JPS62290120A - 多結晶半導体膜の単結晶化方法 - Google Patents
多結晶半導体膜の単結晶化方法Info
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- JPS62290120A JPS62290120A JP13198386A JP13198386A JPS62290120A JP S62290120 A JPS62290120 A JP S62290120A JP 13198386 A JP13198386 A JP 13198386A JP 13198386 A JP13198386 A JP 13198386A JP S62290120 A JPS62290120 A JP S62290120A
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
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】
３、発明の詳細な説明
（技術分野）
本発明は、絶縁基材上に形成した多結晶半導体膜の単結
晶化方法に関するものである。
晶化方法に関するものである。
（従来技術）
光イメージセンサや液晶ディスプレイ等を駆動する、大
面積基材上に高密度に配置された薄膜トランジスタは、
その高速応答性能が最も重要となるため、トランジスタ
の活性領域を構成する半導体膜の結晶性改善が必要とな
っている。
面積基材上に高密度に配置された薄膜トランジスタは、
その高速応答性能が最も重要となるため、トランジスタ
の活性領域を構成する半導体膜の結晶性改善が必要とな
っている。
従来、半導体膜をアニールして単結晶化する方法として
は、加熱源にヒータ、レーザ、あるいは電子ビーム等が
用いられる方法が提案されている。
は、加熱源にヒータ、レーザ、あるいは電子ビーム等が
用いられる方法が提案されている。
■ ヒータアニール：
比較的大きな面積を有する半導体膜を一回の走査で処理
できるが、熱伝達効率が低いため。
できるが、熱伝達効率が低いため。
ヒータの走査速度に制限があり、処理効率が低い。事実
、良好な結晶配向を得るためのヒータ走査速度として１
ｍ／秒前後が報告されている。
、良好な結晶配向を得るためのヒータ走査速度として１
ｍ／秒前後が報告されている。
（Ｍ、す、Ｇｅ１ｓ ｅｔａｌ Ｊ、Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、１２９．２８１２（１９８１）参照
） ■ レーザアニール： レーザのスポット径が小さいため１回の走査でアニール
できる領域が狭く、半導体の大面積化に対して処理効率
が問題となる。現在、４インチウェハ全面の走査に対し
て１０分程度の時間が必要とされている。（応用電子物
性分科会研究報告Ｎｏ、４０９． ｐ２５ （１９８５
）参照）■ 電子ビームアニール： ｃｍオーダーの幅で１ｍ／秒に近い高速走査が採用され
ており、将来的に量産品の検討が進められている。しか
し、電子ビームの照射は。
ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、１２９．２８１２（１９８１）参照
） ■ レーザアニール： レーザのスポット径が小さいため１回の走査でアニール
できる領域が狭く、半導体の大面積化に対して処理効率
が問題となる。現在、４インチウェハ全面の走査に対し
て１０分程度の時間が必要とされている。（応用電子物
性分科会研究報告Ｎｏ、４０９． ｐ２５ （１９８５
）参照）■ 電子ビームアニール： ｃｍオーダーの幅で１ｍ／秒に近い高速走査が採用され
ており、将来的に量産品の検討が進められている。しか
し、電子ビームの照射は。
半導体の損傷や帯電による特性劣化を生じ易く。
又高真空中でのプロセスであるため作業効率が低下する
。 （Ｊ、Ａ、Ｋｎａｐｐ ａｎｄ Ｓ、Ｔ、Ｐｉｃｒ
ａｕｘＪ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、５３．１４９２（１９
８２）、Ｙ、Ｈａｙａｆｕｊｉ ｅｔａｌＡｐｐｌ、Ｐ
ｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、 ４３，４７３（１９８３）参照）
（発明の目的） 本発明は、大面積の基材上に形成された多結晶半導体膜
を効率よく単結晶化する方法を提供するものである。
。 （Ｊ、Ａ、Ｋｎａｐｐ ａｎｄ Ｓ、Ｔ、Ｐｉｃｒ
ａｕｘＪ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、５３．１４９２（１９
８２）、Ｙ、Ｈａｙａｆｕｊｉ ｅｔａｌＡｐｐｌ、Ｐ
ｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、 ４３，４７３（１９８３）参照）
（発明の目的） 本発明は、大面積の基材上に形成された多結晶半導体膜
を効率よく単結晶化する方法を提供するものである。
（発明の構成）
上記目的を達成するために、絶縁基村上に形成した多結
晶半導体膜を、プラズマ溶射フレームを照射してアニー
ルし、単結晶化する。
晶半導体膜を、プラズマ溶射フレームを照射してアニー
ルし、単結晶化する。
図は、本発明の概念を示したものである。プラズマ溶射
フレーム１を発生させる溶射ガン２と、絶縁基板３上に
設けられた多結晶半導体膜４は５チヤンバー５内に対向
して設置される。チャンバー５の内部は、チャンバーガ
ス供給口６を通してアルゴン、ヘリウム等を送給し、不
活性雰囲気とする。またチャンバー５内は、排気ロアを
通して排気し、真空とすることもできる。
フレーム１を発生させる溶射ガン２と、絶縁基板３上に
設けられた多結晶半導体膜４は５チヤンバー５内に対向
して設置される。チャンバー５の内部は、チャンバーガ
ス供給口６を通してアルゴン、ヘリウム等を送給し、不
活性雰囲気とする。またチャンバー５内は、排気ロアを
通して排気し、真空とすることもできる。
プラズマ溶射フレーム１は、溶射ガン２へ作動ガス供給
口８から送給されるアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス
を、電極９と溶射ガン２の間に印加された高電圧により
アーク放電させてプラズマジェット流として噴射される
。例えばアーク放電の電力を４０ｋＷに設定した場合、
プラズマ溶射フレーム１は、溶射ガン２の先端がら２ｏ
〜５０ｎｎ＋の距灘で、千ないし数千度の範囲の温度と
なる。
口８から送給されるアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス
を、電極９と溶射ガン２の間に印加された高電圧により
アーク放電させてプラズマジェット流として噴射される
。例えばアーク放電の電力を４０ｋＷに設定した場合、
プラズマ溶射フレーム１は、溶射ガン２の先端がら２ｏ
〜５０ｎｎ＋の距灘で、千ないし数千度の範囲の温度と
なる。
プラズマ溶射フレーム１が照射される多結晶半導体膜４
は、絶縁基板３の裏面からヒータ１ｏを用いて、必要に
応じて予熱することができ、さらに、これらは試料移動
装置１１によって水平移動することができる。
は、絶縁基板３の裏面からヒータ１ｏを用いて、必要に
応じて予熱することができ、さらに、これらは試料移動
装置１１によって水平移動することができる。
プラズマ溶射フレーム１は、多結晶半導体膜の溶融に必
要とされるエネルギーよりはるかに高いエネルギーを有
するため、溶射ガン２への供給電力、溶射ガンと多結晶
半導体膜４との距離等の条件を適正にすることにより、
効果的にアニールを行なうことができる。さらに、プラ
ズマ溶射フレーム１の径が１〜３０と大きいため、面積
処理効率が非常に大きい。
要とされるエネルギーよりはるかに高いエネルギーを有
するため、溶射ガン２への供給電力、溶射ガンと多結晶
半導体膜４との距離等の条件を適正にすることにより、
効果的にアニールを行なうことができる。さらに、プラ
ズマ溶射フレーム１の径が１〜３０と大きいため、面積
処理効率が非常に大きい。
プラズマ溶射フレームは、不活性ガスの電離→再結合に
よって発生する熱エネルギーを利用するものであるため
、多結晶半導体膜の帯電による特性劣化は発生せず、ま
たチャンバー内部が不活性雰囲気あるいは真空に保持さ
れるため、変質することもない。
よって発生する熱エネルギーを利用するものであるため
、多結晶半導体膜の帯電による特性劣化は発生せず、ま
たチャンバー内部が不活性雰囲気あるいは真空に保持さ
れるため、変質することもない。
以下、具体的な実施例を説明する。
（実施例）
減圧ＣＶＤ法により、石英基板上に多結晶シリコン膜を
形成し、表に示す処理条件にてプラズマ溶射フレームに
よるアニールを行なった。
形成し、表に示す処理条件にてプラズマ溶射フレームに
よるアニールを行なった。
Ｘ線回折の結果、プラズマ溶射フレームの走査速度を４
ｍ／ｓとしても、単結晶シリコン膜の生成が確かめられ
た。このときのフレーム径は約２Ｃｍであり、大面積の
半導体膜をアニール処理する方法としては非常に効率の
高い方法である。
ｍ／ｓとしても、単結晶シリコン膜の生成が確かめられ
た。このときのフレーム径は約２Ｃｍであり、大面積の
半導体膜をアニール処理する方法としては非常に効率の
高い方法である。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、半導体膜に損傷
を与えたり、帯電による特性劣化を招くことなく、大面
積属村上の半導体膜を極めて助成よく、単結晶化するこ
とができる。
を与えたり、帯電による特性劣化を招くことなく、大面
積属村上の半導体膜を極めて助成よく、単結晶化するこ
とができる。
図は、本発明の単結晶化処理の概念図である。
１ ・・・プラズマ溶射フレーム、 ２ ・・・溶射
ガン、 ３・・・絶縁基板、 ４ ・・・多結晶半導体
膜、 ５・・・チャンバー、 ６・・・チャンバーガス
供給口、 ７ ・・・排気口、 ８ ・・・作動ガス供
給口、 ９ ・・・電極、１０・・・ ヒータ、１１
・・・試料移動装置。 ＄／ １・・ プラズマ溶射フレーム ２・・５壮祖プン
ガン、 ３・・・絶縁基板、 ４ ・・・多結晶半導体
膜、 ５・・・チャンバー、 ６・・・チャンバーガス
供給口、 ７ ・・・排気口、 ８ ・・・作動ガス供
給口、 ９ ・・・電極、１０・・・ ヒータ、１１
・・・試料移動装置。 ＄／ １・・ プラズマ溶射フレーム ２・・５壮祖プン
Claims (2)
- （１）絶縁基材上に形成した多結晶半導体膜を、プラズ
マ溶射フレームを照射してアニールすることにより単結
晶化することを特徴とする多結晶半導体膜の単結晶化方
法。 - （２）プラズマ溶射フレームが、アルゴン、ヘリウム等
の不活性作動ガスからなり、かつ、アニールが、不活性
ガス雰囲気中若しくは真空中で行なわれることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の多結晶半導体膜の
単結晶化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13198386A JPS62290120A (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | 多結晶半導体膜の単結晶化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13198386A JPS62290120A (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | 多結晶半導体膜の単結晶化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62290120A true JPS62290120A (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=15070809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13198386A Pending JPS62290120A (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | 多結晶半導体膜の単結晶化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62290120A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003514377A (ja) * | 1999-11-01 | 2003-04-15 | ジェテック インコーポレーテッド | 基板の高速熱処理方法 |
| JP2006060130A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Saitama Univ | 薄膜結晶化方法及び装置 |
| JP2011060810A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Hiroshima Univ | 半導体製造装置および半導体の製造方法 |
| JP2021005628A (ja) * | 2019-06-26 | 2021-01-14 | 国立大学法人広島大学 | 表面処理装置 |
-
1986
- 1986-06-09 JP JP13198386A patent/JPS62290120A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003514377A (ja) * | 1999-11-01 | 2003-04-15 | ジェテック インコーポレーテッド | 基板の高速熱処理方法 |
| JP2006060130A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Saitama Univ | 薄膜結晶化方法及び装置 |
| JP4701376B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2011-06-15 | 国立大学法人埼玉大学 | 薄膜結晶化方法 |
| JP2011060810A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Hiroshima Univ | 半導体製造装置および半導体の製造方法 |
| JP2021005628A (ja) * | 2019-06-26 | 2021-01-14 | 国立大学法人広島大学 | 表面処理装置 |
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