JPS6221209A - 高周波アニ−ル方法 - Google Patents
高周波アニ−ル方法Info
- Publication number
- JPS6221209A JPS6221209A JP16069085A JP16069085A JPS6221209A JP S6221209 A JPS6221209 A JP S6221209A JP 16069085 A JP16069085 A JP 16069085A JP 16069085 A JP16069085 A JP 16069085A JP S6221209 A JPS6221209 A JP S6221209A
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- Japan
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- layer
- electromagnetic waves
- melting point
- silicon layer
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、薄膜トランジスタ等を裏造する際の基板とし
て用いることが可能な、絶縁基板上に良質のシリコン層
を形成した基板の製造方法、特に低耐熱性絶１陳基版上
に良質のシリコンＮｉを形成した基板の製造方法に関す
るものである。
て用いることが可能な、絶縁基板上に良質のシリコン層
を形成した基板の製造方法、特に低耐熱性絶１陳基版上
に良質のシリコンＮｉを形成した基板の製造方法に関す
るものである。
（発明が解決しようとする問題点）
薄膜トランジスタ等への応用を目的として、絶縁基板上
に堆、潰させたシリコン層を各種の方法によりアニール
して、再結晶化させ、シリコンの膜質を改良する試みが
行なわれている。それらは、レーザー元や、電子ビーム
、線状熱源等を用いてアニールする方法である。レーザ
ー光アニールの場合を考えると、シリコン層の光吸収係
数等の光学定数は、シリコン層が溶融する前後で大きく
変化する。そのため、シリコン層で吸収されるエネルギ
ーが大きく変化し、シリコン層の膜厚等の分布が直接、
温度分布へとつながる。そこで、再現性、制御性を向上
させるため、基板を数百℃から１０００℃程度までも加
熱した状態でレーザー元を照射している。また、電子ビ
ームアニールの場合には、絶縁性基板を用いた場合や、
絶縁層上に島状に形成されたシリコン層をアニールする
場合には、電子による帯電現象が発生し、再現性の低下
等を引き起こしている。また線状熱源を用いた場合には
、加熱源の物理的大きさが、シリコン層の厚さに比較し
て、大きいため、シリコン層の局部的な加熱は困建でち
り、やはり、基板を数百℃から１０００℃程度まで加熱
した状態で線状熱源によりアニールしている。
に堆、潰させたシリコン層を各種の方法によりアニール
して、再結晶化させ、シリコンの膜質を改良する試みが
行なわれている。それらは、レーザー元や、電子ビーム
、線状熱源等を用いてアニールする方法である。レーザ
ー光アニールの場合を考えると、シリコン層の光吸収係
数等の光学定数は、シリコン層が溶融する前後で大きく
変化する。そのため、シリコン層で吸収されるエネルギ
ーが大きく変化し、シリコン層の膜厚等の分布が直接、
温度分布へとつながる。そこで、再現性、制御性を向上
させるため、基板を数百℃から１０００℃程度までも加
熱した状態でレーザー元を照射している。また、電子ビ
ームアニールの場合には、絶縁性基板を用いた場合や、
絶縁層上に島状に形成されたシリコン層をアニールする
場合には、電子による帯電現象が発生し、再現性の低下
等を引き起こしている。また線状熱源を用いた場合には
、加熱源の物理的大きさが、シリコン層の厚さに比較し
て、大きいため、シリコン層の局部的な加熱は困建でち
り、やはり、基板を数百℃から１０００℃程度まで加熱
した状態で線状熱源によりアニールしている。
以上述べてきた様に、従来のアニール方法では絶縁基板
上に堆積させたシリコン層を基板温度を数百℃以下にし
たままで、再現性、制御性良ぐアニールすることは困難
であった。
上に堆積させたシリコン層を基板温度を数百℃以下にし
たままで、再現性、制御性良ぐアニールすることは困難
であった。
本発明は、上記の問題点を解決し、絶家基板上に堆積さ
せたシリコン層を選択的に加熱し、再結晶化させること
が可能な高周波アニール方法を提供することを目的とす
る。
せたシリコン層を選択的に加熱し、再結晶化させること
が可能な高周波アニール方法を提供することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段）
上記した問題を解決するため１本発明では、絶縁基板上
にシリコン層を設け、次いで、該シリコン１上に、体積
抵抗率Ｐ（Ω・ｍ）、厚さｄ （ｍ）透磁率μ（Ｈ／ｍ
）の高融点金属層を設け、！・／（π・μ・ｄ）（ただ
し、πは円周率）Ｈｚ以上の周波数成分からなるパルス
状の電磁波を照射して該高融点金属層内に、選択的にう
ず電流を生じさせ、加熱することにより、近接した該シ
リコン層をアニールする。
にシリコン層を設け、次いで、該シリコン１上に、体積
抵抗率Ｐ（Ω・ｍ）、厚さｄ （ｍ）透磁率μ（Ｈ／ｍ
）の高融点金属層を設け、！・／（π・μ・ｄ）（ただ
し、πは円周率）Ｈｚ以上の周波数成分からなるパルス
状の電磁波を照射して該高融点金属層内に、選択的にう
ず電流を生じさせ、加熱することにより、近接した該シ
リコン層をアニールする。
（作用）
高周波の電磁波をグラファイト等に照射して、うず電流
を発生させ、加熱する方法は、従来７１）ら半導体結晶
成長時の基板加熱方法等として用いられている。一方、
電磁波を導体に照射すると表皮効果があられれることが
知られてｂる。この表皮効果は、電磁波により、導体表
面に誘起される電界の強度が、表面から指数関数的に減
少するも゛のである。そのため、電磁波によって誘起さ
れる電流は表面から表皮深さδと呼ばれる深さまでの部
分に閉じ込められる。表皮深さδは導体の体積抵抗率を
ア（Ω・ｍ）、透磁率を尽Ｈ／ｍ） 、電磁波の周波数
をｆ （Ｈｚ）とすると、δ＝Ｖρ／（π・ｈり肩 （
ｆｆｌ）で与えられる。
を発生させ、加熱する方法は、従来７１）ら半導体結晶
成長時の基板加熱方法等として用いられている。一方、
電磁波を導体に照射すると表皮効果があられれることが
知られてｂる。この表皮効果は、電磁波により、導体表
面に誘起される電界の強度が、表面から指数関数的に減
少するも゛のである。そのため、電磁波によって誘起さ
れる電流は表面から表皮深さδと呼ばれる深さまでの部
分に閉じ込められる。表皮深さδは導体の体積抵抗率を
ア（Ω・ｍ）、透磁率を尽Ｈ／ｍ） 、電磁波の周波数
をｆ （Ｈｚ）とすると、δ＝Ｖρ／（π・ｈり肩 （
ｆｆｌ）で与えられる。
本発明は、上記した高周波加熱と表皮効果を利用する。
第１図は本発明の基本原理を示した図であり、１は絶縁
基板、２はシリコン層、３は体積抵抗率ｆ（Ωａｍ）、
厚さｄ （ｍ） 、透磁率μ（Ｈ／７７Ｚ）の高融点金
属層、４はＰ／（π・μ・ｄ２ ）Ｈｚ以上の周波数成
分からなるパルス状の電磁波である。この場合には、照
射された電波は高融点金属層３の厚さｄが表皮深さ以上
あるため、はとんど３で吸収され、うす電流が発生し、
局所的に加熱される。その熱により、近接したシリコン
層２をアニールし、再結晶化させるものである。照射さ
れる電磁波の電力とパルス幅はシリコン層の再結晶化を
最適化し、かつ、絶縁基板の温度上昇が少ないように選
択される。
基板、２はシリコン層、３は体積抵抗率ｆ（Ωａｍ）、
厚さｄ （ｍ） 、透磁率μ（Ｈ／７７Ｚ）の高融点金
属層、４はＰ／（π・μ・ｄ２ ）Ｈｚ以上の周波数成
分からなるパルス状の電磁波である。この場合には、照
射された電波は高融点金属層３の厚さｄが表皮深さ以上
あるため、はとんど３で吸収され、うす電流が発生し、
局所的に加熱される。その熱により、近接したシリコン
層２をアニールし、再結晶化させるものである。照射さ
れる電磁波の電力とパルス幅はシリコン層の再結晶化を
最適化し、かつ、絶縁基板の温度上昇が少ないように選
択される。
高融点金属の体積抵抗率は、シリコンが溶融する１４０
０℃前後の温度においても大きな変化はない。
０℃前後の温度においても大きな変化はない。
また高融点金属の厚さは、真空蒸着等により正確に制御
できる。また、照射する電磁波の周波数、電力、パルス
幅等も電子回路で正確に制御することができる。そのた
め、本発明では再現性、制御性良く局部的に、絶縁基板
上のシリコン層をアニールすることができる。
できる。また、照射する電磁波の周波数、電力、パルス
幅等も電子回路で正確に制御することができる。そのた
め、本発明では再現性、制御性良く局部的に、絶縁基板
上のシリコン層をアニールすることができる。
（実施例）
第２図は、本発明の実施例を示す図で、５は低耐熱性ガ
ラス基板で１例えば６００℃の耐熱性しかないガラスで
ある。６と７は、薄い高純度絶縁層で、例えば％ １０
０ＯＡ程度のＣＶＤ Ｓ ｉｏ を層である。２はシリ
コン層であり、ＣＶＤ法や真空蒸着法により堆積させる
。３は高融点金属層で、例えば更さ１０μｍのタングス
テンを真空蒸着法等により形成する。２，３．６．７ｕ
、いｆれもＣＶＤＬ真空蒸着法等により、６００℃以下
で容易に形成することが可能である。
ラス基板で１例えば６００℃の耐熱性しかないガラスで
ある。６と７は、薄い高純度絶縁層で、例えば％ １０
０ＯＡ程度のＣＶＤ Ｓ ｉｏ を層である。２はシリ
コン層であり、ＣＶＤ法や真空蒸着法により堆積させる
。３は高融点金属層で、例えば更さ１０μｍのタングス
テンを真空蒸着法等により形成する。２，３．６．７ｕ
、いｆれもＣＶＤＬ真空蒸着法等により、６００℃以下
で容易に形成することが可能である。
タングステンの体積抵抗率アはシリコンが溶融する１４
００℃前後では約ＩＸＩ（１’（Ω・ｍ）であり透磁率
は約１．２６ Ｘ １０ ＣＬ−１／ｍ）である。そ
こで４のパルス状の電磁波の周波数成分を、約２．５Ｇ
Ｈｚ以上にしてやれば５本発明を容易に実施できる。高
融点金属３中で誘起された熱は、熱抵抗の少ない薄いＳ
ｉ Ｏ２肩７を通り、シリコン層２を加熱する。５，
６は）４い絶縁Ｊ・哩を形１茂しているため・熱抵抗が
高い、モのため定常的には６００℃渫Ｉｆまでしか耐え
ないガラスへ板上でもパルス状の電磁波を／ｆＪ Ｌｎ
れば、シリコン、０２を再２浩晶化できる。
００℃前後では約ＩＸＩ（１’（Ω・ｍ）であり透磁率
は約１．２６ Ｘ １０ ＣＬ−１／ｍ）である。そ
こで４のパルス状の電磁波の周波数成分を、約２．５Ｇ
Ｈｚ以上にしてやれば５本発明を容易に実施できる。高
融点金属３中で誘起された熱は、熱抵抗の少ない薄いＳ
ｉ Ｏ２肩７を通り、シリコン層２を加熱する。５，
６は）４い絶縁Ｊ・哩を形１茂しているため・熱抵抗が
高い、モのため定常的には６００℃渫Ｉｆまでしか耐え
ないガラスへ板上でもパルス状の電磁波を／ｆＪ Ｌｎ
れば、シリコン、０２を再２浩晶化できる。
薄い５ｉ（Ｊｚ膜６．７１ｉ原理的には、不要である。
しかし、シリコン層２が再結晶化する際に高融点金属３
や低耐熱性ガラス５７ツΔらの不純物のドーピングを防
ぐため会友である。
や低耐熱性ガラス５７ツΔらの不純物のドーピングを防
ぐため会友である。
以上の例では高融点金属としてタングステンを／ｌｊい
て説明したが、シリコンの融点１４１４℃以上の融点を
持つ、他の金属例えばタンタル、モリブテン等を用いて
も、本発明を容易に実施できることは明らかである。
て説明したが、シリコンの融点１４１４℃以上の融点を
持つ、他の金属例えばタンタル、モリブテン等を用いて
も、本発明を容易に実施できることは明らかである。
（発明の効果）
本発明によれば絶縁基板上に堆積させたシリコン層を選
択的に加熱し、再結晶化させることができる。そのため
、基板として耐熱性の低いガラス等の使用が可能となる
。その結果、大面積の薄膜トランジスタ回路等ｆｉ−製
造するための基板を安価に製造することが可能となる。
択的に加熱し、再結晶化させることができる。そのため
、基板として耐熱性の低いガラス等の使用が可能となる
。その結果、大面積の薄膜トランジスタ回路等ｆｉ−製
造するための基板を安価に製造することが可能となる。
また、製造プロセス温度を低くすることもできる。
第１図は、本発明の原理を示す断面図、第２図￥′ｉ実
施例を示す断面図である。 １・・・・・絶縁基板 ２・・・・・・シリコン層 ３・・・・・・高融点金属層 ４ ・・・パルス状の電磁波 ５・・・・低耐熱性カラス基板 ６．７・・・・・・薄いＣＶＤ ８ｉ０ ｚ層１１．２
１！入ｊｒｌ］！、ｌ 内 原 １仰千 ゛ゝ
：、−二、−
施例を示す断面図である。 １・・・・・絶縁基板 ２・・・・・・シリコン層 ３・・・・・・高融点金属層 ４ ・・・パルス状の電磁波 ５・・・・低耐熱性カラス基板 ６．７・・・・・・薄いＣＶＤ ８ｉ０ ｚ層１１．２
１！入ｊｒｌ］！、ｌ 内 原 １仰千 ゛ゝ
：、−二、−
Claims (1)
- 絶縁基板上にシリコン層を設け、次いで、該シリコン層
上に、体積抵抗率ρ（Ω・ｍ）、厚さｄ（ｍ）、透磁率
μ（Ｈ／ｍ）の高融点金属層を設け、ρ／（π・μ・ｄ
＾２）（ただし、πは円周率）Ｈｚ以上の周波数成分か
らなるパルス状の電磁波を照射して、該高融点金属層内
に、選択的にうず電流を生じさせ、加熱することにより
、近接した該シリコン層をアニールすることを特徴とす
る高周波アニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16069085A JPS6221209A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 高周波アニ−ル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16069085A JPS6221209A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 高周波アニ−ル方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221209A true JPS6221209A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15720358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16069085A Pending JPS6221209A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 高周波アニ−ル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221209A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5094977A (en) * | 1991-01-25 | 1992-03-10 | Micron Technology, Inc. | Stress reduction in metal films by laser annealing |
| JP2002343946A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-11-29 | Canon Inc | 半導体膜及びその製造方法 |
| WO2006098513A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 熱処理方法及び半導体の結晶化方法 |
| JP2007224570A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Ohbayashi Corp | シールド覆工用セグメント、シールド覆工体及びシールド覆工体の構築方法 |
| WO2011108463A1 (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-09 | 東京エレクトロン株式会社 | アニール装置、アニール方法及び薄膜基板製造システム |
| JP2013070008A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP16069085A patent/JPS6221209A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5094977A (en) * | 1991-01-25 | 1992-03-10 | Micron Technology, Inc. | Stress reduction in metal films by laser annealing |
| JP2002343946A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-11-29 | Canon Inc | 半導体膜及びその製造方法 |
| WO2006098513A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 熱処理方法及び半導体の結晶化方法 |
| JP2007224570A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Ohbayashi Corp | シールド覆工用セグメント、シールド覆工体及びシールド覆工体の構築方法 |
| WO2011108463A1 (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-09 | 東京エレクトロン株式会社 | アニール装置、アニール方法及び薄膜基板製造システム |
| JP2013070008A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
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