KR20010011182A - method of forming thin film - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a material layer is provided to form an amorphous thin film or polycrystalline thin film on a predetermined substrate, and to separate the amorphous thin film or the polycrystalline thin film for being transferred to another substrate. CONSTITUTION: A material layer(2) whose chemical characteristic is different from that of the first substrate is grown on the first substrate(1) to separate the material layer from the first substrate. The separated material layer is transferred to the surface of the second substrate. The transferred material layer is adhered to the second substrate.

Description

재료막 제조방법 {method of forming thin film}Material film manufacturing method {method of forming thin film}

본 발명은 재료막 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비정질 또는 다결정 박막을 소정의 기판 위에 형성시킨 후, 이를 분리하여 다른 기판 위에 이송시켜 소자로 가공하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a material film, and more particularly, to a method of forming an amorphous or polycrystalline thin film on a predetermined substrate, and then separating and transferring the same to another substrate.

근래의 멀티미디어 산업에 주요하게 사용되는 액정 표시소자(liquid crystal display; 이하 LCD라 칭함)의 화소 구동 스위칭 소자로서 투명 절연 기판 위에 형성된 Si(silicon)막을 능동층으로서 이용한 박막 트랜지스터(thin film transistor; 이하, TFT로 칭함)가 주로 사용되고 있다. 이때, 능동층으로 사용되는 Si(silicon) 박막이 비정질(amorphous) 박막인 경우 a-Si라 칭하고, 다결정(polycrystalline) 박막인 경우에는 p-Si라 한다. 현재는 비정질 실리콘(a-Si)으로 이루어진 절연 게이트형 TFT를 화소 스위치로 사용하는 액정디스플레이(LCD)가 양산되고 있는 실정이다.As a pixel driving switching element of a liquid crystal display (LCD), which is mainly used in the multimedia industry in recent years, a thin film transistor using a Si (silicon) film formed on a transparent insulating substrate as an active layer; , Referred to as TFT). In this case, the Si (silicon) thin film used as the active layer is called a-Si in the case of an amorphous thin film and p-Si in the case of a polycrystalline thin film. Currently, liquid crystal displays (LCDs) using insulated gate type TFTs made of amorphous silicon (a-Si) as pixel switches have been mass produced.

TFT-LCD 모듈은 크게 3 개의 유닛(unit)으로 구성된다. 첫째, 기판과 기판사이에 두 개의 유리사이에 액정이 주입된 패널이고, 둘째는 패널을 구동시키기 위한 드라이버 및 각종 회로소자가 부착된 PCB(printed circuit board)를 포함한 구동 회로부, 셋째는 백 라이트를 포함한 샤시구조물이다. TFT-LCD 모듈은 노트북 컴퓨터, TV, 모니터와 같은 시스템에서 디스플레이 기능을 담당하는 하나의 보조 수단으로 사용된다.The TFT-LCD module is largely composed of three units. First, a panel in which liquid crystal is injected between two substrates between the substrate and the substrate. Second, a driving circuit unit including a driver for driving the panel and a printed circuit board (PCB) to which various circuit elements are attached. It contains the chassis structure. The TFT-LCD module is used as an auxiliary means for displaying functions in systems such as notebook computers, TVs and monitors.

TFT 기판이나 C/F(color filter) 기판의 제조 기술에서 TFT-Array를 형성하는 공정은 실리콘 반도체 제조공정과 유사하다. 즉, 박막 증착(thin film deposition), 사진(photolithography), 식각(etching)등의 공정으로 이루어져 있으며, 개개의 공정 전후에 결과 및 이상 여부를 확인하기 위한 검사와 청정도를 유지하기 위한 세정을 포함한다. 상기의 단위 공정들은 각각의 레이어를 형성하기 위하여 일련의 반복된 공정으로 진행되며, 전·후 공정과 상호 밀접한 관련이 있다. 실리콘 반도체 공정과 다른 점은 반도체 제조에서는 실리콘 웨이퍼(wafer)를 복잡한 공정을 거쳐서 가공하여 소자를 만들지만 TFT-LCD 제조에서는 LCD 화면의 크기가 결정되어 있으며, 오히려 요구되는 화면의 크기가 증가하고 있으므로 기판의 크기 증대를 통해서 생산 수량을 증가시킬 수 있다.In the manufacturing technology of a TFT substrate or a C / F (color filter) substrate, the process of forming a TFT-Array is similar to a silicon semiconductor manufacturing process. That is, it consists of processes such as thin film deposition, photolithography, etching, etc., and includes inspection for checking results and abnormalities before and after each process and cleaning for maintaining cleanliness. . The above unit processes are performed in a series of repeated processes to form each layer, and are closely related to the before and after processes. The difference from the silicon semiconductor process is that in semiconductor manufacturing, the silicon wafer is processed through a complicated process to make a device, but in the TFT-LCD manufacturing, the size of the LCD screen is determined, and the required screen size is increasing. Increasing the size of the substrate can increase the production quantity.

TFT는 게이트(gate), 소오스(source) 그리고 드레인(drain)의 세 개의 전극을 갖는다. TFT는 화소 전극에 신호 전압을 인가하기 위한 스위치(switch) 역할을 한다. 게이트(gate) 전극에 양의 전압이 인가될 때 전계(field)에 의하여 a-Si 채널 영역에는 전자가 집중되고, 컨덕티브(conductive) 채널을 형성하여 소오스(source)와 드레인(drain) 전극 사이에 전류가 흐르도록 한다. TFT는 전계에 의하여 전류의 흐름을 조절하는 일종의 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor: FET)이다. TFT 설계는 LCD 패널에 의하여 얻을 수 있는 화질을 결정하는 가장 중요한 요소이다.The TFT has three electrodes, a gate, a source and a drain. The TFT serves as a switch for applying a signal voltage to the pixel electrode. When a positive voltage is applied to the gate electrode, electrons are concentrated in the a-Si channel region by the field, and a conductive channel is formed to form a gap between the source and drain electrodes. Allow current to flow through. A TFT is a type of field effect transistor (FET) that regulates the flow of current by an electric field. TFT design is the most important factor in determining the image quality obtained by an LCD panel.

Color TFT-LCD는 TFT 소자의 종류에 따라 비정질(amorphous) TFT와 다결정 (polycrystalline) TFT로 나눌 수 있다. 이들 중에서 비정질 TFT를 사용한 LCD가 가장 널리 사용된다. 비정질 TFT의 중요한 장점은 제조공정에서 기판 처리 온도가 상대적으로 낮은 300-350℃ 이하에서 진행되기 때문에 다결정 TFT와 달리 유리기판을 사용할 수 있다는 것이다.Color TFT-LCDs can be divided into amorphous TFT and polycrystalline TFT according to the type of TFT device. Among these, the LCD using an amorphous TFT is the most widely used. An important advantage of amorphous TFTs is that glass substrates can be used, unlike polycrystalline TFTs, because the substrate processing temperature is lower than 300-350 ° C in the manufacturing process.

비정질 실리콘(a-Si) 막은 400℃ 이하의 온도에서 형성할 수 있으므로 유리기판 위에 형성하는 것이 가능하다. 그러나 비정질 실리콘 박막(a-Si)은 비저항(resistivity) 수치가 높고 결함(defect)이 많이 포함되어 있으므로, 고정밀, 고속 등의 고기능의 디스플레이를 실현하기에 어려움이 있다. 즉, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 전계 이동도(μFE)가 1cm^2 / Vs 이하로 낮기 때문에 박막 트랜지스터의 성능을 개선하는데 어려움이 있다. 박막트랜지스터의 성능을 더욱 개선하기 위해서 결정성이 우수한 다결정 실리콘 막을 적용하는 것이 필요하다. 그러나, 비정질 실리콘 막이 400℃ 이하의 온도에서 형성되는 반면에, 다결정 실리콘 막의 경우에는 600℃ 이상의 비교적 고온에서 형성해야 한다. 따라서, 이를 형성하기 위한 기판재료가 석영(quartz)등을 사용하여야 하므로 제조비용이 증가한다.Since the amorphous silicon (a-Si) film can be formed at a temperature of 400 ° C. or lower, it can be formed on a glass substrate. However, since the amorphous silicon thin film a-Si has a high resistivity value and contains many defects, it is difficult to realize a high-performance display such as high precision and high speed. That is, since the field mobility (μFE) of the amorphous silicon thin film transistor is lower than 1 cm ^ 2 / Vs, it is difficult to improve the performance of the thin film transistor. In order to further improve the performance of the thin film transistor, it is necessary to apply a polycrystalline silicon film having excellent crystallinity. However, while an amorphous silicon film is formed at a temperature of 400 ° C or lower, polycrystalline silicon film should be formed at a relatively high temperature of 600 ° C or higher. Therefore, since the substrate material for forming the same must use quartz or the like, the manufacturing cost increases.

본 발명은 비정질 또는 다결정 박막을 형성하는 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a manufacturing method for forming an amorphous or polycrystalline thin film.

본 발명의 다른 목적은 비정질, 다결정 또는 단결정 기판 위에 화학적 특성이 다른 비정질 또는 다결정 박막을 성장시켜 분리시키는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for growing and separating an amorphous or polycrystalline thin film having different chemical properties on an amorphous, polycrystalline or single crystal substrate.

본 발명의 또 다른 목적은 낮은 온도에서 유리기판 위에 다결정 실리콘 박막을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of forming a polycrystalline silicon thin film on a glass substrate at low temperature.

본 발명의 또 다른 목적은 p-Si TFT의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a p-Si TFT.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 제 1 기판 위에 상기 제 1 기판과 화학적 특성이 다른 재료막을 성장시켜 제 1 기판에서 재료막을 분리하는 점에 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is to grow a material film having a different chemical property from the first substrate on the first substrate to separate the material film from the first substrate.

본 발명의 세부적인 특징은 제 1 기판 위에 성장된 재료막을 분리하는 과정과, 분리된 재료막을 제 2 기판 위로 이송하는 과정과, 이송된 재료막을 제 2 기판에 접합하는 과정을 포함하는 점이다.A detailed feature of the present invention includes separating the material film grown on the first substrate, transferring the separated material film onto the second substrate, and bonding the transferred material film to the second substrate.

본 발명의 다른 세부적 특징은 재료막이 성장된 제 1 기판을 제 2 기판 위로 이송하는 과정과, 이송된 재료막이 성장된 제 1 기판을 제 2 기판에 접합하는 과정과, 재료막을 제외한 제 1 기판을 제 2 기판 위에서 분리하는 과정을 포함하는 점이다.Other detailed features of the present invention include transferring a first substrate on which a material film is grown onto a second substrate, bonding a first substrate on which the transferred material film is grown, to a second substrate, and a first substrate excluding the material film. It includes a process of separating on the second substrate.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시에 따른 제조방법을 나타낸 도면,1a to 1e is a view showing a manufacturing method according to an embodiment of the present invention,

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시에 따른 제조방법을 나타낸 도면이다.2a to 2e is a view showing a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 각 실시 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시 예를 나타낸 것이다. 도 1a는 제 1 기판(1)을 나타낸다. 도 1b에 나타낸 바와 같이, 그 위에 상기 제 1 기판(1)과 화학적 특성이 다른 재료막(2)을 성장시킨다. 상기 제 1 기판(1)으로는 Al2O3(sapphire), CaF2(calcium fluoride), NaCl(sodium chloride), CoSi2(cobalt silicide), KCl(potassium chloride), KH2PO4(potassium dihydrogen phosphate) 등의 단결정과 비정질 또는 다결정 재료가 사용될 수 있다. 그 위에 소정의 두께로 형성되는 재료막에는 반도체로서 Si(silicon), Ge(germanium) 또는 GaAs(gallium arsenide)가, 금속 실리사이드막으로서 TiSi2또는 CoSi2가, 금속 박막으로서 Al(aluminium) 또는 Cu(copper)가, 유전체 박막으로는 Ta2O5, BST 또는 PZT 가 사용될 수 있다.1 shows a first embodiment according to the present invention. 1 a shows a first substrate 1. As shown in Fig. 1B, a material film 2 having a different chemical characteristic from that of the first substrate 1 is grown thereon. The first substrate 1 may include Al 2 O 3 (sapphire), CaF 2 (calcium fluoride), NaCl (sodium chloride), CoSi 2 (cobalt silicide), KCl (potassium chloride), KH 2 PO 4 (potassium dihydrogen). single crystals such as phosphate) and amorphous or polycrystalline materials may be used. The material film formed to have a predetermined thickness thereon includes Si (silicon), Ge (germanium) or GaAs (gallium arsenide) as the semiconductor, TiSi 2 or CoSi 2 as the metal silicide film, and Al (aluminium) or Cu as the metal thin film. As the dielectric thin film, Ta 2 O 5 , BST or PZT may be used.

이하의 설명에서는 단결정을 제 1 기판으로서 사용하는 경우를 설명하며, 이미 언급된 바와 같이, 상기 제 1 기판은 다결정(polycrystalline) 이나 비정질(amorphous) 소재를 사용할 수 있으며, 그 위에 형성되는 상기 제 1 기판과 화학적 특성이 다른 소재를 사용할 수 있다.In the following description, a case of using a single crystal as a first substrate will be described. As already mentioned, the first substrate may use a polycrystalline or amorphous material, and the first substrate may be formed thereon. Materials different in chemical properties from the substrate can be used.

TFT를 제작함에 있어서, 박막의 증착은 금속막 및 투명전극의 경우 스퍼터링(sputtering) 방법을, 실리콘 및 절연막은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)방법을 주로 사용한다.In fabricating TFTs, thin film deposition is mainly performed by sputtering for metal films and transparent electrodes, and plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) for silicon and insulating films.

스퍼터링(sputtering)의 원리는 고전압이 인가된 증착할 금속으로 만든 타겟(target)과 애노드(anode) 전극 사이에 Ar 가스를 주입하고, 플라즈마(plasma) 방전을 이용하여 Ar+을 여기시키면, 고전압에 의해 가속된 Ar+은 높은 운동 에너지가 금속 원자간의 결합 에너지보다 클 경우, 금속 표면에 있는 원자를 떼어낼 수 있게 된다. 스퍼터링(sputtering)된 원자들은 상호 충돌과 간섭을 통하여 가진 에너지를 소모하고 유리 기판 표면에서 상호 결합하여 박막 형태로 성장하게 된다.The principle of sputtering is to inject Ar gas between a target made of a metal to be deposited with high voltage and an anode electrode, and to excite Ar + using plasma discharge, The accelerated Ar + can release atoms on the metal surface when the high kinetic energy is greater than the binding energy between the metal atoms. Sputtered atoms dissipate the energy they have through mutual collisions and interference and grow to form a thin film by bonding to each other on the surface of the glass substrate.

일반적으로 금속막 증착시에 쓰이는 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering은) DC 플라즈마(plasma)를 이용하며, 자속을 설치한 다이오드(diode) 구조에서 발생하는 자계(magnetic Field)가 Ar을 여기 시키는데 방해가 되는 2 차 전자(secondary electron)를 격리시켜 플라즈마(plasma)조정을 용이하게 하여 증착 효율을 높일 수 있다.In general, magnetron sputtering, which is used for metal film deposition, uses DC plasma, and a magnetic field generated in a diode structure in which magnetic flux is installed prevents the excitation of Ar. Secondary electrons can be isolated to facilitate plasma adjustment to increase deposition efficiency.

화학기상증착(PECVD)의 메커니즘은 플라즈마에 의해서 여기된 전자가 중성 상태로 유입된 기체 화합물과 충돌하여 기체 화합물을 분해하고, 형성된 가스 이온 상호간의 반응 및 기판에서 제공되는 열에너지의 도움으로 재결합하여 박막이 성장되는 원리이다.The mechanism of chemical vapor deposition (PECVD) is that the electrons excited by the plasma collide with the gaseous compound introduced into the neutral state to decompose the gaseous compound, recombine with the help of the reaction between the formed gas ions and the thermal energy provided by the substrate. This is the principle of growth.

이상의 방법을 포함하여 박막을 형성하는 실시 예는 다음과 같다. 첫째, 반도체 박막을 형성하는 것에 대해서 설명한다. 제 1 기판(1)으로서 실리콘(Si) 기판을 준비한 후, 실리콘(Si)을 포함하는 SiH4, SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4등의 소스 가스(source gas)와 H2, Cl2, HCl 등의 반응성 기체를 혼합한 분위기, 500℃∼1200℃의 온도, 1기압 이하의 압력 하에서 화학기상증착(CVD)법에 의해 실리콘 박막을 상기 제 1 기판(1) 위에 형성한다. 바람직하게는, 600℃∼900℃의 온도, 100 torr 이하의 압력 하에서 실리콘 박막을 형성한다. 특히 PECVD 방법을 적용하는 경우, 300∼450℃로 증착하는 방법을 포함한다. 또한, 실리콘(Si)을 타겟물질(target material)로 사용하고, 아르곤 또는 아르곤과 질소를 포함하는 진공상태, 10 torr 이하의 압력, 기판의 온도를 600℃ 이하로 유지하면서 플라즈마 방전을 이용하여 스퍼터링(sputtering)함으로써 실리콘 박막을 형성하여도 된다.Embodiments of forming a thin film including the above method are as follows. First, the formation of a semiconductor thin film will be described. After preparing a silicon (Si) substrate as the first substrate 1, a source gas such as SiH 4 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 containing silicon (Si), and H 2 , Cl 2 The silicon thin film is formed on the first substrate 1 by chemical vapor deposition (CVD) under an atmosphere of a mixture of reactive gases such as HCl, a temperature of 500 ° C. to 1200 ° C., and a pressure of 1 atm or less. Preferably, the silicon thin film is formed under a temperature of 600 ° C to 900 ° C and a pressure of 100 torr or less. In particular, when the PECVD method is applied, a method of vapor deposition at 300 to 450 ° C is included. In addition, using silicon (Si) as a target material, sputtering using a plasma discharge while maintaining argon or a vacuum containing argon and nitrogen, a pressure of 10 torr or less, and a substrate temperature of 600 ° C or less You may form a silicon thin film by sputtering.

둘째, 제 1 기판 위에 금속박막을 형성하는 것에 대해서 설명한다. 상기 반도체 박막의 형성공정과 다른 점은, 스퍼터링 또는 증착기술을 이용하여 상기 제1 기판(1) 상에 Al(aluminium) 이나 Cu(copper)등의 금속 박막을 형성한다는 점이다. 또한 TiSi2, CoSi2등을 사용하여 금속 실리사이드막을 형성하는 것도 이 금속 박막의 형성공정과 유사하고, 그 밖의 공정은 상기 반도체 박막의 형성공정과 같다.Second, forming a metal thin film on the first substrate will be described. The difference from the process of forming the semiconductor thin film is that a metal thin film such as Al (aluminium) or Cu (copper) is formed on the first substrate 1 by sputtering or vapor deposition. The formation of the metal silicide film using TiSi 2 , CoSi 2, etc. is also similar to the formation process of this metal thin film, and the other processes are the same as the formation process of the semiconductor thin film.

다음, 제 1 기판(1)상에 유전체 박막을 형성하는 방법이 상기 반도체 박막의 형성공정과 다른 점은, 스퍼터링 또는 화학기상증착(CVD)법에 의해 상기 제 1 기판(1) 상에 Ta2O5(tantalum pentaoxide), BST(barium strontium titanate)나 PZT(lead zirconate titanate)와 같은 고유전율을 갖는 유전체 박막(3)을 형성한다는 점이다. 그 밖의 것은 상기 반도체 박막의 형성공정과 같다. 상기 유전체 박막의 조성은, BST의 경우 Ba과 Sr의 비율이 같고, PZT의 경우 Zr과 Ti의 비율이 30∼40 : 70∼60 이 되도록 조절한다.Next, the method of forming the dielectric thin film on the first substrate 1 is different from the process of forming the semiconductor thin film, in which Ta 2 is formed on the first substrate 1 by sputtering or chemical vapor deposition (CVD). It forms a dielectric thin film 3 having a high dielectric constant such as tantalum pentaoxide (O 5 ), barium strontium titanate (BST) or lead zirconate titanate (PZT). Others are the same as the process for forming the semiconductor thin film. The composition of the dielectric thin film is controlled so that the ratio of Ba and Sr is the same in the case of BST, and the ratio of Zr and Ti is 30-40: 70-60 in the case of PZT.

그리고, 화학기상증착(CVD)법을 적용하여 BST 단결정 박막을 형성할 때는 Ba(THD)2, Sr(THD)2, Ti(THD)2(i-OC3H7)2등을 THF(tetrahydrofuran)에 희석시킨 액체소스(liquid source)를 이용하여 700℃ 이하에서 증발시켜서 박막을 형성한다. 여기서, THD는 C11H19O2, THF는 C4H8O를 각각 나타내고, THD(tetramethyl heptane dionate)는 DPM(dipivaloylmethane)으로 대체할 수 있다. 또, 화학기상증착법을 적용하여 PZT 단결정 박막(3)을 형성할 때는 Pb(C2H5)4, Zr[OC(CH3)3]4, Ti(OC3H7)4등의 액체소스를 이용하여 700℃ 이하에서 증발시켜서 박막을 형성한다.In addition, Ba (THD) 2 , Sr (THD) 2 , Ti (THD) 2 (i-OC 3 H 7 ) 2, and the like are used to form a BST single crystal thin film by applying chemical vapor deposition (CVD) to THF (tetrahydrofuran). The thin film is formed by evaporation at 700 ° C. or lower using a liquid source diluted in the above). Here, THD represents C 11 H 19 O 2 , THF represents C 4 H 8 O, and THD (tetramethyl heptane dionate) may be replaced with dipivaloylmethane (DPM). In addition, when the PZT single crystal thin film 3 is formed by applying the chemical vapor deposition method, a liquid source such as Pb (C 2 H 5 ) 4 , Zr [OC (CH 3 ) 3 ] 4 , Ti (OC 3 H 7 ) 4, or the like is used. Using to evaporate at 700 ℃ or less to form a thin film.

재료막(2)이 형성된 제 1 기판(1)으로부터 도 1c와 같이 재료막(2)을 분리한 후, 기판 이송장치를 이용하여 도 1d와 같이 제 2 기판(3) 위로 이송하여 상기 분리된 재료막(2)을 상기 제 2 기판(3)상에 올려 놓은 후 도 1e와 같이 상기 재료막(2)과 제 2 기판을 열처리하여 접합시킨다.After separating the material film 2 from the first substrate 1 on which the material film 2 is formed as shown in FIG. 1C, the material film 2 is transferred onto the second substrate 3 as shown in FIG. After placing the material film 2 on the second substrate 3, the material film 2 and the second substrate are heat-bonded and bonded as shown in FIG. 1E.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 것이다. 도 2a는 제 1 기판(1)을, 도 2b는 상기 제 1 기판(1)위에 화학적 특성이 다른 재료막(2)을 성장시킨 것을 나타내고 있다. 도 2c와 같이 제 2 기판(3)위로 재료막(2)이 제 2 기판(3)과 대향하도록 이송시켜 도 2d와 같이 접합시킨다.2A to 2E illustrate another embodiment of the present invention. FIG. 2A shows the growth of the first substrate 1 and the growth of the material film 2 having different chemical properties on the first substrate 1. As shown in FIG. 2C, the material film 2 is transferred onto the second substrate 3 so as to face the second substrate 3 and bonded as shown in FIG. 2D.

이후, 도 2e에서와 같이 재료막(3)을 남겨 놓고, 선택적으로 상기 제 1 기판(1)만을 제거한다. 이때, 상기 제 1 기판(1)이 Al2O3이면 NaOH 용액 또는 F(fluor) 원소를 포함하는 에칭기체를 이용하고, CaF2이면 산성용액 또는 H 원소를 포함하는 에칭기체를 이용하며, NaCl이나 KCl 또는 KH2PO4이면 H2O 등 용해도가 큰 용액 또는 OH 원소를 포함하는 에칭기체를 이용하고, CoSi2이면 HCl 용액 또는 Cl이나 F 원소를 이용하여 상기 제 1 기판(1)만을 선택적으로 제거한다.Thereafter, the material film 3 is left as shown in FIG. 2E, and only the first substrate 1 is selectively removed. In this case, when the first substrate 1 is Al 2 O 3, an etching gas containing NaOH solution or F (fluor) element is used, and if CaF 2 , an etching gas containing acid solution or H element is used, NaCl is used. In the case of KCl or KH 2 PO 4 , the first substrate 1 is selectively selected by using a high solubility solution such as H 2 O or an etching gas containing OH element, and using CoSi 2 , using HCl solution or Cl or F element. To remove it.

p-Si TFT에서는 석영(quartz)등의 재료를 기판으로 사용하여 그 위에 실리콘 등의 다결정 박막을 형성시켜야 한다. 그러나, 본 발명을 적용하는 경우, 제 2 기판을 유리로 사용하여 그 위에 제 1 기판 위에서 성장되어 분리된 다결정 박막을 접합시키므로써 저렴한 경비로 다결정 TFT-LCD를 제조할 수 있다.In a p-Si TFT, a polycrystalline thin film such as silicon must be formed thereon using a material such as quartz as a substrate. However, when the present invention is applied, a polycrystalline TFT-LCD can be manufactured at low cost by bonding a polycrystalline thin film grown and separated on the first substrate thereon using a second substrate as glass.

본 실시 예에서는 제 1 기판을 단결정 소재를 사용하는 것을 나타내었으나, 위 실시 예와 동일한 방법으로, 상기 제 1 기판이 단결정이 아닌 비정질 또는 다결정 기판으로 대체하여 다결정 또는 비정질의 박막을 형성할 수 있고 이 박막을 제 1 기판으로부터 분리하여 활용할 수 있다.In this embodiment, the first substrate is used as a single crystal material, but in the same manner as in the above embodiment, the first substrate may be replaced with an amorphous or polycrystalline substrate instead of a single crystal to form a polycrystalline or amorphous thin film. This thin film can be used separately from the first substrate.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다결정 또는 비정질 박막을 박막 트랜지스터에 활용하는 경우 다른 기판 위에서 성장시켜서 선택적으로 분리하여 유리기판 위에 옮겨서 사용할 수 있으므로 유리기판 위에 다결정 또는 비정질의 박막 트랜지스터를 제작할 수 있게 된다. 또한, 다결정 박막 트랜지스터를 형성하려면 기판 재료로서 석영(quartz) 등의 비싼 재료가 필요했으나 본 발명을 적용하면 유리기판을 사용할 수 있으므로 다결정 박막 트랜지스터의 제조원가를 낮출 수 있다. 그밖에 비정질 박막의 경우에 있어서도 동일 기판을 사용하는 경우보다 기판의 선택이 다양하므로 결정성이 우수한 비정질 박막을 활용할 수 있으므로 유리하다. 이상에서는 박막 트랜지스터에 적용하는 경우를 예로 하고 있으나, 소정의 기판에서 성장/분리된 다결정 또는 비정질 박막을 다른 기판에 접합하여 전자부품을 제작하는 소자로서 널리 사용할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the polycrystalline or amorphous thin film is used in the thin film transistor, the polycrystalline or amorphous thin film transistor can be grown on another substrate, selectively separated, and used on the glass substrate, thereby manufacturing the polycrystalline or amorphous thin film transistor on the glass substrate. . In addition, to form a polycrystalline thin film transistor, an expensive material such as quartz is required as the substrate material. However, since the glass substrate can be used, the manufacturing cost of the polycrystalline thin film transistor can be reduced. In addition, in the case of the amorphous thin film, since the selection of the substrate is more diverse than the case of using the same substrate, it is advantageous because an amorphous thin film having excellent crystallinity can be utilized. In the above, the case of applying to a thin film transistor is taken as an example, but the polycrystalline or amorphous thin film grown / separated from a predetermined substrate is bonded to another substrate to have an effect that can be widely used as a device for manufacturing an electronic component.

Claims (11)

제 1 기판 위에 상기 제 1 기판과 화학적 특성이 다른 재료막을 성장시켜 상기 제 1 기판에서 재료막을 분리하는 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.And growing a material film having a different chemical property from the first substrate on the first substrate to separate the material film from the first substrate. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 제 1 기판 위에 성장된 재료막을 분리하는 과정과,Separating the material film grown on the first substrate; 분리된 재료막을 제 2 기판 위로 이송하는 과정과,Transferring the separated material film onto the second substrate; 이송된 재료막을 제 2 기판에 접합하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.And a step of bonding the transferred material film to the second substrate. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 재료막이 성장된 제 1 기판을 제 2 기판 위로 이송하는 과정과,Transferring the first substrate on which the material film is grown onto a second substrate; 이송된 재료막이 성장된 제 1 기판을 제 2 기판에 접합하는 과정과,Bonding the first substrate on which the transferred material film is grown to a second substrate, 재료막을 제외한 제 1 기판을 제 2 기판 위에서 분리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.And separating the first substrate except the material layer on the second substrate. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서;The method of any one of claims 1 to 3; 상기 재료막은 반도체로서 Si, Ge 또는 GaAs 임을 특징으로 하는 재료막 제조방법.And the material film is Si, Ge or GaAs as a semiconductor. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서;The method of any one of claims 1 to 3; 상기 재료막은 금속 실리사이드막으로서 TiSi2또는 CoSi2인 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.The material film is a material film manufacturing method, characterized in that the metal silicide film TiSi 2 or CoSi 2 . 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서;The method of any one of claims 1 to 3; 상기 재료막은 금속 박막으로서 Al 또는 Cu 인 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.And the material film is Al or Cu as a metal thin film. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서;The method of any one of claims 1 to 3; 상기 재료막은 유전체 박막으로서 Ta2O5, BST 또는 PZT 인 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.The material film is a material film manufacturing method, characterized in that the Ta 2 O 5 , BST or PZT. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 제 1 기판이 단결정(single crystalline), 다결정(polycrystalline) 또는 비정질(amorphous) 소재인 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.And wherein the first substrate is a single crystalline, polycrystalline or amorphous material. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 재료막은 다결정(polycrystalline) 또는 비정질(amorphous) 박막인 것을 특징으로 하는 재료막 제조 방법.And the material film is a polycrystalline or amorphous thin film. 제 2 항에 있어서;The method of claim 2; 상기 제 2 기판으로 유리기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.A method of manufacturing a material film, characterized in that a glass substrate is used as the second substrate. 제 3 항에 있어서;The method of claim 3; 상기 제 2 기판으로 유리기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 재료막 제조방법.A method of manufacturing a material film, characterized in that a glass substrate is used as the second substrate.
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