JPS60200533A

JPS60200533A - アニ−リング法及びそれに用いる装置

Info

Publication number: JPS60200533A
Application number: JP59057109A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Serikawa; 正芹川; Akio Okamoto; 章雄岡本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1984-03-23
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1985-10-11

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。

Description

【発明の詳細な説明】丸ｌ豆立立１本発明は、半導体基板や、半導体薄膜を形成している基
板などにアニールを施ずアニーリング法、及びそれに用
いる装置に関する。

翌１豆豊１月半導体基板や、半導体薄膜を形成している基板などに、
半導体基板や、半導体薄膜を構成している半導体を結晶
化させたり、半導体基板や、半導体薄膜を構成している
半導体結晶の粒径を大にしたりするために、アニールを
施ずアニーリング法として、従来、基板をヒータによっ
て加熱１°ることによってアニールを施ず、という熱ア
ニーリング法が提案されている。

しかしながら、この熱アニーリング法の場合、熱慣性の
ために、基板にアニールを施″ＬＪ一時間を短くするこ
とができないことから、基板にアニールを短い時間だけ
ＩＭす”必要がある場合、それを満足させることができ
ない、という欠点を有していた。

また、基板全体が加熱されるため、基板の表面側のみに
、局部的に、アニールを施す必要がある場合も、それを
満足させることができない、という欠点を有していた。

また、半導体基板や、半導体ｉ［を形成している基板な
どにアニールを施ず他のアニーリング法として、従来、
レーザ光ビームを用いて基板を走査することによってア
ニールを施す、というレーザアニーリング法、及び電子
線ビームを用いて、同様に、基板を走査することによっ
てアニールを施す、という電子線アニーリング法も提案
されている。

このようなレーザアニーリング法及び電子線アニーリン
グ法の場合、基板にアニーリングを施す時間を熱アニー
リング法に比し短くすることができ、また、基板の表面
側のみに、局部的に、アニーリングを施すことができる
ので、上述した熱アニーリング法の欠点を有しない、と
いう特徴を有する。

しかしながら、レーザアニーリング法及び電子線アニー
リング法の場合、基板をビームによっ゛Ｃ走査すること
によってアニールが施されるので、大きな面積を有する
基板に対するアニーリングに時間がかかるとともに、基
板上に、ビームによって重複走査される領域が生じたり
、アニーリングされない領域が生じたりし、基板に、各
部均一にアニーリングを施すことができない、という欠
点を有していた。

また、半導体基板や、半導体薄膜を形成している基板な
どにアニールを施す他のアニーリング法として、従来、
基板に赤外線ランプからの赤外線を照射させることによ
ってアニールを施１ランプアニーリング法も提案されて
いる。

このランプアニーリング法の場合、レーザアニーリング
法及び電子線アニーリング法の場合と同様に、基板にア
ニーリングを短い時間施すことができ、また、基板の表
面側のみに、局部的に、アニーリングを施すことができ
るので、上述した熱アニーリング法の欠点を有しないと
ともに、基板の全面に対し、−挙に、アニーリングを施
すことができるので、上述したレーザアニーリング法及
び電子線アニーリング法の欠点を有しない、という特徴
を有する。

しかしながら、ランプアニーリング法の場合、基板上で
の赤外線の照度強度の分布に、不均一性を有するため、
基板の全面に、各部均一に、アニーリングを施すことが
できない、という欠占を右ｌ、でいたー木刀」し欠吐仰よって、本発明は、上述した従来のアニーリング法の欠
点のない、新規なアニーリング法を提案せんとするもの
である。

また、本発明は、上述したアニーリング法の欠点を伴う
ことなしに基板にアニーリングを施すことができる、新
規な装置を提案せんとするものである。

水ｉ＋とｌ丞本願第１番目の発明によるアニーリング法によれば、真
空槽内にアニールされるべき基板を配し、そして、真空
槽内の基板上の領域において、基板の板面に沿う方向の
成分を有する磁界を与えた状態で、ガスのグロー放電を
生ぜしめ、そのグロー放電により生成されている高エネ
ルギを有するイオンを基板に衝突させることによって、
基板にアニールを施す。

このような本願第１番目の発明によるアニーリング法に
よれば、上述した従来の熱アニーリング法の場合に比し
、基板に対づるアニールを施す時間を短くすることがで
き、また、レーザアニーリング法及び電子線アニーリン
グ法の場合に比し、基板上に、広い領域に亘り、しかも
その領域でランプアニーリング法の場合のように各部均
一になることなしに、アニールをｙＭｔことができるな
どの理由で、上述した従来の熱アニルリング法、レーザ
アニーリング法、電子線アニーリング法及びランプアニ
ーリング法の欠点を有しない、という特徴を有する。

また、本願第２番目の発明によるアニーリング法に用い
る装置によれば、アニールされる基板が配され、且つグ
ロー放電されるガスが導入される真空槽と、その真空槽
内の基板上の領域に、基板の板面に沿う成分を有する磁
界を与える手段と、真空槽内の基板上の領域に、ガスの
グロー放電を生成させる手段とを有している。

このような本願第２番目の発明によるアニーリング法に
用いる装置によれば、それを用いて、基板に、上述した
従来の熱アニーリング法、レーザアニーリング法、電子
線アニーリング法及びランプアニーリング法の欠点を伴
うことなしに、アニールを施ずことができるとともに、
構造が簡単である、という特徴を有する。

さらに、本願第３番目の発明によるアニーリング法によ
用いる装置によれば、アニールされる基板が配され、且
つグロー放電されるガスが導入される真空槽と、その真
空槽内の上記基板上の領域に、基板の板面に沿う成分を
有する磁界を与える手段と、真空槽内の基板上の領域に
、ガスのグロー放電を生成させる手段と、基板と磁界を
与える手段とを、基板の板面に沿う方向に相対的に移動
させる手段とを有する。

このような本願第３番目の発明によるアニーリング法に
用いる装置によれば、それを用いて、本願第２番目の発
明によるアニーリング法に用いる装置の場合に比しざら
に効果的に、基板に７ニールを施すことができる、とい
う特徴を有する。

のｆ゛な−ｊ第１図は、本発明によるアニーリング法の実施例及びそ
れに用いる本発明による装置の実施例を示す。

まず、本発明によるアニーリング法に用いる装置の実施
例を述べるに、それは、次に述べる構成を右する。

す゛なわち、カス導入口２とガス排出口３とを有する真
空槽１を有する。この真空槽１は、導電性材で製造され
ている。

しかして、この真空槽１内に、例えば直方形の室４を形
成している電極５が配されている。

この場合、電極５は、真空槽１の底壁１ｂを貴通し、そ
の底壁１ｂに気密に保持されている導電性支社６の遊端
に取イ」りられている。

また、電極５によって形成されている室４内に、長方形
を有し且つ相対向する端面側をそれぞれＮ極及びＳ極と
している板状の永久磁石６が、そのＳ極側の端面を電極
５の上壁５ａの内面に固着した状態で配され、相対向す
る端面側をそれぞれＮ極及びＳ極としている四角筒状永
久磁石７が、永久磁石６を取囲むように、且つＮ極側の
端面を電極５の上壁５ａの内面に固着した状態で配され
ている。この場合、永久磁石６及び７が、その電極５の
上壁５ａ側とは反対側において、磁極板８によって連結
されている。

また、真空槽１内に、アニールされるべき基板１５を載
置する基板載置板１０を、電極５の上壁５ａの上面が形
成している基板載置板案内面９上において、連結機構１
２を介して、永久磁石６の板面と直交する方向に往復移
動させる基板載置板駆動装置１１が配されている。

以上が、本発明によるアニーリング法に用いる装置の一
例構成である。

次に、このような構成を有する本発明によるアニーリン
グ法に用いる装置を用いた本発明によるアニーリング法
の一例を述べよう。

まず、真空槽１に基板載置板１０を用いてアニールされ
るべき基板１５を、電極５上に配置する。また、基板載
置板１０を連結機構１２を介して基板載置板駆動装置１
１に連結しておく。

次に、真空槽１内をそのガス排気口３を介して排気して
後、真空槽１内に、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリ
プトン、キセノンなどの不活性ガスや、水素、酸素、窒
素、弗素、塩素などの活性ガスや、それら不活性ガス及
び活性ガスの混合ガスなどを、真空槽１内が例えば０１
ｐａ〜１０００ａの圧力になるように導入する。

このような状態で、真空槽１と電極５との間に、導電性
支柱６を介して、数百Ｖ乃至数ＫＶの高周波電圧、また
は電極５側を負とする数白Ｖ乃至数ＫＶの直流電圧を印
加さ「る。

しかるときは、真空槽１の基板１５上の領域に、ガスの
グロー放電２０が生ずる。

そして、この場合、真空槽１内のグロー放電２０が生じ
ている領域中、真空槽１内の基板１５上の領域に、永久
磁石６及び７間に延長している磁界が生じているが、そ
の磁界は、基板１５の板面に沿う成分１９を有する。こ
のため、グロー放電２０により生成されるプラズマの密
度が、上述した磁界の基板１５の板面に沿う成分１９が
得られている領域２１において、他の領域よりも高い。

このため、グロー放電２０により生成された数百ｅＶ乃
至数ＫｅＶという高エネル１！を有するイオンが、基板
１５に衝突する。

この結果、高エネルギを有するイオンのエネルギによっ
て、基板１５に、その表面からアニールが施される。

この場合、基板載置板駆動装ｆｆ１１を駆動させること
によって、高エネルギを右するエネルギによる基板１５
に対するアニールを、各部均一に施すことができる。

以上が、本発明を用いた本発明によるアニーリング法の
一例である。

このような本発明によるアニーリング法によれば、グロ
ー放電により生成されている高エネルギを有するイオン
を、基板１５に衝突さゼることによって、基板１５にア
ニールを施しているので、従来の熱アニルリング法の欠
点を伴うことがない、という特徴を有する。

また、グロー放電によって生成するプラズマの密度の高
い領域２１を、レーザ光ビームや電子線ビームに比し広
くすることができるので、従来のレーザアニーリング法
や電子線アニーリング法の場合の欠点を有効に回避する
ことができる。

なお、上述においては、本発明によるアニーリング法及
び本発明によるアニーリング法に用いる装置のそれぞれ
について一例を述べたに留まり、例えば、装置に基板１
５を加熱するヒータなどの加熱手段、または基板を冷却
さＵる冷却手段を設け、基板１５をその加熱手段または
冷ＩＪｊ手段によって加熱または冷却しながら、本発明
によって、基板に、アニーリングを施すようにすること
もできる。また、永久磁石６及び７を電磁石に代えるこ
ともできるその他、本発明の精神を脱することなしに、種々の変型
、変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるアニーリング法の一例及び本発
明によるアニーリング法に用いる装置の一例を示Ｊ゛路
線的断面図である。第２図は、第１図に示す本発明によるアニーリング法に
用いる装置の一部平面図である。１・・・・・・・・・・・・・・・真空槽５・・・・・
・・・・・・・・・・電極６．７・・・・・・・・・永
久磁石１０・・・・・・・・・・・・基板載置板１１・・・・
・・・・・・・・基板載置板駆動装置１５・・・・・・
・・・・・・基板２０・・・・・・・・・・・・グロー放電２１・・・・
・・・・・・・・領域出願人　日本電信電話公社

Claims

【特許請求の範囲】１、真空槽内にアニールされるべき基板を配し、上記真
空槽内の基板上の領域において、上記基板の板面に沿う
方向の成分を有する磁界を与えた状態で、ガスのグロー
放電を生ぜしめ、そのグロー放電により得られている高
エネルギを有するイオンを上記基板に衝突させることに
よって、上記基板にアニールを施ずことを特徴とするア
ニーリング法。２、アニールされる基板が配され、且つグロー放電され
るガスが導入される真空槽と、上記真空槽内の上記基板
上の領域に、上記基板の板面に沿う成分を有する磁界を
与える手段と、上記真空槽内の上記基板上の領域に、上記ガスのグロー
放電を生成させる手段とを有することを特徴とするアニ
ーリング法に用いる装置。３．７ニールされる基板が配され、且つグロー放電され
るガスが導入される真空槽と、上記真空槽内の上記基板
上の領域に、上記基板の板面に沿う成分を有づる磁界を
与える手段と、上記真空槽内の上記基板上の領域に、上記ガスのグロー
放電を生成させる手段と、上記基板と上記磁界を与える
手段どを、上記基板の板面に沿う方向に相対的に移動さ
せる手段とを有することを特徴とするアニーリング法に
用いる装置。