KR0152912B1

KR0152912B1 - 반도체소자 제조장치

Info

Publication number: KR0152912B1
Application number: KR1019940021550A
Authority: KR
Inventors: 한봉석
Original assignee: 문정환; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1998-12-01

Abstract

본 발명은 반도체소자 제조장치에 관한 것으로, 단파장을 방출하기 위한 광원부와, 상기 광원부로부터 방출된 빛중 파장이 일정한 빛만을 통과시키기 위한 단파장필터와, 상기 단파장필터를 통과한 빛이 방향성을 갖도록 하기 위한 평행필터와, 상기 평행필터를 통과한 빛을 집광시키기 위한 집광부와, 웨이퍼를 2차원상에서 이동시켜 위치별 노광이 가능하도록하기 위한 위치이동부와, 실제 웨이퍼에 일정 간격으로 상기 집광부에서 집광된 빛을 조사하기 위한 광섬유다발을 포함하여 구성되며, 광섬유의 지름별로 그레인 사이즈를 조절이 용이하며, 일정한 그레인 사이즈를 갖는 박막트랜지스터 형성용 크리스탈을 제조할 수 있고, 웨이퍼 위치에 관계없이 균일한 어닐링효과를 얻을 수 있으며, 칩내의 박막트랜지스터 형성부에만 빛을 조사함으로써 어닐링시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조장치

제1도는 본 발명에 의한 반도체소자 제조장치의 구성도.

제2도는 광섬유 다발의 단면도.

제3도는 제2도의 XX'선을 기준으로 웨이퍼 표면의 온도를 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광원부 20 : 단파장 필터

30 : 평행 필터 40 : 집광부

50 : 광섬유다발 51 : 웨이퍼

52 : 위치이동부 53 : 온도제어부

본 발명은 반도체소자 제조장치에 관한 것으로, 특히 중심부에서 주로 광을 통과시키는 광섬유의 특성을 이용하여 박막트랜지스터 형성부의 표면에 광을 조사함으로써 그레인 사이즈(grain size)가 일정한 크리스탈(crystal)을 형성하기 위한 반도체소자 제조장치에 관한 것이다.

종래의 박막트랜지스터는 비정질실리콘을 500℃-550℃ 정도의 온도에서 도포한 후 실리콘 이온을 주입(implant)하고 다음과 같은 여러 가지 방법 중 하나를 선택하여 어닐링(annealing) 하였다.

즉, RTP(Rapid Thermal Processing)를 사용하거나 또는 레이저빔(laser beam)으로 스캐닝(scanning)하거나 도는 600℃의 온도에서 24시간 어닐링 하는 튜브(tub) 어닐링을 실시하였다.

그리고 박막트랜지스터 패턴 형성한 후에는 다시 상기한 여러 가지 방법중 하나를 선택하여 어닐링을 실시한 후, 채널(channel)영역과 소스/드레인(source/drain) 영역에 이온주입을 실시한 후 히트 사이클(heat cycle)에 의한 소스/드레인 어닐링공정을 실시하였다.

그러나 상기와 같은 방법으로 형성된 박막트랜지스터는, 상기한 어닐링방법들에 의해 형성된 박막트랜지스터 형성용 크리스탈이 모두 그레인 사이즈가 일정하지 않고, 웨이퍼 부위별로 어닐링된 상태가 균일하지 않기 때문에 박막트랜지스터의 특성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 중심부분에서 가이던스 상태가 가장 좋은 광섬유를 다발로 묶어 박막트랜지스터가 형성될 각 부분의 표면에 광조사하는 방법으로 어닐링을 실시함으로써 어닐링상태를 균일하게 할 수 있는 반도체소자 제조장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체소자 제조장치는 단파장을 방출하기 위한 광원부와, 상기 광원부로부터 방출된 빛중 파장이 일정한 빛만을 통과시키기 위한 단파장필터와, 상기 단파장필터를 통과한 빛이 방향성을 갖도록 하기 위한 평행필터와, 상기 평행필터를 통과한 빛을 집속시키기 위한 집광부와, 웨이퍼를 2차원상에서 이동시켜 위치별 노광이 가능하도록하기 위한 위치이동부와, 실제 웨이퍼에 일정 간격으로 상기 집광부에서 집속된 빛을 조사하기 위한 광섬유다발을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자한다.

본 발명의 반도체소자 제조장치는, 제1도에 도시한 바와 같이 UV램프와 같은 단파장의 연속적인 광을 방출하기 위한 광원부(10)와, 상기 광원부(10)로부터 방출된 빛중 파장이 일정한 빛만을 통과시켜 어닐링효과를 일정하게 하기 위한 단파장필터(20)와, 상기 단파장필터(20)를 통과한 빛이 방향성을 갖도록하여 균일도를 높이기 위한 평행필터(40)와, 상기 평행필터(40)를 통과한 빛을 집속시켜 밀도를 높이고, 그에따른 웨이퍼(51)의 위치별 노광시간을 줄이기 위한 집광부(40)와, 웨이퍼(51)를 2차원(X,Y)상에서 이동시켜 A와 같이 위치별 노광이 가능하도록 하기 위한 위치이동부(52)와, 실제 웨이퍼(51)에 일정 간격으로 상기 집광부(40)에서 집속된 빛을 조사하기 위한 광섬유다발(50)로 구성된다.

그리고 상기 반도체소자 제조장치를 사용하여 종래와 동일한 방법으로 반도체소자를 제조하면, 상기 광섬유다발(50)을 이루고 있는 각 광섬유가 절단면이 원형이고, 구조 특성상 빗금친 부분에서만 빛이 통과하게되므로, 다발로 묶게 되는 경우 제2도에 도시한 바와 같이 6각면체의 빛을 통과하지 못하는 부분이 생기게 되며,이에따라 웨이퍼상에 조사되는 빛이 일정간격을 갖게 되어 광섬유다발(50)에 의해 표면에 빛이 조사된 웨이퍼를 XX'선을 기준으로 표면의 온도를 조사해보면, 제3도에 도시한 바와 같이 빛을 통과하는 부분과 통과하지 못하는 부분에 빛의 온도 그레디언트(gradient)가 발생하게 됨을 볼 수 있다.

즉, 빛이 조사되는 부분은 600℃ 정도이고, 빛이 조사되지 않는 부분은 550℃정도가 되며, 따라서 표면온도가 600℃정도인 부분에서 이온 주입된 실리콘이 시드(seed)가 되어 그레인 바운더리(boundary)를 형성하면서 자라게 됨으로써 일정한 그레인 사이즈를 지닌 크리스탈이 형성된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 광섬유의 지름별로 그레인 사이즈의 조절이 용이하며, 일정한 그레인 사이즈를 갖는 박막트랜지스터 형성용 크리스탈을 제조할 수 있고, 웨이퍼 위치에 관계없이 균일한 어닐링효과를 얻을 수 있으며, 칩내의 박막트랜지스터 형성부에만 빛을 조사함으로써 어닐링시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

단파장을 방출하기 위한 광원부와, 상기 광원부로부터 방출된 빛중 파장이 일정한 빛만을 통과시키기 위한 단파장필터와, 상기 단파장필터를 통과한 빛이 방향성을 갖도록 하기 위한 평행필터와, 상기 평행필터를 통과한 빛을 집속시키기 위한 집광부와, 웨이퍼를 2차원상에서 이동시켜 위치별 노광이 가능하도록하기 위한 위치이동부와, 실제 웨이퍼에 일정간격으로 상기 집광부에서 집속된 빛을 조사하기 위한 광섬유다발을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치.