KR100315756B1 - Semiconductor device manufacturing method and apparatus therefor - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method and apparatus therefor Download PDF

Info

Publication number
KR100315756B1
KR100315756B1 KR1019940032647A KR19940032647A KR100315756B1 KR 100315756 B1 KR100315756 B1 KR 100315756B1 KR 1019940032647 A KR1019940032647 A KR 1019940032647A KR 19940032647 A KR19940032647 A KR 19940032647A KR 100315756 B1 KR100315756 B1 KR 100315756B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
unit
solution
semiconductor film
semiconductor device
Prior art date
Application number
KR1019940032647A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR950021251A (en
Inventor
오타니히사시
아다치히로키
Original Assignee
야마자끼 순페이
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 야마자끼 순페이, 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 filed Critical 야마자끼 순페이
Publication of KR950021251A publication Critical patent/KR950021251A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100315756B1 publication Critical patent/KR100315756B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259Multistep manufacturing methods
    • H01L27/127Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
    • H01L27/1274Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02524Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532Silicon, silicon germanium, germanium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02672Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using crystallisation enhancing elements

Abstract

비정질 실리콘막을 촉매원소의 작용에 의해 저온에서 결정화시키는 방법에 있어서, 촉매원소의 도입공정을 자동적으로 행하는 시스템을 제공한다.There is provided a system for automatically crystallizing an amorphous silicon film at a low temperature by the action of a catalytic element.

비정질 실리콘막 표면에 결정화를 조장하는 원소를 함유한 용액을 도포하는데 필요한 공정을 (14~21)로 표시된 유니트에서 행한다. 이때, 로보트 아암(12)으로 기판을 운반한다.The steps required for applying a solution containing an element for promoting crystallization to the surface of the amorphous silicon film are performed in a unit denoted by (14 to 21). At this time, the substrate is transported to the robot arm 12.

Description

반도체장치 제조방법 및 그 제조장치Semiconductor device manufacturing method and apparatus therefor

본 발명은 결정성을 갖는 규소반도체 박막을 이용한 반도체장치 제조방법 및 그 제조에 이용되는 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device fabrication method using a silicon semiconductor thin film having crystallinity and a fabrication apparatus used in the fabrication.

박막 반도체를 이용한 박막트랜지스터(이하, TFT라 함)가 알려져 있다. 이 TFT는, 기판상에 박막 반도체를 형성하고 이 박막 반도체를 이용하여 구성되는 것이다. 이 TFT는 각종 집적회로에 이용되는데, 특히 전기광학장치, 특히 액티브 매트릭스형 액정표시장치의 각 화소에 설치되는 스위칭 소자, 주변회로부분에 형성되는 드라이버 소자로서 주목받고 있다.A thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) using a thin film semiconductor is known. This TFT is formed by forming a thin film semiconductor on a substrate and using the thin film semiconductor. This TFT is used in various integrated circuits, and is attracting attention particularly as a switching element provided in each pixel of an electro-optical device, particularly an active matrix type liquid crystal display device, and a driver element formed in a peripheral circuit portion.

TFT에 이용되는 박막 반도체로서는, 비정질 규소막을 이용하는 것이 간편하지만, 그의 전기적 특성이 낮다는 문제가 있다. TFT의 특성 향상을 얻기 위해서는, 결정성을 갖는 규소 박막을 이용하면 좋다. 결정성을 갖는 규소막은 다결정 규소, 폴리실리콘, 미결정(微結晶) 규소 등으로 일컬어진다. 이 결정성을 갖는 규소막을 얻기 위해서는, 우선 비정질 규소막을 형성하고, 그후 가열에 의해 결정화시키면 된다.As the thin film semiconductor used for the TFT, it is simple to use an amorphous silicon film, but its electrical characteristic is low. In order to improve the characteristics of the TFT, a silicon thin film having crystallinity may be used. The silicon film having crystallinity is referred to as polycrystalline silicon, polysilicon, microcrystalline silicon and the like. In order to obtain a silicon film having this crystallinity, an amorphous silicon film is first formed and then crystallized by heating.

그러나, 가열에 의한 결정화는, 가열온도가 600℃ 이상인 온도에서 10시간 이상의 시간이 걸릴 필요가 있고, 기판으로서 유리기판을 이용하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 예를 들어, 액티브형 액정표시장치에 이용되는 코닝 7059 유리는 유리의 변형점이 593℃이고, 기판의 대면적화를 고려한 경우 600℃ 이상의 가열에는 문제가 있다.However, crystallization by heating requires a time of 10 hours or more at a heating temperature of 600 DEG C or higher, and there is a problem that it is difficult to use a glass substrate as a substrate. For example, Corning 7059 glass used in an active liquid crystal display device has a deflection point of 593 deg. C and has a problem in heating at 600 deg. C or more in consideration of the large-sized substrate.

본 발명자들의 연구에 의하면, 비정질 규소막의 표면에 니켈이나 팔라듐, 더욱이는 납 등의 원소를 미량으로 퇴적시키고, 그후에 가열하는 것에 의해, 550℃에서 4시간 정도의 처리시간으로 결정화를 행할 수 있다는 것이 판명되었다.According to the researches of the present inventors, crystallization can be carried out at a treatment time of about 4 hours at 550 DEG C by depositing a trace amount of elements such as nickel, palladium and further lead on the surface of an amorphous silicon film and then heating Proved.

상기와 같은 미량 원소(결정화를 조장하는 촉매원소)를 도입하는데에는, 플라즈마처리나 증착, 더욱이는 이온주입을 이용하면 좋다. 플라즈마처리는, 평행 평판형 또는 양광주형(陽光柱型)의 플라즈마 CVD장치에서 전극으로서 촉매원소를 함유한 재료를 이용하고, 질소 또는 수소 등의 분위기에서 플라즈마를 발생시킴으로써 비정질 규소막에 촉매원소의 첨가를 행하는 방법이다.Plasma treatment, vapor deposition, and further ion implantation may be used to introduce such a trace element (a catalytic element promoting crystallization). The plasma treatment is carried out by using a material containing a catalytic element as an electrode in a plasma CVD apparatus of a parallel plate type or a positive light type and generating a plasma in an atmosphere of nitrogen or hydrogen to form an amorphous silicon film Is added.

그러나, 다량의 촉매원소를 도입하는 것은 반도체장치의 신뢰성 및 전기적 안정성을 저해하는 것이어서 바람직한 것은 아니다.However, introduction of a large amount of the catalytic element is undesirable because it interferes with the reliability and electrical stability of the semiconductor device.

즉, 상기 니켈 등의 결정화를 조장하는 원소(촉매원소)는 비정질 규소를 결정화시킬 때에는 필요하지만, 결정화된 규소중에는 전혀 함유되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이 목적을 달성하는데에는, 촉매원소로서 결정성 규소중에서 불황성경향이 강한 것을 선택하는 동시에, 결정화에 필요한 촉매원소의 양을 매우 적게 하고, 최저한의 양으로 결정화를 행할 필요가 있다. 그리고, 그것을 위해서는, 상기 촉매원소의 첨가량을 정밀하게 제어하여 도입할 필요가 있다.That is, the element (catalytic element) for promoting crystallization of nickel or the like is required when crystallizing the amorphous silicon, but it is preferable that the element is not contained in the crystallized silicon at all. In order to attain this object, it is necessary to select one of the crystalline silicon elements having a strong recessionary glass flavor as a catalytic element, to reduce the amount of the catalytic element required for crystallization to a minimum, and to crystallize it in the minimum amount. For this purpose, it is necessary to precisely control the addition amount of the catalyst element.

또한, 니켈을 촉매원소로 한 경우, 비정질 규소막을 성막하고, 니켈 첨가를 플라즈마 처리법에 따라 행하여 결정성 규소막을 제작하고, 그 결정화 과정 등을 상세히 검토한 바 이하의 사항이 판명되었다.In the case where nickel is used as a catalytic element, an amorphous silicon film is formed and nickel is added in accordance with a plasma treatment method to produce a crystalline silicon film. The crystallization process and the like are examined in detail.

(1) 플라즈마 처리에 의해 니켈을 비정질 규소막상에 도입한 경우, 열처리를 행하기 이전에 이미 니켈이 비정질 규소막안의 상당한 깊이의 부분까지 침입하여 있다.(1) When nickel is introduced on the amorphous silicon film by the plasma treatment, nickel has already penetrated to a considerable depth in the amorphous silicon film before the heat treatment.

(2) 결정의 초기 핵발생은 니켈을 도입한 표면으로부터 발생한다.(2) The initial nucleation of crystals originates from the nickel-incorporated surface.

(3) 증착법으로 니켈을 비정질 규소막상에 성막한 경우라도, 플라즈마 처리를 행한 경우와 같이 결정화가 일어난다.(3) Even when nickel is deposited on an amorphous silicon film by a vapor deposition method, crystallization occurs as in the case of plasma processing.

상기 사항으로부터, 플라즈마 처리에 의해 도입된 니켈이 모두 효과적으로기능하고 있지 않다는 것으로 결론지어진다. 즉, 다량의 니켈이 도입되어도 충분히 기능하지 않는 니켈이 존재한다고 생각되어진다. 이것으로부터, 니켈과 규소가 접하고 있는 점(면)이 저온 결정화시에 기능하는 것이라고 생각된다. 그리고, 가능한한 니켈은 미세하게 원자상(狀)으로 분산되어 있을 필요가 있다는 것으로 결론지어 진다. 즉, 「필요한 것은 비정질 규소막의 표면 근방에 저온 결정화가 가능한 범위내에서 가능한한 저농도의 니켈이 원자상으로 분산하여 도입되면 좋다」 는 것으로 결론지어진다.From the above, it can be concluded that all of the nickel introduced by the plasma treatment is not effectively functioning. That is, it is believed that even if a large amount of nickel is introduced, nickel which does not function sufficiently exists. From this, it is considered that the point (surface) where nickel and silicon are in contact functions at the time of low-temperature crystallization. It is concluded that nickel as fine as possible should be dispersed as much as possible. That is to say, it is concluded that "it is necessary to disperse and introduce nickel in a low concentration as possible in a small amount within a range where low temperature crystallization is possible in the vicinity of the surface of the amorphous silicon film".

비정질 규소막의 표면 근방에만 극미량의 니켈을 도입하는 방법, 바꿔말하면, 비정질 규소막의 표면 근방에만 결정화를 조장하는 촉매원소를 극미량 도입하는 방법으로서는, 증착법을 들 수 있으나, 증착법은 제어성이 나쁘고. 촉매원소의 도입량을 엄밀하게 제어하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.As a method of introducing a very small amount of nickel only in the vicinity of the surface of the amorphous silicon film, in other words, a method of introducing a trace amount of a catalytic element promoting crystallization only in the vicinity of the surface of the amorphous silicon film, a vapor deposition method can be mentioned. However, the vapor deposition method has poor controllability. There is a problem that it is difficult to strictly control the introduction amount of the catalytic element.

상기 문제를 해결하는 방법으로서는, 촉매원소를 함유한 용액을 비정질 규소막상에 도포하고, 소정 양의 촉매원소를 비정질 규소막의 표면에 흡착시키고, 그후에 가열처리를 행함으로써 결정화를 행하는 기술이 유용하다.As a method for solving the above problem, a technique of applying a solution containing a catalyst element on an amorphous silicon film, adsorbing a predetermined amount of a catalytic element on the surface of the amorphous silicon film, and then performing heat treatment is used.

이 방법에 의하면, 용액중에 함유되는 니켈의 양, 용액을 비정질 규소막에 접촉시키는 시간에 의해, 비정질 규소막에 도입되는 촉매원소의 농도를 엄밀하게 제어할 수 있다.According to this method, the concentration of the catalyst element introduced into the amorphous silicon film can be strictly controlled by the amount of nickel contained in the solution and the time in which the solution is brought into contact with the amorphous silicon film.

이 용액을 이용한 촉매첨가방법은 많은 장점이 있지만, 그 공정의 단순함 때문에 단점도 있다. 단점으로는, 입자의 오염에 대해 민감하다는 것이다. 이것은 입자가 용액의 피도포면에 존재하면 용액이 피도포면에 충분히 접촉할 수 없다는 것에 기인한다.The catalyst addition method using this solution has many advantages, but there are disadvantages due to the simplicity of the process. A disadvantage is that it is sensitive to particle contamination. This is due to the fact that when the particles are present on the surface to be coated with the solution, the solution can not sufficiently contact the surface to be coated.

또한, 촉매원소의 첨가공정 후에, 확산로 등에 의한 열처리공정이 필요하게 되는데, 이 공정에서 촉매원소에 의해 확산로 등의 안이 오염되는 것을 방지할 필요도 있다. 이 관점에서도 용액 도포공정을 관리하여 행할 필요성이 생긴다.Further, after the step of adding the catalytic element, a heat treatment step by diffusion furnace or the like is required. In this step, it is also necessary to prevent the inner surface of the diffusion furnace and the like from being contaminated by the catalytic element. From this point of view, there is a need to perform the solution coating process.

본 발명은, 용액을 이용하여 촉매원소를 도입하는 공정을 연속적인 일련의 공정에 의해 행하는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a structure in which a process of introducing a catalytic element by using a solution is performed by a series of successive processes.

제 1 도에 본 발명의 일례의 장치를 나타낸다. 이 장치는, 비정질 규소막의 표면 또는 비정질 규소막이 형성되는 피형성면상에 니켈을 함유한 용액을 도포하는 일련의 공정을 연속적으로 행하기 위한 것이다.1 shows an apparatus according to an embodiment of the present invention. This apparatus is for continuously performing a series of processes of applying a solution containing nickel on the surface of an amorphous silicon film or on a surface to be formed with an amorphous silicon film.

제 1 도에 나타낸 바와 같이, 장치 전체는 부호 11로 표시된 본체상에 유니트화되어 배치되어 있다. 기판은 캐리어(13)에 다수 매(본 실시예에서는 20매)가 보유되어 있고, 기판반송수단인 로봇 아암(12)에 의해 1매씩 각 공정이 행해지는 유리트로 반송된다. 또한, 장치 전체는 청정 부스(booth) 등으로 덮혀져 있어, 내부에서의 먼지량을 외부에 비해 적게 유지시켜 공정중의 오염을 낮게 억제할 수 있다.As shown in FIG. 1, the entire device is unitized and arranged on a body denoted by reference numeral 11. A plurality of substrates (20 substrates in the present embodiment) are held on the carrier 13, and the substrates are transported one by one by the robot arm 12 serving as the substrate transport means to the glass trough which the respective processes are performed. Further, since the entire device is covered with a clean booth or the like, the amount of dust in the interior can be kept small compared to the outside, and the contamination during the process can be suppressed to a low level.

로봇 아암은 기판을 하측에서 지지하는 구조를 가져, 처리가 행해지는 기판표면을 오염시키지 않는 구성으로 되어 있다.The robot arm has a structure for supporting the substrate from the lower side, and does not contaminate the surface of the substrate on which the processing is performed.

이하에, 1매의 유리기판을 처리하는 예를 설명한다. 먼저, 로봇 아암(12)에의해 캐리어(13)로부터 1매의 유리기판이 꺼내어져 위치결정 유니트(18)로 반송된다. 이 위치결정 유니트는 로봇 아암(12)상에서의 기판 위치를 정확하게 정하는 기능을 갖는다. 이것은 후의 공정에서 스피너에 기판을 로봇 아암에 의해 배치하는 것이 필요하게 되는데, 이때 스피너의 중심과 기판의 중심을 일치시킬 필요가 있기 때문이다.An example of processing one glass substrate will be described below. First, one glass substrate is taken out from the carrier 13 by the robot arm 12 and transported to the positioning unit 18. [ This positioning unit has a function of accurately determining the position of the substrate on the robot arm 12. [ This is because it is necessary to arrange the substrate by the robot arm in the spinner in a subsequent process because the center of the spinner and the center of the substrate need to be aligned at this time.

위치결정이 종료된 후, 세정 유니트(14)로 기판을 반송한다. 이 반송은 당연히 로봇 아암(12)에 의해 행해진다. 세정 유니트(14)에는 스피너가 배치되어 있고, 스피너상에 배치되고 스피너에 의해 회전되는 기판을 순수(純水)로 세정하는 구성을 가지고 있다.After the positioning is completed, the substrate is transferred to the cleaning unit 14. This transfer is naturally carried out by the robot arm 12. The cleaning unit 14 has a structure in which a spinner is disposed, and a substrate disposed on the spinner and rotated by the spinner is cleaned with pure water.

세정이 완료된 후, 로봇 아암(12)에 의해 기판은 건조 유니트(15)로 반송되어 건조가 행해진다. 이 건조 유니트(15)는 핫 플레이트(hot plate)상에 기판을 배치하고, 가열 건조시키는 구성을 갖는다. 이 건조 유니트로서는, 온풍에 의한 건조를 행하는 구성으로 하여도 좋다.After the cleaning is completed, the substrate is transported to the drying unit 15 by the robot arm 12 and dried. The drying unit 15 has a structure in which a substrate is placed on a hot plate and heated and dried. As the drying unit, drying with warm air may be performed.

건조가 종료된 기판은 로봇 아암(12)에 의해 냉각 유니트(16)로 반송된다. 냉각 유니트(16)는 건조공정에서 가열된 기판을 냉각하기 위한 것이다. 이 냉각 유니트에서는 열전도율이 큰 금속상에 기판을 배치시킴으로써 기판이 냉각된다.The dried substrate is transported to the cooling unit 16 by the robot arm 12. The cooling unit 16 is for cooling the heated substrate in the drying process. In this cooling unit, the substrate is cooled by placing the substrate on a metal having a high thermal conductivity.

냉각이 완료된 기판은 산화 유니트(17)로 반송된다. 산화 유니트(17)는 산소분위기 중에서 저압 수은 램프로부터의 UV광에 의해 오존을 생성하고, 피형성면 표면을 산화시키기 위한 것이다. 이 산화 유니트는 기판의 반입후 밀폐될 필요가 있기 때문에, 문을 갖는 체임버로 구성된다. 이 산화 유니트에서 기판 표면에는 극히 얇은 산화막이 형성된다.The cooled substrate is transferred to the oxidation unit 17. The oxidation unit 17 is for generating ozone by UV light from a low-pressure mercury lamp in an oxygen atmosphere and oxidizing the surface of the surface to be formed. Since this oxidation unit needs to be sealed after bringing in the substrate, it is composed of a chamber having a door. In this oxidation unit, an extremely thin oxide film is formed on the surface of the substrate.

이 산화막은, 후의 용액도포공정에서 용액과의 습윤 특성을 개선하는 목적,및 촉매원소를 함유하는 화합물의 흡착 지지체로서 작용하기 위한 것이다.This oxide film serves to improve the wetting property with the solution in the subsequent solution applying step and to serve as an adsorption support for the compound containing the catalytic element.

이 산화 유니트로서는, 열산화를 행하는 구성, 과산화수소 등의 산화성 용액에 의한 산화를 행하는 구성으로 하여도 좋다.The oxidation unit may be configured to perform thermal oxidation, or to perform oxidation with an oxidizing solution such as hydrogen peroxide.

산화가 종료된 후, 다시 위치결정 유니트(18)로 기판이 반송되어 위치결정이 행해진다. 그후, 도포 유니트(19)로 기판이 반송된다. 도포 유니트(19)는 결정화를 조장하는 촉매원소를 함유한 용액을 기판상에 도포하는 기능을 갖는다.After the oxidation is completed, the substrate is again transported to the positioning unit 18 and the positioning is performed. Thereafter, the substrate is transported to the coating unit 19. The coating unit 19 has a function of coating a solution containing a catalytic element promoting crystallization on a substrate.

구체적으로는, 스피너상에 배치된 기판의 표면에 촉매원소를 함유한 용액을 도포하고, 그후에 스핀 건조를 행하는 구성을 갖는다. 스피너를 이용하는 것 이외에는, 용액을 도포한 후에 송풍 또는 가열에 의해 건조를 행하는 구성으로 하여도 좋다.Specifically, it has a structure in which a solution containing a catalyst element is applied to the surface of a substrate disposed on a spinner, and then spin drying is performed. Other than using a spinner, the solution may be applied and then dried by blowing or heating.

그후, 필요에 따라 건조 유니트(20)에 의해 건조를 행한다. 이것은 도포 유니트(19)에서의 건조가 불충분한 경우가 있기 때문이다. 또한, 건조 유니트(15)와 건조 유니트(20)에서, 건조방법이 동일한 경우, 한쪽의 유니트만을 이용해도 좋다.Thereafter, drying is carried out by the drying unit 20 as necessary. This is because drying in the coating unit 19 may be insufficient. If the drying method is the same in the drying unit 15 and the drying unit 20, only one unit may be used.

건조공정에서, 기판이 가열되어 있는 경우에는, 냉각 유니트(21)로 기판을 반송하여 냉각을 행한다. 이 공정은 냉각 유니트(16)에서 행하여도 좋다.In the drying step, when the substrate is heated, the substrate is transported to the cooling unit 21 for cooling. This process may be performed in the cooling unit 16.

이렇게 하여 유리기판상의 비정질 규소막의 표면에 측매원소가 도입된다. 이후는, 세정공정을 거치지 않고 가열처리 공정에 들어가게 된다. 이 가열처리 공정에의 반송도 로봇 아암으로 카세트 대 카세트(cassette-to-cassette)에 의한 것으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성은 입자 및 오염의 문제를 해결하기 위해 유효한 수단이다.Thus, a branching element is introduced onto the surface of the amorphous silicon film on the glass substrate. Thereafter, the wafer is subjected to the heat treatment process without going through the cleaning process. The transfer to the heating process is also preferably performed by a cassette-to-cassette as a robot arm. Such a configuration is an effective means for solving the problems of particles and contamination.

또한, 제 1 도에 나타낸 구성에서, 각 유니트마다에 위치결정 기구를 가지게 하여도 좋다. 또한, 제 1 도에는 나타내어져 있지 않지만, 레이저광의 조사에 의한 레이저 어닐 유니트 및 가열처리를 행하는 가열처리 유니트, 더욱이 적외광의 조사에 의한 급속 열어닐(RTA)을 행하는 유니트를 추가하고, 이들 유니트에서 행해지는 처리를 연속적으로 행하는 구성으로 하여도 좋다.In the configuration shown in Fig. 1, a positioning mechanism may be provided for each unit. Although not shown in FIG. 1, a laser annealing unit by irradiation of a laser beam, a heat treatment unit for performing a heat treatment, and a unit for performing rapid thermal annealing (RTA) by irradiation of infrared light are added, May be continuously performed.

다음에, 촉매원소 및 촉매원소 첨가에 이용하는 용액에 대하여 설명한다. 용액으로서는, 수용액, 유기용매 용액 등을 이용할 수 있다. 또한 용액중에 함유되는 촉매원소의 상태로서는, 화합물로서 함유되어 있는 상태, 단순히 분산되어 있는 상태를 들 수 있다.Next, the solution used for adding the catalytic element and the catalytic element will be described. As the solution, an aqueous solution, an organic solvent solution and the like can be used. The state of the catalytic element contained in the solution includes a state of being contained as a compound and a state of being simply dispersed.

촉매원소를 함유하는 용매로서는, 극성 용매인 물, 알코올, 산, 암모니아로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.As the solvent containing the catalytic element, a polar solvent selected from water, alcohol, acid, and ammonia can be used.

촉매로서 니켈을 이용하고 이 니켈을 극성 용매에 함유시킨 경우, 니켈은 니켈 화합물로서 도입된다. 이 니켈 화합물로서는, 대표적으로는, 취화 니켈, 초산(酢酸) 니켈, 수산 니켈, 탄산 니켈, 염화 니켈, 옥화 니켈, 질산 니켈, 황산 니켈, 개미산 니켈, 니켈 아세틸아세토네이트, 4-시클로헥실낙산 니켈, 산화 니켈, 수산화 니켈로부터 선택된 것이 이용된다.When nickel is used as a catalyst and the nickel is contained in a polar solvent, nickel is introduced as a nickel compound. Typical examples of the nickel compound include nickel nitrate, nickel nitrate, nickel nitrate, nickel carbonate, nickel chloride, nickel iodide, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel formate, nickel acetylacetonate, nickel 4-cyclohexylbutanoate , Nickel oxide, and nickel hydroxide.

또한, 촉매원소를 함유하는 용액으로서, 무극성 용매인 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 4염화탄소, 클로로포름, 에테르, 트리클로로에틸렌, 프론(fron)으로부터 선택된 것을 이용할 수 있다. 더욱이 여기서 말하는 극성은 엄밀한 것이 아니고, 일반적인 화학적 성질에 기초한 것이다.As the solution containing the catalytic element, a nonpolar solvent selected from benzene, toluene, xylene, carbon tetrachloride, chloroform, ether, trichlorethylene and fron may be used. Moreover, the polarity referred to here is not rigid, but is based on general chemical properties.

이 경우, 니켈은 니켈 화합물로서 도입된다. 이 니켈 화합물로서는, 대표적으로는, 니켈 아세틸아세토네이트, 2-에틸헥산산 니켈로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.In this case, nickel is introduced as a nickel compound. Typical examples of the nickel compound include nickel acetylacetonate and nickel 2-ethylhexanoate.

또한, 촉매원소를 함유시킨 용액에 계면활성제를 첨가하는 것도 유용하다. 이것은 피도포면에 대한 밀착성을 높여 흡착성을 제어하기 위한 것이다. 이 계면활성제는 미리 피도포면상에 도포하여도 좋다.It is also useful to add a surfactant to the solution containing the catalytic element. This is to control the adsorbability by increasing the adhesion to the surface to be coated. This surfactant may be applied on the surface to be coated in advance.

촉매원소로서 니켈 단체를 이용하는 경우에는, 산에 녹여 용액으로 할 필요가 있다.When a nickel element is used as a catalytic element, it is necessary to dissolve it in an acid to prepare a solution.

이상 설명한 것은, 촉매원소인 니켈이 완전하게 용해된 용액을 이용한 예이지만, 니켈이 완전히 용해되지 않더라도, 니켈 단체 또는 니켈 화합물로 이루어진 분말이 분산매중에 균일하게 분산된 에멀젼과 같은 재료를 이용하여도 좋다.The above is an example using a solution in which nickel, which is a catalytic element, is completely dissolved. However, even if the nickel is not completely dissolved, a material such as an emulsion in which powder made of nickel or a nickel compound is uniformly dispersed in the dispersion medium may be used .

또한, 이들의 경우는, 촉매원소로서 니켈 이외의 재료를 이용한 경우라도 마찬가지이다.These cases also apply to the case where a material other than nickel is used as the catalytic element.

결정화를 조장하는 촉매원소로서 니켈을 이용하고, 이 니켈을 함유시키는 용액 용매로서 물과 같은 극성 용매를 이용한 경우에 있어서, 비정질 규소막에 이들용액을 직접 도포하면, 용액이 겉돌게 되어 버리는 경우가 있다. 이 경우는, 100 Å이하의 얇은 산화막을 먼저 형성하고, 그 위에 촉매원소를 함유시킨 용액을 도포하는 것으로, 균일하게 용액을 도포할 수 있다. 또한, 계면활성제와 같은 재료를 용액중에 첨가하는 방법에 의해 습윤을 개선하는 방법도 유효하다.When nickel is used as a catalytic element for promoting crystallization and a polar solvent such as water is used as a solution solvent containing nickel, when these solutions are directly applied to an amorphous silicon film, there is a case where the solution is turned over have. In this case, a thin oxide film having a thickness of 100 Å or less is formed first, and a solution containing a catalytic element is applied thereon, whereby the solution can be uniformly applied. Also, a method of improving wetting by adding a material such as a surfactant to a solution is also effective.

또한, 용액으로서 2-에틸헥산산 니켈의 톨루엔 용액과 같은 무극성 용매를이용하는 것으로, 비정질 규소막 표면에 직접 도포할 수 있다. 이 경우에는, 레지스트 도포시에 사용되고 있는 밀착제와 같은 재료를 미리 도포하는 것은 유효하다. 그러나, 도포량이 과다한 경우에는 역으로 비정질 규소중에의 촉매원소 첨가를 방해하기 때문에 주의가 필요하다.In addition, a nonpolar solvent such as a toluene solution of nickel 2-ethylhexanoate is used as a solution, and it can be directly applied on the surface of the amorphous silicon film. In this case, it is effective to previously apply a material such as an adhesive agent used at the time of applying the resist. However, when the amount is too large, it is necessary to pay attention to the addition of the catalytic element to the amorphous silicon.

용액에 함유시키는 촉매원소의 양은 그 용액의 종류에 따라 다르지만, 대략의 경향으로서는, 니켈량으로서 용액에 대하여 200 ppm∼1 ppm, 바람직하게는, 50 ppm∼1 ppm(용액의 중량에 대한 니켈원소의 중량의 비율)로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 결정화 종료후에 있어서의 막중의 니켈농도 및 플루오르화 수소산에 대한 내성을 감안하여 결정되는 값이다.The amount of the catalytic element to be contained in the solution varies depending on the kind of the solution, but the tendency is that the amount of nickel is from 200 ppm to 1 ppm, preferably from 50 ppm to 1 ppm (relative to the weight of the solution) By weight). This is a value determined in consideration of the nickel concentration in the film and the resistance to hydrofluoric acid after the end of crystallization.

또한, 촉매원소를 함유한 용액을 선택적으로 도포함으로써, 결정성장을 선택적으로 행할 수 있다. 특히 이 경우, 용액이 도포되지 않은 영역으로 향하여, 용액이 도포된 영역으로부터 규소막의 면에 대략 평행한 방향으로 결정성장을 행할 수 있다. 이 규소막의 면에 대략 평행한 방향으로 결정성장이 행해진 영역을 본 명세서에서는 횡방향으로 결정성장한 영역이라고 한다.In addition, crystal growth can be selectively performed by selectively applying a solution containing a catalyst element. Particularly, in this case, crystal growth can be performed in a direction substantially parallel to the surface of the silicon film from the region where the solution is applied, toward the region where the solution is not applied. An area in which crystal growth is performed in a direction substantially parallel to the plane of the silicon film is referred to as a region in which crystal growth is performed in the lateral direction.

또한, 이 횡방향으로 결정성장이 행해진 영역은 촉매원소의 농도가 낮은 것이 확인되었다. 반도체장치의 활성층 영역으로서 결정성 규소막을 이용하는 것은 유용하지만, 활성층 영역중의 불순물 농도는 일반적으로 낮은 것이 바람직하다. 따라서, 상기 횡방향으로 결정성장이 행해진 영역을 이용하여 반도체장치의 활성층 영역을 형성하는 것은 장치 제작상 유용하다.It was also confirmed that the concentration of the catalytic element was low in the region where crystal growth was performed in the lateral direction. Although it is useful to use a crystalline silicon film as the active layer region of the semiconductor device, the impurity concentration in the active layer region is generally low. Therefore, forming the active layer region of the semiconductor device by using the region where the crystal growth is performed in the lateral direction is useful in manufacturing the device.

본 발명에 있어서는, 촉매원소로서 니켈을 이용한 경우에 가장 현저한 효과를 얻을 수 있으나, 그 밖에 이용가능한 촉매원소의 종류로서는, 바람직하게는, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As, Sb을 이용할 수 있다. 또한, Ⅷ족 원소, Ⅲb, Ⅳb, Ⅴb족 원소으로부터 선택된 한 종류 또는 복수 종류의 원소를 이용할 수도 있다.In the present invention, the most remarkable effect can be obtained when nickel is used as the catalytic element, but it is preferable to use Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn , P, As, and Sb can be used. Further, one kind or plural kinds of elements selected from Group VIII elements, IIIb, IVb and Vb elements may be used.

촉매원소로서 Fe(철)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서는, 철염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 취화 제1 철(FeBr26H2O), 취화 제2 철(FeBr36H2O), 초산 제2 철(Fe(C2H3O2)3xH2O), 염화 제1 철(FeCl24H2O), 염화 제2 철(FeCl36H2O), 불화 제2 철(FeF33H2O), 질산 제2 철(Fe(NO3)39H2O), 인산 제1 철(Fe3(PO4)28H2O), 인산 제2 철(FePO42H2O)로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.When Fe (iron) is used as a catalytic element, a compound known as an iron salt such as ferric bromide (FeBr 2 6H 2 O), ferric bromide (FeBr 3 6H 2 O) nitric acid and ferric (Fe (C 2 H 3 O 2) 3 xH 2 O), ferrous chloride (FeCl 2 4H 2 O), ferric chloride (FeCl 3 6H 2 O), fluoride, ferric (FeF 3 3H 2 O), ferric nitrate (Fe (NO 3) 3 9H 2 O), phosphate of ferrous (Fe 3 (PO4) 2 8H 2 O), ferric phosphate (FePO 4 2H 2 O) from The selected one can be used.

촉매원소로서 Co(코발트)를 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서는, 코발트염으로 알려진 재료, 예를 들어, 취화 코발트(CoBr 6H2O), 초산 코발트(Co(C2H3O2)24H2O), 염화 코발트(CoCl26H2O), 불화 코발트(CoF2xH2O), 질산 코발트(Co(NO3)26H2O)로부터 선택된 것을 이용할 수 있다.When Co (cobalt) is used as the catalytic element, a compound known as a cobalt salt such as cobalt (CoBr 6 H 2 O), cobalt (Co (C 2 H 3 O 2 ) 2 4H 2 O), it may be used one selected from cobalt chloride (CoCl 2 6H 2 O), cobalt fluoride (CoF 2 xH 2 O), cobalt nitrate (Co (NO 3) 2 6H 2 O).

촉매원소로서 Ru(루테늄)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서는, 루테늄염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 루테늄(RuCl3H2O)을 이용할 수 있다.When Ru (ruthenium) is used as the catalytic element, a compound known as a ruthenium salt such as ruthenium chloride (RuCl 3 H 2 O) can be used as the compound.

촉매원소로서 Rh(로듐)을 이용하는 경우에는, 그 화합물로서는, 로듐염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 로듐(RhCl33H2O)을 이용할 수 있다.When Rh (rhodium) is used as the catalytic element, a compound known as a rhodium salt such as rhodium chloride (RhCl 3 3H 2 O) can be used as the compound.

촉매원소로서 Pd(팔라듐)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서는, 팔라듐염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 팔라듐(PdCl22H2O)을 이용할 수 있다.When Pd (palladium) is used as the catalytic element, a compound known as a palladium salt such as palladium chloride (PdCl 2 2H 2 O) can be used as the compound thereof.

촉매원소로서 Os(오스뮴)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서는, 오스뮴염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 오스뮴(OsCl3)을 이용할 수 있다.When Os (osmium) is used as the catalytic element, a compound known as Osmium salt, such as OsCl 3 , may be used as the compound.

촉매원소로서 Ir(이리듐)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서는, 이리듐염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 삼염화 이리듐(IrCl33H2O), 사염화 이리듐(IrCl4)으로부터 선택된 재료를 이용할 수 있다.When Ir (iridium) is used as the catalytic element, a material known as an iridium salt such as iridium trichloride (IrCl 3 3H 2 O) or iridium tetrachloride (IrCl 4 ) can be used as the compound thereof .

촉매원소로서 Pt(백금)을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서는, 백금염으로 알려져 있는 재료, 예를 들어, 염화 제2 백금(PtCl45H2O)을 이용할 수 있다.When Pt (platinum) is used as the catalytic element, a compound known as a platinum salt, for example, platinum chloride (PtCl 4 5H 2 O) can be used as the compound.

촉매원소로서 Cu(구리)를 이용하는 경우에는, 그 화합물로서는, 초산 제2 구리(Cu(CH3COO)2), 염화 제2 구리(CuCl22H2O), 질산 제2 구리(Cu(NO3)23H2O)로부터 선택된 재료를 이용할 수 있다.(Cu (CH 3 COO) 2 ), cupric chloride (CuCl 2 2H 2 O), cupric nitrate (Cu (NO 3 ) 2 ), and the like are used as the catalyst element. 3 ) 2 3H 2 O) can be used.

촉매원소로서 금을 이용하는 경우에는, 그의 화합물로서는, 삼염화 금(AuCl3xH2O), 염화금염(AuHCl44H2O), 테트라클로로금 나트륨(AuNaCl42H2O)으로부터 선택된 재료를 이용할 수 있다.In the case of using gold as the catalytic element, as their compounds, trichloro gold (AuCl 3 xH 2 O), yeomhwageum salt (AuHCl 4 4H 2 O), tetrachloro-gold sodium (AuNaCl 4 2H 2 O) can use the material selected from have.

또한, 촉매원소의 도입방법은, 수용액이나 알코올 등의 용액을 이용하는 것에 한정되는 것이 아니고, 촉매원소를 함유한 물질을 널리 이용할 수 있다. 예를 들어, 촉매원소를 함유한 금속화합물이나 산화물을 이용할 수 있다.In addition, the method of introducing the catalytic element is not limited to the use of a solution such as an aqueous solution or alcohol, and a substance containing a catalytic element can be widely used. For example, a metal compound or an oxide containing a catalytic element can be used.

[실시예 1][Example 1]

본 실시예는, 결정화를 조장하는 촉매원소를 수용액에 함유시켜 비정질 규소막상에 도포하고, 그후 가열에 의해 결정화시키는 예이다.The present embodiment is an example in which a catalytic element for promoting crystallization is contained in an aqueous solution and is coated on an amorphous silicon film and then crystallized by heating.

제 2 도에 본 실시예의 제작공정을 나타낸다. 본 실시예에서는, 촉매원소(여기에서는 니켈을 이용한다)를 도입하는데까지를 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 기판(201)으로서 코닝 7059 유리를 이용한다. 또한, 그의 크기는 100 mm ×100mm로 한다.FIG. 2 shows a manufacturing process of this embodiment. In this embodiment, up to the introduction of the catalytic element (here, nickel is used) will be described. In this embodiment, Corning 7059 glass is used as the substrate 201. The size thereof is set to 100 mm x 100 mm.

먼저, 플라즈마 CVD법이나 LPCVD법에 의해 아모르퍼스상(狀)의 규소막을 100~1500 Å의 두께로 성막한다. 여기에서는 플라즈마 CVD법에 의해 비정질 규소막(22)을 1000 Å의 두께로 성막한다.(제 2 도(A))First, an amorphous silicon film is formed to a thickness of 100 to 1500 ANGSTROM by a plasma CVD method or an LPCVD method. Here, the amorphous silicon film 22 is formed to have a thickness of 1000 angstroms by the plasma CVD method (FIG. 2 (A)).

이하에서는 비정질 규소막이 형성된 기판(201)을 단순히 기판이라고 부른다. 이하에서, 제 1 도에 나타낸 장치를 이용하여 니켈을 비정질 규소막(22)의 표면에 도입하는 공정을 설명한다.Hereinafter, the substrate 201 on which an amorphous silicon film is formed is simply referred to as a substrate. Hereinafter, a process of introducing nickel to the surface of the amorphous silicon film 22 using the apparatus shown in Fig. 1 will be described.

먼저, 제 2 도(A)에 나타낸 바와 같이 비정질 규소막(22)이 형성된 복수 매의 기판(201)을 캐리어(13)에 배치한다. 그리고, 로봇 아암(12)을 이용하여 기판을 위치결정 유니트(18)로 반송하여, 위치결정후 세정 유니트(14)로 반송한다. 여기에서 기판을 깨끗이 세정한다.First, as shown in FIG. 2 (A), a plurality of substrates 201 on which an amorphous silicon film 22 is formed are disposed on the carrier 13. Then, the substrate is transported to the positioning unit 18 using the robot arm 12, and is transported to the cleaning unit 14 after positioning. Clean the substrate thoroughly.

다음에, 건조 유니트(15)로 기판을 반송하여, 120℃에서 90초간 건조시킨다. 다음에, 냉각 유니트(16)로 기판을 반송하여 5초간 냉각시킨다. 그 다음에, 다시 위치결정 유니트(18)로 기판을 반송하여 위치결정을 행한다. 다음에, 산화유니트(17)로 기판을 반송하여, 산소 분위기중에서 5분간 UV광을 조사하여 비정질 규소막의 표면에 극히 얇은 산화막(23)을 형성한다.(제 2 도(B))Next, the substrate is transported to the drying unit 15 and dried at 120 DEG C for 90 seconds. Next, the substrate is transported to the cooling unit 16 and cooled for 5 seconds. Then, the substrate is transported to the positioning unit 18 again for positioning. Next, the substrate is transported by the oxidation unit 17, and UV light is irradiated for 5 minutes in an oxygen atmosphere to form an extremely thin oxide film 23 on the surface of the amorphous silicon film (FIG. 2 (B)).

또한, UV광을 사용하는 대신에 과산화수소수를 70℃로 가열하는 중에 5분간 담그어 산화막을 얻어도 좋다. 또한, 열산화막을 이용하여도 좋다.Instead of using UV light, an oxidized film may be obtained by immersing the hydrogen peroxide solution for 5 minutes while heating to 70 캜. A thermal oxide film may also be used.

이 산화막(23)은, 니켈을 함유한 초산염 용액을 도포하는 후의 공정에서 비정질 규소막의 표면 전체에 초산염 용액을 확산시키기 위한, 즉, 습윤성을 개선하기 위한 것이다. 예를 들어, 비정질 규소막의 표면에 직접 초산염 용액을 도포하는 경우, 비정질 규소가 초산염 용액을 반발시키기 때문에 비정질 규소막의 표면 전체에 니켈을 도입할 수 없다. 즉, 균일한 결정화를 행할 수 없다.The oxide film 23 is intended to diffuse the nitrate solution over the entire surface of the amorphous silicon film, that is, to improve the wettability in a process after the application of the nitrate solution containing nickel. For example, when a solution of a nitrate is directly applied to the surface of an amorphous silicon film, nickel can not be introduced into the entire surface of the amorphous silicon film because the amorphous silicon repels the nitrate solution. That is, uniform crystallization can not be performed.

산화막(23)의 형성후, 도포 유니트(19)로 기판을 반송하여, 니켈을 함유한 초산 용액을 기판상에 도포한다. 즉, 비정질 규소막(22)의 표면에 극히 얇은 산화막(23)을 사이에 두고 니켈을 함유한 초산염 용액(24)을 도포한다.After the formation of the oxide film 23, the substrate is transported to the coating unit 19, and a nitric acid solution containing nickel is coated on the substrate. That is, a nitrate solution 24 containing nickel is applied to the surface of the amorphous silicon film 22 with an extremely thin oxide film 23 interposed therebetween.

본 실시예에서는, 니켈의 농도를 중량 환산으로 초산염 용액에 대하여 100 ppm으로 한 용액을 이용한다. 도포공정은 이하와 같이 행해진다. 먼저, 이 초산염용액을 비정질 규소막(22)상의 산화막(23)의 표면에 2 ml 떨어뜨리고, 이 상태를 5분간 유지한다. 그리고, 스피너(25)를 이용하여 스핀 건조(2000 rpm, 60초)를 행한다.(제 2 도(C) 및 (D) 참조).In this embodiment, a solution in which the concentration of nickel is 100 ppm with respect to the nitrate solution in terms of weight is used. The application step is carried out as follows. First, 2 ml of the nitrate solution is dropped on the surface of the oxide film 23 on the amorphous silicon film 22, and this state is maintained for 5 minutes. Then, spin drying (2000 rpm, 60 seconds) is performed using the spinner 25 (see Figs. 2 (C) and 2 (D)).

초산염 용액에서의 니켈 농도는 1 ppm 이상, 바람직하게는, 10 ppm 이상이면 실용적이 된다. 또한, 용액으로서 2-에틸헥산산 니켈의 톨루엔 용액과 같은 무극성 용매를 이용하는 경우, 산화막(23)은 필요치 않고, 직접 비정질 규소막상에 촉매원소를 도입할 수 있다.The nickel concentration in the nitrate solution is practically usable if it is 1 ppm or more, preferably 10 ppm or more. When a nonpolar solvent such as a toluene solution of nickel 2-ethylhexanoate is used as the solution, the oxide film 23 is not required, and the catalytic element can be introduced directly onto the amorphous silicon film.

이 니켈 용액의 도포공정을 1회~복수 회 행함으로써, 스핀 건조후의 비정질규소막(22)의 표면에 수 Å~수 백 Å의 평균 막두께를 갖는 니켈을 함유한 층을 형성할 수 있다. 이 경우, 이 층의 니켈이 그후의 가열공정에서 비정질 규소막으로 확산되어, 결정화를 조장하는 촉매로서 작용한다. 또한, 이 층이라는 것은 완전한 막으로 되어 있다고는 한정되지 않는다.A nickel containing layer having an average film thickness of several angstroms to several hundreds of angstroms can be formed on the surface of the amorphous silicon film 22 after spin-drying by performing the coating step of this nickel solution one to several times. In this case, the nickel in this layer diffuses into the amorphous silicon film in the subsequent heating step, and acts as a catalyst for promoting crystallization. In addition, this layer is not necessarily a complete film.

상기 용액의 도포후에, 5분간 그 상태를 유지시킨다. 이 유지시키는 시간에 의해서도 최종적으로 규소막(22)중에 함유되는 니켈의 농도를 제어할 수 있으나, 가장 큰 제어인자는 용액의 농도이다.After application of the solution, the state is maintained for 5 minutes. The concentration of nickel finally contained in the silicon film 22 can be controlled by the holding time, but the largest control factor is the concentration of the solution.

도포 종료후, 도포 유니트(19)로부터 건조 유니트(20)로 기판을 반송하여 건조를 행하고, 다시 냉각 유니트(21)에서 냉각을 행한다.After the application is completed, the substrate is transferred from the coating unit 19 to the drying unit 20, dried, and cooled again in the cooling unit 21.

이렇게 하여, 제 1 도의 장치를 이용한 공정이 종료된다. 그리고, 가열로에서, 질소분위기중에서 550℃로 4시간 가열처리한다. 그 결과, 기판(201)상에 형성된 결정성을 갖는 규소 박막(26)을 얻을 수 있다.In this way, the process using the apparatus of FIG. 1 is terminated. Then, in a heating furnace, heat treatment is performed at 550 占 폚 for 4 hours in a nitrogen atmosphere. As a result, a silicon thin film 26 having crystallinity formed on the substrate 201 can be obtained.

상기의 가열처리는 450℃ 이상의 온도에서 행할 수 있지만, 온도가 낮으면 가열시간을 길게 해야 하며, 생산 효율이 저하된다. 또한, 550℃ 이상으로 하면 기판으로 이용하고 있는 유리기판의 내열성 문제가 표면화된다.The above-mentioned heat treatment can be carried out at a temperature of 450 DEG C or higher, but if the temperature is low, the heating time must be lengthened and the production efficiency is lowered. When the temperature is 550 占 폚 or higher, the problem of heat resistance of the glass substrate used as the substrate becomes apparent.

본 실시예에서는, 비정질 규소막상에 촉매원소를 도입하는 방법을 나타내었으나, 비정질 규소막 아래에 촉매원소를 도입하는 방법을 채용해도 좋다. 이 경우는, 비정질 규소막의 성막에 앞서 촉매원소를 함유한 용액을 이용하여, 하지막(下地膜)상에 촉매원소를 도입하면 좋다.Although the method of introducing the catalytic element into the amorphous silicon film is described in this embodiment, a method of introducing the catalytic element under the amorphous silicon film may be employed. In this case, the catalyst element may be introduced onto the underlying film (lower film) by using a solution containing the catalyst element prior to the film formation of the amorphous silicon film.

[실시예 2][Example 2]

본 실시예는 실시예 1에서 제작한 결정성을 갖는 규소막을 이용하여 액티브매트릭스형 액정표시장치의 각 화소부분에 설치되는 TFT를 제작하는 예를 나타낸다. 또한, TFT의 응용범위로서는 액정표시장치 뿐만 아니라 일반적으로 일컬어지는 박막 집적회로에 이용가능하다는 것은 물론이다.This embodiment shows an example in which a TFT provided in each pixel portion of an active matrix type liquid crystal display device is manufactured using the silicon film having crystallinity prepared in Embodiment 1. [ It goes without saying that the application range of the TFT is applicable not only to a liquid crystal display but also to a thin film integrated circuit generally referred to.

먼저, 실시예 1에 나타낸 공정에 의해 제작된 결정성 규소막을 패터닝함으로써, 섬형상의 영역(104)을 형성한다. 이 섬형상의 영역(104)은 TFT의 활성층을 구성한다. 그리고, 두께 200~1500 Å, 여기에서는, 1000 Å의 산화규소막(105)을 형성한다. 이 산화규소막은 게이트 절연막으로서도 기능한다.(제 3 도(A))First, an island-shaped region 104 is formed by patterning a crystalline silicon film fabricated by the process shown in Embodiment 1. This island-shaped region 104 constitutes the active layer of the TFT. Then, a silicon oxide film 105 having a thickness of 200 to 1,500 angstroms is formed. This silicon oxide film also functions as a gate insulating film (FIG. 3 (A)).

상기 산화규소막(105)의 형성에는 주의가 필요하다. 여기에서는, TEOS를 원료로 하고, 산소와 함께 기판온도 150~600℃, 바람직하게는, 300~450℃에서 RF 플라즈마 CVD법으로 분해 ·퇴적하였다. TEOS와 산소의 압력비는 1 : 1∼1 : 3, 또한, 압력은 0.05∼0.5 torr, RF파워는 100∼250 W로 하였다. 또는, TEOS를 원료로 하여 오존가스와 함께 감압 CVD법 또는 상압 CVD법에 의해, 기판온도를 350∼600℃, 바람직하게는, 400~550℃로 하여 형성하였다. 성막후, 산소 또는 오존 분위기에서 400∼600℃로 30∼60분간 어닐하였다.Care should be taken in forming the silicon oxide film 105. Here, TEOS is used as a raw material and decomposed and deposited by RF plasma CVD at a substrate temperature of 150 to 600 占 폚, preferably 300 to 450 占 폚, together with oxygen. The pressure ratio of TEOS to oxygen was 1: 1 to 1: 3, the pressure was 0.05 to 0.5 torr, and the RF power was 100 to 250W. Alternatively, the substrate temperature was set to 350 to 600 占 폚, preferably 400 to 550 占 폚, by the low pressure CVD method or the atmospheric pressure CVD method together with the ozone gas using TEOS as a raw material. After the film formation, the substrate was annealed in oxygen or ozone atmosphere at 400 to 600 DEG C for 30 to 60 minutes.

이 상태에서 KrF 엑시머 레이저(파장: 248 nm, 펄스폭: 20 nsec) 또는 그것과 동등한 강광(强光)을 조사하는 것으로, 규소영역(104)의 결정화를 조장시켜도 좋다. 특히, 적외광을 이용한 RTA(급속열 어닐)는, 유리기판을 가열하지 않고, 규소만을 선택적으로 가열할 수 있고, 게다가 규소와 산화규소막과의 계면에서의 계면준위를 감소시킬 수 있기 때문에, 절연 게이트형 전계효과 반도체장치의 제작에 있어서는 유용하다.In this state, the crystallization of the silicon region 104 may be promoted by irradiating a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm, pulse width: 20 nsec) or strong light equivalent thereto. Particularly, since RTA (Rapid Thermal Anneal) using infrared light can selectively heat only silicon without heating the glass substrate and further reduce the interface level at the interface between the silicon and the silicon oxide film, Which is useful in manufacturing an insulated gate field effect semiconductor device.

그후, 두께 2000 Å∼1 ㎛의 알루미늄막을 전자빔 증착법에 의해 형성하고, 이것을 패터닝하여 게이트 전극(106)을 형성한다. 알루미늄에는 스칸듐(Sc)을 0.15∼0.2 중량% 도핑하여도 좋다. 다음에, 기판을 pH≒7, 1∼3% 주석산의 에틸렌글리콜 용액에 담그고, 백금을 음극으로, 이 알루미늄의 게이트 전극을 양극으로 하여 양극산화를 행한다. 양극산화는, 최초 일정 전류로 220 V까지 전압을 상승시키고, 그 상태에서 1시간 유지하여 종료한다. 본 실시예에서는, 정전류 상태에서 전압의 상승속도는 2∼5 V/분이 적당하다. 이와 같이 하여, 두께 1500∼3500 Å, 예를들어, 2000 Å의 양극산화물(107)을 형성한다.(제 3 도(B))Thereafter, an aluminum film having a thickness of 2000 Å to 1 탆 is formed by an electron beam evaporation method, and this is patterned to form a gate electrode 106. The aluminum may be doped with scandium (Sc) in an amount of 0.15 to 0.2% by weight. Subsequently, the substrate is immersed in an ethylene glycol solution of pH = 7, 1-3% tartaric acid, and anodic oxidation is performed using platinum as a negative electrode and the aluminum gate electrode as a positive electrode. The anodic oxidation is terminated by raising the voltage to 220 V at the initial constant current, holding it for 1 hour in this state. In this embodiment, the rising rate of the voltage in the constant current state is suitably 2 to 5 V / min. Thus, an anodic oxide 107 having a thickness of 1500 to 3500 angstroms, for example, 2000 angstroms is formed (FIG. 3 (B)).

그후, 이온 도핑법(플라즈마 도핑법이라고도 함)에 의해, 각 TFT의 섬형상 규소막속에, 게이트 전극부를 마스크로 하여 자기정합적으로 불순물(인)을 주입하였다. 도정 가스로서는 포스핀(PH3)을 이용하였다. 도즈량은 1∼4x10l5cm-2으로 한다.Thereafter, an impurity (phosphorus) was injected in the island-shaped silicon film of each TFT in a self-aligning manner using the gate electrode portion as a mask by ion doping (also referred to as plasma doping). Phosphine (PH 3 ) was used as a flue gas. The dosage should be 1 to 4 x 10 15 cm -2 .

다음에, 제 3 도(C)에 나타낸 바와 같이, KrF 엑시머 레이저(파장: 248 nm, 펄스폭: 20 nsec)를 조사하여, 상기 불순물영역의 도입에 의해 결정성이 열화(劣化)된 부분의 결정성을 개선시킨다. 레이저의 에너지 밀도는 150∼400 mJ/cm2, 바람직하게는, 200∼250 mJ/cm2이다. 이렇게 하여, N형 불순물(인)영역(108, 109)을 형성한다. 이들 영역의 시트 저항은 200∼800 Ω/□이었다.Next, as shown in Fig. 3 (C), a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm, pulse width: 20 nsec) was irradiated to irradiate a portion of the deteriorated crystallinity due to the introduction of the impurity region Thereby improving crystallinity. Energy density of the laser is 150~400 mJ / cm 2, preferably, 200~250 mJ / cm 2. Thus, N-type impurity (phosphorus) regions 108 and 109 are formed. The sheet resistance of these regions was 200 to 800 Ω / □.

이 공정에서, 레이저를 이용하는 대신에, 플래시 램프를 사용하여 단시간에 1000∼1200℃(규소 모니터의 온도)까지 상승시키고, 시료를 가열하는, 소위 RTA(급속 열어닐)(RTP, 급속 열처리라고도 함)을 이용하여도 좋다.In this process, instead of using a laser, a so-called RTA (rapid thermal annealing) (RTP, also referred to as rapid thermal annealing) which raises the temperature to 1000 to 1200 占 폚 (temperature of the silicon monitor) in a short time using a flash lamp and heats the sample ) May be used.

그후, 전면에 충간절연물(110)로서, TEOS를 원료로 하고, 이것과 산소와의 플라즈마 CVD법, 또는 오존과의 감압 CVD법 또는 상압 CVD법에 의해 산화규소막을 3000 Å의 두께로 형성한다. 기판온도는 250∼450℃, 예를 들어, 350℃로 한다. 성막후, 표면의 평탄성을 얻기 위해 이 산화규소막을 기계적으로 연마한다. 그리고, 스퍼터법에 의해 ITO 피막을 퇴적하고, 이것을 패터닝하여 화소전극(111)으로 한다.(제 3 도(D))Thereafter, a silicon oxide film having a thickness of 3000 Å is formed on the front surface by TEOS as a raw material as an intervening insulating material 110, a plasma CVD method using this material and oxygen, a reduced pressure CVD method using ozone, or an atmospheric pressure CVD method. The substrate temperature is set at 250 to 450 캜, for example, 350 캜. After the film formation, the silicon oxide film is mechanically polished to obtain the flatness of the surface. Then, an ITO film is deposited by a sputtering method and is patterned to be a pixel electrode 111 (FIG. 3 (D)).

그리고, 층간절연물(110)을 에칭하여, 제 3 도(E)에 나타낸 바와 같이 TFT의 소스/트레인에 콘택트 홀을 형성하고, 크롬 또는 질화티탄의 배선(112, 113)을 형성하고, 배선(113)은 화소전극(111)에 접속시킨다.The interlayer insulator 110 is etched to form contact holes in the source / train of the TFT as shown in FIG. 3E, to form the wirings 112 and 113 of chromium or titanium nitride, 113 are connected to the pixel electrode 111.

플라즈마 처리를 이용하여 니켈을 도입한 결정성 규소막은 산화규소막에 비하여 버퍼 플루오르화 수소산에 대한 선택성이 낮기 때문에, 상기 콘택트 홀의 형성공정에서 에칭되어 버리는 경우가 많았다.The crystalline silicon film into which nickel is introduced by plasma treatment has a lower selectivity to the buffer hydrofluoric acid than the silicon oxide film, so that the crystalline silicon film is often etched in the process of forming the contact hole.

그러나, 본 실시예와 같이 10 ppm의 저농도에서 수용액을 이용하여 니켈을 도입한 경우에는, 플루오르화 수소산에 대한 내성이 높기 때문에 상기 콘택트 홀의형성이 안정되고 재현성 좋게 행할 수 있다.However, when nickel is introduced using an aqueous solution at a low concentration of 10 ppm as in the present embodiment, since the resistance to hydrofluoric acid is high, the formation of the contact holes can be stabilized and reproducibility can be improved.

마지막으로, 수소중에서 300∼400℃로 0.1∼2시간 어닐하여 규소의 수소화를 완료한다. 이와 같이 하여, TFT가 완성된다. 그리고, 동시에 제작된 다수의 TFT를 매트릭스 형태로 배열시켜 액티브매트릭스형 액정표시장치로서 완성한다. 이 TFT는 소스/드레인영역(108, 109)과 채널형성영역(114)을 가지고 있다. 또한, 부호 115가 NI의 전기적 접합부분이 된다.Finally, hydrogen is annealed at 300 to 400 ° C for 0.1 to 2 hours in hydrogen to complete the hydrogenation of silicon. In this manner, the TFT is completed. Then, a plurality of simultaneously fabricated TFTs are arranged in a matrix form to complete an active matrix type liquid crystal display device. This TFT has source / drain regions 108 and 109 and a channel forming region 114. [ Also, reference numeral 115 denotes an electrical junction portion of NI.

본 실시예의 구성을 채용한 경우, 활성층중에 존재하는 니켈의 농도는 3×1018cm-3정도 또는 그 이하, 1×1016원자cm-3∼3×1018원자cm-3이라고 생각된다.When the structure of this embodiment is employed, it is considered that the concentration of nickel present in the active layer is about 3 × 10 18 cm -3 or less and 1 × 10 16 atoms cm -3 to 3 × 10 18 atoms cm -3 .

본 발명의 구성을 채용함으로써, 저온에서 결정성 규소막을 생산성 좋게 얻을 수 있다. 또한, 실시예에서는 촉매를 함유하는 층은 비정질 규소막 위에 형성되었지만, 기판상에 미리 촉매를 함유하는 층을 형성하고, 그 위에 비정질 규소막을 형성하여도 본 발명의 주지를 일탈하는 것은 아니다.By employing the constitution of the present invention, a crystalline silicon film can be obtained with good productivity at a low temperature. Further, in the embodiment, the layer containing the catalyst is formed on the amorphous silicon film. However, even if a layer containing a catalyst is formed on the substrate in advance and an amorphous silicon film is formed thereon, the present invention is not deviated from the gist.

제 1 도는 실시예의 구성을 나타내는 도면.FIG. 1 is a view showing a configuration of an embodiment; FIG.

제 2 도는 실시예의 제작공정을 나타내는 도면.FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of the embodiment; FIG.

제 3 도는 실시예의 제작공정을 나타내는 도면.FIG. 3 is a view showing a manufacturing process of the embodiment; FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

11: 본체 12: 로봇 아암 13: 캐리어11: main body 12: robot arm 13: carrier

14: 세정 유니트 15: 건조 유니트 16: 냉각 유니트14: cleaning unit 15: drying unit 16: cooling unit

17: 산화 유니트 18: 위치결정 유니트 19: 도포 유니트17: oxidation unit 18: positioning unit 19: coating unit

20: 건조 유니트 21: 냉각 유니트 22: 규소막20: drying unit 21: cooling unit 22: silicon film

23: 산화막 25: 스피너 201: 유리기판23: oxide film 25: spinner 201: glass substrate

Claims (41)

기판반송수단을 이용하여, 기판의 표면을 산화시키도록 설계된 제1 유니트로 상기 기판을 반입하여 상기 기판의 표면을 산화시키는 공정과,A step of bringing the substrate into a first unit designed to oxidize the surface of the substrate by using the substrate carrying means to oxidize the surface of the substrate, 상기 기판반송수단에 의해 상기 기판을 상기 제1 유니트에서 반출하여, 상기 기판의 표면에 반도체막의 결정화를 조장하는 촉매원소를 함유한 용액을 도포하도록 설계된 제2 유니트로 반입하여,And a second unit designed to apply a solution containing a catalyst element for promoting crystallization of a semiconductor film to the surface of the substrate by carrying out the substrate from the first unit by the substrate transfer means, 상기 기판의 표면에 상기 용액을 도포하여 그 표면상에 연속적인 층을 제공하는 공정을 포함하고,Applying the solution to a surface of the substrate to provide a continuous layer on the surface, 여기서, 상기 제1 유니트, 상기 기판반송수단 및 상기 제2 유니트가 동일 장치내에 배치된 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.Wherein the first unit, the substrate carrying unit, and the second unit are disposed in the same apparatus. 제 1 항에 있어서, 상기 기판에 상기 반도체막이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The semiconductor device manufacturing method according to claim 1, wherein the substrate is provided with the semiconductor film. 기판반송수단을 이용하여, 기판의 표면을 산화시키도록 설계된 제1 유니트로 상기 기판을 반입하여, 상기 기판의 표면을 산화시키는 공정과,A step of bringing the substrate into a first unit designed to oxidize the surface of the substrate by using the substrate carrying means to oxidize the surface of the substrate, 상기 기판반송수단에 의해 상기 기판을 상기 제1 유니트에서 반출하여, 상기 기판의 표면에 반도체막의 결정화를 조장하는 촉매원소를 함유한 용액을 도포하도록 설계된 제2 유니트로 반입하여, 상기 기판의 표면에 상기 용액을 도포하는 공정을 포함하고,The substrate is taken out of the first unit by the substrate transfer means and brought into a second unit designed to apply a solution containing a catalyst element for promoting crystallization of the semiconductor film to the surface of the substrate, And applying the solution, 여기서, 상기 제1 유니트, 상기 기판반송수단 및 상기 제2 유니트가 동일 장치내에 배치된 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.Wherein the first unit, the substrate carrying unit, and the second unit are disposed in the same apparatus. 제 3 항에 있어서, 상기 기판상에 상기 반도체막이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The semiconductor device manufacturing method according to claim 3, wherein the semiconductor film is provided on the substrate. 기판상에 규소를 포함하는 반도체막을 형성하는 공정;Forming a semiconductor film containing silicon on a substrate; 베이스상에 위치하고 상기 기판을 얹을 수 있도록 되어 있는 캐리어 유니트와, 상기 베이스상에 위치하고 상기 기판의 표면을 산화시키는 적어도 하나의 산화유니트와, 상기 베이스상에 위치하고 상기 기판을 위치결정시키는 위치결정 유니트와, 상기 베이스상에 위치하고 상기 기판의 표면에 용맥을 도포하는 적어도 하나의 도포 유니트와, 상기 기판위에 배치되어 상기 기관을 건조시키는 적어도 하나의 건조 유니트와, 상기 베이스상에 위치하고 상기 기판을 냉각시키는 적어도 하나의 냉각 유니트와, 상기 베이스상에 위치하고 상기 유니트들중 하나의 유니트로부터 다른 유니트로 상기 기판을 반송하는 반송수단을 포함하는 장치를 준비하는 공정;A lithographic apparatus comprising: a carrier unit positioned on a base and capable of placing the substrate thereon; at least one oxidation unit positioned on the base and oxidizing the surface of the substrate; a positioning unit positioned on the base to position the substrate; At least one drying unit disposed on the substrate and adapted to dry the organs, at least one drying unit positioned on the base and cooling at least the substrate, Preparing a device including one cooling unit and a transporting unit located on the base and transporting the substrate from one of the units to another unit; 상기 반송수단에 의해 상기 기판을 상기 산화 유니트로 반송하는 공정;Transporting the substrate to the oxidation unit by the transporting means; 상기 산화 유니트에서 상기 기판을 산화시켜, 상기 반도체막의 전체 표면에 촉매물질을 분포시킬 수 있는 얇은 산화막을 상기 반도체막의 표면에 형성하는 공정;Oxidizing the substrate in the oxidation unit to form a thin oxide film on the surface of the semiconductor film capable of distributing catalytic material on the entire surface of the semiconductor film; 상기 반송수단에 의해 상기 기판을 상기 도포 유니트로 반송하는 공정; 및Transporting the substrate to the coating unit by the transporting unit; And 규소의 결정화를 조장할 수 있는 촉매물질을 함유한 용액을 상기 반도체막의 표면에 밀착시켜 형성하여, 상기 반도체막의 표면상에 연속적인 층을 제공하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.And forming a solution containing a catalyst material capable of promoting crystallization of silicon on the surface of the semiconductor film so as to provide a continuous layer on the surface of the semiconductor film. 제 5 항에 있어서, 상기 규소가 아모르퍼스상(狀)인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the silicon is an amorphous phase. 제 5 항에 있어서, 상기 용액이 니켈용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.6. The method of claim 5, wherein the solution comprises a nickel solution. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매원소가 Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 1, wherein the catalytic element is at least one element selected from the group consisting of Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As and Sb. 제 3 항에 있어서, 상기 촉매원소가 주기율표의 Ⅷ족, Ⅲb족, Ⅳb족 및 Ⅴb족 원소로부터 선택된 적어도 하나의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.4. The method according to claim 3, wherein the catalytic element is at least one element selected from Group VIII, IIIb, IVb and Vb elements of the periodic table. 제 1 항에 있어서, 상기 도포 공정이 적어도 한번 행해지는 것을 특징으로하는 반도체장치 제조방법.The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the application step is performed at least once. 제 1 항에 있어서, 상기 장치 전체가 청정 부스(booth)로 덮혀 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 1, wherein the entire device is covered with a clean booth. 제 3 항에 있어서, 상기 기판의 표면을 산화시키는 것에 의해 형성되는 얇은 산화막이 100 Å 이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.4. The method according to claim 3, wherein the thin oxide film formed by oxidizing the surface of the substrate has a thickness of 100 ANGSTROM or less. 제 3 항에 있어서, 상기 용액이 극성 용매, 무극성 용매 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 3, wherein the solution is at least one selected from the group consisting of a polar solvent, a non-polar solvent, and a surfactant. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 공정이 자외광 조사를 사용하여 발생된 오존에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 1, wherein the oxidation step is performed by ozone generated using ultraviolet light irradiation. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 공정이 과산화수소와 같은 산화성 용액에의해 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method of claim 1, wherein the oxidation step is performed by an oxidizing solution such as hydrogen peroxide. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체막이 비정질 규소막인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor film is an amorphous silicon film. 제 3 항에 있어서, 상기 촉매원소가 Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.4. The method according to claim 3, wherein the catalytic element is at least one element selected from the group consisting of Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As and Sb. 제 3 항에 있어서, 상기 촉매원소가 주기율표의 Ⅷ족, Ⅲb족, Ⅳb족 및 Ⅴb족 원소로부터 선택된 적어도 하나의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.4. The method according to claim 3, wherein the catalytic element is at least one element selected from Group VIII, IIIb, IVb and Vb elements of the periodic table. 제 3 항에 있어서, 상기 도포 공정이 적어도 한번 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the application step is performed at least once. 제 3 항에 있어서, 상기 장치 전체가 청정 부스로 덮혀 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 3, wherein the entire device is covered with a clean booth. 제 3 항에 있어서, 상기 기판의 표면을 산화시키는 것에 의해 형성되는 얇은 산화막이 100 Å 이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.4. The method according to claim 3, wherein the thin oxide film formed by oxidizing the surface of the substrate has a thickness of 100 ANGSTROM or less. 제 3 항에 있어서, 상기 용액이 극성 용매, 무극성 용매 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 3, wherein the solution is at least one selected from the group consisting of a polar solvent, a non-polar solvent, and a surfactant. 제 3 항에 있어서, 상기 산화 공정이 자외광 조사를 사용하여 발생된 오존에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.4. The method according to claim 3, wherein the oxidation step is performed by ozone generated using ultraviolet light irradiation. 제 3 항에 있어서, 상기 산화 공정이 과산화수소와 같은 산화성 용액에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.4. The method according to claim 3, wherein the oxidation step is performed by an oxidizing solution such as hydrogen peroxide. 제 3 항에 있어서, 상기 반도체막이 비정질 규소막인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The semiconductor device manufacturing method according to claim 3, wherein the semiconductor film is an amorphous silicon film. 제 5 항에 있어서, 상기 촉매물질이 Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.6. The method of claim 5, wherein the catalytic material is at least one element selected from the group consisting of Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As and Sb. 제 5 항에 있어서, 상기 촉매물질이 주기율표의 Ⅷ족, Ⅲb족, Ⅳb족 및 Ⅴb족 원소로부터 선택된 적어도 하나의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.6. The method according to claim 5, wherein the catalyst material is at least one element selected from group VIII, IIIb, IVb and Vb elements of the periodic table. 제 5 항에 있어서, 촉매물질을 함유한 용액을 반도체막의 표면에 형성하는상기 공정이 적어도 한번 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the step of forming a solution containing a catalyst material on the surface of the semiconductor film is performed at least once. 제 5 항에 있어서, 상기 장치 전체가 청정 부스로 덮혀 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 5, wherein the entire device is covered with a clean booth. 제 5 항에 있어서, 상기 산화막이 100 Å 이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 5, wherein the oxide film has a thickness of 100 Å or less. 제 5 항에 있어서, 상기 용액이 극성 용매, 무극성 용매 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.6. The method of claim 5, wherein the solution is at least one selected from the group consisting of a polar solvent, a nonpolar solvent, and a surfactant. 제 5 항에 있어서, 상기 산화 공정이 자외광 조사를 사용하여 발생된 오존에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.The method according to claim 5, wherein the oxidation step is performed by ozone generated using ultraviolet light irradiation. 제 5 항에 있어서, 상기 산화 공정이 과산화수소와 같은 산화성 용액에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조방법.6. The method of claim 5, wherein the oxidation process is performed by an oxidizing solution such as hydrogen peroxide. 베이스상에 위치하고 기판을 얹을 수 있도록 되어 있는 캐리어 유니트,A carrier unit positioned on the base and capable of placing a substrate thereon, 상기 베이스상에 위치하고 상기 기판의 표면을 산화시키는 적어도 하나의 산화 유니트,At least one oxidation unit positioned on the base and oxidizing the surface of the substrate, 상기 베이스상에 위치하고 상기 기판을 위치결정시키는 위치결정 유니트,A positioning unit positioned on the base and positioning the substrate, 상기 베이스상에 위치하고 상기 기판의 표면에 용액을 도포하는 적어도 하나의 도포 유니트,At least one application unit located on the base and applying a solution to a surface of the substrate, 상기 기판위에 배치되어 상기 기판을 건조시키는 적어도 하나의 건조 유니트,At least one drying unit disposed on the substrate to dry the substrate, 상기 베이스상에 위치하고 상기 기판을 냉각시키는 적어도 하나의 냉각 유니트, 및At least one cooling unit located on the base and cooling the substrate, and 상기 베이스상에 위치하고 상기 유니트들중 하나의 유니트로부터 다른 유니트로 상기 기판을 반송하는 반송수단을 포함하고,And a transporting unit which is located on the base and transports the substrate from one of the units to another unit, 상기 기판 위에 반도체막이 형성되어 있고,A semiconductor film is formed on the substrate, 상기 용액이 반도체막의 결정화를 조장할 수 있는 촉매물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조장치.Wherein the solution includes a catalyst material capable of promoting crystallization of the semiconductor film. 제 34 항에 있어서, 상기 반도체막이 비정질 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조장치.The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 34, wherein the semiconductor film comprises amorphous silicon. 제 34 항에 있어서, 상기 용액이 니켈 용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조장치.35. The apparatus of claim 34, wherein the solution comprises a nickel solution. 제 34 항에 있어서, 상기 촉매물질이 Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조장치.The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 34, wherein the catalytic material is at least one element selected from the group consisting of Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, In, Sn, P, As and Sb. 제 34항에 있어서, 상기 촉매물질이 주기율표의 Ⅷ족, Ⅲb족, Ⅳb족 및 Ⅴb족 원소로부터 선택된 적어도 하나의 원소인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조장치.The apparatus of claim 34, wherein the catalytic material is at least one element selected from Group VIII, IIIb, IVb and Vb elements of the periodic table. 제 34 항에 있어서, 상기 장치 전체가 청정 부스로 덮혀 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조장치.The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 34, wherein the entire device is covered with a clean booth. 제 34 항에 있어서, 100 Å 이하의 두께를 가지는 산화막이 상기 반도체막의 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조장치.35. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 34, wherein an oxide film having a thickness of 100 angstroms or less is formed on the surface of the semiconductor film. 제 34 항에 있어서, 상기 용액이 극성 용매, 무극성 용매 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조장치.The apparatus of claim 34, wherein the solution is at least one selected from the group consisting of a polar solvent, a non-polar solvent, and a surfactant.
KR1019940032647A 1993-12-03 1994-12-03 Semiconductor device manufacturing method and apparatus therefor KR100315756B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33958693 1993-12-03
JP93-339586 1993-12-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950021251A KR950021251A (en) 1995-07-26
KR100315756B1 true KR100315756B1 (en) 2002-04-06

Family

ID=18328884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940032647A KR100315756B1 (en) 1993-12-03 1994-12-03 Semiconductor device manufacturing method and apparatus therefor

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100315756B1 (en)
CN (1) CN1149631C (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3674864B2 (en) * 2003-03-25 2005-07-27 忠素 玉井 Vacuum processing equipment
CN105478415B (en) * 2015-12-30 2017-11-10 上海硅酸盐研究所中试基地 A kind of full-automatic surface treating machine

Also Published As

Publication number Publication date
CN1149631C (en) 2004-05-12
CN1111400A (en) 1995-11-08
KR950021251A (en) 1995-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5654203A (en) Method for manufacturing a thin film transistor using catalyst elements to promote crystallization
JP3621151B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US5612250A (en) Method for manufacturing a semiconductor device using a catalyst
KR100389485B1 (en) A method for producing a semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device
US5923962A (en) Method for manufacturing a semiconductor device
JP3562590B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
EP0656644B1 (en) Method of manufacturing a crystallized semiconductor layer and semiconductor devices using it
KR100297315B1 (en) A method for manufacturing a semiconductor device
JP3464287B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US6232621B1 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
JP3431041B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US6348367B1 (en) Method for manufacturing a semiconductor device
KR100322655B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device and crystalline silicon semiconductor
US6074901A (en) Process for crystallizing an amorphous silicon film and apparatus for fabricating the same
JP4141508B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100315756B1 (en) Semiconductor device manufacturing method and apparatus therefor
JP3431034B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US7141461B2 (en) Method for manufacturing a semiconductor device
JP4125387B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
JP3973960B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3442693B2 (en) Method for manufacturing insulating gate type field effect semiconductor device
JP4145963B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
JP3545289B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
KR100314705B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3618604B2 (en) Semiconductor device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111019

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee