KR100320788B1 - 레이저조사방법및반도체장치제작방법 - Google Patents

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순페이 야마자끼
나오토 쿠수모토
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순페이 야마자끼
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Abstract

피처리물에 레이저광을 조사하여 처리하는데 있어서, 레이저 조사실을 의도하는 레이저광 처리에 적합한 압력값으로 배기하고, 레이저 조사실 내의 압력을 그 압력값으로 일정하게 유지한 상태에서 레이저광 처리를 행한다. 또한, 레이저 조사실 내에는 전극이 제공되고, 레이저광 조사중에 또는 그 직전에 레이저 조사실내로 에칭 가스를 도입하고 그 에칭 가스를 활성화 함으로써 레이저 조사실 내부가 세정된다.

Description

레이저 조사방법 및 반도체장치 제작방법
본 발명은 레이저 조사(照射)방법에 관한 것이다.
통상, 반도체장치의 제작에 있어서 반도체층을 결정화 또는 어닐하기 위해 레이저광이 사용된다.
레이저광 조사에 의해 피조사면을 처리하거나, 또는 반도체막을 형성하기 위해 레이저광 조사에 의해 어닐 또는 결정화를 행하는데 있어서는, 레이저광 조사를 개시하기 전에, 레이저광 조사가 행해질 체임버(본 명세서에서는, 레이저 조사실이라 한다)를 일단 진공 펌프에 의해 고진공 상태로 한 후에, 레이저 조사실 내에 산소 등의 가스를 도입하여, 처리에 적합한 압력을 제공한다.
그러나, 상기 과정에 따른 레이저광 조사에 의해, 반도체막을 형성하기 위한 결정화를 행하는 경우에는, 얻어진 반도체막의 특성이 불량하게 되는 등의 문제가 있었다.
또한, 레이저 조사실 내에서 레이저광을 반도체층에 조사하는 경우, 반도체 층을 구성하는 Si나, B, P 등의 금속(이온주입 후의 조사에 있어서는)이 반도체 표면의 레이저광이 조사된 부분으로부터 방출되어 레이저 조사실의 내측면에 부착하는 현상이 일어난다.
그러한 불순물이, 예를 들어, 레이저광이 통과하는 창에 부착하면, 레이저광 강도의 저하와 같은 여러가지 문제가 생긴다. 종래, 이런 방식으로 레이저 조사실의 내부가 오염된 경우, 소정의 회수로 레이저 처리가 행해질 때마다 레이저 조사실의 내부를 세정하여 오염물질을 제거하였다. 예를 들어, 이것은 레이저 조사실을 분해하고 그의 구성부품들을 세정액 속에 담그어 오염물질을 닦아내는 방식으로 행해졌다.
또한, 자연산화막, 유기재료 등이 기판에 형성되는 경우도 있을 수 있다.
그러나, 레이저 조사실의 내부를 세정하여 오염물질을 제거하는 경우, 이 세정에는 장시간이 소요되어, 레이저 조사장치의 작동효율이 상당히 감소하게 된다. 이 문제를 해결하는 것이 요망된다.
박막트랜지스터(TFT)를 제작하는 공정에서, 그러한 오염된 레이저 조사실내에서 반도체층을 결정화 또는 어닐하는 경우, 오염물질이 완성된 TFT의 특성에 영향을 준다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 레이저광 조사를 받은 반도체막과 같은, 불순물에 민감한 막에 대한 레이저 조사처리를 통해 양질의 막을 형성하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 조사장치의 세정을 용이하게 하여 작업효율을 향상시키는데 있다.
도 1은 실시예 1에 있어서의 레이저 조사실내의 압력변화를 나타내는 그래프.
도 2는 비교실시예 1에 있어서의 레이저 조사실내의 압력변화를 나타내는 그래프.
도 3은 비교실시예 2에 있어서의 레이저 조사실내의 압력변화를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 조사실의 횡단면도.
도 5는 도 4의 레이저 조사실의 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 다른 레이저 조사실의 횡단면도.
도 7은 도 6의 레이저 조사실의 평면도.
도 8은 실시예 5에서 사용되는 레이저 조사장치를 나타내는 도면.
도 9A∼도 9F는 실시예 5에 따른 박막트랜지스터 제작공정을 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
401: 레이저 조사실 402: 레이저 발진 장치
403: 미러 404: 창
405: 기판 406: 베이스
407: 이동기구 408: 진공 펌프
409: 전극 410: 가스 공급계
411: 기판 스테이지 801: 게이트 밸브
802: 기판 이송실 803: 정렬실
805: 로봇 아암 806: 기판 반입/반출실
807,809, 811: 게이트 밸브 808: 가열실
810: 서냉실 901: 유리기판
902: 산화규소막 903: 비정질 규소막
904: 활성층 905: 산화규소막
906: 레지스트 마스크 907: 게이트 전극
908: 치밀한 양극산화막 909: 다공질 양극산화막
910: 전극 911, 913: 불순물영역
914: 드레인영역 915: 소스영역
916: 제1 층간절연막 917, 918: 제2 층 전극 및 배선
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 구성을 채용한다.
제1 구성
레이저 조사실 내에서의 처리에 적합한 압력을 일정하게 유지하는 공정과, 레이저 조사실 내에서 피처리물에 레이저광을 조사하여 피처리물을 처리하는 공정을 포함하는 레이저 조사방법이다.
제2 구성
레이저 조사실 내에서의 결정화에 적합한 압력을 일정하게 유지하는 공정과, 레이저 조사실 내에서 기판상의 비(非)단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 결정화하는 공정을 포함하는 레이저 조사방법이다.
제3 구성
레이저 조사실 내에서의 어닐에 적합한 압력을 일정하게 유지하는 공정과,레이저 조사실 내에서 기판상의 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 어닐하는 공정을 포함하는 레이저 조사방법이다.
제4 구성
레이저 조사장치의 내부에 피처리물을 배치하는 수단과, 그 피처리물에 레이저광을 조사하는 수단과, 레이저 조사실 내부의 공간에 전기에너지를 공급하기 위한 전극을 포함하는 레이저 조사장치이다.
제5 구성
레이저 조사장치의 내부에 피처리물을 배치하는 수단과, 그 피처리물에 레이저광을 조사하는 수단과, 레이저 조사실 내부의 공간에 전기에너지를 공급하기 위하여 레이저 조사실의 양 측벽에 부착된 한쌍의 전극을 포함하는 레이저 조사장치이다.
제6 구성
레이저 조사장치의 내부에 피처리물을 배치하는 수단과, 그 피처리물에 레이저광을 조사하는 수단과, 레이저 조사실 내부의 공간에 전기 에너지를 공급하기 위하여 레이저 조사실의 동일 측벽을 따라 제공된 한쌍의 전극을 포함하는 레이저 조사장치이다.
제7 구성
레이저 조사실 내에서, 기판상에 형성된 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 결정화하는 동시에, 레이저 조사실의 내부를 세정하는 것을 포함하는 레이저 조사방법이다.
제8 구성
레이저 조사실 내에서 기판상의 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 어닐하는 동시에, 레이저 조사실의 내부를 세정하는 것을 포함하는 레이저 조사방법이다.
제9 구성
레이저 조사실 내에서의 결정화에 적합한 압력을 일정하게 유지하는 공정과, 레이저 조사실내에서 기판상의 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 결정화하는 공정과, 이와 동시에, 레이저 조사실의 내부를 세정하는 공정을 포함하는 레이저 조사방법이다.
제10 구성
레이저 조사실 내에서의 어닐에 적합한 압력을 일정하게 유지하는 공정과, 레이저 조사실내에서 기판상의 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 어닐하는 공정과, 이와 동시에, 레이저 조사실의 내부를 세정하는 공정을 포함하는 레이저 조사방법이다.
본 발명은, 레이저 조사실내의 압력이 진공 펌프에 의해 처리에 적합한 값까지 감압되고, 이 처리가, 진공 펌프에 의해 레이저 조사실내에 고진공 상태를 형성함이 없이 상기 압력을 상기 값으로 일정하게 유지한 상태에서 행해지는 특징을 갖는다.
본 발명에 있어서, "압력을 일정하게 유지한다"라는 용어는, 압력이 결정화, 어닐 또는 그외의 레이저 처리에 적합한 값에 도달한 후에는 의도적으로 상승 또는감소되지 않는 것을 의미한다.
실시예 1
본 실시예는, 레이저광 조사 전에 레이저 조사실 내부를 고진공 상태를 하는 대신에, 레이저광 조사에 필요한 분위기의 가스를 흐르게 하면서, 의도하는 처리에 필요한 진공도가 서서히 확립되게 하는 경우에 관한 것이다.
본 실시예에서는, 레이저광 조사에 의해 박막 반도체층의 활성층을 결정화하는 것에 대하여 설명한다. 레이저광 조사의 대상인 박막트랜지스터(TFT)의 활성층을 형성하는 공정들을 간단히 설명한다.
먼저, 유리기판상에 하지막(下地膜)으로서 두께 3,000 Å의 산화규소막을 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해 성막한다.
그 다음, 플라즈마 CVD법 또는 감압 CVD법에 의해, 활성층의 출발재료로서 비정질 규소막을 500 Å의 두께로 성막한다. 스레시홀드 전압을 시프트(shift)하기 위해, 실란의 반응성 가스에 디보란을 1∼5 ppm 첨가하여 비정질 규소막을 형성하였다.
이 상태에서, 본 발명의 방법에 따라 비정질 규소막에 레이저광을 조사한다.
비정질 규소막이 형성된 유리기판을 레이저 조사실 내에 배치한 후, 그 레이저 조사실 내에 산소, 질소, 수소 또는 그들의 혼합물을 도입하면서 레이저 조사실을 배기(排氣)한다.
예를 들어, 산소를 레이저 조사실 내에 도입하면서 그 레이저 조사실을 배기한다. 도 1은 배기중의 레이저 조사실 내의 압력변화를 나타내는 것으로, 이 도면에서, 수평 축은 시간을 나타내고, 수직 축은 레이저 조사실내의 진공도를 나타낸다. 진공도는 좌표가 증가함에 따라 높아진다. 도 1의 곡선에서 진공도가 일정한 부분은 의도하는 처리에 적합한 압력에 해당한다.
본 실시예에서는, 레이저 조사실내의 압력이 대기압으로부터 감압되고, 예를들어, 0.5 torr에 도달한 후에는 압력이 일정하게 되며, 일정 압력에서 레이저광을 조사함으로써 비정질 규소막을 결정화한다.
그렇게 하여 결정화된 규소막의 측정 결과, 5× 105Ω·㎝의 저항률을 나타내었다.
비교실시예 1
실시예 1과 비교하기 위해, 레이저 조사실 내의 진공도를 일시적으로 높게 한 다음, 대기압으로 복귀시키는 종래의 압력 설정 방법으로 레이저광 조사를 행하여 박막 반도체층의 활성층을 결정화하는 실험을 행하였다.
비교실시예 1에 사용된 비정질 규소막은 실시예 1에서와 동일한 방식으로 유리기판상에 형성되었다. 비정질 규소막이 형성된 유리기판을 레이저 조사실 내에 배치한 후, 산소, 질소, 수소 또는 그들의 혼합물을 레이저 조사실 내로 도입하면서 레이저 조사실을 배기하였다.
레이저 조사실이 진공 펌프에 의해 1×10-5torr로 배기된 후, 산소를 도입하여 다시 대기압으로 복귀시켰다.
도 2는 이때의 레이저 조사실 내의 압력변화를 나타낸다, 도 1과 마찬가지로, 도 2는 레이저 조사실 내의 압력이 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 보여준다. 도 2에서, 곡선의 편평부는 대기압에 해당하고, 정점은 1×10-5torr에 해당한다.
대기압에 도달한 후 압력을 일정하게 하고, 일정한 압력에서 비정질 규소막에 대하여 레이저 조사를 행하였다
그렇게 하여 결정화된 규소막의 측정 결과, 6.5×106Ω·㎝의 저항률을 나타내었다.
비교실시예 2
실시예 1과 비교하기 위해, 레이저 조사실 내의 진공도를 일시적으로 높게 한 다음, 레이저 조사 처리에 적합한 압력으로 복귀시키는 종래의 압력 설정 방법으로 레이저광 조사를 행하여 박막 반도체층의 활성층을 결정화하는 실험을 행하였다.
비교실시예 2에 사용된 비정질 규소막이 실시예 1에서와 동일한 방식으로 유리기판상에 형성되었다. 비정질 규소막이 형성된 유리기판을 레이저 조사실 내에 배치한 후, 산소, 질소, 수소 또는 그들의 혼합물을 레이저 조사실 내로 도입하면서 레이저 조사실을 배기하였다.
레이저 조사실이 진공 펌프에 의해 1× 10-5 torr로 배기된 후, 산소를 도입하여 압력을 0.5 torr로 증가시켰다.
도 3은 이때의 레이저 조사실 내의 압력변화를 나타낸다. 도 1 및 도 2와 마찬가지로, 도 3은 레이저 조사실내의 압력이 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 보여준다. 도 3에서, 곡선의 편평부는 0.5 torr에 해당하고, 정점은 1×10-5torr에 해당한다.
0.5 torr에 도달한 후에 압력을 일정하게 하고, 일정한 압력에서 레이저광을 조사하여 비정질 규소막을 결정화하였다.
그렇게 하여 결정화된 규소막의 측정 결과, 6.0×106Ω·㎝의 저항률을 나타내었다.
실시예 1 및 비교실시예 1 및 2로부터, 비정질 규소막을 결정화하여 전기적 특성이 우수한 막을 형성하는데 본 발명이 효과적이라는 것을 알 수 있다.
실시예 2
도 4는 본 발명을 실시하는데 사용되는 레이저 조사장치를 나타낸다. 도 5는 이 장치의 평면도이다.
레이저 조사실(401)은, 레이저 발진장치(402)로부터 조사되는 레이저광을 미러(403)에 의해 반사시키고, 그 반사된 레이저광을 석영 창(404)을 통해 기판(405)에 조사하는 기능을 가진다. 본 실시예에서는 선형 레이저광이 사용되었다.
기판(405)은 베이스(406)의 기판 스테이지(411)상에 배치되고, 그 기판 스테이지(411)에 내장된 히터에 의해 소정의 온도(450∼700℃)로 가열된다. 그 기판 스테이지(411)는 이동기구(407)에 의해 1차원적으로 이동될 수 있다.
레이저 조사실(401)은 진공 펌프(408)를 구비하고 있어, 필요에 따라 저압또는 진공 상태로 될 수 있다.
레이저 조사실(401)에는 또한, 한쌍의 전극(409)과 가스 공급계(410)가 구비되어 있다. 한쌍의 전극(409)은 레이저 조사실(401)의 측벽들에 각각 부착되어 있다.
레이저 조사실(401)은 게이트 밸브(801)를 통해 다른 처리실에 연결될 수 있다.
레이저 처리 직전에 플라즈마를 사용하여 레이저 조사실(401)의 내부를 세정하는 방법을 설명한다.
레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 유기 불순물을 제거하기 위해서는, 가스 공급계(410)로부터 수소, 산소 또는 아르곤 가스를 도입하여 레이저 조사실 (401)내의 압력을 0.01∼10 torr, 예를 들어, 0.02∼0.03 torr로 유지한 다음, 예를 들어, 13.56 ㎒ 및 400 W의 고주파 에너지를 한쌍의 전극(409)에 인가한다.
그 결과, 기판 표면에 부착된 유기물질이 충격에 의해 그 표면으로부터 분리되거나, 또는 휘발성 산화물로 되어 제거될 수 있다.
레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B 등의 금속을 제거하기 위해서는, 가스 공급계(410)로부터 3불화 질소(NF3), 6불화 황(SF6), CF4, ClF3등의 가스를 도입하여 레이저 조사실(401)내의 압력을 0.01∼10 torr로 유지한 다음, 예를 들어, 13.56 ㎒ 및 5∼200 W의 고주파 에너지를 한쌍의 전극 (409)에 인가한다.
레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B 등의 금속을 제거하기 위한 다른 방법에는, ClF3가스를 플라즈마화 시키지 않고 사용하는 방법이 있다.
이 경우에는, ClF3가스가 가스 공급계(410)로부터 도입된다. 그 결과, ClF3가 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 물질과 반응하고, 이때의 반응열이 ClF3가스를 활성화하여, ClF3가스와 부착물질 사이의 반응을 촉진시킨다. 그리하여, 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 물질이 제거될 수 있다.
이 경우의 조건에 대해서는, 압력이 0.1∼100 torr로 설정되고, ClF3가스의 온도가 그의 비등점으로부터 700℃까지의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. ClF3가스의 온도가 비등점보다 낮으면, ClF3의 이슬이 레이저 조사실의 내측면에 형성되어 레이저 조사실을 구성하는 재료가 손상될 가능성이 있고, 그 온도가 700℃보다 높으면, ClF3가스가 활성화되어, 레이저 조사실을 구성하는 재료를 손상시킬 수 있다. 또한, 압력이 0.1 torr보다 낮으면, 충분한 세정효과가 기대될 수 없고, 그 압력이 100 torr보다 높으면, 레이저 조사실을 구성하는 재료가 손상될 수 있다.
본 실시예에 나타낸, 기판 표면으로부터 유기 불순물을 제거하기 위한 장치에 있어서는, 한쌍의 전극이 레이저 조사실의 측벽들에 부착되는 것 이외에, 레이저 조사실내의 상부 좌측 위치에 배치될 수도 있다.
도 6은 그러한 레이저 조사장치의 횡단면도이고, 도 7은 그의 평면도다. 도6 및 도 7에서, 도 4 및 도 5의 부품들에 대응하는 부품들에는 동일 부호가 주어져있다.
실시예 3
본 실시예는, 레이저광 조사 전에 실시예 2의 장치를 사용하여 기판 표면에 부착된 유기 불순물을 제거하는 방법에 관한 것이다. 레이저 조사 전, 레이저 조사실(401)내의 기판 스테이지(411)상에 배치된 기판(405)에 부착된 유기 불순물을 산소 또는 아르곤을 사용하여 제거하는 방법을 설명한다.
기판(405)이 배치된 레이저 조사실(401)내로 가스 공급계(410)로부터 산소 또는 아르곤 가스를 도입하여 레이저 조사실(401)내의 압력을, 예를 들어, 0.02∼0.03 torr로 유지한다. 한쌍의 전극(409)에는, 예를 들어, 13.56 ㎒ 및 400 W의 고주파 에너지가 인가된다.
그 결과, 기판 표면에 부착된 유기물질이 충격에 의해 분리되거나, 또는 휘발성 산화물로 되어 제거될 수 있다.
실시예 4
본 실시예는 레이저광 조사중에 레이저 조사실 내의 에칭을 동시에 행하는 경우에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 도 4 및 도 5의 장치를 사용하여 레이저광을 비정질 규소막에 조사하여 그 비정질 규소막을 결정화하는 경우를 설명한다.
먼저, 유리기판상에 하지막으로서 두께 3,000 Å의 산화규소막을 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해 성막한다.
그 다음, 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해, 활성층의 출발재료로서비정질 규소막을 500 Å의 두께로 성막한다. 스레시홀드 전압을 시프트하기 위해, 실란의 반응가스에 디보란을 1∼5 ppm 첨가하여 그 비정질 규소막을 형성한다.
도 4 및 도 5의 장치에 의한 레이저광 조사에 의해 비정질 규소막을 결정화 한다. 즉, 기판을 레이저 조사실(401)내로 이송한 후, 그 기판을 이동시키면서 기판 표면에 레이저광을 조사한다. 동시에, 레이저 조사실(401) 내의 에칭이 실시예 2에서 설명한 방식으로 행해진다.
레이저광 조사중에 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 유기 불순물을 제거하기 위해서는, 가스 공급계(410)로부터 수소, 산소, 또는 아르곤 가스를 도입하여, 실시예 2의 공정을 행할 수 있다.
레이저광 조사중에 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B, 등의 금속을 제거하기 위해서는, 가스 공급계(410)로부터 3불화 질소(NF3), 6불화 황(SF6), CF4, ClF3, 등의 가스를 도입하여, 실시예 2의 공정을 행할 수 있다.
레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B 등의 금속을 제거하기 위한 다른 방법에는 ClF3가스를 사용하는 방법이 있다.
이 경우에는, ClF3가스가 가스공급계(410)로부터 도입된다. 고주파 에너지를 인가할 필요는 없다. 그 결과, ClF3가 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 물질과 반응하고, 이때의 반응열이 ClF3가스를 활성화시켜 ClF3가스와 부착물질 사이의 반응을 촉진시킨다. 그리하여, 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 물질이제거될 수 있다.
그리고, 레이저광을 기판 표면에 조사함으로써 비정질 규소막이 결정화된다.
본 실시예의 레이저 조사방법은 이온 도핑 등에 의해 손상된 반도체 박박을 어닐하는데에도 사용될 수 있다.
실시예 5
본 실시예는, 레이저광 조사 전에 레이저 조사실 내의 압력을 조정하는 본 발명의 특징에 추가하여, 레이저광 조사중에 레이저 조사실 내의 에칭이 동시에 행해지는 공정에 관한 것이다.
본 실시예는, 본 발명의 방법을 이용하여, 즉, 레이저광 조사 전에 레이저 조사실내의 압력을 조정함으로써, 레이저광 조사에 기인한 피조사물내로의 불순물도입 정도가 저하되는데 이점이 있다. 또한, 레이저광 조사중에 레이저 조사실 내의 에칭을 동시에 행함으로써, 피조사물내로의 불순물 도입 정도가 더욱 감소될 수 있다.
본 실시예에서는, 레이저광 조사에 의해 비정질 규소막을 결정화하는 공정과 레이저광 조사로 어닐하는 공정에 본 발명을 적용하는 경우를 설명하기 위해 TFT를 제작하는 공정에 대하여 설명한다.
먼저, 본 실시예를 실시하기 위한 장치를 설명한다. 도 8은 본 실시예에서 사용되는 레이저 조사장치의 계략 평면도다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 도 4의 레이저 조사실(401)이 게이트 밸브(801)를 통해 기판 이송실(802)에 연결되어 있다. 도 4는 도 8의 A-A'선을 따라 취한 단면에 대응한다.
정렬실(803)에는 정렬기구가 제공되어 있다. 그 정렬기구는 엘리베이터에 의해 수직방향으로 이동되고, 작동기구에 의해 기판(804)과 로봇 아암(805) 사이의 위치관계를 조정하는 기능을 가진다. 정렬실(803)은 게이트 밸브(807)를 통해 기판 반입/반출실(806)에 연결되어 있다. 조사할 기판을 예비가열하여 그의 온도를 소정의 온도까지 상승시키기 위해 가열실(808)이 제공되어 있다. 기판을 가열하는 목적은 레이저광 조사를 보다 효과적으로 하기 위한 것이다.
가열실(808)은 석영으로 된 원통체이고, 역시 석영으로 만들어진 기판 홀더를 구비하고 있다. 기판 홀더는 서셉터(susceptor)를 구비하고 있어, 다수의 기판을 수용할 수 있다. 또한, 기판 홀더는 엘리베이터에 의해 수직방향으로 미세하게 이동될 수 있도록 구성되어 있다. 가열실(808)에서, 기판이 히터에 의해 가열된다. 가열실(808)은 게이트 밸브(809)를 통해 기판 이송실(802)에 연결되어 있다.
소정의 시간동안 예비가열된 기판이 로봇 아암(805)에 의해 꺼내어져 기판 이송실(802)로 보내지고, 여기서 정렬기구에 의해 다시 정렬된다.
그 다음, 기판이 로봇 아암(805)에 의해 레이저 조사실(401)로 이송된다. 레이저 조사실(401)은 실시예 2에서 설명한 구조를 갖는다.
레이저광 조사 후에, 기판(804)이 로봇 아암(805)에 의해 기판 이송실(802)에서 꺼내어진 다음, 서냉실(810)로 이송된다. 이 작동에서, 정렬기구에 의해 기판(804)이 로봇 아암(805)과 다시 정렬된다.
서냉실(810)은 게이트 밸브(811)를 통해 기판 이송실(802)에 연결되어 있다. 석영 스테이지상에 배치된 기판이 램프 및 반사판으로부터 나오는 적외광으로 조사되면서 서서히 냉각된다.
서냉실(810)내에서 서냉된 기판은 로봇 아암(805)에 의해 기판 반입/반출실 (806)로 이송된 다음, 다시 기판 홀더에 수용된다. 그리하여, 하나의 기판에 대한 레이저광 조사가 완료된다. 다수의 기판에 레이저광을 조사하기 위해서는, 이 공정을 연속적으로 행하면 된다.
이하, 상기한 장치를 사용하여 레이저광 조사에 의해 비정질 규소막을 결정화하고 레이저광 조사로 어닐하는 공정을 설명하기 위해 도 9A∼도9F의 공정을 참조하여 TFT의 제작공정을 설명한다.
먼저, 유리기판(901)상에 하지막으로서 두께 3,000 Å의 산화규소막(902)을 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해 형성한다.
그 다음, 플라즈마 CVD법 또는 감압 CVD법에 의해, 활성층의 출발재료로서 비정질 규소막(903)을 500 Å 두께로 형성한다. 스레시홀드 전압을 시프트하기 위해, 실란의 반응가스에 디보란을 1∼5 ppm 첨가하여 막형성을 행한다.
그 다음, 도 8의 장치를 사용하여 다음의 방식으로 레이저광 조사에 의해 비정질 규소막을 결정화한다.
상기한 바와 같이, 기판을 기판 반입/반출실(806)내에 배치한 다음, 레이저조사실(401)로 이송한다. 그후, 다음의 방식으로, 기판을 이동시키면서 기판 표면에 레이저광을 조사하고, 이와 동시에, 레이저 조사실(401) 내의 에칭을 행한다.
에칭에 필요한 가스(후술함)를 레이저 조사실(401)내에 도입하면서, 레이저 조사실(401) 내를 에칭하는데 사용되는 압력까지 레이저 조사실(401)을 배기시킨다.
예를 들어, 산소를 도입하면서 레이저 조사실(401)을 배기시킨다. 도 1은 이때의 레이저 조사실(401)내의 압력변화를 개략적으로 보여준다.
그 압력은 소정의 값, 예를 들어, 0.5 torr에 도달한 후 일정하게 유지된다. 이 상태에서, 레이저광 조사에 의해 비정질 규소막(903)을 결정화하는 동시에, 레이저 조사실(401) 내의 에칭을 다음의 방식으로 행한다.(도 9A)
도 9A∼도 9F에서, 부호 901과 919는 각각 고주파 전원과 및 에칭 가스를 나타낸다.
이하, 에칭에 사용되는 가스와 공정의 조건에 대하여 설명한다.
레이저광 조사중에 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 유기 불순물을 제거하기 위해서는, 가스 공급계(410)로부터 수소, 산소 또는 아르곤 가스를 도입하여 레이저 조사실(401)내의 압력을 0.01∼10 torr, 예를 들어, 0.02∼0.03 torr로 유지한 다음, 예를 들어, 13.56 ㎒ 및 400 W의 고주파 에너지를 한쌍의 전극(409)에 인가한다.
그 결과, 기판 표면에 부착된 유기물질이 충격에 의해 그 표면으로부터 분리되거나, 또는 휘발성 산화물로 되어 제거될 수 있다.
레이저광 조사중에 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B 등의 금속을 제거하기 위해서는, 가스 공급계(410)로부터 3불화 질소 (NF3), 6불화 황(SF6), CF4, ClF3등의 가스를 도입하여, 레이저 조사실(401)내의 압력을 0.01∼10 torr로 유지한 다음, 예를 들어, 13.56 ㎒ 및 5∼200 W의 고주파 에너지를 한쌍의 전극(409)에 인가한다.
레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B 등의 금속을 제거하기 위한 다른 방법에는 ClF3가스를 사용하는 방법이 있다.
이 경우, ClF3가스가 가스공급계(410)로부터 도입된다. 고주파 에너지를 인가할 필요는 없다. 그 결과, ClF3가 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 물질과 반응하고, 이때의 반응열이 ClF3가스를 활성화시켜 ClF3와 부착물질 사이의 반응을 촉진시킨다. 그리하여, 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 물질이 제거될 수 있다.
이 경우의 조건에 대해서는, 압력이 0.1∼100 torr로 설정되고, ClF3가스의 온도는 그의 비등점으로부터 700℃까지의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. ClF3가스의 온도가 비등점보다 낮으면, 레이저 조사실의 내측면에 ClF3이슬이 형성되고 레이저 조사실을 구성하는 재료가 손상될 가능성이 있고, 그 온도가 700℃보다 높으면, ClF3가스가 활성화하여 역시 레이저 조사실을 구성하는 재료를 손상시킬 수 있다. 상기 압력이 0.1 torr보다 낮으면, 충분한 세정효과가 기대될 수 없고, 그 압력이 100 torr보다 높으면, 레이저 조사실을 구성하는 재료가 손상될 수 있다.
상기한 방식으로 레이저 조사실(401)내의 압력을 조정한 후, 레이저 조사실 (401)의 내부를 세정하면서 레이저광 조사에 의해 비정질 규소막(903)을 결정화한다.
비정질 규소막(903)의 결정화 후, 상기한 바와 같이 기판을 기판 반입/반출실(806)로 이송한다.
그후, 결정화된 규소막을 패터닝함으로써, TFT의 활성층(904)을 얻는다. 그다음, 그 위에 플라즈마 CVD법에 의해 게이트 절연막으로서 기능하는 두께 1,000 Å의 산화규소막(905)을 형성한다.
그 다음, 스퍼터링법 또는 전자비임 증착법에 의해, 게이트 전극을 형성하기 위한 알루미늄막을 형성한다. 후의 공정에서 힐록(hillock) 및 휘스커(whisker)의 발생을 억제하기 위해, Sc, Y, 란타노이드 및 악티노이드로부터 선택된 하나 또는 다수의 원소가 알루미늄막에 첨가된다. 본 실시예에서는, Sc이 0.1 중량%로 첨가되었다.
힐록 및 휘스커는, 알루미늄막이 300℃ 이상으로 가열되거나 알루미늄막에 레이저광이 조사될 때 알루미늄막의 표면에 형성될 수 있는 바늘 또는 가시 형상의 돌기물이다.
또한, 후의 공정에서 알루미늄막상에 형성될 레지스트 마스크의 밀착성을 향상시키기 위해, 알루미늄막의 표면에 매우 얇은 치밀한 양극산화막(도시하지 않음)을 형성한다.
이 양극산화는, 3%의 주석산을 함유하는 에틸렌 글리콜 용액을 암모니아수로 중화하여 얻어진 전해용액중에서 알루미늄막과 백금판을 각각 양극과 음극으로 사용하여 행해진다. 얻어지는 치밀한 양극산화막의 두께는 150 Å로 하였다. 이 두께는 일반적으로 인가 전압에 의해 제어될 수 있다.
알루미늄막상에 형성된 치밀한 양극산화막(도시하지 않음)에 의해, 레지스트 마스크가 틈새 없이 알루미늄막에 밀착될 수 있다. 이 레지스트 마스크는 다른 마스크를 사용하여 형성된다.
레지스트 마스크(906)를 사용하여 알루미늄막을 패터닝함으로써, 게이트 전극(907)과 그로부터 연장하는 게이트선(도시하지 않음)을 형성한다. 그리하여, 도 9B의 상태가 얻어진다.
레지스트 마스크가 잔존하는 상태에서, 3% 수산 수용액인 전해용액중에서 다공질 양극산화막(909)을 형성하였다. 더 구체적으로는, 도 9B의 알루미늄 패턴과 백금판을 각각 양극과 음극으로 사용하여 상기 수용액중에서 양 전극들 사이에 전류를 흐르게 하였다.
이때, 알루미늄 패턴이 레지스트 마스크(906)로 덮여 있기 때문에, 전해용액이 알루미늄 패턴의 상면과는 접촉하지 않고, 그 알루미늄 패턴의 측면에서만 양극산화가 진행하였다.
이 양극산화는 양극산화를 위한 전류공급선을 통해 전류를 공급함으로써 수행되는데, 그 전류공급선은 전압강하로 인해 액티브 매트릭스 영역의 양 단부에서 양극산화막들의 두께가 서로 다르게 되는 현상을 방지하기 위해 사용된다. 특히, 대면적의 액정 패널의 제작을 위해서는 전류공급선의 사용이 필요하다.
다공질 양극산화막(909)의 성장거리는 양극산화 시간에 의해 제어될 수 있고, 3,000∼10,000 Å의 범위에서 선택될 수 있다. 본 실시예에서는, 다공질 양극 산화막(909)의 폭(성장거리)을 5,000 Å으로 하였다. 후에 형성되는 저농도 불순물영역의 치수가 일반적으로 다공질 양극산화막(909)의 성장거리에 의해 결정된다.
후에 상세히 설명되는 바와 같이, 다공질 양극산화막(909)은 다음과 같은 중요한 역할을 한다.
- 저농도 불순물영역(일반적으로 LDD 영역으로 불림)의 형성,
- 제1 층 배선과 제2 층 배선의 입체교차부에서의 결함발생의 감소.
다공질 양극산화막(909)의 형성 후(도 9C 참조), 레지스트 마스크(906)와 두께 150 Å의 치밀한 양극산화막(도시하지 않음)을 제거한다.
다음에, 3%의 주석산을 함유하는 에틸렌 글리콜 용액을 암모니아수로 중화하여 얻어진 전해용액중에서, 힐록 및 휘스커의 발생억제에 매우 효과적인 치밀한 양극산화막(908)을 형성한다.
이 공정에서, 전해용액이 다공질 양극산화막(909)속으로 들어가기 때문에, 잔류 알루미늄으로 구성된 전극(910)의 표면에 치밀한 양극산화막(908)이 형성된다.
이 양극산화공정에서도, 양극산화용의 전류공급선을 통해 양극산화 전류가 공급된다. 이것은, 형성되는 양극산화막의 두께를 전체에 걸쳐 균일화 하기 위한 것이다.
치밀한 양극산화막(908)의 두께는 800 Å로 한다. 이 치밀한 양극산화막 (908)의 두께가 크게 설정되면(예를 들어, 2,000 Å 이상), 그 두께 만큼의 폭을 가지는 오프셋 게이트 영역이 후에 활성층에 형성될 수 있다. 그러나, 두껍고 치밀한 양극산화막을 형성하기 위해서는, 인가전압이 200 V 이상으로 높게 설정되어야하는데, 이것은 재현성 및 작업 안전성의 점에서 바람직하지 않다. 따라서, 본 실시예에서는, 힐록 및 휘스커의 발생 억제 및 내압(耐壓)의 향상과 같은 이점을 얻기 위해, 치밀한 양극산화막(908)의 두께를 800 Å으로 하였다.
따라서, 도 9C에 나타낸 바와 같이 게이트 전극(910)이 형성된다. 게이트 전극(910)은 상기 양극산화 후에는 도 9B에 나타낸 전극(907)보다 작은 치수를 가진다.
그 다음, 다공질 양극산화막(909)을 제거한다. 이 양극산화막은 인산, 아세트산 및 질산의 혼합산을 사용함으로써 선택적으로 제거될 수 있다.
그리하여, 도 9D의 상태가 얻어진다. 이 상태에서, 불순물 이온을 주입하여 TFT의 소스영역 및 드레인영역을 형성한다. 본 실시예에서는, P(인) 이온을 주입하여 N채널형 TFT를 형성하였다. P채널형 TFT를 형성하기 위해서는, B(붕소) 이온이 주입될 수 있다.
이 공정에서, 소스영역(915)과 드레인영역(914) 및 저농도 불순물영역(911, 913)이 자기정합적으로 형성된다. 채널형성영역(912)과 드레인영역(914) 사이에 형성된 저농도 불순물영역(913)은 일반적으로 LDD 영역(저농도 도핑 드레인영역)으로 불린다.(도 9D)
이 저농도 불순물영역(913)은 낮은 오프 전류 특성을 가지는 TFT를 얻는데 매우 효과적이다. 특히, 액티브 매트릭스 영역의 화소에 형성될 TFT는 낮은 오프 전류 특성을 가질 필요가 있다. 따라서, 저농도 불순물영역(913)의 형성은 그러한 TFT를 제작하는데 효과적이다.
불순물 이온의 주입 후에, 레이저광을 조사하여, 주입된 불순물 이온을 활성화시키고, 이온 주입에 의해 손상된 영역을 어닐한다.
이 어닐에 필요한 압력을 얻기 위해 본 발명의 방법이 다음의 방식으로 사용된다.
기판을 도 8의 장치의 기판 반입/반출실(806)내에 배치한 다음, 상기한 방식으로 레이저 조사실(401)로 이송한다.
후술하는 에칭의 타입에 따라 필요로 하는 에칭 가스(세정 가스)를 가스 공급계(410)로부터 레이저 조사실(401)내로 도입한다. 압력은 에칭에 적합한 값에 도달한 후에 일정하게 유지된다.
그후, 기판을 이동시키면서 기판 표면에 레이저광을 조사하는 동시에, 레이저 조사실(401) 내의 에칭을 다음의 조건하에 행한다.(도 9E)
레이저광 조사중에 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 유기 불순물을 제거하기 위해서는, 가스 공급계(410)로부터 수소, 산소 또는 아르곤 가스를 도입하여, 레이저광 조사에 의한 결정화의 경우와 유사한 공정을 행할 수 있다.
레이저광 조사중에 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B 등의 금속을 제거하기 위해서는, 가스 공급계(410)로부터 3불화 질소 (NF3), 6불화 황(SF6), CF4, ClF3, 등의 가스를 도입하여, 결정화의 경우와 유사한 공정을 행할 수 있다.
레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 W, Si, Ti, V, As, Ge, P, B 등의 금속을 제거하기 위한 다른 방법에는 ClF3가스를 사용하는 방법이 있다.
이 경우, ClF3가스가 가스 공급계(410)로부터 도입된다. 고주파 에너지를 인가할 필요는 없다. 그 결과, ClF3가 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 물질과 반응하고, 이때의 반응열이 ClF3가스를 활성화하여, ClF3가스와 부착물질 사이의 반응을 촉진시킨다. 그리하여, 레이저 조사실(401)의 내측면에 부착된 물질이 제거될 수 있다.
상기한 바와 같이, 주입된 불순물 이온의 활성화와 이온 주입에 의해 손상된 영역의 어닐 후에, 기판을 기판 반입/반출실(806)로 이송한다.
그 다음, TEOS 가스를 원료로 한 플라즈마 CVD법에 의해, 제1 층간절연막 (916)으로서 기능하는 두께 4,000 Å의 산화규소막을 형성한다.
그 층간절연막(916)은 질화규소막 또는 산화질화규소막으로 만들어질 수도 있다. 질화규소막은 암모니아 가스를 원료로 한 플라즈마 CVD법에 의해 형성될 수 있고, 산화질화규소막은 TEOS 가스와 N2O 가스를 사용한 플라즈마 CVD법에 의해 형성될 수 있다.
또는, 제1 층간절연막(916)이 산화규소막, 질화규소막 및 산화질화물막으로부터 선택된 다수 종류의 막을 적층한 적층막으로 만들어질 수도 있다.
제1 층간절연막(916)의 형성 후, 그 층간절연막에 콘택트 홀을 형성한다. 이 공정에서 제3 마스크가 사용된다.
그후, 제2 층 전극 및 배선(대개 제2 층 배선으로 불림)(917, 918)을 형성한다.
이렇게 하여, TFT가 완성된다.
본 실시예에서는, 어떤 예비공정도 실시하지 않고 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법에 의해 유리기판상에 직접 하지막으로서 두께 3,000 Å의 산화규소막(902)을 형성하였지만, 산화규소막(902)의 형성 전에, 도 8의 장치를 사용하여 기판 표면에 부착된 유기 불순물을 제거하기 위한 실시예 3의 공정을 행할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 레이저 조사실 내에서 기판상의 비(非)단결정 반도체층을 결정화하거나 어닐하는데 있어서, 레이저 조사실내의 압력을 결정화 또는 어닐에 적합한 압력에 도달한 후에 일정하게 유지하고, 이 상태에서 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사한다. 이 방법에 의해, 비단결정 반도체층 내에의 불순물의 도입이 적어지므로, 우수한 전기적 특성을 가지는 비단결정 반도체층을 형성하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 따르면, 레이저 조사장치의 내부에 피처리물을 배치하기 위한 유니트와, 피처리물에 레이저광을 조사하기 위한 유니트와, 레이저 조사실 내부의 공간에 전기에너지를 공급하기 위한 전극을 포함하는 레이저 조사장치가 제공된다. 이 구성은 레이저 조사실 내에서의 레이저광 조사와 레이저 조사실의 세정을 동시에 행할 수 있게 한다.
본 발명에 따르면, 레이저 조사실내에서 기판상의 비단결정 반도체층을 결정화 또는 어닐하는데 있어서, 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하는 동시에, 레이저 조사실의 내부를 세정한다. 이 방법은 우수한 특성을 가지는 TFT의 제작을 가능하게 한다.
본 발명에 따르면, 레이저 조사실내에서 기판상의 비단결정 반도체층을 결정화 또는 어닐하는데 있어서, 레이저 조사실내의 압력을 결정화 또는 어닐에 적합한 압력에 도달한 후에 일정하게 유지하고, 이 상태에서 비단결정 반도체층에 레이저 광을 조사하는 동시에, 레이저 조사실의 내부를 세정한다. 이 방법은 매우 우수한 전기적 특성을 가지는 비단결정 반도체층을 형성할 수 있게 한다.

Claims (30)

  1. 반도체층을 가진 기판을 레이저 조사실(照射室) 내에 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1 ×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 상기 기판을 상기 소정의 압력으로 유지하는 공정;
    상기 소정의 압력하에 상기 레이저 조사실 내에서 상기 반도체층에 레이저광을 조사하여 상기 반도체층을 결정화시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내로 세정 가스를 도입하는 공정; 및
    상기 세정 가스가 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여, 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  2. 기판 상에 비(非)단결정 반도체층을 형성하는 공정;
    상기 기판을 레이저 조사실 내에 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1 ×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    상기 소정의 압력하에 상기 레이저 조사실 내에서 레이저광을 조사하여 상기 비단결정 반도체층을 결정화시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내로 세정 가스를 도입하는 공정; 및
    상기 세정 가스가 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여, 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  3. 레이저 조사실 내의 압력을 감압시켜 얻어진, 1 기압 내지 1×10-5torr 범위의 소정의 압력하에 상기 레이저 조사실 내에서 기판상의 비(非)단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 어닐하는 공정과;
    그 어닐 공정과 동시에, 세정 가스를 여기하는 RF 전계를 사용하여 상기 레이저 조사실 내측을 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  4. 체임버 내에 수소, 산소 또는 아르곤을 도입하는 공정;
    0.01∼10 torr의 압력하에 상기 체임버 내의 상기 수소, 산소 또는 아르곤 분위기에서 반도체막에 레이저광을 조사하여 그 반도체막을 결정화시키는 공정; 및
    상기 레이저광의 조사와 동시에, 상기 체임버 내의 상기 수소, 산소 또는 아르곤에 RF 에너지를 인가하여 상기 반도체막의 표면을 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  5. 체임버 내에 수소, 산소 또는 아르곤을 도입하는 공정;
    0.01∼10 torr의 압력하에 상기 수소, 산소 또는 아르곤 분위기에서 반도체막에 레이저광을 조사하여 그 반도체막을 결정화시키는 공정; 및
    상기 수소, 산소 또는 아르곤에 RF 에너지를 인가하여 상기 체임버의 내측면을 세정하는 공정을 포함하고;
    상기 레이저광 조사와 상기 세정이 상기 체임버 내에서 동시에 행해지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저광의 조사가 산소를 함유하는 분위기에서 행해지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 압력이 대략 0.5 torr인 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 세정 가스가 수소, 산소 또는 아르곤을 포함하고, 상기 세정 가스가 상기 진동 전계에서 상기 반도체층의 표면으로부터 유기물질을 제거하도록 작용하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 결정화와 상기 물질의 제거가 동시에 달성되도록 상기 레이저광과 상기 진동 전계가 동시에 상기 레이저 조사실 내에 부여되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 진동 전계가 상기 결정화 공정 후에 인가되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 세정 가스가 상기 레이저 조사실의 내측면으로부터 금속을 제거하기 위해 불소 함유 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 불소 함유 가스가 NF3, SF6, CF4, ClF3중 어느 하나 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  13. 제 2 항에 있어서, 상기 세정 가스가 상기 레이저 조사실의 내측면으로부터 금속을 제거하기 위해 불소 함유 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  14. 제 3 항에 있어서, 상기 세정 가스가 상기 레이저 조사실의 내측면으로부터 금속을 제거하기 위해 불소 함유 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사방법.
  15. 레이저 조사실 내에 반도체를 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 상기 반도체를 상기 소정의 압력으로 유지하는 공정;
    상기 소정의 압력하에 상기 레이저 조사실 내에서 상기 반도체에 레이저광을 조사하여 상기 반도체를 결정화시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내로 세정 가스를 도입하는 공정; 및
    상기 세정 가스가 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  16. 기판 상에 비(非)단결정 반도체층을 형성하는 공정;
    레이저 조사실 내에 상기 기판을 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    상기 소정의 압력하에 상기 레이저 조사실 내에서 상기 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 결정화시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내로 세정 가스를 도입하는 공정; 및
    상기 세정 가스가 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 비단결정 반도체층이 비정질 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  18. 기판 상에 비단결정 반도체층을 형성하는 공정;
    레이저 조사실 내에 상기 기판을 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    상기 소정의 압력하에 상기 레이저 조사실 내에서 상기 비단결정 반도체층에 선형 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 결정화시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내로 세정 가스를 도입하는 공정; 및
    상기 세정 가스가 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 비단결정 반도체층이 비정질 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  20. 기판 상에 비단결정 반도체층을 형성하는 공정;
    레이저 조사실 내에 상기 기판을 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    세정 가스를 여기하는 RF 전계를 사용하여 상기 레이저 조사실 내측을 세정하는 공정;
    상기 소정의 압력하에 상기 레이저 조사실 내에서 상기 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 결정화시키는 공정; 및
    상기 세정 가스가 상기 레이저 조사실 내에 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하고;
    상기 세정이 상기 레이저광의 조사 전에 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 비단결정 반도체층이 비정질 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  22. 기판 상에 비단결정 반도체층을 형성하는 공정;
    레이저 조사실 내에 상기 기판을 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을 감압시켜 얻어진, 0.01 내지 1 torr의 압력에서, 세정 가스를 여기하는 RF 전계를 사용하여 상기 레이저 조사실 내측을 세정하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내에서 상기 비단결정 반도체층에 레이저광을 조사하여 그 비단결정 반도체층을 결정화시키는 공정; 및
    상기 세정 가스가 상기 레이저 조사실 내에 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하고;
    상기 세정이 상기 레이저광의 조사 전에 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 비단결정 반도체층이 비정질 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 세정이 플라즈마 세정인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 세정 가스가 NF3, SF6, CF4, ClF3로 이루어진 군으로부터 선택된 가스인 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  26. 기판 상에 비단결정 반도체층을 형성하는 공정;
    상기 반도체층을 결정화시키는 공정;
    상기 반도체층 내에 소스영역과 드레인영역을 형성하고 그 소스영역과 드레인영역 사이에서 상기 반도체층 내에 채널형성영역을 형성하기 위해, 상기 반도체층 내에 불순물을 주입하는 공정;
    레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    상기 소정의 압력하에 상기 레이저 조사실 내에서 레이저광을 조사하여, 상기 불순물의 주입에 의해 손상된 상기 반도체층의 영역을 어닐하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내에 세정 가스를 도입하는 공정; 및
    상기 세정 가스가 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 비단결정 반도체층이 비정질 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  28. 레이저 조사실 내에 반도체를 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 상기 반도체를 상기 소정의 압력으로 유지하는 공정;
    상기 소정의 압력 하에 상기 레이저 조사실 내에서 상기 반도체에 선형 레이저광을 조사하여 상기 반도체를 결정화시키는 공정;
    상기 레이저 조사실 내에 세정 가스를 도입하는 공정; 및
    상기 세정 가스가 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  29. 레이저 조사실 내에 반도체를 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을, 레이저 조사처리에 적합한, 1 기압 내지 1×10-5torr 범위의 소정의 압력으로 감압시키는 공정;
    세정 가스를 여기하는 RF 전계를 사용하여 상기 레이저 조사실 내측을 세정하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 상기 반도체를 상기 소정의 압력으로 유지하는 공정;
    상기 소정의 압력 하에 상기 레이저 조사실 내에서 상기 반도체에 레이저광을 조사하여 상기 반도체를 결정화시키는 공정; 및
    상기 세정 가스가 상기 레이저 조사실 내에 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하고;
    상기 세정이 상기 반도체에 상기 레이저광을 조사하기 전에 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제작방법.
  30. 레이저 조사실 내에 반도체를 배치하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내의 압력을 감압시켜 얻어진, 0,01 내지 1 torr의 압력에서, 세정 가스를 여기하는 RF 전계를 사용하여 상기 레이저 조사실 내측을 세정하는 공정;
    상기 레이저 조사실 내에서 상기 반도체에 레이저광을 조사하여 그 반도체를 결정화시키는 공정; 및
    상기 세정 가스가 상기 레이저 조사실 내에 도입된 후 상기 레이저 조사실 내에 진동 전계를 인가하여 상기 세정 가스로 하여금 상기 레이저 조사실 내측에 부착된 물질을 제거하도록 하는 공정을 포함하고;
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