JPH06302535A - 電子ビームによるアニール方法 - Google Patents
電子ビームによるアニール方法Info
- Publication number
- JPH06302535A JPH06302535A JP5107274A JP10727493A JPH06302535A JP H06302535 A JPH06302535 A JP H06302535A JP 5107274 A JP5107274 A JP 5107274A JP 10727493 A JP10727493 A JP 10727493A JP H06302535 A JPH06302535 A JP H06302535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- semiconductor layer
- irradiation
- substrate
- annealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子ビームの照射によって半導体層をアニー
ルする際、電子ビームのビーム径が小さくても、照射ビ
ームスポットを大きくする。 【構成】 点状電子ビーム９を半導体層３の表面に低角
度θ（望ましくは５°以下）で照射する。すると、照射
ビームスポット１４が広がる。したがって、点状電子ビ
ーム９のビーム径ｄが小さくても、照射ビームスポット
１４を大きくすることができる。この結果、スキャン速
度やビーム強度等が垂直方向からの照射の場合と同一な
らば、単位時間当たりの単位面積の昇温を小さくするこ
とができる。また、半導体層３全体をスキャンしながら
アニールする時間を短縮することができる。
ルする際、電子ビームのビーム径が小さくても、照射ビ
ームスポットを大きくする。 【構成】 点状電子ビーム９を半導体層３の表面に低角
度θ（望ましくは５°以下）で照射する。すると、照射
ビームスポット１４が広がる。したがって、点状電子ビ
ーム９のビーム径ｄが小さくても、照射ビームスポット
１４を大きくすることができる。この結果、スキャン速
度やビーム強度等が垂直方向からの照射の場合と同一な
らば、単位時間当たりの単位面積の昇温を小さくするこ
とができる。また、半導体層３全体をスキャンしながら
アニールする時間を短縮することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電子ビームによるアニ
ール方法に関する。
ール方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜トランジスタ等の半導体装置の技術
分野では、電子ビームを照射してアニールすることによ
り、半導体層中の格子欠陥を除去して結晶性を回復させ
たり、格子間の不純物原子を格子点位置に置換して格子
の歪を取ったりすることがある。
分野では、電子ビームを照射してアニールすることによ
り、半導体層中の格子欠陥を除去して結晶性を回復させ
たり、格子間の不純物原子を格子点位置に置換して格子
の歪を取ったりすることがある。
【０００３】図５は従来の電子ビームによるアニール装
置の概略構成を示したものである。このアニール装置
は、密閉構造の装置本体１を備えている。装置本体１内
の下部には陽極兼基板ホルダ２が水平に設けられてい
る。陽極兼基板ホルダ２の上面には、上面に半導体層３
を備えた基板４が保持されるようになっている。基板ホ
ルダ２の中心部の真上における装置本体１内の上部には
電子銃５が設けられている。電子銃５は、加熱されて電
子を放出するフィラメント６と、陰極７とを備えてい
る。そして、陰極７と陽極兼基板ホルダ２との間に直流
電源８から電圧が印加されると、その間にエミッション
電流が流れ、これによりフィラメント６から放出された
電子が加速され、点状電子ビーム９となって基板４上の
半導体層３に照射されるようになっている。電子銃５と
陽極兼基板ホルダ２との間には、点状電子ビーム９にＸ
方向の偏向力を与えるためのＸ方向集束コイル１０と、
点状電子ビーム９にＹ方向の偏向力を与えるためのＹ方
向集束コイル１１とが設けられている。装置本体１の下
部の所定の個所は、バルブ１２が介在された配管１３を
介して図示しない真空ポンプに接続されている。
置の概略構成を示したものである。このアニール装置
は、密閉構造の装置本体１を備えている。装置本体１内
の下部には陽極兼基板ホルダ２が水平に設けられてい
る。陽極兼基板ホルダ２の上面には、上面に半導体層３
を備えた基板４が保持されるようになっている。基板ホ
ルダ２の中心部の真上における装置本体１内の上部には
電子銃５が設けられている。電子銃５は、加熱されて電
子を放出するフィラメント６と、陰極７とを備えてい
る。そして、陰極７と陽極兼基板ホルダ２との間に直流
電源８から電圧が印加されると、その間にエミッション
電流が流れ、これによりフィラメント６から放出された
電子が加速され、点状電子ビーム９となって基板４上の
半導体層３に照射されるようになっている。電子銃５と
陽極兼基板ホルダ２との間には、点状電子ビーム９にＸ
方向の偏向力を与えるためのＸ方向集束コイル１０と、
点状電子ビーム９にＹ方向の偏向力を与えるためのＹ方
向集束コイル１１とが設けられている。装置本体１の下
部の所定の個所は、バルブ１２が介在された配管１３を
介して図示しない真空ポンプに接続されている。
【０００４】さて、このアニール装置で基板４上の半導
体層３をアニールする場合には、まず、バルブ１２を開
けて装置本体１内のガスを真空ポンプにより吸引し、装
置本体１内を高真空状態にする。そして、電子銃５から
点状電子ビーム９を放出させ、この放出された点状電子
ビーム９に両集束コイル１０、１１によってＸ方向およ
びＹ方向の偏向力を与え、偏向後の点状電子ビーム９を
スキャンさせながら基板４上の半導体層３に照射させ
る。かくして、基板４上の半導体層３が全体的にアニー
ルされることになる。
体層３をアニールする場合には、まず、バルブ１２を開
けて装置本体１内のガスを真空ポンプにより吸引し、装
置本体１内を高真空状態にする。そして、電子銃５から
点状電子ビーム９を放出させ、この放出された点状電子
ビーム９に両集束コイル１０、１１によってＸ方向およ
びＹ方向の偏向力を与え、偏向後の点状電子ビーム９を
スキャンさせながら基板４上の半導体層３に照射させ
る。かくして、基板４上の半導体層３が全体的にアニー
ルされることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような電子ビームによるアニール方法では、陽極兼
基板ホルダ２が水平であってその上面に保持された基板
４上の半導体層３にその真上に配置された電子銃５から
点状電子ビーム９を照射しているので、点状電子ビーム
９のビーム径がそのまま照射ビームスポットとなる。点
状電子ビーム９のビーム径は小さいので、照射ビームス
ポットも小さく、このため基板４上の半導体層３の深さ
方向の温度制御が困難であるばかりでなく、加熱し過ぎ
て基板４および陽極兼基板ホルダ２が高温となることが
あり、ひいては基板４等が歪曲してしまうことがあると
いう問題があった。また、照射ビームスポットが小さい
と、基板４上の半導体層３全体をスキャンしながらアニ
ールするのに時間がかかり、スループットが低いという
問題があった。この発明の目的は、照射ビームスポット
を大きくすることのできる電子ビームによるアニール方
法を提供することにある。
このような電子ビームによるアニール方法では、陽極兼
基板ホルダ２が水平であってその上面に保持された基板
４上の半導体層３にその真上に配置された電子銃５から
点状電子ビーム９を照射しているので、点状電子ビーム
９のビーム径がそのまま照射ビームスポットとなる。点
状電子ビーム９のビーム径は小さいので、照射ビームス
ポットも小さく、このため基板４上の半導体層３の深さ
方向の温度制御が困難であるばかりでなく、加熱し過ぎ
て基板４および陽極兼基板ホルダ２が高温となることが
あり、ひいては基板４等が歪曲してしまうことがあると
いう問題があった。また、照射ビームスポットが小さい
と、基板４上の半導体層３全体をスキャンしながらアニ
ールするのに時間がかかり、スループットが低いという
問題があった。この発明の目的は、照射ビームスポット
を大きくすることのできる電子ビームによるアニール方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、電子ビーム
を半導体層にその表面に対して斜めから照射して前記半
導体層をアニールするようにしたものである。
を半導体層にその表面に対して斜めから照射して前記半
導体層をアニールするようにしたものである。
【０００７】
【作用】この発明によれば、電子ビームを半導体層にそ
の表面に対して斜めから照射しているので、照射ビーム
スポットが拡がり、したがって電子ビームのビーム径が
小さくても、照射ビームスポットを大きくすることがで
きる。
の表面に対して斜めから照射しているので、照射ビーム
スポットが拡がり、したがって電子ビームのビーム径が
小さくても、照射ビームスポットを大きくすることがで
きる。
【０００８】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を説明するための
電子ビームによるアニール装置の概略構成を示したもの
である。この図において、図５と同一名称部分には同一
の符号を付し、その説明を適宜省略する。このアニール
装置では、水平に設けられた陽極兼基板ホルダ２の左斜
め上方に電子銃５が設けられている。これに伴い、電子
銃５と陽極兼基板ホルダ２との間に設けられた両集束コ
イル１０、１１は適宜に傾斜されている。
電子ビームによるアニール装置の概略構成を示したもの
である。この図において、図５と同一名称部分には同一
の符号を付し、その説明を適宜省略する。このアニール
装置では、水平に設けられた陽極兼基板ホルダ２の左斜
め上方に電子銃５が設けられている。これに伴い、電子
銃５と陽極兼基板ホルダ２との間に設けられた両集束コ
イル１０、１１は適宜に傾斜されている。
【０００９】このアニール装置では、電子銃５から放出
された点状電子ビーム９が陽極兼基板ホルダ２上に水平
に保持された基板４上の半導体層３にその表面に対して
左斜め上方から照射されることになる。この結果、例え
ば図２に示すように、点状電子ビーム９が半導体層３の
表面に低角度θ（望ましくは５°以下）で照射されるこ
とになるので、照射ビームスポット１４が拡がることに
なる。ちなみに、図２において一点鎖線で示す垂直方向
からの点状電子ビーム９による照射ビームスポットと比
較して、角度θが５°以下であると１０倍以上拡げるこ
とができる。したがって、点状電子ビーム９のビーム径
ｄが小さくても、照射ビームスポット１４を大きくする
ことができる。この結果、スキャン速度やビーム強度等
が従来の垂直方向からの照射の場合と同一ならば、単位
時間当たりの単位面積の昇温は従来の場合よりも小さく
なり、その分だけ基板４上の半導体層３の深さ方向の温
度制御が容易となるばかりでなく、基板４等が高温とな
らないようにすることができる。また、照射ビームスポ
ット１４が大きいと、基板４上の半導体層３全体をスキ
ャンしながらアニールする時間を短縮することができ、
したがってスループットの向上を図ることができる。さ
らに、単位時間当たりの単位面積の昇温が小さいと、低
温プロセスの場合には好適である。例えば、基板４上の
半導体層３に格子欠陥発生率の小さい軽いイオンを低温
度で注入し、低温度でアニールすると、電気的に活性な
注入層を得ることができる上、基板４の昇温を十分に抑
制することができる。
された点状電子ビーム９が陽極兼基板ホルダ２上に水平
に保持された基板４上の半導体層３にその表面に対して
左斜め上方から照射されることになる。この結果、例え
ば図２に示すように、点状電子ビーム９が半導体層３の
表面に低角度θ（望ましくは５°以下）で照射されるこ
とになるので、照射ビームスポット１４が拡がることに
なる。ちなみに、図２において一点鎖線で示す垂直方向
からの点状電子ビーム９による照射ビームスポットと比
較して、角度θが５°以下であると１０倍以上拡げるこ
とができる。したがって、点状電子ビーム９のビーム径
ｄが小さくても、照射ビームスポット１４を大きくする
ことができる。この結果、スキャン速度やビーム強度等
が従来の垂直方向からの照射の場合と同一ならば、単位
時間当たりの単位面積の昇温は従来の場合よりも小さく
なり、その分だけ基板４上の半導体層３の深さ方向の温
度制御が容易となるばかりでなく、基板４等が高温とな
らないようにすることができる。また、照射ビームスポ
ット１４が大きいと、基板４上の半導体層３全体をスキ
ャンしながらアニールする時間を短縮することができ、
したがってスループットの向上を図ることができる。さ
らに、単位時間当たりの単位面積の昇温が小さいと、低
温プロセスの場合には好適である。例えば、基板４上の
半導体層３に格子欠陥発生率の小さい軽いイオンを低温
度で注入し、低温度でアニールすると、電気的に活性な
注入層を得ることができる上、基板４の昇温を十分に抑
制することができる。
【００１０】なお、上述した第１実施例では、基板４上
の半導体層３に点状電子ビーム９を照射しているが、こ
れに限定されるものではない。例えば、図１と同一部分
には同一の符号を付した図３（Ａ）および（Ｂ）に示す
第２実施例のように、Ｙ方向集束コイル１１の代わり
に、Ｘ方向集束コイル１０と陽極兼基板ホルダ２との間
に一対の高周波板１５を設け、この一対の高周波板１５
による高周波電場によって点状電子ビーム９をＹ方向に
高速偏向させて疑似線状電子ビーム１６を基板４上の半
導体層３に照射させるとともに、Ｘ方向集束コイル１０
によってＸ方向に比較的ゆっくりとスキャンさせるよう
にしてもよい。この場合、高速偏向の周波数を例えば２
００ｋＨｚ、２ＭＨｚと上げていくと、Ｙ方向に偏向さ
れた電子ビームのＹ方向偏向範囲内において往復する回
数（振動数）が増大し、ひいてはＹ方向に偏向された電
子ビームのＹ方向への移動がこの電子ビームの照射によ
る半導体層３の熱応答よりも速くなり、この結果半導体
層３のＹ方向照射範囲内における温度が均一化され、ム
ラのないアニールを行うことができる。
の半導体層３に点状電子ビーム９を照射しているが、こ
れに限定されるものではない。例えば、図１と同一部分
には同一の符号を付した図３（Ａ）および（Ｂ）に示す
第２実施例のように、Ｙ方向集束コイル１１の代わり
に、Ｘ方向集束コイル１０と陽極兼基板ホルダ２との間
に一対の高周波板１５を設け、この一対の高周波板１５
による高周波電場によって点状電子ビーム９をＹ方向に
高速偏向させて疑似線状電子ビーム１６を基板４上の半
導体層３に照射させるとともに、Ｘ方向集束コイル１０
によってＸ方向に比較的ゆっくりとスキャンさせるよう
にしてもよい。この場合、高速偏向の周波数を例えば２
００ｋＨｚ、２ＭＨｚと上げていくと、Ｙ方向に偏向さ
れた電子ビームのＹ方向偏向範囲内において往復する回
数（振動数）が増大し、ひいてはＹ方向に偏向された電
子ビームのＹ方向への移動がこの電子ビームの照射によ
る半導体層３の熱応答よりも速くなり、この結果半導体
層３のＹ方向照射範囲内における温度が均一化され、ム
ラのないアニールを行うことができる。
【００１１】また、上述した第１実施例では、水平に設
けられた陽極兼基板ホルダ２の左斜め上方に電子銃５を
設けているが、これに限定されるものではない。例え
ば、図５と同一部分には同一の符号を付した図４に示す
第３実施例のように、陽極兼基板ホルダ２を適宜に傾斜
させ、その中心部の真上に電子銃５を設けるようにして
もよい。このようにすると、図１に示す第１実施例と比
較して、装置の設置スペースを小さくすることができ
る。
けられた陽極兼基板ホルダ２の左斜め上方に電子銃５を
設けているが、これに限定されるものではない。例え
ば、図５と同一部分には同一の符号を付した図４に示す
第３実施例のように、陽極兼基板ホルダ２を適宜に傾斜
させ、その中心部の真上に電子銃５を設けるようにして
もよい。このようにすると、図１に示す第１実施例と比
較して、装置の設置スペースを小さくすることができ
る。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電子ビームを半導体層にその表面に対して斜めから
照射しているので、電子ビームのビーム径は小さくて
も、照射ビームスポットを大きくすることができ、ひい
ては半導体層の深さ方向の温度制御を容易とすることが
でき、また特に点状電子ビームの場合にはスループット
の向上を図ることができる。
ば、電子ビームを半導体層にその表面に対して斜めから
照射しているので、電子ビームのビーム径は小さくて
も、照射ビームスポットを大きくすることができ、ひい
ては半導体層の深さ方向の温度制御を容易とすることが
でき、また特に点状電子ビームの場合にはスループット
の向上を図ることができる。
【図１】この発明の第１実施例を説明するための電子ビ
ームによるアニール装置の概略構成図。
ームによるアニール装置の概略構成図。
【図２】点状電子ビームのビーム径と照射ビームスポッ
トとの関係を説明するために示す図。
トとの関係を説明するために示す図。
【図３】（Ａ）はこの発明の第２実施例を説明するため
の電子ビームによるアニール装置の概略構成図、（Ｂ）
はその一部の平面図。
の電子ビームによるアニール装置の概略構成図、（Ｂ）
はその一部の平面図。
【図４】この発明の第３実施例を説明するための電子ビ
ームによるアニール装置の概略構成図。
ームによるアニール装置の概略構成図。
【図５】従来の電子ビームによるアニール装置の概略構
成図。
成図。
３ 半導体層 ９ 点状電子ビーム １４ 照射ビームスポット
Claims (1)
- 【請求項１】 電子ビームを半導体層にその表面に対し
て斜めから照射して前記半導体層をアニールすることを
特徴とする電子ビームによるアニール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5107274A JPH06302535A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 電子ビームによるアニール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5107274A JPH06302535A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 電子ビームによるアニール方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302535A true JPH06302535A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14454915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5107274A Pending JPH06302535A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 電子ビームによるアニール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06302535A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP5107274A patent/JPH06302535A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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