JPS5999714A - 半導体熱処理装置 - Google Patents
半導体熱処理装置Info
- Publication number
- JPS5999714A JPS5999714A JP57208640A JP20864082A JPS5999714A JP S5999714 A JPS5999714 A JP S5999714A JP 57208640 A JP57208640 A JP 57208640A JP 20864082 A JP20864082 A JP 20864082A JP S5999714 A JPS5999714 A JP S5999714A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- heaters
- thin film
- heated
- heater
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/38—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by treatments done after the formation of the materials
- H10P14/3802—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体結晶薄膜の製造等に供される半導体熱
処理装置の改・良に関する。
処理装置の改・良に関する。
従来、絶縁性基板上に高品質の半４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
ている。これに対して近年、非晶質の絶縁性基板上にも
高品質の半導体結晶薄膜を作製し得る各種の方法が提案
されている。
る場合、その基板は単結晶であることが必要と考えられ
ている。これに対して近年、非晶質の絶縁性基板上にも
高品質の半導体結晶薄膜を作製し得る各種の方法が提案
されている。
非晶質の絶縁性基板上に良質な半導体結晶薄膜が得られ
た場合２．次の（１バ幻に述べるような大きな利点が生
じる。
た場合２．次の（１バ幻に述べるような大きな利点が生
じる。
（１） Ｓｉ基板上に絶縁膜を形成したものを基板と
して用いることができるので１従来一般に柳、いら、れ
ている高価なサファイア基板を必要としなくなシ、ロー
コスト、化をはかシ得るＯ ・、
゛（２） 絶縁１會を介して半導体結晶、ｈ
膜を績み重ねることができ、似層構造ｒバイスを作るこ
とが可能となる。 。
して用いることができるので１従来一般に柳、いら、れ
ている高価なサファイア基板を必要としなくなシ、ロー
コスト、化をはかシ得るＯ ・、
゛（２） 絶縁１會を介して半導体結晶、ｈ
膜を績み重ねることができ、似層構造ｒバイスを作るこ
とが可能となる。 。
ところで、非晶質絶縁性、基板上に良竺な半導体結晶薄
膜を得る方法としては、レーザビームや電子ビーム等を
用いたビームアニール法、線状ヒータを用いたゾーンメ
／Ｌ７テインダ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尋体層、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（ｉｌ−載置し１基
板２をその下方から１１００〜１２００（℃）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
熱浴融せしめ、この俗融層がヒータ３の走査に伴い基板
２上を移行していくことによシ均一な貴結晶増を得る方
法である。この方法は、現在のところビームアニール法
では不可能な、基板内全体を均一な高品質半導体鳩化す
る有力な手法となっている。さらに１ この方法によっ
て得られたＳｉＯ□ＪＷ上のＳｉ腺のデバイス特性は、
キャリア移動度においてバルクＳｔのそれと略同等であ
り、ＬＳＩ用の基板としても十分満足できるものである
。
膜を得る方法としては、レーザビームや電子ビーム等を
用いたビームアニール法、線状ヒータを用いたゾーンメ
／Ｌ７テインダ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尋体層、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（ｉｌ−載置し１基
板２をその下方から１１００〜１２００（℃）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
熱浴融せしめ、この俗融層がヒータ３の走査に伴い基板
２上を移行していくことによシ均一な貴結晶増を得る方
法である。この方法は、現在のところビームアニール法
では不可能な、基板内全体を均一な高品質半導体鳩化す
る有力な手法となっている。さらに１ この方法によっ
て得られたＳｉＯ□ＪＷ上のＳｉ腺のデバイス特性は、
キャリア移動度においてバルクＳｔのそれと略同等であ
り、ＬＳＩ用の基板としても十分満足できるものである
。
しかしながら・この独の方法にあっては次のような問題
があった。すなわち、ヒータ３の走査が終了するまで加
熱台１によｐ基板２の温匿を１１００〜１２００（℃〕
に保持しなけれは、高品質の半導体結晶薄膜が倚られな
いと云うことである。基板２の温匿を下けると、ヒータ
３の走査による溶融半導体層が再固化する除の冷却速度
が速くなシ、結晶品質が悪化する。−万、基板２の温度
を１１００〜１２００（１：）に保持した場合・基板２
の全体が長時間高温に保持されることになシ、絶縁膜の
下に素子が形成されているような積層構造菓子において
は、素子内の不純物分布の乱れ等が生じ、集子特性の劣
化を招く。
があった。すなわち、ヒータ３の走査が終了するまで加
熱台１によｐ基板２の温匿を１１００〜１２００（℃〕
に保持しなけれは、高品質の半導体結晶薄膜が倚られな
いと云うことである。基板２の温匿を下けると、ヒータ
３の走査による溶融半導体層が再固化する除の冷却速度
が速くなシ、結晶品質が悪化する。−万、基板２の温度
を１１００〜１２００（１：）に保持した場合・基板２
の全体が長時間高温に保持されることになシ、絶縁膜の
下に素子が形成されているような積層構造菓子において
は、素子内の不純物分布の乱れ等が生じ、集子特性の劣
化を招く。
不発明の目的は短時間の熱処理によって高品質の半導体
結晶薄膜を得ることができ、この薄膜に形成する半導体
素子の素子性性向上等にを与し得る半導体熱処理装置を
提供することにある。
結晶薄膜を得ることができ、この薄膜に形成する半導体
素子の素子性性向上等にを与し得る半導体熱処理装置を
提供することにある。
本発明の骨子は、一対の線状ヒータを用い試料の一部を
その上面及び下面から選択的に加熱し、この加熱部を移
行せしめることにある。
その上面及び下面から選択的に加熱し、この加熱部を移
行せしめることにある。
すなわち不発ψ」は、半導体膜が形成された試料全加熱
し半導体膜’を浴融して再結晶化せしめる半導体熱処理
装置において、上記試料の上面及び下面を選択的に加熱
する一対の綴セ（ヒータ金上記試料を挾んで平行配量し
、試料とヒータとを該ヒータの対向方向及び長手方向に
それぞれ直交する方向に相対的に移動せしめるようにし
たものである。
し半導体膜’を浴融して再結晶化せしめる半導体熱処理
装置において、上記試料の上面及び下面を選択的に加熱
する一対の綴セ（ヒータ金上記試料を挾んで平行配量し
、試料とヒータとを該ヒータの対向方向及び長手方向に
それぞれ直交する方向に相対的に移動せしめるようにし
たものである。
本発明によれば、試料全体を高温に保持することなく、
試料の各領域について短時間の熱処理を行うことで半導
体結晶薄膜を得ることができる。しかも、−万のヒータ
による試料上の半尋体溶融増においては、試料が他方の
ヒータによりその下方からも加熱されているので、半導
体が再同化する際の冷却速度が速くなシ過ぎ結晶品質が
悪化する等の不都合はない。さらに、２本Ｑヒータを用
い試料をその上方及び下方から加熱しているので、試料
上の半導体沼融層の幅を狭くすることができる。つまシ
、進行方向に対する固液界面の凹凸を極めて小さくする
ことができ、これによシ結晶特性の向上をはかシ倚る。
試料の各領域について短時間の熱処理を行うことで半導
体結晶薄膜を得ることができる。しかも、−万のヒータ
による試料上の半尋体溶融増においては、試料が他方の
ヒータによりその下方からも加熱されているので、半導
体が再同化する際の冷却速度が速くなシ過ぎ結晶品質が
悪化する等の不都合はない。さらに、２本Ｑヒータを用
い試料をその上方及び下方から加熱しているので、試料
上の半導体沼融層の幅を狭くすることができる。つまシ
、進行方向に対する固液界面の凹凸を極めて小さくする
ことができ、これによシ結晶特性の向上をはかシ倚る。
したがって、短時間の熱処理により高品質の半導体結晶
薄膜を得ることが可能となる。
薄膜を得ることが可能となる。
このため、良好な特性を持つ積層構造素子を製造するこ
とができ、ＬＳＩの集槓夏向上及び多機能化をはかり得
る等の効果が得られる。
とができ、ＬＳＩの集槓夏向上及び多機能化をはかり得
る等の効果が得られる。
第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１１は加熱処理すべき試料
であり、この試料１１はその両端をホルダ１２．１３に
より挾持されて固定保持されている。試料１１の上面及
び下面には、ＳＩＣやカーがン等から彦る試料１ノよシ
も長い線状ヒータ１４，１５がそれぞれ肛接配宣され、
これらのヒータ１４．１５は試料１１を挾んで平行配置
されている。そして、ヒータ１４．１５は図示しないモ
ータ等により、その長手方向及び対向方向と直交する方
向（紙面左右方向）に一体移動するものとなっている。
示す概略構成図である。図中１１は加熱処理すべき試料
であり、この試料１１はその両端をホルダ１２．１３に
より挾持されて固定保持されている。試料１１の上面及
び下面には、ＳＩＣやカーがン等から彦る試料１ノよシ
も長い線状ヒータ１４，１５がそれぞれ肛接配宣され、
これらのヒータ１４．１５は試料１１を挾んで平行配置
されている。そして、ヒータ１４．１５は図示しないモ
ータ等により、その長手方向及び対向方向と直交する方
向（紙面左右方向）に一体移動するものとなっている。
また、ヒータ１４．１５はそれぞれ独立した電源（図示
せず）により加熱されるものとなっている。なお、試料
１１は第３図（ａ）に示す如（Ｓｔ基板２１上に絶縁膜
としてのＳ １０２腺２２を祉涜し−この５ｔｏ２ｋ
２２上に多結晶Ｓ１薄膜２３を被着してなるもの、或い
は同図（ｂ）に示す知（Ｓ ｉＯ２膜２２の一部に開孔
２２＆を設は多結晶８ｉ１１％２Ｊの一部をＳｉ基板２
）に接触してなるものでおる。
せず）により加熱されるものとなっている。なお、試料
１１は第３図（ａ）に示す如（Ｓｔ基板２１上に絶縁膜
としてのＳ １０２腺２２を祉涜し−この５ｔｏ２ｋ
２２上に多結晶Ｓ１薄膜２３を被着してなるもの、或い
は同図（ｂ）に示す知（Ｓ ｉＯ２膜２２の一部に開孔
２２＆を設は多結晶８ｉ１１％２Ｊの一部をＳｉ基板２
）に接触してなるものでおる。
このような構成であｎば、線状ヒータ１４゜１５を試料
１１の一端から他端まで走査することによって、試料１
１の多結晶Ｓｊ薄ｊ換２３を良質の単結晶薄膜にするこ
とができる。そしてこの場合、試料１ノの任意の領域が
加熱される時間を極めて短くすることができ、高品負の
半尋ド結晶Ｗ！膜形成に極めて有効である。なお、線状
ヒータ１４，１５による加熱は、下部のヒータ１５で試
料１ノを１１００〜１２００［：１：）Ｖこ加熱し・上
部のヒータ１４で上記温度より僅かに高く加熱するのが
好ましい。
１１の一端から他端まで走査することによって、試料１
１の多結晶Ｓｊ薄ｊ換２３を良質の単結晶薄膜にするこ
とができる。そしてこの場合、試料１ノの任意の領域が
加熱される時間を極めて短くすることができ、高品負の
半尋ド結晶Ｗ！膜形成に極めて有効である。なお、線状
ヒータ１４，１５による加熱は、下部のヒータ１５で試
料１ノを１１００〜１２００［：１：）Ｖこ加熱し・上
部のヒータ１４で上記温度より僅かに高く加熱するのが
好ましい。
なお、本発明は上述した犬施例に限足されるものではな
い。例えば、前記心状ヒークの配置位置は試料の上下方
向に限るものではなく、試料を祉直に設鰺しその左右に
線状ヒータを配置するようにしてもよい。また、線状と
−クを移動する代シに・試料を移動するようにしてもよ
い。さらに、肋状ヒータの材亘や形状等は、仕様に応じ
て適宜定めれはよい。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、独々変形して実施することができる。
い。例えば、前記心状ヒークの配置位置は試料の上下方
向に限るものではなく、試料を祉直に設鰺しその左右に
線状ヒータを配置するようにしてもよい。また、線状と
−クを移動する代シに・試料を移動するようにしてもよ
い。さらに、肋状ヒータの材亘や形状等は、仕様に応じ
て適宜定めれはよい。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、独々変形して実施することができる。
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図は本発明の一笑施例を示す概略構成図、第３図（ａ
） （ｂ）は上記実ん例に使用した試料構造を示す断面
図である。 １１・・・試料、１２．１３・・・ホルダ、１４゜１５
・・・線状ヒータ、２ノ・・・ｓｉ基板、２２・・・Ｓ
ｉＯ２渓、２３・・・多結晶Ｓ１７＃膜。
２図は本発明の一笑施例を示す概略構成図、第３図（ａ
） （ｂ）は上記実ん例に使用した試料構造を示す断面
図である。 １１・・・試料、１２．１３・・・ホルダ、１４゜１５
・・・線状ヒータ、２ノ・・・ｓｉ基板、２２・・・Ｓ
ｉＯ２渓、２３・・・多結晶Ｓ１７＃膜。
Claims (1)
- 半導体膜が形成された試料を挾み平行配置された一対の
線状ヒータと、このヒータと上記試料とをヒータの対向
方向及び長手方向にそれぞれ直交する方向に相対的に移
動せしめる手段とを具備してなることを特徴とする半導
体熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208640A JPS5999714A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 半導体熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57208640A JPS5999714A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 半導体熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999714A true JPS5999714A (ja) | 1984-06-08 |
Family
ID=16559582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57208640A Pending JPS5999714A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 半導体熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999714A (ja) |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP57208640A patent/JPS5999714A/ja active Pending
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