KR100915236B1 - Mask and Crystallization method of silicon - Google Patents

Mask and Crystallization method of silicon

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Abstract

비정질 규소층을 증착하는 단계, 투과 영역과 차단 영역을 가지는 마스크를 통하여 레이저빔을 조사함으로써 비정질 규소층을 용융하는 단계, 용융된 규소층이 응고하면서 결정화하는 단계를 포함하고, 마스크의 차단 영역은 투과 영역을 향하여 돌출되어 있는 복수의 돌출부를 가지는 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법. Depositing an amorphous silicon layer, melting the amorphous silicon layer by irradiating a laser beam through a mask having a transmissive region and a blocking region, and crystallizing the molten silicon layer while solidifying, Wherein the mask has a plurality of protrusions protruding toward the transmissive region.

Description

마스크와 규소 결정화 방법{Mask and Crystallization method of silicon}Mask and Crystallization method of silicon < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 폴리 규소(poly silicon)을 형성하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming polysilicon.

일반적으로 규소는 결정상태에 따라 비정질 규소(amorphous silicon)와 결정질 규소(crystalline silicon)로 나눌 수 있다. 비정질 규소는 낮은 온도에서 증착하여 박막(thin film)을 형성하는 것이 가능하여, 주로 낮은 용융점을 가지는 유리를 기판으로 사용하는 액정 패널(liquid crystal panel)의 스위칭 소자에 많이 사용한다.In general, silicon can be divided into amorphous silicon and crystalline silicon depending on the crystal state. Amorphous silicon can be deposited at a low temperature to form a thin film, and is mainly used for a switching element of a liquid crystal panel using glass having a low melting point as a substrate.

그러나, 비정질 규소 박막은 낮은 전계 효과 이동도 등의 문제점으로 표시소자의 대면적화에 어려움이 있다. 그래서, 높은 전계 효과 이동도(30㎠/VS)와 고주파 동작특성 및 낮은 누설전류(leakage current)의 전기적 특성을 가진 다결정 규소(poly crystalline silicon)의 응용이 요구되고 있다.However, amorphous silicon thin films have difficulties in large-area display devices due to problems such as low field-effect mobility. Therefore, there is a demand for application of poly crystalline silicon having high field effect mobility (30 cm 2 / VS), high frequency operation characteristics, and low leakage current electrical characteristics.

특히, 다결정 규소 박막의 전기적 특성은 그레인(grain)의 크기에 큰 영향을 받는다. 즉, 그레인의 크기가 증가함에 따라 전계 효과 이동도도 따라 증가한다.In particular, the electrical characteristics of the polycrystalline silicon thin film are greatly influenced by the size of the grain. That is, as the grain size increases, the field effect mobility also increases.

따라서, 이러한 점을 고려하여 규소를 단결정화 하는 방법이 큰 이슈로 떠오르고 있으며, 최근 들어 에너지원을 레이저로 하여 규소 결정의 측면성장을 유도하여 거대한 단결정 규소를 제조하는 SLS(sequential lateral solidification)(연속적 측면 고상화)기술이 제안되었다.Therefore, a method of monocrystallization of silicon has emerged as a major issue in consideration of this point. In recent years, sequential lateral solidification (SLS), which produces a large monocrystalline silicon by inducing lateral growth of silicon crystal by using an energy source as a laser Lateral solidification) technology has been proposed.

이러한 SLS 기술은 규소 그레인이 액상 규소와 고상 규소의 경계면에서 그 경계면에 대하여 수직 방향으로 성장한다는 사실을 이용한 것으로, 레이저 에너지의 크기와 레이저빔(laser beam)의 조사범위의 이동을 적절하게 조절하여 규소 그레인을 소정의 길이만큼 측면성장 시킴으로서 비정질 규소 박막을 결정화시키는 것이다.This SLS technique utilizes the fact that the silicon grain grows in the direction perpendicular to the interface at the interface between the liquid silicon and the solid phase silicon, and appropriately adjusts the size of the laser energy and the shift of the irradiation range of the laser beam Crystallizing the amorphous silicon thin film by growing silicon grains by a predetermined length.

이러한 SLS기술을 실현하기 위한 SLS 장비는 레이저빔을 발생하는 레이저 발생장치와, 레이저 발생장치를 통해 방출된 레이저빔을 집속시키는 집속 렌즈와, 샘플에 레이저빔을 나누어 조사시키는 마스크와, 마스크의 상, 하부에 위치하여 마스크를 통과한 레이저빔을 일정한 비율로 축소하는 축소 렌즈로 구성된다.The SLS device for realizing such SLS technology includes a laser generating device for generating a laser beam, a focusing lens for focusing the laser beam emitted through the laser generating device, a mask for irradiating the sample with the laser beam separately, And a reduction lens which is located at a lower portion and reduces the laser beam passing through the mask at a constant ratio.

레이저빔 발생장치는 광원에서 가공되지 않은 레이저빔을 방출시키고, 어테뉴에이터를 통과시켜 레이저빔의 에너지 크기를 조절하고, 집속 렌즈를 통해 레이저빔을 조사하게 된다. 마스크에 대응되는 위치에는 비정질 규소 박막이 증착된 기판이 고정된 X-Y스테이지가 위치한다. 이때, 상기 샘플(비정질 규소가 증착된 기판)의 모든 영역을 결정화하기 위해서는 상기 X-Y스테이지를 미소하게 이동하여 줌으로써 결정영역을 확대해 나가는 방법을 사용한다.The laser beam generator emits an unprocessed laser beam from a light source, passes through an attenuator to adjust the energy level of the laser beam, and irradiates the laser beam through a focusing lens. At the position corresponding to the mask, an X-Y stage in which a substrate on which an amorphous silicon thin film is deposited is fixed. At this time, in order to crystallize all the regions of the sample (substrate on which amorphous silicon is deposited), a method of enlarging the crystal region by moving the X-Y stage minutely is used.

마스크는 레이저빔을 통과시키는 투과영역인 다수의 슬릿과, 레이저빔을 흡수하는 상기 슬릿사이의 영역인 차단영역으로 구분된다. 이러한 슬릿은 일반적으로 직사각형 패턴을 가진다.The mask is divided into a plurality of slits, which are transmission regions through which a laser beam is passed, and a blocking region, which is a region between the slits, which absorb the laser beam. These slits generally have a rectangular pattern.

이 경우 직사각형 패턴에는 무수히 많은 성장점이 존재한다. 따라서, 이웃하는 성장점들로부터 서로 경쟁하면서 그레인이 성장하기 때문에 그레인의 크기가 작다는 문제점이 있다. 또한, 무수히 많은 성장점들로부터 그레인이 성장하기 때문에 제어가 용이하지 않다. In this case, there are a myriad of growth points in the rectangular pattern. Therefore, there is a problem in that the grain size is small because the grains grow while competing with each other from neighboring growth points. In addition, control is not easy because grains grow from innumerable growth points.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그레인의 성장을 유도하여 그레인의 크기를 증가시키는 규소 결정화 방법을 제공하는 데 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a silicon crystallization method for inducing the growth of grains to increase the size of grains.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 규소 결정화 방법은, 비정질 규소층을 증착하는 단계, 투과 영역과 차단 영역을 가지는 마스크를 통하여 레이저빔을 조사함으로써 상기 비정질 규소층을 용융하는 단계, 상기 용융된 규소층이 응고하면서 결정화하는 단계를 포함하고, 상기 마스크의 차단 영역은 상기 투과 영역을 향하여 돌출되어 있는 복수의 돌출부를 가지는 마스크를 이용하는 것이 바람직하다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for crystallizing silicon, comprising: depositing an amorphous silicon layer; melting the amorphous silicon layer by irradiating a laser beam through a mask having a transmission region and a blocking region; And crystallizing the layer while solidifying the mask, wherein the blocking region of the mask is preferably a mask having a plurality of protrusions protruding toward the transmissive region.

또한, 상기 복수의 돌출부사이에는 동일한 오목 패턴이 주기적으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the same concave pattern is periodically formed between the plurality of projections.

또한, 상기 돌출부는 상기 마스크 패턴의 상측부와 하측부에 대칭적으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the projecting portion is formed symmetrically on the upper and lower portions of the mask pattern.

또한, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 삼각 형상인 것이 바람직하다. Further, it is preferable that the concave pattern between the projections is triangular.

또한, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 사각 형상인 것이 바람직하다. It is preferable that the concave pattern between the projections is a rectangular shape.

또한, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 반원 형상인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the concave pattern between the projections is semicircular.

또한, 상기 돌출부간의 간격은 0.3 내지 1㎛인 것이 바람직하다. The distance between the protrusions is preferably 0.3 to 1 占 퐉.

또한, 상기 돌출부간의 간격이 상기 마스크의 투과 영역간의 간격보다 작게 형성되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that an interval between the protruding portions is formed to be smaller than an interval between transmission regions of the mask.

또한, 상기 마스크의 어느 하나의 차단 영역에 형성된 상기 돌출부 사이의 오목 패턴과, 상기 마스크의 투과 영역의 단축 방향으로 위치하는 다른 하나의 차단 영역에 형성된 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 서로 돌출부간의 간격이 동일하게 형성되어 있는 것이 바람직하다. The concave pattern between the protrusions formed in one of the blocking areas of the mask and the concave pattern between the protrusions formed in the other blocking area located in the direction of the minor axis of the transmission area of the mask It is preferable that they are formed in the same manner.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 제1 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.  DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다결정 규소는 기판에 절연막인 버퍼층(buffer layer)을 형성하고, 버퍼층 상부에 비정질 규소를 증착한 후에 이를 이용하여 형성한다. 비정질 규소는 일반적으로 화학 기상 증착법(CVD)등을 사용하여 기판에 증착하게 된다. 이러한 비정질 규소에 레이저빔을 조사하여 다결정 규소로 만든다.The polycrystalline silicon is formed by forming a buffer layer, which is an insulating film, on the substrate, and depositing amorphous silicon on the buffer layer. The amorphous silicon is generally deposited on a substrate by chemical vapor deposition (CVD) or the like. The amorphous silicon is irradiated with a laser beam to form polycrystalline silicon.

도 1에는 결정화를 위한 마스크가 도시되어 있다. 이러한 마스크(50)에는 레이저빔이 통과하는 투과 영역인 마스크 패턴(51)이 하나 이상 형성되어 있다. 이러한 마스크 패턴(51)은 마스크의 차단 영역과 투과 영역의 경계면이 이루는 패턴을 말한다. A mask for crystallization is shown in Fig. At least one mask pattern 51, which is a transmissive region through which the laser beam passes, is formed in the mask 50. The mask pattern 51 refers to a pattern formed by the interface between the blocking region and the transmissive region of the mask.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 규소 결정화 방법은 레이저빔을 조사할 경우, 하나 이상의 마스크 패턴(51)에 형성되어 있는 돌출부(55)가 결정화 과정시 그레인의 크기가 증가되도록 한다. As shown in FIG. 1, in the method of crystallizing silicon according to the first embodiment of the present invention, when the laser beam is irradiated, the protrusions 55 formed on the at least one mask pattern 51 have a size .

이하에서 상세히 설명한다. This will be described in detail below.

마스크(50)는 직사각형 형태의 마스크 패턴(51)을 하나 이상 가진다. 마스크 패턴(51)의 상측부와 하측부에 대칭적으로 돌출부(551a, 551b, 552a, 552b)가 형성되어 있다. 이러한 돌출부(551a, 551b, 552a, 552b)는 동일한 패턴이 주기적으로 형성되어 있다. The mask 50 has at least one rectangular mask pattern 51. Projections 551a, 551b, 552a, and 552b are formed symmetrically on the upper side and the lower side of the mask pattern 51, respectively. These protrusions 551a, 551b, 552a, and 552b are formed in the same pattern periodically.

본 발명의 제1 실시예에서는 돌출부(55)사이에는 오목 패턴이 형성되어 있다. 이러한 오목 패턴은 삼각 형상으로 형성되어 있다. 돌출부간의 간격(d1)은 0.3 내지 1㎛인 것이 바람직하다. In the first embodiment of the present invention, a concave pattern is formed between the projecting portions 55. This concave pattern is formed in a triangular shape. The distance d1 between the protruding portions is preferably 0.3 to 1 占 퐉.

도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 마스크 패턴(51) 중에서 제1 마스크 패턴(511)에 형성된 제1 돌출부(551a, 551b)와, 마스크 패턴의 단축 방향, 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 Y방향으로 인접하여 위치하는 제2 마스크 패턴(512)에 형성된 제2 돌출부(552a, 552b)는 일직선상에 동일하게 위치하여 일치하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 돌출부(551a, 551b)와 제2 돌출부(552a, 552b)를 포함하는 삼각 형상의 세 꼭지점이 Y방향으로 서로 일직선상에 위치하고 있다. 이는 비정질 규소 전 면적에 균일하게 그레인이 형성되도록 하기 위함이다. 1, first protrusions 551a and 551b formed in a first mask pattern 511 among a plurality of mask patterns 51 and first protrusions 551a and 551b formed in a short axis direction of the mask pattern, It is preferable that the second projections 552a and 552b formed on the second mask pattern 512 located adjacent to each other in the Y direction are aligned and coincide in a straight line. That is, the three vertexes of the triangular shape including the first projections 551a and 551b and the second projections 552a and 552b are aligned with each other in the Y direction. This is to ensure uniform grain formation over the entire area of the amorphous silicon.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 규소 결정화 방법에 따른 규소 결정화 과정을 설명하면 다음과 같다. The silicon crystallization process according to the silicon crystallization method of the present invention configured as described above will now be described.

도 2a는 레이저빔을 돌출부(55)가 형성된 마스크 패턴(51)을 통해 조사하였을 경우, 비정질 규소가 다결정 규소로 결정화된 것을 마스크 패턴을 통해 도시한 도면이고, 도 2b는 결정화된 다결정 규소만을 도시한 도면이다.FIG. 2A is a diagram showing a mask pattern in which a laser beam is irradiated through a mask pattern 51 having protrusions 55 formed thereon and in which amorphous silicon is crystallized into polycrystalline silicon. FIG. 2B is a cross- Fig.

비정질 규소의 상부에 위치한 마스크(50)를 통해 레이저빔을 조사하면, 조사된 레이저빔은 마스크(50)에 형성된 마스크 패턴(51)에 의해 나누어져 부분적으로 비정질 규소를 녹여 액체 상태화 한다. 이와 같은 경우, 레이저 에너지의 세기의 정도는 비정질 규소가 완전히 녹을 정도의 고 에너지 영역대를 사용한다. When the laser beam is irradiated through the mask 50 located on the upper portion of the amorphous silicon, the irradiated laser beam is divided by the mask pattern 51 formed on the mask 50 to partially melt the amorphous silicon to make it into a liquid state. In such a case, the degree of intensity of the laser energy is set to a high energy region band where the amorphous silicon is completely melted.

이와 같은 경우 비정질 규소는 기판 상에 고체 상태의 씨드(seed), 즉, 성장점이 어떠한 것도 남아 있지 않은 상태가 된다. In this case, the amorphous silicon becomes a state in which no solid seed, that is, a growth point remains on the substrate.

도 2b에 도시된 바와 같이, 완전히 녹아서 액체 상태화 된 비정질 규소(1)은 레이저빔의 조사가 끝나면 비정질 규소 영역(1a)과 액체 상태화 된 규소 영역(1b)으로 나뉜다. 그리고, 비정질 규소 영역과 액체 상태화 된 규소 영역의 계면(56)에서 비정질 규소 영역의 계면부가 결정화 씨드(57)로 작용하여 규소 그레인(58)의 측면성장이 진행된다. 그레인(58)의 측면성장은 비정질 규소 영역(1a)과 액체 상태화 된 규소 영역(1b)의 계면(56)에 대해 수직으로 일어난다. As shown in FIG. 2B, the amorphous silicon 1 completely melted and made into a liquid state is divided into an amorphous silicon region 1a and a liquidified silicon region 1b when the irradiation of the laser beam is finished. At the interface 56 between the amorphous silicon region and the liquidized silicon region, the interface portion of the amorphous silicon region acts as the crystallization seed 57, and the side growth of the silicon grain 58 progresses. The lateral growth of the grain 58 occurs perpendicular to the interface 56 of the amorphous silicon region 1a and the liquidized silicon region 1b.

도 2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 마스크(50)에 형성된 돌출부의 상측부(55a)에 대응되는 규소의 상측 계면(56a)과 돌출부의 하측부(55b)에 대응되는 규소의 하측 계면(56b)에서 그레인(58)이 각각 측면 성장하게 되고, 측면 성장한 각각의 그레인(58)은 액체 상태화 된 규소 영역(1b)의 가로 중심선(1c)에서 충돌하여 성장을 멈추게 된다.2A and 2B, the upper interface 56a of the silicon corresponding to the upper portion 55a of the protrusion formed on the mask 50 and the lower interface 57b of the silicon corresponding to the lower portion 55b of the protrusion The grains 58 are laterally grown on the side surfaces 56a and 56b and the side grown grains 58 collide at the transverse center line 1c of the liquidized silicon region 1b to stop the growth.

상술하면, 마스크(50)의 삼각 형상의 돌출부의 경계면(55a, 55b)에 대응되는 규소(1)의 경계면(56a, 56b)을 따라 다수개의 성장점(57)이 형성된다. 이러한 성장점(57)으로부터 성장된 그레인(58)은 경쟁하며 성장하다가 규소(1) 상에 형성된 돌출부의 두 꼭지점의 성장점(57a, 57b)을 중심으로 그레인(58)이 성장된다. 따라서, 그레인 성장점(57)의 수는 줄어드나 하나의 그레인(58)마다 크게 성장한다. 상측 계면(56a) 및 하측 계면(56b)으로부터 성장된 그레인(58)은 액체 상태화 된 규소 영역(1b)의 가로 중심선(1c)에서 충돌하여 성장을 멈춘다. 따라서, 돌출부의 두 꼭지점의 성장점(57a, 57b)의 간격(d2)을 조절함으로써 그레인의 크기(d2)를 조절할 수도 있다. A plurality of growth points 57 are formed along the boundary surfaces 56a and 56b of the silicon 1 corresponding to the boundary surfaces 55a and 55b of the protruding portions of the triangular shape of the mask 50. [ The grain 58 grown from such a growth point 57 compete and grow while the grain 58 grows around the growth points 57a and 57b of the two vertexes of the protrusion formed on the silicon 1. Therefore, the number of grain growth points 57 decreases, but grows greatly for each grain 58. The grain 58 grown from the upper interface 56a and the lower interface 56b collides at the transverse center line 1c of the liquidized silicon region 1b and stops growing. Therefore, the size d2 of the grain can be adjusted by adjusting the distance d2 between the growth points 57a and 57b of the two vertexes of the protrusion.

본 발명의 제2 실시예에 따른 규소 결정화 방법이 도 3에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. A silicon crystallization method according to a second embodiment of the present invention is shown in Fig. Here, the same reference numerals as those shown in the drawings denote the same members having the same function.

도 3에 도시된 바와 같이, 마스크(50)에 형성된 마스크 패턴이 2개의 열로 형성되어 있다. 제1 열에 형성된 마스크 패턴을 위에서부터 차례대로 제1 열 제1 마스크 패턴(511a), 제1 열 제2 마스크 패턴(512a) 등이라 하고, 제2 열에 형성된 마스크 패턴을 위에서부터 차례대로 제2 열 제1 마스크 패턴(511b), 제2 열 제2 마스크 패턴(512b) 등이라 정의한다. As shown in Fig. 3, the mask pattern formed on the mask 50 is formed in two rows. The mask pattern formed in the first column is referred to as a first column first mask pattern 511a and the first column second mask pattern 512a in order from the top, A first mask pattern 511b, a second column second mask pattern 512b, and the like.

제1 열 제1 마스크 패턴(511a)과 제1 열 제2 마스크 패턴(512a)사이의 위치에 대응되는 제2 열에 제2 열 제1 마스크 패턴(511b)이 위치하고 있다. 즉, 제1 열 제1 마스크 패턴(511a), 제2 열 제1 마스크 패턴(511b), 제1 열 제2 마스크 패턴 (512a)등이 지그재그로 위에서부터 차례대로 형성되어 있다. 결정화 과정시 제1 열의 마스크 패턴들(511a, 512a)로 규소를 결정화한 후 마스크(50)를 이동하여 제2 열의 마스크 패턴들(511b, 512b)로 규소를 결정화한다. 이는 그레인의 성장이 균일하게 되도록 하기 위함이다. The second column first mask pattern 511b is located in the second column corresponding to the position between the first column first mask pattern 511a and the first column second mask pattern 512a. That is, the first column first mask pattern 511a, the second column first mask pattern 511b, the first column second mask pattern 512a, and the like are formed in a zigzag form in order from above. Silicon is crystallized with the mask patterns 511a and 512a in the first row in the crystallization process, and then the mask 50 is moved to crystallize silicon with the mask patterns 511b and 512b in the second row. This is to ensure uniform growth of the grain.

제1 열의 마스크 패턴들(511a, 512a)에 형성된 돌출부들(5511, 5521)은 서로 Y축 방향의 일직선을 따라 일치된다. 또한, 제2 열의 마스크 패턴들(511b, 512b)에 형성된 돌출부들(5512, 5522)도 서로 Y축 방향의 일직선을 따라 일치된다. The protrusions 5511 and 5521 formed in the mask patterns 511a and 512a in the first column are aligned along a straight line in the Y axis direction. Also, the protrusions 5512 and 5522 formed on the mask patterns 511b and 512b in the second row are aligned along a straight line in the Y-axis direction.

그리고, 제1 열 제1 마스크 패턴의 하측부에 형성된 돌출부(5511b)와 제2 열 제1 마스크 패턴의 상측부에 형성된 돌출부(5512a)는 마스크(50)를 일부 이동할 경우에 중첩될 수 있도록 마스크(50)에 형성되어 있다. 또한, 제1 열 제2 마스크 패턴의 상측부에 형성된 돌출부(5521a)와 제2 열 제1 마스크 패턴의 하측부에 형성된 돌출부(5512b)는 마스크를 일부 이동할 경우에 중첩될 수 있도록 마스크(50)에 형성되어 있다. 이는 결정화되지 않는 영역이 발생하지 않도록 하기 위함이다. The protrusion 5511b formed on the lower side of the first column first mask pattern and the protrusion 5512a formed on the upper side of the second column first mask pattern are formed on the upper surface of the mask 50, (Not shown). The protrusion 5521a formed on the upper side of the first column second mask pattern and the protrusion 5512b formed on the lower side of the second column first mask pattern are formed on the upper surface of the mask 50, As shown in Fig. This is to prevent the occurrence of non-crystallized regions.

그리고, 이 경우, 돌출부간의 간격(d1)은 마스크 패턴간의 간격(d3)보다 작은 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that the distance d1 between the protruding portions is smaller than the distance d3 between the mask patterns.

본 발명의 제3 실시예에 따른 규소 결정화 방법이 도 4에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. A silicon crystallization method according to a third embodiment of the present invention is shown in Fig. Here, the same reference numerals as those shown in the drawings denote the same members having the same function.

도 4에 도시된 바와 같이, 마스크(50)에 형성된 돌출부(55)사이의 오목 패턴은 사각 형상일 수 있다. 돌출부간의 간격(d1)은 0.3 내지 1㎛인 것이 바람직하다. As shown in Fig. 4, the concave pattern between the projections 55 formed in the mask 50 may be a rectangular shape. The distance d1 between the protruding portions is preferably 0.3 to 1 占 퐉.

본 발명의 제4 실시예에 따른 규소 결정화 방법이 도 5에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. 도 5에 도시된 바와 같이, 마스크(50)에 형성된 마스크 패턴(51)이 2개의 열로 형성되어 있다. 마스크 패턴(51)에 형성된 돌출부(55)사이의 오목 패턴이 사각 형상으로 되어있다. A silicon crystallization method according to a fourth embodiment of the present invention is shown in Fig. Here, the same reference numerals as those shown in the drawings denote the same members having the same function. As shown in Fig. 5, the mask pattern 51 formed on the mask 50 is formed in two rows. The concave pattern between the protrusions 55 formed in the mask pattern 51 has a rectangular shape.

본 발명의 제5 실시예에 따른 규소 결정화 방법이 도 6에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. A silicon crystallization method according to a fifth embodiment of the present invention is shown in Fig. Here, the same reference numerals as those shown in the drawings denote the same members having the same function.

도 6에 도시된 바와 같이, 마스크(50)에 형성된 돌출부(55)사이의 오목 패턴은 반원 형상일 수 있다. 돌출부간의 간격(d1)은 0.3 내지 1㎛인 것이 바람직하다. 6, the concave pattern between the projections 55 formed in the mask 50 may be semicircular. The distance d1 between the protruding portions is preferably 0.3 to 1 占 퐉.

발명의 제6 실시예에 따른 규소 결정화 방법이 도 7에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. 도 7에 도시된 바와 같이, 마스크(50)에 형성된 마스크 패턴(51)이 2개의 열로 형성되어 있다. 마스크 패턴(51)에 형성된 돌출부(55)사이의 오목 패턴이 반원 형상으로 되어있다.  A silicon crystallization method according to a sixth embodiment of the invention is shown in Fig. Here, the same reference numerals as those shown in the drawings denote the same members having the same function. As shown in Fig. 7, the mask pattern 51 formed on the mask 50 is formed in two rows. The concave pattern between the protrusions 55 formed in the mask pattern 51 has a semicircular shape.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

본 발명에 따른 규소 결정화 방법은 마스크 패턴에 돌출부를 형성함으로써 그레인의 크기를 증가시킬 수 있다는 장점이 있다. The silicon crystallization method according to the present invention is advantageous in that the size of the grain can be increased by forming protrusions in the mask pattern.

또한, 돌출부의 크기를 조절함으로써 그레인의 크기를 조절 가능하다는 장점이 있다. In addition, the size of the protrusion can be adjusted to adjust the size of the grain.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 규소 결정화 방법에 이용되는 마스크를 간략히 도시한 도면이고, 1 is a view schematically showing a mask used in the silicon crystallization method according to the first embodiment of the present invention,

도 2a는 레이저빔을 돌출부가 형성된 마스크의 투과 영역을 통해 조사하였을 경우, 비정질 규소가 다결정 규소로 결정화된 것을 마스크의 투과 영역을 통해 도시한 도면이고, FIG. 2A is a view showing that the amorphous silicon is crystallized into polycrystalline silicon through the transmissive region of the mask when the laser beam is irradiated through the transmissive region of the mask in which the protrusions are formed,

도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 규소 결정화 방법에 이용되는 마스크를 통해 결정화된 규소만을 나타낸 도면이고, FIG. 2B is a view showing only silicon crystallized through a mask used in the silicon crystallization method according to the first embodiment of the present invention, and FIG.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 규소 결정화 방법에 이용되는 마스크를 간략히 도시한 도면이고,3 is a view schematically showing a mask used in the silicon crystallization method according to the second embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 규소 결정화 방법에 이용되는 마스크를 간략히 도시한 도면이고,4 is a view schematically showing a mask used in the silicon crystallization method according to the third embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 규소 결정화 방법에 이용되는 마스크를 간략히 도시한 도면이고, 5 is a view schematically showing a mask used in the silicon crystallization method according to the fourth embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 규소 결정화 방법에 이용되는 마스크를 간략히 도시한 도면이고,6 is a view schematically showing a mask used in the silicon crystallization method according to the fifth embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 규소 결정화 방법에 이용되는 마스크를 간략히 도시한 도면이다.7 is a view schematically showing a mask used in the silicon crystallization method according to the sixth embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

50 ; 마스크 51 ; 마스크 패턴50; Mask 51; Mask pattern

55 ; 돌출부 58 ; 그레인 55; A protrusion 58; grain

Claims (16)

비정질 규소층을 증착하는 단계,Depositing an amorphous silicon layer, 행렬을 이루며 이웃하는 두 열에서 어긋나게 배치되어 있는 복수의 투과 영역과 차단 영역을 가지는 마스크를 통하여 레이저빔을 1차 조사하여 상기 비정질 규소층을 1차 용융하는 단계,A step of firstly melting the amorphous silicon layer by irradiating a laser beam through a mask having a plurality of transmissive regions and barrier regions which are arranged in a matrix and are shifted from each other in two neighboring rows, 상기 용융된 규소층이 응고하면서 1차 결정화하는 단계,A step of first crystallizing the molten silicon layer while solidifying, 상기 마스크를 이동한 후 레이저빔을 2차 조사하여 상기 비정질 규소층을 2차 용융하는 단계,A second step of secondary melting the amorphous silicon layer by irradiating a laser beam after moving the mask, 상기 용융된 규소층이 응고하면서 2차 결정화하는 단계,Crystallizing the molten silicon layer while solidifying, 한 열씩 이동하며 상기 2차 용융 및 2차 결정화하는 단계를 반복하는 단계And repeating the steps of performing secondary melting and secondary crystallization by moving one row at a time 를 포함하고, Lt; / RTI &gt; 상기 마스크의 차단 영역은 상기 투과 영역을 향하여 일정한 간격으로 돌출되어 있는 복수의 돌출부를 가지고,Wherein a masking region of the mask has a plurality of protrusions protruding at regular intervals toward the transmissive region, 상기 2차 용융하는 단계는 상기 투과 영역의 돌출부가 상기 1차 결정화된 영역의 가장자리와 중첩하도록 이동하는 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법.Wherein the second melting step uses a mask that moves so that the projected portion of the transmissive region overlaps the edge of the primary crystallized region. 제1항에서,The method of claim 1, 상기 복수의 돌출부사이에는 동일한 오목 패턴이 주기적으로 형성되어 있는 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법.Wherein a concave pattern is periodically formed between the plurality of projections. 제2항에서,3. The method of claim 2, 상기 돌출부는 상기 마스크 패턴의 상측부와 하측부에 대칭적으로 형성되어 있는 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법.Wherein the protrusions are symmetrically formed on the upper and lower portions of the mask pattern. 제3항에서,4. The method of claim 3, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 삼각 형상인 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법.Wherein the concave pattern between the projections is a triangular shape. 제3항에서,4. The method of claim 3, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 사각 형상인 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법.Wherein the concave pattern between the protrusions is a rectangular shape. 제3항에서,4. The method of claim 3, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 반원 형상인 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법.Wherein the concave pattern between the projections is a semi-circular mask. 제3항에서,4. The method of claim 3, 상기 돌출부간의 간격은 0.3 내지 1㎛인 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법.And a distance between the protrusions is 0.3 to 1 占 퐉. 제3항에서,4. The method of claim 3, 상기 돌출부간의 간격이 상기 마스크의 투과 영역간의 간격보다 작게 형성되어 있는 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법.Wherein a distance between the protrusions is smaller than an interval between the transmissive regions of the mask. 제3항에서,4. The method of claim 3, 상기 마스크의 어느 하나의 차단 영역에 형성된 상기 돌출부 사이의 오목 패턴과, 상기 마스크의 투과 영역의 단축 방향으로 위치하는 다른 하나의 차단 영역에 형성된 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 서로 돌출부간의 간격이 동일하게 형성되어 있는 마스크를 이용하는 규소 결정화 방법. The recessed pattern between the protruding portions formed in one of the blocking regions of the mask and the recessed patterns formed between the protruding portions formed in the other blocking region located in the minor axis direction of the transmissive region of the mask have the same spacing A method for crystallizing silicon using a mask formed thereon. 레이저빔을 이용한 규소 결정화 방법에 이용하는 마스크에서, In a mask used for a silicon crystallization method using a laser beam, 상기 마스크는 차단 영역과 행렬을 이루는 복수의 투과 영역을 포함하고,Wherein the mask comprises a plurality of transmissive regions in matrix with the blocking regions, 이웃하는 열의 투과 영역은 서로 어긋나게 배치되어 있으며 상기 차단 영역은 상기 투과 영역을 향하여 돌출되어 있으며 하나의 꼭지점에서 상기 차단 영역에 가까워질수록 폭이 증가하는 복수의 돌출부를 가지는 마스크.Wherein the transmissive regions of neighboring columns are arranged to be shifted from each other, and the blocking region protrudes toward the transmissive region and has a plurality of protrusions whose width increases as one vertex approaches the blocking region. 제10항에서,11. The method of claim 10, 상기 복수의 돌출부사이에는 동일한 오목 패턴이 주기적으로 형성되어 있는 마스크.And wherein the same concave pattern is periodically formed between the plurality of projections. 제11항에서,12. The method of claim 11, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 삼각 형상인 마스크.Wherein the concave pattern between the projections is a triangular shape. 제11항에서,12. The method of claim 11, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 사각 형상인 마스크.Wherein the concave pattern between the projections is a rectangular shape. 제11항에서,12. The method of claim 11, 상기 돌출부 사이의 오목 패턴은 반원 형상인 마스크.Wherein the concave pattern between the projections is semicircular. 제10항에서,11. The method of claim 10, 동일 열에 위치하는 상기 돌출부의 꼭지점은 일직선상에 위치하는 마스크.And the vertexes of the projections located in the same column are located on a straight line. 제10항에서,11. The method of claim 10, 상기 돌출부 간의 간격이 상기 마스크의 투과 영역간의 간격보다 작게 형성되어 있는 마스크.Wherein a distance between the protrusions is smaller than an interval between the transmissive regions of the mask.
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