JPS6039818A - 半導体熱処理装置 - Google Patents

半導体熱処理装置

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JPS6039818A
JPS6039818A JP58146535A JP14653583A JPS6039818A JP S6039818 A JPS6039818 A JP S6039818A JP 58146535 A JP58146535 A JP 58146535A JP 14653583 A JP14653583 A JP 14653583A JP S6039818 A JPS6039818 A JP S6039818A
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Toshio Yoshii
俊夫 吉井
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は半導体結晶薄膜の製造等に供せられる半導体熱
処理装置の改良に関する。
〔従来技術とその問題点〕
絶縁性基板上に高品質の半導体結晶薄膜を作製する場合
、その基板は単結晶であることが必要と考えられていた
。これに対して近年、非晶質の絶縁性基板上に良質な半
導体結晶薄膜を作製するととが出来る各種の方法が提案
されている。非晶儒の絶縁性基板上に高品質の半導体結
晶薄膜が得られた鳩今次のような利点が得られる。すな
わち、従来のＳＯ８基板のように高速化、高密度化が出
来ると共に％ｌ／ｌコリ基板を用いることが出来るため
高価な絶縁性単結晶基板を使う必要がなくなる。
ところで、非晶質Ｐ練性基板上に良質な半導体結晶薄膜
を得る方法としては、レーザビームや重子ビーム等を用
いたビームアニール法・線状ヒータを用いたゾーンメル
ティング法等が盛んに研究されている。これらのうち、
大面積に亘って均一な結晶性を持つ半導体層を得る方法
として注目されているのが、線状ヒータを用いた熱処理
方法である。これは、第１図に示す如く加熱台１上に熱
処理すべき試料基板２を載置し、基板２をその下方から
１１００〜１２００ｃ′Ｇ）に加熱しておき、基板２上
で基板２よりも長い線状ヒータ３を一方向に走査するこ
とによりヒータ３直下の半導体層を加熱溶融せしめ、こ
の溶融層がヒータ３の走査に伴い基板２上を移行してい
くことにより均一な再結晶層を得る方法である。この方
ｉ−＋４　、現在のところビームアニール法では不可節
な、基板内全体を均一な高品質半導体層化する有力な手
法となっている。
また、このような方法によって得られた５ｉｏＺ上のＳ
ｉ膜の結晶性は１、好で、デバイスを試作しその特性か
ら評価すると、バルクＳｉのそれにかなり近い値が得ら
れている。
しかしながら、この種の方法で製作された５ｉ０２」二
の５ｉｔｌｉの緒特性をよく調べてみると、ノ；ルクＳ
ｉのそれとかなり近いものがある反面、そのノくラツキ
も大きいことがわかった。特性の劣る試料について結晶
解析を行うと、亜粒界とも言うべき、相互の結晶方位角
興をわずかに異にさせる結晶粒界が存在し、それらがキ
ャリア担体の捕獲中心や散Ｊｉｌ中心として働き、デバ
イス特性劣下の原因となることがわかった。
〔発明の［］的〕 本発明の目的社絶縁Ｃ像上のＳｉ膜をゾーンメルティン
グ法により再結晶化させる際に発生する亜粒界算の格子
欠陥を少なくシ、高品質でノ（ラツキの少ない半導体結
晶薄膜を得るだめの半導体熱処理装置を提供するととに
ある。
〔発明の概要〕
本発明にむいては、染光したインコヒーレント光を熱源
とし、それを複数個、たとえば二個用いる。これらの熱
源を試料に対して相対的に走査させる際、第一の熱源を
先行させ、これにより試料の半導体菌膜を溶融せしめ、
第二の熱源をその神から走査させることにより、先の熱
源によＱて溶融した半導体層１１４！が同化する時急激
に冷却することを防ぐ。
〔発明の効果］ 本発明によれば、第二の熱源をもうけることにより半導体薄膜が［・ｑ化する時の温度が、角、倣に下がることを防ぐ。これにより半導体薄膜が冷却する時ＶＣＣ学生る熱広力を極めて少さくすることができ、そのため応力による格子欠陥の伝播を抑えることが町訃となるつしたがって、半導体薄膜における亜粒界の成長はなくなり、高品′ｈで、かつ均一な膜質をもつ半導体膜が得られる。・〔発明の実施例〕
＠２図は本発明の一実施例に係わる半導体熱処理装置を
示す概略構成図である。図中２６は熱処理すべき試料で
あり、この試料２６は加熱台２７上に載せられ、４００
〜１２０σＣに加熱される。走査用熱源は二つに分かれ
ており、それぞれ線状のランク”（２４及び２５）と集
光用の　円反射面（２２及び２３）とをもつ。
二つのランプは一つの駆動系により走査される。
二つのランプのうち、走査方向に対して前方にある第一
のランプは、その焦点を試料面上に合わせ、照射領域を
溶融せしめる。一方、走査方向に対して後方にある第二
のランプからの光は、第一のランプカニ照射されている
領域よりやや後方に照射され、かつ、その焦点の位置は
試料面上とずらしておく。そして第１のランプと第２の
ランプは一つのモータで移動可卵なようにしておく。こ
の方法をとることにより、第１のランプにより溶融せし
められた領域が固化する時、第二のランプによシエネル
ギーが与えられることで、その冷却速度が小さくなろう
なお、試料２６は第３図（ａ）Ｋ示す如（８ｉ基板３１
上に絶縁膜としての５ｉ０２１１φ３２を被着し、この
５ｉ０２［２２上に多結晶Ｓｉ薄膜３３を被着してなる
もの、あるいは同図（ｂＪに示すように５ｉ０２膜３２
の一部に開孔３２ａを設は多結晶Ｓｉ膜３３の一部′ｆ
：８ｉ基板３１に接触してなるものである。
このような構成であれば線状ランプ２４　、２５を走査
系２１によシ試料２６の一端から他端まで走査すること
によって、試料２６の多結晶８ｉ薄膜を格子欠陥が含ま
れない良質な単結晶膜にすることができる。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
ない。例えばランプを移１４１１１させる代わりに試料
を移動するようにしてもよい。さらに光源の種類及び形
状等は仕様に応じて適宜穴めればよい。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の半導体熱処理装置を示す概略構成図、第
２図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第３図（ａ
）　、　（ｂ）は上記実施例による熱処理に使用した試
料構造を示す断面口である。 図に於いて、 １１−［料加熱台、１２　・試料、１３　カーボンヒー
タ、２１　走査系、２２．２３・・集光系、２４　第一
のランプ、２５　・第二のランプ、２６・試料、２７−
・試料加熱台、３１−　Ｓｉ基板、３２・Ｓ　ｉｏｚ膜
、３３・・・多結晶Ｓｔ薄膜。 （７３１７）　弁理士　則近憲佑（ほか１名）第　１　
図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）連続点灯型のインコヒーレント光を集光した熱源
    を複数個備えており、かつ、該熱源と試料とを相対的に
    移動せしめる手段を具備してなることを特徴とする半導
    体熱処理装置。
  2. （２）前記祈数個の熱源の形状が線状であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の半導体熱処理装置。
JP58146535A 1983-08-12 1983-08-12 半導体熱処理装置 Pending JPS6039818A (ja)

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JP58146535A JPS6039818A (ja) 1983-08-12 1983-08-12 半導体熱処理装置

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JPS6039818A true JPS6039818A (ja) 1985-03-01

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004512669A (ja) * 2000-03-27 2004-04-22 ウルトラテク，　ステッパー，　インコーポレイテッド 基板を露光するための放射エネルギーの線光源を有する装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004512669A (ja) * 2000-03-27 2004-04-22 ウルトラテク，　ステッパー，　インコーポレイテッド 基板を露光するための放射エネルギーの線光源を有する装置
JP2010123994A (ja) * 2000-03-27 2010-06-03 Ultratech Stepper Inc 基板を露光するための放射エネルギーの線光源を有する装置

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