KR100781440B1 - Method for forming polycrystalline silicon film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비정질실리콘막의 결정화를 통한 다결정실리콘막 형성방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 다결정실리콘막 형성방법은, 유리기판 상에 버퍼막의 개재하에 증착한 비정질실리콘막을 소정의 마스크를 이용한 펄스 레이저 조사(pulse laser irradiation)를 통해 결정화시켜 다결정실리콘막을 형성하는 방법에 있어서, 상기 마스크는, 슬릿(slit) 패턴으로 이루어져 조사된 레이저를 전부 투과시키는 투과 영역과 상기 슬릿 패턴 이외 지역에 해당하며 조사된 레이저의 일부 세기(intensity)만을 투과시키는 그레이톤(gray-tone) 영역으로 구성되며, 상기 마스크를 이용해서 유리기판을 일정한 거리 단위로 평행이동시키면서 n차까지의 펄스 레이저 조사를 진행하여 비정질실리콘막의 전체를 결정화시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 레이저빔이 마스크에 의해 차단됨이 없도록 함으로써 레이저빔의 낭비 및 레이저빔에 의한 손상을 방지할 수 있으며, 또한, 그레이톤 영역을 통해 조사된 레이저빔의 일부 세기가 투과되록 하여 기판 가열이 이루어지도록 함으로써 큰 크기의 결정립을 갖는 다결정실리콘막을 형성할 수 있다. The present invention discloses a polysilicon film formation method through crystallization of an amorphous silicon film. In the method of forming a polysilicon film of the present invention, a method of forming a polysilicon film by crystallizing an amorphous silicon film deposited on a glass substrate through a buffer film through pulse laser irradiation using a predetermined mask, The mask includes a transmission region formed by a slit pattern to transmit all of the irradiated laser and a gray-tone region corresponding to a region other than the slit pattern and transmitting only a partial intensity of the irradiated laser. By using the mask, the laser substrate is irradiated up to nth order by moving the glass substrate in a predetermined distance in parallel to crystallize the entire amorphous silicon film. According to the present invention, since the laser beam is not blocked by the mask, it is possible to prevent waste of the laser beam and damage caused by the laser beam, and also to allow a partial intensity of the laser beam irradiated through the gray tone region to be transmitted. By carrying out the heating, a polycrystalline silicon film having large grains can be formed.
Description
도 1은 종래 다결정실리콘막 형성방법에서의 마스크를 설명하기 위한 도면. 1 is a view for explaining a mask in the conventional polysilicon film forming method.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 레이저 빔 프로파일을 도시한 도면. FIG. 2 shows a laser beam profile along line II-II 'of FIG. 1; FIG.
도 3은 본 발명에 따른 마스크를 설명하기 위한 도면. 3 is a view for explaining a mask according to the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 레이저 빔 프로파일을 도시한 도면. 4 shows a laser beam profile along line IV-IV 'of FIG. 3;
도 5는 본 발명에 따른 다결정실리콘막 형성방법을 설명하기 위한 도면. 5 is a view for explaining a polysilicon film forming method according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 다결정실리콘막 형성방법에서의 가열 효과 및 결정립 성장을 설명하기 위한 도면. 6 is a view for explaining the heating effect and grain growth in the polysilicon film forming method according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따라 형성된 다결정실리콘막의 미세구조를 도시한 도면.7 illustrates the microstructure of a polysilicon film formed in accordance with the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
30 : 마스크 31 : 투과 영역30
32 : 그레이톤 영역 50 : 유리기판32: gray tone area 50: glass substrate
52 : 버퍼막 54 : 비정질실리콘막52: buffer film 54: amorphous silicon film
56 : 다결정실리콘막 62 : 1차 레이저 조사56 polycrystalline silicon film 62 primary laser irradiation
64 : 2차 레이저 조사 66 : 3차 레이저 조사64: 2nd laser irradiation 66: 3rd laser irradiation
68 : n차 레이저 조사68: n-th laser irradiation
본 발명은 액정표시장치 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다결정실리콘 박막트랜지스터를 형성하기 위한 다결정실리콘막 형성방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for forming a polysilicon film for forming a polysilicon thin film transistor.
액정표시장치 또는 유기발광표시장치 등에서 스위칭 소자로 사용되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)는 상기의 평판표시장치들의 성능에 있어 가장 중요한 구성요소이다. 여기서, 상기 TFT의 성능을 판단하는 기준인 이동도(mobility) 또는 누설전류 등은 전하 운반자가 이동하는 경로인 활성층이 어떤 상태(state) 또는 구조를 갖느냐, 즉, 활성층의 재료인 실리콘 박막이 어떤 상태 또는 구조를 갖느냐에 크게 좌우된다. 현재 상용화되어 있는 액정표시장치의 경우 TFT의 활성층은 대부분 비정질실리콘(amorphous silicon: 이하, a-Si)이다. Thin film transistors (TFTs), which are used as switching elements in liquid crystal displays or organic light emitting displays, are the most important components in the performance of the flat panel displays. Here, mobility or leakage current, which is a criterion for determining the performance of the TFT, is a state or structure of an active layer, which is a path through which a charge carrier travels, that is, a silicon thin film which is a material of an active layer. It depends a lot on whether you have state or structure. In the current commercially available liquid crystal display device, the active layer of the TFT is mostly amorphous silicon (a-Si).
그런데, 활성층으로서 a-Si을 적용한 a-Si TFT는 이동도가 0.5㎠/Vs 내외로 매우 낮기 때문에 액정표시장치에 들어가는 모든 스위칭 소자를 만들기엔 제한적이다. 이것은 액정표시장치의 주변회로용 구동 소자는 매우 빠른 속도로 동작해야 하는데, a-Si TFT는 주변회로용 구동 소자에서 요구하는 동작 속도를 만족시킬 수 없으므로, 상기 a-Si TFT로는 주변회로용 구동 소자의 구현이 실질적으로 곤란하다는 것을 의미한다. However, the a-Si TFT using a-Si as an active layer has a very low mobility of about 0.5
한편, 활성층으로서 다결정실리콘(polycrystalline silicon: 이하, poly-Si)을 적용한 poly-Si TFT는 이동도가 수십∼수백㎠/Vs로 높기 때문에 주변회로용 구 동 소자에 대응 가능한 높은 구동속도를 낼 수 있다. 이 때문에, 유리기판 상에 poly-Si막을 형성시키면, 화소 스위칭 소자 뿐만 아니라 주변회로용 구동 부품들 또한 구현이 가능하게 된다. 따라서, 주변회로 형성에 필요한 별도의 모듈 공정이 필요치 않을 뿐만 아니라, 화소영역을 형성할 때 함께 주변회로 구동 부품들까지 형성할 수 있으므로 주변회로용 구동 부품 비용의 절감을 기대할 수 있다. On the other hand, poly-Si TFTs using polycrystalline silicon (poly-Si) as the active layer have high mobility of tens to hundreds of
뿐만 아니라, poly-Si TFT는 높은 이동도 때문에 a-Si TFT 보다 작게 만들 수 있고, 그리고, 집적 공정을 통해 주변회로의 구동 소자와 화소영역의 스위칭 소자를 동시에 형성할 수 있기 때문에, 선폭 미세화가 보다 용이해져 a-Si TFT-LCD에서 실현이 힘든 고해상도를 얻는데 매우 유리하다. In addition, the poly-Si TFT can be made smaller than the a-Si TFT because of its high mobility, and the line width can be reduced because the driving element of the peripheral circuit and the switching element of the pixel region can be simultaneously formed through the integration process. It is much easier to obtain high resolution which is difficult to realize in a-Si TFT-LCD.
게다가, poly-Si TFT는 높은 전류 특성을 갖기 때문에 차세대 평판표시장치인 유기발광표시장치의 구동 소자로서 적합하며, 이에 따라, 최근에는 유리기판 상에서 poly-Si막을 형성시켜 TFT를 제조하는 poly-Si TFT의 연구가 활발하게 진행되고 있다. In addition, since poly-Si TFT has high current characteristics, it is suitable as a driving element of an organic light emitting display device, which is a next-generation flat panel display device. The research of TFT is actively going on.
여기서, 유리기판 상에 poly-Si막을 형성하는 방법으로서 a-Si막의 증착후 열처리를 행하여 a-Si막을 결정화시키는 방법을 들 수 있다. 그런데, 이 방법의 경우에는 600℃ 이상의 고온에서 유리기판의 변형이 일어나게 되고, 그래서, 신뢰성 및 수율 감소를 초래하게 된다. Here, as a method of forming a poly-Si film on a glass substrate, there is a method of crystallizing the a-Si film by performing a post-deposition heat treatment of the a-Si film. In the case of this method, however, the glass substrate is deformed at a high temperature of 600 ° C. or higher, thereby causing a decrease in reliability and yield.
이에, 유리기판에 열적 손상을 주지않고 a-Si막만을 결정화시킬 수 있는 방법으로 엑시머 레이저(Excimer Laser) 어닐링 방법이 제안되었고, 또한, 연속 측면 결정화(Sequential Lateral Solidification: 이하, SLS) 방법이 제안되었다.Accordingly, an excimer laser annealing method has been proposed as a method capable of crystallizing only a-Si film without thermal damage to the glass substrate, and a sequential lateral solidification (SLS) method has been proposed. It became.
상기 SLS 방법은 펄스 레이저(pulse laser)와 선택적으로 투과부를 제공하는 슬릿 패턴을 구비한 마스크를 이용하여 a-Si을 poly-Si으로 결정화시키는 방법이며, 마스크의 형태와 진행방법에 따라 결정화 형태가 크게 달라진다. The SLS method is a method of crystallizing a-Si into poly-Si using a mask having a pulse laser and a slit pattern that selectively provides a transmission part. It varies greatly.
이러한 SLS 방법은 먼저 형성된 poly-Si을 시드(seed)로 하여 다음의 poly-Si을 성장시키는 방식으로 진행되며, 그 대표적 공정으로 디렉셔널(directional), 2-샷(2-shot), 3-샷(3-shot), n-샷(n-shot) 공정 등이 있다. The SLS method proceeds by growing the next poly-Si using the first poly-Si formed as a seed, and the typical processes are directional, 2-shot, 3- 3-shot and n-shot processes.
자세하게, 종래의 SLS 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 슬릿 패턴으로된 투과(transparent) 영역(1)과 그 이외의 비투과(Opaque) 영역(2)으로 구성된 마스크(10)를 사용하여 진행하며, 이때 투과 영역(1)으로는 레이저 빔이 투과되고, 비트과 영역(2)으로는 레이저 빔이 투과되지 못하므로써, 상기 투과 영역(1)으로 투과된 레이저 빔에 의해 a-Si의 용융(melting)이 이루어지고, 용융된 a-Si으로 시간이 지남에 따라 poly-Si으로 측면 성장(lateral growth) 하게 된다. In detail, the conventional SLS method proceeds using a
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 레이저 빔 프로파일을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 투과 영역에 대응해서는 레이저 빔 강도(laser beam intensity)가 있는 반면, 비투과 영역에 대응해서는 레이저 빔 강도가 없다. FIG. 2 is a diagram illustrating a laser beam profile along the line II-II ′ of FIG. 1. As illustrated, the laser beam intensity corresponds to a transmission region, while the laser beam intensity corresponds to a non-transmission region. There is no beam intensity.
그런데, 종래의 SLS 방법에 따르면, 마스크의 비투과 영역으로는 레이저 빔이 투과되지 못함으로써 레이저 빔의 낭비가 있고, 특히, 투과되지 못하고 마스크로부터 반사된 레이저 빔에 의해 손상(damage)이 유발될 수 있다. However, according to the conventional SLS method, the laser beam is not transmitted to the non-transmissive area of the mask, which wastes the laser beam, and in particular, damage may be caused by the laser beam that is not transmitted and reflected from the mask. have.
또한, 일반적으로 기판 가열 효과는 측면 성장을 더 크게 만들어 주는 바, 종래에는 기판 하부에 핫 플레이트(Hot plate) 등을 설치하여 기판 온도를 올려주거나, 또는, 미리 가열 공정을 진행하여 기판 온도를 올려주기도 하는데, 이 경우는 추가적인 장비 및 공정이 요구되므로 바람직하지 못하다. In addition, in general, the substrate heating effect makes the side growth larger, and in the related art, a hot plate or the like is installed below the substrate to raise the substrate temperature, or the substrate is heated in advance to raise the substrate temperature. There is also a cycle, which is undesirable because additional equipment and processes are required.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 레이저 빔의 낭비 및 레이저 빔에 의한 손상을 방지할 수 있는 poly-Si막 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for forming a poly-Si film, which is devised to solve the above-mentioned problems and can prevent waste of laser beam and damage by laser beam.
또한, 본 발명은 추가적인 장비나 공정없이 기판 가열 효과를 줄 수 있는 poly-Si막 형성방법을 제공함에 그 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a poly-Si film forming method that can give a substrate heating effect without additional equipment or processes.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 유리기판 상에 버퍼막의 개재하에 증착한 a-Si막을 소정의 마스크를 이용한 펄스 레이저 조사(pulse laser irradiation)를 통해 결정화시켜 poly-Si막을 형성하는 방법에 있어서, 상기 마스크는, 슬릿(slit) 패턴으로 이루어져 조사된 레이저를 전부 투과시키는 투과 영역과 상기 슬릿 패턴 이외 지역에 해당하며 조사된 레이저의 일부 세기(intensity)만을 투과시키는 그레이톤(gray-tone) 영역으로 구성되며, 상기 마스크를 이용해서 유리기판을 일정한 거리 단위로 평행이동시키면서 n차까지의 펄스 레이저 조사를 진행하여 비정질실리콘막의 전체를 결정화시키는 것을 특징으로 poly-Si막 형성방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the poly-Si film is formed by crystallizing the a-Si film deposited on the glass substrate through the buffer film through pulse laser irradiation using a predetermined mask. In the method, the mask is formed of a slit pattern, and includes a transmission region that transmits all of the irradiated laser and a gray tone that transmits only a portion of intensity of the irradiated laser, which corresponds to a region other than the slit pattern. tone) region, and using the mask to perform a pulse laser irradiation up to nth order while moving the glass substrate in parallel by a predetermined distance unit to provide a poly-Si film forming method, characterized in that to crystallize the entire amorphous silicon film. do.
여기서, 상기 그레이톤 영역은 a-Si막을 일부 용융시키거나 가열시키는 세기의 레이저를 투과시키도록 설계된다. Here, the gray tone region is designed to transmit a laser of an intensity that partially melts or heats the a-Si film.
또한, 상기 그레이톤 영역은 장비 해상도 이하의 스트립 패턴 또는 모자이크 패턴으로 구성되거나 별도의 반투과막으로 구성된다. In addition, the gray tone region may be composed of a strip pattern or a mosaic pattern having a device resolution or less, or a separate transflective film.
상기 투과 영역은 핵생성이 발생되지 않는 크기의 슬릿 패턴으로 구성된다. The transmission region is composed of a slit pattern of a size where nucleation does not occur.
상기 펄스 레이저 조사는 펄스 지속 시간이 증가되도록 펄스 지속 증량기(pulse duration extender)를 사용하여 수행한다. The pulsed laser irradiation is performed using a pulse duration extender to increase the pulse duration.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 기술적 원리를 설명하면, 본 발명은 SLS 방법에 따라 a-Si을 poly-Si으로 결정화시킴에 있어서 투과 영역과 그레이톤(Gray Tone) 영역으로 구성된 마스크를 사용하여 레이저 조사를 진행한다. First, the technical principle of the present invention, the present invention proceeds the laser irradiation using a mask consisting of a transmission region and a gray tone (Gray Tone) in the crystallization of a-Si to poly-Si according to the SLS method do.
이 경우, 마스크에 비투과 영역이 존재하지 않으므로 마스크를 투과하지 못하고 소모되는 레이저 빔의 낭비는 방지되며, 특히, 투과되지 못한 레이저 빔에 의한 손상은 근본적으로 방지된다. 또한, 그레이톤 영역으로 투과되는 레이저 빔이 기판 가열 효과를 주기 때문에 추가적인 장비나 별도의 공정 없이도 상기 기판 가열 효과를 얻을 수 있으며, 아울러, 이러한 기판 가열 효과로부터 투과부의 면적을 넓게 하므로써, 최종적으로 얻는 poly-Si막에서의 결정립 크기를 증가시킬 수 있다.In this case, since there is no non-transmissive area in the mask, the waste of the laser beam that cannot pass through the mask and is consumed is prevented, and in particular, damage by the non-transmissive laser beam is essentially prevented. In addition, since the laser beam transmitted to the gray tone region has a substrate heating effect, the substrate heating effect can be obtained without additional equipment or a separate process, and the substrate can be finally obtained by increasing the area of the transmission part from the substrate heating effect. The grain size in the poly-Si film can be increased.
자세하게, 도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 SLS 방법을 이용한 poly-Si막 형성방법을 설명하기 위한 도면들로서, 이를 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 3은 본 발명에 따른 마스크를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 레이저 빔 프로파일을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 다결정실리콘막 형성방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 다결정실리콘막 형성방법에서의 가열 효과 및 결정립 성장을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따라 형성된 다결정실리콘막의 미세구조를 도시한 도면이다. In detail, FIGS. 3 to 7 are views for explaining a poly-Si film forming method using the SLS method according to the present invention. 3 is a view for explaining a mask according to the present invention, Figure 4 is a view showing a laser beam profile along the line IV-IV 'of Figure 3, Figure 5 is a polysilicon film formed according to the present invention Figure 6 is a view for explaining the method, Figure 6 is a view for explaining the heating effect and grain growth in the polycrystalline silicon film forming method according to the present invention, Figure 7 shows the microstructure of the polycrystalline silicon film formed according to the present invention Drawing.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 poly-Si막 형성방법에서의 마스크(30)는 조사된 레이저를 전부 투과시키는 슬릿(slit) 패턴으로된 투과 영역(31)과 조사된 레이저의 일부만을 투과시키는 상기 투과 영역(31) 이외의 그레이톤(Gray Tone) 영역(32)으로 구성된다. Referring to FIG. 3, the
여기서, 상기 그레이톤 영역(32)은 a-Si막을 일부 용융시키거나, 또는, 가열시키는 세기(intensity)의 레이저를 투과시키도록 설계되며, 또한, 상기 그레이톤 영역(32)은 장비 해상도 이하의 스트립 패턴 또는 모자이크 패턴으로 형성하거나, 혹은, 별도의 반투과막을 추가하여 형성한다. 그리고, 상기 투과 영역(31)은 핵생성이 발생되지 않는 크기의 슬릿 패턴으로 구성된다. Here, the
이와 같은 마스크(30)를 이용한 레이저 빔의 조사시, 도 4에 도시된 바와 같이, 투과 영역에 대응해서는 물론 그레이톤 영역에 대응해서도 레이저 빔이 어느 정도의 강도를 나타냄을 볼 수 있다. When the laser beam is irradiated using the
이와 같은 구성의 본 발명에 따른 마스크(30)를 이용한 poly-Si막 형성방법은 다음과 같다. The poly-Si film forming method using the
도 5 및 도 6을 참조하면, 유리기판(50) 상에 SiOx, SiOxNy 또는 SiNx 등의 실리콘 함유 산화막 또는 질화막, Al, Cu, Ag, Ti 및 W과 같은 금속막, 또는, 금속 질화막 및 금속 산화막 등으로 이루어진 버퍼막(52)을 형성한 후, 상기 버퍼막(52) 상에 a-Si막(54)을 증착한다. 그런다음, 상기 a-Si막(54)의 상부에 본 발명에 따른 마스크(30)를 배치시킨 상태에서, 상기 a-Si막(54)에 대해 해당 a-Si 영역을 완전 용융시킬 수 있는 에너지 이상의 펄스 레이저로 1차 레이저 조사(62)를 수행하고, 이를 통해, 레이저 조사가 이루어진 a-Si막 부분을 poly-Si막(56)으로 결정화시킨다. 5 and 6, a silicon-containing oxide film or nitride film such as SiOx, SiOxNy or SiNx, a metal film such as Al, Cu, Ag, Ti, and W, or a metal nitride film and a metal oxide film on the
여기서, 상기 마스크(30)의 투과 영역(31)으로는 큰 강도의 레이저가 조사되고, 그레이톤 영역(32)으로는 투과율에 따른 강도의 레이저가 조사되는데, 상기 투과 영역(31)으로 조사된 레이저에 의해 이에 대응하는 a-Si막 부분은 완전 용융되고, 이렇게 완전 용융된 a-Si막 부분에서 시간이 지남에 따라 온도가 낮아지면서 가장자리에서부터 poly-Si으로 응고(solidification) 및 측면성장(lateral growth)이 일어나며, 이후, 투과 영역(31) 양쪽에서 성장하는 결정립들간의 충돌에 의해 투과 영역 중앙부에 돌출부(protrusion)를 형성하면서 poly-Si으로의 측면 성장이 멈춰진다. Here, a laser of high intensity is irradiated to the
반면, 그레이톤 영역(32)으로 조사된 일부의 레이저에 의해 이에 대응하는 기판 및 a-Si막 부분은 가열 효과를 얻게 된다. 상기 가열 효과는 Si을 부분 용융시키거나, 또는, 용융은 시키지 않고 가열만을 시킬 수 있는데, 이렇게 그레이톤 영역(32)의 가열 효과는 냉각속도를 늦추고 핵생성을 지연시키므로써 투과영역(31)에서 일어나는 측면성장을 더 크게 만들 수 있고, 그래서, 투과 영역(31)의 면적을 더 크게 만들 수 있어서 도 1에 도시된 마스크를 사용하는 종래의 경우 보다 더 크 고 균일한 poly-Si의 결정립을 얻을 수 있다. On the other hand, the part of the substrate and the a-Si film corresponding thereto by the part of the laser irradiated to the
계속해서, 1차 레이저 조사(62)가 이루어진 유리기판(50)을 마스크 패턴에서의 평행이동 거리만큼을 이동시켜서 펄스 레이저로 2차 레이저 조사(64)를 수행한다. 이때, 상기 2차 레이저 조사(64)는 1차 레이저 조사에서 결정화된 지역의 가장자리를 포함한 결정화되지 못한 a-Si막 부분에 대해 이루어진다. Subsequently, the
여기서, 상기 2차 레이저 조사시, 투과 영역(31)에 대응하는 a-Si막 부분에서는 완전 용융이 일어난 후, 시간이 지남에 따라 온도가 낮아지면서 가장자리에서부터 poly-Si으로 응고 및 측면성장이 일어나고, 그리고나서, 양쪽에서 성장하는 결정립들간 충돌에 의해 투과 영역(31) 중앙부에서 돌출부를 형성하면서 poly-Si으로의 측면 성장을 멈추게 되는데, 2차 레이저 조사시의 투과 영역(31)은 1차 레이저 조사시 가열 효과를 준 영역에 해당되는 바, 상기 측면성장은 1차 레이저 조사시 형성된 poly-Si을 씨드(ssed)로 하여 이루어지며, 그래서, 결정립이 연속적으로 성장하게 되므로써, 종래 보다 더 크고 균일한 결정립 성장이 이루어지게 된다. 그레이톤 영역(32)에 대응하는 a-Si막 부분은 1차 레이저 조사때와 마찬가자리ㅗ 가열 효과를 얻게 된다. Here, during the second laser irradiation, after the complete melting occurs in the a-Si film portion corresponding to the
이후, 레이저 조사가 이루어진 유리기판(50)을 평행이동거리만큼 이동시키면서 전술한 마스크 및 펄스 레이저를 이용하여 3차 레이저 조사(66)를 포함한 n차 레이저 조사(68)를 차례로 진행하고, 이를 통해, a-Si막 전체를 poly-Si막(56)으로 결정화시켜 최종적으로, 도 7에 도시된 바와 같은 미세 구조의 크고 균일한 결정립을 갖는 poly-Si막(56)을 형성한다. Thereafter, while moving the
한편, 전술한 본 발명의 실시예에 있어서, 레이저 조사는 펄스 지속 시간(pulse duration time)이 증가되도록 펄스 지속 증량기(pulse duration extender)를 이용하여 수행함이 바람직하다. On the other hand, in the above-described embodiment of the present invention, the laser irradiation is preferably performed using a pulse duration extender to increase the pulse duration time (pulse duration time).
아울러, 전술한 본 발명의 방법은 2-샷 SLS 방법을 예로들어 도시하고 설명하였지만, 3-샷, 4-샷, n-샷 및 디렉셔널 SLS 방법 등에도 적용 가능하며, 또한, 유리기판 대신에 플라스틱 기판을 사용하는 경우에도 적용 가능하고, 게다가, a-Si막을 결정화시키는 것 이외에, a-Ge, a-SixGey, a-Ga, a-GaNx, 또는, a-GaxAsy 등도 결정화시키는데도 적용 가능하다. In addition, the above-described method of the present invention is illustrated and described by taking a two-shot SLS method as an example, but is applicable to a three-shot, four-shot, n-shot and directional SLS method, and the like. It is applicable to the case of using a plastic substrate, and besides crystallizing an a-Si film, it is also applicable to crystallization of a-Ge, a-SixGey, a-Ga, a-GaNx, or a-GaxAsy. .
이상에서와 같이, 본 발명은 SLS 방법에 따라 a-Si을 결정화시켜 poly-Si을 형성함에 있어서 마스크를 투과 영역과 그레이톤 영역으로 구성하여 마스크를 투과하지 못하고 소모되는 레이저 빔이 없도록 함으로써 레이저 빔의 낭비 및 레이저 빔에 의한 손상을 방지할 수 있으며, 또한, 상기 그레이톤 영역에 대응하는 a-Si막 부분에 가열 효과를 줌으로써 크고 균일한 결정립의 poly-Si막을 형성할 수 있으며, 이에 따라, poly-Si TFT의 성능을 향상시킬 수 있음은 물론 더 나아가 이러한 poly-Si TFT가 적용되는 액정표시장치의 품질을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, in forming poly-Si by crystallizing a-Si according to the SLS method, the mask is composed of a transmission region and a gray tone region so that the laser beam does not pass through the mask and is not consumed. Waste and damage by the laser beam can be prevented, and a large and uniform crystal grain poly-Si film can be formed by applying a heating effect to the portion of the a-Si film corresponding to the gray tone region. The performance of the poly-Si TFT can be improved as well as the quality of the liquid crystal display device to which the poly-Si TFT is applied.
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다. As mentioned above, although the present invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and the scope of the following claims is not limited to the scope of the present invention. It can be easily understood by those skilled in the art that can be modified and modified.
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