JPS6045013A - 半導体熱処理装置 - Google Patents
半導体熱処理装置Info
- Publication number
- JPS6045013A JPS6045013A JP58152427A JP15242783A JPS6045013A JP S6045013 A JPS6045013 A JP S6045013A JP 58152427 A JP58152427 A JP 58152427A JP 15242783 A JP15242783 A JP 15242783A JP S6045013 A JPS6045013 A JP S6045013A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- heater
- film
- substrate
- distance
- 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
- H10P14/34—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
-
- 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
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2901—Materials
- H10P14/2902—Materials being Group IVA materials
- H10P14/2905—Silicon, silicon germanium or germanium
-
- 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
- H10P14/32—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by intermediate layers between substrates and deposited layers
- H10P14/3202—Materials thereof
- H10P14/3238—Materials thereof being insulating materials
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】
［発明の八する技術分野］
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。
［従来技術とその問題点コ
従来、絶縁性基板上に高品質の半導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。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、次に述べるような大きな利点が生
じる１、Ｓ１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、従来一般に用いられている
高価なサファイア基板を必要としなくな秒、低価格化を
はかり得る。
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、次に述べるような大きな利点が生
じる１、Ｓ１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、従来一般に用いられている
高価なサファイア基板を必要としなくな秒、低価格化を
はかり得る。
ところで、非晶質絶縁性基板上に良質な半導体結晶薄膜
を得る方法としては、レーザビーノ、や電子ビーム等を
用いたビーノ、アニール法、線状ヒータを用いたゾーン
メルティング法等が盛んに研究されている。これらのう
ち、大面稍に成って均一な結晶性を持つ半導体層を１す
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【（示す如く加熱台
１１ヒに熱処理すべき試料基板１２を載置し、基板１２
をその下方から１１００〜１２００（℃）に加熱してお
へ、基板１２上で基板１２よりも長い線状ヒータ１３を
一方向に走査することによりヒータ１３直下の半導体層
を加熱溶融せしめ、この溶融層がヒータ１３の走査に１
１′い基板１２上を移行していくことにより均一な再結
晶Ｊｉ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、基板内全体を均一々商品
ｙ１半導体層化する有力な手法となっているう しかしながら、この種の方法によって得られた半導体結
晶薄膜においても、結晶中の格子欠陥が完全にはなくな
らＶ、小傾角粒角等が存在し、その電気的ｌ［テ性へも
悪影餐を及すことが問題として残されている。
を得る方法としては、レーザビーノ、や電子ビーム等を
用いたビーノ、アニール法、線状ヒータを用いたゾーン
メルティング法等が盛んに研究されている。これらのう
ち、大面稍に成って均一な結晶性を持つ半導体層を１す
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【（示す如く加熱台
１１ヒに熱処理すべき試料基板１２を載置し、基板１２
をその下方から１１００〜１２００（℃）に加熱してお
へ、基板１２上で基板１２よりも長い線状ヒータ１３を
一方向に走査することによりヒータ１３直下の半導体層
を加熱溶融せしめ、この溶融層がヒータ１３の走査に１
１′い基板１２上を移行していくことにより均一な再結
晶Ｊｉ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、基板内全体を均一々商品
ｙ１半導体層化する有力な手法となっているう しかしながら、この種の方法によって得られた半導体結
晶薄膜においても、結晶中の格子欠陥が完全にはなくな
らＶ、小傾角粒角等が存在し、その電気的ｌ［テ性へも
悪影餐を及すことが問題として残されている。
そこで、第１図に示した方法によって作られた半導体結
晶簿膜に導入される格子欠陥を解析し、その生成機構を
考察したところ、原因の一つとして、加熱後の冷却が急
速であるため、熱歪によって転位が形成される可能性が
考えられた。従来のヒータ形状は第１図でわが、もより
に、試料面に直角方向の断面は長方形であり、ｉ＋１２
って、ヒータ直下の領域の温ｌＷは上昇し、溶融点以上
になるものの、それが通過した後の温度下降速度を考慮
していない構造であった。
晶簿膜に導入される格子欠陥を解析し、その生成機構を
考察したところ、原因の一つとして、加熱後の冷却が急
速であるため、熱歪によって転位が形成される可能性が
考えられた。従来のヒータ形状は第１図でわが、もより
に、試料面に直角方向の断面は長方形であり、ｉ＋１２
って、ヒータ直下の領域の温ｌＷは上昇し、溶融点以上
になるものの、それが通過した後の温度下降速度を考慮
していない構造であった。
し発明の目的］
本発明の目的はゾーンメルティング法によって高品質の
半導体結晶薄膜を得ろことができ、この薄膜に形成する
半導体素子の電気特性面上等に寄与し得る半導体熱処理
装置を提供することにある。
半導体結晶薄膜を得ろことができ、この薄膜に形成する
半導体素子の電気特性面上等に寄与し得る半導体熱処理
装置を提供することにある。
［発明の概要］
本発明の骨子は線状ヒータを用いて試料を選択的に加熱
し、その過熱部を移行せしめた時に生ずる加熱された領
域の温度下降速度を小さくせしめるように線状ヒータ形
状を加工するところにｉ）る、すなわち、線状ヒータに
おいて、試料に対面する面と、試料との距離が、ヒータ
の走査方向に向かって小さくなるようにしたものである
。
し、その過熱部を移行せしめた時に生ずる加熱された領
域の温度下降速度を小さくせしめるように線状ヒータ形
状を加工するところにｉ）る、すなわち、線状ヒータに
おいて、試料に対面する面と、試料との距離が、ヒータ
の走査方向に向かって小さくなるようにしたものである
。
［発明の効果コ
本発明によれば、試料上を線状ヒータで走査することに
より、半導体薄膜全溶融−再結晶化し、高品質の結晶薄
膜を得ることができる。しかも溶融層が固化する際の冷
却速度をヒータ形状により遅くすることができるため、
熱歪等による欠陥の発生及びその膜中への伝播を抑える
ことが可能と々る。このため良好な特性を持つ半導体素
子を製造することかで４．ＬＳＩの動作速度２歩留り等
の向上が得られる。
より、半導体薄膜全溶融−再結晶化し、高品質の結晶薄
膜を得ることができる。しかも溶融層が固化する際の冷
却速度をヒータ形状により遅くすることができるため、
熱歪等による欠陥の発生及びその膜中への伝播を抑える
ことが可能と々る。このため良好な特性を持つ半導体素
子を製造することかで４．ＬＳＩの動作速度２歩留り等
の向上が得られる。
［発明の実施例］
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
示す概略図である。図中２１は試料ρを所定温度に保持
しておくべき設置した加熱台である。
示す概略図である。図中２１は試料ρを所定温度に保持
しておくべき設置した加熱台である。
試料上面にはカーボン、ＳｉＣあるいはタングステン等
の高融点金属からなる試料ｎよりも長い線状ヒータ乙が
近接配置されている。ヒータ′７３８″を図示しないモ
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）に移動するものとなっている。またヒ
ータｎ及び加熱台２１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である。本装置において、線
状ヒータの断面は長方形ではなく台形になってお秒、ま
た、走査方向側から後方に向かって、試料面との距離が
大＾くなる。
の高融点金属からなる試料ｎよりも長い線状ヒータ乙が
近接配置されている。ヒータ′７３８″を図示しないモ
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）に移動するものとなっている。またヒ
ータｎ及び加熱台２１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である。本装置において、線
状ヒータの断面は長方形ではなく台形になってお秒、ま
た、走査方向側から後方に向かって、試料面との距離が
大＾くなる。
なお、試料ｎは第３図（ａ）に示す如くＳＩ基板上に絶
縁膜としての５ｉ０２３２を被着し、この５１０２ｇ３
２−ヒに多結晶Ｓｉ薄膜３３を被着してなるもの、ある
いは同図（ｂ）のように５ｉＯＪ％３２の一部に開孔３
２ Ｒを設は多結晶８ｉ膜おの一部をＳｉ基板に接触し
てなるものであるっ このような構成であれば、ｎ状ヒータηを試料ｎの一端
から他端まで走査するととによって、試料ｎの多結晶Ｓ
ｉ薄膜を良質の単結晶薄膜にす７）ととができる。
縁膜としての５ｉ０２３２を被着し、この５１０２ｇ３
２−ヒに多結晶Ｓｉ薄膜３３を被着してなるもの、ある
いは同図（ｂ）のように５ｉＯＪ％３２の一部に開孔３
２ Ｒを設は多結晶８ｉ膜おの一部をＳｉ基板に接触し
てなるものであるっ このような構成であれば、ｎ状ヒータηを試料ｎの一端
から他端まで走査するととによって、試料ｎの多結晶Ｓ
ｉ薄膜を良質の単結晶薄膜にす７）ととができる。
［発明の他の実施例］
本発明は線状ヒータ形状に関するものであり、その形状
は上述した実施例に限るものではない。
は上述した実施例に限るものではない。
他の例としてその断面図を第４図（＝１）〜（ｄ） ｔ
でに示す。これはすべて走査方向が紙面左から右へ向か
っているものである。更にヒータの祠質も含めて仕様傾
応じて適宜穴めればよい。その仙、本職Ｉｌ＋］の要旨
を逸脱しない範ＰＢで、睡々竹：形して実施することが
できる。
でに示す。これはすべて走査方向が紙面左から右へ向か
っているものである。更にヒータの祠質も含めて仕様傾
応じて適宜穴めればよい。その仙、本職Ｉｌ＋］の要旨
を逸脱しない範ＰＢで、睡々竹：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措成図、第
２図は本発明の一実施例を示す概略措成図、第３図（ａ
） 、 （ｈ）は上記実施例に使用した試＄’！ ｔｉ
Ｙ造例を示す断面図、第４図は本発明の他の実１ｒｆｌ
ｔ例に使用するヒータ例を示す側面図である。 図に於いて、 １１・・・基板加熱台、 １２・・・試料、１３・・・
線状ヒータ、 ２１・・・基板加か台、ｎ・・・試別、
β・・線状ヒータ、 ３１ ・ ３ｉ 基板、 ３２・・・ Ｓ ＋Ｏｚ １
１％、お・多結晶Ｓｉ膜、 ４１〜４４・線法ヒータ。 第 １ 図 第２図 ［ 第３図 ＬｃＬ） （ｂ） 第４図 （ｔλ−ン （８） （Ｃ） （ｄ） ］ ４？ ４３ ’；”１２
２図は本発明の一実施例を示す概略措成図、第３図（ａ
） 、 （ｈ）は上記実施例に使用した試＄’！ ｔｉ
Ｙ造例を示す断面図、第４図は本発明の他の実１ｒｆｌ
ｔ例に使用するヒータ例を示す側面図である。 図に於いて、 １１・・・基板加熱台、 １２・・・試料、１３・・・
線状ヒータ、 ２１・・・基板加か台、ｎ・・・試別、
β・・線状ヒータ、 ３１ ・ ３ｉ 基板、 ３２・・・ Ｓ ＋Ｏｚ １
１％、お・多結晶Ｓｉ膜、 ４１〜４４・線法ヒータ。 第 １ 図 第２図 ［ 第３図 ＬｃＬ） （ｂ） 第４図 （ｔλ−ン （８） （Ｃ） （ｄ） ］ ４？ ４３ ’；”１２
Claims (1)
- 半導体膜が形成された試料に対し、その上からエネルギ
ーを供給するり状ヒータと、該試料と該線状ヒータとを
ヒータの長手方向に直交する方向に相対的に移動せしめ
る手段とを具備し、前記線状ヒータの前記試料に対面す
る面と前記試料との距離が走査方向に向かって小さくな
ってい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 |
|---|---|---|---|
| JP58152427A JPS6045013A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 半導体熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152427A JPS6045013A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 半導体熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6045013A true JPS6045013A (ja) | 1985-03-11 |
Family
ID=15540278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58152427A Pending JPS6045013A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 半導体熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045013A (ja) |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP58152427A patent/JPS6045013A/ja active Pending
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