專利名稱：熱處理設(shè)備和制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理設(shè)備和一種使用該熱處理設(shè)備制造半導(dǎo)體器件的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種用于采用來自例如照明燈的光源的輻射對受處理襯底(subject substrate)進行加熱的熱處理設(shè)備，并且一種使用該熱處理設(shè)備的制造半導(dǎo)體器件的方法被應(yīng)用于采用具有晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
熱處理是用于激活添加到半導(dǎo)體中的雜質(zhì)并且用于形成半導(dǎo)體和電極之間的接觸所需要的一種工藝。具體地，已知一種熱壁型(hot-wall type)水平或垂直退火爐是一種典型的熱處理設(shè)備。
然而，就采用半導(dǎo)體來制造的單片集成電路而言，隨著小型化而存在對相當高的加工精度的日益增加的需求。具體地，為了形成一個薄的結(jié)，需要一種用于使雜質(zhì)的擴散變得最小的熱處理技術(shù)?？紤]到如同在退火爐中的加熱和冷卻需要相當?shù)臅r間，該方法并非完全適用。
相反，作為一種快速加熱和快速冷卻的熱處理技術(shù)，已開發(fā)出快速熱退火(thermal anneal)(以下稱為“RTA”)，并且開發(fā)出一種熱處理方法，它是通過在數(shù)十秒至幾微秒內(nèi)同時施加熱而進行的。RTA是一種主要采用紅外燈來快速加熱襯底的已知的方法，據(jù)此在一個短的時間周期內(nèi)進行熱處理。
制造集成電路并非僅采用例如硅晶片的半導(dǎo)體襯底。而且還采用形成在由玻璃、石英等制備的襯底上的薄膜晶體管(以下稱為“TFT”)。雖然取決于結(jié)構(gòu)和制造方法，但可通過采用具有晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(以下稱為“晶態(tài)半導(dǎo)體膜”)來形成構(gòu)成溝道的激活層從而獲得具有較令人滿意的電特性的TFT，而不是采用非晶態(tài)半導(dǎo)體膜來形成構(gòu)成溝道的激活層。
當采用石英襯底時，所得到的TFT可承受900℃的熱處理，并且，可運用基于半導(dǎo)體襯底的制造技術(shù)。另一方面，在如同液晶顯示器件中的襯底的尺寸被放大的情況下，為了降低成本，需要采用便宜的玻璃襯底。如同采用商業(yè)上適用的或大規(guī)模生產(chǎn)的用于具有減低的所含的堿性元素的濃度的例如液晶顯示器件、硼硅酸鋁玻璃、硼硅酸鋇玻璃等的電子設(shè)備的玻璃襯底。然而，這樣一種玻璃襯底的熱阻溫度最高約650℃，使得熱處理溫度的上限必然被決定在該溫度附近。
例如，非晶態(tài)硅膜需要在600℃或更高的熱處理達數(shù)十小時以進行晶化。為了縮短用于晶化的時間，需要更高的溫度。然而，將熱處理溫度增加得高于一個應(yīng)變點會導(dǎo)致玻璃襯底的不可還原的變形，故此這不是一個實用的方法。所以，根據(jù)為了該目的而采用的一種激光退火的方法，輻射由一個光學(xué)系統(tǒng)會聚的具有高能量密度的激光以進行晶化。典型地，采用一種脈沖振蕩的分子激光器。在分子激光器的情況下，雖然激光的輻射時間是數(shù)十納秒，但半導(dǎo)體膜熔化成一種液相態(tài)，然后晶化。
雖然試圖采用RTA方法使非晶態(tài)半導(dǎo)體模晶化，但與激光退火方法相比較，需要較長的加熱時間。而且，就加熱溫度而言，采用RTA方法的晶化也有問題。更具體地，采用RTA方法的晶化是固相生長；因此，與激光退火方法不同，無法得到令人滿意的晶體，并且襯底溫度也顯著地增加了。這需要采用具有熱阻的石英襯底。在玻璃襯底的情況下，已確定采用用于晶化的照明燈輻射的光來進行加熱以增加襯底溫度達數(shù)十秒，并且或?qū)е聭?yīng)變和變形。
采用熱處理的半導(dǎo)體膜的晶化和添加的雜質(zhì)的激活具有一個最適宜的溫度范圍。然而，采用較高溫度的加熱，反應(yīng)進行得更快，熱處理在一個較短的時間周期內(nèi)進行。即使采用RTA方法，在采用具有低熱阻的玻璃襯底的情況下，不能運用在熱阻溫度或更高溫度下用于加熱玻璃襯底的處理條件。因此，需要延長處理時間，而不是降低處理溫度，然而，RTA是基于一個單一晶片的處理，于是熱處理時間的增加會導(dǎo)致產(chǎn)出的減少。
RTA方法能夠在一個短的時間周期內(nèi)進行達到高溫的熱處理。而且，雖然采用一個單一的晶片處理，但與退火爐方法相比，RTA方法潛在地具有較高的處理能力。但是，根據(jù)傳統(tǒng)的RTA方法，需要增加加熱溫度，而不是縮短加熱時間。因此，為了得到激活和吸取(gettering)處理中的所希望的效果，需要在玻璃的應(yīng)變點或更高進行熱處理，并且，在一些情況下，在玻璃的軟化點或更高進行熱處理。例如，為了吸取處理的目的，采用800℃熱處理達60秒，玻璃襯底在其靜止重量的情況下被彎曲和變形。
也考慮采用用于批處理的退火爐。然而，在這種情況下，由于受處理襯底的尺寸的增加，設(shè)備要加大。由于大容量的爐中的非均勻加熱以及放置區(qū)域的增加，會導(dǎo)致功率消耗的增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述情況，本發(fā)明的一個目的是提供一種通過在半導(dǎo)體器件的制造工藝中在一個短的時間周期的熱處理而不使襯底變形來激活添加到半導(dǎo)體膜中的雜質(zhì)的方法，該器件采用具有由玻璃等制備的低熱阻和由半導(dǎo)體膜吸取的襯底，和一種實現(xiàn)這種熱處理的熱處理設(shè)備。
為了解決上述問題，本發(fā)明的熱處理設(shè)備具有的構(gòu)造包括一個反應(yīng)管、一個用于對放置在該反應(yīng)管中的受處理襯底進行加熱/冷卻而導(dǎo)入氣體的單元、一個用于對放置在該反應(yīng)管中的受處理襯底進行加熱的光源、和一個以脈沖形式接通/關(guān)斷該光源的單元。本發(fā)明的熱處理設(shè)備具有的另一種構(gòu)造包括一個反應(yīng)管、一個用于對放置在該反應(yīng)管中的受處理襯底導(dǎo)入加熱或冷卻至等于或低于室溫的的氣體的單元、一個用于對放置在該反應(yīng)管中的受處理襯底進行加熱的光源、和一個以脈沖形式接通/關(guān)斷該光源的單元，除這種構(gòu)造之外，可提供一個用于減小該反應(yīng)管中的壓力的排出單元。
而且，通過一個光源進行對受處理襯底的加熱是通過一個第一單元和一個第二單元進行的，該第一單元用于以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷該光源以對該受處理襯底進行加熱，該第二單元用于以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷該光源以對該受處理襯底進行加熱。這是通過改變用于在采用普通的光源時接通/關(guān)斷該光源的一個電源電路的構(gòu)造來實現(xiàn)的。
作為光源，可采用鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、氙燈等。在任何情況下，可采用發(fā)射包含有被受處理襯底吸收的波長帶的輻射光的燈。例如，如果受處理襯底是一個硅膜，則發(fā)射0.5至1.5μm的波長帶中的光的鹵燈、金屬鹵化物燈等是適用的。
而且，作為導(dǎo)入反應(yīng)管中的氣體，采用例如氦、氬、氪和氙的惰性氣體，以防止與受處理襯底的反應(yīng)。
而且，采用具有上述構(gòu)造的熱處理設(shè)備的本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法包括向反應(yīng)管提供加熱的氣體，并且以脈沖形式接通/關(guān)斷設(shè)置在反應(yīng)管外面的一個光源對放置在反應(yīng)管中的受處理襯底進行加熱。而且，在加熱完成之后，向反應(yīng)管提供冷卻至等于或低于室溫的一個溫度的氣體，以冷卻受處理襯底，據(jù)此可加強產(chǎn)出。而且，當將反應(yīng)管保持在減小壓力的狀態(tài)下時，類似的制造方法也是可應(yīng)用的。在本發(fā)明中，半導(dǎo)體器件是指所有能夠采用半導(dǎo)體特性而發(fā)揮功能的器件。
根據(jù)一種受處理襯底的熱處理的方法，除了采用加熱的惰性氣體對受處理襯底進行加熱之外，也采用一種加熱處理，它是通過一個第一階段和一個第二階段進行的，該第一階段用于以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個光源以對該受處理襯底進行加熱，該第二階段以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷該光源以對該受處理襯底進行加熱。進行該第一階段是為了將受處理襯底預(yù)熱至一個預(yù)定的溫度的目的，進行該第二階段是為了執(zhí)行一個所希望的熱處理，例如晶化、激活、和吸取。
作為受處理襯底，采用在由玻璃、石英等制備的襯底上形成的半導(dǎo)體膜，在半導(dǎo)體膜中，可形成一個具有向該膜添加的一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的雜質(zhì)區(qū)。而且，可形成一個柵絕緣膜、一個柵電極等。
采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備的熱處理大致上分為三個階段預(yù)加熱、熱處理、和冷卻處理，如圖6所示。在預(yù)加熱中，受處理襯底被由一個加熱單元所加熱的惰性氣體加熱。加熱溫度大約是300℃至500℃，在保持加熱溫度的同時，以脈沖形式接通/關(guān)斷一個光源，據(jù)此進行熱處理。光源的每一個光發(fā)射時間是0.1至60秒，最好是0.1至20秒，并且從光源多次地輻射光?；蛘?，以脈沖形式從光源輻射光，使得半導(dǎo)體膜的最高溫度的保持時間是0.5至5秒。之后，在冷卻處理中，受處理襯底被由通過一個冷卻單元提供的惰性氣體冷卻至200℃或更低，并且冷卻至等于或低于室溫的一個溫度。
可以一個一秒或更短的循環(huán)來接通/關(guān)斷一個光源以多次地輻射脈沖光，以及采用加熱的惰性氣體，以便進行預(yù)加熱，如圖7所示。采用一種脈沖形成網(wǎng)絡(luò)電路，用于接通/關(guān)斷光源，據(jù)此有效地向光源提供一個脈沖形狀的大電流。無需說明，可通過將脈沖光的加熱和加熱的惰性氣體的加熱相結(jié)合來進行預(yù)加熱。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通過閱讀和理解以下參照附圖的說明，本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點將變得清晰。


圖1是一個圖解本發(fā)明的熱處理設(shè)備的一種構(gòu)造的視圖；圖2是一個圖解本發(fā)明的熱處理設(shè)備的一種構(gòu)造的視圖；圖3是一個圖解本發(fā)明的熱處理設(shè)備的一種構(gòu)造的視圖；圖4是一個圖解本發(fā)明的熱處理設(shè)備的一種構(gòu)造的視圖；圖5A和5B是圖解一個加熱單元和一個冷卻單元的例子的視圖；圖6是圖解光源的接通/關(guān)斷和半導(dǎo)體襯底中的溫度的改變的示意圖；圖7是圖解采用脈沖光的預(yù)加熱處理和熱處理的方法的示意圖；圖8A和8B示出一個適用于以脈沖形式接通/關(guān)斷的例如鹵燈的光源的解釋性的控制電路；圖9是一個圖解采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備的半導(dǎo)體的熱處理的一種方法的視圖；圖10A至10D圖解半導(dǎo)體器件的制造過程；圖11是一個圖解采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備的半導(dǎo)體的熱處理的一種方法的視圖；圖12是一個圖解半導(dǎo)體器件的一種制造處理的視圖；圖13A至13B是圖解其上形成有一個驅(qū)動電路和一個象素部分的襯底的構(gòu)造的視圖；圖14是一個圖解一個象素部分的構(gòu)造的視圖；圖15是一個圖解一個顯示設(shè)備的一個單位襯底的外觀的視圖；圖16A至13C圖解根據(jù)本發(fā)明的晶態(tài)半導(dǎo)體膜的一種制造方法；圖17A至17D圖解根據(jù)本發(fā)明的晶態(tài)半導(dǎo)體膜的一種制造方法；
圖18A至18F示出解釋性的半導(dǎo)體器體；和圖19A至19C示出解釋性的半導(dǎo)體器件。
優(yōu)選實施例說明以下，通過參照附圖的解釋性的實施例來詳細說明本發(fā)明。將參照圖1說明本發(fā)明的熱處理設(shè)備的構(gòu)造。圖1所示的熱處理設(shè)備包括圍繞在一個傳送室101周圍的一個加載室102、一個卸載室103、一個預(yù)加熱室104、一個熱處理室105、和一個激光處理室106，該傳送室?guī)в幸粋€傳送單元108，用于傳送襯底。采用一個排出單元111，可使這些室保持在一個減小的壓力下。這些室還通過門107a至107e連接至傳送室101。
熱處理室105帶有一個由一個電源單元119接通/關(guān)斷的光源118。而且，作為用于減小熱處理室105中的壓力的排出單元111，提供一個渦輪分子泵109和一個干燥泵110?？梢灶A(yù)計，其它的真空泵可用作排出單元111。
作為導(dǎo)入熱處理室105中的氣體，采用例如氮、氦、氬、氪和氙的惰性氣體。在任何情況下，希望該氣體是一種相對于光源118的輻射熱具有小的吸收率的介質(zhì)。從一個氣缸116b提供該氣體。作為一個用于提供氣體的單元，在將氣體導(dǎo)入熱處理室105之前，為氣體提供一個加熱單元112b和一個冷卻單元113b。熱處理單元112b和冷卻單元113b設(shè)置得用于加熱或冷卻放置在熱處理室105之中的一個受處理襯底。經(jīng)過其中任意一個通道將氣體導(dǎo)入熱處理室105。提供給熱處理室105的氣體經(jīng)過一個循環(huán)器115b被循環(huán)，以冷卻襯底。在本例中，希望在某中間點提供一個凈化器114b，以保持氣體的純度。作為凈化器114b，可采用一種吸取材料，或可采用由液氮制備的一種冷阱(cold trap)。
由電源單元119以脈沖形式接通/關(guān)斷光源118。光源118的接通/關(guān)斷和流經(jīng)熱處理室105的氣體的流動速率是同步變化的。通過接通/關(guān)斷光源118，受處理襯底被迅速地加熱。受處理襯底以一個100℃至200℃/秒的加熱速率被加熱至一個設(shè)定的溫度(例如1150℃)。該設(shè)定的溫度是由一個設(shè)置在受處理襯底附近的溫度檢測器檢測的。作為溫度檢測器，可采用一個熱電堆或一個熱電偶等。
例如，如果以一個150℃/秒的加熱速率加熱受處理襯底，受處理襯底可在7秒中或更短時間內(nèi)被加熱至1100℃。之后，受處理襯底被保持在一個設(shè)定的溫度達一個預(yù)定的時間周期，并且關(guān)斷光源。受處理襯底被保持達0.5至5秒鐘。于是，光源的連續(xù)發(fā)光時間在0.1秒至短于90秒的范圍。
作為光源，可采用鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、氙燈等。光源118的發(fā)光可以第一和第二階段的方式進行。在第一階段，以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式接通/關(guān)斷光源118以對受處理襯底進行加熱。在第二階段，以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式接通/關(guān)斷光源以對受處理襯底進行加熱。進行第一階段是為了受處理襯底的預(yù)熱處理的目的，其中受處理襯底被加熱至200℃至400℃。進行該第二階段是為了熱處理的目的，其中通過延長光源118的發(fā)光時間將受處理襯底加熱至一個希望的溫度。
進行光源118的以脈沖形式的發(fā)光是為了有選擇地加熱受處理襯底的一個預(yù)定的區(qū)域。例如，在采用玻璃襯底上的半導(dǎo)體膜作為受處理襯底的情況下，如果采用一種具有在紅外區(qū)域的一個強的光譜分布的鹵燈，半導(dǎo)體膜可被加熱至600℃或更高而基本上不會使玻璃襯底變形。
圖8A和8B示出一個在第一階段中以一種脈沖形式接通/關(guān)斷光源以實現(xiàn)放電的電路的例子，其中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式接通/關(guān)斷光源118以對受處理襯底進行加熱。圖8A示出一個脈沖形成網(wǎng)絡(luò)電路，它通過加入具有由L2、C2和R的三倍循環(huán)的阻尼振蕩至L1、C1和R的嚴格的阻尼放電以將一個脈沖波轉(zhuǎn)換成一個方波。因為這種放電電路，使得一個10納秒至100毫秒的10MA的脈沖寬度的輸出是有可能的。放電的持續(xù)時間可隨L和C的數(shù)值、以及連接級的數(shù)量而變化。施加至光源H1至Hn的輸出如圖8B所示。另一方面，采用電池或調(diào)速輪發(fā)電機通過以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式接通/關(guān)斷光源以進行其中對受處理襯底加熱的第二階段。
按以下方式進行熱處理。將一個襯底放置在熱處理室105中，該室保持在經(jīng)排出單元111而得到的一個13.3帕或更低的減小的壓力下。在第一階段，由加熱單元112b加熱的氣體被導(dǎo)入熱處理室105，并且保持在13.3至1.33×104帕。受處理襯底被導(dǎo)入的氣體加熱至約200℃至400℃。該氣體可通過凈化器114b，循環(huán)器115b、和加熱單元112b的一個通道而被循環(huán)。在第一階段，可進行加熱以便以一種具有一秒或更短的循環(huán)的短的間隔接通/關(guān)斷光源118。之后，作為第二階段，進行熱處理，其中由光源118以1至60秒的發(fā)光時間多次地輻射脈沖光。在預(yù)定的熱處理完成之后，氣體的導(dǎo)入通道被改變，并且氣體經(jīng)冷卻單元113b被導(dǎo)入。進行此操作的目的是為了冷卻受處理襯底。被冷卻的氣體的溫度假設(shè)為從室溫至大約液氮的溫度。
于是，本得法熱處理設(shè)備的特征在于，采用等于或高于室溫的溫度的加熱的氣體或者等于或低于室溫的溫度的冷卻的氣體，為的是縮短加熱和冷卻受處理襯底所需要的時間的目的。而且，在減小的壓力的情況下進行熱處理，據(jù)此增加熱絕緣，以增強熱效率。通過縮短實際的加熱時間，并且半導(dǎo)體膜有選擇地吸收來自光源的輻射光，只有半導(dǎo)體膜能夠被有選擇地加熱，而不加熱襯底本身。
預(yù)加熱室104實際地加熱和冷卻受處理襯底。在預(yù)加熱室104中，由一個汽缸116a提供的惰性氣體被加熱單元112a或冷卻單元113a加熱或冷卻，并且被噴向受處理襯底。也可能的是，預(yù)加熱室104由于排出單元111而保持在一個減小的壓力下，并且導(dǎo)入的氣體在凈化器114b和循環(huán)器115a中被循環(huán)。
而且，激光處理室106采用激光進行受處理襯底的熱處理。激光處理室106帶有一個激光振蕩器121和一個光學(xué)系統(tǒng)122，用于向受處理襯底輻射具有一個預(yù)定的能量密度的激光。
圖2圖解熱處理室105的細節(jié)。熱處理室105帶有一個由石英制備的反應(yīng)管160，在反應(yīng)管160的外面設(shè)有一個光源118。受處理襯底被放置在反應(yīng)管中。為了使溫度分布均勻，將受處理襯底放置在一個支腳(pin)上。一個壓力減小單元111最好由一個渦輪分子泵109和一個干燥泵110組成，并且用于排出反應(yīng)管160的壓力，使其內(nèi)部保持于一個減小的壓力之下。光源118的加熱溫度是由一個采用熱電偶的溫度檢測器124測量的。在反應(yīng)管160中，提供一個例如熱電堆的傳感器125，它間接地監(jiān)視受處理襯底的加熱溫度。
即使采用減小的壓力下的熱處理，其中采用具有由受處理襯底吸收的來自光源的輻射的波長帶，也可進行有效的加熱。減小的壓力下的熱處理可減小氧的濃度，并且抑制受處理襯底的氧化。
由電源單元119接通/關(guān)斷光源118。一個計算機120以集中的方式控制電源單元119、用于氣體的加熱單元112b和冷卻單元113b、凈化器114b、和循環(huán)器115b的操作。
反應(yīng)管160具有一個雙重結(jié)構(gòu)，并且受處理襯底被放置在一個內(nèi)管161之內(nèi)。通過加熱單元112b或冷卻單元113b提供的惰性氣體被提供于反應(yīng)管(外管)160和內(nèi)管161之間，并且通過設(shè)置在內(nèi)管161之內(nèi)的小孔被提供在內(nèi)管161之內(nèi)。
圖3示出熱處理室105的另一種解釋性的構(gòu)造。在此構(gòu)造中，一個輻射器162用于加熱和冷卻提供給反應(yīng)管160的惰性氣體。輻射器162連接至一個熱交換器126以進行加熱或冷卻。其余的構(gòu)造與圖2中的那些相同。
圖4示出預(yù)加熱室104的一種構(gòu)造。在此構(gòu)造中，通過加熱單元112a或冷卻單元113a所提供的來自汽缸116a的惰性氣體通過一種多孔材料107被提供給預(yù)加熱室104。作為多孔材料107，可采用一種帶有多個小孔的簇射板(shower plate)。為了將惰性氣體更均勻地噴向襯底100，最好采用由陶瓷等制備的多孔材料。排出單元111等的其余的構(gòu)造如圖1所述。
圖5A和5B示出適用于本發(fā)明的熱處理設(shè)備的惰性氣體的加熱單元和冷卻單元的解釋性的構(gòu)造。圖5A示出一個加熱單元的例子，其中由高純度的鈦或鎢制備的一個散熱片(fin)設(shè)置在一個汽缸150之內(nèi)，用于允許氣體通過。汽缸150由透光的石英制備，并且散熱片152被來自設(shè)置在汽缸150之外的一個光源151的輻射加熱。氣體通過與散熱片152相接觸而被加熱；然而，通過在汽缸150之外提供一個熱源，可防止氣體被污染，并且可保持通過的氣體的純度。
圖5B示出冷卻單元的一個例子，其中由高純度的鈦或鎢制備的一個散熱器154被設(shè)置在一個汽缸153內(nèi)，用于允許氣體通過，并且通過一個熱盤(heatpie)連接至一個熱交換器155。氣體通過與散熱片154相接觸而被加熱。
如上所述，即使采用由玻璃等制備的具有低熱阻的襯底，根據(jù)本發(fā)明的采用在短的時間周期內(nèi)的熱處理以激活添加在半導(dǎo)體膜中的雜質(zhì)元素和進行半導(dǎo)體膜的吸取處理的方法，可實現(xiàn)這種熱處理。這種熱處理可被結(jié)合在半導(dǎo)體期間的制造工藝中。對本發(fā)明的熱處理設(shè)備的說明僅用于解釋性的目的，并且本發(fā)明并不受其限制。本發(fā)明的熱處理設(shè)備的特征在于采用用于受處理襯底的一個冷卻單元，并且具有一種以來自光源的脈沖形式的光的輻射來加熱半導(dǎo)體膜的構(gòu)造。如果可滿足這種構(gòu)造的話，其余的構(gòu)造則不必特別地加以限制。
可以預(yù)見，本發(fā)明的熱處理設(shè)備可用于采用半導(dǎo)體襯底的集成電路、以及TFT的熱處理實施例實施例1將參照圖9說明采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備的一種非晶態(tài)半導(dǎo)體膜的晶化。
在圖9中，一個襯底201是由硼硅酸鋁玻璃或硼硅酸鋇玻璃制備的透光襯底。其厚度是0.3至1.1mm。由等離子體CVD方法在襯底201上形成一個非晶態(tài)硅膜203。一個阻隔層202是這樣形成的，使得在熱處理等情況下，雜質(zhì)元素不會從襯底201混合到非晶態(tài)硅膜203中。通常，阻隔層202是采用一種包含硅作為一種成分的絕緣膜來形成的。然而，在本實施例中，由等離子體CVD方法以SiH4，N2O，和NH3制備一個第一氮氧化硅膜，使得具有50nm的厚度，和由等離子體CVD方法以SiH4，和N2O制備一個第二氮氧化硅膜，使得具有100nm的厚度，并且將這些膜疊置(壓成薄片)以形成阻隔層202。
一種用于硅的晶化所需的能夠降低加熱溫度的金屬元素被添加到非晶態(tài)硅膜203。具有催化功能的金屬元素的例子包括鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、銅(Cu)、金(Au)等?？刹捎脧倪@些元素中選擇的一種或多種元素。
采用一種離心式涂覆機(spinner)向非晶態(tài)硅膜203涂覆一種其中以重量計的含鎳量為0.1至100ppm、最好是1至5ppm的鎳醋酸鹽溶液，以形成一個含鎳層204。在本例中，為了改善溶液的通用性，非晶態(tài)硅膜203受到以下的一種表面處理采用一種含臭氧的水溶液形成一個相當薄的氧化膜；采用一種的氟酸和過氧化氫混合溶液腐蝕所得到的氧化膜，以形成一個清潔的表面；并且，再次采用一種含臭氧的水溶液處理非晶態(tài)硅膜203的表面，以形成一個相當薄的氧化膜。由于硅的表面原本是不易被水沾濕的，該表面可按如上所述在其上形成一個氧化膜而被均勻地涂覆鎳醋酸鹽溶液。
處于這種狀態(tài)中的受處理襯底被放置在事先保持在13.3帕或更低的減小的壓力的一個反應(yīng)管206中。由加熱單元加熱至250℃的惰性氣體被導(dǎo)入反應(yīng)管206，據(jù)此進行預(yù)加熱。雖然預(yù)加熱時間是任意的，但作為舉例，受處理襯底被保持在該狀態(tài)達5分鐘?；蛘?，在受處理襯底由分開設(shè)置的一個預(yù)加熱室事先加熱的情況下，預(yù)加熱時間可以是一分鐘。
之后，受處理襯底受到多次的脈沖光的輻射(典型地2至10次)，條件是發(fā)光時間是40秒，發(fā)光間隔是30秒，據(jù)此進行熱處理。雖然被脈沖光瞬間加熱的半導(dǎo)體膜的溫度不是直接測量的，但輻射密度是這樣規(guī)定的，使得采用熱電偶的一個溫度傳感器的測量值為1250℃。因為熱處理，非晶態(tài)硅膜可被晶化。之后，切換惰性氣體的導(dǎo)入通道，并且受處理襯底被由冷卻單元冷卻的惰性氣體冷卻至等于或低于室溫的溫度。
而且，在采用等離子體CVD制造的非晶態(tài)硅膜中，氫保持在大約10至30％的量。因此，非晶態(tài)硅膜在通過加熱而消除氫之后被晶化。作為為了此目的的熱處理，可使半導(dǎo)體膜被脈沖光輻射多次，條件是發(fā)光時間大約是0.1秒，以便被加熱至大約500℃，據(jù)此進行除氫處理(dehydrogenation)。除氫處理可在減小的壓力下進行。
于是，非晶態(tài)硅膜可在數(shù)十秒至數(shù)分鐘的加熱時間內(nèi)基本上被晶化。即使采用具有660℃的應(yīng)變點的玻璃襯底，非晶態(tài)硅膜可被晶化而不導(dǎo)致襯底出現(xiàn)應(yīng)變。
實施例2將參照圖10A至10D說明采用如上述所生產(chǎn)的晶態(tài)半導(dǎo)體膜的TFT的制造方法。
首先，如圖10A所示，在由硼硅酸鋁玻璃或硼硅酸鋇玻璃等制備的透光襯底301上形成以一種島型分開的晶態(tài)半導(dǎo)體膜303和304。而且，在襯底301和半導(dǎo)體膜303和304之間形成一個具有厚度為50至200nm的第一絕緣膜302。第一絕緣膜302由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或其組合的其中之一制成。
作為第一絕緣膜302的一個例子，以等離子體CVD方法用SiH4和N2O形成具有厚度為50至200nm的一個氮氧化硅膜?；蛘?，可采用一種雙重結(jié)構(gòu)，其中以等離子體CVD方法用SiH4和、NH3和N2O形成具有厚度為50nm的一個氮氧化硅膜(50nm)和以等離子體CVD方法用SiH4和N2O形成具有厚度為100nm的一個氮氧化硅膜(100nm)被相互疊置在上面。或者，可采用一種雙重結(jié)構(gòu)，其中采用四乙基正硅酸鹽(tetraethyl orthosilicate)(TEOS)形成的一個氮化硅膜和一個氧化硅膜被相互疊置在上面。
然后，形成一個具有厚度為80nm的第二絕緣膜305。第二絕緣膜305用作一個柵絕緣膜，并且采用等離子體CVD或真空濺鍍的方法形成。通過將O2添加到SiH4和N2O而形成的一個氮氧化硅膜能夠減小該膜中的固定的放電密度，使得該膜適用于柵絕緣膜。無需說明，柵絕緣膜并不限制于氮氧化硅膜。例如氧化硅膜或氧化鉭膜的一個絕緣膜可被用于一種單層結(jié)構(gòu)或一種多層結(jié)構(gòu)。
之后，如圖10B所示，在第二絕緣膜305上形成用于一個柵電極的一個第一導(dǎo)電膜和一個第二導(dǎo)電膜。第一導(dǎo)電膜由氮化鉭制成，第二導(dǎo)電膜由鎢制成。提供這些導(dǎo)電膜是為了形成一個柵電極的目的，其各自的厚度是30nm和300nm。
之后，采用曝光步驟形成一個用于柵電極的抗蝕劑圖案308。采用該抗蝕劑圖案308進行第一蝕刻處理。并不特別限制一種蝕刻方法。然而，最好采用電感耦合的等離子體(ICP)蝕刻。通過在0.5至2帕、最好是1帕的壓力下向一個線圈型電極提供的500W的RF(13.56MHz)電功率而產(chǎn)生的等離子體來進行蝕刻，采用CF4和Cl2作為用于鎢和氮化鉭的蝕刻氣體。這時，在襯底一側(cè)(樣品階段)還提供100W的RF(13.56MHz)電功率，據(jù)此向襯底側(cè)施加一個基本上負的自偏置電壓。在混合CF4和Cl2的情況下，可以相似的速率蝕刻鎢和氮化鉭。
在上述蝕刻條件下，由于抗蝕劑罩的形狀和向襯底側(cè)施加的偏置電壓的效果，可使第一和第二導(dǎo)電膜的端部逐漸變小。變小部分的角度設(shè)置為15°至45°。而且，為了對第一和第二導(dǎo)電膜進行蝕刻而不在柵絕緣膜上留下殘余物，可以大約10％至20％的速率增加蝕刻時間。氮氧化硅膜對W膜的選擇比率是2至4(典型地是3)，使得由于過蝕刻處理而暴露的第二絕緣膜305的表面被蝕刻大約20至40nm。因此，采用第一蝕刻處理可形成由氮化鉭和鎢制備的第一形狀的電極306和307。
然后，采用一個第一摻雜處理將半導(dǎo)體膜303和304摻以n-型雜質(zhì)(施主)。并不特別限制一種摻雜方法。然而，最好進行離子摻雜或離子注入。在1×1013至5×1014/cm2劑量的條件下進行離子摻雜。作為提供n-型的一種雜質(zhì)元素，采用屬于元素周期表中第15族的一種元素，典型地是磷(P)或砷(As)。在本例中，第一形狀電極306和307發(fā)揮相對于摻雜元素的罩的功能，并且通過適當?shù)卣{(diào)節(jié)一個加速電壓(例如，20至60keV)，雜質(zhì)元素穿過第二絕緣膜305而形成第一雜質(zhì)區(qū)309和310。在第一雜質(zhì)區(qū)309和310中，磷(P)的濃度設(shè)置在1×1020至1×1021/cm3的范圍。
然后，如圖10C所示，進行一個第二蝕刻處理。在第二蝕刻處理中，通過在1帕的壓力下向一個線圈型電極提供的500W的RF(13.56MHz)電功率而產(chǎn)生的等離子體來進行ICP蝕刻，采用CF4、Cl2和O2的混合體作為蝕刻氣體。在襯底一側(cè)(樣品階段)還提供50W的RF(13.56MHz)電功率，并且向襯底側(cè)施加一個低于第一蝕刻處理的自偏置電壓的自偏置電壓。在這種條件下，鎢膜受到unisotropic蝕刻，以留下氮化鉭膜(即，第一導(dǎo)電膜)。于是，采用第一蝕刻處理形成由氮化鉭和鎢制備的第二形狀電極311和312。由于這種蝕刻處理，沒有被第二絕緣膜305的氮化鉭覆蓋的部分被蝕刻大約10至30nm，從而變薄。
在第二摻雜處理中，半導(dǎo)體膜303和304被摻以n-性雜質(zhì)(施主)，其條件是劑量小于第一摻雜處理的劑量并且是高的加速電壓。例如，在70至120keV的加速電壓和1×1013/cm3的劑量的條件下，據(jù)此在第一雜質(zhì)區(qū)之內(nèi)形成第二雜質(zhì)區(qū)。在第二摻雜處理期間，允許雜質(zhì)元素穿過暴露的氮化鉭并且被添加到氮化鉭下面的半導(dǎo)體膜。于是，形成第二雜質(zhì)區(qū)313和314，以便與氮化鉭交迭。第二雜質(zhì)區(qū)313和314隨氮化鉭的厚度而變化，并且其峰值濃度在1×1017至1×1019/cm3的范圍內(nèi)變化。n-型雜質(zhì)在這些區(qū)中的深度分布是不均勻，并且以一個確定的分布來形成雜質(zhì)區(qū)。
如圖10D所示，形成一個抗蝕劑罩315。在這種狀態(tài)下，半導(dǎo)體膜303和304摻以p-型雜質(zhì)(受主)。典型地，采用硼(B)。添加到區(qū)316和317的第一p-型雜質(zhì)的雜質(zhì)濃度設(shè)定為2×1020至2×1021/cm3，并且以包含在這些區(qū)中的磷的1.5至3倍的濃度添加硼，據(jù)此這些區(qū)的導(dǎo)電性變?yōu)閜-型。
之后，如圖11所示，進行用于激活添加的雜質(zhì)的熱處理。采用在實施例中說明的熱處理設(shè)備進行熱處理，其中將一個受處理襯底置入保持在減小的壓力的反應(yīng)管中，并且通過脈沖光的輻射來激活雜質(zhì)。脈沖光輻射到襯底的一個表面或兩個表面，采用一個鹵化鎢燈319作為光源。在氧濃度減小至10ppm或更低的條件下進行的熱處理可在減小的壓力下進行，而不使在此階段中暴露的柵電極的表面氧化。
因為上述熱處理，雜質(zhì)被激活，并且用于晶化的催化元素可從與第二電極相交迭的半導(dǎo)體膜的這些區(qū)(即，溝道形成區(qū))中被吸取到添加有磷和硼的雜質(zhì)區(qū)。這里，考慮到以下情況在添加有硼的區(qū)，在離子摻雜期間的同時提取氫，并且采用上述熱處理將氫再次釋放，由此暫時產(chǎn)生大量的懸浮鍵，用作吸取點(site)。
之后，如圖12所示，采用等離子體CVD方法形成由氮氧化硅膜或氮化硅膜制備的具有厚度為50nm的一個保護絕緣膜318。采用一個清潔爐在410℃的熱處理允許使氫從保護絕緣膜318釋放，并且半導(dǎo)體膜被氫化，據(jù)此補償缺陷。
可用例如聚合酰亞酸(polyimide)或丙烯酸樹脂的有機絕緣材料形成一個內(nèi)層絕緣膜321，以便確定表面的高度。無需說明，也可運用等離子體CVD方法以TEOS形成氧化硅。
然后，形成從內(nèi)層絕緣膜321的表面到達各半導(dǎo)體膜的雜質(zhì)區(qū)的接觸孔，并且采用鋁、鈦、鉭等形成導(dǎo)線連接。在圖12中，參考標號322和323變成一個源線或一個漏電極。因此，可形成一個n-溝道TFT和p-溝道TFT。這里，簡單地示出各TFT的實質(zhì)。然而，采用這些TFT可形成CMOS電路、NMOS電路、和PMOS電路。
實施例3圖13A示出一種構(gòu)造，其中，由一個p-溝道TFT403和一個n-溝道TFT404組成的一個驅(qū)動電路401和由一個n-溝道TFT405和一個保持電容406組成的一個象素部分402由實施例2的處理而被形成在同一襯底上。雖然n-溝道TFT405具有一種多柵結(jié)構(gòu)，但它是以同樣的方法制造的。在象素部分402中，形成由與一個柵電極的相同的處理所形成的一個半導(dǎo)體膜414、一個第二絕緣膜、和一個電容電極409組成的保持電容406。參考標號412標出一個象素電極，并且410標出一個將一個數(shù)據(jù)線408連接至半導(dǎo)體膜413的雜質(zhì)區(qū)的連接電極。而且，參考標號411標出一個柵線，它連接至一個用作一個柵電極(未示出)的第三形狀電極407。通過對第二形狀電極的氮化鉭進行蝕刻以形成第三形狀電極407。
采用驅(qū)動電路401的p-溝道TFT 403和n-溝道TFT 404可形成例如移位寄存器、電平移位器、鎖存器和緩沖器電路的各種功能電路。圖13A中的沿A-A’線所得到的剖面結(jié)構(gòu)對應(yīng)于圖14所示的一個象素的頂視圖中的沿A-A’線所得到的剖面結(jié)構(gòu)。圖13B中的沿B-B’線所得到的剖面結(jié)構(gòu)對應(yīng)于圖14所示的一個象素的頂視圖中的沿B-B’線所得到的剖面結(jié)構(gòu)。
采用上述結(jié)構(gòu)可形成一個液晶顯示器件和其中由一個發(fā)光元件形成一個象素的發(fā)光設(shè)備。圖15示出一個襯底的外觀，其中由TFT形成一個驅(qū)動電路和一個象素部分。在一個襯底501上，形成一個象素部分506和驅(qū)動電路504和505。而且，在襯底的一端形成一個輸入端502，并且形成連接至個驅(qū)動電路的導(dǎo)線連接503。
為了制造一個液晶顯示器件，采用一種其間設(shè)有間隙并且將液晶注入到間隙中的密封機制(sealing agent)，將一個計數(shù)器襯底附加到上述襯底上。在發(fā)光設(shè)備的情況下，在一個象素部分中形成一個有機發(fā)光元件。于是，在本發(fā)明中可以制造各種半導(dǎo)體器件。
實施例4如實施例1所示，采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備，可實施通過在一個非晶態(tài)半導(dǎo)體膜的整個表面上添加具有催化功能的一種金屬元素而進行晶化的方法。更優(yōu)選地，通過吸取而將金屬元素移去。
圖16A至16C圖解上述方法的一個實施例。更具體地，圖16A至16C圖解一種方法，其中具有催化功能的一種金屬元素被添加到一個非晶態(tài)半導(dǎo)體膜的整個表面上，接著進行晶化和吸取。在圖16A中，一個襯底601硼硅酸鋇玻璃、硼硅酸鋁玻璃或石英制備。在襯底601的表面上，形成一個具有厚度為10至200nm的無機絕緣膜，作為一個阻隔層602。提供阻隔層602的目的是為了防止包含在玻璃襯底中的堿金屬擴散以在阻隔層602上形成一個半導(dǎo)體膜。在襯底是由石英制備的情況下，阻隔層602可以省去。
在阻隔層602上形成的具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的一個半導(dǎo)體膜603由主要包含硅的一種半導(dǎo)體材料制備。典型地，采用一個非晶態(tài)硅膜或一個非晶態(tài)硅鍺膜作為半導(dǎo)體膜603，并且采用等離子體CVD、低壓CVD或濺射方法形成具有厚度為10至100nm的半導(dǎo)體膜6031。為了得到良好質(zhì)量的晶體，需要將包含在具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜603中的例如氧、氮和碳的雜質(zhì)的濃度盡可能地減小，并且希望采用高純度材料氣體和被設(shè)計用于超高真空狀態(tài)的CVD設(shè)備。
之后，將一種具有加速晶化的催化功能的金屬元素添加到具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜603的表面。采用一種離心式涂覆機向半導(dǎo)體膜603的表面涂覆一種其中以重量計的含鎳量為1至10ppm的鎳醋酸鹽溶液，以形成一個含催化劑層604。在本例中，為了改善溶液的通用性，具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜603受到以下處理用一種含臭氧的水溶液形成一個非常薄的氧化膜；采用一種的氟酸和過氧化氫混合溶液腐蝕該氧化膜，以形成一個清潔的表面；并且，再次采用一種含臭氧的水溶液處理所得到的表面，以形成一個非常薄的氧化膜。由于例如硅的半導(dǎo)體表面是不易被水沾濕的，該表面可按如上所述在其上形成一個氧化膜而被均勻地涂覆鎳醋酸鹽溶液。
形成含催化劑層604的方法并不限制于上述，并且可采用濺射、蒸發(fā)沉淀、等離子體處理等來形成。
之后，以與實施例1相同的方式采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備，如圖16B所示的晶態(tài)半導(dǎo)體膜605可在13.3至1.33×104帕的壓力下通過脈沖光輻射而形成。
為了加強晶化比率(膜的整個體積中的晶體成分的比率)，并且糾正晶體晶粒中存在的缺陷，采用激光輻射晶態(tài)半導(dǎo)體膜605也是有效的。作為激光器，采用一種具有波長為400nm或更短、第二和第三諧波的YAG激光的分子激光器。在任何情況下，相對于晶態(tài)半導(dǎo)體膜605可進行激光處理，條件是采用具有大約10至1000Hz的重復(fù)頻率的脈沖激光，由一個具有交迭比率(overlapratio)為90至95％的光學(xué)系統(tǒng)將該激光聚光為100至400mJ/cm2。
在由此得到的晶態(tài)半導(dǎo)體膜605中，存在金屬元素(在此為鎳)。雖然金屬元素并不是均勻地分布在膜中，但平均而言它以超過1×1019/cm3的濃度存在。無需說明，即使在這種狀態(tài)，可以形成例如TFT的各種半導(dǎo)體器件件。較好地，通過吸取而去除金屬元素。
圖16B示出通過離子摻雜而向晶態(tài)半導(dǎo)體膜605添加一種稀有氣體元素、或一種稀有氣體元素和一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素以形成吸取點608的處理。在晶態(tài)半導(dǎo)體膜605的表面上，形成用于一個罩的具有厚度為100至200nm的氧化硅膜606，并且在設(shè)置開口607并且使晶態(tài)半導(dǎo)體膜605暴露的區(qū)添加一種稀有氣體元素、或一種稀有氣體元素和一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素。晶態(tài)半導(dǎo)體膜605中的稀有氣體元素的濃度設(shè)置為1×1019至1×1021/cm3。
上述摻雜是通過進行添加用氫稀釋至1至10％、最好是3至5％的磷(PH3)或乙硼烷(B2H6)而進行的，之后，添加一種稀有氣體元素。或者，添加用稀有氣體稀釋至1至10％、最好是3至5％的PH3或B2H6。然而，較好地，通過離子摻雜只添加一種稀有氣體元素，據(jù)此形成吸取點。
作為稀有氣體元素，采用選自氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)的一種或多種元素。典型地采用氬。本發(fā)明的特征在于，為了形成吸取點，這些惰性氣體用作離子源，并且通過離子摻雜或離子注入的方法注入到半導(dǎo)體膜中。這些惰性氣體的離子的注入具有兩種效果。一種效果是通過注入而形成懸浮鍵，以便為半導(dǎo)體膜提供應(yīng)變。另一種效果是在半導(dǎo)體膜的晶格之間注入離子，以便提供應(yīng)變。這些惰性氣體的離子的注入可以同時具有這兩種效果。然而，當采用一種具有大于硅的原子的半徑的元素時，例如氬(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)，顯著地表現(xiàn)出后一種效果。
當在氮氣中在450℃至800℃進行熱處理達1至24小時(例如，在550℃達14小時)時，金屬元素會被隔離在吸取點608。或者，以與實施例1相同的方式采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備，在13.3至1.33×104帕的減小的壓力下用脈沖光進行輻射。在本例中，為了有效地達到吸取，用脈沖光加熱的半導(dǎo)體膜的溫度被設(shè)置得不是通過舒緩晶格以消除應(yīng)變。
之后，當通過腐蝕而去除吸取點608時，得到具有減小的金屬元素的濃度的晶態(tài)半導(dǎo)體膜609，如圖16C所示。在如此得到的晶態(tài)半導(dǎo)體膜609中，聚集條形或針形的晶體，并且當用放大鏡觀察時，每一個晶體晶粒以一個特定的方向性而生長。特別地，在僅采用一種稀有氣體元素來形成吸取點的情況下，按其本身的狀態(tài)采用晶態(tài)半導(dǎo)體膜609，由此可形成如實施例2或3所示的一個TFT。
實施例5
參照圖17A至17D說明選擇性地形成一種用于加速一個半導(dǎo)體膜的晶化的元素的方法。在圖17A中，在采用玻璃襯底作為襯底601的情況下，形成阻隔層602。以與實施例1相同的方式形成具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜603。
在具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜603的上面形成具有厚度為100至200nm的一個氧化硅膜610。對制造氧化硅膜的方法沒有特別的限制。例如，將四乙基正硅酸鹽(TEOS)和O2混合，在40帕的反應(yīng)壓力、300℃至400℃的襯底溫度、和0.5至0.8W/cm2的高頻電功率密度的條件下進行放電，由此形成一個氧化硅膜。
接著，在氧化硅膜610中形成開口611，并且所得到的氧化硅膜610被涂覆其中以重量計的含鎳量為1至10ppm的鎳醋酸鹽溶液。因為這樣，形成一個晶體含金屬層612。晶體含金屬層612只在開口611的底部與半導(dǎo)體膜603接觸。
以與實施例1相同的方式采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備，如圖17B所示的晶態(tài)半導(dǎo)體膜605可在1至200帕的壓力下通過脈沖光輻射而形成。在本例中，在半導(dǎo)體膜的一個部分中形成硅化物，藉此與要成為晶體的金屬元素相接觸，并且利用硅化物作為核，在平行于襯底的表面的方向上進行晶化。在如此得到的晶態(tài)硅膜614中，聚集條形或針形晶體，并且當用放大鏡觀察時，每一個晶體晶粒以一個特定的方向性而生長。
然后，利用開口611，通過離子摻雜添加一種稀有氣體元素、或一種稀有氣體元素和一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素，由此形成吸取點615。當在氮氣中在450℃至800℃進行熱處理達1至24小時(例如，在550℃達14小時)時，金屬元素會被隔離在吸取點615?；蛘撸耘c實施例1相同的方式采用本發(fā)明的熱處理設(shè)備，在13.3至1.33×104帕的減小的壓力下用脈沖光進行輻射。在本例中，為了有效地達到吸取，用脈沖光加熱的半導(dǎo)體膜的溫度被設(shè)置得不是通過舒緩晶格以消除應(yīng)變。
之后，當通過腐蝕而去除吸取點時，得到具有減小的金屬元素的濃度的晶態(tài)半導(dǎo)體膜616，如圖17D所示。按其本身的狀態(tài)采用晶態(tài)半導(dǎo)體膜609，由此可形成如實施例2或3所示的一個TFT。
實施例6
在如實施例2所示的制造過程中，通過將一種稀有氣體元素添加到一個雜質(zhì)區(qū)以形成源/漏區(qū)，采用如實施例4和5所示的稀有氣體元素的吸取可具有類似的效果。更具體地，通過進行用于激活的熱處理以便降低雜質(zhì)區(qū)的阻值，保留在溝道形成區(qū)中的金屬元素的濃度可被減小。
實施例7采用本發(fā)明可形成各種半導(dǎo)體器件。作為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，有視頻攝像機；數(shù)字攝像機(頭戴式顯示器)；汽車導(dǎo)航系統(tǒng)；聲音重放器件(汽車音頻立體聲和音頻組合等)；筆記簿型個人計算機；游戲設(shè)備；便攜式信息終端(例如移動計算機，便攜式電話機，便攜式游戲機，或電子手冊)；和配備有記錄介質(zhì)的圖像重放器件。這些電子設(shè)備的具體的例子如圖18A至19C所示。
圖18A示出一個臺式個人計算機的監(jiān)視器，包括一個外殼3301、一個支撐架3302、和一個顯示部分3303。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作顯示部分3303。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分3303和其它集成電路來制造監(jiān)視器。
圖18B示出一個視頻攝像機，并且包括一個主體3311、一個顯示部分3312、一個聲音輸入部分3313、操作開關(guān)3314、一個電池3315、和一個圖像接收部分3316。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分3312和其它集成電路來制造視頻攝像機。
圖18C示出一個頭戴式顯示器件的一部分(右手側(cè))，并且包括一個主體3321、一個信號電纜3322、一個頭固定帶3323、一個顯示部分3324、一個光學(xué)系統(tǒng)3325和一個顯示器件3326。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分3326和其它集成電路來制造頭戴式顯示器件。
圖18D是一個配備有記錄介質(zhì)的圖像重放器件(具體地，一個DVD重放器件)，并且包括一個主體3331、一個記錄介質(zhì)(例如一個DVD等)3332，操作開關(guān)3333、一個顯示部分(a)3334、和一個顯示部分(b)3335。顯示部分(a)3334主要用于顯示圖像信息。顯示部分(b)3335主要用于顯示字符信息。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分(a)3334顯示部分(b)3335和其它集成電路來制造圖像重放器件。需要注意，配備有記錄個質(zhì)的圖像重放器件包括例如家庭游戲機在內(nèi)的器件。
圖18E示出一個護目鏡式顯示器件(頭戴式顯示器件)，并且包括一個主體3341、一個顯示部分3342、和一個臂部分3343。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分3342和其它集成電路來制造護目鏡式顯示器件。
圖18F膝式個人計算機，并且包括一個主體3351、一個外殼3352、一個顯示部分3353、和一個鍵盤3354。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分3353和其它集成電路來制造膝式個人計算機。
圖19A示出一個便攜式電話機，并且包括一個主體3401、一個聲音輸出部分3402、一個聲音輸入部分3403、一個顯示部分3404、操作開關(guān)3405、和一個天線3406。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分3404和其它集成電路來制造便攜式電話機。
圖19B示出一個聲音重放器件，具體地，一個汽車音頻立體聲裝置，并且包括一個主體3411、一個顯示部分3412、和操作開關(guān)3413和3414。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分3412和其它集成電路來制造聲音重放器件。而且，在此實施例中示出一個汽車安裝音頻立體聲裝置，但也可采用一個便攜型或一個家庭型聲音重放器件。
圖19C示出一個數(shù)字攝像機，并且包括一個主體3501、一個顯示部分(A)3502、一個目視部分3503、和一個操作開關(guān)3504、一個顯示部分(B)3505、一個電池3506。采用本發(fā)明，可通過形成顯示部分(A)3502和(B)3505和其它集成電路來制造數(shù)字攝像機。
如上所述，本發(fā)明的應(yīng)用范圍是極為廣泛的，并且可用于各種領(lǐng)域的電子器件。而且，可通過自由組合圖1至6所示的結(jié)構(gòu)的其中任何結(jié)構(gòu)而得到本實施例的電子器件。
如上所述，本發(fā)明的熱處理設(shè)備允許進行熱處理，其目的是為了在一個短的時間周期內(nèi)使一個非晶態(tài)半導(dǎo)體膜晶化，并且激活添加到半導(dǎo)體膜的雜志元素。
而且，通過將一個光源的每一次發(fā)光時間設(shè)置為0.1至60秒、最好是0.1至20秒而從光源多次地輻射光，并且設(shè)置半導(dǎo)體襯底的最高溫度的保持時間為0.5至5秒，即使采用具有低熱阻的玻璃襯底，也可增強熱處理的效果，并且可防止形成在半導(dǎo)體襯底上的具有低熱阻的一個層被損壞。
而且，通過在減小的壓力下進行熱處理，空氣中的氧的濃度得以減小，并且半導(dǎo)體膜的表面的氧化得以抑制，以加速雜質(zhì)的激活，由此可進行具有高重復(fù)性的熱處理。
在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，各種其它的修改對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是明顯的和容易實現(xiàn)的。因此，后附的權(quán)利要求書并不被限制于說明書的內(nèi)容，而以寬的方式構(gòu)造權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱處理設(shè)備，包括一個反應(yīng)管；一個氣體提供裝置，用于將氣體提供到所述反應(yīng)管中并且加熱或冷卻所述氣體；一個光源，用于對放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底進行加熱；和用于以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體是從氮、氦、氬、氪、和氙組成的組中選擇的至少其中之一。
4.一種熱處理設(shè)備，包括一個反應(yīng)管；一個氣體提供裝置，用于將氣體提供到所述反應(yīng)管中并且加熱或冷卻所述氣體；一個光源，用于對放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底進行加熱；和用于以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源的裝置，其中，所述光源設(shè)置在所述反應(yīng)管的外面，并且其中，當提供由所述氣體提供裝置加熱的氣體時，所述以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源以加熱所述襯底。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體是從氮、氦、氬、氪、和氙組成的組中選擇的至少其中之一。
7.一種熱處理設(shè)備，包括一個反應(yīng)管；一個氣體提供裝置，用于將氣體提供到所述反應(yīng)管中并且加熱或冷卻所述氣體；一個光源，用于對放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底進行加熱；和用于以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源的裝置，其中，所述光源設(shè)置在所述反應(yīng)管的外面，并且其中，當提供由所述氣體提供裝置加熱的氣體時，所述以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源以加熱所述襯底，之后，由所述氣體提供裝置提供冷卻至等于或低于室溫的一個溫度的氣體以冷卻所述襯底。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體是從氮、氦、氬、氪、和氙組成的組中選擇的至少其中之一。
10.一種熱處理設(shè)備，包括一個反應(yīng)管；一個氣體提供裝置，用于將氣體提供到所述反應(yīng)管中并且加熱或冷卻所述氣體；一個光源，用于對放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底進行加熱；一個第一裝置，用于以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述襯底進行加熱；和一個第二裝置，用于以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述襯底進行加熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體是從氮、氦、氬、氪、和氙組成的組中選擇的至少其中之一。
13.一種熱處理設(shè)備，包括一個反應(yīng)管；一個排出裝置，用于減小所述反應(yīng)管中的壓力；一個氣體提供裝置，用于將氣體提供到所述反應(yīng)管中并且加熱或冷卻所述氣體；一個光源，用于對放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底進行加熱；和用于以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體是從氮、氦、氬、氪、和氙組成的組中選擇的至少其中之一。
16.一種熱處理設(shè)備，包括一個反應(yīng)管；一個排出裝置，用于減小所述反應(yīng)管中的壓力；一個氣體提供裝置，用于將氣體提供到所述反應(yīng)管中并且加熱或冷卻所述氣體；一個光源，用于對放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底進行加熱；和用于以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源的裝置，其中，所述光源設(shè)置在所述反應(yīng)管的外面，并且其中，當在所述反應(yīng)管保持在一個減小的壓力的條件下提供由所述氣體提供裝置加熱的氣體時，所述以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源以加熱所述襯底。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體是從氮、氦、氬、氪、和氙組成的組中選擇的至少其中之一。
19.一種熱處理設(shè)備，包括一個反應(yīng)管；一個排出裝置，用于減小所述反應(yīng)管中的壓力；一個氣體提供裝置，用于將氣體提供到所述反應(yīng)管中并且加熱或冷卻所述氣體；一個光源，用于對放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底進行加熱；和用于以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源的裝置，其中，所述光源設(shè)置在所述反應(yīng)管的外面，并且其中，當在所述反應(yīng)管保持在一個減小的壓力的條件下提供由所述氣體提供裝置加熱的氣體時，所述以脈沖形式接通/關(guān)斷所述光源以加熱所述襯底，之后，由所述氣體提供裝置提供冷卻至等于或低于室溫的一個溫度的氣體以冷卻所述襯底。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體是從氮、氦、氬、氪、和氙組成的組中選擇的至少其中之一。
22.一種熱處理設(shè)備，包括一個反應(yīng)管；一個排出裝置，用于減小所述反應(yīng)管中的壓力；一個氣體提供裝置，用于將氣體提供到所述反應(yīng)管中并且加熱或冷卻所述氣體；一個光源，用于對放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底進行加熱；一個第一裝置，用于以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述襯底進行加熱；和一個第二裝置，用于以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述襯底進行加熱。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述氣體是從氮、氦、氬、氪、和氙組成的組中選擇的至少其中之一。
25.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將加熱的氣體提供到一個反應(yīng)管中；和以一種脈沖形式接通/關(guān)斷設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的一個光源以加熱放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
27.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟將加熱的氣體提供到一個反應(yīng)管中；以一種脈沖形式接通/關(guān)斷設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的一個光源以加熱放置在所述反應(yīng)管中的一個襯底；和將冷卻至等于或低于室溫的一個溫度的氣體提供到所述反應(yīng)管中以冷卻所述襯底。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
29.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將一個襯底放置在一個反應(yīng)管中；在一個第一階段中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個光源以對所述襯底進行加熱，所述光源設(shè)置在所述反應(yīng)管外面；和在一個第二階段中以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對放置在所述反應(yīng)管中的所述襯底進行加熱。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
31.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將一個襯底放置在一個反應(yīng)管中；將加熱的氣體提供到所述反應(yīng)管中；在一個第一階段中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個光源以對所述襯底進行加熱，所述光源設(shè)置在所述反應(yīng)管外面；和在一個第二階段中以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對放置在所述反應(yīng)管中的所述襯底進行加熱。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
33.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將一個襯底放置在一個反應(yīng)管中；將加熱的氣體提供到在減小的壓力下的所述反應(yīng)管中；以一種脈沖形式接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對放置在所述反應(yīng)管中的襯底進行加熱。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
35.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟將一個襯底放置在一個反應(yīng)管中；將加熱的氣體提供到在減小的壓力下的所述反應(yīng)管中；以一種脈沖形式接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對放置在所述反應(yīng)管中的襯底進行加熱；和將冷卻至等于或低于室溫的一個溫度的氣體提供到所述反應(yīng)管中以冷卻所述襯底。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
37.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將一個襯底放置在一個反應(yīng)管中；保持所述反應(yīng)管在減小的壓力下；在一個第一階段中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個光源以對所述襯底進行加熱，所述光源設(shè)置在所述反應(yīng)管外面；在一個第二階段中以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述襯底進行加熱。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
39.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將一個襯底放置在一個反應(yīng)管中；在保持所述反應(yīng)管在減小的壓力下時將加熱的氣體提供到所述反應(yīng)管中；在一個第一階段中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個光源以對所述襯底進行動熱，所述光源設(shè)置在所述反應(yīng)管外面；在一個第二階段中以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述襯底進行加熱。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
41.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將其中形成有一個一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)的一個半導(dǎo)體膜放置在一個反應(yīng)管中；將加熱的氣體提供到所述反應(yīng)管中；接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對放置在所述反應(yīng)管中的半導(dǎo)體膜進行加熱。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
43.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將其中形成有一個一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)的一個半導(dǎo)體膜放置在一個反應(yīng)管中；將加熱的氣體提供到所述反應(yīng)管中；以一種脈沖形式接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對放置在所述反應(yīng)管中的半導(dǎo)體膜進行加熱；和將冷卻至等于或低于室溫的一個溫度的氣體提供到所述反應(yīng)管中以冷卻所述半導(dǎo)體膜。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
45.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將其中形成有一個一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)的一個半導(dǎo)體膜放置在一個反應(yīng)管中；在一個第一階段中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對所述半導(dǎo)體膜進行加熱；和在一個第二階段中以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述半導(dǎo)體膜進行加熱。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
47.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將其中形成有一個一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)的一個半導(dǎo)體膜放置在一個反應(yīng)管中；將加熱的氣體提供到所述反應(yīng)管中；在一個第一階段中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對所述半導(dǎo)體膜進行加熱；和在一個第二階段中以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述半導(dǎo)體膜進行加熱。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
49.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將其中形成有一個一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)的一個半導(dǎo)體膜放置在一個反應(yīng)管中；將加熱的氣體提供到在減小的壓力下的所述反應(yīng)管中；以一種脈沖形式接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對放置在所述反應(yīng)管中的半導(dǎo)體膜進行加熱。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
51.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將其中形成有一個一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)的一個半導(dǎo)體膜放置在一個反應(yīng)管中；將加熱的氣體提供到在減小的壓力下的所述反應(yīng)管中；以一種脈沖形式接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對放置在所述反應(yīng)管中的半導(dǎo)體膜進行加熱；和將冷卻至等于或低于室溫的一個溫度的氣體提供到所述反應(yīng)管中以冷卻所述半導(dǎo)體膜。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
53.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將其中形成有一個一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)的一個半導(dǎo)體膜放置在一個反應(yīng)管中；保持所述反應(yīng)管在減小的壓力下；在一個第一階段中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對所述半導(dǎo)體膜進行加熱；和在一個第二階段中以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述半導(dǎo)體膜進行加熱。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
55.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括將其中形成有一個一種導(dǎo)電類型的雜質(zhì)區(qū)的一個半導(dǎo)體膜放置在一個反應(yīng)管中；保持所述反應(yīng)管在減小的壓力下；將加熱的氣體提供到所述反應(yīng)管中；在一個第一階段中以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷一個設(shè)置在所述反應(yīng)管外面的光源以對所述半導(dǎo)體膜進行加熱；和在一個第二階段中以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷所述光源以對所述半導(dǎo)體膜進行加熱。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述光源是從由鹵燈、金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、高壓鈉燈、和氙燈組成的組中選擇的至少其中之一。
57.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
58.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
59.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
60.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
61.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
62.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
63.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
64.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
65.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
66.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
67.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
68.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
69.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
70.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
71.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
72.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
73.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
74.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
75.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
76.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
77.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
78.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
79.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
80.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
81.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
82.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
83.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
84.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
85.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
86.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
87.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
88.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
89.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
90.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
91.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
92.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
93.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
94.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
95.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
96.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
97.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
98.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
99.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
100.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
101.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
102.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
103.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
104.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
105.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
106.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
107.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
108.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
109.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
110.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
111.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
112.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
113.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
114.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
115.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
116.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
117.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
118.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
119.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
120.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
121.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
122.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
123.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
124.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
125.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
126.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
127.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
128.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
129.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
130.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
131.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
132.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
133.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
134.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
135.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
136.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
137.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
138.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
139.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
140.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
141.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
142.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
143.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
144.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
145.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
146.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
147.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
148.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
149.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
150.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
151.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
152.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
153.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
154.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
155.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
156.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
157.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
158.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
159.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
160.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
161.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
162.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
163.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
164.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
165.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
166.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
167.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
168.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
169.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
170.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
171.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
172.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
173.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
174.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
175.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
176.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
177.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
178.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
179.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
180.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
181.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
182.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
183.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
184.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
185.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
186.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
187.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
188.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
189.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
190.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
191.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
192.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個視頻攝像機。
193.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個數(shù)字攝像機。
194.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個護目鏡式顯示器。
195.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
196.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個聲音重放器件。
197.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)體器件是一個個人計算機。
198.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個游戲設(shè)備。
199.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個便攜式信息終端。
200.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是一個圖像重放器件。
全文摘要
熱處理設(shè)備和制造半導(dǎo)體器件的方法。本發(fā)明的熱處理設(shè)備包括一個反應(yīng)管、一個用于減小該反應(yīng)管中的壓力的排出單元、一個用于對放置在該反應(yīng)管中的受處理襯底進行加熱/冷卻而導(dǎo)入氣體的單元、一個用于對放置在該反應(yīng)管中的受處理襯底進行加熱的光源、和一個以脈沖形式接通/關(guān)斷該光源的單元。而且,通過一個光源進行對受處理襯底的加熱是通過一個第一單元和一個第二單元進行的,該第一單元用于以一種一秒或更短的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷該光源以對該受處理襯底進行加熱,該第二單元用于以一種一秒或更長的循環(huán)的脈沖形式來接通/關(guān)斷該光源以對該受處理襯底進行加熱。
文檔編號H01L21/00GK1362731SQ0114518
公開日2002年8月7日 申請日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月28日
發(fā)明者山崎舜平 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所