JP2003051462A - Method and apparatus for forming electrode of β-FeSi2 element - Google Patents
Method and apparatus for forming electrode of β-FeSi2 elementInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 断線が生じることのない高信頼性のβ−Fe
Si2 素子の電極形成方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 大気または不活性ガス雰囲気において、
前記β−FeSi2材料表面部分の全部または一部分を
加熱することによって前記β−FeSi2 材料をα−F
e2 Si5 金属相に相転移させ、その後、この相転移さ
せた部分を冷し、室温に戻して導電性の良い電極にする
際に、ステージに載せた試料表面の一点に加熱源を当て
てα−Fe2 Si5 相化し、次に加熱する場所は接続し
た隣り合う場所にしないで、熱が波及しないほど離れた
位置Bの一点へ加熱源を移動させて加熱し、その間に先
に加熱した点Aの冷却により、既に冷却している点Aに
接して次いで加熱源を当てることによって加熱/金属化
を行い、この加熱冷却の操作を繰り返しながら金属化部
分の連結によって所望の電極パターンを形成する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] Highly reliable β-Fe without disconnection
Provided are a method and an apparatus for forming an electrode of a Si 2 element. SOLUTION: In air or inert gas atmosphere,
The β-FeSi 2 material is heated to α-F by heating all or a part of the surface portion of the β-FeSi 2 material.
e 2 Si 5 The phase is changed to the metal phase, and then the phase-changed part is cooled and returned to room temperature to form a highly conductive electrode. A heating source is applied to one point on the surface of the sample placed on the stage. Α-Fe 2 Si 5 phase, and the next heating place should not be a connected adjacent place, but the heating source is moved to one point of position B so far away as heat does not spread and heated, and during that time, By heating the heated point A, heating / metallization is performed by touching the already cooled point A and then applying a heating source, and by repeating this heating / cooling operation, the desired electrode pattern is formed by connecting the metallized portions. To form
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロニクス
分野で脚光を浴びているβ−FeSi2 薄膜半導体素子
デバイスの作製方法に係り、薄膜基板上へ電流を出入流
させる電極を形成するためのβ−FeSi2 素子の電極
形成方法及びその装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a β-FeSi 2 thin film semiconductor element device, which is in the spotlight in the field of electronics, and relates to a β-for forming an electrode for allowing current to flow in and out of a thin film substrate. The present invention relates to an electrode forming method of a FeSi 2 element and an apparatus thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般の半導体デバイスは、シリコン(S
i)基板やその他の平面基板材の上に機能性の材料薄膜
を形成し、その上に発光・受光・メモリ・IC回路デバ
イスなどの微細な電極配線を施して構成する。この配線
を行うには、金属導電体薄膜をめっき法・蒸着法・スパ
ッタ法・イオンレーティング法を用いて素子表面に堆積
させる必要があり、その後、ホトリソグラフィー技術を
用いて、金属薄膜を微細なパターンに加工して素子が形
成されてきた。2. Description of the Related Art A general semiconductor device is a silicon (S
i) A functional material thin film is formed on a substrate or other flat substrate material, and fine electrode wiring for light emission, light reception, memory, IC circuit devices, etc. is formed on the thin film. In order to perform this wiring, it is necessary to deposit a metal conductor thin film on the device surface by plating, vapor deposition, sputtering, or ion rating, and then use photolithography technology to make the metal thin film fine. Elements have been processed into patterns.
【0003】一方で最近、β−FeSi2 薄膜半導体素
子(デバイス)に電極配線を行う場合には、レーザ光を
絞って半導体薄膜の一点を加熱すると加熱した部分が金
属相に変換する性質を利用して、非接触で、金属薄膜を
堆積する必要のない電極形成法が提案されている。On the other hand, recently, when electrode wiring is performed on a β-FeSi 2 thin film semiconductor element (device), when the laser beam is focused and one point of the semiconductor thin film is heated, the heated portion is converted into a metal phase. Then, an electrode forming method has been proposed which is non-contact and does not require deposition of a metal thin film.
【0004】この電極形成方法は、従来のように真空中
で金属膜形成を行い、高価なホトリソグラフ(パターン
マスク作製−レジスト塗布−露光−エッチング)工程な
ど、多くの時間と費用をかけて工程検査を行っていた製
作コストの高い方法に較べれば、好ましい方法であっ
た。In this electrode forming method, a metal film is formed in a vacuum as in the conventional method, and an expensive photolithographic (pattern mask preparation-resist coating-exposure-etching) process and the like take a lot of time and cost. It was a preferable method compared to the method with high manufacturing cost that was inspected.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来技
術は、レーザビームの焦点で半導体薄膜を加熱して、そ
の点が金属化したならばそのまま加熱点を少しずつずら
して連続的に照射し、金属化部分をつないでいくもの
(連続掃引)であるが、この連続掃引を行う場合、一旦
金属化した部分が冷えるまでの間に、多少の時間だが高
温にさらすことになる。As described above, according to the prior art, the semiconductor thin film is heated at the focus of the laser beam, and if the point is metallized, the heating point is gradually shifted and continuously irradiated. However, although the metallized portion is connected (continuous sweep), when this continuous sweep is performed, the metallized portion is exposed to high temperature for some time before it cools.
【0006】ところがα−Fe2 Si5 相は650〜9
00℃近傍に放置すると、再びβ−FeSi2 相の半導
体層に戻ってしまい、電極としての伝導性が失われ、結
果として電極が断線することになる。つまり、レーザ加
熱の連続掃引で電極パターンを形成すると、断線が生じ
てしまうことがあった。However, the α-Fe 2 Si 5 phase has 650 to 9
When left in the vicinity of 00 ° C., it returns to the β-FeSi 2 phase semiconductor layer again, the conductivity as an electrode is lost, and as a result, the electrode is broken. That is, when the electrode pattern is formed by continuous sweeping with laser heating, disconnection may occur.
【0007】また、曲線が入り組んだ複雑な形状のパタ
ーンを作る場合には、連続照射で掃引するよりも、レー
ザ加熱部分を一点一点スポットでつなげる必要がある。
その場合に、一度金属化したスポットに隣接して次のポ
イントを加熱すると、その重なった部分が高温度に保持
されて再び半導体化してしまう。これも前記と同様に断
線箇所を生む原因である。Further, when a pattern having a complicated shape with intricate curves is formed, it is necessary to connect the laser-heated portions point by point, rather than sweeping by continuous irradiation.
In that case, if the next point is heated adjacent to the metallized spot, the overlapped portion is kept at a high temperature and becomes a semiconductor again. This is also a cause of a wire breakage as in the above case.
【0008】本発明は、上記状況に鑑みて、断線が生じ
ることのない高信頼性のβ−FeSi2 素子の電極形成
方法及びその装置を提供することを目的とする。In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a highly reliable method for forming an electrode of a β-FeSi 2 element and a device therefor, which will not cause disconnection.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、
〔1〕半導体のβ−FeSi2 素子の電極形成方法であ
って、大気または不活性ガス雰囲気において、前記β−
FeSi2 材料表面部分の全部または一部分を、加熱す
ることによって前記β−FeSi2 材料をα−Fe2 S
i5 金属相に相転移させ、その後、該相転移させた部分
を冷し、室温に戻して導電性の良い電極にする際に、ス
テージに載せた試料表面の一点に加熱源を当ててα−F
e2 Si 5 相化し、次に加熱する場所は、接続した隣り
合う場所にしないで、熱が波及しないほど離れた位置の
一点へ加熱源を移動させて加熱し、その間に先に加熱し
た点の冷却により、既に冷却している点に接して次いで
加熱源を当てることによって加熱/金属化を行い、この
加熱冷却の操作を繰り返しながら金属化部分の連結によ
って所望の電極パターンを形成することを特徴とする。The present invention has the above-mentioned object.
To achieve
[1] Semiconductor β-FeSi2It is a method of forming the electrode of the element
Therefore, in the atmosphere or an inert gas atmosphere, the β-
FeSi2Heating all or part of the material surface
The β-FeSi2Material is α-Fe2S
iFiveA phase transition to a metal phase, and then the phase transition part
To cool it to room temperature and make it a highly conductive electrode.
Apply a heating source to a point on the surface of the sample on the
e2Si FiveThe place to be phased and then heated is next to the connected
Don't put it in a suitable place
Move the heating source to one point to heat, while heating first
By the cooling of the point that was
Heating / metallization is performed by applying a heating source,
By repeating the heating and cooling operations, it is possible to connect the metallized parts.
Thus, a desired electrode pattern is formed.
【0010】〔2〕半導体のβ−FeSi2 素子の電極
形成方法であって、大気または不活性ガス雰囲気におい
て、前記β−FeSi2 材料表面部分の全部または一部
分を、加熱することによってα−Fe2 Si5 金属相に
相転移させ、その後、この相転移させた部分を冷し、室
温に戻して導電性の良い電極にする際に、レーザ光をビ
ームエキスパンダにより拡大し、レンズを用いて平行光
線とした後、シリンドリカルレンズを用いてビームを細
い直線状に集光し、この直線状の焦点位置にβ−FeS
i2 材料を置いて加熱し、α−Fe2 Si5 金属相化し
て直線状の電極パターンを形成することを特徴とする。[2] A method for forming an electrode of a semiconductor β-FeSi 2 element, wherein all or part of the surface portion of the β-FeSi 2 material is heated in the atmosphere or an inert gas atmosphere to produce α-Fe. 2 Si 5 metal phase is the phase transition, then cooled to the phase transition is not part, upon the good electrode conductivity returned to room temperature, a laser beam is expanded by a beam expander, using a lens After forming the parallel rays, the beam is condensed into a thin linear shape by using a cylindrical lens, and β-FeS is placed at the focus position of the linear shape.
It is characterized in that the i 2 material is placed and heated, and the α-Fe 2 Si 5 metal phase is formed to form a linear electrode pattern.
【0011】〔3〕上記〔2〕記載のβ−FeSi2 素
子の電極形成方法において、前記レーザ光を拡大するビ
ームエキスパンダのレンズとして前記シリンドリカルレ
ンズを用いることによって、直線状に集光したときの直
線状のパワー分布が一様になるように構成したことを特
徴とする。[3] In the method of forming an electrode of a β-FeSi 2 element according to the above [2], when the cylindrical lens is used as a lens of a beam expander for expanding the laser light, the light is condensed linearly. Is characterized in that the linear power distribution of is uniform.
【0012】〔4〕半導体のβ−FeSi2 素子の電極
形成方法であって、大気または不活性ガス雰囲気におい
て、前記β−FeSi2 材料表面部分の全部または一部
分を、加熱することによってα−Fe2 Si5 金属相に
相転移させ、その後、この相転移させた部分を冷し、室
温に戻して導電性の良い電極にする際に、レーザ光をビ
ームエキスパンダにより拡大し、レンズを用いて平行光
線とした後、焦点における結像が円弧となるようなフレ
ネルレンズを用いてβ−FeSi2 材料表面を照射加熱
し、この照射加熱の部分をα−Fe2 Si5 金属相化し
て円弧状の電極パターンとすることを特徴とする。[4] A method for forming an electrode of a semiconductor β-FeSi 2 element, wherein all or part of the surface portion of the β-FeSi 2 material is heated in the atmosphere or an inert gas atmosphere to heat the α-Fe 2 Si 5 metal phase is the phase transition, then cooled to the phase transition is not part, upon the good electrode conductivity returned to room temperature, a laser beam is expanded by a beam expander, using a lens After making parallel rays, the surface of the β-FeSi 2 material is irradiated and heated by using a Fresnel lens that forms an arc at the focal point, and the irradiated and heated portion is converted into α-Fe 2 Si 5 metal phase to form an arc shape. The electrode pattern is
【0013】〔5〕半導体のβ−FeSi2 素子の電極
形成装置であって、大気または不活性ガス雰囲気におい
て、前記β−FeSi2 材料表面部分の全部または一部
分を加熱する手段と、この加熱する手段によって、前記
β−FeSi2 材料をα−Fe2 Si5 金属相に相転移
させ、その後、この相転移させた部分を冷し、室温に戻
して導電性の良い電極にする際に、ステージに載せた試
料表面の一点に加熱源を当ててα−Fe2 Si5 相化
し、次に、加熱する場所は接続した隣り合う場所にしな
いで、熱が波及しないほど離れた位置の一点へ加熱源を
移動させて加熱し、その間に先に加熱した点の冷却によ
り、既に冷却している点に接して次いで加熱源を当てる
ことによって加熱/金属化を行う手段とを備え、前記加
熱冷却の操作を繰り返しながら金属化部分の連結によっ
て所望の電極パターンを形成することを特徴とする。[5] An electrode forming apparatus for a semiconductor β-FeSi 2 element, which comprises means for heating all or part of the surface portion of the β-FeSi 2 material in the atmosphere or an inert gas atmosphere, and this heating. By means of the means, the β-FeSi 2 material undergoes a phase transition to an α-Fe 2 Si 5 metal phase, and then the phase transition portion is cooled and returned to room temperature to obtain an electrode with good conductivity, a stage Apply a heating source to one point on the surface of the sample placed on to make α-Fe 2 Si 5 phase, and then heat to one point at a position far away so that heat does not spread, instead of connecting to adjacent places to heat. Means for heating / metallizing by moving the source to heat it, while cooling the previously heated point, by contacting the already cooled point and then applying the heating source. Do not repeat the operation And forming a desired electrode pattern by connecting Luo metallization.
【0014】〔6〕半導体のβ−FeSi2 素子の電極
形成装置であって、大気または不活性ガス雰囲気におい
て、前記β−FeSi2 材料表面部分の全部または一部
分を加熱する手段と、この加熱する手段によって、前記
β−FeSi2 材料をα−Fe2 Si5 金属相に相転移
させ、その後、この相転移させた部分を冷し、室温に戻
して導電性の良い電極にする際に、レーザ光を拡大する
ビームエキスパンダと、このビームエキスパンダにより
拡大されたレーザ光を、レンズを用いて平行光線とした
後、ビームを細い直線状に集光するシリンドリカルレン
ズとを備え、このシリンドリカルレンズの直線状の焦点
位置にβ−FeSi2 材料を置いて加熱し、α−Fe2
Si5 金属相化して直線状の電極パターンを形成するこ
とを特徴とする。[6] An electrode forming apparatus for a semiconductor β-FeSi 2 element, which comprises means for heating all or part of the surface portion of the β-FeSi 2 material in the atmosphere or an inert gas atmosphere, and this heating. By means of the means, the β-FeSi 2 material undergoes a phase transition to an α-Fe 2 Si 5 metal phase, and then the phase transition portion is cooled and returned to room temperature to obtain an electrode with good conductivity, a laser A beam expander that expands the light and a laser beam that is expanded by this beam expander are made into parallel rays using a lens, and then a cylindrical lens that focuses the beam into a thin linear shape is provided. The β-FeSi 2 material is placed on the linear focus position and heated to produce α-Fe 2
It is characterized in that a linear electrode pattern is formed by converting the Si 5 metal phase.
【0015】〔7〕上記〔6〕記載のβ−FeSi2 素
子の電極形成装置において、前記レーザ光を拡大するビ
ームエキスパンダのレンズとして前記シリンドリカルレ
ンズを備え、直線状に集光したときの直線状のパワー分
布が一様になるように構成したことを特徴とする。[7] In the electrode forming apparatus for a β-FeSi 2 element according to the above [6], the cylindrical lens is provided as a lens of a beam expander that expands the laser beam, and a straight line when condensed linearly It is characterized in that the power distribution is uniform.
【0016】〔8〕半導体のβ−FeSi2 素子の電極
形成装置であって、大気または不活性ガス雰囲気におい
て、前記β−FeSi2 材料表面部分の全部または一部
分を加熱する手段と、この加熱する手段によって、前記
β−FeSi2 材料をα−Fe2 Si5 金属相に相転移
させ、その後、この相転移させた部分を冷し、室温に戻
して導電性の良い電極にする際に、レーザ光を拡大する
ビームエキスパンダと、このビームエキスパンダにより
拡大されたレーザ光をレンズを用いて平行光線とした
後、焦点における結像が円弧となるようなフレネルレン
ズを備え、このフレネルレンズを用いてβ−FeSi2
材料表面を照射加熱し、この照射加熱の部分をα−Fe
2 Si5 金属相化して円弧状の電極パターンとすること
を特徴とする。[8] An electrode forming apparatus for a semiconductor β-FeSi 2 element, which comprises means for heating all or part of the surface portion of the β-FeSi 2 material in the atmosphere or an inert gas atmosphere, and this heating. By means of the means, the β-FeSi 2 material undergoes a phase transition to an α-Fe 2 Si 5 metal phase, and then the phase transition portion is cooled and returned to room temperature to obtain an electrode with good conductivity, a laser A beam expander that expands the light and a Fresnel lens that forms a circular arc at the focal point after the laser light expanded by this beam expander is made into parallel rays using a lens, and this Fresnel lens is used. Β-FeSi 2
The material surface is irradiated and heated, and the part of this irradiation and heating is α-Fe.
It is characterized in that 2 Si 5 metal phase is formed into an arc-shaped electrode pattern.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0018】本発明の特徴は、デバイス材料のβ−Fe
Si2 薄膜が、加熱操作によって結晶変態が発生し、金
属体のα−Fe2 Si5 に変換することを利用している
ところにある。The feature of the present invention is that the device material β-Fe
This is because the Si 2 thin film utilizes the fact that crystal transformation occurs due to the heating operation and is converted into α-Fe 2 Si 5 which is a metal body.
【0019】図1は本発明の第1実施例を示すレーザ加
熱によって、β−FeSi2 相の一部分をα−Fe2 S
i5 相に変換することを利用する電極形成装置の模式図
である。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a portion of the β-FeSi 2 phase is converted into α-Fe 2 S by laser heating.
is a schematic diagram of an electrode forming apparatus for use to be converted, i 5 phase.
【0020】この実施例では、予めβ−FeSi2 膜が
Si結晶基板上に成長している試料板1は、コンピュー
タ9で制御されて電極パターン2を描画するように駆動
するステージ10に固定されている。同様にコンピュー
タ9によって制御されるNd:YAGレーザ8から射出
されるレーザビーム6は、装置の光路を最適に構築する
ミラー5を経て、同じくコンピュータ9によって制御さ
れるビームスイッチ7を通過し、集光レンズ4によって
集められ、試料面の加熱点3に焦点を結ぶ。試料面から
反射される散乱光は、アブソーバ11によって吸収され
る。In this embodiment, a sample plate 1 having a β-FeSi 2 film previously grown on a Si crystal substrate is fixed to a stage 10 which is controlled by a computer 9 and is driven so as to draw an electrode pattern 2. ing. The laser beam 6 emitted from the Nd: YAG laser 8 which is also controlled by the computer 9 passes through the mirror 5 which optimally constructs the optical path of the device, passes through the beam switch 7 which is also controlled by the computer 9, and is collected. It is collected by the optical lens 4 and focused on the heating point 3 on the sample surface. The scattered light reflected from the sample surface is absorbed by the absorber 11.
【0021】図3は本発明の第1実施例を示すβ−Fe
Si2 素子の電極形成方法の説明図である。FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention, β-Fe
It is an explanatory view of an electrode forming method of the Si 2 elements.
【0022】この実施例では、お互いは十分離れている
が、電極として連結されなけれならない場所の二つを
A、Bとする。また、時間の経過を、(1)〜(7)に
示す。In this embodiment, two locations A and B which are sufficiently separated from each other but must be connected as electrodes are designated as A and B. In addition, the passage of time is shown in (1) to (7).
【0023】まず、(1)に示すように、初めにレーザ
光を照射した点が場所Aのスポットである。この点を
982℃以上〜1200℃以下に加熱すると、α−Fe
2 Si5 相に変わる。First, as shown in (1), the spot where the laser beam is first irradiated is the spot at the location A. If this point is heated above 982 ° C to below 1200 ° C, α-Fe
2 Change to Si 5 phase.
【0024】次に、(2)に示すように、ビームスポッ
トを場所Aから十分離れた場所B位置に移動して加
熱を開始する。この間、場所A点は温度が下降した状
態の場所A′で示す。場所Bを加熱している間に1
0スポットは急冷して室温でも金属相のままで残る。Next, as shown in (2), the beam spot is moved to a position B which is sufficiently distant from the position A to start heating. During this period, the point A is indicated by the point A'in which the temperature has dropped. 1 while heating place B
The 0 spot is rapidly cooled and remains in the metallic phase even at room temperature.
【0025】次に、(3)に示すように、レーザ光を場
所Bから場所Aに移動して加熱を開始する。この
際、場所Aは場所Aに一部オーバラップした位置に
あるが、場所Aは冷却されているので、金属相のまま
である。場所Aを加熱している間は場所B′は冷却
している。Next, as shown in (3), the laser beam is moved from the location B to the location A to start heating. At this time, the place A is in a position where it partially overlaps the place A, but since the place A is cooled, it remains in the metallic phase. While location A is heating, location B'is cooling.
【0026】次に、場所Aが十分に加熱されたら、ス
ポットを(4)に示す場所Bに移して場所Bとオー
バラップした点を加熱する。この間、場所A′は冷却
している。Next, when the place A is sufficiently heated, the spot is moved to the place B shown in (4) to heat the point overlapping the place B. During this time, the place A'is cooling.
【0027】以下、同様に、(5)に示すように、場所
Aに接した場所A点が加熱され、次に、(6)に示
すように、場所B点が加熱されて、金属化したスポッ
トが繋がっていく。このように一点を照射加熱したら、
次の加熱点は十分に離れた位置に移すという操作をコン
ピュータ9の制御により繰り返すことにより、(7)に
示すように、金属化した点の連なった電極パターンを形
成することができる。Similarly, as shown in (5), the point A in contact with the place A is heated, and then the point B is heated to be metalized as shown in (6). The spots are connected. If you irradiate and heat one point like this,
By repeating the operation of moving the next heating point to a sufficiently distant position under the control of the computer 9, it is possible to form an electrode pattern in which metallized points are continuous, as shown in (7).
【0028】図2はこの関係を図示したもので、Feと
Siの2元状態が示されている。FIG. 2 illustrates this relationship and shows the binary state of Fe and Si.
【0029】この図に示すように、半導体β−FeSi
2 薄膜を形成した試料の組成は相図上のA点に存在す
る。この材料をレーザアニール法などで加熱してβ相分
解温度(982℃)B点を超えてC点に至ると、加熱さ
れた部分は、わずかのε−FeSi相と大部分がα−F
e2 Si5 相の混合結晶相になる。ここで変換されてで
きたα−Fe2 Si5 相を、電極材料として利用するも
のである。As shown in this figure, the semiconductor β-FeSi
2 The composition of the sample on which the thin film is formed exists at point A on the phase diagram. When this material is heated by a laser annealing method or the like to reach the C point beyond the β phase decomposition temperature (982 ° C.) B point, the heated portion is a slight ε-FeSi phase and most of it is α-F.
It becomes a mixed crystal phase of the e 2 Si 5 phase. The α-Fe 2 Si 5 phase obtained by conversion here is used as an electrode material.
【0030】この場合のα−Fe2 Si5 相になった部
分の相図位置はE点となる。α相に転換した材料を、そ
のまま急冷して620℃以下にすると、本来の安定熱平
衡相であるβ−FeSi2 とSiの混合体にならずに、
α−Fe2 Si5 のままで残る。この結晶相は金属なの
で電極材料として機能する訳である。In this case, the position of the phase diagram of the portion which has become the α-Fe 2 Si 5 phase is point E. When the material converted to the α phase is rapidly cooled to 620 ° C. or lower, it does not become a mixture of β-FeSi 2 and Si, which is the original stable thermal equilibrium phase,
It remains as α-Fe 2 Si 5 . Since this crystal phase is a metal, it functions as an electrode material.
【0031】しかし、この際に、620℃以下に急冷し
ないで900℃〜650℃近傍に長時間放置すると、α
−Fe2 Si5 相は、再びβ−FeSi2 半導体相とS
iに分解析出されるので、電極としての金属特性は示さ
なくなる。β−FeSi2 相からα−Fe2 Si5 相に
転換した部分を電極として利用するためには、急速に、
620℃以下に冷却することが肝要である。However, at this time, if it is left for a long time in the vicinity of 900 ° C. to 650 ° C. without being rapidly cooled to 620 ° C. or less, α
The —Fe 2 Si 5 phase is again combined with the β-FeSi 2 semiconductor phase and S
Since it is decomposed and deposited into i, it does not exhibit metal characteristics as an electrode. In order to use the portion converted from the β-FeSi 2 phase to the α-Fe 2 Si 5 phase as an electrode, rapidly,
It is important to cool to 620 ° C or lower.
【0032】このように、連続掃引照射の欠点を避ける
ためには、一点を金属化した後、十分時間を取って冷え
たスポットに隣接した点を急速加熱して十分な時間を取
って金属化し、また急冷却する方法がある。この操作を
続けるとよい訳だが、こうすると金属化作業の間に間合
いが生じ、電極パターンを作るために多くの時間がかか
ってしまう。As described above, in order to avoid the disadvantage of continuous sweep irradiation, after metallizing one point, a point adjacent to the cooled spot is rapidly heated for a sufficient time and metallized for a sufficient time. There is also a quick cooling method. This operation should be continued, but this creates a gap during the metallization process and takes a lot of time to make the electrode pattern.
【0033】そこで、第1実施例では、レーザスポット
を隣り合わせにせず、スポットを作った次のショットは
熱の届かない十分離れた位置に取る。十分に熱が下がっ
た所で、先に作ったスポットに隣接してビームを照射し
ていけば、連続した金属スポットの列ができる。したが
って、β−FeSi2 半導体材料表面にレーザビームを
スポット照射して、予めできていたα−Fe2 Si5 相
のスポットにオーバーラップさせて電極を構成すること
により、再びβ化して断線してしまうという従来の問題
を解決することができる。Therefore, in the first embodiment, the laser spots are not adjacent to each other, and the next shot having the spots is set at a sufficiently distant position where heat does not reach. When the heat has cooled sufficiently, the beam is irradiated adjacent to the spot made earlier to form a continuous row of metal spots. Therefore, the surface of the β-FeSi 2 semiconductor material is spot-irradiated with a laser beam, and by overlapping the spot of the α-Fe 2 Si 5 phase, which has been prepared in advance, to form an electrode, the β-FeSi 2 semiconductor material is again β-shaped and disconnected. It is possible to solve the conventional problem of being lost.
【0034】一般に、手軽に入手可能で使用できるレー
ザパワーでは、レーザビームをレンズを用いて絞り込む
と、焦点位置の像の大きさは数μm〜数10μmとな
り、これが金属化したときのレーザスポット径である。
そのため、電極パターンとして必要な幅と数mmの距離
をこのスポット群をつないで電極パターンを作るには、
数百〜数千回の加熱冷却操作が必要になり、その作業に
は多大の工数と時間がかかってしまう。そこで、本発明
では、以下の第2実施例によりこのような問題を解決す
る。In general, with the laser power that is easily available and usable, when the laser beam is narrowed down using a lens, the size of the image at the focal position becomes several μm to several tens of μm, and the laser spot diameter when this is metallized. Is.
Therefore, in order to make an electrode pattern by connecting this spot group with a width required for the electrode pattern and a distance of several mm,
Several hundred to several thousand heating and cooling operations are required, which requires a lot of man-hours and time. Therefore, the present invention solves such a problem by the following second embodiment.
【0035】図4は本発明の第2実施例を示すβ−Fe
Si2 素子の電極形成装置の模式図である。FIG. 4 shows β-Fe showing a second embodiment of the present invention.
Si 2 element is a schematic view of the electrode forming device.
【0036】ここでは、あるパターンの距離を一度の加
熱冷却操作でα−Fe2 Si5 相金属化する方法が有効
である。Here, the method of metallizing the α-Fe 2 Si 5 phase by a single heating and cooling operation for a certain pattern distance is effective.
【0037】デバイス電極パターンの中に頻繁に作られ
る図形は直線部分である。そこで、この実施例では、そ
の直線部分を一回のレーザ照射で作成しようとするもの
である。A figure frequently formed in the device electrode pattern is a straight line portion. Therefore, in this embodiment, the straight line portion is to be created by laser irradiation once.
【0038】すなわち、レーザ源28から発射したレー
ザビーム27が、エキスパンダレンズ26を通過して十
分に広がったところに、平行光線とするためのレンズ2
4を置く。レーザ源28からデバイスまでの空間的距離
や配置を最適にするために、レーザビーム27の方向を
変える反射鏡25などを使用してもよい。That is, when the laser beam 27 emitted from the laser source 28 passes through the expander lens 26 and spreads sufficiently, the lens 2 for forming parallel rays is used.
Place 4. A reflector 25 or the like that redirects the laser beam 27 may be used to optimize the spatial distance and placement of the laser source 28 to the device.
【0039】十分に光線が広がったところにシリンドリ
カルレンズ23を置くと、レーザビーム24Aはその焦
点を結んだところに直線状に集光する。この直線状の焦
点位置22にβ−FeSi2 半導体膜21を配置する
と、一度の照射で幅数10μm、長さ数mmの電極とし
ての金属部分を形成することができ、スポット照射の繰
り返し操作に比べると大幅に作業時間や操作工数を節約
できる。When the cylindrical lens 23 is placed where the light beam is sufficiently spread, the laser beam 24A is linearly condensed at the point where the laser beam 24A is focused. By arranging the β-FeSi 2 semiconductor film 21 at this linear focus position 22, it is possible to form a metal part as an electrode having a width of several 10 μm and a length of several mm by one irradiation, and it is possible to perform repeated spot irradiation operations. Compared with this, work time and man-hours can be saved significantly.
【0040】ここで用いたエキスパンダやレンズ類は、
透明ガラスでもよいし、凹面反射鏡を用いてもよい。The expanders and lenses used here are
Transparent glass may be used, or a concave reflecting mirror may be used.
【0041】また、エキスパンダレンズとしてシリンド
リカルレンズを使用することもできる。本実施例では、
エキスパンダでビームを円錐状に拡大し、後で直線状に
集光するので、直線状の光パワーは一様ではない。そこ
で直線状焦点の光パワーを一様にするためにはエキスパ
ンダにシリンドリカルレンズを用いて、集光用のシリン
ドリカルレンズと光軸を調整すればよい。It is also possible to use a cylindrical lens as the expander lens. In this embodiment,
Since the expander expands the beam into a conical shape and then collects it in a linear shape, the linear optical power is not uniform. Therefore, in order to make the optical power of the linear focus uniform, a cylindrical lens may be used for the expander, and the cylindrical lens for condensing and the optical axis may be adjusted.
【0042】図5は本発明の第3実施例を示すβ−Fe
Si2 素子の電極形成装置の模式図である。FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention β-Fe
Si 2 element is a schematic view of the electrode forming device.
【0043】デバイス電極パターンの中でも受光センサ
によく見られる図形は、円弧の電極である。この図形は
ビームスポットの直線移動のみで作る場合には手間のか
かる図形で、細かなX−Y移動を繰り返す必要があるも
のである。本実施例はその円弧部分を一回のレーザ照射
で作成しようとするものである。Among the device electrode patterns, a figure often seen in the light receiving sensor is an arc electrode. This figure is a time-consuming figure when it is formed only by linear movement of the beam spot, and it is necessary to repeat fine XY movement. In this embodiment, the circular arc portion is to be created by one laser irradiation.
【0044】すなわち、第2実施例と同様に、レーザ源
28から発射したレーザビーム27をエキスパンダレン
ズ26を用いて十分に広げたところに、平行ビームとす
るためのレンズ24を置く(図4参照)。That is, similarly to the second embodiment, the laser beam 27 emitted from the laser source 28 is sufficiently expanded by using the expander lens 26, and the lens 24 for making a parallel beam is placed (FIG. 4). reference).
【0045】この実施例ではさらに、十分に平行ビーム
が広がったところにフレネルレンズ30を置く。このフ
レネルレンズ30はその中心と周辺ふちの間の、半径方
向の断面が凸レンズと同様な動作をするような構造にな
っている。例えばフレネルレンズ30の中心より右側に
相当する部分27や31に入射した光線は、点41Aに
集光される。Further, in this embodiment, the Fresnel lens 30 is placed at a position where the parallel beam is sufficiently spread. The Fresnel lens 30 has a structure in which a radial cross section between the center and the peripheral edge thereof operates similarly to a convex lens. For example, the light rays incident on the portions 27 and 31 corresponding to the right side of the center of the Fresnel lens 30 are condensed at the point 41A.
【0046】また、左側に相当する部分32に入射した
光線は、点41Bの位置に焦点を結ぶ。フレネルレンズ
30の溝33は、そのレンズ30の中心から同心円に構
成されているから、フレネルレンズ30に入射した光線
は、焦点位置に円弧状になるように集光する。この焦点
にβ−FeSi2 半導体膜40を配置すると、一度の照
射で必要な大きさの円弧状の金属部分42を形成するこ
とができ、これが電極の役目をする。The light ray incident on the portion 32 on the left side is focused on the position of the point 41B. Since the groove 33 of the Fresnel lens 30 is concentrically formed from the center of the lens 30, the light ray incident on the Fresnel lens 30 is condensed in an arc shape at the focal position. By disposing the β-FeSi 2 semiconductor film 40 at this focal point, it is possible to form an arc-shaped metal portion 42 having a required size by one irradiation, and this serves as an electrode.
【0047】このように、本発明によれば、円弧形状の
集光点を金属に変えて電極とすることができ、従来のス
ポット照射の繰り返し操作に比べると、大幅に作業時間
や操作工程を節約することができる。As described above, according to the present invention, the arc-shaped condensing point can be changed to a metal and used as an electrode, which can significantly reduce the working time and the operation process as compared with the conventional repeated spot irradiation operation. You can save.
【0048】ここで用いたエキスパンダやレンズ類は、
透明ガラスでもよいし反射鏡を用いてもよい。The expanders and lenses used here are
Transparent glass or a reflecting mirror may be used.
【0049】これまで、パターン電極をレーザビームで
作業効率よく作成するための機構として、一つのシリン
ドリカルレンズやフレネルレンズを用いてきたが、これ
らを二つ以上組み合わせて、曲線と直線を組み合わせた
パターンを作ることも可能である。実際の電極製作を行
うには、ステージに取り付けた試料板を縦横に移動させ
て上記パターンを組み合わせて加工する。Up to now, a single cylindrical lens or Fresnel lens has been used as a mechanism for efficiently forming a pattern electrode with a laser beam. However, by combining two or more of these, a pattern combining a curve and a straight line is used. It is also possible to make. In order to actually manufacture the electrodes, the sample plate attached to the stage is moved in the vertical and horizontal directions, and the above patterns are combined and processed.
【0050】さらに、レーザパワーに余裕があって強力
であれば、線の組み合わせで電極パターンを構成する手
間のかかる方法を取らず、望みの電極パターンのマスク
を作成し、その図形をレンズで半導体膜面上に直接投影
し、照射された部分を金属化してしまえば、一度の照射
で希望の電極を得ることも可能である。Further, if the laser power has a margin and is strong, a mask of a desired electrode pattern is created without taking a troublesome method of forming an electrode pattern by combining lines, and the figure is formed by a lens as a semiconductor. It is also possible to obtain a desired electrode with a single irradiation by directly projecting it onto the film surface and metallizing the irradiated portion.
【0051】また、加熱に必要なエネルギーは、被照射
材料の光吸収率、熱伝導率、融点、比熱などによって異
なるが、半径数10μm領域を1000℃近傍に加熱す
るには10+6W/cm2 のエネルギー密度が必要で、秒
単位の短時間でよい。ビーム径が1〜2mmの通常のレ
ーザなら数Wの出力があればよい。The energy required for heating varies depending on the light absorptivity, thermal conductivity, melting point, specific heat, etc. of the material to be irradiated, but it is 10 +6 W / in order to heat a region with a radius of 10 μm to around 1000 ° C. An energy density of cm 2 is required, and a short time in seconds is sufficient. An ordinary laser having a beam diameter of 1 to 2 mm may have an output of several W.
【0052】β−FeSi2 に対して波長1.06μm
のNd:YAGレーザを用いた場合、その光吸収率は1
0+5と高く、熱伝導率は熱電材料に用いられているよう
に大変低いので、50μm径の微小領域を1000℃近
傍に加熱するのは出力10W光を数秒間照射すればよ
い。Wavelength 1.06 μm for β-FeSi 2
When Nd: YAG laser is used, the light absorption rate is 1
Since it is as high as 0 +5 and its thermal conductivity is very low as used in thermoelectric materials, a minute region having a diameter of 50 μm can be heated to around 1000 ° C. by irradiating it with an output of 10 W for several seconds.
【0053】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be achieved.
【0055】(A)β−FeSi2 薄膜の一部分をレー
ザビームを絞って加熱冷却し、その部分を金属相である
α−Fe2 Si5 相に転換するという操作を行って導電
電極とする際に、隣り合った点を重ねないで十分離れた
点を金属化していって最終的に連続した電極を形成する
ようにしたので断線が起こらない。(A) When a part of the β-FeSi 2 thin film is heated and cooled by narrowing down the laser beam and the part is converted to the α-Fe 2 Si 5 phase which is a metal phase to form a conductive electrode. In addition, since the points which are sufficiently apart from each other are metallized without overlapping the points which are adjacent to each other to finally form a continuous electrode, the disconnection does not occur.
【0056】(B)小さなスポットをつなげないで、連
続した直線や円弧を一度の加熱で作成するようにしたの
で、電極パターンを作成するのに短時間で済むという効
果を奏する。(B) Since a continuous straight line or an arc is formed by heating once without connecting small spots, there is an effect that it takes only a short time to form an electrode pattern.
【図1】本発明の第1実施例を示す電極形成装置の模式
図である。FIG. 1 is a schematic view of an electrode forming apparatus showing a first embodiment of the present invention.
【図2】鉄とシリコンの2次元状態図と加熱により金属
化する際の現象を説明する原理図である。FIG. 2 is a two-dimensional phase diagram of iron and silicon and a principle diagram for explaining a phenomenon when metallizing by heating.
【図3】本発明の第1実施例を示すβ−FeSi2 素子
の電極形成方法の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an electrode forming method for a β-FeSi 2 element showing the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2実施例を示すβ−FeSi2 素子
の電極形成装置の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an electrode forming apparatus for a β-FeSi 2 element showing a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3実施例を示すβ−FeSi2 素子
の電極形成装置の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of an electrode forming apparatus for a β-FeSi 2 element showing a third embodiment of the present invention.
1 試料板 2 電極パターン 3 加熱点 4 集光レンズ 5,25 ミラー(反射鏡) 6,24A,27 レーザビーム 7 ビームスイッチ 8,28 Nd:YAGレーザ(レーザ源) 9 コンピュータ 10 ステージ 11 アブソーバ 21,40 β−FeSi2 半導体膜 22 直線状の焦点位置 23 シリンドリカルレンズ 24 平行光線とするためのレンズ 26 エキスパンダレンズ 30 フレネルレンズ 31,32 部分 33 フレネルレンズの溝 41A,41B 点 42 円弧状の金属部分1 sample plate 2 electrode pattern 3 heating point 4 condenser lens 5, 25 mirror (reflecting mirror) 6, 24A, 27 laser beam 7 beam switch 8, 28 Nd: YAG laser (laser source) 9 computer 10 stage 11 absorber 21, 40 β-FeSi 2 semiconductor film 22 Linear focus position 23 Cylindrical lens 24 Lens 26 for making parallel rays 26 Expander lens 30 Fresnel lens 31, 32 part 33 Fresnel lens groove 41A, 41B point 42 Arc-shaped metal part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 靖彦 神奈川県川崎市宮前区けやき平1−41− 103 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB19 DD81 DD88 5F033 HH25 LL06 PP31 QQ52 QQ83 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yasuhiko Nakayama 1-41 Keyakidaira, Miyamae-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture 103 F-term (reference) 4M104 AA01 BB19 DD81 DD88 5F033 HH25 LL06 PP31 QQ52 QQ83
Claims (8)
方法であって、 大気または不活性ガス雰囲気において、前記β−FeS
i2 材料表面部分の全部または一部分を、加熱すること
によって前記β−FeSi2 材料をα−Fe2Si5 金
属相に相転移させ、その後、該相転移させた部分を冷
し、室温に戻して導電性の良い電極にする際に、ステー
ジに載せた試料表面の一点に加熱源を当ててα−Fe2
Si5 相化し、次に加熱する場所は、接続した隣り合う
場所にしないで、熱が波及しないほど離れた位置の一点
へ加熱源を移動させて加熱し、その間に先に加熱した点
の冷却により、既に冷却している点に接して次いで加熱
源を当てることによって加熱/金属化を行い、この加熱
冷却の操作を繰り返しながら金属化部分の連結によって
所望の電極パターンを形成することを特徴とするβ−F
eSi2 素子の電極形成方法。1. A method for forming an electrode of a semiconductor β-FeSi 2 element, the method comprising forming the β-FeS in an atmosphere or an inert gas atmosphere.
The β 2 -FeSi 2 material undergoes a phase transition to the α-Fe 2 Si 5 metal phase by heating all or a part of the i 2 material surface portion, and then the phase transition portion is cooled and returned to room temperature. When making the electrode with good conductivity by applying a heating source to a point on the surface of the sample placed on the stage, α-Fe 2
The place to be converted to Si 5 phase and to be heated next is not to be the adjacent place where it is connected, but the heating source is moved to one point at a position far away from the heat so that the heat does not spread, and in the meantime, cooling of the previously heated point is performed. According to the method, heating / metallization is performed by contacting a point already cooled and then applying a heating source, and a desired electrode pattern is formed by connecting metallized portions while repeating the heating / cooling operation. Β-F
Method for forming electrode of eSi 2 element.
方法であって、 大気または不活性ガス雰囲気において、前記β−FeS
i2 材料表面部分の全部または一部分を、加熱すること
によってα−Fe2 Si5 金属相に相転移させ、その
後、該相転移させた部分を冷し、室温に戻して導電性の
良い電極にする際に、レーザ光をビームエキスパンダに
より拡大し、レンズを用いて平行光線とした後、シリン
ドリカルレンズを用いてビームを細い直線状に集光し、
該直線状の焦点位置にβ−FeSi2 材料を置いて加熱
し、α−Fe2 Si5 金属相化して直線状の電極パター
ンを形成することを特徴とするβ−FeSi2 素子の電
極形成方法。2. A method for forming an electrode of a semiconductor β-FeSi 2 element, the method comprising forming the β-FeS in an atmosphere or an inert gas atmosphere.
All or part of the surface of the i 2 material is heated to cause a phase transition to the α-Fe 2 Si 5 metal phase, and then the phase-transitioned portion is cooled and returned to room temperature to form an electrode having good conductivity. In doing so, after expanding the laser light with a beam expander and making it a parallel light beam using a lens, the beam is condensed into a thin linear shape using a cylindrical lens,
A method for forming an electrode of a β-FeSi 2 element, characterized by placing a β-FeSi 2 material at the linear focal position and heating it to form an α-Fe 2 Si 5 metal phase to form a linear electrode pattern. .
極形成方法において、前記レーザ光を拡大するビームエ
キスパンダのレンズとして前記シリンドリカルレンズを
用いることによって、直線状に集光したときの直線状の
パワー分布が一様になるように構成したことを特徴とす
るβ−FeSi2 素子の電極形成方法。3. The method for forming an electrode of a β-FeSi 2 element according to claim 2, wherein the cylindrical lens is used as a lens of a beam expander that expands the laser light, so that a straight line when condensed in a straight line is formed. A method for forming an electrode of a β-FeSi 2 device, characterized in that it is configured so that the uniform power distribution is uniform.
方法であって、 大気または不活性ガス雰囲気において、前記β−FeS
i2 材料表面部分の全部または一部分を、加熱すること
によってα−Fe2 Si5 金属相に相転移させ、その
後、該相転移させた部分を冷し、室温に戻して導電性の
良い電極にする際に、レーザ光をビームエキスパンダに
より拡大し、レンズを用いて平行光線とした後、焦点に
おける結像が円弧となるようなフレネルレンズを用いて
β−FeSi2 材料表面を照射加熱し、該照射加熱の部
分をα−Fe2 Si5 金属相化して円弧状の電極パター
ンとすることを特徴とするβ−FeSi2 素子の電極形
成方法。4. A method for forming an electrode of a semiconductor β-FeSi 2 element, the method comprising forming the β-FeS in an atmosphere or an inert gas atmosphere.
All or part of the surface of the i 2 material is heated to cause a phase transition to the α-Fe 2 Si 5 metal phase, and then the phase-transitioned portion is cooled and returned to room temperature to form an electrode having good conductivity. In doing so, the laser beam is expanded by a beam expander, and after being made into parallel rays using a lens, the β-FeSi 2 material surface is irradiated and heated by using a Fresnel lens such that the image formation at the focus becomes an arc, A method for forming an electrode of a β-FeSi 2 element, characterized in that the irradiation and heating portion is made into an α-Fe 2 Si 5 metal phase to form an arc-shaped electrode pattern.
装置であって、(a)大気または不活性ガス雰囲気にお
いて、前記β−FeSi2 材料表面部分の全部または一
部分を加熱する手段と、(b)該加熱する手段によっ
て、前記β−FeSi2 材料をα−Fe2 Si5 金属相
に相転移させ、その後、この相転移させた部分を冷し、
室温に戻して導電性の良い電極にする際に、ステージに
載せた試料表面の一点に加熱源を当ててα−Fe2 Si
5 相化し、次に、加熱する場所は接続した隣り合う場所
にしないで、熱が波及しないほど離れた位置の一点へ加
熱源を移動させて加熱し、その間に先に加熱した点の冷
却により、既に冷却している点に接して次いで加熱源を
当てることによって加熱/金属化を行う手段とを備え、 前記加熱冷却の操作を繰り返しながら金属化部分の連結
によって所望の電極パターンを形成することを特徴とす
るβ−FeSi2 素子の電極形成装置。5. An electrode forming apparatus for a semiconductor β-FeSi 2 element, comprising: (a) means for heating all or part of the surface portion of the β-FeSi 2 material in the atmosphere or an inert gas atmosphere; b) The heating means causes the β-FeSi 2 material to undergo a phase transition to an α-Fe 2 Si 5 metallic phase, and then the phase transition portion is cooled,
When returning to room temperature and making it an electrode with good conductivity, apply a heating source to a point on the surface of the sample placed on the stage to make α-Fe 2 Si
5 phases, and then the place to be heated is not in the adjacent place where it is connected, but by moving the heating source to one point at a position that is far enough so that heat does not spread, and heating it while cooling the previously heated point. Forming a desired electrode pattern by connecting the metallized portions while repeating the heating / cooling operation by contacting a point already cooled and then applying a heating source. An electrode forming apparatus for a β-FeSi 2 element, characterized by:
装置であって、(a)大気または不活性ガス雰囲気にお
いて、前記β−FeSi2 材料表面部分の全部または一
部分を加熱する手段と、(b)該加熱する手段によっ
て、前記β−FeSi2 材料をα−Fe2 Si5 金属相
に相転移させ、その後、該相転移させた部分を冷し、室
温に戻して導電性の良い電極にする際に、レーザ光を拡
大するビームエキスパンダと、(c)該ビームエキスパ
ンダにより拡大されたレーザ光を、レンズを用いて平行
光線とした後、ビームを細い直線状に集光するシリンド
リカルレンズとを備え、(d)該シリンドリカルレンズ
の直線状の焦点位置にβ−FeSi2 材料を置いて加熱
し、α−Fe2 Si5 金属相化して直線状の電極パター
ンを形成することを特徴とするβ−FeSi2 素子の電
極形成装置。6. An electrode forming apparatus for a semiconductor β-FeSi 2 element, comprising: (a) means for heating all or part of the surface portion of the β-FeSi 2 material in the atmosphere or an inert gas atmosphere; b) The β-FeSi 2 material undergoes a phase transition to the α-Fe 2 Si 5 metal phase by the heating means, and then the phase transition portion is cooled and returned to room temperature to form an electrode having good conductivity. When expanding, a beam expander for expanding the laser beam, and (c) a cylindrical lens for converging the laser beam expanded by the beam expander into parallel rays by using a lens And (d) placing a β-FeSi 2 material at a linear focus position of the cylindrical lens and heating it to form an α-Fe 2 Si 5 metal phase to form a linear electrode pattern. Do Electrode forming device for β-FeSi 2 element.
極形成装置において、前記レーザ光を拡大するビームエ
キスパンダのレンズとして前記シリンドリカルレンズを
備え、直線状に集光したときの直線状のパワー分布が一
様になるように構成したことを特徴とするβ−FeSi
2 素子の電極形成装置。7. The electrode forming apparatus for a β-FeSi 2 element according to claim 6, wherein the cylindrical lens is provided as a lens of a beam expander that expands the laser light, and a linear shape when linearly condensed. Β-FeSi characterized by being configured to have a uniform power distribution
Two- element electrode forming device.
装置であって、(a)大気または不活性ガス雰囲気にお
いて、前記β−FeSi2 材料表面部分の全部または一
部分を加熱する手段と、(b)該加熱する手段によって
前記β−FeSi2 材料をα−Fe2 Si5 金属相に相
転移させ、その後、該相転移させた部分を冷し、室温に
戻して導電性の良い電極にする際に、レーザ光を拡大す
るビームエキスパンダと、(c)該ビームエキスパンダ
により拡大されたレーザ光をレンズを用いて平行光線と
した後、焦点における結像が円弧となるようなフレネル
レンズを備え、(d)該フレネルレンズを用いてβ−F
eSi2 材料表面を照射加熱し、該照射加熱の部分をα
−Fe2 Si5 金属相化して円弧状の電極パターンとす
ることを特徴とするβ−FeSi2 素子の電極形成装
置。8. An electrode forming apparatus for a semiconductor β-FeSi 2 element, comprising: (a) means for heating all or a part of the surface portion of the β-FeSi 2 material in the atmosphere or an inert gas atmosphere; b) The β-FeSi 2 material undergoes a phase transition to an α-Fe 2 Si 5 metal phase by the heating means, and then the phase transition portion is cooled and returned to room temperature to form an electrode having good conductivity. At this time, a beam expander that expands the laser light, and (c) a Fresnel lens that forms a laser beam expanded by the beam expander into parallel rays using a lens and then forms an arc at the focal point (D) β-F using the Fresnel lens
The surface of the eSi 2 material is irradiated and heated, and the portion of the irradiated and heated is α
An electrode forming apparatus for a β-FeSi 2 element, which is characterized in that an arc-shaped electrode pattern is formed by metalizing —Fe 2 Si 5 metal.
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Cited By (1)
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2001
- 2001-08-03 JP JP2001235664A patent/JP3730544B2/en not_active Expired - Lifetime
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US6943388B1 (en) | 2004-03-18 | 2005-09-13 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Sheet-type β-FeSi2 element, and method and device for manufacturing the same |
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