JPH08165563A - 電子ビームアニール装置 - Google Patents
電子ビームアニール装置Info
- Publication number
- JPH08165563A JPH08165563A JP6310209A JP31020994A JPH08165563A JP H08165563 A JPH08165563 A JP H08165563A JP 6310209 A JP6310209 A JP 6310209A JP 31020994 A JP31020994 A JP 31020994A JP H08165563 A JPH08165563 A JP H08165563A
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- JP
- Japan
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- electron beam
- plasma
- substrate
- vessel
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】中性ガスを電離してプラズマを発生するプラズ
マ発生容器２と，プラズマより電子を電子ビームとして
引き出す引き出し電極６，７と，電子ビームが入射する
基板１２と真空容器１３よりなる装置において、プラズ
マ発生容器２の外周又は内周に交互に磁極が変化するよ
うに永久磁石３を設けた電子ビームによるアニール装置
である。 【効果】従来の電子ビームアニール装置では困難であっ
た６吋或いは８吋以上の大面積ウェハを一括してアニー
ルできるようになった。
マ発生容器２と，プラズマより電子を電子ビームとして
引き出す引き出し電極６，７と，電子ビームが入射する
基板１２と真空容器１３よりなる装置において、プラズ
マ発生容器２の外周又は内周に交互に磁極が変化するよ
うに永久磁石３を設けた電子ビームによるアニール装置
である。 【効果】従来の電子ビームアニール装置では困難であっ
た６吋或いは８吋以上の大面積ウェハを一括してアニー
ルできるようになった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体などの表面を加
熱し、結晶の再配列などにより、加熱部分の性能を改善
するアニール装置に関する。
熱し、結晶の再配列などにより、加熱部分の性能を改善
するアニール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子ビームアニール装置は、高温
のフィラメントから発生する熱電子を直接電界で加速し
ていたために、大面積に均一に照射することが困難であ
った。
のフィラメントから発生する熱電子を直接電界で加速し
ていたために、大面積に均一に照射することが困難であ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大面
積にわたり均一で高密度の電子ビームを発生させ、電子
ビームを半導体などの基板に照射することで、大面積基
板表面を均一に且つ短時間に加熱する装置を提供するこ
とにある。
積にわたり均一で高密度の電子ビームを発生させ、電子
ビームを半導体などの基板に照射することで、大面積基
板表面を均一に且つ短時間に加熱する装置を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】大面積にわたり均一で高
密度の電子ビームを得るために、多数の永久磁石のマル
チカスプ磁界でプラズマを閉じ込め、前記プラズマより
複数の引き出し電極孔でもって電子ビームを引き出し
た。
密度の電子ビームを得るために、多数の永久磁石のマル
チカスプ磁界でプラズマを閉じ込め、前記プラズマより
複数の引き出し電極孔でもって電子ビームを引き出し
た。
【０００５】
【作用】多数の永久磁石が形成するマルチカスプ磁界で
プラズマを閉じ込め、大面積に均一な密度のプラズマを
生成した後、このプラズマから多孔の引き出し電極によ
り電子を引き出すことで、大面積にわたってほぼ同一の
電流密度の電子ビーム出力を得ることができる。
プラズマを閉じ込め、大面積に均一な密度のプラズマを
生成した後、このプラズマから多孔の引き出し電極によ
り電子を引き出すことで、大面積にわたってほぼ同一の
電流密度の電子ビーム出力を得ることができる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を、以下図面に基づき詳細に
説明する。カソード１はヘアピン状のタングステンフィ
ラメントで作られ、熱電子を放出する。プラズマ発生室
を形成するプラズマ発生容器２は、カソード１との間で
アーク放電を行わせるアノード電極を兼ねている。プラ
ズマ発生容器２の外周には、多数の永久磁石３を、プラ
ズマ発生容器２の面上で磁極が交互に変わるように設け
ている。プラズマ発生容器２は、例えば、内径３００m
m，外径３０８mm，深さ２００mmのステンレス製で、幅
８mm，高さ２５mm，長さ２００mmで高さ方向に磁化した
永久磁石３を３２列、円筒上に配置し、カソード１を保
持している面上には、幅と高さが同じで長さ２８０mm，
２７０mm，２４０mm，１９０mm，１００mmの５種類の永
久磁石を各２個、磁極がプラズマ発生室を向くととも
に、隣接する磁石の極性はＮ極とＳ極が交互に変化する
ように、間隔３０mmの等間隔で設けている。永久磁石３
の残留磁化はいずれも８５００ガウスのコバルトサマリ
ウム磁石を使用した。カソード１とプラズマ発生容器２
の間に直流電圧を印加し、低気圧でのアーク放電によ
り、ガス導入口２０から導入した水素ガスを電離し、電
子を電子ビームとして引き出す引き出し電極として、各
々に多数の孔を設けた加速電極６，減速電極７より構成
されている。さらに、基板１２と共に真空容器１３に取
付け、真空ポンプ１４で排気されている。
説明する。カソード１はヘアピン状のタングステンフィ
ラメントで作られ、熱電子を放出する。プラズマ発生室
を形成するプラズマ発生容器２は、カソード１との間で
アーク放電を行わせるアノード電極を兼ねている。プラ
ズマ発生容器２の外周には、多数の永久磁石３を、プラ
ズマ発生容器２の面上で磁極が交互に変わるように設け
ている。プラズマ発生容器２は、例えば、内径３００m
m，外径３０８mm，深さ２００mmのステンレス製で、幅
８mm，高さ２５mm，長さ２００mmで高さ方向に磁化した
永久磁石３を３２列、円筒上に配置し、カソード１を保
持している面上には、幅と高さが同じで長さ２８０mm，
２７０mm，２４０mm，１９０mm，１００mmの５種類の永
久磁石を各２個、磁極がプラズマ発生室を向くととも
に、隣接する磁石の極性はＮ極とＳ極が交互に変化する
ように、間隔３０mmの等間隔で設けている。永久磁石３
の残留磁化はいずれも８５００ガウスのコバルトサマリ
ウム磁石を使用した。カソード１とプラズマ発生容器２
の間に直流電圧を印加し、低気圧でのアーク放電によ
り、ガス導入口２０から導入した水素ガスを電離し、電
子を電子ビームとして引き出す引き出し電極として、各
々に多数の孔を設けた加速電極６，減速電極７より構成
されている。さらに、基板１２と共に真空容器１３に取
付け、真空ポンプ１４で排気されている。
【０００７】加速電極６に加速電源８より負の高電圧を
印加し、減速電極７は接地するかあるいは、減速電源９
より正極性の電圧を印加し、正イオンがプラズマ発生室
側へ逆流することを防止する。基板１２は６吋あるいは
８吋の半導体ウェハであり回転する基板ホルダ１０に取
り付けられている。温度モニタ１１は、放射温度計であ
り、表面からの赤外光で基板１２の表面温度をモニタ
し、加速電源８を高速で入，切することにより、表面温
度を制御する。電子ビームの加速エネルギは、１００ｅ
Ｖから１００ｋｅＶ程度までであるが、基板１２の損傷
を小さくするには、なるべく低エネルギの電子で加熱す
ることが望ましい。
印加し、減速電極７は接地するかあるいは、減速電源９
より正極性の電圧を印加し、正イオンがプラズマ発生室
側へ逆流することを防止する。基板１２は６吋あるいは
８吋の半導体ウェハであり回転する基板ホルダ１０に取
り付けられている。温度モニタ１１は、放射温度計であ
り、表面からの赤外光で基板１２の表面温度をモニタ
し、加速電源８を高速で入，切することにより、表面温
度を制御する。電子ビームの加速エネルギは、１００ｅ
Ｖから１００ｋｅＶ程度までであるが、基板１２の損傷
を小さくするには、なるべく低エネルギの電子で加熱す
ることが望ましい。
【０００８】図１の実施例では、半導体ウェハのアニー
ル処理について述べているが、プラズマ発生容器の内径
をさらに拡大することにより、電子ビームの径を拡大す
ることは容易である。例えば、３００mm×４００mmある
いはそれ以上の大きさのガラス基板上の薄膜トランジス
タに使用する薄膜半導体のアニール処理も、電子ビーム
径を拡大することにより、可能である。また、より耐熱
性の劣るプラスチックの基板上に薄膜半導体を形成して
も、電子ビームの時間パルス幅を短く制御することによ
り、下地の耐熱温度の範囲でアニールすることができ
る。本実施例では、プラズマ発生室の清掃等の保守が容
易である。
ル処理について述べているが、プラズマ発生容器の内径
をさらに拡大することにより、電子ビームの径を拡大す
ることは容易である。例えば、３００mm×４００mmある
いはそれ以上の大きさのガラス基板上の薄膜トランジス
タに使用する薄膜半導体のアニール処理も、電子ビーム
径を拡大することにより、可能である。また、より耐熱
性の劣るプラスチックの基板上に薄膜半導体を形成して
も、電子ビームの時間パルス幅を短く制御することによ
り、下地の耐熱温度の範囲でアニールすることができ
る。本実施例では、プラズマ発生室の清掃等の保守が容
易である。
【０００９】なお、図１の実施例ではプラズマ発生容器
２の外側（大気圧側）に永久磁石３を設けたが、プラズ
マ発生容器２の内側（真空側）に永久磁石を配置するこ
とも可能である。このときは、プラズマ発生容器とし
て、磁性材も使用できる。永久磁石をプラズマ発生容器
内に設けることにより、プラズマ閉じ込め磁界の強度を
より大きくでき、より低いガス圧での放電ができる効果
がある。また、プラズマ発生容器に磁性材を使用するこ
とによって、永久磁石の高さを図１の５割に低減でき
る。
２の外側（大気圧側）に永久磁石３を設けたが、プラズ
マ発生容器２の内側（真空側）に永久磁石を配置するこ
とも可能である。このときは、プラズマ発生容器とし
て、磁性材も使用できる。永久磁石をプラズマ発生容器
内に設けることにより、プラズマ閉じ込め磁界の強度を
より大きくでき、より低いガス圧での放電ができる効果
がある。また、プラズマ発生容器に磁性材を使用するこ
とによって、永久磁石の高さを図１の５割に低減でき
る。
【００１０】さらに、カソード１のタングステンフィラ
メントの代わりに、マイクロ波や高周波で電離したプラ
ズマを導入することも可能であり、高温のフィラメント
を除くことにより、連続動作時間を増す効果がある。
メントの代わりに、マイクロ波や高周波で電離したプラ
ズマを導入することも可能であり、高温のフィラメント
を除くことにより、連続動作時間を増す効果がある。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、従来の電子ビームアニー
ル装置では困難であった６吋或いは８吋以上の大面積ウ
ェハを一括してアニールできるようになった。
ル装置では困難であった６吋或いは８吋以上の大面積ウ
ェハを一括してアニールできるようになった。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
１…カソード、２…プラズマ発生容器、３…永久磁石、
６…加速電極、７…減速電極、８…加速電源、９…減速
電源、１０…基板ホルダ、１１…温度モニタ、１２…基
板、１３…真空容器、１４…真空ポンプ、２０…ガス導
入口。
６…加速電極、７…減速電極、８…加速電源、９…減速
電源、１０…基板ホルダ、１１…温度モニタ、１２…基
板、１３…真空容器、１４…真空ポンプ、２０…ガス導
入口。
Claims (3)
- 【請求項１】中性ガスを電離してプラズマを発生するプ
ラズマ発生容器と，前記プラズマより電子を電子ビーム
として引き出す引き出し電極と，前記電子ビームが入射
する基板と、真空容器とを含む電子ビーム装置におい
て、前記プラズマ発生容器の外周又は内周に、交互に磁
極が変化するように永久磁石を設け、前記プラズマ発生
容器から前記電子ビームを取り出し、前記電子ビームで
前記基板をアニールすることを特徴とする電子ビームア
ニール装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記基板の表面温度を
計測する手段と、計測結果をもとに、前記電子ビームの
出力を制御する電子ビームアニール装置。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記基板が半
導体ウェハ或いはガラス又はプラスチックの薄板上に形
成した薄膜半導体を含む電子ビームアニール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310209A JPH08165563A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 電子ビームアニール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310209A JPH08165563A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 電子ビームアニール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08165563A true JPH08165563A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18002512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6310209A Pending JPH08165563A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 電子ビームアニール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08165563A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002017371A1 (fr) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Procede de reduction de resistance de semi-conducteur, dispositif pour reduire la resistance d'un semi-conducteur et element semi-conducteur |
| JP2009053188A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-03-12 | Yazaki Corp | 電子線照射装置及び被覆電線の製造方法 |
| US20100147807A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electron beam annealing apparatuses and annealing methods using the same |
| CN109302792A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-01 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 空间用小型微波ecr等离子体电子束发生装置及方法 |
| CN113972344A (zh) * | 2020-07-22 | 2022-01-25 | Tcl科技集团股份有限公司 | 发光二极管及其制备方法 |
| WO2022080688A1 (ko) * | 2020-10-13 | 2022-04-21 | 에이피시스템 주식회사 | 박막 제조 장치 및 방법 |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP6310209A patent/JPH08165563A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002017371A1 (fr) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Procede de reduction de resistance de semi-conducteur, dispositif pour reduire la resistance d'un semi-conducteur et element semi-conducteur |
| US6943128B2 (en) | 2000-08-24 | 2005-09-13 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for reducing semiconductor resistance, device for reducing semiconductor resistance and semiconductor element |
| JP2009053188A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-03-12 | Yazaki Corp | 電子線照射装置及び被覆電線の製造方法 |
| US20100147807A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electron beam annealing apparatuses and annealing methods using the same |
| US8445366B2 (en) * | 2008-12-15 | 2013-05-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electron beam annealing apparatus and annealing methods using the same |
| CN109302792A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-01 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 空间用小型微波ecr等离子体电子束发生装置及方法 |
| CN113972344A (zh) * | 2020-07-22 | 2022-01-25 | Tcl科技集团股份有限公司 | 发光二极管及其制备方法 |
| WO2022080688A1 (ko) * | 2020-10-13 | 2022-04-21 | 에이피시스템 주식회사 | 박막 제조 장치 및 방법 |
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