(57)【要約】【課題】不純物を含む半導体層の均一な熱処理を可能とする熱処理装置及びこの熱処理装置を用いた半導体装置の製造方法を提供すること。【解決手段】放電ランプユニットと、シャワーヘッドを有するガス噴射ユニットと、被処理物を保持する処理台とを備え、前記シャワーヘッドの少なくとも一部分が前記放電ランプユニットから放射される光を透過するように構成され、前記シャワーヘッドから噴出した高温ガスを、前記被処理物の表面に吹き付けるとともに、それに同期して前記放電ランプユニットから光を照射し、前記半導体膜を熱処理することを特徴とする。【選択図】      図１
2008186960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ランプユニットと、シャワーヘッドを有するガス噴射ユニットと、被処理物を保持する処理台とを備え、前記シャワーヘッドの少なくとも一部分が前記放電ランプユニットから放射される光を透過することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記シャワーヘッドの前記放電ランプユニットから放射される光を透過する部分が、石英で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記ガス噴射ユニットから噴出するガスの噴出速度がスパイク状のプロファイルで変化することを特徴とする請求項１または２に記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記放電ランプユニットの発光と前記ガス噴射ユニットのガス噴出を同期して作動させる同期手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記同期手段は、前記処理台上の前記被処理物の近傍の位置に設けられた温度センサーと、この温度センサーにより検知された前記噴出ガスの温度信号を受けて、前記放電ランプユニットを作動させる手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記同期手段は、前記処理台上の前記被処理物の近傍の位置に設けられた圧力センサーと、この圧力センサーにより検知された前記噴出ガスの圧力信号を受けて、前記放電ランプユニットを作動させる手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記被処理物が透光性基板上に半導体膜を形成してなり、前記高温ガスの温度が、前記透光性基板の歪点温度よりも高く、かつ前記放電ランプユニットからの光照射により前記半導体膜が加熱される最高温度よりも低いことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記放電ランプユニットは、フラッシュランプであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記高温ガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１０】
前記高温ガスの温度は、６００℃〜１４００℃であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１１】
基板上に半導体膜を形成する工程、
前記半導体膜を含む前記基板上にゲート絶縁膜を形成する工程、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程、
前記ゲート電極をマスクとして前記半導体膜に不純物を注入する工程、及び
前記不純物注入領域に、請求項１に記載の熱処理装置を用い、前記ガス噴射ユニットから噴出した高温ガスを前記被処理物の表面に吹き付けた状態で前記放電ランプユニットから光を照射して前記半導体膜に熱処理を施し、前記半導体膜中の不純物を活性化する工程を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記放電ランプユニットから光を照射するタイミングは、前記高温ガスを前記被処理体の表面に吹き付けたのち被処理体近傍の温度の上昇を検知したときである請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記放電ランプユニットから光を照射するタイミングは、前記高温ガスを前記被処理体の表面に吹き付けたのち被処理体近傍の圧力の増加を検知したときである請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等におけるガラス基板上に形成した半導体装置の製造に用いて好的な熱処理装置、及びこの熱処理装置を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の表示装置として、マトリクス状に配置された多数の画素を、画素毎に駆動するために、各画素に薄膜半導体装置である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を設けたアクティブマトリクス型の表示装置が知られている。かかる用途に用いられるＴＦＴの製造プロセスは、以下の通りである。
【０００３】
まず、ガラス基板上に所定のパターンの能動層として機能する半導体層を形成する。次いで、この半導体層上に、ゲート絶縁膜及びパターニングしたゲート電極を順次形成し、このゲート電極をマスクとして、半導体層に対し不純物イオンを注入し、ソース領域、ドレイン領域を形成する。
【０００４】
不純物イオンの注入後、層間絶縁膜を形成し、ファーネス炉アニールにより、ソース領域、ドレイン領域の不純物の活性化を行う。次に、層間絶縁膜を貫通して半導体層に達するコンタクトホールを形成し、このコンタクトホール内及び層間絶縁膜上に、ソース領域及びドレイン領域に接続するソース電極及びドレイン電極を形成して、ＴＦＴが完成する。
【０００５】
以上のような方法で製造される液晶表示装置のＴＦＴでは、素子の微細化が進んでいる。素子を微細化すると、電流が流れる各部の断面積が小さくなり、結果として抵抗の上昇をもたらす。そのため、特にソースおよびドレイン領域は活性化の状態によって抵抗率に差が生じるため、効率のよい活性化のための熱処理を行うことが求められている。
【０００６】
しかし、上述したようなファーネス炉アニールでは、ガラス基板の歪点が６７０℃程度であるため、活性化のための加熱温度に限りがあり、そのためソースおよびドレイン領域の抵抗率が十分に下がらないという問題が生じている。
【０００７】
上記点に対処して活性化率を向上するひとつの方法として本発明者は、フラッシュランプを光源に用いて、このランプ光を被照射物に瞬時に照射し、光を吸収する半導体層を局所的に１０００℃以上の高温まで昇温する方法を開発している。
【０００８】
この方法によると、光を吸収する半導体層を約１４００℃に加熱することができるので、短時間で効果的にポリシリコン層に含まれる不純物の活性化を行うことができている。この工程では、半導体層がほとんど入射光を吸収し、ガラス基板は光を吸収しないため、加熱されず、歪みを生ずる６００℃には到達しないことがわかった。
【０００９】
しかし、ガラス基板だけでなく、半導体層に隣接するＳｉＯ２からなる下地絶縁膜及びゲート絶縁膜も光を吸収しないため加熱されず、その結果、半導体層と絶縁膜との間の温度勾配が大きくなって、半導体層の周辺部から絶縁膜への熱の移動により、半導体層の周辺部の温度が中心部よりも低くなり、均一な熱処理ができないという問題が生ずる。
【００１０】
この問題を解決するため、ゲート電極を覆う層間絶縁膜上に光吸収層を設け、光照射による半導体層の加熱を均一に行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
しかし、この方法によると、半導体装置の機能上不要な光吸収層を形成する成膜工程が余分に必要となり、製造コストの増加を招いてしまう。
【特許文献１】特開２０００−１３８１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、以上のような事情の下になされたもので、不純物を含む半導体層の均一な熱処理を可能とする熱処理装置及びこの熱処理装置を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、放電ランプユニットと、シャワーヘッドを有するガス噴射ユニットと、被処理物を保持する処理台とを備え、前記シャワーヘッドの少なくとも一部分が前記放電ランプユニットから放射される光を透過し、前記ガス噴射ユニットから噴出した高温ガスを前記被処理物の表面に吹き付けるとともに、それに同期して前記放電ランプユニットから光を照射し、前記被処理物を熱処理することを特徴とする熱処理装置を提供する。
【００１４】
このような熱処理装置において、前記シャワーヘッドの前記放電ランプユニットから放射される光を透過する部分を石英で形成することができる。
【００１５】
このような熱処理装置において、前記ガス噴射ユニットから噴出するガスの噴出し速度をスパイク状のプロファイルで変化させることができる。
【００１６】
このような熱処理装置において、前記高温ガスの温度を、前記透光性基板の歪点温度よりも高く、かつ前記放電ランプユニットからの光照射により前記半導体膜が加熱される最高温度よりも低くすることができる。
【００１７】
このような熱処理装置において、放電ランプユニットとして、フラッシュランプを用いることができる。
【００１８】
同期手段は、処理台上の被処理物の近傍の位置に設けられた温度または圧力を検出するセンサーと、このセンサーにより検知された前記噴出ガスの信号を受けて、放電ランプユニットを作動させる手段を備えるものとすることができる。
【００１９】
高温ガスとしては、不活性ガスを用いることができる。また、高温ガスの温度は、６００℃〜１４００℃であることが望ましい。
【００２０】
本発明の第２の態様は、基板上に半導体膜を形成する工程、前記半導体膜を含む前記基板上にゲート絶縁膜を形成する工程、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程、前記ゲート電極をマスクとして前記半導体膜に不純物を注入する工程、及び前記不純物注入領域に、上述した本発明の第１の態様に係る熱処理装置を用い、前記ガス噴射ユニットから噴出した高温ガスを前記被処理物の表面に吹き付けるとともに、それに同期して前記放電ランプユニットから光を照射して前記半導体膜に熱処理を施し、前記半導体膜中の不純物を活性化する工程を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【００２１】
このような半導体装置の製造方法において、放電ランプユニットから光を照射するタイミングは、高温ガスを前記被処理体の表面に吹き付けたのち被処理体近傍の温度の上昇を検知したときとすることができる。或いは、放電ランプユニットから光を照射するタイミングは、高温ガスを被処理体の表面に吹き付けたのち被処理体近傍の圧力の増加を検知したときとすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、放電ランプユニットとガス噴射ユニットとを併用することにより、不純物を含む半導体膜の均一な加熱が可能な熱処理装置が提供される。また、このような熱処理装置を用いることにより、半導体膜中の不純物の効率のよい活性化が可能であり、微細な半導体装置の製造が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について説明する。  
本発明の一実施形態に係る熱処理装置は、素子パターンを構成する半導体層の周辺部と中心部の加熱温度差が主に周囲への熱伝導に起因するものであることを考慮し、放電ランプにより発した光による局部的な加熱と、ガス噴射ユニットから噴出した高温ガスによる被処理物の表面全体の短時間の加熱とを併用する装置であることを特徴とする。
【００２４】
このような熱処理装置によると、放電ランプにより発した光により、ガラス基板の温度を上昇させることなく半導体層を活性化のために十分な高温に加熱することが可能であり、またガス噴射ユニットから噴出した短時間の高温ガスによる加熱により、半導体層に隣接する部分をも加熱して半導体層の中心部と周辺部の温度差を縮小し、半導体層の均一な加熱を可能とするものである。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る熱処理装置の概略を示す図である。図１において、気密容器１内には、被処理体２を予め定められた位置に位置合わせして保持する処理台３が配置されている。気密容器１の上方には、複数のフラッシュランプ４とリフレクタ５とからなるランプユニット６が配置されている。また、フラッシュランプ４と被処理体２との間には、被処理体２を加熱するための高温のガスを噴射するガス噴射ユニットのシャワーヘッド７が、その噴射口を下に向けて配置されている。シャワーヘッド７は、ガス噴射機構８と導管９により接続されており、これらによりガス噴射ユニット１０が構成されている。
【００２６】
シャワーヘッド７から噴出した高温ガスで被処理体２を均一に効率よく加熱するには、シャワーヘッド７をほぼ被処理体２の全面と対向するように近接配置し、シャワーヘッド７にほぼ偏りなく多数のガス噴出口を設けることが望ましい。一方、フラッシュランプ４の光で被処理体２を均一に効率よく加熱するには、フラッシュランプ４の光を遮ることなく被処理体２に均一照射することが望ましい。これらの条件を満たすには、シャワーヘッド７がフラッシュランプ４の光を透過する材質で構成されていることが必要である。
【００２７】
処理台３の被処理体２の周縁近傍には、シャワーヘッド７からのガス噴射による温度上昇または圧力増加を検知するためのセンサー１１が設けられている。このセンサ１１の出力回路には、上記ガス噴射による温度上昇または圧力増加を検知したタイミングで、フラッシュランプ４を点灯駆動するための駆動信号を送出するランプ駆動回路１２が接続されている。
【００２８】
このランプ駆動回路１２の出力回路には、上記駆動信号を受信したとき信号に同期して点灯するフラッシュランプ４が接続されている。このようにして活性化処理工程に好適な熱処理装置１３が構成されている。
【００２９】
次に熱処理装置１３により熱処理方法例えばソース・ドレイン領域の活性化工程に適用した実施形態を説明する。
【００３０】
気密容器１内には、TFTの製造工程で半導体薄膜のソース・ドレイン領域に不純物が注入された後の被処理基板２が位置合わせされて支持台３の予め定められた位置に搬入される。気密容器１内は、大気圧でよく、処理ガスが漏れない程度の気密であればよく、処理ガスの排気口（図示せず）備えている。その後、シャワーヘッド７から高温に加熱されたガスを噴射して被処理基板２の温度を例えば８００℃まで急速に加熱する。
【００３１】
その後、センサー１１が予め定められた温度例えば８００℃を検出したとき、センサー１１は温度の検知信号をランプ駆動回路１２に送信する。このランプ駆動回路１２は、検知信号を受信したときフラッシュランプ４を点灯駆動するための駆動電力を送出し、フラッシュランプ４を点灯させる。このようにして活性化工程を終了する。  この工程を１周期として複数回実行してもよい。次に活性化工程を終了した被処理体２は、気密容器１外に搬出される。
【００３２】
図２は、図１に示す被処理体２を説明するための半導体装置の断面図である。図２において、基板例えば２ｍ角の方形状ガラス基板２１上には、この基板２１からの不純物の浸透を防止するための例えばＳｉＯ２からなる下地絶縁膜２２がプラズマCVD法により成膜されている。この下地絶縁膜２２上には、非単結晶半導体薄膜例えばアモルファスシリコン膜がプラズマCVD法により成膜されている。このアモルファスシリコン膜は、結晶化するためのエネルギー光により照射されて多結晶化された後、予め定められたTFTを形成する位置のパターンをマスクとして島状に残してプラズマエッチングされて、島状多結晶半導体薄膜２３に加工されている。
【００３３】
この島状多結晶半導体薄膜２３および露出した下地絶縁膜２２上には、例えばＳｉＯ２からなるゲート絶縁膜２４がプラズマCVD法により形成されている。このゲート絶縁膜２４上にはゲート電極を形成するための導電体例えば金属薄膜がスパッタ法により成膜され、予め定められたTFTを形成する位置のパターンをマスクとして島状に残してプラズマエッチングされて、ゲート電極２５が形成されている。島状多結晶半導体薄膜２３にソースおよびドレイン領域を形成するための不純物注入はゲート電極２５をマスクとして行う。この不純物を活性化するために、図１に示す熱処理装置による熱処理を行う。更に島状多結晶半導体薄膜２３およびゲート電極２５を覆うように全面にＳｉＯ２からなる層間絶縁膜２６を形成する。この層間絶縁膜２６にコンタクトホール形成した後、導電体例えば金属の配線を形成する。ここでは、図１に示す熱処理装置による熱処理を層間絶縁膜２６の形成前に行ったが、層間絶縁膜２６の形成とコンタクトホール形成との間に熱処理を行ってもよい。
【００３４】
ランプユニット６を構成する複数のフラッシュランプ４としては、例えば棒状のキセノンフラッシュランプを用いることができる。キセノンフラッシュランプは、その内部にキセノンガスが封入され、その両端にコンデンサーに接続された陽極及び陰極が配置され、更にトリガー電極がガラス管外壁近傍に配置された石英ガラス管であり、トリガー電極に高電圧が加えられ、ガラス管内のキセノンガスの一部が電離して陽極と陰極間の絶縁が破壊されることで駆動電源回路のコンデンサーに蓄えられた電荷が電流として陽極と陰極間に流れガラス管内のキセノンガスを励振することにより、光が放出される。
【００３５】
フラッシュランプ光の発光波長域は、紫外域から赤外域におよび、発光時間は０．１ｍｓ〜１００ｍｓである。
【００３６】
このキセノンフラッシュランプ４の点灯は、シャワーヘッド７から高温ガスを噴射して被処理基板２を加熱し、センサー１１がガス噴射による温度上昇または圧力増加を検知したタイミングで所定の駆動信号を発し、その駆動信号に同期してフラッシュランプ４を点灯駆動する。この結果、被処理基板２を瞬時に照射することで、短時間での効率的なアニール処理を行い、不純物イオンの活性化を行うことができる。なお、キセノンフラッシュランプとしては、紫外から可視光領域の発光強度が高いものが好適である。
【００３７】
リフレクタ５は、フラッシュランプ４から上方に放射された光を被処理体２の方向に反射させるために設けられている。
【００３８】
このようなランプユニット６により図２に示す被処理体２に光を照射すると、光を吸収する島状多結晶半導体薄膜２３を約１４００℃に加熱することができる。その結果、短時間で効果的に島状多結晶半導体薄膜２３に含まれる不純物の活性化を行うことができる。この場合、ガラス基板２１は光を吸収しないため、加熱されず、歪みを生ずる６００℃には到達しない。
【００３９】
しかし、上述したように、ガラス基板２１だけでなく、島状多結晶半導体薄膜２３近傍のＳｉＯ２からなる下地絶縁膜２２及びゲート絶縁膜２４も光を吸収しないため加熱されず、その結果、下地絶縁膜２２及びゲート絶縁膜２４と島状多結晶半導体薄膜２３との間の温度勾配が大きくなって、島状多結晶半導体薄膜２３の周辺部から下地絶縁膜２２及びゲート絶縁膜２４への熱の移動により、島状多結晶半導体薄膜２３の周辺部の温度が中心部よりも低くなり、均一な熱処理ができないという問題が生ずる。
【００４０】
本実施形態では、ガス噴射ユニット１０を設けて高温ガスを噴射することにより、島状多結晶半導体薄膜２３と共に島状多結晶半導体薄膜２３近傍の下地絶縁膜２２及びゲート絶縁膜２４絶縁膜も加熱できるため、温度勾配の発生を抑制し、このような問題を解決した。即ち、ガス噴射ユニット１０は、高温のガスを極めて短時間、噴射し、被処理体２に吹き付けることにより、島状多結晶半導体薄膜２３と下地絶縁膜２２及びゲート絶縁膜２４を加熱し、島状多結晶半導体薄膜２３の周辺部から下地絶縁膜２２及びゲート絶縁膜２４への熱の移動を防止し、島状多結晶半導体薄膜２３の均一な加熱を可能とする。
【００４１】
ガスの種類は、不活性ガス、例えば窒素、アルゴンが好ましい。
【００４２】
島状多結晶半導体薄膜２３の加熱のピーク温度はフラッシュランプ光の照射による加熱条件によって決まり、ガス加熱は補助加熱の役割を果たす。高温ガスによる補助加熱のピーク温度は、ガラスの変形を生じない範囲でできる限り高いことが望ましい。すなわち、ガス温度及び噴射時間は、ガラス基板２１の変形を防止するため、ガラス基板のピーク温度がガラス基板の歪点を大きくは超えないように設定することが望ましい。従って、高温ガスの噴出速度はスパイク状のプロファイルで変化させ、高温ガスから被処理体２への伝熱効率を考慮してガス温度を設定する必要がある。ガスの噴射時間は０．１秒近傍で、ガスの温度はガラス基板の材質などによって適切な温度は異なるが、ガラス基板の歪点以上の温度で、例えば６００〜１４００℃であることが好ましい。  
なお、高温ガスから被処理体２への熱の伝達による加熱では、フラッシュランプ光の照射による加熱ほど急激な温度上昇を生じないため、ガス噴射ユニット１０による高温ガス加熱による被処理体２の加熱のみでは、島状多結晶半導体薄膜２３に含まれる不純物の活性化を短時間で完了させることができず、そのような加熱のみによって島状多結晶半導体薄膜２３を融点付近、すなわち１４００℃付近まで加熱しようとすると、ガラス基板２１の温度が歪点を超えてしまい、ガラス基板２１に変形が生じるなどするため好ましくない。
【００４３】
そのため、ガラス基板２１に変形を生じることなく、島状多結晶半導体薄膜２３の温度を均一に１４００℃に加熱するには、ランプユニット６による光加熱と、ガス噴射ユニット１０による高温ガス加熱とを併用することが必要である。
【００４４】
図１に示すガス噴射ユニット１０を構成するガス噴射機構８としては、様々な機構に基づくものを使用することができる。例えば、高速に駆動するピストンを用いたもの、ガス圧縮装置とガス放出弁とを組合せたもの、エアーガンに類似の機構等を用いることができる。
【００４５】
本実施形態に係る熱処理装置は、ランプユニット６による光加熱と、ガス噴射ユニット１０によるガス噴射加熱とを併用するものであるので、両者を同期して動作させることが必要である。この場合、ランプユニット６のフラッシュランプ４の発光時間は１〜２ミリ秒と、ガス噴射による加熱時間に比べ短いため、図１に示すように、ガス噴射により処理基板２を予め定められた温度に温度上昇させた後、被処理体２の近傍に設置されたセンサー１１によりガス噴射による温度上昇または圧力増加を検知し、この信号を同期手段１２に送り、同期手段１２からフラッシュランプ４に駆動信号を送ることにより、ガス噴射による加熱と同期してランプユニット６による光加熱を行うことができる。
【００４６】
次に、以上説明した熱処理装置を用いて多結晶半導体薄膜２３に含まれる不純物の活性化を行った、液晶表示装置を駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法について説明する。図３は、この薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００４７】
まず、被処理基板３１を用意する。この実施形態では、被処理基板３１としてガラス基板３２上にＳｉＯ２からなる下地絶縁層３３が形成された基板を用いている。このガラス基板３１上（下地絶縁層３３上）の略全面に層厚が例えば５０ｎｍとなるようにアモルファスシリコン層３４を形成する。その後、温度５００℃の雰囲気中でアニール処理を施し、このアモルファスシリコン層３４中の水素を離脱させる（図３（ａ））。
【００４８】
次いで、例えばＥＬＡ（Excimer Laser Anneal）法により、このアモルファスシリコン層３４を結晶化して、ポリシリコン層３５とする（図３（ｂ））。
【００４９】
次に、ＰＥＰ（Photo Engraving Process、いわゆるフォトリソグラフィー）によりポリシリコン層３５上に所定の形状のレジストマスクを形成し、このレジストマスクをマスクとして、ＣＤＥ（Chemical Dry Etching）法によりポリシリコン層３５にエッチングを施すことによって、ポリシリコン層３５を島形状に加工する（図３（ｃ））。
【００５０】
その後、ＰＥ−ＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）法を用いて、島形状に加工されたポリシリコン層（島状多結晶半導体薄膜）３５及び下地絶縁層３３を覆うように、ＳｉＯ２からなるゲート絶縁膜３６を形成する（図３（ｄ））。
【００５１】
次に、ゲート絶縁膜３６上の略全面に金属層、例えばモリブデンタングステン層３７形成する（図４（ａ））。そして、モリブデンタングステン層３７上にＰＥＰにより所定の形状のレジストマスクを形成した後、このレジストマスクをマスクとして反応性イオンエッチング法により、モリブデンタングステン層の不要部分を除去し、ゲート電極３８を形成する（図４（ｂ））。
【００５２】
次に、ゲート電極層３８をマスクとして、ポリシリコン層３５に不純物領域、例えばソース領域及びドレイン領域形成のために不純物イオン（リンもしくはボロン等）を注入する（図４（ｃ））。
【００５３】
その後、図１に示す熱処理装置を用いて、図４（ｄ）に示す構造を、ランプユニット６による光加熱と、ガス噴射ユニット１０によるガス噴射加熱とを同期して動作させることにより熱処理し、ポリシリコン層３５に含まれる不純物を活性化し、ソース領域及びドレイン領域を形成する。
【００５４】
即ち、ガス噴射ユニット１０により窒素ガスをシャワーヘッド７から下方に噴射し、図４（ｄ）に示す構造を加熱するとともに、その加熱温度または噴射圧をセンサー１１により検知し、その信号を受けた同期手段１２がフラッシュランプ４を駆動することにより、図４（ｄ）に示す構造に光を照射する。このとき、ガス噴射による加熱時間はフラッシュランプ４による光の照射時間よりも長く、そのため、ガス噴射による加熱時間内にフラッシュランプ４による光の照射は完了する。
【００５５】
次いで、全面にＳｉＯ２からなる層間絶縁膜３９を形成する（図４（ｄ））。
【００５６】
その後は、通常の薄膜トランジスタの製造工程に従って、ソース領域の一部及びドレイン領域の一部を露出させるように、コンタクトホールを形成し、次いで、コンタクトホールを埋めるように金属の配線層を形成しパターニングすることにより、ソース電極及びドレイン電極を形成して、ＴＦＴが完成する。
【００５７】
以上のようにして製造された液晶表示装置駆動用ＴＦＴでは、ランプユニット６による光加熱と、ガス噴射ユニット１０によるガス噴射加熱とを併用して熱処理を行っているため、ポリシリコン層３５の加熱を均一に行うことができ、ポリシリコン層３５中の不純物を効率よく活性化することが可能である。
【００５８】
また、従来の方法のように、光吸収層を設ける必要がないため、工程数の削減及びプロセスの効率化を図ることができる。
【００５９】
なお、以上の実施形態では、ランプユニット６の光源としてフラッシュランプを用いたが、フラッシュランプによる光の照射の代わりにＣＷ−ＹＡＧレーザー光を照射、例えば走査してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱処理装置を示す図である。
【図２】図１に示す熱処理装置により熱処理される被処理体を示す断面図である。
【図３】図１に示す熱処理装置を用いた半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】図１に示す熱処理装置を用いた半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・熱処理装置、２・・・被処理体、３・・・処理台、４・・・フラッシュランプ、５・・・リフレクタ、６・・・ランプユニット、７・・・シャワーヘッド、８・・・ガス噴射機構、９・・・導管、１０・・・ガス噴射ユニット、１１・・・センサー、１２・・・同期手段、２１，３２・・・ガラス基板、２２，３３・・・下地絶縁膜、２３・・・島状多結晶半導体薄膜、２４，３６・・・ゲート絶縁膜、２５，３８・・・ゲート電極、２６，３９・・・層間絶縁層、３５・・・ポリシリコン層
【図１】
2008186960.tif 000003
【図２】
2008186960.tif 000004
【図３】
2008186960.tif 000005
【図４】
2008186960.tif 000006