KR101236514B1 - 반도체막 열처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 챔버와, 챔버에 공급된 반도체막이 증착된 기판을 고정하는 기판고정부와, 챔버에 공급된 반도체막이 증착된 기판을 예비가열(Preheating)하는 예비가열부와, 챔버에 공급된 반도체막이 증착된 기판에 유도자기장으로 유도가열하여 반도체막을 결정화하는 자기유도부를 포함하는 것을 제공한다.
반도체막 열처리 장치, 예비가열부, 자기유도부

Description

반도체막 열처리 장치{The apparatus for heating semiconductor layer}
도 1은 종래 하나의 일예인 반도체막 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 도 1에 도시한 반도체막 열처리 장치의 유도가열부를 확대하여 나타낸 확대도.
도 3은 본 발명에 따른 제 1 실시예로써, 반도체막 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 4는 도 3에 도시한 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 확대하여 박막결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도를 나타낸 확대도.
도 5는 도 3의 변형된 실시예로써, 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 확대하여 박막결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도를 나타낸 확대도.
도 6은 도 3의 또 다른 변형된 실시예로써, 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 확대하여 박막결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도를 나타낸 확대도.
도 7은 본 발명에 따른 제 2 실시예로써, 반도체막 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
*도면의 주요부분에 대한 설명*
300, 700 : 반도체막 열처리 장치 301a, 301b, 701 : 스테이지
302 : 열처리용 기판 공급부 303, 703 : 롤러
305, 405 : 반도체막 306, 506, 606 : 박막 결정부
307 : 유리기판 308 : 냉각부
309, 709 : 기판 고정부 311 : 도전판
313 : 반사막 314, 514, 614 : 유도코어
316, 516, 616 : 유도코일 A : 자속
B : 함몰부 318 : 냉각수
710 : 기판용 예비가열부 711 : 히터
본 발명은 반도체막 열처리 장치에 관한 것이다.
최근에 액정표시장치(Liquid crystal Device)나 유기 전계 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes)등의 평판 디스플레이분야가 급격히 발전하고 있는 가운데에, 이들에 대한 구동 소자의 제조 및 개선에 대한 필요성도 급격히 커지고 있다.
이러한, 전계 발광 소자 혹은 액정표시장치는 유리기판상에 반도체막을 이용한 TFT(Thin Film Transister)를 사용하고 있으며, 차후 플라스틱 기판상에도 이러한 반도체 TFT나 혹은 현재 개발중인 유기반도체TFT(Organic Thin Film Transister)가 사용될 것으로 예상된다.
예컨데, 유리기판상에 반도체막인 폴리실리콘을 형성하기 위해서는 수백도의 열처리가 필수적인데, 이때 열처리공정시에 유리기판이 변형되거나 손상을 받기 쉽다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 현재까지 개발되고 있는 방법은 저온으로 엑시머 레이저를 조사하여 아몰포스실리콘소자를 국부적으로 결정화하는 ELC(Excimer Laser Crystallization) 방법과, 아몰포스실리콘막에 Ni, Pd등과 같은 금속원소를 첨가하여 저온에서 결정화를 유도하는 MIC(Metal Induced Crystallization) 방법등이 있다.
여기서, ELC 방법은 엑시머 레이저에 의해서 조사되는 레이저 빔의 에너지에 따라 국부적 결정화를 기반으로 하기 때문에 대면적의 평판디스플레이용 유리기판 처리에는 시간과 비용 및 처리평탄성등의 측면에서 단점이 있고, MIC방법은 아몰포스실리콘막에 첨가된 금속입자로 인한 누설전류증가, 금속실리사이드형성, 결정성 부족등의 측면에서 단점이 있다.
최근에는, 전술한 ELC 방법과 MIC 방법의 문제점을 개선하기 위해서 유도코일에서 발생한 유도전류를 이용하여 유리기판상의 반도체막을 유도 가열하도록 하는 방법이 계속한 연구를 통해서 이루어지고 있다. 이러한, 종래 하나의 일예인 반 도체막 열처리 장치를 살펴보면 다음 도 1과 같다.
도 1은 종래 하나의 일예인 반도체막 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 하나의 일예인 반도체막 열처리 장치(100)는 열처리용 기판 공급부(102), 예열부(104), 유도가열부(106), 냉각부(108)등이 설치된다.
먼저, 열처리용 기판 공급부(102)는 하나의 스테이지(stage, 101a)에 소정의 이송수단인 롤러(103)가 설치되고, 롤러(103)상에는 반도체막(105)이 증착된 유리기판(107)을 고정하기 위한 기판 고정부(109)가 설치된다. 이러한, 열처리용 기판 공급부(102)는 기판 고정부(109)상에 위치한 반도체막(105)이 증착된 유리기판(107)을 저온으로 열처리시키기 위해서 이후에 진술할 예열부(104)로 공급시키는 역할을 하게 된다.
또한, 예열부(104)는 다른 하나의 스테이지(stage, 101b)에 소정의 예열수단인 히터(111)가 설치되고, 히터(111)상에 다음 공정을 수행하도록 소정의 이송수단인 롤러(103)가 설치된다. 여기서, 예열부(104)는 히터(111)상에 위치한 열처리용 기판 공급부(102)에서 공급받은 열안정성이 취약한 반도체막(105)이 증착된 유리기판(107)을 손상하지 않을 범위 정도로, 저온으로 예열처리 하는 역할을 하게 된다.
또한, 유도가열부(106)는 또 다른 하나의 스테이지(stage, 101c)에 소정의 유도가열수단인 유도코어(110)와 유도코일(112)이 반도체막(105)이 증착된 유리기판(107)을 고정하는 기판 고정부(109)의 사이를 서로 마주보도록 설치되고, 기판 고정부(109)의 하부에 다음 공정을 수행하도록 소정의 이송수단인 롤러(103)가 설치된다. 이러한, 유도가열부(106)는 유도코일(112)에서 발생한 유도전류가 전기적으로 연결된 유도코어(110)로 유도전류를 확산시켜, 유리기판(107)상에 형성된 반도체막(105)인 아몰포스실리콘막을 유도가열하여 결정화시키는 역할을 하게 된다.
또한, 냉각부(108)는 또 다른 하나의 스테이지(stage, 101d)에 소정의 냉각수단인 냉각수(113)가 설치되고, 냉각수(113)상에 다음 공정을 수행하도록 소정의 이송수단인 롤러(103)가 설치되며, 롤러(103)상에는 반도체막(105)이 증착된 유리기판(107)을 고정하는 기판 고정부(109)가 설치된다. 이러한, 냉각부(108)는 유도가열된 반도체막(105)이 증착된 유리기판(107)의 급격한 상승온도를 낮추기 위해서 유리기판(107)을 냉각처리하는 역할을 하게 된다.
이와같은 종래 하나의 일예인 반도체막 열처리 장치(100)는 유리기판(107)이 유도가열부(106)에 의해서 유도가열되기 전에, 예열부(104)를 통하여 손상되지 않는 범위내에서 일정온도 이상으로 예비가열(preheating) 처리가 이루어지고, 그 이후의 공정에는 예비가열처리가 이루어지지 않게 된다.
따라서, 예비가열처리 공정이 끝난 유리기판(107)에 반도체막(105)인 아몰포스실리콘막을 형성하여 결정화시키는 공정으로 진행시킬 때에, 유리기판(107)의 온도가 서서히 하강하게 되어 유리기판(107)의 예비가열을 더욱 높게 처리해줘야만 한다.
이에따라, 유리기판(107)에 예비가열을 미리 더욱 높게 처리할시에 유기기판(107)의 허용온도 한계범위를 넘게 된다면, 유리기판(107)의 손상을 가져올 수가 있게 되어 제조비용의 상승을 초래할 수가 있게 되고, 유리기판(107)을 예비가열하기 위한 별도의 예비가열챔버가 필요하므로 반도체막을 열처리하기 위한 제조비용의 상승을 불러오게 되어, 결국에는 장치의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 종래 하나의 일예인 반도체막 열처리 장치(도1의 100)에 구비된 유도가열부(106)는 유도코일(112)에서 발생한 유도전류가 전기적으로 연결된 유도코어(110)로 유도전류를 확산시켜, 생성된 유도자기장으로 유리기판(107)에 형성된 반도체막(105)인 아몰포스실리콘막을 유도가열하여 결정화시키는 데에는 전계 분포도의 자속(A)이 치밀하게 집중되지 않아 결정성을 높이는 데에는 한계가 따르게 된다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 유리기판상에 반도체막을 결정화시킬 때에, 하나의 챔버 내부에 예비가열부와 자기유도부를 설치함으로써, 별도의 예비가열챔버를 사용하지 않고 반도체막을 열처리시키므로 반도체막을 열처리하기 위한 제조비용의 상승을 억제시킬 수가 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 복사열을 높게 하는 예비가열부와 자기유도부의 구조를 개선하거나 기판용 예비가열부를 더 구비함으로써, 유리기판상에 증착된 반도체막에 전계 분포도의 자속을 더욱 치밀하게 집중시켜, 반도체막인 아몰포스실리콘막의 결정성을 더욱 높일 수가 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 챔버와, 챔버에 공급된 반도체막이 증착된 기판을 고정하는 기판고정부와, 챔버에 공급된 반도체막이 증착된 기판을 예비가열(Preheating)하는 예비가열부와, 챔버에 공급된 반도체막이 증착된 기판에 유도자기장으로 유도가열하여 반도체막을 결정화하는 자기유도부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 예비가열부는 기판고정부의 상하부 또는내부에 설치되고, 자기유도부는 유도코어와 유도코일이 구비되어, 예비가열부의 상하부에 위치하여 서로 대향되게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 자기유도부는 유도코어와 유도코일이 구비되고, 유도코어는 서로 분리되게 설치되며, 그 일측에 함몰부가 둘 이상은 형성되어 함몰부의 각각에 유도코일이 둘 이상으로 설치되며, 함몰부를 제외한 나머지 부분중 어느 하나의 부분은 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 어느 하나의 부분은 유도코어의 중심부분이고, 유도코어의 중심부분은 절곡 또는 굴곡지게 돌출되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유도코어는 한측이 오픈되도록 일체형으로 설치되고, 오픈되지 않는 어느 다른 한측을 감싸도록 유도코일이 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 유도코어의 오픈된 한측은 절곡 또는 굴곡지게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 예비가열부는 적외선 램프, 저항가열형 히터, 도전판중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 도전판은 기판을 마주보도록 서로 대향되게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 도전판의 외측에 반사막이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 도전판은 복사율이 큰 재료인 Cu, Al, Ag중 어느 하나 또는 어느 하나이상을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 반도체막이 증착된 기판을 예비가열하는 기판용 예비가열부가 반도체막을 결정화하기 위한 챔버로 공급하기 전에 별도의 챔버로 공급하여 예비가열하도록 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 반도체막이 증착되어 결정화된 기판을 별도의 챔버로 공급하여 냉각하도록 냉각부가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 반도체막은 아몰포스실리콘막인 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.
<제 1 실시예>
도 3은 본 발명에 따른 제 1 실시예로써, 반도체막 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 먼저, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치는 도 1에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치와 동일하게 설치된다. 다만, 본 발명에 따른 반 도체막 열처리 장치는 열처리용 기판 공급부에서 공급받은 유리기판을 하나의 공정챔버에서 예비가열하는 예비가열부와, 유리기판상에 형성된 반도체막인 아몰포스실리콘막을 유도자기장으로 유도가열하는 자기유도부가 포함되어 설치된다. 이러한, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치를 자세하게 살펴보면 다음 도 3과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하나의 일예인 반도체막 열처리 장치(300)는 열처리용 기판 공급부(302), 박막결정부(306), 냉각부(308)등이 설치된다.
먼저, 열처리용 기판 공급부(302)는 하나의 스테이지(stage, 301a)에 소정의 이송수단인 롤러(303)가 설치되고, 롤러(303)상에는 반도체막(305)이 증착된 유리기판(307)을 고정하기 위한 기판 고정부(309)가 설치된다. 이러한, 열처리용 기판 공급부(302)는 기판 고정부(309)상에 위치한 반도체막(305)이 증착된 유리기판(307)을 저온으로 열처리하고 이후에 진술할 유리기판(307)상에 형성되는 반도체막(305)을 유도자기장으로 결정화시키기 위해서 박막결정부(306)로 공급시키는 역할을 하게 된다.
또한, 박막결정부(306)는 다른 하나의 스테이지(stage, 301b)에 전술한 열처리용 기판 공급부(302)에 의해서 반도체막(305)이 증착된 유리기판(307)을 예비가열(Pre-heating)하는 예비가열부(311, 313)와, 유리기판(307)상에 형성된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막을 유도자기장으로 유도가열(Induced-heating)하여 결정화시키는 자기유도부(314, 316)인 유도코어(314)와 유도코일(316)이 구비되고, 기판 고정부(309)의 하부에 다음 공정을 수행하도록 소정의 이송수단인 롤러(303) 가 설치된다. 이러한, 유도코일(316)은 유도코일(316)에서 발생한 유도전류가 전기적으로 연결된 유도코어(314)로 유도전류를 확산시켜, 유리기판(307)상에 형성된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막을 유도가열하여 결정화시키는 역할을 하게 된다.
여기서, 예비가열부(311, 313)는 기판 고정부(309)의 상하부에 설치되고, 유도코어(314)와 유도코일(316)은 예비가열부(311, 313)의 상하부에 위치하여 서로 대향되게 설치된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 도시하지는 않았지만 하나의 예비가열부(311, 313)가 기판 고정부(309)의 내부에 설치되고, 유도코어(314)와 유도코일(316)은 예비가열부(311, 313)의 상하부에 위치하여 서로 대향되게 설치되는 것도 가능하다.
이때, 예비가열부(311, 313)는 예열가능한 수단들이면 모두 가능하나, 바람직하게는 적외선 램프, 저항가열형 히터, 도전판중 어느 하나가 이용되어 유리기판(307)의 허용온도 한계범위를 넘지 않을 정도로 유리기판(307)을 미리 예열하게 된다.
여기서, 설명의 편의상 유리기판(307)을 예열하는 예열가능한 수단들중에 전술한 도전판(311)을 도시하여 설명하면, 도전판(311)은 유리기판(307)을 마주보도록 서로 대향되게 설치된다. 이러한, 도전판(311)은 복사율이 큰 재료이면 모두 가능하나, 바람직하게는 도전판(311)에 Cu, Al, Ag중 어느 하나 또는 어느 하나이상의 물질이 포함되어 유리기판(307)을 직접 복사열로 예열하게 된다. 또한, 전술한 도전판(311)의 외측에 반사율이 좋은 반사막(313)이 더 설치되어 복사열의 효율성 을 높혀 유리기판(307)을 더욱 빨리 예열하는 것도 가능하다.
또한, 유도코어(314)와 유도코일(316)은 도전판(311)과 반사막(313)에 의해서 충분히 가열된 유리기판(307)에 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막을 형성시켜, 유도자기장을 이용하여 폴리실리콘막으로 결정화시키게 된다. 이때, 유도코어(314)는 서로 분리되게 설치되고, 그 일측에 함몰부(B)가 적어도 둘 이상은 형성되어 함몰부(B)의 각각에 유도코일(316)이 적어도 둘 이상으로 설치되며, 함몰부(B)를 제외한 나머지 부분중 적어도 어느 하나의 부분(C)은 돌출되게 설치된다.
또한, 냉각부(308)는 반도체막(305)이 증착되어 결정화된 유리기판(307)을 별도의 챔버로 공급하여 냉각하도록 또 다른 하나의 스테이지(stage, 301c)에 소정의 냉각수단인 냉각수(318)가 설치되고, 냉각수(318)상에 다음 공정을 수행하도록 소정의 이송수단인 롤러(303)가 설치되며, 롤러(303)상에는 반도체막(305)이 증착되어 결정화된 유리기판(307)을 고정하기 위한 기판 고정부(309)가 설치된다. 이러한, 냉각부(308)는 유도가열된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막이 증착된 유리기판(307)의 급격한 상승온도를 낮추기 위해서 유리기판(307)을 냉각처리하는 역할을 하게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치중 박막 결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도를 살펴보면 다음 도 4와 같다.
도 4는 도 3에 도시한 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 확대하여 박막결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도를 나타낸 확대도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정 부(306)는 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막이 증착된 유리기판(307)을 예비가열하는 도전판(311) 및 반사막(313)과, 유리기판(307)상에 증착된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막을 유도자기장으로 유도가열하는 자기유도부(314, 316)인 유도코어(314) 및 유도코일(316)이 구비된다.
이와같은 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치는 하나의 챔버 내부에 도전판(311) 및 반사막(313)과 유도코어(314) 및 유도코일(316)이 구비되어, 도전판(311) 및 반사막(313)이 먼저, 유리기판(307)을 손상하지 않은 범위내에서 일정한 온도 이상으로 예비가열 처리를 하게 되고, 그 이후에 유도코어(314) 및 유도코일(316)을 이용하여 유리기판(307)상에 증착된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막을 생성된 유도자기장으로 유도가열하여 결정화시키게 된다.
더욱 자세하게 말하면, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치는 복사율이 좋은 도전판(311)과 반사율이 좋은 반사막(313)인 예비가열부(311, 313)가 구비되어 유리기판(307)을 직접 복사열로 예열하거나 반사막(313)으로 반사시킴으로써 복사열의 효율성을 더욱 높힐 수가 있게 된다.
또한, 유도코어(314)의 함몰부(B)에 위치한 4개의 유도코일(316)에서 발생한 유도전류가 전기적으로 연결된 유도코어(314)로 유도전류를 확산시켜, 생성된 유도자기장이 절곡 또는 굴곡지게 돌출되어 설치된 유도코어(314)의 중심부분에 전계 분포도의 자속(A)을 더욱 치밀하게 집중시킴으로써, 유리기판(307)상에 증착된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막의 결정성을 더욱 높일 수가 있게 된다. 한편, 본 발명은 설명의 편의상 유도코어(314)의 함몰부(B)에 구비되는 유도코일(316)의 갯 수를 각각 하나씩 4개로 설치되는 것으로 도시하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 유도코어(314)의 함몰부(B)에 구비되는 유도코일(316)의 갯수를 각각 둘 이상씩 8개이상으로 설치하는 것도 가능하다.
이에따라, 하나의 챔버내부에서 유리기판(307)을 예비가열부(311, 313)로 예열하고 유리기판(307)상에 증착된 반도체막(405)인 아몰포스실리콘막을 유도코어(314)와 유도코일(316)로 유도가열하여 결정화시키기 때문에, 별도의 예비가열챔버가 필요없게 되므로, 반도체막을 열처리하기 위한 제조비용의 상승을 억제시킬 수가 있어, 결국에는 반도체막 열처리 장치의 신뢰성을 향상시킬 수가 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부에 구비된 유도코어와 유도코일의 구조를 개선하여 박막결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도의 자속을 더욱 치밀하게 집중시킬 수가 있는데, 이러한 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 살펴보면 다음 도 5와 같다.
도 5는 도 3의 변형된 실시예로써, 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 확대하여 박막결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도를 나타낸 확대도이다. 먼저, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부는 도 4에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치의 박막결정부와 동일하게 구비된다. 다만, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부에 구비된 유도코어 및 유도코일은 유도코어의 한측이 오픈되도록 일체형으로 설치되고, 오픈되지 않는 어느 다른 한측을 감싸도록 유도코일이 설치된다. 이러한, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 살펴보면 다음 도 5와 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부(506)는 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막이 증착된 유리기판(307)을 예비가열하는 예비가열부인 도전판(311) 및 반사막(313)과, 유리기판(307)상에 증착된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막을 유도자기장으로 유도가열하는 자기유도부(514, 516)인 유도코어(514) 및 유도코일(516)이 구비된다.
이때, 유도코어(514) 및 유도코일(516)은 유도코어(514)의 한측(D)이 오픈되도록 일체형으로 설치되고, 오픈되지 않는 어느 다른 한측(E)을 감싸도록 유도코일(516)이 적어도 둘 이상으로 설치된다.
이와같은 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부(506)는 유도코어(514)가 일체형으로 제작되므로, 도 4에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치의 박막결정부(도 4의 306)보다 유도코어(514)의 패턴면적이 더 넓어, 박막결정부(506)에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도의 자속(A)을 더욱 치밀하게 집중시키게 된다.
또한, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부에 구비된 유도코어의 구조를 개선하여 박막결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도의 자속을 더욱 치밀하게 집중시킬 수가 있는데, 이러한 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 살펴보면 다음 도 6과 같다.
도 6은 도 3의 또 다른 변형된 실시예로써, 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 확대하여 박막결정부에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도를 나타낸 확대도이다. 먼저, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부는 도 5에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치의 박막결정부와 동일하게 구비된다. 다만, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부는 유도코어의 오픈된 한측이 절곡 또는 굴곡진 형상으로 설치된다. 이러한, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부를 살펴보면 다음 도 6과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부(606)는 도 5에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치의 박막결정부(도5의 506)와 동일하게 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막이 증착된 유리기판(307)을 예비가열하는 예비가열부인 도전판(311) 및 반사막(313)과, 유리기판(307)상에 증착된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막을 유도자기장으로 유도가열하는 자기유도부(614, 616)인 유도코어(614) 및 유도코일(616)이 구비된다.
이때, 유도코어(614)는 유도코어(614)의 한측(D)이 오픈되어, 오픈된 한측(D)이 절곡 또는 굴곡진 형상을 갖으면서 일체형으로 제작되어 설치되고, 오픈되지 않는 어느 다른 한측(E)을 감싸도록 유도코일(616)이 적어도 둘 이상으로 설치된다.
이와같은 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치의 박막결정부(606)는 유도코어(614)가 일체형으로 제작되므로, 도 4에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치의 박막결정부(도4의 306)보다 유도코어(614)의 패턴면적이 더 넓고, 도 5에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치의 박막결정부(도5의 506)보다 오픈된 한측(D)이 절곡 또는 굴곡진 형상을 갖으므로, 박막결정부(606)에서 발생하는 생성된 유도자기장의 전계 분포도의 자속(A)을 더욱 치밀하게 집중시키게 된다.
한편, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치를 개선하여 유리기판을 박막결정부의 공정상에서 가열하기 전에 별도의 챔버를 두어 유리기판을 미리 더 빠르게 가열할 수가 있는데, 이러한 본 발명에 따른 다른 일예인 반도체막 열처리 장치를 살펴보면 다음 도 7과 같다.
<제 2 실시예>
도 7은 본 발명에 따른 제 2 실시예로써, 반도체막 열처리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 먼저, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치는 도 3에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치와 동일하게 구비된다. 다만, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치는 반도체막이 증착된 기판을 반도체막을 결정화하기 위한 챔버로 공급하기 전에 별도의 챔버로 공급하여 예비가열하도록 기판용 예비가열부가 더 설치된다. 이러한, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치를 살펴보면 다음 도 7과 같다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치(700)는 도 3에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치(도3의 300)와 동일하게 열처리용 기판 공급부(302), 박막결정부(306), 냉각부(308)등이 설치된다.
이러한, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치(700)의 각각의 구성요소들과 이들간의 유기적인 관계 및 각각의 기능들은 도 3에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치(300)의 각각의 구성요소들과 이들간의 유기적인 관계 및 각각의 기능들과 동일하므로, 이들에 대한 각각의 부연설명들은 이하 생략하기로 한다.
다만, 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치(700)는 열처리용 기판 공급 부(302)와 박막결정부(306)의 사이에 유리기판(307)을 미리 예열하는 기판용 예비가열부(710)가 더 설치된다.
여기서, 기판용 예비가열부(710)는 별도의 챔버에 설치되어, 다른 하나의 스테이지(stage, 701)에 소정의 예열수단인 히터(711)가 설치되고, 히터(711)상에 다음 공정을 수행하도록 소정의 이송수단인 롤러(703)가 설치되며, 롤러(703) 상부에는 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막이 증착된 유리기판(307)을 고정하기 위한 기판 고정부(709)가 설치된다. 이러한, 기판용 예비가열부(710)는 열처리용 기판 공급부(302)에서 공급받은 열안정성이 취약한 반도체막(305)이 증착된 유리기판(307)을 손상하지 않을 범위 정도로, 저온으로 미리 예열처리하는 역할을 하게 된다.
이와같은 본 발명에 따른 반도체막 열처리 장치는 별도의 챔버에 기판용 예비가열부(710)가 구비되어 유리기판(307)을 충분히 미리 가열하게 되고, 도 3에 도시하여 전술한 반도체막 열처리 장치(도3의 300)와 마찬가지로 하나의 챔버 내부에 예비가열부인 도전판(311) 및 반사막(313)과 유도코어(314) 및 유도코일(316)이 구비되어, 유리기판(307)을 예열하면서 유리기판(307)상에 형성된 반도체막(305)인 아몰포스실리콘막을 생성되는 유도자기장으로 유도가열하여 아폴포스실리콘막의 결정성을 더욱 높일 수가 있게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설 명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 반도체막 열처리 장치에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 유리기판상에 반도체막을 결정화할때에, 하나의 챔버 내부에 예비가열부와 자기유도부인 유도코어 및 유도코일을 설치함으로써, 별도의 예비가열챔버가 필요없게 되므로 반도체막을 열처리하기 위한 제조비용의 상승을 억제시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 복사열을 높게 하는 예비가열부와, 유도코어 및 유도코일의 구조를 개선하거나 기판용 예비가열부를 더 구비함으로써, 유리기판상에 증착된 반도체막에 전계 분포도의 자속을 더욱 치밀하게 집중시킬 수가 있으므로, 아몰포스실리콘막의 결정성을 더욱 높일 수가 있는 다른 효과가 있다.
셋째, 이러한 반도체막 열처리 장치를 이용하여 전계 발광 소자를 제작할 시에 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 또 다른 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 챔버와;
    상기 챔버에 공급된 반도체막이 증착된 기판을 고정하는 기판고정부와;
    상기 챔버에 공급된 반도체막이 증착된 기판을 예비가열(Preheating)하는 예비가열부와;
    상기 챔버에 공급된 상기 반도체막이 증착된 기판에 유도자기장으로 유도가열하여 반도체막을 결정화하는 자기유도부를 포함하고, 상기 예비가열부는 상기 예비가열부에서 방출되는 복사열을 상기 반도체막이 증착된 기판 쪽으로 반사시키는 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 예비가열부는 상기 기판고정부의 상하부 또는 내부에 설치되고, 상기 자기유도부는 상기 예비가열부의 상하부에 위치하여 서로 대향되게 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 자기유도부는 유도코어와 유도코일이 구비되고, 상기 유도코어는 서로 분리되게 설치되며, 그 일측에 함몰부가 둘 이상은 형성되어 상기 함몰부의 각각에 상기 유도코일이 둘 이상으로 설치되며, 상기 함몰부를 제외한 나머지 부분중 어느 하나의 부분은 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 어느 하나의 부분은 상기 유도코어의 중심부분이고, 상기 유도코어의 중심부분은 절곡 또는 굴곡지게 돌출되어 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 자기유도부의 유도코어는 한측이 오픈되도록 일체형으로 설치되고, 오픈되지 않는 어느 다른 한측을 감싸도록 유도코일이 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유도코어의 오픈된 한측은 절곡 또는 굴곡지게 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 예비가열부는 적외선 램프, 저항가열형 히터, 도전판중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 도전판은 상기 기판을 마주보도록 서로 대향되게 설치되는 것을 특징으 로 하는 반도체막 열처리 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 도전판의 외측에 반사막이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 도전판은 복사율이 큰 재료인 Cu, Al, Ag중 어느 하나 또는 어느 하나이상을 포함하는 반도체막 열처리 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체막이 증착된 기판을 예비가열하는 기판용 예비가열부가 상기 반도체막을 결정화하기 위한 챔버로 공급하기 전에 별도의 챔버로 공급하여 예비가열하도록 더 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체막이 증착되어 결정화된 기판을 별도의 챔버로 공급하여 냉각하도록 냉각부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체막은 아몰포스실리콘막인 것을 특징으로 하는 반도체막 열처리 장치.
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