KR20000028860A - 다결정실리콘의 제조방법 - Google Patents

다결정실리콘의 제조방법 Download PDF

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Abstract

액정표시장치의 화소스위치에 적용되는 박막트랜지스터는, 유리기판 상에 퇴적된 비정질실리콘을 레이저 어닐에 의해 결정화 한 다결정실리콘층을 갖춘다. 이 레이저 어닐에 있어서의 레이저빔의 강도분포를 나타내는 특성선은, 유리기판의 이동방향 상류측으로 시프트한 정점을 갖추고 있다. 비정질실리콘의 레이저 어닐에 있어서, 레이저빔은 그 강도가 높은 부분부터 먼저 비정질실리콘에 조사된다.
이에 의해, 레이저 어닐에 있어서의 레이저빔의 플루엔스 마진을 충분히 크게 할 수 있어, 높은 전계이동도를 달성할 수 있슴과 더불어 수율을 높일 수 있다.

Description

다결정실리콘의 제조방법{A METHOD FOR MANUFACTURING POLYCRYSTALLINE SILICON}
본 발명은, 액정표시장치의 화소스위치나 구동회로에 이용되는 박막트랜지스터의 제조방법에 관한 것으로, 특히 박막트랜지스터를 구성하는 다결정실리콘의 제조방법에 관한 것이다.
현재, 비정질실리콘을 이용한 절연게이트형 박막트랜지스터를 화소스위치로 적용한 액정표시장치가 양산되고 있다. 그러나, 이러한 종류의 액정표시장치에서는 비정질실리콘의 전계효과 이동도가 1cm2/Vs 이하이기 때문에, 고정채(高精彩)화상을 고속출력하는 것이 어려웠다.
이 때문에, 비교적 전계효과 이동도가 높은 다결정실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 화소스위치로 적용한 액정표시장치가 실용화 되고 있다. 이 다결정실리콘은, 비정질실리콘에 엑시머 레이저(Excimer Laser)를 조사하여 결정화 시키는 레이저 어닐(Laser anneal)에 의해 제조되고, 그 전계효과 이동도는 실험단계에서 100cm2/Vs~200cm2/Vs정도를 나타내는 것이 알려져 있다. 이와 같이, 전계효과 이동도가 높은 다결정실리콘을 박막트랜지스터로 이용한 액정표시장치에서는 고정채화상을 고속출력 할 수 있다.
그런데, 다결정실리콘의 전계효과 이동도는 다결정실리콘의 입자지름이 커짐에 따라 높아지는 것이 알려져 있다. 또한, 이 다결정실리콘의 입자지름은 레이저 어닐에 의해 비정질실리콘에 조사되는 레이저빔의 에너지밀도(플루엔스(fluence))에 의존하는 것이 알려져 있다. 결국, 레이저빔의 플루엔스를 높임으로써 다결정실리콘의 입자지름을 크게할 수 있어 전계효과 이동도를 높일 수 있다.
그러나, 레이저빔의 플루엔스가 소정 값을 초과하면, 다결정실리콘의 입자지름이 미세한 결정입자로 되어 원하는 전계효과 이동도를 얻을 수 없게 되버린다. 이 때문에, 레이저빔의 플루엔스는 원하는 전계효과 이동도를 달성할 수 있는 범위로 조정할 필요가 있다. 결국, 레이저빔의 플루엔스는 고정채화상을 고속출력하는데 필요로 되는 최소한의 전계효과 이동도를 얻을 수 있는 플루엔스(F1)로부터, 다결정실리콘의 입자지름이 미세한 결정입자로 되기 직전의 플루엔스(F2)까지의 범위로 조정된다.
그러나, 현실에서는 상기 F1으로부터 F2까지 사이의 플루엔스 마진(fluence margin)은 상당히 좁고, 레이저의 발진강도가 약간 변동한 것 만으로 플루엔스 마진을 벗어나 버려 원하는 입자지름, 즉 원하는 전계효과 이동도를 얻는 것이 어려웠다. 이 때문에, 상술한 바와 같은 고성능 다결정실리콘을 제조함에 있어 제품의 수율이 나쁘고, 제조비용이 증대하는 문제로 되었다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 비정질실리콘을 결정화 하기 위한 레이저 어닐에 있어서의 레이저빔의 플루엔스 마진을 충분히 넓게 할 수 있어, 높은 전계효과 이동도를 달성할 수 있슴과 더불어 수율을 높일 수 있는 다결정실리콘의 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
도 1은 유리기판 상에 퇴적된 비정질실리콘에 조사하는 레이저빔의 스캔방향에 따른 빔 프로파일을 모식적으로 나타낸 도면,
도 2의 (a), (b) 및 (c)는 레이저빔의 빔 프로파일을 정량화 하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 정량화 한 빔 프로파일을 3차원적으로 나타낸 도면,
도 4는 도 1에 나타낸 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 이용한 레이저 어닐에 의해 제조되는 다결정실리콘층을 갖춘 박막트랜지스터를 탑재한 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 --- 유리기판, 2 --- 언더코트층,
3′--- 비정질실리콘층, 3 --- 다결정실리콘층,
4 --- 게이트산화막, 5 --- 게이트전극,
6 --- 층간절연막, 7 --- 소스/드레이전극,
8 --- 화소전극, 9 --- 보호막,
11 --- 액정, 12 --- 대향전극,
13 --- 대향기판, 31 --- 황색영역,
32 --- 적색영역, 33 --- 녹색영역,
34 --- 플라토영역, 35 --- 에너지밀도가 높은 영역,
36 --- 에너지밀도가 중간인 영역, 37 --- 에너지밀도가 낮은 영역,
38 --- 스티프니스 영역.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해, 비정질실리콘에 조사하는 레이저빔의 스캔방향에 따른 빔 프로파일(profile)과 상기 플루엔스 마진과의 상관관계를 조사한 바, 이하와 같은 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 이용한 경우에 플루엔스 마진을 충분히 넓게 할 수 있는 것을 알 수 있었다.
즉, 본 발명의 다결정실리콘의 제조방법에 의하면, 기판 상에 비단결정실리콘을 퇴적하는 퇴적공정과, 제1방향에 따른 폭, 및 이 제1방향과 직교하는 제2방향에 따른 길이를 갖는 빔 스폿(beam spot)을 상기 비단결정실리콘의 표면에 형성하는 레이저빔을, 상기 비단결정실리콘에 대해 상기 제1방향에 따라 상대적으로 주사하여 상기 비단결정실리콘의 표면에 조사하여, 상기 비단결정실리콘을 결정화 시키는 결정화공정을 갖추고, 상기 레이저빔은 상기 제1방향에 따른 상기 레이저빔의 강도분포를 나타낸 특성선이, 최고의 강도를 나타내는 1개의 정점을 포함하는 凸형상의 곡선을 형성하고, 상기 정점의 레이저 강도를 1m로 규격화 한 경우에 상기 곡선의 곡률반경이 0.2㎛ 이상, 4㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다결정실리콘의 제조방법에 의하면, 상기 레이저빔의 폭방향의 강도분포를 나타내는 특성선 상의 정점의 위치는, 상기 폭방향에 따른 중앙에서 일단측(一端側)으로 벗어나 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다결정실리콘의 제조방법에 의하면, 상기 레이저빔의 폭방향의 강도분포를 나타내는 특성선 상의 정점의 위치는, 상기 폭방향에 따른 중앙에서 상기 제1방향에 따라 상류측으로 벗어나 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다결정실리콘의 제조방법에 의하면, 상기 비단결정실리콘의 표면상의 상기 레이저빔이 조사된 영역에 대해, 상기 제2방향에 따라 인접한 다른 영역에 상기 레이저빔을 조사하는 공정을 더 갖추고, 이 공정에 있어서도 상기 제1방향에 따라 상기 레이저빔을 주사하는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명의 다결정실리콘의 제조방법에 의하면, 상기 레이저빔의 폭방향의 강도분포를 나타내는 특성선의 형상은, 상기 결정화공정에 있어서 상기 비단결정실리콘의 표면에 조사하는 레이저빔의 에너지밀도의 전후에서 서서히 변화시킨 에너지밀도를 각각 갖는 레이저빔을 피조사물의 다른 영역에 각각 소정 펄스로 조사하고, 각 레이저빔의 조사영역의 상태로부터 각각 대응하는 레이저빔의 에너지밀도의 분포를 산출하여, 산출된 각 조사영역의 에너지밀도의 분포를 합성하여 정량화 하는 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명의 다결정실리콘의 제조방법에 대해, 레이저 어닐공정에서 비정질실리콘층(3′)에 조사하는 레이저빔의 스캔방향(도면중 화살표 a방향)에 따른 빔 프로파일(강도분포)을 모식적으로 나타내고 있다. 이 빔 프로파일을 나타내는 특성선은, 거의 장방형에 가까운 대형상(臺形狀)으로 형성되고, 여기에서는 대형상의 상저(上底)에 해당하는 부분을 플라토(plateau)영역이라 칭하고, 대형상의 빗변에 해당하는 부분을 스티프니스(steepness) 영역이라 칭한다. 이 빔 프로파일에 대해서는, 후에 상세히 설명한다.
다결정실리콘을 제조할 경우, 우선 도시하지 않은 XY스테이지(stage) 상에 유리(glass)기판을 세트하고, 이 유리기판(1)의 표면 상에 SiNx(Silicon Nitride)와 SiOx(Silicon Oxide)로 이루어진 언더코트(under coat)층(2)을 플라즈마 CVD(Plasma Chemical Vapor Deposition)법에 의해 형성한다. 더욱이, 언더코트층(2) 상에 막두께 50nm의 비정질실리콘층(3′)을 플라즈마 CVD법에 의해 형성하고, 유리기판(1)을 도면중 화살표 a방향으로 일정속도로 이동한다. 그리고, 도 1에 나타낸 바와 같은 빔 프로파일을 갖는 XeCl(Xenon Chloride) 엑시머 레이저를 비정질실리콘층(3′) 상에 300Hz의 펄스폭으로 조사한다. 이와 같은 레이저 어닐에 의해 비정질실리콘층(3′)을 결정화 하고, 다결정실리콘층(3)을 형성한다.
이 때, 레이저빔은 그 스캔방향과 직교하는 방향(지면방향(紙面方向))으로 연장한 가늘고 긴 선형상의 빔 스폿을 비정질실리콘층(3′) 상에 형성한다. 이 스폿의 형상은, 예컨대 지면방향에 따른 길이가 200mm, 스캔방향(a)에 따른 폭이 400㎛의 거의 장방형으로 되어 있다. 그리고, 선형상의 스폿이 스캔방향, 즉 스폿의 폭방향으로 95% 오버랩(over lap) 하도록 유리기판(1)의 이동속도가 6mm/sec로 설정되어 있다.
이상과 같은 레어저 어닐 조건으로 다결정실리콘층(3)을 제조한 바, 레이저빔의 에너지밀도에 관한 플루엔스를 320mJ/cm2에서 380mJ/cm2사이로 설정한 경우에, 전계효과 이동도를 높일 수 있는 원하는 결정입자지름을 얻을 수 있었다. 즉, 종래기술과 비교하여, 레이저빔의 플루엔스 마진을 현격하게 넓게 취할 수 있었다.
이하, 상술한 레이저빔의 빔 프로파일에 대해 상세히 설명한다. 도 1과 같은 빔 프로파일의 특성선의 형상은, 비정질실리콘층(3′)의 각각 다른 영역에 레이저빔을 1펄스씩 조사하고, 각각의 빔 스폿의 상태를 현미경으로 관찰함으로써 정량화 할 수 있고, 레이저빔을 전달하는 광학계를 구성하는 광학부재를 조정함으로써 특성선의 형상, 즉 빔 프로파일을 조정할 수 있다.
특성선의 형상을 정량화 하는 다른 방법으로서, CCD 빔 프로파일러(Charge Coupled Device beam profiler)를 사용하는 방법이 알려져 있다. 그러나, CCD 빔 프로파일러에서는 강도의 분해능력이 5%정도 밖에 없고, 5% 미만의 강도분포의 강약을 검출할 수 없어 레이저빔의 빔 프로파일을 고정밀도로 정량화 하는 것은 가능하지 않다.
이 때문에, 본 실시예에서는 도 1과 같은 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 생성하기 위해, 이하에 설명하는 바와 같이 빔 프로파일을 나타내는 특성선의 형상을 정량화 하여, 빔 프로파일을 조정하도록 했다.
특성선의 형상을 정량화 할 경우, 우선 시험용의 유리기판 상에 언더코트층을 형성하고, 그 위에 비정질실리콘층을 형성한다. 그리고, 에너지 미터(meter)나 파워 미터에 의해 레이저빔의 플루엔스를 감시하면서, 실제의 레이저 어닐시의 설정치의 전후에 레이저빔의 플루엔스를 서서히 변화시키고, 비정질실리콘 상의 다른 영역에 플루엔스가 다른 레이저빔을 1펄스씩 조사한다.
도 2의 (a)~(c)에는, 예컨대 플루엔스를 다르게 한 3개의 레이저빔의 비정질실리콘 상에서의 빔 스폿을 현미경으로 관찰한 결과를 각각 나타내고 있다. 도 2의 (a)에는 조사 에너지밀도에 관한 플루엔스를 300mJ/cm2으로 설정한 레이저빔의 스폿의 상태를 나타내고, 도 2의 (b)에는 플루엔스를 320mJ/cm2으로 설정한 레이저빔의 스폿의 상태를 나타내며, 도 2의 (c)는 플루엔스를 340mJ/cm2으로 설정한 레이저빔의 스폿의 상태를 나타내고 있다. 도 2 (a)의 빔 스폿은 전체적으로 황색영역(31)을 갖추고, 그 안에 적색영역(32)을 갖춘다. 도 2 (b)의 빔 스폿은 전체적으로 황색영역(31)을 갖추고, 그 안에 적색영역(32)을 갖추며, 더욱이 그 안에 녹색영역(33)을 갖춘다. 도 2 (c)의 빔 스폿은 전체적으로 녹색영역(33)을 갖춘다.
결국, 황색이 우세한 영역에는 에너지밀도가 낮은 레이저빔이 조사되고 있는 것을 알 수 있고, 조사하는 레이저빔의 에너지밀도가 높아짐에 따라, 적색이 우세한 영역, 녹색이 우세한 황색 또는 황색이 우세한 녹색영역으로 되는 것을 알 수 있다. 더욱이, 에너지밀도를 높이면, 레이저빔의 조사영역 전체가 녹색이 우세한 황색으로 되는 것을 알 수 있다.
그리고, 이들의 색이 다른 각 영역의 경계선을 소위 등고선으로 하여, 각 빔 스폿의 데이터를 합성함으로써, 빔 프로파일의 특성선을 정량화 할 수 있다. 이 경우, 각 등고선의 높이는 에너지 미터로 감시한 레이저 빔의 플루엔스에 기초하여 규정할 수 있다. 도 3에는 상술한 방법에 의해 정량화 한 빔 프로파일의 특성선을 3차원적으로 나타내고 있다.
이것에 의하면, 거의 평탄한 플라토영역(34) 중 편측으로 편심한 중심부에는 가장 에너지밀도가 높은 영역(35)이 형성되고, 이 영역(35)의 주위에는 에너지밀도가 중간인 영역(36), 에너지밀도가 낮은 영역(37)이 차례로 형성되며, 영역(37)의 주위에는 에너지밀도가 더 급격하게 떨어지는 스티프니스 영역(38)이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이 정량화 한 빔 프로파일에 기초하여, 레이저빔을 전달하는 광학계를 구성하는 광학부재를 조정하여, 도 1에 나타낸 바와 같은 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 생성한다.
이렇게 하여 조정한 빔 프로파일을 갖는 본 실시예의 레이저빔에 있어서, 그 플라토영역은 최고의 강도를 나타내는 1개의 정점 t(도 1 참조)를 갖는 凸형상으로 약간 만곡되어 있다. 플라토영역의 곡률은, 정점(t)의 에너지밀도를 1m로 규격화 한 경우에 0.2~4㎛의 곡률반경에 근사되는 정도의 값으로 설정되어 있다. 본 실시예에서는 정점(t)의 에너지밀도를 1m로 규격화 한 경우의 곡률반경이 0.7㎛로 되는 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 이용하여, 비정질실리콘을 레이저 어닐처리를 하도록 했다.
이와 같이, 플라토영역의 특성선을 凸형상으로 형성함으로써, 비정질실리콘층(3′)에 조사하는 레이저빔의 스폿 폭방향에 따른 에너지밀도에 분포를 갖게할 수 있다. 이에 의해, 화살표 a방향으로 이동되는 유리기판(1) 상의 비정질실리콘층(3′)의 액화과정(液化過程)에서 결정핵을 온존(溫存)할 수 있고, 그후의 고화과정(固化過程)에서 폭방향에 따른 고화속도에 시간차를 갖게할 수 있어, 폭방향에 따른 결정의 성장을 촉진할 수 있다.
이에 대해, 플라토영역의 곡률반경을 4㎛ 이상, 즉 대체로 직선형상으로 설정하면 폭방향에 따른 에너지밀도가 거의 동일하게 되고, 비정질실리콘층(3′)의 용융화과정(溶融化過程)에서 결정핵의 삭감의 확립이 높아지며, 그후의 고화과정에서 동시 고화가 촉진되어 버린다.
또한, 플라토영역의 곡률반경을 0.2㎛ 이하로 설정하면, 비정질실리콘층(3′)의 고화과정에서 인접한 영역의 고화시각이 겹쳐지지 않게 되어, 인접한 영역간에서의 영향을 받지않고 고화되기 때문에, 플루엔스 마진이 좁아져 버린다.
이 때문에, 본 실시예에 있어서는, 상술한 플라토영역에 0.2~4㎛의 곡률을 갖게한 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 이용함으로써, 실리콘의 결정입자지름을 가능한한 크게하면서, 플루엔스 마진을 가능한한 넓게 취하는 것에 성공했다. 특히, 본 실시예와 같이 곡률반경을 0.7㎛로 설정함으로써, 플루엔스 마진을 320mJ/cm2~380mJ/cm2으로 넓게 취할 수 있었다.
또한, 본 발명의 보다 바람직한 실시예에 의하면, 상술한 플라토영역에 있어서의 정점(t)의 위치를 플라토영역의 중앙에서 유리기판(1)의 이동방향 상류측으로 시프트 시킨다. 결국, 레이저빔을 스캔하는 경우에, 에너지밀도가 가장 높은 정점(t)에서의 레이저빔의 부위가 초기에 비정질실리콘층(3′)에 조사되고, 이 정점(t)의 부위를 거친 에너지밀도가 낮은 부위가 그후에 조사되는 것으로 된다.
보다 상세하게는, 비정질실리콘층(3′)에 조사하는 레이저빔은 300Hz의 펄스폭으로 95% 오버랩 하여 스캔되기 때문에, 비정질실리콘층(3′) 상의 어떤 임의의 부분에는 레이저빔이 20회 조사된다. 따라서, 본 실시예와 같이 에너지밀도가 가장 높은 정점(t)을 스캔방향 상류측으로 시프트 시키면, 20회째의 조사가 이루어지는 영역이 우선적으로 고화되는 것으로 된다.
이에 의해, 플루엔스 마진을 초과하는 원하지 않는 높은 에너지밀도를 갖는 레이저발진이 생긴 경우에 있어서도, 정점(t)을 거친후의 비교적 에너지밀도가 낮은 레이저빔의 조사에 의해 실리콘의 미세한 입자지름화를 방지할 수 있어 플루엔스 마진을 넓게 할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 빔 프로파일을 갖는 본 발명의 레이저빔과 비교하여, 종래부터 정규분포에 가까운 빔 프로파일을 갖는 가우시안 빔(Gausian beam)이 알려져 있지만, 이 가우시안 빔의 폭방향에 따른 특성선은 직각이등변삼각형에 가깝고, 장방형에 가까운 대형상의 빔 프로파일을 갖는 본 발명의 특성선과는 본질적으로 다른 것이다. 예컨대, 정규분포에 있어서의 표준편차의 2배를 빔폭으로 간주하여, 상술한 실시예와 동일한 조건으로 곡률반경을 산출하면, 약 0.058㎛로 되고, 본 발명에서 규정하고 있는 곡률반경의 범위로부터는 크게 벗어나 있다.
도 4에는 상술한 방법에 의해 제조되는 다결정실리콘을 포함하는 박막트랜지스터 및 이 박막트랜지스터를 탑재한 액정표시장치의 단면도를 나타내고 있다.
이 액정표시장치를 제조할 경우, 우선 기판크기 400mm×500mm의 유리기판(1) 상에 SiNx와 SiOx로 이루어진 언더코트층(2)을 플라즈마 CVD법에 의해 형성하고, 그 위에 비정질실리콘층(3′)을 막두께 50nm로 플라즈마 CVD법에 의해 형성한다. 그리고, 비정질실리콘층(3′)을 퇴적한 유리기판(1)을 500℃의 질소분위기중에서 1시간 열처리 하고, 실리콘막중의 수소농도를 저하시킨다. 이 후, 비정질실리콘층(3′)의 막두께를 분광 엘립소(ellipso)법에 의해 측정한 바, 실제의 막두께는 50.5nm이었다.
이어서, 상술한 본 발명의 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 이용하여, 비정질실리콘층(3′)을 레이저 어닐처리 한다. 이 때, 유리기판(1)을 화살표 a방향(도 1 참조)에 따라 6mm/s로 이동하고, 비정질실리콘층(3′) 상에서의 플루엔스가 350mJ/cm2으로 되는 200mm×0.4mm의 선형상의 레이저빔을 300Hz로 발진하여, 95% 오버랩 하도록 비정질실리콘층(3′)에 조사한다.
다음에, 이와 같이 레이저 어닐한 후, 이 영역에 인접한 다른 영역, 즉 주사방향과 직교하는 방향에 인접한 다른 영역을 마찬가지로 레이저 어닐처리 한다. 이 때, 유리기판(1)을 다시 상술한 화살표 a방향으로 이동하여, 상술한 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 동일방향으로부터 조사한다. 결국, 다른 영역에 대해서도 에너지밀도가 가장 높은 정점(t)측으로부터 레이저빔이 닿도록 레이저빔을 스캔한다. 이렇게 하여, 유리기판(1) 상의 비정질실리콘층(3′)을 결정화 하여 다결정실리콘층(3)을 제조한다.
그리고, 이와 같이 제조한 다결정실리콘층(3)으로부터 주지의 포토리소그래피(photolithography) 기술을 이용하여 박막트랜지스터를 제작하고, 이 박막트랜지스터를 이용한 액티브 매트릭스(active matrix) 액정표시장치를 제조한다. 여기에서는, 박막트랜지스터 및 액정표시장치의 상세한 제조방법에 대한 설명은 생략하지만, 박막트랜지스터는 다결정실리콘층(3) 외에, 게이트산화막(4), 게이트전극(5), 층간절연막(6), 소스/드레인전극(7), 화소전극(8) 및 보호막(9)을 갖추고, 더욱이 액정(11), 대향전극(12) 및 대향기판(13)을 형성하여 액정표시장치가 형성된다.
또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 범위내에서 다양하게 변형할 수 있다.
상기 기술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스캔방향에 따른 도 1에 나타낸 바와 같은 빔 프로파일을 갖는 레이저빔을 이용한 레이저 어닐에 의해 다결정실리콘을 제조하기 때문에, 비정질실리콘층에 조사하는 레이저빔의 플루엔스 마진을 넓게 취할 수 있어 전계효과 이동도가 높은 다결정실리콘을 높은 수율로 제조할 수 있다. 이에 의해, 우수한 특성을 갖는 박막트랜지스터를 양산할 수 있어, 품질이 좋은 액정표시장치를 제조할 수 있다.

Claims (5)

  1. 기판 상에 비단결정실리콘을 퇴적하는 퇴적공정과,
    제1방향에 따른 폭, 및 이 제1방향과 직교하는 제2방향에 따른 길이를 갖는 빔 스폿을 상기 비단결정실리콘의 표면에 형성하는 레이저빔을, 상기 비단결정실리콘에 대해 상기 제1방향에 따라 상대적으로 주사하여 상기 비단결정실리콘의 표면에 조사하여, 상기 비단결정실리콘을 결정화 시키는 결정화공정을 갖추고,
    상기 레이저빔은 상기 제1방향에 따른 상기 레이저빔의 강도분포를 나타내는 특성선이, 최고의 강도를 나타내는 1개의 정점을 포함하는 凸형상의 곡선을 형성하고, 상기 정점의 레이저 강도를 1m로 규격화 한 경우에 상기 곡선의 곡률반경이 0.2㎛ 이상, 4㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 다결정실리콘의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저빔의 폭방향의 강도분포를 나타내는 특성선 상의 정점의 위치는, 상기 폭방향에 따른 중앙에서 일단측으로 벗어나 있는 것을 특징으로 하는 다결정실리콘의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레이저빔의 폭방향의 강도분포를 나타내는 특성선 상의 정점의 위치는, 상기 폭방향에 따른 중앙에서 상기 제1방향에 따라 상류측으로 벗어나 있는 것을 특징으로 하는 다결정실리콘의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비단결정실리콘의 표면상의 상기 레이저빔이 조사된 영역에 대해, 상기 제2방향에 따라 인접한 다른 영역에 상기 레이저빔을 조사하는 공정을 더 갖추고,
    이 공정에 있어서도, 상기 제1방향에 따라 상기 레이저빔을 주사하는 것을 특징으로 하는 다결정실리콘의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 레이저빔의 폭방향의 강도분포를 나타내는 특성선의 형상은, 상기 결정화공정에 있어서 상기 비단결정실리콘의 표면에 조사하는 레이저빔의 에너지밀도의 전후에서 서서히 변화시킨 에너지밀도를 각각 갖는 레이저빔을 피조사물의 다른 영역에 각각 소정 펄스로 조사하고, 각 레이저빔의 조사영역의 상태로부터 각각 대응하는 레이저빔의 에너지밀도의 분포를 산출하여, 산출된 각 조사영역의 에너지밀도의 분포를 합성하여 정량화 되는 것을 특징으로 하는 다결정실리콘의 제조방법.
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