KR100321890B1 - 반도체 디바이스의 레이저 처리 방법 - Google Patents

반도체 디바이스의 레이저 처리 방법 Download PDF

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장홍용
다나카고이치로
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야마자끼 순페이
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

반도체 박막을 레이저 광으로 조사하는 어닐링 처리에서, 레이저 조사가 레이저 장치를 가장 안정되게 동작하도록 하는 출력 에너지 범위 보다 낮은 에너지 레벨로 실행되는 경우에, 레이저 출력은 상기 출력 에너지 범위내의 임의의 지점에 고정되고, 조사 에너지는 레이저 조사 광 경로에 광 감쇄 필터를 삽입하거나 또는 레이저 조사 광 경로로부터 광 감쇄 필터를 제거함으로써 변화된다. 결과적으로, 레이저 처리에 요구된 시간이 단축될 수 있다.

Description

반도체 디바이스의 레이저 처리방법{Laser processing method}
본 발명은 레이저 광 조사(laser light illumination)를 사용해서 대량 생산에 적합하고 적은 변화 및 높은 수율(yield)을 제공할 수 있는 반도체 장치 제조방법 및 그 방법에서 사용가능한 레이저 처리장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 일부 또는 전부가 비정질 성분으로 이루어진 반도체 재료, 또는 실질적으로 진성(眞性)의 다결정 반도체 재료, 또는 이온 방사, 이온 주입, 이온 도핑 등에 의해 손상을 입고 결정성이 현저하게 손상된 반도체 재료에 대해서 레이저 광을 조사함에 의해서, 그 반도체 재료의 결정성을 향상시키기 위해 또는 결정성을 회복시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근에, 광범위한 연구가 반도체 제조 과정의 온도를 낮추어 왔다.
그러한 것은 디바이스의 소형화 및 다층화뿐만 아니라 매우 열저항적이지 않은 유리 기판과 같은 절연 기판 상에 반도체 디바이스를 형성할 필요성 때문이다.
반도체 처리공정에서, 반도체 재료 또는 비정질 반도체 재료에 포함된 비정질 성분을 결정화하고, 반도체 재료로 하여금 이온 방사 때문에 저하된 결정성을 복원시키거나, 결정 반도체 재료의 결정성을 개선시키는 것이 때때로 필요하다.
통상적으로, 열 어닐링(thermal annealing)은 이러한 목적으로 사용된다. 실리콘이 반도체 재료로서 사용되는 경우, 비정질 재료의 결정화와, 결정성의 복원 및 개선 등이 600 내지 1,100℃에서 0.1 내지 48시간 또는 그 이상을 어닐링함으로써 수행된다.
일반적으로, 온도가 증가함에 따라, 열 어닐링은 짧은 주기로 수행될 수 있고 더욱 효과적으로 된다. 500℃ 이하의 온도에서, 열 어닐링은 거의 효과가 없다. 그러므로, 처리 온도를 낮춘다는 관점에서, 열 어닐링을 포함하는 종래의 제조 단계를 어떤 수단을 사용한 단계로 대치하는 것이 필요하다.
레이저 광 조사를 사용하는 어닐링 기술이 열 어닐링을 대치하기 위해 궁극적인 저온 처리로서 많은 관심을 끌었다. 그것은 레이저 광이 열 어닐링 에너지와 등가인 고 에너지를 요구하는 부분에만 인가될 수 있기 때문이며, 그러므로, 모든 기판을 고온 환경에 노출시키는 것이 필요하지 않다.
일반적으로, 레이저 광 조사에는 2 가지 방법이 있다. 제1 방법으로는, 아르곤 이온 레이저와 같은 CW 레이저가 스포트형 빔을 반도체 재료에 인가하기 위해 사용된다. 용해된 후, 반도체 재료는 점진적으로 고체화되고, 그에 따라 빔의 불균일한 에너지 프로파일 및 빔의 이동에 기인하여 결정화된다.
제2 방법으로는, 엑시머 레이저와 같은 펄스 레이저가 고 에너지 레이저 펄스를 반도체 재료에 인가하기 위해 사용된다. 반도체 재료는 순간적으로 용해된 후 고체화함으로써 결정화된다.
상기 제1 방법의 문제는 처리 시간이 길다는 것이다. 그러한 것은 CW 레이저(최대 출력 에너지가 높지 않음)가 최대 수 밀리미터 범위의 빔 스포트 직경을 발생시킬 수 있기 때문이다. 대조적으로, 레이저의 최대 출력 에너지가 매우 높은 제2 방법은 수 평방 센티미터(일반적으로, 빔 패턴은 정방형이거나 직사각형임) 이상의 큰 스포트를 발생시킬 수 있어 높은 대량 생산성을 제공한다.
그러나, 보통의 정방형 또는 직사각형 빔이 단일의 큰 영역 기판을 처리하기 위해 사용될 경우에는, 4 개의 모든 방향으로 이동되는 것이 필요하다. 상기와 같은 점은 개선될 여지가 있다.
이러한 것은 빔을 선형의 형태로 변형시키고, 빔의 길이 방향의 치수를 처리되는 기판 폭 보다 더 길게 하여, 그러한 빔으로 기판을 주사함으로써 크게 개선될 수 있으며, 개선될 문제로서 남아있는 것은 레이저 조사 효과의 불균일성이다.
펄스 레이저는 출력 에너지가 펄스들간에 어느 정도 변화되는 특성을 갖는다. 또한, 출력 에너지 변화의 정도는 출력 에너지 레벨에 따라 달라진다. 그러므로, 안정된 레이저 발진이 확립되기 어려운 에너지 범위에서 조사가 실행될 경우, 전체의 기판 표면에 걸쳐 균일한 에너지로 레이저 처리를 실행하는 것이 특히 어렵다.
본 발명의 목적은 상술한 불균일성 문제를 해결하려는 것이다. 상기 설명된 불균일성을 감소시키는 방법과 관련하여, 강한 펄스 레이저 광으로 조사(illumination)하기 이전에, 강한 펄스 레이저 광 보다 약한 펄스 레이저 광으로 예비적인 조사(preliminary illumination)를 실행함으로써 균일성이 개선된다는 것이 보고되었다. 또한, 기판에 대하여 예비적인 조사(preliminary illumination)와 본래의 조사(main illumination)의 주사 방향을 서로간에 대략 수직으로 함으로써, 2 번의 조사 동작의 불균일 특성이 서로 간에 상쇄되기 때문에, 기판 표면의 불균일성이 개선된다는 것이 공지되어 있다.
동일한 기판이 다른 에너지 레벨의 빔으로 조사되는 상기 방법에서, 출력 에너지는 각각의 제2 및 이어지는 조사 동작 전에 변화될 필요가 있다. 레이저 출력이 변화된 후 펄스 레이저 출력은 잠시동안 불안정하게 되기 때문에, 레이저 출력이 안정될 때까지 조사는 대기해야 한다. 이와 같이, 복수회의 레이저 조사가 기판 표면의 불균일성을 개선시키는 장점을 갖는 반면에, 처리시간을 크게 증가시키는 단점이 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기 문제를 해결한다.
레이저 결정화에 있어서, 레이저 에너지의 크기는 생산된 반도체 디바이스 특성에 큰 영향을 미친다. 그러므로, 레이저 결정화 과정에서, 레이저 에너지의 최적화는 가장 중요한 과제 중 하나가 된다. 그러나, 펄스 레이저 광의 출력 에너지 안정도는 레이저 출력 에너지가 너무 낮게될 때 크게 감소되는 경향이 있다. 그러므로, 원하는 에너지 레벨이 레이저 발진이 불안정하게 되는 범위에 위치되면, 레이저 조사 표면의 불균일성이 매우 악화된다. 본 발명의 다른 목적이 상기 문제를 해결한다.
도 1 은 레이저 조사(illumination) 장치의 개념도.
도 2 는 레이저 광을 정형(reshaping)하는 광학 장치의 일반적인 구성도.
도 3 은 필터를 삽입 및 제거하기 위한 메카니즘의 일반적인 구성도.
도 4 는 시스템화된 레이저 처리장치의 평면도.
도 5는 시스템화된 레이저 처리장치의 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 베이스
7,8 : 전반사 미러
31 내지 34 : 광 감쇄 필터
40 내지 43 : 챔버
55 : 레이저 조사 장치
본 발명에 따라, 상기 설명된 문제는 광 감쇄 필터를 사용함으로써 해결된다. 특히, 레이저는 레이저가 가능한한 안정되게 동작할 수 있는 출력 에너지를 발생하도록 하고, 적어도 하나의 광 감쇄 필터를 사용하여 최적의 레벨로 조정된 레이저 출력 에너지로 레이저 조사를 실행한다. 본 발명의 방법은 저 에너지에서실행되는 예비적인 조사에서 특히 효과적이다. 광 감쇄 필터의 사용 없이도 최적의 에너지가 안정되게 생성될 수 있는 경우는 그러한 필터를 사용할 필요가 없다는 것은 자명하다.
본 발명은 동일한 기판에 복수회의 레이저 조사가 실행되고 레이저 에너지가 모든 조사 동작(예컨대, 2 번의 조사 동작(예비적 조사 및 본 조사)이 실행되는 상기 설명된 방법)마다 변화되는 방법에서 실행된다면 더욱 효과적이다. 종래의 방법에서는, 예비적 조사 및 본 조사 동작이 다른 에너지 레벨에서 수행되어야 하기 때문에 레이저 출력은 변화될 필요성이 있다. 그러나, 그러한 것은 레이저 출력을 불안정하게 하며, 레이저 출력을 안정하게 하는데 일정한 시간을 필요로 한다. 그러므로, 각각의 제2 및 이어지는 조사 동작은 레이저 출력이 안정될 때까지 대기할 필요가 있다. 본 발명은 상기 대기 시간을 제거할 수 있다. 광 에너지를 광 감쇄 필터만을 사용해서 변화시킴으로써, 즉 레이저 출력을 변화시키지 않고서, 복수의 레이저 조사 동작이 안정된 레이저 출력을 유지하면서 실행될 수 있다. 그러므로, 레이저 출력을 안정시키기 위한 시간을 요구하지 않는다.
복수의 레이저 조사 동작을 실행하는 상기 방법은 레이저 빔을 기판에 대해서 왕복시켜 더욱 효과적으로 실행시킬 수 있다. 즉, 레이저 조사에 요구되는 시간이 더 절약될 수 있다. 이러한 방법에서, 광 감쇄 필터가 사용되는데, 광 감쇄 필터는 레이저 빔 조사의 개시 또는 복귀 동작의 완료시 빠르게 레이저 광 경로에 삽입되거나 레이저 광 경로로부터 제거된다.
상기 설명된 구성의 장점은 레이저 및 광 감쇄 필터의 단순한 결합에 의한 에너지 조절에 제한되는 것이 아니라, 레이저 조사가 펄스 레이저에 의해 안정되게얻어질 수 있는 최소 에너지 레벨 보다 낮은 임의의 에너지 레벨에서 안정되게 실행되는 것과, 레이저 조사가 복수의 레이저 조사를 다른 에너지 레벨에서 실행하는 상기 설명된 방법에서 레이저 출력의 변화 없이 지속적으로 실행될 수 있다는 것이다.
실시예 1
비정질 또는 결정 실리콘 또는 실리콘 합성막의 표면의 균일성이 그 표면에 레이저 광을 인가하여 그 막의 결정성을 증가시키는 처리과정에서 감소되는 경향이 있다. 제1 실시예는 불균일성 감소를 최소화시키는 방법에 관한 것이다. 상기 실시예의 방법이 레이저 조사의 작업시간을 크게 단축시킬 수 있다는 것을 보여준다.
우선, 설명은 장치에 관해 설명한다. 제1 도는 제1 실시예에서 사용된 레이저 어닐링 장치의 개념도를 도시한다. 레이저 광을 방출하는 발진기(2)는 베이스(1)에 설치된다. 전반사 미러(full-reflection mirror)(5 및 6)는 발진기(2)의 발광면상의 광 경로에 배치된다. 증폭기(3), 전반사 미러(7 및 8), 광 장치(4) 및 전반사 미러(9)는 전반사 미러(6)의 반사면상의 광 경로에 상기 순서로 배치된다. 샘플 스테이지 및 구동 장치(10)상에 고정된 샘플(11)은 전반사 미러(9)에 의해 하향 굴곡된 광 경로 상에 위치된다.
발진기(2)는 KrF 엑시머 레이저(파장 : 248nm; 펄스 폭; 25ns)이다. 다른 엑시머 레이저 또는 다른 형태의 레이저도 사용될 수 있음은 명백하다.
발진기(2)로부터 방출된 레이저 광은 전반사 미러(5 및 6)에 의해 반사되고, 증폭기(3)에 의해 증폭되고, 그후 전반사 미러(7 및 8)를 통해 광 장치(4)로 도입된다. 제1 도에 도시하지 않았지만, 광 경로에 광 감쇄 필터를 삽입하거나 그로부터 광 감쇄 필터를 제거하는 메카니즘이 전반사 미러(8) 및 광 장치(4)간에 제공된다. 제3도는 상기 메카니즘의 구성을 도시한다. 제3도에서, 도면 번호(31 내지 34)는 투과율 차를 갖는 광 감쇄 필터를 도시한다. 네 개의 광 감쇄 필터(31 내지 34)를 알맞게 결합함으로써, 15 종류의 투과율이 얻어질 수 있다. 상기 실시예에서, 광 감쇄 필터는 96, 92, 85 및 77 퍼센트의 투과율을 갖는다. 예컨대, 88 퍼센트의 투과율은 96 및 92 퍼센트의 필터를 결합함으로써 얻어질 수 있다.
라인(35 내지 38)은 레일(rails)을 나타낸다. 광 감쇄 필터(31 내지 34)가 원격 제어에 의해 각 레일(35 내지 38)을 따라 이동될 수 있도록 메카니즘이 설계된다. 약 3 x 2cm2인 직사각형의 형태를 갖는 레이저 광은 광 장치로 들어가지 전에 10 내지 30cm인 길이와 0.1 내지 1cm 인 폭을 갖는 길고 좁은 빔(선형 빔)으로 광 장치(4)에 의해 정형화된다. 광 장치(4)로부터 출력된 후, 레이저 광은 1000 mJ/shot 인 최대 에너지를 갖는다.
레이저 광은 길고 좁은 빔으로 정형화되어 하기에 설명되듯이 그 작업 능력을 개선시킨다. 광 장치(4)로부터 출력된 후, 선형 빔은 전반사 미러(9)를 경유해 샘플(11)에 인가된다. 빔이 샘플(11)의 폭보다 더 길기 때문에, 전체 샘플(1)은 샘플(11)을 한 방향만으로 이동시킴으로써 레이저 광으로 조사될 수 있다. 그러므로, 샘플 스테이지 및 구동 장치(10)는 단순한 구조를 가지며 용이하게 유지될 수 있다. 또한, 샘플(11)을 세팅할 때 정렬 동작이 용이하게 수행될 수 있다.
레이저 광이 인가되는 샘플 스테이지(10)는 컴퓨터에 의해 제어되고, 선형레이저 광에 수직으로 이동되도록 설계된다. 또한, 기판을 수납하는 테이블을 테이블 평면내에서 회전하는 기능을 샘플 스테이지(10)에 제공하면, 레이저 빔 주사 방향은 동일 기판 상에 복수의 레이저 조사를 실행하는 경우에 편리하게 변화시킬 수 있다. 스테이지(10)의 아래에는 가열기(heater)가 결합되어 있으므로 레이저 광 조사 동안 규정된 온도로 샘플(11)을 유지시킨다.
제2도는 광 장치(4) 내부의 광 경로를 도시한다. 광 장치(4)에서, 레이저 광의 프로파일(profile)은 실린더형 오목렌즈(A), 실린더형 볼록 렌즈(B), 수평의 플라이-아이(fly-eye)렌즈(C 및 D)를 통해 통과함으로써 가우시안 분포로부터 직사각형 분포로 변화된다. 그 후, 레이저 광은 실린더형 볼록렌즈(E 및 F)를 통해 통과되고, 미러(G)(제1도의 미러(9)에 대응)에 의해 반사되고, 실린더형 렌즈(H)에 의해 집속되어, 최종적으로 샘플(11)에 인가된다.
이제, 설명은 레이저 광 조사에 의해 유리 기판 상에 결정 실리콘 막을 형성하는 예를 기술한다. 우선, 10 x 10cm2인 유리 기판(예컨대, 코닝(corning) 7959 유리기판)이 준비된다. 두께 2000Å인 2산화 규소막이 TEOS를 재료로 사용하여 플라즈마 CVD법에 의해 유리 기판상에 형성된다. 그러한 2산화 규소막은 불순물이 유리 기판으로부터 반도체 막으로 확산하는 것을 방지하기 위한 하부 코팅막으로 작용한다.
그후 비정질 실리콘 막이 플라즈마 CVD에 의해 증착된다. 플라즈마 CVD가 상기 예에서 사용되지만, 저압열 CVD로 대체될 수 있다. 비정질 실리콘 막 두께는 500Å으로 설정되지만 필요하다면 변경될 수도 있다. 산화막이 과산화수소 및 암모니아수의 합성용액에 기판을 70℃, 5분 동안 담금으로써 비정질 실리콘 막 표면상에 형성된다. 또한, 액상 니켈 아세테이트가 스핀 코팅에 의해 비정질 실리콘 막 표면상에 인가된다. Ni 원소는 비정질 실리콘 막의 결정화를 용이하게 한다.
그후, 수소는 기판을 450℃의 질소 분위기에서 1시간 동안 둠으로써 비정질 실리콘 막으로부터 제거된다. 이러한 것은 비정질 실리콘 막에 댕글링(dangling) 결합을 의도적으로 형성함으로써 후에 실행되는 결정화 동작에서 임계 에너지를 낮추게 된다. 비정질 실리콘 막은 질소 분위기에서 550℃, 4시간 가열 처리를 실시함으로써 결정화된다. 결정화가 550℃ 정도의 낮은 온도에서 실행될 수 있는 것은 Ni 원소에 의한 효과이다.
상기한 방법으로, 결정 실리콘은 유리 기판 상에 형성될 수 있다. 그후 KrF 엑시머 레이저 광(파장 : 248nm; 펄스 폭 : 25ns)이 제 1 도에 도시된 장치를 사용해서 결정 실리콘 막에 인가된다. 실리콘 막의 결정성은 이러한 레이저 광 조사에 의해 개선될 수 있다.
레이저 빔은 광 장치(4)에 의해 직사각형으로 정형화되어 조사 위치에서 125mm x 1mm인 빔 영역을 갖게 한다. 샘플(11)은 스테이지(10)상에 설치되고, 그 전체 표면은 스테이지(10)를 2mm/s 속도로 이동시킴으로써 조사된다.
레이저 광 조사 조건에 대하여, 다음의 2 단계의 방법을 사용하는데, 즉 예비적 조사(preliminary illumination)는 150 내지 250mJ/cm2으로 실행되고, 본 조사(main illumination)는 200 내지 380mJ/cm2으로 실행된다. 펄스 수는 30pulses/s 로 설정된다. 2 단계 조사 방법은 레이저 조사에 의해 야기된 막 표면의 균일성 저하를 최소화하기 위해 사용된다. 예비적 조사는 막 균일성을 유지하는데 효과적인데, 이는 상기 설명된 방법에서 니켈 염(salt)이 첨가된 결정 실리콘 막이 다수의 비정질 부분을 포함하고 따라서 그 레이저 에너지 흡수율이 다결정 실리콘과 매우 다르기 때문이다. 즉, 2 단계 조사 방법으로, 막에 남아있는 비정질 부분은 제 1 조사에서 결정화되고, 결정화는 제 2 조사에서 전체 영역에 걸쳐 용이하게 된다. 2 단계 조사 방법의 상기 결과가 매우 우수하기 때문에, 생성된 반도체 디바이스 특성이 매우 개선된다. 균일성을 더 개선시키기 위해, 제2 조사의 빔 주사 방향은 제 1 조사의 그것과 대략 수직으로 된다.
레이저 광 조사 기간동안, 기판 온도는 400℃로 유지되어 레이저 조사에 기인한 기판 표면 온도의 증가 및 감소 속도를 낮춘다. 일반적으로 물질의 균일성은 빠른 환경 변화에 의해 저하된다고 공지되어 있다. 기판을 고온으로 유지함으로써, 레이저 조사에 기인한 기판 표면의 균일성 저하는 최소화될 수 있다.
상기 실시예에서 기판 온도는 200℃로 설정되지만, 실제로 본 발명을 실행할 경우 기판 온도는 레이저 어닐링 동안 100℃ 내지 600℃의 최적 온도로 설정될 수 있다. 분위기(atmosphere)의 제어는 실행되지 않는다. 즉, 레이저 조사는 대기에서 실행된다.
일반적으로, 저 에너지에서 실행되는 예비적 조사에서의 레이저 출력 안정도는 양호하지 않다. 광 감쇄 필터는 상기 문제를 피하기 위해 사용된다. 특히, 상기 실시예에서, 96, 92, 85 및 77 퍼센트의 투과율을 갖는 네 개의 필터가 사용된다. 상기 필터를 알맞게 결합함으로써, 57 내지 96 퍼센트의 투과율 범위가 일반적으로 커버될 수 있다.
조사 광 에너지가 예비적 조사에서 200mJ/cm2이고 본 조사에서 300mJ/cm2인 조건하에서, 레이저 어닐링을 실행한다고 가정한다. 이러한 경우에, 예비적 조사에서, 레이저 출력 에너지는 300mJ/cm2로 설정되고 85 및 77 퍼센트의 필터가 제3도에 도시된 메카니즘을 사용하여 레이저 광 경로에 함께 삽입됨으로써 200mJ/cm2의 레이저 빔을 발생시킨다. 본 조사에서, 레이저 조사는 상기 광 감쇄 필터를 광 경로로부터 제거함으로써 실행된다.
본 조사에서 요구된 조사 광 에너지가 레이저를 안정되게 동작하게 하는 에너지 범위 보다 낮게 될 때, 광 감쇄 필터가 본 조사에서도 사용될 수 있다는 것은 자명하다. 그런 경우, 작업 효율은 계속되는 레이저 조사 과정에 의해 증가될 수 있다. 안정된 레이저 동작을 가능하게 하는 에너지 범위가 250mJ/cm2이상이고 예비적 조사 및 본 조사가 각각 170mJ/cm2및 220mJ/cm2으로 실행되는 경우를 가정한다. 상기 경우에, 레이저 출력 에너지는 예컨대 300mJ/cm2로 고정된다. 상기에서 필요한 에너지 레벨은 예비적 조사에서 모두 4개의 광 감쇄 필터와, 본 조사에서 96 및 77 퍼센트의 필터를 사용함으로써 얻어질 수 있다.
상기 설명은 다른 에너지 레벨의 레이저 빔을 동일한 기판에 2번 인가하는경우이다. 그러나, 상기 실시예에서, 조사 광 에너지가 광 경로로 그리고 광 경로로부터 광 감쇄 필터를 삽입하거나 제거함으로써 즉, 레이저 출력 에너지를 변화시킴이 없이 간단히 변화시킬 수 있기 때문에, 조사 동작 수 및 조사 광 에너지는 일련의 레이저 처리 과정에서 각 기판에 대해 임의의 설정될 수 있다. 이러한 것은 기판상에 다른 종류의 막들이 일괄적으로 처리되도록 형성될 수 있게 한다.
실례로, 제1도에 도시된 레이저 조사 장치의 스테이지(10)는 레이저 조사 기간동안 왕복됨으로써 레이저 광을 동일한 기판에 여러 번 인가할 수 있게 한다. 이러한 동작에서, 레이저 출력 에너지는 고정되고, 스테이지(10)가 출발 또는 복귀하는 동안 조사 광 에너지는 레이저 광 경로로 그리고 레이저 광 경로로부터 광 감쇄 필터를 적절히 삽입하거나 제거함으로써 각 레이저 조사에 대해 조절된다. 레이저 광 주사 방향이 출발하는 방향으로부터 복귀하는 방향 또는 그 역으로 변화될 때 스테이지(10)가 대략 90도로 적어도 한번 회전되면(즉, 기판에 대한 빔 주사 방향이 변화되면), 막의 균일성은 더 개선될 수 있다.
본 발명에 따라서, 레이저 출력 에너지는 레이저 처리 기간동안 항상 일정하게 유지될 수 있다. 상술한 바와 같이, 일반적으로 레이저의 출력 에너지가 변화될 때 출력 에너지를 안정하게 하기 위해서는 일정한 시간이 요구된다. 이에 반하여, 본 발명에서는 레이저 출력 에너지를 변화시킬 필요성이 없어지기 때문에, 레이저 출력 에너지를 안정화시키는 시간이 절약될 수 있다. 상기 장점은 작업 효율을 개선시키고 대량 생산에서 특히 원가를 감소시키는데 매우 효과적이다.
실시예 2
본 실시예는 실리콘 막 또는 실리콘 합성막에 대한 제1 실시예의 레이저 처리 기술이 대량 생산에 적합한 산업 기계(다수의 챔버가 사용되고 기판이 로봇 암에 의해 이송됨)에 의해 실행되고, 분위기 제어가 레이저 조사 기간동안 기판상에서 실행되어 기판간의 균일성 변화를 개선시키는 방법에 관한 것이다.
먼저, 장치에 대하여 간략하게 설명한다. 제4도는 개략적인 장치의 정면도이고, 제5도는 제4도의 라인 A-A'를 따라 취해진 구성적 단면도이다. 도면 번호 41은 레이저 조사 챔버를 나타낸다. 기판을 레이저 조사 기간동안 규정된 온도로 유지하기 위해, 가열기가 기판이 놓여있는 위치 아래에 매립되어 있다. 도면 번호 42 는 기판 가열용 전열기가 배치되어 있는 챔버를 나타낸다. 도면 번호 43 은 레이저 조사 전에 기판이 저장되는 챔버를 나타낸다. 기판은 챔버(43)를 통해 장치로 가져가거나 장치 외부로 이송된다.
중앙 챔버(40)에 설치된 기판을 이송하는 로봇 암(44)이 챔버(41 내지 43)간에 기판을 이동하기 위해 사용된다. 각 챔버는 또한 공기가 새지 않게(airtight) 설계되며, 즉, 분위기(atmosphere) 제어를 가능하도록 설계된다. 게이트 밸브(45 내지 47)는 챔버(40 내지 43)를 서로 분리하도록 제공된다. 게이트 밸브(45 내지 47)를 닫음으로써, 각 챔버(40 내지 43)의 분위기는 서로 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 배출기(evacuators)는 공기 배출을 통해 이들 챔버를 필요한 압력으로 유지하도록 각 챔버(40 내지 43)에 제공된다. 특히, 레이저 조사 챔버(41)가 진공 상태로 공기 배출되도록 설계되어 레이저 조사가 진공 상태로 실행된다면, 기판간의 막 품질의 변화가 억제될 수 있다.
진공 상태에서의 레이저 처리는 재생 성능에서 우수한데, 이는 처리과정이 기판 주위의 가스에 의해 영향받지 않기 때문이다. 대안적으로, 레이저 조사 챔버(41) 내부가 항상 고정된 분위기로 되게 함으로써 높은 재생 성능을 제공한다. 이러한 방법은 진공 상태에서 레이저 조사에 의해 얻어진 것과 동등한 효과를 구비한다. 이러한 효과는 생산품간의 변화를 억제하고 대량 생산에서 특히 그 신뢰도를 증가시키는데 유용하다. 실례로, 레이저 조사 장치(55)는 제1도에 도시된 구성을 갖는다. 필요한 광 감쇄를 얻기 위해, 레이저 조사 장치(55)는 제3도에 도시된 바와 같은 광 감쇄 필터 메카니즘을 포함한다.
이어서, 상기 장치를 사용하는 방법을 설명한다. 먼저, 레이저 광으로 조사될 박막이 증착된 기판이 제4도 및 제5도에 도시된 바와 같이 챔버(43)로 옮겨진다. 카트리지(cartridge)에 의해 보유된 복수의 기판이 챔버(43)로 동시에 옮겨진다. 그 후, 네 개의 챔버(40 내지 43) 모두는 공기 배출된다. 이어서, 게이트 밸브(45 및 47)는 개방되고 기판은 챔버(40)에 설치된 로봇 암(44)에 의해 하나씩 챔버(42)로 옮겨진다. 챔버(42)로 옮겨진 기판은 전열기 위에 놓여지고 규정된 온도로 가열된다. 이러한 동작 기간동안 게이트 밸브(47)를 닫는 것은 불순물로 인한 오염의 견지에서는 좋으나 생산성의 견지에서는 나쁘다. 게이트 밸브(47)를 닫는지의 여부는 실제 실행에서 적절히 결정될 수 있다.
기판은 200℃로 가열된다. 기판이 충분히 가열된 후, 기판은 로봇 암(44)에 의해 챔버(41)로 이동되고, 거기에서 기판은 제1 실시예에서 설명된 방법으로 레이저 광으로 조사된다.
레이저 조사가 제1 실시예에서 설명된 방법으로 실행된다면, 100 초 가량의 시간이 걸릴 것이다. 기판이 챔버(42)에서 충분히 가열되는데는 약 3 분 걸린다. 그러므로, 레이저 조사는 한번에 레이저-조사될 수 있는 기판수의 2 배인 기판 수를 챔버(42)에서 한번에 가열되게 함으로써 더욱 효과적으로 실행될 수 있다. 즉, 짝수의 기판이 미리 챔버(42)에서 가열되고, 그 수의 절반의 기판이 로봇 암(44)에 의해 레이저 조사 챔버(41)로 옮겨진다. 레이저 조사 기간동안 새로운 기판이 로봇 암(44)에 의해 챔버(43)로부터 챔버(42)로 옮겨진다. 레이저 조사가 종료되었을 때, 레이저 처리된 기판은 로봇 암(44)에 의해 챔버(43)로 다시 옮겨진다. 또한, 보급되기 전에 챔버(42)에 저장된 기판은 로롯 암(44)에 의해 챔버(42) 외부로 꺼내져 챔버(41)로 옮겨진다. 상기 동작을 연속적으로 반복함으로써, 레이저 조사전 기판을 가열하는데 요구된 시간이 절약될 수 있다.
즉, 종래에 하나의 레이저 처리 동작이 약 5 분(기판 가열을 위한 3분 및 레이저 조사를 위한 100초) 걸린다는 사실과 대조적으로, 본 처리시간은 상기 설명된 장치를 사용함으로써 상기 시간의 절반 이하로 감소될 수 있다. 또한, 레이저 어닐링은 클린 상태의 분위기(진공상태를 포함)에서 연속적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 레이저 조사 기술은 생산성을 크게 개선시킬 뿐만 아니라 반도체 디바이스의 막의 균일성을 개선시킨다. 본 발명은 반도체 디바이스 제조과정에서 사용되는 모든 레이저 처리과정에 적용될 수 있다. 특히, 반도체 장치가 TFTs 이므로 TFTs 의 임계 전압의 균일성을 개선시키고, 본 발명은 실시예에서 설명했듯이다결정 실리콘 막을 조사하는 처리과정에 효과적으로 적용된다. 또한, TFTs 의 전계 효과 이동도 또는 전류의 균일성을 개선시키기 위해, 본 발명을 상기 처리과정에 부가해서 소스 및 드레인의 불순물 인자를 활성화시키는 처리과정에 적용하는 것이 효과적이다. 이와 같이, 본 발명은 산업상 유용하리라 믿는다.
본 발명의 실시예에서 사용가능한 감쇄 필터의 예로서, 산화 하프늄(hafnium) 층 및 2산화 규소층을 번갈아 적층 코팅한 합성 수정 플레이트가 사용될 수 있다. 코팅 수는 원하는 필터 투과율에 따라 결정된다.

Claims (6)

  1. 기판상에 형성된 반도체 막을 레이저 광으로 주사(scanning)하면서 상기 반도체 막을 조사(illuminating)하는 공정에서의 반도체 디바이스의 레이저 처리 방법(laser processing method)에 있어서,
    상기 반도체 막에 인가되는 상기 레이저 광의 에너지가 상기 레이저 광을 가장 안정되게 동작하게 하는 레이저 장치의 출력 에너지 범위 보다 낮은 경우, 상기 반도체 막에 인가되는 상기 레이저 광의 에너지는 적어도 하나의 광 감쇄 필터를 사용하여 조절되며,
    상기 레이저 조사 공정은 상이한 에너지 레벨에서 적어도 두 번 실행되고, 상기 반도체 막에 인가되는 상기 레이저 광의 에너지는, 상기 레이저 장치의 출력 에너지를 변화시키지 않고서, 적어도 하나의 광 감쇄 필터에 의해 변화되는, 반도체 디바이스의 레이저 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반도체 막은 비정질 상태인, 반도체 디바이스의 레이저 처리 방법.
  3. 반도체 디바이스 제조 방법에 있어서,
    레이저 장치로부터 임의의 방출 세기로 제 1 레이저 빔을 방출하는 단계와,
    적어도 하나의 광 감쇄 필터를 사용하여 상기 제 1 레이저 빔을 감쇄하는 단계와,
    광학 시스템에 의해 상기 제 1 레이저 빔을 집속하는 단계와,
    상기 반도체 층을 어닐링하기 위해 상기 집속된 제 1 레이저 빔으로 기판상에 형성된 반도체 층을 주사하는 제 1 주사 단계와,
    상기 레이저 장치로부터 상기 제 1 레이저 빔의 방출 세기와 동일한 방출 세기를 갖는 제 2 레이저 빔을 방출하는 단계와,
    상기 광학 시스템에 의해 상기 제 2 레이저 빔을 집속하는 단계와,
    상기 반도체 층을 어닐링하기 위해 상기 집속된 제 2 레이저 빔으로 상기 반도체 층을 주사하는 제 2 주사 단계를 포함하고,
    상기 반도체 층에서의 상기 집속된 제 2 레이저 빔의 세기는 상기 집속된 제 1 레이저 빔의 세기 보다 높은, 반도체 디바이스 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광 감쇄 필터는 제 2 주사 기간동안에는 배치되지 않는, 반도체 디바이스 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 감쇄 처리는 상이한 투과율을 각각 갖는 복수의 광 감쇄 필터를 사용하여 실행되는, 반도체 디바이스 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 광 감쇄 필터는 산화 하프늄층과 2산화 규소층을 번갈아 적층 코팅한 합성 수정 플레이트를 포함하는, 반도체 디바이스 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06124913A (ja) * 1992-06-26 1994-05-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー処理方法
US6300176B1 (en) * 1994-07-22 2001-10-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method
TW297138B (ko) * 1995-05-31 1997-02-01 Handotai Energy Kenkyusho Kk
US6902616B1 (en) * 1995-07-19 2005-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method and apparatus for producing semiconductor device
JP4663047B2 (ja) 1998-07-13 2011-03-30 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置及び半導体装置の作製方法
US6246524B1 (en) 1998-07-13 2001-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing semiconductor device
US6535535B1 (en) 1999-02-12 2003-03-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and semiconductor device
JP4827276B2 (ja) 1999-07-05 2011-11-30 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザー照射装置、レーザー照射方法及び半導体装置の作製方法
US6548370B1 (en) 1999-08-18 2003-04-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of crystallizing a semiconductor layer by applying laser irradiation that vary in energy to its top and bottom surfaces
TW494444B (en) 1999-08-18 2002-07-11 Semiconductor Energy Lab Laser apparatus and laser annealing method
US6872607B2 (en) * 2000-03-21 2005-03-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
US7078321B2 (en) 2000-06-19 2006-07-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
TW523791B (en) 2000-09-01 2003-03-11 Semiconductor Energy Lab Method of processing beam, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
US6855584B2 (en) 2001-03-29 2005-02-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
US7061959B2 (en) * 2001-04-18 2006-06-13 Tcz Gmbh Laser thin film poly-silicon annealing system
US7009140B2 (en) * 2001-04-18 2006-03-07 Cymer, Inc. Laser thin film poly-silicon annealing optical system
US7253032B2 (en) * 2001-04-20 2007-08-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of flattening a crystallized semiconductor film surface by using a plate
JP4854866B2 (ja) 2001-04-27 2012-01-18 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US20050259709A1 (en) 2002-05-07 2005-11-24 Cymer, Inc. Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate
TW558861B (en) * 2001-06-15 2003-10-21 Semiconductor Energy Lab Laser irradiation stage, laser irradiation optical system, laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method of manufacturing semiconductor device
JP3977038B2 (ja) 2001-08-27 2007-09-19 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置およびレーザ照射方法
SG120880A1 (en) * 2001-08-31 2006-04-26 Semiconductor Energy Lab Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device
US7589032B2 (en) * 2001-09-10 2009-09-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser apparatus, laser irradiation method, semiconductor manufacturing method, semiconductor device, and electronic equipment
JP4024508B2 (ja) * 2001-10-09 2007-12-19 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US7387922B2 (en) * 2003-01-21 2008-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation method, method for manufacturing semiconductor device, and laser irradiation system
KR100992120B1 (ko) * 2003-03-13 2010-11-04 삼성전자주식회사 규소 결정화 시스템 및 규소 결정화 방법
US7277188B2 (en) 2003-04-29 2007-10-02 Cymer, Inc. Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as a line beam and a film deposited on a substrate
US7374985B2 (en) * 2003-11-20 2008-05-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
US7465648B2 (en) * 2003-11-20 2008-12-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
US7486856B2 (en) * 2004-03-24 2009-02-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer and laser irradiation apparatus
US7901870B1 (en) 2004-05-12 2011-03-08 Cirrex Systems Llc Adjusting optical properties of optical thin films
JP4579575B2 (ja) 2004-05-14 2010-11-10 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射方法及びレーザ照射装置
US7879742B2 (en) * 2004-06-10 2011-02-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser annealing method wherein reflected beams are minimized
US7565084B1 (en) 2004-09-15 2009-07-21 Wach Michael L Robustly stabilizing laser systems
US7387954B2 (en) * 2004-10-04 2008-06-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, laser irradiation apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
US7664365B2 (en) * 2004-10-27 2010-02-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Beam homogenizer, and laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and laser annealing method of non-single crystalline semiconductor film using the same
EP1666949B1 (en) * 2004-12-06 2010-11-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus, laser irradiation method and method for manufacturing semiconductor device
WO2007049525A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus and manufacturing method of semiconductor device
US7679029B2 (en) 2005-10-28 2010-03-16 Cymer, Inc. Systems and methods to shape laser light as a line beam for interaction with a substrate having surface variations
US7471455B2 (en) * 2005-10-28 2008-12-30 Cymer, Inc. Systems and methods for generating laser light shaped as a line beam
US7524713B2 (en) * 2005-11-09 2009-04-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
US20070117287A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus
US7563661B2 (en) * 2006-02-02 2009-07-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Crystallization method for semiconductor film, manufacturing method for semiconductor device, and laser irradiation apparatus
US20070255176A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-01 Medtronic, Inc. Voiding detection with learning mode
US8866039B1 (en) * 2011-06-30 2014-10-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Laser ignitability systems and methods
KR101696090B1 (ko) * 2015-08-12 2017-01-24 주식회사 포스코 강판 채색장치 및 채색방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0325920A (ja) * 1989-06-23 1991-02-04 Sharp Corp 単結晶薄膜形成方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0045551B1 (fr) * 1980-08-05 1984-10-31 L'Etat belge, représenté par le Secrétaire Général des Services de la Programmation de la Politique Scientifique Procédé de préparation de films polycristallins semi-conducteurs composés ou élémentaires et films ainsi obtenus
EP0048514B1 (fr) * 1980-09-18 1984-07-18 L'Etat belge, représenté par le Secrétaire Général des Services de la Programmation de la Politique Scientifique Procédé de cristallisation de films et films ainsi obtenus
JPS57162433A (en) 1981-03-31 1982-10-06 Fujitsu Ltd Scanning method for energy beam
JPS5856316A (ja) 1981-09-30 1983-04-04 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
US4466179A (en) * 1982-10-19 1984-08-21 Harris Corporation Method for providing polysilicon thin films of improved uniformity
DE3853970D1 (de) * 1987-07-22 1995-07-20 Philips Patentverwaltung Optisches Interferenzfilter.
US5232674A (en) * 1989-12-20 1993-08-03 Fujitsu Limited Method of improving surface morphology of laser irradiated surface
JP3033120B2 (ja) 1990-04-02 2000-04-17 セイコーエプソン株式会社 半導体薄膜の製造方法
US5365875A (en) * 1991-03-25 1994-11-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Semiconductor element manufacturing method
JPH05182923A (ja) * 1991-05-28 1993-07-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザーアニール方法
US5578520A (en) 1991-05-28 1996-11-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for annealing a semiconductor
JPH0548190A (ja) 1991-08-12 1993-02-26 Nissin Electric Co Ltd レーザアニール装置
JPH05152313A (ja) 1991-12-02 1993-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd エキシマレ−ザ−アニ−ル法及びエキシマレ−ザ−アニ−ル装置
IT1254463B (it) * 1992-02-17 1995-09-25 Processo per la preparazione di (r) e (s)-1,2-isopropilidenglicerolo
US5372836A (en) * 1992-03-27 1994-12-13 Tokyo Electron Limited Method of forming polycrystalling silicon film in process of manufacturing LCD
JPH06124913A (ja) * 1992-06-26 1994-05-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レーザー処理方法
JP3194021B2 (ja) 1992-07-03 2001-07-30 経済産業省産業技術総合研究所長 レ−ザアニ−リング装置
JPH0661172A (ja) 1992-08-07 1994-03-04 Fuji Xerox Co Ltd エキシマレ−ザアニ−ル装置
JP2990969B2 (ja) 1992-08-25 1999-12-13 富士ゼロックス株式会社 半導体素子の製造方法
MY109592A (en) * 1992-11-16 1997-03-31 Tokyo Electron Ltd Method and apparatus for manufacturing a liquid crystal display substrate, and apparatus and method for evaluating semiconductor crystals.
JP3165304B2 (ja) * 1992-12-04 2001-05-14 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法及び半導体処理装置
JPH06232069A (ja) * 1993-02-04 1994-08-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法
JPH06260384A (ja) 1993-03-08 1994-09-16 Nikon Corp 露光量制御方法
US5366926A (en) * 1993-06-07 1994-11-22 Xerox Corporation Low temperature process for laser dehydrogenation and crystallization of amorphous silicon
JPH07176827A (ja) * 1993-08-20 1995-07-14 Mitsubishi Electric Corp 変調器付半導体レーザ装置の製造方法
US5529951A (en) * 1993-11-02 1996-06-25 Sony Corporation Method of forming polycrystalline silicon layer on substrate by large area excimer laser irradiation
CN1052566C (zh) * 1993-11-05 2000-05-17 株式会社半导体能源研究所 制造半导体器件的方法
US5869362A (en) * 1993-12-02 1999-02-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
KR100321541B1 (ko) * 1994-03-09 2002-06-20 야마자끼 순페이 능동 매트릭스 디스플레이 장치의 작동 방법
JP3054310B2 (ja) 1994-03-09 2000-06-19 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体デバイスのレーザー処理方法
US6723590B1 (en) * 1994-03-09 2004-04-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for laser-processing semiconductor device
US5561051A (en) 1994-06-14 1996-10-01 American Cyanamid Company Screen for inhibitors of chitinase
US6300176B1 (en) * 1994-07-22 2001-10-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method
JP3535241B2 (ja) 1994-11-18 2004-06-07 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体デバイス及びその作製方法
US5756364A (en) * 1994-11-29 1998-05-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser processing method of semiconductor device using a catalyst
US5532291A (en) * 1995-05-16 1996-07-02 Betco Corporation Coating composition and processes therefor
KR0153823B1 (ko) * 1995-10-17 1998-12-01 구자홍 반도체 소자 제조 방법
US6014944A (en) * 1997-09-19 2000-01-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for improving crystalline thin films with a contoured beam pulsed laser

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0325920A (ja) * 1989-06-23 1991-02-04 Sharp Corp 単結晶薄膜形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20040198072A1 (en) 2004-10-07
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