KR100366010B1 - Crystallization method of thin semiconductor film and laser beam radiation apparatus used therefor - Google Patents

Crystallization method of thin semiconductor film and laser beam radiation apparatus used therefor Download PDF

Info

Publication number
KR100366010B1
KR100366010B1 KR10-1998-0014481A KR19980014481A KR100366010B1 KR 100366010 B1 KR100366010 B1 KR 100366010B1 KR 19980014481 A KR19980014481 A KR 19980014481A KR 100366010 B1 KR100366010 B1 KR 100366010B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser light
thin film
semiconductor thin
tube
inert gas
Prior art date
Application number
KR10-1998-0014481A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980081656A (en
Inventor
야스히로 미따니
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
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 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR19980081656A publication Critical patent/KR19980081656A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100366010B1 publication Critical patent/KR100366010B1/en

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/02675Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • 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
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

반도체 박막 상에 대한 레이저 어닐링 처리 시에, 레이저 광이 절연성 기판상에 미리 형성된 a-Si 막에 바로 위로부터 조사된다. 이 조사된 영역에 p-Si 막이 형성된다. 레이저 광의 조사와 동시에, 석영제 관의 취출구로부터 a-Si 막의 표면으로 불활성 가스가 분출된다. 레이저 광은 상기 관의 취출구를 통하여 조사된다. 상기 관이 석영으로 만들어지기 때문에, 상기 관에 의해서 레이저 광은 흡수되지 않는다. 그러므로, 취출구가 a-Si 막 표면의 바로 위 근접한 곳에 위치될 수 있으므로, a-Si 막 표면의 레이저 광 조사 부분으로부터 입자들을 효과적으로 불어 날릴 수 있다.In the laser annealing process on the semiconductor thin film, laser light is irradiated directly from above on the a-Si film previously formed on the insulating substrate. A p-Si film is formed in this irradiated area. Simultaneously with laser light irradiation, an inert gas is blown off from the blowout port of a quartz tube to the surface of an a-Si film | membrane. Laser light is irradiated through the outlet of the said tube. Since the tube is made of quartz, laser light is not absorbed by the tube. Therefore, the blowout port can be located in the immediate vicinity of the surface of the a-Si film, so that the particles can be blown effectively from the laser light irradiation portion of the surface of the a-Si film.

Description

반도체 박막의 결정화 방법 및 레이저 광 조사 장치 {CRYSTALLIZATION METHOD OF THIN SEMICONDUCTOR FILM AND LASER BEAM RADIATION APPARATUS USED THEREFOR}Crystallization method of semiconductor thin film and laser light irradiation apparatus {CRYSTALLIZATION METHOD OF THIN SEMICONDUCTOR FILM AND LASER BEAM RADIATION APPARATUS USED THEREFOR}

본 발명은 액정 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터(이하에서 간략히 TFT라 함) 등의 반도체 장치의 제조 공정에서 반도체 박막의 결정화 방법 및 그에 사용되는 레이저 광 조사 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 반도체 박막을 레이저 어닐링함에 의한 반도체 박막의 결정화 방법 및 그에 사용되는 레이저 광 조사 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crystallization method of a semiconductor thin film and a laser light irradiation apparatus used therein in a manufacturing process of a semiconductor device such as a thin film transistor (hereinafter referred to simply as TFT) used in a liquid crystal display device. In particular, the present invention relates to a method for crystallizing a semiconductor thin film by laser annealing the semiconductor thin film and a laser light irradiation apparatus used therefor.

유리와 같은 절연성 기판 상에 TFT를 갖는 반도체 장치로서는, TFT를 화소(pixel) 구동에 사용하는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치 및 이미지 센서 등이 알려져 있다. 이들 장치에 사용되는 TFT에는 박막상(薄膜狀)의 실리콘 반도체를 사용하는 것이 일반적이다. 박막상의 실리콘 반도체로는 비정질 실리콘(a-Si) 반도체로 형성된 것과 결정성을 갖는 실리콘 반도체로 형성된 것으로 대별된다.As a semiconductor device having a TFT on an insulating substrate such as glass, an active matrix liquid crystal display device, an image sensor, and the like, which use a TFT for pixel driving, are known. It is common to use a thin-film silicon semiconductor for TFT used for these devices. Thin-film silicon semiconductors are roughly classified into those formed from amorphous silicon (a-Si) semiconductors and those formed from crystalline silicon semiconductors.

비정질 실리콘 반도체는 저온에서 기상법(vapor phase method)에 의해 비교적 용이하게 제작될 수 있다. 비정질 실리콘 반도체를 일반적으로 사용하는데, 이것은 용이하게 대량 생산을 할 수 있기 때문이다. 그러나, 그 전류 구동 능력(current drivability)이 결정성을 갖는 실리콘 반도체에 비해 열등하다. 전류 구동 능력에 관하여 보다 고속 특성을 얻기 위하여, 결정성을 갖는 실리콘 반도체로 형성되는 TFT를 제조하는 방법이 강하게 요구된다.Amorphous silicon semiconductors can be fabricated relatively easily by vapor phase method at low temperature. Amorphous silicon semiconductors are generally used because they can be easily mass-produced. However, its current drivability is inferior to that of silicon semiconductor having crystallinity. In order to obtain higher speed characteristics with respect to the current driving capability, a method of manufacturing a TFT formed of a silicon semiconductor having crystallinity is strongly required.

결정성을 갖는 실리콘 반도체로서는, 단결성(monocrystalline) 실리콘(c-Si), 다결정(polycrystalline) 실리콘(p-Si), 미결정(microcrystal) 실리콘(μc-Si), 결정 성분을 포함한 비정질(amorphous) 실리콘 및 결정성과 비결정성의 중간 상태를 갖는 반비정질(semiamorphous) 실리콘 등이 알려져 있다. 이들 결정성을 갖는 TFT는 비정질 TFT와 비교해 전하의 이동도가 높다. 그러므로, 전류 구동 능력이 향상되어 드라이버와의 일체화(integration)가 가능해 진다. 미세화가 가능해지고, 높은 개구율(aperture ratio)이 얻어진다. 또한, 고밀도 실장이 가능하다.Crystalline silicon semiconductors include monocrystalline silicon (c-Si), polycrystalline silicon (p-Si), microcrystalline silicon (μc-Si), and amorphous materials including crystalline components. Silicon and semiamorphous silicon having an intermediate state between crystalline and amorphous are known. TFTs having these crystallinities have higher mobility of charge as compared to amorphous TFTs. Therefore, the current driving capability is improved to enable integration with the driver. The miniaturization becomes possible, and a high aperture ratio is obtained. In addition, high density mounting is possible.

종래의 결정성 박막 형성 방법으로는, 박막을 열 확산로(thermal diffusion furnace)에서 가열하는 고상성장법(Solid Phase Growth method, SPC method)과 박막에 레이저 광을 조사하여 용융 및 고화(solidification)시킴으로써 결정화되게 하는 레이저 어닐링 방법(laser aneal method)이 있다.Conventional crystalline thin film formation methods include a solid phase growth method (SPC method) in which a thin film is heated in a thermal diffusion furnace, and the thin film is irradiated with laser light to melt and solidify it. There is a laser aneal method for crystallization.

SPC 법에 따르면, a-Si는 균일하게 결정화된 p-Si로 전환할 수 있다. 그러나, 열 처리가 1000℃ 부근의 고온에서 행해지기 때문에, 내열성이 낮은 저렴한 유리 기판을 사용할 수 없다. 그러므로, 절연성 기판에 적은 손상을 주면서도 저온 처리가 가능한 방법으로서, a-Si에 대해 그의 광 흡수의 정도가 높은 엑시머 레이저를 조사하는 레이저 어닐 방법이 많이 연구되고 있다.According to the SPC method, a-Si can be converted to p-Si uniformly crystallized. However, since heat processing is performed at the high temperature of 1000 degreeC vicinity, the cheap glass substrate with low heat resistance cannot be used. Therefore, a laser annealing method for irradiating an excimer laser having a high degree of light absorption to a-Si has been studied as a method capable of low-temperature treatment with little damage to an insulating substrate.

종래의 반도체 박막에 관한 레이저 어닐링 방법, 특히 a-Si 박막에 엑시머 레이저를 조사하는 레이저 어닐링 방법을 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6을 참조하면, 스테이지(stage, 53)상에 석영이나 유리와 같은 절연성 기판(51)이 제공된다. 절연성 기판(51)상에 CVD 또는 스퍼터링에 의해서 이산화실리콘(SiO2)으로 형성되는 기저막(51a)이 제공된다. 또한, a-Si 막(52)이 CVD에 의해 기저막(51a) 전체에 걸쳐서 형성된다.A laser annealing method for a conventional semiconductor thin film, particularly a laser annealing method for irradiating an excimer laser to an a-Si thin film, will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 6, an insulating substrate 51, such as quartz or glass, is provided on a stage 53. A base film 51a formed of silicon dioxide (SiO 2 ) is provided on the insulating substrate 51 by CVD or sputtering. In addition, an a-Si film 52 is formed over the entire base film 51a by CVD.

레이저 어닐링 공정에서, 스테이지(53)는 화살표 A 방향으로 소정 속도로 이동된다. 일정 이동량으로 한 방향(화살표 B 방향)으로 주사(scanning)하기 위해서, 절연성 기판(51)상에 형성된 a-Si 막(52)에 레이저 광(54)이 바로 위에서 조사된다. 그 결과, a-Si 막(52)은 용융되고 고화되어, 그 결정성이 향상된다. 주위 영역과는 다른 결정성을 갖는 p-Si 막(55)이 레이저 광(54)이 조사된 a-Si 막(52) 상에 형성된다.In the laser annealing process, the stage 53 is moved at a predetermined speed in the arrow A direction. In order to scan in one direction (arrow B direction) at a constant moving amount, the laser light 54 is irradiated directly above the a-Si film 52 formed on the insulating substrate 51. As a result, the a-Si film 52 is melted and solidified, and its crystallinity is improved. A p-Si film 55 having a crystallinity different from the surrounding area is formed on the a-Si film 52 to which the laser light 54 is irradiated.

레이저 어닐링 방법에 필요한 레이저 광의 강도는 200-300 mJ/㎠ 정도이다. 현재 이용가능한 레이저 어닐링용 장치는 출력이 부족하고 광학계의 크기의 제약 때문에, 한번에 절연성 기판 전체에 레이저 광을 조사할 수 없다. 그러므로, 도 6에 도시된 바와 같은 레이저 광(54)의 중첩 조사(overlay radiation)에 의한 반도체 박막의 레이저 어닐링 방법이 사용된다.The intensity of the laser light required for the laser annealing method is about 200-300 mJ / cm 2. Currently available devices for laser annealing are unable to irradiate laser light all over the insulating substrate at one time due to the lack of power and constraints of the size of the optical system. Therefore, a laser annealing method of the semiconductor thin film by overlay radiation of the laser light 54 as shown in FIG. 6 is used.

도 7은 그 위에 입자(particle)들을 갖는 기판에 대한 도 6의 레이저 어닐링방법을 설명하는 도면이다. 도 6에 도시된 기저막(51a, underlying film)이 도 7에서는 도시되어 있지 않다. 도 7에 도시된 바와 같이, a-Si 막(52) 상에 입자들이 존재하는 경우, 도 6의 레이저 어닐링 방법에 따른 레이저 광(54)을 조사(exposure)하면, a-Si 막(52)과 동시에 입자들(56)도 용융되고 고화된다. 이것은 오염된 결정화 부분(57)이 발생된다는 것을 의미한다. 결정화 부분(57)은 TFT와 같은 장치의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 결정화 부분(57)을 갖는 기판(51)을 사용하여 표시 장치를 구성한 경우, 점 결합(point defect) 등의 불량이 발생하는 문제점이 있었다.7 is a diagram illustrating the laser annealing method of FIG. 6 for a substrate having particles thereon. The base film 51a (underlying film) shown in FIG. 6 is not shown in FIG. 7. As shown in FIG. 7, when particles are present on the a-Si film 52, when the laser light 54 according to the laser annealing method of FIG. 6 is exposed, the a-Si film 52 is exposed. At the same time, the particles 56 also melt and solidify. This means that contaminated crystallization portion 57 is generated. The crystallized portion 57 causes a decrease in the performance of a device such as a TFT. When the display device is configured by using the substrate 51 having the crystallized portion 57, there is a problem in that defects such as point defects occur.

도 6의 스테이지(53)는 밀폐된 프로세스 챔버(도시 생략)내에 미리 설치되며, 가열 기구(heating mechanism, 도시 생략)를 내장한다. 절연성 기판(51)은 입자들(56)을 방지하기 위해 외기(open air)와의 가스 치환 기구를 갖는 로드 챔버(load chamber, 도시 생략)내에 미리 설치된다. 절연성 기판(51)은 로드 챔버를 사용하여 프로세스 챔버 내의 스테이지 상에 설치된 후, 스테이지(53)의 가열 기구에 의해서 가열되면서 레이저 어닐링 방법이 실시된다 절연성 기판(51)의 크기가 30 ㎝ ×30 ㎝ 이상의 대형인 경우에, 입자들(56)을 완벽하게 제거하는 것은 불가능하다.The stage 53 of FIG. 6 is pre-installed in a closed process chamber (not shown) and incorporates a heating mechanism (not shown). The insulating substrate 51 is pre-installed in a load chamber (not shown) having a gas displacement mechanism with open air to prevent the particles 56. The insulating substrate 51 is installed on a stage in the process chamber using a load chamber, and then heated by a heating mechanism of the stage 53 to perform a laser annealing method. The size of the insulating substrate 51 is 30 cm x 30 cm. In the case of the above-mentioned large size, it is impossible to completely remove the particles 56.

레이저 어닐링 방법에서 입자들에 의한 결정화 부분의 오염을 해소하는 방법은 예를 들어 일본국 특개평 2-143517호 공보에서 제안되었다. 이 방법은 레이저 어닐링 방법에 의한 결정화시에 반도체 박막의 표면에 불활성 가스를 제공하는 공정을 포함한다. 그러나, 이 불활성 가스는 바로 위로부터 조사되는 레이저 광의경로가 저해되지 않는 위치로부터 분출된다. 즉, 불활성 가스는 바로 위로부터 분출되지는 않는다. 그러므로, 입자들이 완벽하게 제거될 수 없다. 상술한 문제점들이 여전히 해결되지 않고 있다.A method of eliminating contamination of the crystallized part by particles in the laser annealing method has been proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-143517. The method includes providing an inert gas to the surface of the semiconductor thin film during crystallization by a laser annealing method. However, this inert gas is ejected from a position where the path of the laser light irradiated from directly above is not inhibited. In other words, the inert gas is not ejected from directly above. Therefore, the particles cannot be completely removed. The above problems are still not solved.

본 발명의 목적은 반도체 박막 상의 입자들을 효과적으로 제거하여 TFT와 같은 디바이스의 성능의 균일성을 향상시킬 수 있는 반도체 박막의 결정화 방법 및 이 방법에 사용되는 레이저 광 조사 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a crystallization method of a semiconductor thin film that can effectively remove particles on a semiconductor thin film to improve the uniformity of performance of a device such as a TFT, and a laser light irradiation apparatus used in the method.

본 발명의 한 특징에 따르면, 반도체 박막의 결정화 방법은 절연성 기판의 표면 상에 미리 형성된 반도체 박막 상에 레이저 광을 바로 위 방향으로부터 조사하여 반도체 박막을 결정화시키는 방법이다. 더 상세하게는, 불활성 가스가 바로 위 방향으로부터 레이저 광이 조사된 반도체 박막 상의 영역으로 분출된다.According to one aspect of the present invention, a method of crystallizing a semiconductor thin film is a method of crystallizing a semiconductor thin film by irradiating laser light from a direction directly above a semiconductor thin film previously formed on a surface of an insulating substrate. In more detail, an inert gas is ejected from the direction directly to the area | region on the semiconductor thin film in which the laser light was irradiated.

불활성 가스가 레이저 광이 조사된 반도체 박막 상의 영역에 레이저 광의 방향과 동일한 방향으로 분출되기 때문에, 반도체 박막 상의 입자들을 효과적으로 제거하면서 레이저 광을 조사할 수 있어서 반도체 박막의 결정화 시에 오염을 방지할 수 있다. 그러므로, TFT와 같은 디바이스의 성능의 균일성을 향상시킬 수 있다. 그러므로, 액정 표시 장치 등의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Since the inert gas is ejected to the region on the semiconductor thin film to which the laser light is irradiated in the same direction as the direction of the laser light, laser light can be irradiated while effectively removing particles on the semiconductor thin film to prevent contamination during crystallization of the semiconductor thin film. have. Therefore, the uniformity of performance of devices such as TFTs can be improved. Therefore, the quality and reliability of the liquid crystal display device and the like can be improved.

불활성 가스는 반도체 박막에 근접한 위치로부터 분출된다. 그러므로, 더욱 효과적으로 입자들이 제거될 수 있어서, 반도체 박막의 결정화 시에 확실하게 오염이 방지될 수 있다.The inert gas is ejected from a position close to the semiconductor thin film. Therefore, particles can be removed more effectively, so that contamination can be reliably prevented during crystallization of the semiconductor thin film.

불활성 가스는 가열된다. 그러므로, 불활성 가스가 분출됨으로써 발생된 반도체 박막의 부분적인 온도 저하는 방지된다. TFT와 같은 디바이스의 성능의 균일성은 불활성 가스가 분출되는 동안에도 유지된다. 그러므로, 액정 장치 등의 품질 및 신뢰성이 향상될 수 있다.The inert gas is heated. Therefore, the partial temperature drop of the semiconductor thin film generated by blowing off the inert gas is prevented. Uniformity of performance of devices such as TFTs is maintained even while inert gas is ejected. Therefore, the quality and reliability of the liquid crystal device or the like can be improved.

상기 불활성 가스는 100-600℃로 가열된다.The inert gas is heated to 100-600 ° C.

본 발명의 레이저 조사 장치는 레이저 광이 투과하는 창(window)이 형성된 챔버(chamber); 챔버 내에 배치된 절연성 기판의 표면 상에 미리 형성된 반도체 박막 상에 바로 위 방향으로부터 상기 창을 통하여 레이저 광을 조사하는 레이저 광 조사부(laser beam radiation unit); 및 한쪽 끝의 개구를 통하여 취입되는 불활성 가스를 챔버로 인도하고 다른 쪽 끝의 취출구를 경유하여 반도체 박막 상에 그 불활성 가스를 분출하는 관(tube)을 구비한다. 취출구(blow outlet)는 반도체 박막의 바로 위 방향에 설치된다. 레이저 광 조사부는 이 취출구를 통하여 반도체 박막 상에 레이저 광을 조사하도록 배치된다.The laser irradiation apparatus of the present invention comprises: a chamber in which a window through which laser light is transmitted is formed; A laser beam radiation unit for irradiating laser light through the window from a direction immediately above on a semiconductor thin film previously formed on a surface of an insulating substrate disposed in the chamber; And a tube for guiding the inert gas blown through the opening at one end into the chamber and blowing the inert gas onto the semiconductor thin film via the outlet at the other end. Blow outlets are provided directly in the direction of the semiconductor thin film. The laser light irradiation part is arranged to irradiate laser light onto the semiconductor thin film through this ejection opening.

불활성 가스의 취출구가 반도체 박막의 바로 위에 설치되고, 레이저 광 조사부가 이 취출구를 통하여 반도체 박막 상에 레이저 광을 조사하도록 배치되기 때문에, 조사된 영역에 있는 입자들은 레이저 광 조사 시에 효과적으로 제거될 수 있다. 그러므로, 반도체 박막 결정화 시의 오염이 방지될 수 있다. TFT와 같은 디바이스의 성능의 균일성이 향상될 수 있다. 액정 표시 장치 등의 품질 및 신뢰성이 향상될 수 있다.Since the outlet of the inert gas is provided directly above the semiconductor thin film, and the laser light irradiation unit is arranged to irradiate the laser light onto the semiconductor thin film through the outlet, particles in the irradiated area can be effectively removed at the time of laser light irradiation. have. Therefore, contamination during semiconductor thin film crystallization can be prevented. Uniformity of performance of devices such as TFTs can be improved. The quality and reliability of the liquid crystal display and the like can be improved.

취출구는 반도체 박막에 근접하게 설치된다. 그러므로, 조사된 영역에 있는 입자들은 레이저 광 조사 시에 더욱 효과적으로 제거될 수 있다.The outlet is provided in close proximity to the semiconductor thin film. Therefore, particles in the irradiated area can be more effectively removed upon laser light irradiation.

상기 관의 한쪽 끝의 개구부의 외측에는, 외부에서 공급되는 불활성 가스를 가열하여 가열된 가스를 개구부를 통해 그 관으로 보내는 가열부(heating unit)가 설치된다. 가열부에 의해 가열된 가스가 반도체 박막으로 분출되기 때문에, 이 가스의 분출로 인한 반도체 박막의 부분적인 온도 저하가 방지될 수 있다. 그러므로, TFT와 같은 디바이스의 성능의 균일성이 더욱 향상될 수 있다. 액정 표시 장치 등의 품질 및 신뢰성이 향상될 수 있다.On the outside of the opening at one end of the tube, a heating unit is provided that heats the inert gas supplied from the outside and sends the heated gas to the tube through the opening. Since the gas heated by the heating portion is ejected into the semiconductor thin film, a partial temperature drop of the semiconductor thin film due to the ejection of this gas can be prevented. Therefore, the uniformity of performance of devices such as TFTs can be further improved. The quality and reliability of the liquid crystal display and the like can be improved.

상기 불활성 가스는 가열부에 의해서 100-600℃로 가열된다.The inert gas is heated to 100-600 ° C. by the heating section.

상기 관에서 적어도 레이저 광이 투과되는 부분은 레이저 광을 흡수하지 않는 재료로 형성된다. 그러므로, 레이저 광이 관을 통하여 반도체 박막 상에 조사될 때에도, 반도체 박막 상의 레이저 광 조사의 효과는 저하되지 않는다. 레이저 광을 투과하는 부분을 석영과 같은 레이저 광을 흡수하지 않는 재료로 형성하고 다른 부분은 저가의 재료로 형성함으로써, 관의 교환과 같은 장치 운용 상의 비용이 감소될 수 있다.At least a portion of the tube through which the laser light is transmitted is formed of a material that does not absorb the laser light. Therefore, even when laser light is irradiated onto the semiconductor thin film through the tube, the effect of laser light irradiation on the semiconductor thin film is not deteriorated. By forming the part that transmits the laser light from a material that does not absorb laser light such as quartz and the other part from a low cost material, the cost in operating the device such as the exchange of tubes can be reduced.

이 관의 일부분은 레이저 광이 챔버내로 도입되는 창으로서도 사용된다. 그러므로, 관 및 창이 한번에 형성될 수 있기 때문에, 장치의 단가를 저감시킬 수 있다. 불활성 가스가 관을 통하여 일정하게 흐르기 때문에, 상기 창에 부착되는 입자들이 효과적으로 제거될 수 있다. 그 결과, 입자들의 부착으로 인한 창에서의 흐려짐(cloudiness)의 발생이 감소되어, 오랜 시간동안 장치의 성능이 유지된다.Part of this tube is also used as a window into which laser light is introduced into the chamber. Therefore, since the tube and the window can be formed at one time, the unit cost of the apparatus can be reduced. Since the inert gas flows constantly through the tube, particles adhering to the window can be effectively removed. As a result, the occurrence of cloudiness in the window due to the adhesion of particles is reduced, so that the performance of the device is maintained for a long time.

창으로서도 사용되는 관의 일부분은 분리 가능하다. 그러므로, 흐려짐이 발생되었을 때, 상기 창이 용이하게 교환될 수 있기 때문에, 장치의 운용 비용이 감소 될 수 있다.A portion of the tube that is also used as a window is removable. Therefore, when the blurring occurs, since the window can be easily exchanged, the operating cost of the apparatus can be reduced.

가열부는 외부에서 공급된 불활성 가스를 개구부를 통하여 관으로 인도하는 도관(conduit) 및 이 도관을 가열하기 위한 복수의 히터(heater)들을 포함한다. 이 도관은 주름(corrugate)지게 만들어 진다. 복수의 히터들 각각은 배관의 구부러진 부분에 각각 설치된다.The heating section includes a conduit leading an externally supplied inert gas to the conduit through the opening and a plurality of heaters for heating the conduit. This conduit is made to corrugate. Each of the plurality of heaters is installed at each bent portion of the pipe.

가열부 내의 비교적 협소한 공간에서도 도관의 복수의 히터들과의 열 교환 면적이 증가되기 때문에, 가열부의 크기가 감소될 때에도 불활성 가스를 효과적으로 가열할 수 있다. 그 결과, 장치가 소형화될 수 있다.Since the heat exchange area with the plurality of heaters in the conduit is increased even in a relatively narrow space in the heating portion, the inert gas can be effectively heated even when the size of the heating portion is reduced. As a result, the device can be miniaturized.

본 발명의 상기한 것과 다른 목적, 특징, 형상 및 장점들은 첨부된 도면들과 결합하여 본 발명에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 분명하게 될 것이다.Other objects, features, shapes, and advantages than those described above will become apparent from the following detailed description of the invention in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 어닐링 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a laser annealing method according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 레이저 어닐링 동안 입자들의 제거를 설명하기 위한 도면.FIG. 2 illustrates the removal of particles during the laser annealing of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 광 조사 장치의 개략구성도.3 is a schematic configuration diagram of a laser light irradiation apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 레이저 광 조사 장치의 개략 구성의 변형예를 도시한 도면.FIG. 4 is a diagram showing a modification of the schematic configuration of the laser light irradiation apparatus of FIG. 3. FIG.

도 5는 도 3과 4의 불활성 가스를 가열하는 가스 가열부의 개략구성도.5 is a schematic configuration diagram of a gas heating unit for heating the inert gas of FIGS. 3 and 4.

도 6은 종래의 반도체 박막의 레이저 어닐링 방법을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining a laser annealing method of a conventional semiconductor thin film.

도 7은 도 6의 레이저 어닐링 방법을 기판 상에 입자들이 존재하는 경우에 대해 설명하기 위한 도면.FIG. 7 is a view for explaining a case in which particles exist on a substrate in the laser annealing method of FIG. 6.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

8 : 레이저 발진기8: laser oscillator

10 : 호모지나이저(homogenizer)10: homogenizer

12 : 가스 가열부12: gas heating unit

51 : 절연성 기판51: insulating substrate

52 : a-Si 막52: a-Si film

53 : 스테이지53: stage

54 : 레이저 광54: laser light

55 : p-Si 막55 p-Si film

본 발명의 실시예들을 도면들을 참조하여 이하에서 설명한다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<제1 실시예><First Embodiment>

제1 실시예에서는, 본 발명의 반도체 박막의 결정화를 위한 레이저 어닐링 방법이 도 1 및 2를 참조하여 설명된다.In the first embodiment, the laser annealing method for crystallization of the semiconductor thin film of the present invention is described with reference to Figs.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 경우와 같은 방식을 갖는 석영이나 유리등으로 형성된 절연성 기판(51)이 스테이지(53) 상에 제공된다. 스퍼터링이나 CVD에 의해서 SiO2막으로 된 기저막(51a)이 미리 형성된다. CVD 등에 의해서 a-Si막(52)이 약 50㎚ 정도의 균일한 두께로 기저막(51a) 상에 형성된다. a-Si 막(52)이 수소를 포함할 때에는, 500℃ 부근의 온도에서 탈수소 처리(dehydrogenation process)를 실시한다.As shown in FIG. 1, an insulating substrate 51 formed of quartz, glass, or the like having the same manner as in the conventional case is provided on the stage 53. The base film 51a made of SiO 2 film is formed in advance by sputtering or CVD. The a-Si film 52 is formed on the base film 51a with a uniform thickness of about 50 nm by CVD or the like. When the a-Si film 52 contains hydrogen, a dehydrogenation process is performed at a temperature around 500 占 폚.

스테이지(53)는 프로세스 챔버(도시 생략) 내에서 화살표 A 방향으로 이동된다. 스테이지(53) 상의 절연성 기판(51)이 화살표 A 와 동일한 방향으로 일정한 이동률로 이동하는 동안에, 레이저 광(54)이 a-Si 막(52) 상으로 조사된다. 따라서, a-Si 막(52)은 용융되고 고화되어, 결정성이 향상된다. p-Si 막(55)은 주위 영역과는 다른 결정성을 갖고 형성된다. 레이저 어닐링 방법의 조건들을 이하에서 설명한다. 절연성 기판(51)은 스테이지(53)에 내장된 가열 기구에 의해서 400℃ 로 가열된다. 이 분위기의 대기 중에서, 레이저 광(54)의 발진(oscillation) 파장은 XeCl 엑시머 레이저의 경우 308 ㎚ 이다. 조사 에너지 밀도는 약 300 mJ/㎠ 정이다. 발진 시간(펄스 폭)은 약 50 ㎱ 정도 이다. 발진 주파수는 300 ㎐ 이다.Stage 53 is moved in the direction of arrow A in a process chamber (not shown). While the insulating substrate 51 on the stage 53 moves at a constant movement rate in the same direction as the arrow A, the laser light 54 is irradiated onto the a-Si film 52. Thus, the a-Si film 52 is melted and solidified to improve crystallinity. The p-Si film 55 is formed with crystallinity different from the surrounding area. The conditions of the laser annealing method are described below. The insulating substrate 51 is heated to 400 ° C. by a heating mechanism built into the stage 53. In the atmosphere of this atmosphere, the oscillation wavelength of the laser light 54 is 308 nm for the XeCl excimer laser. The irradiation energy density is about 300 mJ / cm 2 tablets. The oscillation time (pulse width) is about 50 ms. The oscillation frequency is 300 Hz.

점선 화살표 B 방향으로 레이저 광(54)에 의해 a-Si 막(52)의 표면을 조사하는 것과 동시에, 400℃ 로 가열된 N2와 같은 불활성 가스가 석영제 관(6)의 기판측의 취출구(6a)로부터 분출된다. 이 때, 레이저 광(54)은 취출구(6a)를 통하여 조사된다. 본 실시예에서는, 관(6)이 석영으로 만들어지기 때문에, 관(6)이 레이저 광(54)을 흡수하지 않는다. 그러므로, 레이저 광(54)이 조사되는 a-Si 막(52)의 영역 바로 위에 근접하게 취출구(6a)가 설치될 수 있다. 그 결과, 레이저 광(54)이 조사되는 a-Si 막(52)의 영역의 입자들(56)은 불활성 가스에 의해서 취출구(6a)로부터 화살표 C 방향으로 날라가서 제거된다.At the same time as irradiating the surface of the a-Si film 52 with the laser light 54 in the dotted arrow B direction, an inert gas such as N 2 heated to 400 ° C. is blown out on the substrate side of the quartz tube 6. It is ejected from (6a). At this time, the laser light 54 is irradiated through the ejection opening 6a. In this embodiment, since the tube 6 is made of quartz, the tube 6 does not absorb the laser light 54. Therefore, the ejection opening 6a can be provided in close proximity to the region of the a-Si film 52 to which the laser light 54 is irradiated. As a result, the particles 56 in the region of the a-Si film 52 to which the laser light 54 is irradiated are blown off from the blowout port 6a in the direction of arrow C by the inert gas and removed.

가열된 불활성 가스가 a-Si 막(52)의 표면으로 분출되기 때문에, 양호한 결정성을 저해하는 a-Si 막(52)의 부분적인 온도 저하를 방지하면서 입자들(56)이 제거된다. 그 결과, 도 7에 도시된 오염된 결정화 부분(57)이 본 발명에서는 a-Si 막(52) 상에 형성되지 않는다. 따라서, 더욱 양호한 결정성이 획득될 수 있다.Since the heated inert gas is blown to the surface of the a-Si film 52, the particles 56 are removed while preventing a partial temperature drop of the a-Si film 52 which inhibits good crystallinity. As a result, the contaminated crystallization portion 57 shown in FIG. 7 is not formed on the a-Si film 52 in the present invention. Thus, better crystallinity can be obtained.

<제2 실시예>Second Embodiment

제2 실시예는 제1 실시예를 참조하여 설명된 반도체 박막의 결정화 방법에 사용된 레이저 광 조사 장치의 일례를 보인다. 도 3을 참조하면, 레이저 조사 장치는, 석영으로 만들어진 관(6); 레이저 광(54)을 발진하는 레이저 발진기(8): 발진된 레이저 광(54)의 진행 방향을 변경하기 위한 반사경(9); 호모지나이저(10, homogenizer); 배기구(11a) 및 레이저 광(54)이 통과되는 창(11b)이 형성됨과 동시에, 그 내부에 스테이지(53)를 갖고 절연성 기판(51)이 종래의 경우와 유사하게 스테이지(53) 상에 보유·수납되는 프로세스 챔버(11); 및 외부에서 공급되는 불활성 가스를 가열하여 그 가열된 가스를 관(6)을 통해 프로세스 챔버(11)내로 보내는 가스 가열부(12)를 포함한다. 관(6)은 그 한쪽 끝의 취출구가 레이저 광(54)이 조사될 절연성 기판(51)상의 영역 바로 위에까지 도출되어 있고, 다른 쪽 끝은 가열부(12)의 가스 송출구(도시 생략)에 부착된다.The second embodiment shows an example of the laser light irradiation apparatus used in the crystallization method of the semiconductor thin film described with reference to the first embodiment. Referring to Fig. 3, the laser irradiation apparatus includes a tube 6 made of quartz; A laser oscillator 8 for oscillating the laser light 54: a reflector 9 for changing the traveling direction of the oscillated laser light 54; Homogenizer 10; A window 11b through which the exhaust port 11a and the laser light 54 pass is formed, and at the same time, the stage 53 is formed therein and the insulating substrate 51 is held on the stage 53 similarly to the conventional case. A process chamber 11 received; And a gas heater 12 which heats the inert gas supplied from the outside and sends the heated gas into the process chamber 11 through the tube 6. The tube 6 has a discharge port at one end thereof led out to just above an area on the insulating substrate 51 to which the laser light 54 is to be irradiated, and the other end has a gas discharge port (not shown) of the heating unit 12. Is attached to.

도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기(8)로부터 출력된 레이저 광(54)은 반사경(9)에 의해서 반사된 후, 호모지나이저(10)에 의해서 소정의 빔(beam) 형상으로 정형된다. 상기 정형된 빔(shaped beam)은 프로세스 챔버(11) 내의 스테이지(53) 상에 미리 설치되고 그 표면 상에 도시되지 않은 반도체 박막을 갖는절연성 기판(51) 상으로 창(11b) 및 관(6)을 투과하여 취출구(6a)를 통해 조사된다. 절연성 기판(51)은 화살표 A 방향으로 소정의 이송 속도(feed rate)나 이송 피치(feed pitch)로 이동하는 스테이지(53) 상에 미리 설치된다. 도시되지 않은 가열 기구는 절연성 기판(51)을 가열하기 위해 스테이지(53)에 내장된다.As shown in FIG. 3, the laser light 54 output from the laser oscillator 8 is reflected by the reflector 9 and then shaped by a homogenizer 10 into a predetermined beam shape. . The shaped beam is pre-installed on the stage 53 in the process chamber 11 and the window 11b and the tube 6 onto the insulating substrate 51 having a semiconductor thin film not shown on the surface thereof. ) Is irradiated through the outlet 6a. The insulating substrate 51 is provided in advance on the stage 53 which moves at a predetermined feed rate or feed pitch in the direction of arrow A. FIG. A heating mechanism, not shown, is embedded in the stage 53 to heat the insulating substrate 51.

N2와 같은 불활성 가스는 레이저 광(54)이 조사되는 프로세스 챔버(11)내에 있는 절연성 기판(51) 상의 영역에서 충분히 바로 위에 있는 관(6)의 취출구(6a)로부터 분출된다. 외부에서 공급된 불활성 가스는 가스 가열부(12)에 의해서 100-600℃, 바람직하게는 300-500℃ 로 예열되는데, 예를 들어 제1 실시예에서와 같이 400℃로 가열된다. 가열된 가스는 다른 쪽 끝이 가스 가열부(12)의 가스 취출구에 부착된 관(6)을 통하여 프로세스 챔버(11) 내로 송출된다. 불활성 가스는 약 2-3 ㎏/㎠ 의 압력으로 절연성 기판(51) 상으로 분출되며, 그 후 배기구(11a)를 통하여 프로세스 챔버(11)로부터 외부로 배기된다.An inert gas, such as N 2 , is ejected from the outlet 6a of the tube 6 which is just above the region in the region on the insulating substrate 51 in the process chamber 11 to which the laser light 54 is irradiated. The inert gas supplied from the outside is preheated to 100-600 ° C, preferably 300-500 ° C, by the gas heating unit 12, for example, to 400 ° C as in the first embodiment. The heated gas is sent into the process chamber 11 through a tube 6 whose other end is attached to the gas outlet of the gas heating unit 12. The inert gas is blown onto the insulating substrate 51 at a pressure of about 2-3 kg / cm 2, and then exhausted from the process chamber 11 to the outside through the exhaust port 11a.

가열된 불활성 가스가 프로세스 챔버(11) 내의 절연성 기판(51) 상으로 분출되도록 이동되는 통로인 관(6)은 석영으로 만들어진다. 관(6)의 취출구(6a)는 절연성 기판(51) 상의 레이저 광(54)이 조사되는 영역 바로 위의 영역까지 도출된다. 관(6)을 석영으로 만들기 때문에, 호모지나이저(10)로부터의 레이저 광(54)은 프로세스 챔버(11) 내의 절연성 기판(51) 상으로 조사되는 경로에서 흡수되지 않는다. 그러므로, 절연성 기판(51) 상에 미리 형성된 반도체 박막 상으로의 레이저 조사의 효과는 저하되지 않는다. 이것은 취출구(6a)가 절연성 기판(51)에 근접하여 설치될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 취출구(6a)와 절연성 기판(51)의 표면 사이의 거리를 1 ㎝ 이하로 설정할 수도 있다. 앞서서 그 표면에 반도체 박막이 형성되어 있는 절연성 기판(51)을 구비한 본 실시예의 경우에, 취출구(6a)와 절연성 기판(51)의 표면 사이의 거리는 절연성 기판(51)의 변형을 고려하여 1㎜ 정도까지 근접시킬 수도 있다.The tube 6, which is a passage through which the heated inert gas is ejected onto the insulating substrate 51 in the process chamber 11, is made of quartz. The outlet 6a of the tube 6 is led out to the region just above the region to which the laser light 54 on the insulating substrate 51 is irradiated. Since the tube 6 is made of quartz, the laser light 54 from the homogenizer 10 is not absorbed in the path irradiated onto the insulating substrate 51 in the process chamber 11. Therefore, the effect of laser irradiation on the semiconductor thin film previously formed on the insulating substrate 51 does not fall. This means that the outlet 6a can be provided in proximity to the insulating substrate 51. For example, the distance between the ejection opening 6a and the surface of the insulating substrate 51 may be set to 1 cm or less. In the case of the present embodiment having the insulating substrate 51 having the semiconductor thin film formed thereon, the distance between the outlet 6a and the surface of the insulating substrate 51 is 1 in consideration of the deformation of the insulating substrate 51. You may make it approach to about mm.

관(6)은 그 전체를 석영으로 만들 필요는 없다. 창(11b)을 통해 프로세스 챔버(11) 내로 레이저 광(54)을 조사하기 위하여, 창(11b)에 대응하는 관(6)의 영역(6b)만 석영으로 형성하여도 된다. 관(6)의 나머지 부분은 더 저렴한 재료로 형성될 수 있다. 관(6)에 분리할 수 있는 영역(6b)의 부분을 제공함으로써, 영역(6b)의 석영이 흐려졌을 경우, 다른 석영 부분(6b)으로 용이하게 교환될 수 있다. 도 4의 장치에서 나머지 구성들은 도 3의 구성과 같다.The tube 6 need not be made entirely of quartz. In order to irradiate the laser light 54 into the process chamber 11 through the window 11b, only the region 6b of the tube 6 corresponding to the window 11b may be formed of quartz. The remaining part of the tube 6 may be formed of a less expensive material. By providing a portion of the detachable region 6b in the tube 6, when the quartz in the region 6b is clouded, it can be easily exchanged with another quartz portion 6b. In the apparatus of FIG. 4, the remaining components are the same as those of FIG. 3.

도 4의 레이저 광 조사 장치에서, 호모지나이저(10)로부터 프로세스 챔버(11) 내로 레이저 광(54)을 조사하기 위한 창(11b)은 관(6)의 일부, 즉 영역(6b)에 공통이다. 그러므로, 관(6) 및 창(11b)은 함께 형성되어 장치의 비용이 감소되게 할 수 있다. 더욱이, 창(11b)에 부착하는 입자들(56)이 가스 가열부(12)로부터 취출구(6a)를 향하여 송풍되는 관(6)내의 불활성 가스에 의해 제거될 수 있다. 레이저 광(54)의 조사 효과가 창(11b)에 부착되는 입자들(56)로 인해서 저하되지 않는다.In the laser light irradiation apparatus of FIG. 4, the window 11b for irradiating the laser light 54 from the homogenizer 10 into the process chamber 11 is common to a part of the tube 6, that is, the region 6b. to be. Therefore, the tube 6 and the window 11b can be formed together so that the cost of the device can be reduced. Furthermore, the particles 56 adhering to the window 11b can be removed by the inert gas in the pipe 6 blown from the gas heating part 12 toward the outlet 6a. The irradiation effect of the laser light 54 is not degraded due to the particles 56 attached to the window 11b.

도 3 및 4의 가스 가열부(12)를 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다. 가스가열부(12)에서, 도관(13)을 가열하기 위한 복수의 히터들(14)은 N2와 같은 외부에서 공급되는 불활성 가스가 통과하는 도관(13)의 주위에 배치된다. 불활성 가스는 이 가열된 배관(13)을 통과함으로써 소정의 온도로 가열되어 관(6)으로 인도된다. 도관은 주름(corrugate)진 방식으로 구부려지고 구부려진 각 영역에 히터를 설치한다. 그러므로, 가열부(12)가 협소한 공간을 갖는 때에도 복수의 히터들(14)과의 열 교환 면적은 열 교환을 효과적으로 수행할 수 있도록 확대될 수 있다.The gas heating part 12 of FIGS. 3 and 4 is demonstrated in detail with reference to FIG. In the gas heating unit 12, a plurality of heaters 14 for heating the conduit 13 are disposed around the conduit 13 through which an inert gas supplied from the outside such as N 2 passes. The inert gas is heated to a predetermined temperature by passing through the heated pipe 13 and is led to the pipe 6. The conduit is bent in a corrugated manner and a heater is installed in each bent area. Therefore, even when the heating part 12 has a narrow space, the heat exchange area with the plurality of heaters 14 can be enlarged to effectively perform heat exchange.

지금까지 본 발명이 상세하게 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 단지 도면과 실시예에 의해 명확하게 이해되는 것에만 제한되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위는 단지 첨부된 청구항에 의해서만 제한된다.While the invention has been described and illustrated in detail so far, it is to be understood that the invention is not to be limited to what is clearly understood by the drawings and examples, and that the spirit and scope of the invention is limited only by the appended claims.

Claims (13)

절연성 기판의 표면 상에 미리 형성된 반도체 박막 상에 바로 위 방향으로부터 레이저 광을 조사하여 상기 반도체 박막을 결정화하는 방법에 있어서,1. A method of crystallizing a semiconductor thin film by irradiating a laser light from a direction directly on a semiconductor thin film previously formed on a surface of an insulating substrate, 상기 레이저 광이 조사될 때에, 불활성 가스가 상기 반도체 박막 상의 상기 레이저 광이 조사된 영역으로 상기 바로 위 방향으로부터 분출되는 것을 특징으로 하는 반도체 박막의 결정화 방법.When the laser light is irradiated, an inert gas is ejected from the immediately above direction to the area irradiated with the laser light on the semiconductor thin film. 제1항에 있어서, 상기 불활성 가스가 상기 반도체 박막상의 근접한 위치로부터 분출되는 것을 특징으로 하는 반도체 박막의 결정화 방법.The method for crystallizing a semiconductor thin film according to claim 1, wherein the inert gas is ejected from an adjacent position on the semiconductor thin film. 제1항에 있어서, 상기 불활성 가스가 가열되는 것을 특징으로 하는 반도체 박막의 결정화 방법.The method of claim 1, wherein the inert gas is heated. 제3항에 있어서, 상기 불활성 가스가 100-600℃ 로 가열되는 것을 특징으로 하는 반도체 박막의 결정화 방법.The method of claim 3, wherein the inert gas is heated to 100-600 ° C. 레이저 광을 투과시키는 창(window)이 미리 형성된 챔버(chamber);A chamber in which a window for transmitting the laser light is previously formed; 상기 챔버 내에 배치된 절연성 기판의 표면 상에 미리 형성된 반도체 박막 상에 바로 위 방향으로부터 상기 창을 통하여 레이저 광을 조사하는 레이저 광 조사 수단(laser beam radiation means); 및Laser beam radiation means for irradiating laser light through the window from a direction immediately above on a semiconductor thin film previously formed on a surface of an insulating substrate disposed in the chamber; And 한쪽 끝의 개구(opening)를 통하여 공급된 불활성 가스를 상기 챔버내로 인도하여 다른 쪽 끝의 취출구(blow outlet)를 경유하여 상기 반도체 박막 상으로 분출하는 관(tube)을 구비한 레이저 광 조사 장치에 있어서,A laser light irradiation apparatus having a tube for guiding an inert gas supplied through an opening at one end into the chamber and blowing it onto the semiconductor thin film via a blow outlet at the other end. In 상기 취출구는 상기 반도체 박막의 상기 바로 위 방향에 설치되고,The outlet is provided in the direction immediately above the semiconductor thin film, 상기 취출구에서 적어도 레이저 광을 투과시키기 위한 영역은 석영으로 형성되어 있으며,At least a region for transmitting the laser light at the outlet is made of quartz, 상기 레이저 광 조사 수단은 상기 레이저 광이 상기 취출구를 통하여 상기 반도체 박막 상에 조사되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.And the laser light irradiation means is arranged so that the laser light is irradiated onto the semiconductor thin film through the ejection openings. 제5항에 있어서, 상기 취출구가 상기 반도체 박막 상에 근접한 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.The laser beam irradiation apparatus according to claim 5, wherein the ejection port is provided at a position proximate to the semiconductor thin film. 제6항에 있어서, 상기 관의 한쪽 끝의 상기 개구부의 외측에는, 외부에서 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하고 가열된 가스를 상기 개구부를 경유하여 상기 관으로 보내는 가열 수단(heating means)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.7. The heating apparatus according to claim 6, further comprising heating means on the outside of the opening at one end of the tube, for heating the inert gas supplied from the outside and for sending a heated gas to the tube via the opening. Laser light irradiation apparatus characterized in that. 제7항에 있어서, 상기 가열 수단은 외부에서 공급되는 상기 불활성 가스를 상기 개구부를 경유하여 상기 관으로 인도하는 도관 및 상기 도관을 가열하는 복수의 히터들을 구비하되,8. The heating apparatus of claim 7, wherein the heating means comprises a conduit for guiding the inert gas supplied from the outside to the conduit via the opening and a plurality of heaters for heating the conduit, 상기 도관은 주름진 모양으로(in a corrugated manner) 구부려지고, 상기 도관의 구부려진 각 부분에는 상기 복수의 히터들 각각이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.The conduit is bent in a corrugated manner, and each bent portion of the conduit is provided with each of the plurality of heaters. 제7항에 있어서, 상기 불활성 가스가 100-600℃로 가열되는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.8. A laser beam irradiation apparatus according to claim 7, wherein said inert gas is heated to 100-600 deg. 제5항에 있어서, 상기 관의 한쪽 끝의 상기 개구부의 외측에는, 외부에서 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하고 가열된 가스를 상기 개구부를 경유하여 상기 관으로 보내는 가열 수단(heating means)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.6. The heating apparatus according to claim 5, further comprising heating means on the outside of the opening at one end of the tube, for heating the inert gas supplied from the outside and for sending a heated gas to the tube via the opening. Laser light irradiation apparatus characterized in that. 제5항에 있어서, 상기 관의 적어도 상기 레이저 광을 투과시키는 부분은 상기 레이저 광을 흡수하지 않는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.The laser light irradiation apparatus according to claim 5, wherein at least a portion of the tube that transmits the laser light is formed of a material that does not absorb the laser light. 제5항에 있어서, 상기 관의 일부분은 상기 창으로서도 겸용되는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.The laser beam irradiation apparatus according to claim 5, wherein a part of the tube is also used as the window. 재12항에 있어서, 상기 관의 상기 일부분이 분리가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 광 조사 장치.The laser beam irradiation apparatus according to claim 12, wherein said portion of said tube is detachable.
KR10-1998-0014481A 1997-04-25 1998-04-23 Crystallization method of thin semiconductor film and laser beam radiation apparatus used therefor KR100366010B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10866897 1997-04-25
JP97-108668 1997-04-25
JP98-012240 1998-01-26
JP10012240A JPH118205A (en) 1997-04-25 1998-01-26 Manufacture of semiconductor device and laser beam irradiation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980081656A KR19980081656A (en) 1998-11-25
KR100366010B1 true KR100366010B1 (en) 2003-02-19

Family

ID=26347815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0014481A KR100366010B1 (en) 1997-04-25 1998-04-23 Crystallization method of thin semiconductor film and laser beam radiation apparatus used therefor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH118205A (en)
KR (1) KR100366010B1 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3917698B2 (en) * 1996-12-12 2007-05-23 株式会社半導体エネルギー研究所 Laser annealing method and laser annealing apparatus
TW444275B (en) 1998-01-13 2001-07-01 Toshiba Corp Processing device, laser annealing device, laser annealing method, manufacturing device and substrate manufacturing device for panel display
US6582996B1 (en) 1998-07-13 2003-06-24 Fujitsu Limited Semiconductor thin film forming method
JP2002093738A (en) * 2000-09-18 2002-03-29 Toshiba Corp Manufacturing device for polycrystalline semiconductor film
JP4919546B2 (en) * 2000-09-18 2012-04-18 東芝モバイルディスプレイ株式会社 Method for forming polycrystalline silicon film
KR100935850B1 (en) * 2002-09-16 2010-01-08 엘지디스플레이 주식회사 Apparatus and method for manufacturing of Poly Silicon layer used a Laser Crystallization Process
TW569351B (en) 2002-11-22 2004-01-01 Au Optronics Corp Excimer laser anneal apparatus and the application of the same
JP4130790B2 (en) * 2003-08-29 2008-08-06 住友重機械工業株式会社 Laser processing machine
JP2006108271A (en) * 2004-10-04 2006-04-20 Ulvac Japan Ltd Method and device for converting amorphous silicon film into polysilicon film
JP2006253285A (en) * 2005-03-09 2006-09-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd Apparatus and method for irradiating laser
KR101202524B1 (en) * 2005-12-29 2012-11-16 엘지디스플레이 주식회사 Laser crystallization apparatus and method for driving the same and fabrication method of poly-silicon, TFT and LCD using it
KR101296556B1 (en) * 2006-06-30 2013-08-13 엘지디스플레이 주식회사 Apparatus for Crystallization of Polysilicon
JP4947646B2 (en) * 2007-05-23 2012-06-06 株式会社日本製鋼所 Gas injection means for laser processing apparatus
US20090191348A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Henry Hieslmair Zone melt recrystallization for inorganic films
JP5610486B2 (en) * 2011-11-18 2014-10-22 株式会社日本製鋼所 Gas injection means for laser processing apparatus
US11352698B2 (en) 2019-04-25 2022-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Atomic layer deposition apparatus and methods of fabricating semiconductor devices using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697101A (en) * 1992-09-11 1994-04-08 Ricoh Co Ltd Fabrication of thin film transistor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697101A (en) * 1992-09-11 1994-04-08 Ricoh Co Ltd Fabrication of thin film transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH118205A (en) 1999-01-12
KR19980081656A (en) 1998-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100366010B1 (en) Crystallization method of thin semiconductor film and laser beam radiation apparatus used therefor
US7396712B2 (en) Thin film processing method and thin processing apparatus
US20100006776A1 (en) Semiconductor thin film forming system
JP3586558B2 (en) Method for reforming thin film and apparatus used for implementing the method
JP5058205B2 (en) Laser irradiation device
US6861328B2 (en) Semiconductor device, manufacturing method therefor, and semiconductor manufacturing apparatus
KR100473245B1 (en) Method and apparatus for producing polysilicon film, semiconductor device, and method of manufacture thereof
US8118937B2 (en) Semiconductor thin film, thin film transistor, method for manufacturing same, and manufacturing equipment of semiconductor thin film
US20080087895A1 (en) Polysilicon thin film transistor and method of fabricating the same
WO2011158612A1 (en) Device and method for forming low-temperature polysilicon film
US20030148566A1 (en) Production method for flat panel display
JP2012243818A (en) Laser processing apparatus
US8598050B2 (en) Laser annealing method and apparatus
WO2020158464A1 (en) Laser annealing method and laser annealing apparatus
JP3204188B2 (en) Method for forming silicon thin film and apparatus for forming silicon thin film
JP2004039660A (en) Method for manufacturing polycrystalline semiconductor film, method for manufacturing thin film transistor, display device, and pulse laser annealing apparatus
JP4429575B2 (en) Laser irradiation apparatus and method for manufacturing semiconductor device
JPH1126393A (en) Laser annealer
JPH09293872A (en) Manufacture of thin-film transistor
JPH06177033A (en) Laser annealing
JP3545213B2 (en) Laser annealing equipment
JPH11204433A (en) Method of manufacturing semiconductor film and liquid crystal display
CN114207797A (en) Laser annealing apparatus and method for forming crystallized film
JP3186114B2 (en) Semiconductor thin film manufacturing method
JPH11111640A (en) Laser annealing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20010601

Effective date: 20020830

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20071123

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee