the smaller the single crystallization rate. This is because, as shown in FIG. 4 (a), from the stored energy distribution due to the nuclear elastic collision, the higher the irradiation energy, the smaller the stored energy in the vicinity of the amorphous layer-single crystal interface. is there. That is, the concentration of vacancies decreases, the number of vacancies supplied to the amorphous layer also decreases, and the single crystallization rate decreases (dotted line in FIG. 3).

【0031】しかし実際は、図3の実線で示す測定値の
ように、逆に照射エネルギーが高くなる程、単結晶化速
度が大きくなる。つまり、図4(b)に示すように、電
子的非弾性衝突による蓄積エネルギー分布から、照射エ
ネルギーが高くなる程、形成される電子一正孔対の数が
多くなり、中性の空格子点が動き易い負2価に帯電した
空格子点へ変換され、非晶質層へ効率よく空格子点が供
給されることになり、単結晶速度が増速したためであ
る。
However, in reality, as the measured value shown by the solid line in FIG. 3, conversely, the higher the irradiation energy, the higher the single crystallization rate. That is, as shown in FIG. 4B, from the stored energy distribution due to electronic inelastic collision, the higher the irradiation energy, the larger the number of electron-hole pairs formed, and the neutral vacancy point. Is converted into vacancy points charged with negative divalent charges that are easy to move, and the vacancy points are efficiently supplied to the amorphous layer, and the single crystal speed is increased.

【0032】以上のように本発明によれば、イオンビー
ム照射により単結晶基板上の非晶質層を通常の固相エピ
タキシャル成長温度よりも低温で単結晶化させる単結晶
化速度をX線、電子線、紫外線等の外部エネルギービー
ムを同時照射することにより、増加させることができ
る。
As described above, according to the present invention, the single crystallization rate at which the amorphous layer on the single crystal substrate is single-crystallized at a temperature lower than the normal solid phase epitaxial growth temperature by the irradiation of the ion beam is controlled by X-ray and electron. It can be increased by simultaneously irradiating an external energy beam such as a ray or an ultraviolet ray.

【0033】また本発明は、前述した実施例に限定され
るものではなく、他にも発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications and applications can be made without departing from the scope of the invention.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、イ
オンビーム照射により、通常の固相エピタキシャル成長
温度以下の低温で単結晶化速度の高速化を実現するアニ
ール方法が提供できる。またイオンビーム照射中に、X
線、電子線、紫外線等のエネルギービームを同時照射さ
せることにより、単結晶化速度の高速化を図ることでき
る。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide an annealing method for realizing a high single crystallization rate at a low temperature below the normal solid phase epitaxial growth temperature by ion beam irradiation. Also, during ion beam irradiation, X
By simultaneously irradiating an energy beam such as an electron beam, an electron beam, or an ultraviolet ray, the single crystallization speed can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の第1実施例のビームアニール
方法の概念を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a concept of a beam annealing method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2(a)は本発明のビームアニール方法を実
施するためのビームアニール装置の概略的な外観を示す
図であり、図2(b)は、図2(a)のビームアニール
装置のA−A´断面を示す図である。
FIG. 2 (a) is a diagram showing a schematic appearance of a beam annealing apparatus for carrying out the beam annealing method of the present invention, and FIG. 2 (b) is a beam annealing device of FIG. 2 (a). It is a figure which shows the AA 'cross section of an apparatus.

【図3】図3は、照射エネルギーに対する単結晶加速度
を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a single crystal acceleration with respect to irradiation energy.

【図4】図4(a)は、基板の深さに対する原子核蓄積
エネルギー濃度を示す特性図であり、図4(b)は、基
板の深さに対する電子蓄積エネルギー濃度を示す特性図
である。
FIG. 4 (a) is a characteristic diagram showing a nuclear accumulated energy concentration with respect to a depth of a substrate, and FIG. 4 (b) is a characteristic diagram showing an electron accumulated energy concentration with respect to a depth of a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…非晶質(アモルファス)層、2…単結晶基板、3…
空格子点、4…格子間原子、5…非晶質一単結晶界面、
6…空間領域(vacant space)、7…置換原子核、10
…ターゲットチャンバ、11…イオンビーム用導入ポー
ト、12…X線、電子線、紫外線等の導入ポート、13
…半導体基板、14…導入機、15…搬送用ポート、m
…欠陥領域。
1 ... Amorphous layer, 2 ... Single crystal substrate, 3 ...
Vacancies, 4 ... interstitial atoms, 5 ... amorphous single crystal interface,
6 ... Vacant space, 7 ... Substitution nucleus, 10
... target chamber, 11 ... ion beam introduction port, 12 ... X-ray, electron beam, ultraviolet ray, etc. introduction port, 13
... Semiconductor substrate, 14 ... Introducer, 15 ... Transport port, m
… Defect area.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単結晶基板上に形成された非晶質層を固
相エピタキシャル成長温度より低い温度において単結晶
化させる、及び該単結晶基板の単結晶中に発生した欠陥
を前記低温でアニールするイオンビーム照射アニール法
において、 半導体基板の一主面の表面にビーム状のイオンを照射す
るイオンビーム照射工程と、 前記イオンビーム照射工程のイオンビーム照射中に、外
部から電子一正孔対を多数形成する2次エネルギービー
ムを併せて照射する2次エネルギービーム照射工程とを
具備し、前記単結晶基板中の非弾性散乱による割合を多
くすることを特徴とするビームアニール方法。
1. An amorphous layer formed on a single crystal substrate is single crystallized at a temperature lower than a solid phase epitaxial growth temperature, and defects generated in the single crystal of the single crystal substrate are annealed at the low temperature. In the ion beam irradiation annealing method, an ion beam irradiation step of irradiating the surface of the main surface of the semiconductor substrate with beam-like ions, and a large number of electron-hole pairs are externally applied during the ion beam irradiation of the ion beam irradiation step. A secondary energy beam irradiation step of irradiating a secondary energy beam to be formed together, and increasing the ratio of inelastic scattering in the single crystal substrate.
【請求項2】 前記2次エネルギービームがX線、紫外
線、電子線であることを特徴とする請求項1記載のビー
ムアニール方法。
2. The beam annealing method according to claim 1, wherein the secondary energy beam is an X-ray, an ultraviolet ray, or an electron beam.
【請求項3】 単結晶基板上に形成された非晶質層を固
相エピタキシャル成長温度より低い温度において単結晶
化させる、及び該単結晶基板の単結晶中に発生した欠陥
を低温でアニールするイオンビーム照射アニール法にお
いて、 半導体基板の一主面の表面に照射するイオンビームのエ
ネルギーを高くするにより、基板中の非弾性散乱による
割合を多くすることを特徴とするビームアニール方法。
3. Ions for crystallizing an amorphous layer formed on a single crystal substrate at a temperature lower than a solid phase epitaxial growth temperature, and for annealing defects generated in the single crystal of the single crystal substrate at a low temperature. In the beam irradiation annealing method, a beam annealing method is characterized in that the ratio of inelastic scattering in the substrate is increased by increasing the energy of the ion beam with which the surface of the main surface of the semiconductor substrate is irradiated.
JP18118591A 1991-07-22 1991-07-22 Beam annealing method Pending JPH0529215A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6479313B1 (en) 2001-05-25 2002-11-12 Kopin Corporation Method of manufacturing GaN-based p-type compound semiconductors and light emitting diodes
JP2011505685A (en) * 2007-11-13 2011-02-24 ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド Improvement of thin film materials with particle beam assistance
US8193071B2 (en) * 2008-03-11 2012-06-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
CN111105999A (en) * 2019-12-12 2020-05-05 广东省半导体产业技术研究院 LED light-emitting device, preparation method thereof and irradiation treatment device

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