TW575928B - Thermal treatment equipment and method for heat-treating - Google Patents

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TW575928B
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Shunpei Yamazaki
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Description

575928 A7 B7 五、發明説明（，） 發明背景 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明關於一種用於熱處理的方法和應用該方法的熱 處理設備。特別地，本發明涉及通過已加熱氣體加熱一基 底或在該基底上的已形成物質的熱處理設備，以及用於使 用該設備的熱處理的方法。 在半導體設備的製造過程中，針對有關半導體或半導 體基底的氧化、擴散、吸氣以及離子注入之後再結晶的熱 處理被設計。進行這些熱處理的設備的一典型實例爲被廣 泛使用的水.平型或垂直型熱壁型退火爐。 該水平型或垂直型退火爐爲整批處理許多基底的批量 型設備。例如，垂直型退火爐在由石英水平地或平行地形 成的接受器上安裝一基底，並且藉由一升降機升高和下降 來進行到反應管的放入和放出。在一鍾罩型反應管的外周 圍部分，提供一加熱器以藉由該加熱器加熱基底。由於其 構造，花費比較長的時間用於到達預定加熱溫度的上升的 時間和冷卻至可能取出溫度的下降的時間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 順便提及，在被用於積體電路的Μ 0 S電晶體中，隨 著元件變得精細，需要非常高的製程精度。特別地，需要 擴散最少的雜質以形成薄接面。然而，製程因爲退火爐要 花費長時間以升溫和降溫，而難以形成薄接面。 快速熱退火（以下稱爲R T A )方法被發展爲進行快 速加熱和快速冷卻的熱處理技術。R T A設備使用紅外線 燈快速加熱一基底或在該基底上的一已形成物質以在短時 間內進行熱處理。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公董) -4- 575928 A7 __ _B7_ 五、發明説明（2 ) 薄膜電晶體（以下稱爲T F T )爲衆所周知的另一形 式的電晶體。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} T F T係廣受囑目之直接在玻璃基底上形成積體電路 的技術。該技術對於用於新電子設備如液晶顯示設備的應 用開發來說是先進的。特別地，在形成於玻璃基底上的多 晶半導體膜上形成雜質區如源極區和汲極區的F E T需要 熱處理用於造成和減緩變形。然而，該玻璃基底具有其變 形點只有6 0 0到7 〇 〇 °C和容易被熱衝擊損壞的缺點。 在相關領域的垂直或水平型退火爐中，當基底尺寸大 獲得加熱溫度的均勻變得困難，無論形成積體電路的基底 是半導體還是絕緣材料如玻璃或陶瓷。由於在反應管中作 爲流體之氣流的特性，所以，需要使水平地和平行地安裝 的被處理基底之間的間距爲寬，以在基底表面上和基底之 間取得均勻溫度。例如，當基底的一側超過5 0 0 m m時 ，該基底的間距有必要大於3 0 m m。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，由於被處理基底大，該設備必須有大的尺寸。 因爲整批處理許多基底，所以基底自身的重量增加，因此 安裝被處理基底的接受器需要強度。因此，重量增加，並 且攜帶被處理基底進出的機器的操作變慢。再者，該裝置 不僅影響到該熱處理設備佔據地板面積的增加，而且影響 到用於具有承受地板負荷的建築的建築費用。這樣，大尺 寸設備形成一惡性循環。 另一方面，R T A方法以一件一件處理爲主，以致於 該設備的負荷不急劇增加。然而，由於被處理基底和其上 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 575928 A7 — _B7 五、發明説明（3) 的已形成物質的特性，對用於加熱單元的燈的光的吸收産 生了差別。例如，當一金屬線路的圖形在玻璃基底上形成 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 時，金屬線路被較早加熱和玻璃基底被局部變形而損壞的 現像産生。由於那樣，需要諸如調節上升速度等複雜控制 〇 本發明針對該問題的解決，即，本發明的目標是提供 一種通過短時間熱處理啓動加到半導體的雜質元素並進行 吸氣過程的方法，以及一種可能進行這樣熱處理的熱處理 設備。 發明槪沭 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 爲了解決以上所提問題，本發明的熱處理設備構造包 括進行熱處理的η段（η > 2 )的處理室、預熱室和冷卻 室’並且用由η段的加熱單元加熱的氣體作爲加熱源來加 熱基底，其中氣體供應單元被連接到冷卻室的充氣口，冷 卻室的排氣口通過熱交換器被連接到第一氣體加熱單元， 第m (lSm$ (η - 1))處理室的充氣口被連接到第 m氣體加熱單元的排氣口，第η處理室的充氣口被連接到 第η氣體加熱單元的排氣□，第η處理室的排氣口被連接 到熱交換器，並且熱交換器的排氣口被連接到預熱室的充 氣口。 與氣體管道連接的處理室的數量是可選的。g卩，本發 明的熱處理設備的另一構造包括η段（η > 2 )的氣體加 熱室和處理室，其中第m(l$mS(n-1))處理室 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- 575928 A7 B7 - - - - — 五、發明説明（4) (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 的充氣口被連接到第m氣體加熱單元的排氣□，第η處® 室的充氣口被連接到第η氣體加熱單元的排氣□，第η處 理室的排氣口被連接到熱交換器，並且用由加熱單元加熱 的氣體作爲加熱源加熱基底。 通過由已加熱氣體加熱被處理基底，該基底被均勻加 熱，不爲在被處理基底上的已形成物質的材料所影響。這 樣，不產生局部變形進行熱處理是可能的，並且通過快速 加熱，獲得如玻璃的易損壞基底的均勻熱處理是容易的。 通過提供除處理室之外的預熱室和冷卻室進行熱處理 ，不需要的能量消耗被減少。即，通過將從氣體供應單元 供應的冷（大約室溫）氣體充向冷卻室，已完成熱處理的 基底被冷卻。這樣，儘管該氣體溫度上升，用於加熱氣體 的熱能借助於通過熱交換器向氣體加熱單元供應氣體而被 節省。通過向預熱室充入從熱交換器排出的高溫氣體以及 加熱被冷卻（大約室溫）基底，用於在處理室加熱的時間 被縮短，並且加熱氣體的溫度變化變小。這樣，用於氣體 加熱的熱能被節省。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一種用於通過熱處理設備熱處理的方法包括進行熱處 理的η段（η>2)的處理室、一預熱室和一冷卻室，並 且用由η段的加熱單元加熱的氣體作爲加熱源來加熱基底 ，其中由第(η—1))加熱單元加熱的氣 體由η段（η > 2 )的處理室和氣體加熱單元供應給第m 處理室，供應給第m處理室的氣體由第（m + 1 )加熱單 元加熱並供應給第（m + 1 )處理室，安排在η段處理室 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 一 575928 A7 _B7 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的基底被加熱，供應給第n處理室的氣體被供應給熱交換 器，從氣體供應單元供應的氣體被作爲用於加熱的加熱源 使用，從氣體供應單元供應的氣體被供應給冷卻室，從冷 卻室排出的氣體通過熱交換器供應給第一氣體加熱單元， 並且從熱交換器排出的氣體供應給預熱室。 通過提供預備室和冷卻室，用於熱處理的時間被縮短 。通過整批處理多個基底的批量型處理系統結合，大量基 底可被高效率地處理。 對於在本發明中應用的氣體，可使用用氮氣或情性氣 體的非活性氣體，氫的還原性氣體，氧、一氧化二氮（ dinitrogen monoxide)或二氧化氮（nitrogen dioxide)的氧化 性氣體。 使用氮氣或惰性氣體的非活性氣體可應用到熱處理中 ，該熱處理針對用於非晶半導體膜的結晶的熱處理、用於 吸氣以及離子注入或離子摻雜（不分離質量的注入離子的 方法）之後的再結晶和活化的熱處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通過使用氫氣或用惰性氣體稀釋的氫作爲還原性氣體 如氫，可進行補償半導體缺陷（懸浮鍵）的氫處理。 通過使用氧化性氣體如氧氣、一氧化二氮（ dinitrogen monoxide )和二氧化氮，氧化膜可在半導體基 底或半導體膜上形成。 圖1爲表示實施應用本發明的熱處理的方法的熱處理 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） -8- 575928 A7 B7 五、發明説明（6) 設備的一個模式的剖視圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2爲表示實施應用本發明的熱處理的方法的熱處理 設備的一個模式的剖視圖； 圖3爲表示應用本發明的熱處理的方法的熱處理設備 的實例的配置圖； 圖4爲描述可應用到本發明的熱處理設備中的氣體加 熱單元實例的視圖； 圖5爲描述可應用到本發明的熱處理設備中的熱交換 器實例的視圖； 圖6爲描述使用用於本發明熱處理的方法的結晶過程 中的基底溫度變化的曲線圖； 圖7爲描述使用用於本發明熱處理的方法的吸氣過程 中的基底溫度變化的曲線圖； 圖8 A到8 F爲描述表示應用本發明的熱處理的方法 和熱處理設備生産半導體膜製程的剖視圖； 圖9 A到9 F爲描述表示應用本發明的熱處理的方法 和熱處理設備以製造T F T之製程的剖視圖；以及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 Ο A — 1 0 C係剖視圖，顯示應用本發明的熱處 理方法及熱處理設備以在半導體表面上製造氧化物膜之製 程。 主要元件對照表 l〇la 第一處理室 l〇lb 第二處理室 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 575928 A7 B7 五、發明説明（7) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 0 1 C 第 三 處 理 室 1 0 1 d 第 四 處 理 室 1 0 1 e 第 五 處 理 室 1 0 2 熱 處 理 室 1 0 3 熱 處 理 室 1 0 4 熱 處 理 室 1 0 5 預 熱 室 1 0 6 冷卻 室 1 0 7 氣 體 供 應 單 元 1 0 8 熱 交 換 器 1 1 1 a 第 一 氣 體 加 熱 單 元 1 1 1 b 第 二 氣 體 加 熱 單 元 1 1 1 c 第 三 氣 體 加 熱 單 元 1 1 1 d 第 四 氣 Mdtt 體 加 熱 單 元 1 1 2 a 第 —^ 氣 體 加 熱 單 元 2 0 1 第 — 處 理 室 2 0 2 第 二 處 理 室 2 0 3 第 二 處 理 室 2 0 4 第 四 處 理 室 2 0 5 第 一 氣 體 供 應 單 元 2 0 6 第 二 氣 體 供 應 單 元 2 〇 7 第 — 氣 熱 單 元 2 0 8 第 二 氣 熱 單 元 2 0 9 第 三 氣 熱 單 元 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 575928 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 8) 2 1 0 第 四 氣 熱 單 元 2 1 1 熱 交 換 器 2 1 3 傳 送 單 元 2 1 4 匣 2 1 5 基 底 2 1 6 固 持 單 元 3 0 0 設 備 體 3 0 1 圓 筒 3 0 2 光 源 3 0 3 熱 吸收 體 4 0 0 設 備 體 4 0 3 油 5 0 1 熱 處 理 室 5 0 2 熱 處 理 室 5 〇 4 傳 送 單 元 5 〇 5 a 匣 5 0 5 b 匣 5 〇 5 c 匣 5 0 6 第 一 氣 體 供 應 單 元 5 0 7 第 二 氣 體 加 熱 單 元 5 0 8 氣 體 Πϋ 加 熱 單 元 5 0 9 第 一 氣 am 體 供 應 單 元 5 1 0 第 二 氣 體 加 熱 單 元 5 1 1 氣 體 加 熱 單 元 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） -11 - 575928 A7 B7 五、發明説明（9) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 2 0 預 熱 室 5 3 0 冷 卻 室 6 0 0 基 底 6 0 1 阻 擋 層 6 0 2 半 導 體 膜 6 0 3 觸 媒 含 量 層 6 〇 4 半 導 體 η立 膜 6 0 5 半 導 體 膜 6 0 6 薄 阻 擋 層 6 0 7 半 導 體 膜 6 0 8 半 導 體 膜 7 0 0 基 底 7 0 1 第 一 絕 緣 膜 7 0 2 半 導 體 膜 7 0 3 半 導 體 膜 7 0 4 第 二 絕 緣 膜 7 0 5 閘 電 極 7 0 6 閘 電 極 7 〇 9 掩 膜 7 1 0 P 型 半 導 體域 7 1 1 第 二 絕 緣 膜 7 1 2 第 四 絕 緣 膜 7 1 3 源 極 接 線 7 1 4 汲 極 電 極 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 575928 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（ic) 8 〇 1 基底 8 〇 2 11 井 8 0 3 P 并 8 0 5 場氧化物膜 8 0 6 氧化矽膜 8 0 7 閘 8 0 7 a 多晶矽膜 8 0 7 b 矽化物膜 8 〇 8 閘 8〇8a 多晶砂膜 8 0 8 b 矽化物膜 8 2 0 汲極區 824 汲極區 8 3 0 p通道Μ〇S電晶體 831 η通道MOS電晶體 較佳實旆例詳述 將在下述中參考圖1 ，說明用於實施本發明的模式。 圖1爲表示應用本發明的熱處理的方法實施熱處理的設備 的模式的剖視圖。該熱處理設備提供多個氣體供應單元、 多個氣體加熱單元、多個處理室和熱交換器、一預熱室和 一冷卻室。 從氣體供應單元1 0 7供應的氣體被充到冷卻室°已 完成加熱過程的基底被安排在冷卻室中一定時期。被供應 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -13- 575928 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（彳》 氣體有助於該基底的降溫，因此，以大約爲室溫供應的氣 體之溫度會上升。當該室中沒有已完成加熱處理的基底時 ，該氣體原狀地通過該室。 從冷卻室排出的氣體通過熱交換器1 0 8，並供應給 第一氣體加熱單元1 1 1 a或1 1 2 a。第一氣體加熱單 元1 1 1 a以預定溫度加熱該氣體。 第二氣體加熱單元111b的排氣口被連接到由氣體 管道在第一處理室1 0 1 a中提供的充氣口，並且供應已 加熱氣體。在第一處理室1 0 1 a中，提供一基底支撐單 元和將已加熱氣體吹向該基底的噴淋盤。然後，被供應氣 體通過加熱基底從在第一處理室1 〇 1 a提供的排氣口排 出。 爲了防止在充入已加熱氣體時來自壁面材料的污染， 該處理室使用石英或陶瓷形成。由於當基底大時用符合基 底尺寸的石英形成處理室是困難的，在這種情況下該處理 室可使用陶瓷。支撐單元的結構在與基底的接觸面積上做 的盡可能小。供應給處理室1 0 1 a的氣體通過噴淋盤被 吹向基底。在噴淋盤上以預定間距形成小開口，已加熱氣 體被均勻地吹向基底。通過提供噴淋盤，即使當基底大時 加熱也是均勻進行的。 該處理室這樣的構造類似於第二處理室1 〇 1 b、第 三處理室1 0 1 c、第四處理室1 0 1 d和第五處理室 1 0 1 e的構造。 從第一處理室1 0 1 a排出的氣體被用於再次加熱基 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - 575928 A7 _B7 五、發明説明（d (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 底，然後供應給第二處理室1 〇 1 b。由於在該製程中氣 體溫度下降，所以藉由第二氣體加熱單元1 1 1 b進行控 制以處於預定溫度。在第一處理室1 〇 1 a提供的排氣口 和第二加熱單元1 1 1 b的充氣口與一氣體管道連接，並 且第二加熱單元111b的排氣口和在第二處理室 1 0 1 b提供的充氣口以一氣體管道連接。雖然未顯示， 但是，這些氣體管道可設有一絕熱單元。 類似地，在被用於加熱基底之後，供應給第二處理室 1 0 1 b的已加熱氣體通過第三氣體加熱單元1 1 1 C供 應給第三處理室1 0 1 c。在被用於加熱基底之後供應給 第三處理室101c的已加熱氣體通過第四氣體加熱單元 1 1 1 d供應給第四處理室1 〇 1 d。在被用於加熱基底 之後供應給第四處理室1 0 1 d的已加熱體通過第五氣體 加熱單元1 1 1 e供應給第五處理室1 〇 1 e。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 從第五處理室1 0 1 e排出的氣體供應給熱交換器 1 0 8並被用於加熱從冷卻室1 0 6供應給第一氣體加熱 單元1 1 1 a的氣體。進一步，在那之後，該氣體供應給 預熱室1 0 5並被用於加熱設在其中的基底。 第一到第五處理室通過圖1的熱處理室101中的氣 體加熱單元連接。熱處理室102、103和104的構 造也類似於熱處理室1 0 1。通過這樣的構造，在每一個 熱處理室中以不同的加熱溫度來進行熱處理是可能的。連 接數量是可選的，不受上述限制。 基底每一片都被安置在處理室。通過用氣體管道串聯 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 575928 A7 _ _ B7 五、發明説明（^ 連接每個處理室並使已加熱氣體連續流動，所用氣體的量 和加熱所需能量可被節省。 熱交換器1 0 8被提供用於提前預熱從第一氣體供應 單元1 0 7供應給第一氣體加熱單元1 1 ]_ a的氣體。該 氣體可被從每個處理室排出的氣體的熱量預先加熱。 熱交換器的一實例顯示於圖5。在熱交換器中設有有 高溫氣體流經並設有如圖所示的散熱片之管道以及經冷卻 (通常大約室溫）的氣體流經的並設有散熱片之管道。油 4 0 3作爲傳熱介質被塡滿於設備的主體4 0 0中。該散 熱片被提供用於熱交換效率的改善，且該高溫氣體傳遞熱 量至油4 0 3並被排出，通過這樣的構造造成低溫。藉由 熱量’低溫氣體通過熱交換器時被加熱。雖然此處顯示熱 交換器的一簡單實例，但是，可應用至本發明熱處理設備 中的熱交換器的構造可採用另一種構造，不局限在圖5。 圖4表示氣體加熱單元構造的一實例。在圖4中，熱 吸收體3 0 3設在讓氣體通過的圓筒3 0 1內部。對於該 熱吸收體3 0 3，採用高純度鈦或鎢、或由碳化矽（ silicon carbide)、石英或矽形成的物質。圓筒3 0 1由 透明石英形成，且在該圓筒外部提供的光源3 0 2的輻射 加熱熱吸收體3 0 3。儘管氣體接觸熱吸收體被加熱，通 過提供在圓筒3 0 1外部的光源來防止污染，並且可保持 通過氣體的純度。設備體3 0 0的內部可抽真空以改進絕 熱效果。 接下來，使用具有圖1所示構造的熱處理設備的熱處 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 575928 A7 ___ _B7 _ 五、發明説明（j 理過程實例將被描述。安排在預熱室1 〇 5的基底被從熱 交換器1 0 8供應的氣體加熱至預定溫度。加熱溫度可設 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
定在大約1 0 0到4 5 CTC。例如，通過加熱到4 5 0 °C ，在基底上形成的非晶矽膜的脫氫過程是可能的。在預熱 室1 0 5加熱的基底被移動至熱處理室1 〇 1的每個處理 室1 0 1 a到1 〇 1 e並在那裏被熱處理。該基底由第一 到第五氣體加熱單元1 1 1 a到1 1 1 e在預定溫度加熱 〇 在完成一定時間的熱處理之後，基底被移動至冷卻室 1 0 6。從氣體供應單元1 〇 7供應並具有大約室溫溫度 的氣體被供應到冷卻室1 0 6，由此該基底被冷卻。因此 ，被安排在冷卻室1 0 6的熱處理後的基底可被快速冷卻 。該氣體吸收基底的熱以上升到高於室溫的溫度。在被熱 交換器1 0 8加熱之後，該氣體被供應給第一加熱單元 1 1 1 a。冷卻至預定溫度的基底被收集。 借助於預熱室和冷卻室，同時進行預熱和冷卻是可能 的，由此可增加每單位時間處理的片。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了節省所用氣體量並改進熱效率，使處理室的容積 盡可能小是所希望的。處理室內部尺寸由基底尺寸和放入 放出基底的輸送單元的工作範圍決定。儘管需要大約1 0 m m的工作範圍以使輸送單元放入和放出基底，處理室一 側的尺寸仍由基底厚度和輸送單元的最小工作範圍來決定 〇 儘管用於熱處理的方法和應用本發明方法的熱處理設 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 575928 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（d 備以進行批次處理爲前提，但是，在比較短的時間內升溫 以通過加熱氣體直接加熱被處理基底並通過由大約室溫的 氣體冷卻高溫狀態的被處理基底來降溫也是可能的。儘管 當使用對熱衝擊弱的基底如玻璃時需要注意，但它不同於 諸如相關技術的R T A般通過燈光進行幾微秒到幾秒的瞬 間加熱，因此基底不被快速加熱毀壞。 可依熱處理的用途來選擇用於加熱或冷卻的氣體。使 用氮氣或惰性氣體，應用到熱處理中，該熱處理針對用於 非晶半導體膜的結晶的熱處理、用於吸氣以及在離子注入 或離子摻雜（不用分離質量的注入離子的方法）之後的再 結晶和活化的熱處理。通過使用氫或用惰性氣體稀釋的氫 ，則諸如氫等還原性氣體，可進行補償半導體缺陷（懸浮 鍵）的氫處理。通過使用氧化性氣體如氧、一氧化二氮（ dinitrogen monoxide)和二氧化氮（nitrogen dioxide )，可在 半導體基底或半導體膜上形成氧化膜。 應用上述本發明之熱處理的方法的熱處理設備可應用 於被處理物質的不同熱處理。舉例而言，應用于形成積體 電路的半導體基底的熱處理、形成T F T的絕緣基底的熱 處理、以及金屬基底的熱處理。例如，應用于形成T F T 的玻璃基底的熱處理。甚至不僅應用於6 0 0 X 7 2 0 mm還可應用於1 2 0 Ox 1 6 0 Omm的基底尺寸，基 底都可均勻加熱。進一步，不需要使得支撐基底的夾具大 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：Z97公釐） -18- 575928 A7 B7 五、發明説明（d I施例模式 〔實施例1〕 圖2表示本發明熱處理裝備的一實施例。在圖2中， 設置對應於第一處理室2 0 1之第一氣熱單元2 〇 7、對 應於第二處理室2 0 2之第二氣熱單元2 〇 8、對應於第 三處理室2 0 3之第三氣熱單元2 〇 9，以及設置對應於 第四處理室2 0 4之第四氣熱單元2 1 0。形成第一氣體 供應單元205、第二氣體供應單元206和熱交換器 2 1 1 ’並且這些管道配置具有與用於實現的模式中所描 述的熱處理裝備類似的構造。 第一氣體供應單元2 0 5通過未顯示的冷卻室供應加 熱氣體給熱交換器211。從熱交換器211排出的氣體 被供應給未顯示的預熱室。 被匣2 1 4固持的基底2 1 5被傳送單元2 1 3轉移 到每個處理室，並被設置在固持單元2 1 6上。每個處理 室通過開/關門閥來放入和放出基底。 圖3表示設置多個處理室的熱處理設備的構造。設置 熱處理室5 0 1和5 0 2、第一氣體供應單元5 0 6和 509、第二氣體供應單元507和51〇以及氣體加熱 單元508和5 1 1。熱處理室501和502以多個級 堆積，且設置對應於該室之氣體加熱單元。這樣的構造可 參考圖2。預熱室5 2 0和冷卻室5 3 0在熱處理室 5 0 1和5 0 2之間縱向地配置。匣5 0 5 a到5 0 5 c 用於固持和輸送基底。該基底經由匣5 0 5 a到5 0 5 c 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） !i丨丨丨f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 575928 A7 __B7_ 五、發明説明（17) 而由輸送單元5 0 4移動經過熱處理室5 0 1和5 0 2、 預熱室520以及冷卻室530。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 處理室的級數由用於熱處理的時間和輸送單元的工作 速度（即，移動基底的可能速度）來決定。當節拍時間爲 大約1 0分鐘時，熱處理室5 0 1和5 0 2設定三到十級 〇 儘管圖3表示大量批次處理系統的熱處理設備的構造 實例，採取任何其他配置是可能的而不限於在該構造和配 置。由於實施例中所示熱處理設備爲批次處理系統和用於 經過加熱的氣體加熱被處理基底的系統，即使當基底尺寸 大時熱處理也是均勻進行的。例如，甚至可應用到一側長 度長於1 0 0 0mm的基底的熱處理中。 用於熱處理的方法和使用本發明方法的熱處理設備的 特徵是沒有被處理基底形狀和尺寸的限制。即使當被處理 基底大時，片製程也不需要強力的接受器，由此尺寸設計 可以變小。大型加熱單元是不需要的從而節省了功率消耗 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔實施例2〕 使用用於熱處理的方法和應用本發明方法的熱處理設 備對半導體膜晶化和吸氣的熱處理的實例將使用圖8 A到 8 F來描述。 儘管基底6 0 0的材料不被特別限制在圖8 A中，硼 砍酸鋇玻璃、硼砂酸銘（a 1 m i η 〇 b 〇 r 〇 s i 1 i c a t e )玻璃或石英 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 575928 A7 _ B7 五、發明説明（^ 仍令人滿意地被用於該材料。1 〇到2 0 〇 n m厚度的無 機絕緣膜在基底6 0 0的表面形成用於阻擋層6 〇 1。適 當的阻擋層的實例爲一藉由電漿C V D方法産生的氮氧化 石夕膜（silicon oxide nitride film)，並且使用一物質，該 物質形成由S i H4、NH3和N2 ◦産生的5 0 nm厚度 的第一氮氧化砂膜並形成由S i H4、NH3和N2〇産生 的1 0 0 n m厚度的第二氮化氧化矽膜。阻擋層6 〇 1被 提供以使包含在玻璃基底中的鹼金屬不擴散入在其上層形 成的半導體膜，並且在石英基底的情況下略去是可能的。 對於在阻擋層6 0 1上形成具有非晶結構的半導體膜 (第一半導體膜）6 0 2，使用以矽爲其主要成分的半導 體材料。典型地，應用非晶矽膜或非晶矽鍺膜，並且它由 電漿C V D方法、減壓C V D方法或濺射方法形成1 〇到 1 0 0 n m的厚度。爲了獲得好的晶體，在具有非晶結構 的半導體膜6 0 2中包含的氧和氮的雜質濃度可被減小到 小於5 X 1 0 1 8 / c m 3。這些雜質導致干擾非晶半導體 的結晶並且甚至在結晶之後增加陷阱中心或複合中心的密 度。爲此，不僅需要使用高雜質材料的氣體也需要使用在 反應室或無油真空系統中提供鏡面處理（電解拋光過程） 的超高真空之CVD設備。 在那之後，具有促進結晶的催化作用的金屬元素被加 到具有非晶結構的半導體膜6 0 2的表面。具有促進半導 體膜結晶的催化作用的金屬元素爲鐵（F e )、鎳（N i )、鈷（Co)、釕（Ru)、鍺（Rh)、鈀（Pd) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 575928 A7 B7 五、發明説明（彳j (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、餓（〇 s )、銥（I r )、鉑（P t )、銅（C u )、 金（A u )等，以及使用從它們中選擇的一種或多種。典 型地，使用鎳時，以旋轉器塗敷包含轉換爲重量的1到 1 0 0 p p m的鎳的醋酸鎳溶液，以形成觸媒含量層 Θ 0 3。鎳的含量越多，在越短的時間內完成結晶。 在這種情況下，爲了適應該溶液，以臭氧含量溶液形 成非常薄的氧化膜，作爲具有非晶結構的半導體膜6 0 2 的表面處理，以氫氟酸和過氧化氫水的混合液刻蝕該氧化 膜形成乾淨表面，在那之後，藉由用該臭氧含量溶液再次 處理而形成一非常薄的氧化膜。由於半導體膜如矽的表面 原來是懼水的，所以，藉由如此地成氧化膜，可以均勻地 塗敷醋酸鎳溶液。 觸媒含量層6 0 3可通過濺射方法、沈積方法和電漿 製程形成，而不限制這樣的方法。觸媒含量層6 0 3可在 形成具有非晶結構的半導體膜6 〇 2之前形成，S卩，在阻 擋層6 0 1上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用於結晶的熱處理在保持接觸具有非晶結構的半導體 膜6 0 2和觸媒含量層6 0 3的狀態的時候進行。圖1所 示的熱處理設備被用於該熱處理。圖6爲描述該熱處理過 程的曲線圖，並且該熱處理過程將在以下參考該曲線圖來 描述。 氮和氬被用作加熱氣體。形成非晶半導體膜的基底 6 0 0被輸送單兀從匣移動至預熱室，並被預先加熱至預 定溫度。之後，將該基底移動至處理室，門閥被關閉。在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 575928 A7 _B7_
五、發明説明（2(J 關閉門閥之後，讓已加熱氮氣流動並用氮氣塡滿反應室， 加熱該基底。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 增加氮氣流量，由氣體加熱單元供應的氮氣被加熱至 第一溫度。該加熱溫度可由供應給加熱元件的電功率或該 功率和氮氣的供應量來調節。在這裏，設定到5 5 0 土 5 0 °C作爲第一溫度，加熱基底（圖6中所示升溫1的步 驟）。用於升至該溫度的必要時間僅爲兩分鐘。 當基底溫度變爲第一溫度時，該狀態被保持三分鐘。 在這個步驟中，在非晶半導體膜形成晶核（圖6所示形成 核的步驟）。在那之後，該基底被加熱至用於結晶的第二 溫度。將用於加熱的氮氣的溫度升高至6 7 5 ± 2 5 t， 加熱基底（圖6中所示升溫2的步驟）。當基底溫度變爲 第二溫度時，保持該溫度五分鐘，進行結晶（圖6中所示 結晶的步驟）。當然，繼續供應用於加熱的氮氣。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在預定時間之後，停止用於加熱的氮氣的供應，並且 供應用於冷卻的氮氣。該氣體可以是具有室溫的氮氣。然 後基底被快速冷卻（圖6中所示降溫的步驟）。該時間爲 大約三分鐘。在冷卻基底至3 0 Ot之後，該基底被輸送 單元從處理室取出，並被移動至冷卻室。在這裏，基底被 進一步冷卻到小於1 5 0 °C (圖6中所示輸送的步驟）。 在那之後，通過輸送基底至匣，完成用於結晶的熱處理。 用於將基底放入熱處理設備並在熱處理之後將其取出 的時間爲1 3分鐘。因此，藉由使用該熱處理設備和本發 明熱處理的方法，用於結晶的熱處理可在非常短的時間內 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 -23- 575928 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（2i) 進行。 因此，可獲得具有圖8 B中所示晶體結構的半導體膜 (第一半導體膜）。 進一步，爲了提高結晶度（結晶成分對膜的整個體積 的比）並修補晶粒中殘留的缺陷，以雷射光照射具有如圖 8 C中所示之晶體結構的半導體膜6 0 4，也是有效的。 小於4 0 0 n m波長的準分子雷射光束、以及γ A G雷射 的第二和第三諧波被用於該鐳射。對任何雷射而言，使用 大約1 0到1 0 0 0 H z頻率的脈衝雷射光束並以光學系 統聚光該雷射光至1 00到40 OmJ/cm2、以9 0 到9 5 %的重疊率，對具有晶體結構的半導體膜6 0 4執 行雷射處理，。 在藉由這樣的方式獲得的具有晶體結構的半導體膜（ 第一半導體膜）6 0 5中，殘留著觸媒元素（這裏爲鎳） 。儘管它在膜中不是均勻分佈的，但其殘留濃度大於平均 濃度lx 1 019/cm3。自TFT下，儘管不同種類的 半導體元素可能以任何形態形成，該元素藉由使用以下方 法的吸氣被去除。 首先，如圖8D中所示，薄阻擋層6 0 6在具有晶體 結構的半導體膜6 0 5的表面形成。儘管該阻擋層的厚度 不特別限制，通過簡單地用臭氧水處理形成的化學氧化物 可取代該阻擋層。通過用混合硫磺酸、鹽酸、和硝酸以及 過氧化氫的水溶液處理，該化學氧化物可類似地形成。作 爲另一種方法，可進行氧化物氣氛下的電漿處理和藉由在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 575928 A7 B7 五、發明説明（一 — I--------#衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 氧氣含量氣氛下紫外線照射生成臭氧的氧化物製程。使用 潔淨爐在大約2 0 〇到3 5 0 °C下，加熱形成薄氧化膜以 形成阻擋層。藉由等離子體C V D方法、濺射方法、和沈 積方法，沈積大約1到5 n m的氧化膜以形成阻擋層。 在該阻撞層上，藉由電漿CVD方法或濺射方法而形 成2 5到2 5 0 nm厚度的半導體膜（第二半導體膜） 6 0 7。典型地’選擇非晶矽膜。由於半導體膜6 〇 7後 來被去除’形成低密度膜是所希望的，因爲對具有晶體結 構的半導體膜6 0 5刻蝕的選擇比被提高。舉例而言，在 藉由電漿C V D方法形成非晶矽膜時，基底溫度被設定到 1 0 0到2 0 0 ，並且2 5到4 0的原子百分比的氫被 包含在該膜中。在採用濺射方法時是類似的，基底溫度被 設定在小於2 0 0 °C，並且藉由氬和氫的混合氣體濺射， 大量的氫被包含在膜中。同時，藉由在用濺射方法或電漿 C V D方法形成膜時加入惰性氣體元素，惰性氣體元素可 被吸收到膜中。通過也以這樣的方式被吸收的惰性氣體元 素，可形成吸氣位元。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之後，藉由離子摻雜方法或離子注入方法，將情性氣 體元素加到半導體膜6 0 7以便包含1 X 1 〇 2 03到 2 · 5χ 1 022/cm3的密度。儘管加速電壓是可選的 ，由於惰性氣體元素而被注入的惰性氣體元素離子通過半 導體膜6 0 7和阻擋層6 0 6，並且部分離子可到達具有 晶體結構的半導體膜6 0 5。由於惰性氣體元素在半導體 膜中自身是非活性的，該氣體不很影響元素特性，即使在 I紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )八4規格（210 X297公釐） -25- 575928 A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接近半導體膜6 0 5表面、包含約1 X 1 〇 1 3到1 X 1 〇 2 ^ / c m 3的密度的區域。惰性氣體元素可在形成半 導體膜6 0 7的步驟加入。 對於惰性氣體元素，使用從氦（H e )、氖（N e ) 、氬（Ar)、氪（Kr)和氙（Xe)中選擇的一個或 多個。在本發明中惰性氣體元素被用作離子源以形成吸氣 位，並且該氣體通過離子摻雜方法或離子注入方法被注入 到半導體膜。注入這些惰性氣體元素的離子有兩個意義。 一是藉由使用注入形成懸浮鍵來造成半導體變形，而另一 個是藉由在半導體晶格之間注入離子來造成變形。儘管非 活性氣體的離子注入同時滿足兩者，特別是，後一個可被 明確獲得，當原子半徑大於矽的元素如氬（A r )、氪（ K I·)和氙（X e )時。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了確實實現吸氣，在那之後進行熱處理是有必要的 。圖7爲描述該熱處理過程的曲線圖，並且該熱處理過程 將參考該曲線圖描述。對於該熱處理，本發明的熱處理設 備被類似使用。爲了高效處理許多基底，使用如圖5那樣 構造的設備是所希望的。氮氣和氬氣被用於加熱氣體。 形成圖8 D構造的基底6 0 0由輸送單元從匣設置在 反應管中，並且在那之後，門閥被關閉。在該時間過程中 ，考慮到氮氣在反應管中繼續從氣體供應單元供應並且使 得空氣的混合最小。在關閉門閥之後，氮氣流量被增加以 取代反應管中利用氮氣的塡充。 然後，增加氮氣流量，由氣體供應單元供應的氮氣被 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26- 575928 A7 B7 五、發明説明（24) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 加熱至第三溫度。該加熱溫度可由供應給加熱元件的電功 率或該功率和氮氣的供應量來調節。在這裏，設定到 6 7 5± 2 5 °C作爲第三溫度，基底被加熱（圖7中所示 升溫的步驟）。用於升至該溫度的必要時間爲兩分鐘。 當基底溫度變爲第三溫度時，該狀態被保持三分鐘。 因此，形成吸氣（圖7中所示吸氣的步驟）。在吸氣中， 在補獲區（吸氣位）的觸媒元素藉由熱能被排出並藉由擴 散移動至吸氣位。因此，吸氣依賴製程溫度，並且對較短 的時間而言，吸氣以較高的溫度推進。觸媒元素移動的方 向爲大約半導體膜厚度的距離，如圖8 E中以箭頭所示， 並且吸氣在比較短的時間內徹底完成。 在預定時間之後，停止用於加熱的氮氣的供應，並且 供應用於冷卻的氮氣。該氣體可以是具有室溫的氮氣。然 後基底被快速冷卻（圖7中所示降溫的步驟）。該時間爲 大約三分鐘。在冷卻基底至3 0 Ot之後，該基底被輸送 單元從處理室取出，並被移動至緩衝匣。在這裏，基底被 進一步冷卻到小於1 5 0 °C (圖7中所示輸送的步驟）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在那之後，藉由將基底輸送至匣，完成用於吸氣的熱處理 〇 從將基底放入熱處理設備到在熱處理之後將其取出的 時間爲9分鐘。這樣，藉由使用該熱處理設備和用於本發 明熱處理的方法，用於吸氣的熱處理可在非常短的時間內 進行。 即使在熱處理中，包含大於lx 1 02Q/cm3的密 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 575928 A7 ___B7_ 五、發明説明（ 度之惰性氣體元素的半導體膜6 0 7不會結晶。此係慮及 即使在以上所提處理溫度的範圍內，惰性氣體元素仍殘留 在膜中不被再排出，並且阻塞半導體膜的結晶。 在那之後，藉由選擇性地刻蝕來去除非晶半導體 6 0 7。使用C 1 F 3的乾蝕刻而不使用電漿，或包含 2 0到3 0 %、理想地爲2 5 %的密度的聯氨或氫氧化四 乙基錢（tetraethyl-ammonium-hydro-oxide)(化學式（ C Η 3 ) 4 N〇Η )的水溶液作爲刻蝕方法，藉由加熱至 5 0 °C，該半導體可被容易地去除。在這時，阻擋層 6 0 6起到刻鈾阻止層的功能，並且保持幾乎沒有被刻蝕 。之後阻擋層6 0 6可用鹽酸去除。 這樣，如圖8 F中所示可獲得觸媒元素密度被減小到 小於1 X 1 0 1 7 / c m 3的具有晶體結構的半導體膜 6 0 8。通過這樣的方式形成的具有晶體結構的半導體膜 6 0 8，藉由觸媒元素效應形成爲一細棒或細平棒型晶體 ，並且每個晶體宏觀地向一特殊方向生長。具有這樣晶體 結構的半導體膜6 0 8不僅應用於丁 F T的活性層而且用 於光感測器和太陽電池的光電輸送層。 〔實施例3〕 將參考圖9，說明使用藉由實施例2産生的半導體膜 以生産T F T的方法。在本實施例中描述的T F T製程程 中，使用用於熱處理的方法和本發明的熱處理設備。 首先，在圖9A中，被分離成島形的半導體膜7 0 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2丨0><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 衣. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- 575928 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7五、發明説明（d 和7 0 3藉由在賓施例2中産生的半導體膜在由硼矽酸錦 (alumino-borosilicate)玻璃或硼砂酸鋇（barium-boro silica te ) 玻璃製 成的透 明基底 7 0 0 上形成 。與 從氮 化砂、氧化砂和氧氮化砂（silicon nitride oxide)中選擇 之一種或多種相結合的5 0到2 0 0 n m厚度的第一絕緣 膜，形成於基底7 0 0和半導體膜之間。 之後，8 0 n m厚度的第二絕緣膜7 0 4如圖9 B中 所示形成。第二絕緣膜7 0 4被用作柵絕緣膜，並使用電 漿C V D方法或濺射方法形成。通過加〇 2至s i Η 4和 Ν 2 0産生的氮氧化矽膜有可能減小在用於第二絕緣膜 7 0 4的膜中電荷的固定密度，對於柵絕緣膜是所希望的 。絕緣膜如氧化矽膜和氧化鉅膜可被作爲單層或疊層結構 用於柵絕緣膜，不限於這種氮氧化矽膜。 用於在第二絕緣膜上形成柵電極的第一傳導膜被形成 。儘管沒有第一傳導膜種類的限制，傳導材料如鋁、鉬、 鈦、鎢和鉬或它們的合金仍被應用。對於使用這樣材料的 柵電極的結構，採用氮化鉅或氮化鈦和鎢或鉬鎢合金的疊 層結構，以及鎢和鋁或銅的疊層結構。在使用鋁時，使用 加以0 · 1 — 7 w t %的鈦、銃、鈸、矽和銅的物質以爲 了提高耐熱性。3 0 0 n m厚度的第一傳導膜被形成。 之後，形成一抗蝕圖形，柵電極7 0 5和7 0 6被形 成。同時到柵電極的線路連接形成，儘管未表示。 掩蓋該柵電極，如圖9 C所示η型半導體域以自匹配 形成。通過離子注入方法或離子摻雜方法（在這裏，注入 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -29- 575928 A7 B7 五、發明説明（27) 離子的方法不分離質量），磷被作爲摻雜注入。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接下來，如圖9 D所示，形成覆蓋半導體膜7 0 3之 一的掩膜7 0 9，並且P型半導體域7 1 0在半導體膜 7 ◦ 2上形成。硼被用於加入雜質，並且被添加1 . 5到 3倍的磷的密度以便轉化η型。該域的磷密度被設定在 1 . 5χ 1 02〇 到 3χ 1 021/cm3 的範圍內。 之後，如圖9 E中所示，由氮氧化矽膜或氮化矽膜製 成的5 0 n m厚度的第三絕緣膜7 1 1通過等離子體 C V D方法形成。 然後，進行η型和p型半導體域結晶的恢復和用於啓 動的熱處理。該熱處理類似實施例2的圖7進行。適用於 啓動的第四溫度被設定在4 5 0 ± 5 0 °C，並且可進行1 到1 0分鐘的熱處理。 氮氣和氬氣被用於加熱氣體。進行3分鐘的熱處理加 熱氣體至5 0 0 °C的溫度用於活化。該氣體可以是用氫加 入的氣體的還原性氣氛。同時可通過被加入的氫進行氫化 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 基底被輸送單元從匣移動至預熱室，並被預先加熱至 預定溫度。在那之後，將該基底移動至處理室，門閥被關 閉。在關閉門閥之後，讓已加熱氮氣流動並用氮氣塡滿反 應室，加熱該基底。從將基底放入處理室到熱處理之後將 其取出的時間爲大約8到9分鐘，假定2分鐘用於升溫且 3分鐘用於冷卻。這樣，通過使用本發明的熱處理設備和 用於熱處理的方法，用於活化的熱處理可在非常短的時間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) · '~ - 30- 575928 A7 _______B7__ 五、發明説明（ 內完成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當在玻璃基底上形成柵電極的狀態下進行用R T A方 法的熱處理時，因爲柵電極有選擇地吸收燈光的輻射並且 基底被加熱，該玻璃基底有可能被毀壞。依照本發明的熱 處理由於通過氣體的加熱而不被影響。 圖9 F中表示的第四絕緣膜7 1 2由氧化矽膜和氮氧 化矽形成。該絕緣膜可由有機絕緣材料如.聚 亞胺或丙 烯形成，並且其表面可被平整化。 接下來，形成一從第四絕緣膜7 1 2到達每個半導體 膜雜質域的接觸孔，並使用A 1、T i和T a形成線路。 在圖9 F中，符號7 1 3和7 1 4作源極接線或汲極電極 。這樣，形成η通道型TFT和p通道型TFT。儘管每 個TFT被表示爲一簡單物，但CMOS電路、NMOS 電路和PM〇S電路使用這些TFT形成。 〔實施例4〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通過將用於加熱的惰性氣體與選自氧氣、一氧化氮和 二氧化氮的氣體混合，以及在本發明的熱處理方法和應用 該熱處理方法的熱處理設備中將此用爲氧化性氣體，在半 導體表面上形成氧化膜是可能的。 圖1 0 A到1 0 C表示這樣的實例，並且1到3 0 % 之間的氧與氮混合用作加熱氣體。通過在7 0 0到8 5 0 t的溫度進行熱處理，用於元素分離的場氧化膜和柵絕緣 膜可在單晶矽基底上形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -31 - 575928 Α7 Β7 五、發明説明（29) 在圖10A中，η —井802和p —井803在具有 相對高電阻（例如，η -型，約爲1 〇 Ω c m )的由單晶 矽製成的基底8 0 1中形成。接下來，使用本發明的熱處 理方法並使用氧和氮的混合氣體作爲加熱氣體，形成場氧 化膜8 0 5。通過在這點的硼的選擇性離子注入，硼（B )可被引入到半導體基底中以形成通道阻止層。熱處理溫 度被設定爲從7 0 0到8 5 0 t：。 然後類似地進行變爲柵絕緣膜的氧化矽膜8 0 6的形 成。具有由圖1所示結構的設備可被用作在形成場氧化膜 8 0 5和氧化矽膜8 0 6中使用的設備。 接下來，如由圖10B所示，使用CVD，用於柵的 多晶矽膜形成具有1 0 0到3 0 0 n m的厚度。用於柵的 多晶矽膜可預先用具有1 0 2 1 / c m 3數量級濃度的磷（ P )摻雜以爲了降低其電阻，並且在形成該多晶矽膜之後 ，亦可擴散濃的η -型雜質。在這種多晶矽膜上形成具有 5 0到3 0 0 n m的厚度的矽化膜，以爲了另外降低該電 阻。有可能應用材料如矽化鉬（Μ 〇 S i X )、矽化鎢（ W S i X )、矽化鉬（T a S i X )和矽化鈦（ 丁 i S i X )作爲矽化物材料，並且該膜可依照已知方法 形成。然後刻蝕該多晶矽膜和矽化物膜，形成柵8 0 7和 8 0 8。柵8 0 7和8 0 8具有兩層結構，分別來自多晶 矽膜8 0 7 a和8 0 8 a，以及矽化物膜8 0 7 b和 8 0 8 b ° 然後通過離子注入如圖10C中所示形成η—通道 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -32- 575928 A7 B7 五、發明説明（3〇) M〇S電晶體的源極和汲區8 2 0以及P —通道M〇S電 晶體的源極和汲極區8 2 4。本發明的熱處理方法和熱處 理設備當然可被使用以便於進行這些源極和汲極區的再結 晶和活化。熱處理溫度被設定爲從7 0 0到8 5 0 °C，最 好變爲8 5 0 °C，並且熱處理通過熱處理裝置並使用被用 於加熱的氣體來進行。藉由這種熱處理過程，雜質可被活 化，並且源極和汲極區可成爲較低電阻。 這樣可完成n -通道MOS電晶體8 3 1和P —通道 Μ〇S電晶體8 3 0。在實施例模式中解釋的電晶體的結 構僅僅是一個實例，並且沒有必要加限制於圖1 Ο Α到 1 0 C中所示的製造過程和結構上。使用這些電晶體可形 成CMOS電路、NMOS電路和PMOS電路。進一步 ’通過使用該電晶體有可能形成不同類型的電路，如移位 寄存器、緩衝器、取樣電路、D/A轉換器和鎖存器，並 且可製造半導體設備如記憶體、C P U、閘陣列和 R I S C處理器。由於MO S結構，對於這些電路高速運 算是可能的，並且進一步，通過使用從3到5 V的驅動器 電壓’可使得它們具有較低電功率消耗。 如以上該，依照本發明，對於片處理即使當被處理基 底大時強接受器也是不需要的，尺寸設計可以變小，沒有 ®處理基底形狀和尺寸的限制。由於本發明用於熱處理的 方法和應用該方法的熱處理設備爲批次製程系統和用已加 熱氣體加熱被處理基底的系統，即使當基底尺寸大時熱處 理也是均勻進行的，並且即使對於一側長度長於1 〇 〇 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33- 575928 A 7 B7 五、發明説明（31) n m的基底的熱處理也是可用的。通過提供預熱室和冷卻 室，有可能同時進行預熱和冷卻，由此每單位時間的處理 片數增加。 用於本發明的方法可應用于形成積體電路的半導體基 底的熱處理、形成T F T的絕緣基底的熱處理和金屬基底 的熱處理。例如，應用于形成T F T的大尺寸母玻璃基底 的熱處理。不需要使得支撐基底的夾具大。進一步，在短 時間內進行非晶半導體膜的結晶、吸氣、雜質的活化、半 導體表面的氫化和氧化。可在半導體元件的製造過程中採 取這樣的過程。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34-

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  1. 575928 ABCD 六、申請專利範圍 第91 111 105號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國92年12月8日修正 (請先聞囔背面之注意事項再填寫本頁) 1 . 一種用於加熱基底的熱處理設備，使用被氣體加 熱單元加熱的氣體作爲加熱源，包括： 用於進行熱處理的η段（η > 2 )處理室，每個都具有 氣體加熱單元；. 預熱室；和. 冷卻室， 其中氣體供應單元被連接到冷卻室的充氣口，冷卻室 的排氣口通過熱交換器被連接到第一氣體加熱單元，第m (1 ^ (η— 1))處理室的充氣口被連接到第m氣體 加熱單元的排氣口，第η處理室的充氣口被連接到第· η氣 體加熱單元的排氣口，第η處理室的排氣口被連接到熱交 換器，並且熱交換器的排氣口被連接到預熱室的充氣口。 2 ·依照申請專利範圍第1項的熱處理設備，其中該 氣體爲氮氣或惰性氣體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 ·依照申請專利範圍第1項的熱處理設備，其中該 氣體爲還原性氣體。 4 ·依照申請專利範圍第1項的熱處理設備，其中該 氣體爲氧化性氣體。 5 ·依照申請專利範圍第1項的熱處理設備，其中該 處理室由石英或陶瓷形成。 本姑^張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（210父297公釐） 575928 A8 B8 C8 D8 ___ 六、申請專利範圍 6 · —種用於熱處理的方法，包括步驟： 通過使用被加熱單元加熱的氣體作爲加熱源以加熱基 底， (請先閱背背面之注意事項再填寫本頁) 其中該熱處理通過使用熱處理設備來進彳了，該熱處理 設備包括η段的（η > 2 )處理室，每個處理室都具有加熱 單元、預熱室和冷卻室，由第m ( 1 $ m $ ( η — 1 ))加熱 單元加熱的氣體由η段（η > 2 )的處理室和氣體加熱單元 供應給第m處理室，供應給第m處理室的氣體由第（m + 1 )加熱單元加熱並供應給第.（m + 1 )處理室，配置在η 段處理室的基底被加熱，供應給第η處理室的氣體被供應 給熱交換器，從氣體供應單元供應的氣體被作爲用於加熱 的加熱源，從氣體供應單元供應的氣體被供應給冷卻室， 從冷卻室排出的氣體通過熱交換器供應給第一氣體加熱單 元，並且從熱交換器排出的氣體供應給預熱室。 7 ·依照申請專利範圍第6項的用於熱處理的方法， 其中氮氣或惰性氣體被用於該氣體。 8 ·依照申請專利範圍第6項的用於熱處理的方法， 其中還原性氣體被用於該氣體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 ·依照申請專利範圍第6項的用於熱處理的方法， 其中氧化性氣體被用於該氣體。 1 〇 · —種熱處理設備，包括： 用於進行熱處理的η段（η > 2 )的處理室； 預熱室；和 冷卻室， 本紙^尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ^ 575928 A8 B8 C8 __D8 __ 六、申請專利範圍 (請先閲囀背面之注意事項再填寫本頁) 其中氣體供應單元被連接到冷卻室的充氣口，冷卻室 的排氣口通過熱交換器被連接到第一氣體加熱單元，第m (1 ^ m ^ (η — 1))處理室的充氣口被連接到弟πι氣體 加熱單元的排氣口，第η處理室的充氣口被連接到第η氣 體加熱單元的排氣口，第η處理室的排氣口被連接到熱交 換器，並且熱交換器的排氣口被連接到預熱室的充氣口。 1 1 ·依照申請專利範圍第1 0項的熱處理設備，其中 氮氣或惰性氣體被用於該氣體。 1 2 ·依照申請專利範圍第1 〇項的熱處理設備，其中 還原性氣體被用於該氣體。 13 ·依照申請專利範圍第1〇項的熱處理設備，其中 氧化性氣體被用於該氣體。 1 4 ·依照申請專利範圍第1 0項的熱處理設備，其中 該處理室由石英或陶瓷形成。 1 5 · —種熱處理設備，包括： η段（η > 2 )的處理室；和 η段（η>2)的氣體加熱單元， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中第(n_l))處理室的充氣口被連接· 到第m氣體加熱單元的排氣□，第η處理室的充氣口被 連接到第η氣體加熱單元的排氣口，並且第η處理室的排 氣口被連接到熱交換器。 1 6 ·依照申請專利範圍第1 5項的熱處理設備，其中 氮氣或惰性氣體被用於該氣體。 1 7 ·依照申請專利範圍第1 5項的熱處理設備，其中 本&張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4规格（210父297公釐） "3 " 575928 AB1CD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 々、申請專利範圍 還原性氣體被用於該氣體。 1 8 ·依照申請專利範圍第1 5項的熱處理設備，其中 氧化性氣體被用於該氣體。 1 9 ·依照申請專利範圍第1 5項的熱處理設備，其中 該處理室由石英或陶瓷形成。 20 · —種用於熱處理的方法，包括步驟： 引入η個基底（η > 2 )到η段的處理室中；以及 通過作爲加熱源的η段氣體加熱單元加熱該η個基底 其中第(η - 1))處理室的充氣口被連接 到第m氣體加熱單元的排氣□，第η處.理室的充氣口被 連接到第η氣體加熱單元的排氣口，第η處理室的排氣口 被連接到熱交換器。 2 1 ·依照申請專利範圍第20項的用於熱處理的方法 ，其中氮氣或惰性氣體被用於該氣體。 22 ·依照申請專利範圍第20項的用於熱處理的方法 ，其中還原性氣體被用於該氣體。 23 ·依照申請專利範圍第20項的用於熱處理的方法 ，其中氧化性氣體被用於該氣體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） ^w· ^ 訂 (請先閲資背面之注意事項再填寫本頁)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI567761B (zh) * 2012-11-06 2017-01-21 杰宜斯科技有限公司 具有高溫電纜的熱處理設備
TWI667688B (zh) * 2015-02-12 2019-08-01 美商應用材料股份有限公司 用於半導體晶圓的獨立退火系統
TWI696250B (zh) * 2018-03-01 2020-06-11 日商國際電氣股份有限公司 基板處理裝置，半導體裝置的製造方法及記錄媒體

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0869967A (ja) * 1994-08-26 1996-03-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
US7503975B2 (en) * 2000-06-27 2009-03-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and fabrication method therefor
JP4718700B2 (ja) * 2001-03-16 2011-07-06 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US7118780B2 (en) * 2001-03-16 2006-10-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Heat treatment method
KR100876927B1 (ko) * 2001-06-01 2009-01-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 열처리장치 및 열처리방법
KR20060048937A (ko) * 2004-08-03 2006-05-18 가부시키가이샤 에키쇼센탄 기쥬쓰 가이하쓰센타 레이저 결정화 장치
KR100773474B1 (ko) * 2007-01-03 2007-11-05 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 반도체 제조장비의 칠러 시스템
KR101968855B1 (ko) * 2009-06-30 2019-04-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 제조 방법
WO2011114890A1 (ja) 2010-03-16 2011-09-22 シャープ株式会社 半導体装置およびその製造方法
US9512519B2 (en) * 2012-12-03 2016-12-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Atomic layer deposition apparatus and method
TWI628170B (zh) * 2013-02-05 2018-07-01 先正達合夥公司 植物生長調節化合物
CN115181937A (zh) * 2022-08-16 2022-10-14 喀什大学 一种ito薄膜的制备装置及其制备方法

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US134530A (en) * 1873-01-07 Improvement in music-racks
US719283A (en) * 1901-07-13 1903-01-27 Escher Wyss & Cie Speed-governor.
US3920481A (en) * 1974-06-03 1975-11-18 Fairchild Camera Instr Co Process for fabricating insulated gate field effect transistor structure
US4027380A (en) * 1974-06-03 1977-06-07 Fairchild Camera And Instrument Corporation Complementary insulated gate field effect transistor structure and process for fabricating the structure
JPS6346380A (ja) 1986-08-12 1988-02-27 石川島播磨重工業株式会社 複式ガス雰囲気熱処理炉設備の操業方法
JPS63197343A (ja) 1987-02-12 1988-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱処理装置
JPH0376227A (ja) 1989-08-18 1991-04-02 Nec Corp 熱処理装置
JPH03102818A (ja) 1989-09-14 1991-04-30 Nec Corp 化合物半導体アニール装置
JPH0444314A (ja) 1990-06-11 1992-02-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体基板処理装置
EP0512186A1 (en) * 1991-05-03 1992-11-11 International Business Machines Corporation Cooling structures and package modules for semiconductors
JPH04337628A (ja) 1991-05-14 1992-11-25 Kawasaki Steel Corp 半導体熱処理装置
JPH05206044A (ja) 1992-01-27 1993-08-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板用熱処理装置
JPH05299364A (ja) 1992-02-20 1993-11-12 Tokyo Electron Ltd トラップ装置
JPH06151414A (ja) 1992-11-02 1994-05-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ガス加熱装置
US5444217A (en) * 1993-01-21 1995-08-22 Moore Epitaxial Inc. Rapid thermal processing apparatus for processing semiconductor wafers
US5820686A (en) * 1993-01-21 1998-10-13 Moore Epitaxial, Inc. Multi-layer susceptor for rapid thermal process reactors
US5587330A (en) * 1994-10-20 1996-12-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2860894B2 (ja) 1994-10-20 1999-02-24 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置作製方法
JP3138169B2 (ja) * 1995-03-13 2001-02-26 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
JP3476320B2 (ja) 1996-02-23 2003-12-10 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体薄膜およびその作製方法ならびに半導体装置およびその作製方法
JPH1055951A (ja) 1996-08-12 1998-02-24 Sony Corp ベーキング装置およびベーキング方法
US5753548A (en) * 1996-09-24 1998-05-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for preventing fluorine outgassing-induced interlevel dielectric delamination on P-channel FETS
EP0840381A3 (en) * 1996-10-31 1999-08-04 Sony Corporation Thin-film semiconductor device and its manufacturing method and apparatus and thin-film semiconductor solar cell module and its manufacturing method
JPH10229078A (ja) 1997-02-18 1998-08-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びこれの製造装置
JP4401448B2 (ja) * 1997-02-24 2010-01-20 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP3830623B2 (ja) 1997-07-14 2006-10-04 株式会社半導体エネルギー研究所 結晶性半導体膜の作製方法
KR100341059B1 (ko) * 1997-08-13 2002-09-18 재단법인 포항산업과학연구원 다결정실리콘박막형성방법
US5997286A (en) * 1997-09-11 1999-12-07 Ford Motor Company Thermal treating apparatus and process
TW408351B (en) 1997-10-17 2000-10-11 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6199533B1 (en) * 1999-02-01 2001-03-13 Cummins Engine Company, Inc. Pilot valve controlled three-way fuel injection control valve assembly
US7166500B2 (en) * 1997-10-21 2007-01-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
JP4068219B2 (ja) * 1997-10-21 2008-03-26 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
KR100340587B1 (ko) * 1997-12-24 2002-09-18 재단법인 포항산업과학연구원 초극두께의다결정실리콘박막형성방법
JP2000133606A (ja) 1998-10-22 2000-05-12 Ftl:Kk 半導体装置の製造方法
JPH11204535A (ja) 1998-01-16 1999-07-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体基板の熱処理方法及び装置
US6204194B1 (en) * 1998-01-16 2001-03-20 F.T.L. Co., Ltd. Method and apparatus for producing a semiconductor device
US6059567A (en) 1998-02-10 2000-05-09 Silicon Valley Group, Inc. Semiconductor thermal processor with recirculating heater exhaust cooling system
JPH11260728A (ja) 1998-03-11 1999-09-24 Seiko Epson Corp 薄膜形成装置
JP2000105081A (ja) 1998-09-25 2000-04-11 Kanto Yakin Kogyo Kk ガス加熱雰囲気連続炉
JP3295384B2 (ja) * 1999-02-03 2002-06-24 シャープ株式会社 単結晶薄膜の製造方法およびその装置
JP3425392B2 (ja) * 1999-05-27 2003-07-14 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
KR100699618B1 (ko) * 1999-07-02 2007-03-23 동경 엘렉트론 주식회사 반도체 제조 설비, 반도체 제조 장치 및 반도체 제조 방법
US6474986B2 (en) * 1999-08-11 2002-11-05 Tokyo Electron Limited Hot plate cooling method and heat processing apparatus
JP3683788B2 (ja) * 1999-08-11 2005-08-17 東京エレクトロン株式会社 加熱処理装置の冷却方法及び加熱処理装置
JP2001135573A (ja) * 1999-11-02 2001-05-18 Sharp Corp 半導体装置の製造方法およびその半導体装置
JP4737809B2 (ja) * 2000-10-04 2011-08-03 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置及び半導体製造方法
JP3484410B2 (ja) * 2000-12-14 2004-01-06 沖電気工業株式会社 半導体装置における素子分離領域の形成方法
JP5068402B2 (ja) * 2000-12-28 2012-11-07 公益財団法人国際科学振興財団 誘電体膜およびその形成方法、半導体装置、不揮発性半導体メモリ装置、および半導体装置の製造方法
US20020134530A1 (en) * 2001-03-20 2002-09-26 American Air Liquide, Inc. Heat transfer fluids and methods of making and using same
US7118780B2 (en) * 2001-03-16 2006-10-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Heat treatment method
JP3981532B2 (ja) 2001-03-23 2007-09-26 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法
KR100539583B1 (ko) * 2001-05-30 2005-12-29 엘지.필립스 엘시디 주식회사 실리콘의 결정화 방법 및 이를 이용한 박막트랜지스터제조 방법
KR100876927B1 (ko) * 2001-06-01 2009-01-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 열처리장치 및 열처리방법
US6512206B1 (en) * 2002-01-02 2003-01-28 Mrl Industries Continuous process furnace
JP2005191482A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 半導体装置及びその製造方法
WO2006057400A1 (ja) * 2004-11-29 2006-06-01 Hitachi Kokusai Electric Inc. 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
KR100848549B1 (ko) 2006-12-18 2008-07-25 주식회사 실트론 실리콘 단결정 성장 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI567761B (zh) * 2012-11-06 2017-01-21 杰宜斯科技有限公司 具有高溫電纜的熱處理設備
TWI667688B (zh) * 2015-02-12 2019-08-01 美商應用材料股份有限公司 用於半導體晶圓的獨立退火系統
TWI696250B (zh) * 2018-03-01 2020-06-11 日商國際電氣股份有限公司 基板處理裝置，半導體裝置的製造方法及記錄媒體

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