KR100379361B1 - 실리콘막의 결정화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 순차측면고상화(SLS) 방법에 의해 실리콘막을 결정화하는 방법에 관한 것이다.
종래의 순차측면고상화(SLS) 방법에 의해 형성된 다결정 실리콘막은 그레인의 크기가 방향에 따라서 크게 다르기 때문에, 이러한 다결정 실리콘을 이용하여 박막 트랜지스터에 적용할 경우 박막 트랜지스터의 특성 또한 그레인의 성장 방향에 따라 크게 달라진다.
본 발명에서는 제 1 및 제 2 방향으로 배열되고 서로 엇갈리는 스트라이프 패턴을 각각 가지는 네 영역으로 이루어진 마스크를 이용하여, 비정질 실리콘막이 형성된 기판을 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시키며 레이저빔을 조사함으로써, 정사각형 형태의 일정한 크기를 가지는 그레인을 형성할 수 있다. 따라서, 이러한 방법으로 형성된 다결정 실리콘막을 이용하여, 전계효과 이동도가 높으며 균일한 특성을 가지는 박막 트랜지스터를 만들 수 있다.

Description

실리콘막의 결정화 방법{crystallization method of a silicon film}
본 발명은 실리콘막의 결정화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순차측면고상화 방법에 의해 실리콘막을 결정화하는 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 그 중 색 재현성 등이 우수한 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 활발하게 개발되고 있다.
일반적으로 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 삽입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직임으로써 액정 분자의 움직임에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
액정 표시 장치의 하부 기판은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는데, 박막 트랜지스터에 사용되는 액티브층은 비정질 실리콘(amorphous silicon ; a-Si:H)이 주류를 이루고 있다. 이는 비정질 실리콘이 저온에서 저가의 유리 기판과 같은 대형 기판 상에 형성하는 것이 가능하기 때문이다.
그런데, 이러한 비정질 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터를 구동하기 위해서는 구동 회로가 필요하다. 구동 회로는 다수의 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 소자를 포함하는데, 이러한 CMOS 소자를 형성하기 위해서는 단결정 실리콘(single crystal silicon)이 이용된다.
따라서, 액정 표시 장치는 비정질 실리콘으로 제작된 박막 트랜지스터 어레이 기판에 단결정 실리콘으로 제작된 고밀도 집적 회로(large scale integration)를 TAB(tape automated bonding) 등의 방법으로 연결하여 구동한다. 그러나, 구동회로의 가격이 매우 높기 때문에 이와 같은 액정 표시 장치는 가격이 높은 단점이 있다.
근래에 들어 다결정 실리콘(poly-Si)을 이용한 박막 트랜지스터를 채용하는 액정 표시 장치가 널리 연구 및 개발되고 있다. 다결정 실리콘을 이용한 액정 표시 장치에서는 박막 트랜지스터와 구동 회로를 동일 기판 상에 형성할 수 있으며, 박막 트랜지스터와 구동 회로를 연결하는 과정이 불필요하므로 공정이 간단해진다. 또한, 다결정 실리콘은 비정질 실리콘에 비해 전계효과 이동도가 100 내지 200 배 정도 더 크므로 응답 속도가 빠르고, 온도와 빛에 대한 안정성도 우수한 장점이 있다.
이러한 다결정 실리콘은 직접 증착(as-deposition)하거나, 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition) 또는 저압 화학 기상 증착법(low pressure chemical vapor deposition)으로 비정질 실리콘을 증착한 후 이를 결정화함으로써 형성할 수 있다.
비정질 실리콘을 이용하여 다결정 실리콘을 형성하는 방법으로는 고상 결정화(SPC : solid phase crystallization) 방법, 금속유도 결정화(metal induced crystallization : MIC) 방법, 그리고 레이저 열처리(laser annealing) 방법 등이 있다.
여기서, 고상 결정화 방법은 비정질 실리콘을 고온에서 장시간 열처리함으로써 다결정 실리콘을 형성하는 방법으로서, 600 ℃ 이상의 고온을 견딜 수 있는 석영 기판에 불순물의 확산을 방지하기 위해 소정의 두께로 완충층을 형성하고, 완충층 상에 비정질 실리콘을 증착한 후, 퍼니스(furnace)에서 고온 장시간 열처리한다.
그런데, 이러한 고상 결정화 방법은 고온에서 장시간 수행되므로 원하는 다결정 실리콘 상(phase)을 얻을 수 없으며, 그레인(grain) 성장 방향성이 불규칙하여 박막 트랜지스터에 응용시 다결정 실리콘과 접촉되는 게이트 절연막이 불규칙하게 성장되므로 소자의 항복전압이 낮아진다. 또한, 다결정 실리콘의 그레인 크기가 불균일하여 소자의 전기적 특성을 저하시킬 뿐만 아니라, 고가의 석영기판을 사용해야 하는 문제점이 있다.
한편, 금속 유도 결정화 방법은 비정질 실리콘 위에 금속을 증착하고 이 금속을 이용하여 다결정 실리콘을 형성하는 방법으로, 금속이 비정질 실리콘의 결정화 온도를 낮추어 대면적의 유리 기판을 사용할 수 있으나, 촉매로 사용된 금속 물질이 실리콘막 내에 남게 되어 불순물로 작용할 수 있다.
레이저 열처리 방법은 비정질 실리콘이 증착된 기판에 레이저빔(beam)을 가해서 다결정 실리콘을 형성하는 방법으로, 비정질 실리콘이 증착된 기판에 순간적으로(수십 내지 수백 나노 초(nano second ; 십억 분의 일 초)) 레이저 에너지를 공급하여 비정질 실리콘을 용융상태로 만든 후, 이어 냉각함으로써 다결정 실리콘을 형성한다. 이러한 레이저 열처리에 의한 결정화 방법은 400℃ 이하의 저온에서 결정화가 가능하나, 결정화가 불균일하여 균일도(uniformity)가 떨어진다. 또한, 레이저빔의 단일 조사(single shot)에 의해 결정화된 실리콘 박막은 매우 작은 크기의 그레인을 가지기 때문에, 그레인의 크기를 향상시키기 위해서는 같은 위치에약 10 회 정도 레이저빔을 조사하여 작은 실리콘 그레인을 재결정화해야 한다. 그러므로, 레이저 열처리 방법은 생산성이 낮은 문제가 있다.
한편, 레이저빔이 조사된 실리콘막의 표면 온도는 약 1400 ℃ 정도가 되므로, 실리콘막의 표면은 산화되기가 쉽다. 특히, 이러한 레이저 열처리 결정화 방법에서는 레이저빔의 조사가 다수 회 이루어지기 때문에, 대기 중에서 레이저 열처리를 실시할 경우 레이저빔이 조사된 실리콘막의 표면이 산화되어 SiO2가 생성된다. 따라서, 레이저 열처리는 약 10-7내지 10-6torr 정도의 진공에서 실시해야 한다.
이러한 레이저 열처리 결정화 방법의 단점을 보완하기 위해, 최근 레이저를 이용하여 순차측면고상법(sequential lateral solidification : 이하 SLS 방법이라고 함)에 의해 결정화하는 방법이 제안되어 널리 연구되고 있다.
SLS 방법은 실리콘의 그레인이 실리콘 액상영역과 실리콘 고상영역의 경계면에서 그 경계면에 대하여 수직 방향으로 성장한다는 사실을 이용한 것으로, 레이저 에너지의 크기와 레이저빔의 조사 범위를 적절하게 이동하여 그레인을 소정의 길이만큼 측면성장시킴으로써, 실리콘 그레인의 크기를 향상시킬 수 있는 비정질 실리콘 박막의 결정화 방법(Robert S. Sposilli, M. A. Crowder, and James S. Im, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 452, 956∼957, 1997)이다. SLS 방법은 기판 상에 실리콘 그레인의 크기가 획기적으로 큰 SLS 실리콘 박막을 형성함으로써, 단결정 실리콘 채널 영역을 가지는 박막트랜지스터의 제조를 가능하게 한다.
이러한 SLS 결정화 방법에 대하여 이하 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 1은 SLS 결정화 방법에 이용되는 장치를 도시한 것이다.
SLS 결정화 장치는 광원(1)과 감쇄기(attenuator)(2), 초점 렌즈(focus lens)(5), 마스크(6), 이미징 렌즈(imaging lens)(7), 그리고 비정질 실리콘을 포함하는 시료(9)가 놓이는 이동 스테이지(translation stage)(10)가 순차적으로 배열되어 있으며, 감쇄기(2)와 초점 렌즈(5) 사이 및 이미징 렌즈(7)와 이동 스테이지(10) 사이에는 입사된 빛을 소정의 각도로 반사하여 빛의 방향을 변화시키기 위한 반사경(3, 4, 8)이 각각 위치한다.
여기서, 광원(1)은 엑시머 레이저(excimer laser)로서 308 nm의 XeCl나 248 nm의 KrF를 주로 이용하며, 감쇄기(2)는 엑시머 레이저(1)로부터 발생된 레이저빔이 소정 에너지를 갖도록 조절하기 위한 것이다. 초점 렌즈(5)와 이미징 렌즈(7)는 레이저빔을 집속시키는 역할을 하는데, 특히 초점 렌즈(5)는 불균일한 레이저빔의 초점 거리를 같게 하여 투과되는 레이저빔의 에너지를 균일하게 한다. 다음, 마스크(6)는 패터닝되어 있어 레이저빔을 소정의 모양으로 투과시키는 역할을 한다.
따라서, 광원(1)에서 방출된 레이저빔은 감쇄기(2)를 통과하여 에너지 크기가 조절되고, 반사경(3, 4)에서 반사되어 초점 렌즈(5)에 의해 집속된다. 이어, 레이저빔은 마스크(6)에 의해 일부만 통과되고, 이미징 렌즈(7)와 반사경(8)을 거쳐 시료(9)에 조사된다. 다음, 시료(9)가 놓인 이동 스테이지(10)를 이동시켜 레이저빔 조사를 반복한다.
도 2a 내지 도 2c에는 도 1의 장치를 이용하여 SLS 방법에 의해 비정질 실리콘막을 결정화하는 과정을 도시하였다.
먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이 비정질 실리콘막(20)의 A 영역에 레이저빔을 1차 조사하여 결정을 성장시킨다. 앞서 언급한 바와 같이 실리콘은 액상영역과 고상영역의 경계면에서부터 측면 성장을 하므로, 레이저빔이 조사된 영역(A)의 양끝에서부터 그레인(22)이 성장되어 결정이 만나는 부분(Ⅱa선)에서 성장을 멈춘다.
이어, 도 2b에 도시한 바와 같이 비정질 실리콘막(20)의 B 영역에 레이저빔을 2차 조사하여 결정을 성장시킨다. 이때, B 영역은 레이저빔이 1차 조사된 영역(도 2a의 A 영역)의 일부를 포함하는데, 레이저빔이 조사된 B 영역의 경계에서부터 결정이 성장되므로, A 영역과 B 영역이 일부 중첩되는 영역(AB 영역)에서는 레이저빔의 1차 조사시 생성된 그레인(도 2a의 22)이 결정화 핵으로 작용하여 성장이 이루어진다. 이러한 결정 성장은 Ⅱb선에서 멈추게 되며, 도시한 바와 같이 2차 레이저빔 조사 후에는 더욱 큰 그레인(23)이 생성된다.
다음, 도 2c에 도시한 바와 같이 비정질 실리콘막(20)의 C 영역에 레이저빔을 3차 조사하여 결정을 성장시키는데, 이때의 C 영역은 레이저빔이 2차 조사된 B 영역의 일부를 포함한다. 따라서, C 영역 중 B 영역과 일부 중첩되는 영역(BC 영역)에 형성되는 그레인은 레이저빔의 2차 조사시 생성된 그레인(도 2b의 23)이 결정화 핵으로 작용하여 더욱 큰 그레인(24)이 성장된다.
이와 같은 방법으로 레이저빔 조사를 반복하여 비정질 실리콘이 형성된 박막 전체를 주사(scanning)함으로써, 그레인의 크기가 큰 다결정 실리콘을 제작할 수 있다. 또한 같은 위치에 조사되는 레이저빔의 회수가 적어지므로 수율이 높아진다.
그러나, SLS 방법으로 성장된 그레인은 그레인의 크기가 방향에 따라서 크게다르기 때문에, SLS 방법으로 형성된 다결정 실리콘을 이용하여 박막 트랜지스터에 적용할 경우 박막 트랜지스터의 특성 또한 그레인의 성장 방향에 따라 크게 달라진다.
SLS 방법에 의해 형성된 다결정 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터의 전류-전압 특성 그래프를 도 3에 도시하였는데, 소스와 드레인 방향 즉, 전류가 흐르는 채널의 방향과 결정의 성장 방향이 일치하는 경우(실선), 45도를 이루는 경우(짧은 점선), 90도를 이루는 경우(긴 점선)에 대해, 각각 드레인 전압(Vd)이 0.1 V일 때와 10 V일 때를 나타낸 것이다. 여기서, 가로축은 게이트 전압(Vg)을, 세로축은 드레인 전류(Id)을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 채널 방향과 결정의 성장 방향이 이루는 각이 작을수록 그레인 경계(grain boundary) 수가 적기 때문에 전류-전압 특성이 우수하다는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 박막 트랜지스터의 채널 방향과 결정의 성장 방향이 일치될 경우 소자의 특성은 최대가 되나, 채널 방향과 결정의 성장 방향이 90도를 이룰 경우에는 소자 특성이 최소가 되므로, SLS 방법에 의해 형성된 다결정 실리콘막을 박막 트랜지스터에 이용할 경우 균일한 특성을 얻기가 힘들게 된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 결정의 크기가 큰 다결정 실리콘의 제작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 결정의 형태가 균일한 다결정 실리콘의 제작 방법을제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 결정의 크기가 크고, 형태가 균일한 다결정 실리콘을 이용하여 박막 트랜지스터를 제조함으로써, 박막 트랜지스터의 특성을 향상시키는 것이다.
도 1은 SLS 결정화 방법에 이용되는 장치를 도시한 도면.
도 2a 내지 도 2c에는 종래의 SLS 방법에 의해 비정질 실리콘막을 결정화하는 과정을 도시한 도면.
도 3은 종래의 SLS 방법에 의해 형성된 다결정 실리콘으로 제작한 박막 트랜지스터의 전류-전압 특성을 도시한 그래프.
도 4는 본 발명에 의한 SLS 방법으로 다결정 실리콘을 제조하는데 이용되는 마스크를 도시한 도면.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따라 SLS 방법으로 비정질 실리콘을 결정화하는 과정을 도시한 도면.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 ㄱ) 제 1 방향으로 다수의 스트라이프 패턴을 가지는 제 1 영역과, ㄴ) 상기 제 1 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 스트라이프 패턴을 가지는 제 2 영역과, ㄷ) 제 2 방향으로 다수의 스트라이프 패턴을 가지는 제 3 영역과, ㄹ) 상기 제 3 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 스트라이프 패턴을 가지는 제 4 영역을 포함하는 마스크를 준비하고, 상기 마스크로 비정질 실리콘이 형성되어 있는 기판에 레이저빔을 1차 조사한다. 이어, 상기 1차 조사된 기판을 상기 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시켜 레이저빔을 2차 조사한 후, 상기 2차 조사된 기판을 상기 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시켜 3차 레이저빔 조사를 실시하고, 상기 3차 조사된 기판을 상기 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시켜 4차 레이저빔 조사를 실시한다.
본 발명에 따른 마스크는 레이저빔을 소정 간격으로 이동하여 조사함으로써 순차측면고상화 방법으로 비정질 실리콘을 결정화하는데 이용되는 것으로서, 제 1 방향으로 다수의 스트라이프 패턴을 가지는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 스트라이프 패턴을 가지는 제 2 영역, 제 2 방향으로다수의 스트라이프 패턴을 가지는 제 3 영역, 그리고 상기 제 3 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 스트라이프 패턴을 가지는 제 4 영역을 포함한다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 방향은 직각을 이루는 것이 바람직하다.
한편, 스트라이프 패턴은 빛을 차단하는 물질로 이루어질 수 있으며, 이때 스트라이프 패턴 사이의 간격은 상기 스트라이프 패턴의 폭보다 같거나 작을 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 배열방향이 제 1 및 제 2 방향으로 배열되고, 서로 엇갈리는 스트라이프 패턴을 각각 가지는 네 영역으로 이루어진 마스크를 이용하여, 비정질 실리콘이 형성된 기판을 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시키면서 레이저빔을 조사함으로써 균일한 크기 및 결정 방향을 가지는 다결정 실리콘막을 형성할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다결정 실리콘의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 SLS 방법으로 다결정 실리콘을 제조하는데 이용되는 마스크를 도시한 것이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크(100)는 제 1 내지 제 4의 네 영역(110, 120, 130, 140)으로 나누어져 있다. 제 1 영역(110)은 가로 방향으로 연장된 스트라이프 패턴(111)으로 이루어져 있고, 제 2 영역(120)은 세로 방향으로 연장된 스트라이프 패턴(121)을 가지며, 제 3 영역(130)은 가로 방향의 스트라이프 패턴(131)을 가지고 있는데, 이 패턴(131)은 제 1 영역의 스트라이프 패턴(111) 사이의 간격(이하 슬릿이라고 함)(112)에 대응하도록 되어 있다. 다음, 제 4 영역(140)은 세로 방향의 스트라이프 패턴(141)을 가지며, 이 패턴(141)은 제 2 영역의 슬릿(122)과 대응하여 제 2 영역의 스트라이프 패턴(121)과 엇갈리게 배치되어 있다.
각 영역의 스트라이프 패턴(111, 121, 131, 141)은 차광막으로 형성되어 있어, 레이저빔를 조사하였을 때 레이저빔이 투과하지 못하도록 하고, 슬릿(112, 122, 132, 142)은 레이저빔이 투과되도록 투명하게 되어 있다. 이때, 결정화될 비정질 실리콘의 모든 영역이 레이저빔에 노출될 수 있도록 하기 위해서는 스트라이프 패턴(111, 121, 131, 141)의 폭은 슬릿(112, 122, 132, 142)의 폭보다 작거나 같게 하는 것이 바람직하다. 스트라이프 패턴(111, 121, 131, 141)의 폭은 2 ㎛ 내지 10 ㎛ 정도로 할 수 있는데, 스트라이프 패턴(111, 121, 131, 141)의 폭은 레이저빔의 에너지 밀도(energy density)나 박막의 상태 등에 따라 달라질 수 있다.
이러한 마스크(100)에서 제 1 내지 제 4 영역(110, 120, 130, 140)은 순서에 관계없이 배열할 수 있다. 즉, 도 4에서는 제 1 내지 제 4 영역(110, 120, 130, 140)이 순차적으로 배열된 경우에 대해 도시하였으나, 제 1 영역(110), 제 3 영역(130), 제 2 영역(120), 제 4 영역(140) 순으로 배열할 수 있으며, 또 다른 순서로 배열할 수도 있다.
이때, 제 1 내지 제 4 영역(110, 120, 130, 140)의 폭(가로 길이)은 동일한 것이 바람직하다.
도 4의 마스크로 비정질 실리콘막에 레이저빔을 1차 조사하여 결정화한 다음, 비정질 실리콘막이 형성된 기판을 마스크(100) 폭(가로 길이)의 1/4 만큼 이동시키고, 레이저빔을 2차 조사하여 다시 결정화한다. 이어, 기판을 마스크(100) 폭의 1/4 만큼 이동시켜 3차 레이저빔 조사 및 결정화를 실시하고, 다시 기판을 마스크(100) 폭의 1/4 만큼 이동시킨 후 4차 레이저빔을 조사하여 결정화한다.
여기서, 조사되는 레이저빔의 크기를 조절하기 위해 렌즈로 레이저빔을 축소시켜 조사할 수 있는데, 마스크(100)의 가로방향 길이를 16 mm로 하고 레이저빔의 축소비를 1/4로 할 때, 비정질 실리콘막이 형성된 기판은 1 mm씩 이동하게 된다.
이와 같은 마스크를 이용하여 비정질 실리콘을 결정화하는 과정에 대하여 도 5a 내지 도 5d에 도시하였는데, 이때 앞서 도 1에서 설명한 장치를 사용할 수도 있다. 여기서, 도시된 영역은 레이저빔의 1차 조사시 마스크의 제 1 영역에 대응하는 부분 중 일부, 즉 도 4의 S에 해당하는 영역만을 도시한 것이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 도 4의 마스크(100)로 비정질 실리콘막이 형성된 기판(200)에 레이저빔을 1차 조사하여 실리콘을 결정화시킨다. 이때, 결정화는 레이저빔에 노출된 부분에서만 이루어지므로, 마스크(100)의 슬릿(112)에 대응하는 영역(210)에서만 결정화가 진행되며, 가장자리에서부터 진행하여 서로 다른 그레인이 만나는 경계부분(Va선)에서 멈춘다.
이어, 도 5b에 도시한 바와 같이 기판(200)을 마스크(100) 폭의 1/4 만큼 좌측으로 이동시킨 후, 레이저빔을 2차 조사하여 결정화를 진행한다. 여기서, 레이저빔이 1차 조사된 영역에는 마스크(100)의 제 2 영역(120)이 대응되므로, 제 2 영역(120)의 슬릿(122)에 대응하는 영역(220)에서만 결정화가 일어난다. 이때, 도5a의 결정 성장 방향과 수직인 방향으로 결정화가 일어나 Vb선에서 성장을 멈추는데, 레이저빔이 1차 조사된 영역과 중첩되는 영역에서는 1차 레이저빔 조사시 형성된 그레인(도 5a의 211, 212)이 결정화 핵으로 작용하여 도 5a의 그레인(211, 212)보다 큰 그레인(221, 222)이 성장된다.
다음, 도 5c에 도시한 바와 같이 기판(200)을 마스크(100) 폭의 1/4 만큼 좌측으로 이동시킨 후, 레이저빔을 3차 조사하여 실리콘막을 결정화시킨다. 여기서 도면부호 230은 3차 레이저빔이 조사되어 결정화가 진행되는 영역으로서, 2차 레이저빔이 조사된 영역과 중첩되는 영역에서는 2차 레이저빔의 조사시 생성된 그레인(221, 222)이 결정화 핵으로 작용하여 이보다 더 큰 그레인(231, 232)이 생성된다.
다음, 도 5d에 도시한 바와 같이 기판(200)을 마스크(100) 폭의 1/4 만큼 좌측으로 이동시킨 후, 레이저빔을 4차 조사하여 실리콘을 결정화시킨다. 이때, 레이저빔이 조사되는 영역은 도면부호 240에 해당하며, 이 영역(240)에서는 3차 레이저빔 조사시 생성된 그레인(231, 232)이 결정화 핵으로 작용하여 결정화가 이루어지므로, 도시한 바와 같이 정사각형 형태의 그레인(241, 242)이 성장된다.
이러한 과정을 반복함으로써 결정의 크기가 크고 균일한 다결정 실리콘막을 형성할 수 있으므로, 이 다결정 실리콘막으로 제조된 박막 트랜지스터의 특성은 채널의 방향에 영향을 받지 않고, 균일한 특성을 가지게 된다.
또한, 본 발명에 따른 실리콘막의 결정화 방법에서는 한 영역에 4번의 레이저빔을 조사하여 결정화가 이루어지므로, 막 표면의 산화 정도가 작아 대기 상태에서 결정화 공정을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 다결정 실리콘 방법을 이용하여 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제작할 경우에는, 구동 회로를 박막 트랜지스터 기판에 동시에 형성할 수 있으므로 제조 공정 및 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
본 발명은 SLS 방법에 비정질 실리콘을 결정화하는데 있어서, 배열방향이 제 1 및 제 2 방향으로 배열되고 서로 엇갈리는 스트라이프 패턴을 각각 가지는 네 영역으로 이루어진 마스크를 이용하여, 비정질 실리콘막이 형성된 기판을 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시키며 레이저빔을 조사함으로써 정사각형 형태의 일정한 크기를 가지는 그레인을 형성할 수 있다. 따라서, 이러한 방법으로 형성된 다결정 실리콘막을 이용하여, 전계효과 이동도가 높으며 균일한 특성을 가지는 박막 트랜지스터를 만들 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 형성된 다결정 실리콘막을 이용하여 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판을 제조할 경우 CMOS와 같은 소자를 포함하는 구동 회로를 박막 트랜지스터 기판 상에 함께 형성할 수 있으므로, 제조 비용 및 공정을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 비정질 실리콘막의 결정화 방법에서는 같은 위치에 레이저빔이 조사되는 회수가 4회로 적기 때문에 박막 표면이 산화될 확률이 적어 대기 중에서 결정화를 실시할 수 있으므로, 공정이 더욱 간단해진다.

Claims (5)

  1. ㄱ) 제 1 방향으로 다수의 스트라이프 패턴을 가지는 제 1 영역과, ㄴ) 상기 제 1 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 스트라이프 패턴을 가지는 제 2 영역과, ㄷ) 제 2 방향으로 다수의 스트라이프 패턴을 가지는 제 3 영역과, ㄹ) 상기 제 3 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 스트라이프 패턴을 가지는 제 4 영역을 포함하는 마스크를 준비하는 단계;
    상기 마스크로 비정질 실리콘이 형성되어 있는 기판에 레이저빔을 1차 조사하는 단계;
    상기 1차 조사된 기판을 상기 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시켜 레이저빔을 2차 조사하는 단계;
    상기 2차 조사된 기판을 상기 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시켜 3차 레이저빔 조사를 실시하는 단계;
    상기 3차 조사된 기판을 상기 마스크 폭의 1/4 만큼 이동시켜 4차 레이저빔 조사를 실시하는 단계
    를 포함하는 비정질 실리콘의 결정화 방법.
  2. 레이저빔을 소정 간격으로 이동하여 조사함으로써 순차측면고상화 방법으로 비정질 실리콘을 결정화하는 장치에 있어서,
    제 1 방향으로 다수의 스트라이프 패턴을 가지는 제 1 영역과;
    상기 제 1 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 스트라이프 패턴을 가지는 제 2 영역과;
    제 2 방향으로 다수의 스트라이프 패턴을 가지는 제 3 영역과;
    상기 제 3 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 스트라이프 패턴을 가지는 제 4 영역
    을 포함하는 순차측면고상화용 마스크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 방향은 직각을 이루는 순차측면고상화 방법용 마스크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스트라이프 패턴은 빛을 차단하는 물질로 이루어진 순차측면고상화 방법용 마스크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스트라이프 패턴 사이의 간격은 상기 스트라이프 패턴의 폭보다 같거나작은 순차측면고상화 방법용 마스크.
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Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555449B1 (en) 1996-05-28 2003-04-29 Trustees Of Columbia University In The City Of New York Methods for producing uniform large-grained and grain boundary location manipulated polycrystalline thin film semiconductors using sequential lateral solidfication
TW527732B (en) * 2001-08-21 2003-04-11 Samsung Electronics Co Ltd Masks for forming polysilicon and methods for manufacturing thin film transistor using the masks
US6767804B2 (en) * 2001-11-08 2004-07-27 Sharp Laboratories Of America, Inc. 2N mask design and method of sequential lateral solidification
JP2006512749A (ja) 2002-08-19 2006-04-13 ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク 種々の照射パターンを有するシングルショット半導体処理システム及び方法
AU2003265498A1 (en) * 2002-08-19 2004-03-03 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Process and system for laser crystallization processing of film regions on a substrate to provide substantial uniformity within areas in such regions and edge areas thereof, and a structure of such film regions
TWI360707B (en) 2002-08-19 2012-03-21 Univ Columbia Process and system for laser crystallization proc
AU2003286430A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-30 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing crystalline thin film
KR100508001B1 (ko) 2002-12-30 2005-08-17 엘지.필립스 엘시디 주식회사 구동회로 일체형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법
KR100496139B1 (ko) * 2002-12-30 2005-06-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 광학용 마스크, 이를 이용한 비정질 실리콘막의 결정화방법 및 어레이 기판의 제조 방법
KR100920343B1 (ko) * 2003-01-08 2009-10-07 삼성전자주식회사 다결정 규소 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
WO2004075263A2 (en) 2003-02-19 2004-09-02 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York System and process for processing a plurality of semiconductor thin films which are crystallized using sequential lateral solidification techniques
KR100534579B1 (ko) * 2003-03-05 2005-12-07 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여제조된 액티브 채널 방향 의존성이 없는 박막 트랜지스터
KR100997275B1 (ko) * 2003-06-12 2010-11-29 엘지디스플레이 주식회사 실리콘 결정화 방법
KR100492352B1 (ko) * 2003-06-12 2005-05-30 엘지.필립스 엘시디 주식회사 실리콘 결정화 방법
KR100956947B1 (ko) * 2003-06-12 2010-05-12 엘지디스플레이 주식회사 실리콘 결정화 방법
KR100720452B1 (ko) * 2003-06-30 2007-05-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 실리콘 결정화 방법
US6939754B2 (en) * 2003-08-13 2005-09-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Isotropic polycrystalline silicon and method for producing same
KR100546711B1 (ko) 2003-08-18 2006-01-26 엘지.필립스 엘시디 주식회사 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 실리콘 결정화 방법
JP4780943B2 (ja) * 2003-09-09 2011-09-28 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置及び半導体装置の作製方法
TWI351713B (en) 2003-09-16 2011-11-01 Univ Columbia Method and system for providing a single-scan, con
US7318866B2 (en) * 2003-09-16 2008-01-15 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for inducing crystallization of thin films using multiple optical paths
WO2005029546A2 (en) 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for providing a continuous motion sequential lateral solidification for reducing or eliminating artifacts, and a mask for facilitating such artifact reduction/elimination
TWI359441B (en) 2003-09-16 2012-03-01 Univ Columbia Processes and systems for laser crystallization pr
US7164152B2 (en) 2003-09-16 2007-01-16 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Laser-irradiated thin films having variable thickness
US7311778B2 (en) 2003-09-19 2007-12-25 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Single scan irradiation for crystallization of thin films
KR100543007B1 (ko) * 2003-10-14 2006-01-20 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조된디스플레이 디바이스
KR100543010B1 (ko) * 2003-10-20 2006-01-20 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막의 제조 방법 및 이를 사용하여 제조된디스플레이 디바이스
KR100707026B1 (ko) * 2003-11-26 2007-04-11 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 비정질실리콘막의 결정화 방법
KR101032943B1 (ko) * 2003-12-19 2011-05-06 삼성전자주식회사 결정화용 광마스크 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법
KR100525443B1 (ko) * 2003-12-24 2005-11-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 결정화 장비 및 이를 이용한 결정화 방법
KR100698056B1 (ko) * 2003-12-26 2007-03-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 레이저 빔 패턴 마스크 및 이를 이용한 결정화 방법
KR100606450B1 (ko) * 2003-12-29 2006-08-11 엘지.필립스 엘시디 주식회사 주기성을 가진 패턴이 형성된 레이저 마스크 및 이를이용한 결정화방법
KR100631013B1 (ko) * 2003-12-29 2006-10-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 주기성을 가진 패턴이 형성된 레이저 마스크 및 이를이용한 결정화방법
CN101123184A (zh) * 2004-03-31 2008-02-13 日本电气株式会社 半导体薄膜制造方法及装置、光束成形掩模及薄膜晶体管
KR100662782B1 (ko) * 2004-04-14 2007-01-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 레이저 마스크 및 이를 이용한 결정화방법
JP4834853B2 (ja) 2004-06-10 2011-12-14 シャープ株式会社 薄膜トランジスタ回路、薄膜トランジスタ回路の設計方法、薄膜トランジスタ回路の設計プログラム、設計プログラム記録媒体、及び表示装置
US7645337B2 (en) 2004-11-18 2010-01-12 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for creating crystallographic-orientation controlled poly-silicon films
CN100394548C (zh) * 2004-11-25 2008-06-11 友达光电股份有限公司 制造多晶硅层的方法及其光罩
TWI274956B (en) * 2005-01-07 2007-03-01 Au Optronics Corp Mask and method of manufacturing a polysilicon layer using the same
CN1300634C (zh) * 2005-01-12 2007-02-14 友达光电股份有限公司 光罩与应用其形成多晶硅层的方法
US8221544B2 (en) 2005-04-06 2012-07-17 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Line scan sequential lateral solidification of thin films
KR100796590B1 (ko) * 2005-07-12 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 다결정 실리콘 박막의 제조 방법, 이에 사용되는 마스크패턴 및 이를 사용하는 평판 표시 장치의 제조 방법
KR20070014528A (ko) * 2005-07-29 2007-02-01 삼성전자주식회사 어레이 기판, 이의 제조방법 및 실리콘 결정화 방법
TW200713423A (en) * 2005-08-16 2007-04-01 Univ Columbia Systems and methods for uniform sequential lateral solidification of thin films using high frequency lasers
JP2007096244A (ja) * 2005-08-29 2007-04-12 Sharp Corp 投影マスク、レーザ加工方法、レーザ加工装置および薄膜トランジスタ素子
KR100753432B1 (ko) * 2005-11-08 2007-08-31 경희대학교 산학협력단 다결정 실리콘 및 그의 결정화 방법
KR100691247B1 (ko) 2005-11-15 2007-03-12 코닉시스템 주식회사 격자 마스크를 이용하여 균일한 입자 크기를 가지도록 하는레이저 결정화 방법 및 장치
TW200733240A (en) 2005-12-05 2007-09-01 Univ Columbia Systems and methods for processing a film, and thin films
KR101365185B1 (ko) 2005-12-16 2014-02-21 삼성디스플레이 주식회사 실리콘 결정화 마스크 및 이를 갖는 실리콘 결정화 장치
KR20070078132A (ko) * 2006-01-26 2007-07-31 삼성전자주식회사 실리콘 결정화 마스크, 이를 갖는 실리콘 결정화 장치 및이를 이용한 실리콘 결정화 방법
KR101192798B1 (ko) * 2006-06-30 2012-10-18 엘지디스플레이 주식회사 섀도우 마스크 및 이를 이용한 유기 발광 소자의 제조 방법
US8614471B2 (en) 2007-09-21 2013-12-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Collections of laterally crystallized semiconductor islands for use in thin film transistors
KR20100074179A (ko) 2007-09-25 2010-07-01 더 트러스티이스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 측방향으로 결정화된 박막상에 제조된 박막 트랜지스터 장치에 높은 균일성을 생산하기 위한 방법
CN103354204A (zh) 2007-11-21 2013-10-16 纽约市哥伦比亚大学理事会 用于制备外延纹理厚膜的系统和方法
US8012861B2 (en) 2007-11-21 2011-09-06 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films
WO2009067688A1 (en) 2007-11-21 2009-05-28 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for preparing epitaxially textured polycrystalline films
KR101481686B1 (ko) 2008-02-12 2015-01-13 삼성디스플레이 주식회사 반도체층 결정화 마스크 및 이를 이용한 반도체층 결정화방법
US8569155B2 (en) 2008-02-29 2013-10-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Flash lamp annealing crystallization for large area thin films
JP2009302251A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Sharp Corp レーザ結晶化装置、マスク、レーザ結晶化方法、結晶材、および半導体素子
KR20110094022A (ko) 2008-11-14 2011-08-19 더 트러스티이스 오브 콜롬비아 유니버시티 인 더 시티 오브 뉴욕 박막 결정화를 위한 시스템 및 방법
NO20091104L (no) * 2009-03-13 2010-09-14 Innotech Solar Asa Hindring av sprekkutbredelse i spro materialer
US8440581B2 (en) 2009-11-24 2013-05-14 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse sequential lateral solidification
US9646831B2 (en) 2009-11-03 2017-05-09 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Advanced excimer laser annealing for thin films
US9087696B2 (en) 2009-11-03 2015-07-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for non-periodic pulse partial melt film processing
KR101752400B1 (ko) * 2010-09-03 2017-06-30 삼성디스플레이 주식회사 다결정 규소층의 형성 방법, 상기 다결정 규소층을 포함하는 박막 트랜지스터 및 유기 발광 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980060717A (ko) * 1996-12-31 1998-10-07 김광호 실리콘박막의 결정화방법
KR19990023628A (ko) * 1997-08-12 1999-03-25 오카모토 세이시 다결정 반도체박막의 제조방법 및 제조장치
KR20000001170A (ko) * 1998-06-09 2000-01-15 구본준, 론 위라하디락사 실리콘 박막을 결정화하는 방법과 이를 이용한 박막트랜지스터제조방법
KR20010004129A (ko) * 1999-06-28 2001-01-15 구본준 레이저 어닐링 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980060717A (ko) * 1996-12-31 1998-10-07 김광호 실리콘박막의 결정화방법
KR19990023628A (ko) * 1997-08-12 1999-03-25 오카모토 세이시 다결정 반도체박막의 제조방법 및 제조장치
KR20000001170A (ko) * 1998-06-09 2000-01-15 구본준, 론 위라하디락사 실리콘 박막을 결정화하는 방법과 이를 이용한 박막트랜지스터제조방법
KR20010004129A (ko) * 1999-06-28 2001-01-15 구본준 레이저 어닐링 방법

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