KR20020076791A - Method for crystallizing a silicone layer and method for fabricating a thin film transistor using the same - Google Patents

Method for crystallizing a silicone layer and method for fabricating a thin film transistor using the same Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method for crystallizing a silicon thin film is provided to minimize the influence of Ni existing inside silicon and to completely eliminate the influence of Ni in a subsequent process, by minimizing formation of Ni to form a uniform thin film and by completely removing the Ni in an unnecessary portion. CONSTITUTION: An amorphous silicon thin film is formed on a substrate(40). A crystallizing acceleration material is formed in a part of the amorphous silicon thin film. The crystallizing acceleration material is etched. A heat treatment process is performed on the substrate to crystallize the amorphous silicon thin film.

Description

실리콘 박막의 결정화 방법 및 이를 이용한 박막트랜지스터 제조 방법{METHOD FOR CRYSTALLIZING A SILICONE LAYER AND METHOD FOR FABRICATING A THIN FILM TRANSISTOR USING THE SAME}Crystallization method of silicon thin film and thin film transistor manufacturing method using same {METHOD FOR CRYSTALLIZING A SILICONE LAYER AND METHOD FOR FABRICATING A THIN FILM TRANSISTOR USING THE SAME}

본 발명은 금속 유도 측면 결정화(Metal Induced Lateral Crystallization; MILC) 기술을 이용하여 제조하는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)에 관한 것이며, 특히, 박막트랜지스터의 소스, 드레인 및 채널을 형성하는 활성층(active layer)을 결정화시키는 방법 및 이 결정화 방법을 통해 TFT를 제조하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to thin film transistors (TFTs) fabricated using metal induced lateral crystallization (MILC) technology, and more particularly, to active layers forming the source, drain and channel of the thin film transistors. layer) and a method of manufacturing a TFT through this crystallization method.

LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등의 디스플레이 장치에 사용되는 박막트랜지스터는 통상 유리, 석영 등의 투명 기판에 실리콘을 증착시킨 후 게이트 절연층 및 게이트 전극을 형성하고, 소스 및 드레인에 도펀트를 주입한 후 어닐링 처리를 하여 활성화시킨 후 활성층을 형성하여 구성된다. 박막트랜지스터의 소스, 드레인 및 채널을 구성하는 활성층은 통상 유리 등의투명 기판 상에 화학 기상 증착(CVD) 방법을 사용하여 실리콘층을 증착시켜 형성된다. 그러나, CVD 등의 방법에 의하여 직접 기판에 증착된 실리콘층은 비정질(amorphous) 실리콘막으로서 낮은 전자 이동도(electron mobility)를 가진다. 박막트랜지스터를 사용하는 디스플레이 장치가 빠른 동작 속도를 요하고 소형화됨에 따라 구동 IC의 집적도가 커지고 화소영역의 개구율이 감소되기 때문에, 실리콘막의 전자 이동도를 높여 구동회로를 화소 TFT와 동시에 형성하고 개개의 화소 개구율을 높일 필요가 있다. 이러한 목적을 위하여 비정질 실리콘층을 열처리하여 높은 전자 이동도를 가지는 결정질 구조의 결정질 실리콘층으로 결정화하는 기술이 사용되고 있다.Thin film transistors used in display devices, such as liquid crystal displays (LCDs) and organic light emitting diodes (OLEDs), generally form a gate insulating layer and a gate electrode after depositing silicon on a transparent substrate such as glass or quartz. The dopant is injected into the drain and then annealed to activate the active layer. The active layer constituting the source, drain and channel of the thin film transistor is usually formed by depositing a silicon layer on a transparent substrate such as glass by using a chemical vapor deposition (CVD) method. However, the silicon layer deposited directly on the substrate by a method such as CVD has a low electron mobility as an amorphous silicon film. As display devices using thin film transistors require fast operation speeds and are miniaturized, the integration degree of the driving IC is increased and the aperture ratio of the pixel area is reduced. Therefore, the driving circuit is formed simultaneously with the pixel TFT by increasing the electron mobility of the silicon film, It is necessary to increase the pixel aperture ratio. For this purpose, a technique is used in which an amorphous silicon layer is heat-treated to crystallize into a crystalline silicon layer having a crystalline structure having high electron mobility.

결정질 실리콘 박막을 사용하는 박막트랜지스터는 잘 알려진 소자이며, 절연층이 형성되어 있는 반도체 기판 위나, 절연 기판 상에 실리콘과 같은 반도체 박막을 형성시켜 제작된다. 박막트랜지스터는 다양한 집적회로에 사용되며, 특히, LCD의 각각의 화소에 형성된 스위칭 소자나, 주변회로부에 형성된 구동회로 등에 사용된다.A thin film transistor using a crystalline silicon thin film is a well-known device, and is manufactured by forming a semiconductor thin film such as silicon on or on a semiconductor substrate on which an insulating layer is formed. Thin film transistors are used in various integrated circuits, and in particular, switching elements formed in respective pixels of LCDs, drive circuits formed in peripheral circuits, and the like.

이러한 소자에 사용되는 다결정 실리콘 박막을 얻기 위해서는 잘 알려진 바와 같이 증착된 비정질 실리콘을 600℃ 이상의 온도에서 열처리를 하여야 한다. 하지만, LCD를 구동하는 소자로서 다결정 실리콘 박막트랜지스터는 유리 기판 위에 형성시켜야 하기 때문에, 열처리 온도는 유리 기판의 변형온도 이하인 600℃ 이하의 저온이어야 한다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 다음과 같은 두 방향으로의 연구가 진행되어 왔다.In order to obtain a polycrystalline silicon thin film used in such a device, as is well known, the deposited amorphous silicon should be heat treated at a temperature of 600 ° C. or higher. However, since the polycrystalline silicon thin film transistor as a device for driving the LCD must be formed on the glass substrate, the heat treatment temperature should be a low temperature of 600 ° C. or less, which is below the deformation temperature of the glass substrate. Therefore, in order to solve this problem, researches have been conducted in the following two directions.

첫번째 방향은 레이저(Laser)를 조사하여 실리콘 박막의 일부를 용융시켜 결정화시키는 방법이다. 이 방법은 기판의 온도는 많이 올리지 않고, 실리콘 박막의 일부만을 가열하는 방법이므로 기판의 변형없이 결정화가 가능하기는 하나, 결정화의 균일성, 고가의 제조 원가 및 수율 등의 문제가 있다.The first direction is a method of melting and crystallizing a part of a silicon thin film by irradiating a laser. This method does not raise the temperature of the substrate and heats only a part of the silicon thin film, so crystallization is possible without deformation of the substrate, but there are problems such as crystallization uniformity, expensive manufacturing cost, and yield.

두번째 방향은 금속 박막을 비정질 실리콘 박막에 증착함으로써 결정화 온도를 500℃ 이하로 낮추는 금속 유도 측면 결정화(MILC) 기술 이라는 방법이다. 이 방법은 금속 박막을 비정질 실리콘 박막에 증착한 후에 고로(furnace)에서 열처리를 하여 비정질 실리콘을 결정화시키는 방법이다. 이 방법은 레이저 열처리 방법의 문제인 결정화의 균일성 및 수율 등의 문제를 많이 해결하였다.The second direction is a method called metal induced lateral crystallization (MILC) that reduces the crystallization temperature below 500 ° C by depositing a thin metal film on the amorphous silicon thin film. This method is a method of crystallizing amorphous silicon by depositing a metal thin film on an amorphous silicon thin film and then performing heat treatment in a blast furnace (furnace). This method has solved many problems such as crystallization uniformity and yield, which is a problem of the laser heat treatment method.

MILC 기술을 사용하여 종래의 박막트랜지스터를 제조하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.The method of manufacturing a conventional thin film transistor using MILC technology is as follows.

도 1a 내지 도 1f는 MILC 기술을 이용하여 종래의 TFT를 제조하는 공정을 나타내는 공정도이다.1A to 1F are process diagrams showing a process for manufacturing a conventional TFT using MILC technology.

도 1a는 박막트랜지스터의 활성층을 구성하는 비정질 실리콘층이 절연 기판(10) 상에 형성되어 패터닝된 상태의 단면도이다. 기판(10)은 코닝 1737 유리, 석영 또는 산화 실리콘, 산화된 실리콘 웨이퍼 등의 절연 물질로 구성된다. 선택적으로는 기판(10) 위에 기판(10)으로부터 활성층(11)으로 오염 물질이 확산되는 것을 방지하기 위한 하부 절연층(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 하부 절연층은 산화 실리콘(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화질화물(SiOxNy) 또는 이들의 복합층을 PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), LPCVD (Low-Pressure Chemical Vapor Deposition), APCVD (Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition), ECR CVD (Electron Cyclotron Resonance CVD) 등의 증착법을 이용하여 600℃ 이하의 온도에서 300 내지 10,000Å 양호하게는 500 내지 3,000Å 두께로 증착시켜 형성된다. 활성층(11)은 PECVD, LPCVD 또는 스퍼터링을 이용하여 비정질 실리콘을 100 내지 3,000Å 양호하게는 500 내지 1,000Å 두께로 증착시켜 형성된다. 활성층(11)은 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 포함하고, 후에 형성될 기타 소자/전극 영역을 포함한다. 기판(10) 상에 형성된 활성층(11)은 제조하고자 하는 TFT의 규격에 맞도록 패터닝된다.FIG. 1A is a cross-sectional view of an amorphous silicon layer constituting an active layer of a thin film transistor formed on an insulating substrate 10 and patterned. Substrate 10 is comprised of an insulating material, such as Corning 1737 glass, quartz or silicon oxide, or oxidized silicon wafer. Optionally, a lower insulating layer (not shown) may be formed on the substrate 10 to prevent diffusion of contaminants from the substrate 10 into the active layer 11. The lower insulating layer may be formed of silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy), or a composite layer thereof, such as PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), LPCVD (Low-Pressure Chemical Vapor Deposition), or APCVD. (Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition), ECR CVD (Electron Cyclotron Resonance CVD) using a deposition method such as a deposition of 300 to 10,000 Pa, preferably 500 to 3,000 Pa thickness at a temperature of 600 ℃ or less. The active layer 11 is formed by depositing amorphous silicon in a thickness of 100 to 3,000 Å, preferably 500 to 1,000 Å, using PECVD, LPCVD or sputtering. The active layer 11 includes a source region, a drain region and a channel region, and other element / electrode regions to be formed later. The active layer 11 formed on the substrate 10 is patterned to meet the specifications of the TFT to be manufactured.

도 1b는 기판(10)과 패너닝된 활성층(11) 상에 게이트 절연층(12)과 게이트 전극(13)이 형성된 구조의 단면도이다. 게이트 절연층(12)은 PECVD, LPCVD, APCVD, ECR CVD 등의 증착법을 이용하여 산화 실리콘(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화질화물(SiOxNy) 또는 이들의 복합층을 300 내지 3,000Å 양호하게는 500 내지 1,000Å 두께로 증착시켜 형성된다. 게이트 절연층(12) 상에 금속 재료 또는 도핑된 폴리실리콘 등의 도전성 재료를 스퍼터링, 가열 증착(evaporation), PECVD, LPCVD, APCVD, ECR CVD 등의 방법을 사용하여 1,000 내지 8,000Å 양호하게는 2,000 내지 4,000Å 두께로 게이트 전극층을 증착시키고 이를 패터닝하여 게이트 전극(13)이 형성된다. 게이트 절연층(12)과 게이트 전극(13)은 하나의 마스크를 이용하여 패터닝, 에칭된다. 이 때, 게이트 전극(13)을 과도에칭함으로써 도1b와 같이 게이트 절연층(12)의 외측부분을 게이트 전극(13)이 덮지 못하게 되는 구조를 얻는다.FIG. 1B is a cross-sectional view of a structure in which a gate insulating layer 12 and a gate electrode 13 are formed on an active layer 11 that is panned with the substrate 10. The gate insulating layer 12 may be formed using a deposition method such as PECVD, LPCVD, APCVD, or ECR CVD to form silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy), or a composite layer thereof in a range of 300 to 3,000 Å It is preferably formed by deposition to a thickness of 500 to 1,000 mm 3. A conductive material such as a metal material or doped polysilicon on the gate insulating layer 12 was sputtered, evaporated, PECVD, LPCVD, APCVD, ECR CVD or the like by using a method such as 1,000 to 8,000 Å preferably 2,000. The gate electrode layer 13 is formed by depositing and patterning the gate electrode layer to a thickness of about 4,000 μm. The gate insulating layer 12 and the gate electrode 13 are patterned and etched using one mask. At this time, by overetching the gate electrode 13, as shown in FIG. 1B, the structure in which the gate electrode 13 cannot cover the outer part of the gate insulating layer 12 is obtained.

도 1c는 게이트 전극(13)을 마스크로 사용하여 활성층(11)의 소스 영역(11S) 및 드레인 영역(11D)을 도핑하는 공정을 나타내는 도면이다. N-MOS TFT를 제조하는 경우에는 이온샤워 도핑 또는 이온 주입법을 사용하여 PH3, P, As 등의 도펀트를 10 ∼ 200KeV(양호하게는 30 ∼ 100KeV)의 에너지로 1E11 ∼ 1E22/cm3(양호하게는 1E15 ∼ 1E21/cm3)의 도우즈로 도핑하고, P-MOS TFT를 제조하는 경우에는 B2H6, B, BH3등의 도펀트를 11 ∼ 200KeV의 에너지로 1E11 ∼ 1E22/cm3(양호하게는 1E14 ∼ 1E21/cm3)의 도우즈로 도핑한다. 이렇게 도핑할 경우 드레인 영역(11D)에 약하게 도핑된 영역(Lightly Doped Drain; LDD) 또는 오프셋 영역이 있는 접합부를 형성할 수도 있다. CMOS를 형성하는 경우에는 추가의 마스크를 이용한 여러 차례의 도핑 공정을 진행할 수도 있다.FIG. 1C is a view showing a step of doping the source region 11S and the drain region 11D of the active layer 11 using the gate electrode 13 as a mask. In manufacturing N-MOS TFTs, dopants such as PH 3 , P, and As are ion-doped or ion implanted using an energy of 10 to 200 KeV (preferably 30 to 100 KeV) at 1E11 to 1E22 / cm 3 (good). For example, when doping with a dose of 1E15 to 1E21 / cm 3 ) and manufacturing a P-MOS TFT, dopants such as B 2 H 6 , B, and BH 3 may be charged with energy of 1E11 to 1E22 / cm 3 at an energy of 11 to 200 KeV. Doping is carried out with a dose of (preferably 1E14 to 1E21 / cm 3 ). In this case, a lightly doped drain (LDD) or an junction having an offset region may be formed in the drain region 11D. In the case of forming a CMOS, several doping processes using an additional mask may be performed.

도 1d는 도펀트의 도핑후 그 위에 Ni을 증착하여 Ni금속층(14)을 형성한 단면도이다. Ni금속층(14)은 게이트 절연층(12) 및 게이트 전극(13)에 의해 덮여 지는 채널 영역(11C)으로부터 오프셋(offset)되어 있다. Ni대신에 Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt 등의 금속이 사용될 수 있는데, 이 금속 중에 한 가지 이상을 사용한다. 이렇게 Ni을 포함하는 결정화 유도 금속은 스퍼터링, 가열 증착, PECVD 또는 이온 주입법에 의하여 인가될 수 있으나 일반적으로 스퍼터링이 사용된다. 이 때, Ni금속층(14)의 증착 두께는 실리콘 표면에 균일한 박막이 형성되어 금속 유도 결정화(Metal Induced Crystallization; MIC)를 일으킬 수 있는 두께이어야 하므로 수십 Å ~ 수백 Å이어야 한다.1D is a cross-sectional view of the Ni metal layer 14 formed by depositing Ni thereon after the dopant is doped. The Ni metal layer 14 is offset from the channel region 11C covered by the gate insulating layer 12 and the gate electrode 13. Instead of Ni, metals such as Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd and Pt may be used, and one or more of these metals may be used. do. The crystallization-inducing metal including Ni may be applied by sputtering, heat deposition, PECVD or ion implantation, but sputtering is generally used. At this time, the deposition thickness of the Ni metal layer 14 should be a thickness that can form a metal thin film on the silicon surface to cause metal induced crystallization (Metal Induced Crystallization (MIC)) should be several tens of Å ~ hundreds of Å.

그 후에 열처리를 진행하여 활성층(11)의 결정화를 유도하는 동시에 활성층(11)의 소스 영역(11S) 및 드레인 영역(11D)에 주입된 도펀트를 활성화시킨다. 이 공정은 텅스텐-할로겐 또는 크세논 아크 가열 램프를 사용하여 700 내지 800℃ 정도의 온도에서 수분 이내의 짧은 시간 동안 가열하는 고속 어닐링(RTA)법, 또는 엑시머 레이저를 사용하여 아주 짧은 시간 동안 가열하는 ELC법, 고로(furnace)를 사용하는 방법 등이 사용될 수 있다.Thereafter, heat treatment is performed to induce crystallization of the active layer 11 and to activate dopants implanted into the source region 11S and the drain region 11D of the active layer 11. This process involves the use of tungsten-halogen or xenon arc heating lamps for short periods of time within a few minutes at temperatures of around 700 to 800 ° C, or ELCs for very short periods of time using excimer lasers. Law, a method of using a furnace, or the like can be used.

그 다음에 도 1e와 같이 Ni금속층(14)을 제거하여야 한다. 하지만, 실리콘이나 실리콘 산화막에 접하고 있는 Ni이 하지층과 반응을 하기 때문에 제거가 용이하지 않다. 그 후에는 종래의 방법을 통해 도 1f와 같은 트랜지스터를 제작한다.Then, the Ni metal layer 14 must be removed as shown in FIG. 1E. However, since Ni in contact with silicon or a silicon oxide film reacts with the underlying layer, removal is not easy. Thereafter, a transistor as shown in FIG. 1F is manufactured by a conventional method.

상기와 같은 종래의 방법에 의해 트랜지스터를 제조하는 경우에는 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, Ni금속층(14)이 실리콘 박막 위에 균일하게 형성되기 위해서는 적어도 30Å 이상의 두께로 형성되어야 한다. 그러나, 실제 MIC나 MILC를 일으키는 데에 필요한 Ni의 양은 매우 소량이다. 따라서, 균일한 박막을 형성하기 위하여 필요 이상의 두께로 Ni을 형성해야 하는 문제가 있으며, 또한, 필요 이상으로 증착된 Ni이 열처리 중에 실리콘 내로 확산하여 존재하는 경우 트랜지스터의 특성에 악영향을 줄 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 Ni을 매우 얇게 형성하는 경우에는 균일성(uniformity)에 문제가 생길수 있다. 또한, 열처리 이후에 Ni을 제거함에 있어서, 열처리 중에 Ni이 하지층과 반응하여 제거가 용이하지 않다. 따라서, 제거되지 않고 잔류하는 Ni은 이후의 제조공정에서 영향을 미칠 수 있으며, 트랜지스터의 특성이나 신뢰성에 영향을 줄 수 있다.In the case of manufacturing the transistor by the conventional method as described above has the following problems. First, in order for the Ni metal layer 14 to be uniformly formed on the silicon thin film, it must be formed to have a thickness of at least 30 mm 3 or more. However, the amount of Ni required to generate the actual MIC or MILC is very small. Therefore, in order to form a uniform thin film, there is a problem in that Ni must be formed to a thickness greater than necessary, and when Ni deposited more than necessary is diffused into silicon during heat treatment, it may adversely affect the characteristics of the transistor. In order to solve such a problem, when Ni is formed very thin, uniformity may occur. In addition, in removing Ni after the heat treatment, Ni reacts with the underlying layer during the heat treatment, so that the removal is not easy. Therefore, Ni remaining unremoved may affect later manufacturing processes and may affect the characteristics and reliability of the transistor.

도 2에는 MILC 소소 금속인 Ni의 두께에 따른 실리콘 박막의 결정화도가 나타나 있다. 도 2의 그래프에 나타낸 것처럼, Ni두께가 1Å에서도 결정화가 쉽게 일어남을 알 수 있다. 도 3에는 MILC 소스 금속인 Ni을 1Å 증착한 후에 열처리하여 결정화한 결정질 실리콘으로 구성된 TFT의 특성이 나타나 있다. 도 3의 그래프에 나타낸 것처럼, Ni을 1Å 형성한 경우에도 TFT 특성 또한 우수함을 알 수 있다. 이렇듯, MILC를 위한 Ni의 증착 두께는 매우 얇아도 문제가 없으나, Ni을 얇게 형성하지 못하는 이유는 균일성 때문이다.2 shows the crystallinity of the silicon thin film according to the thickness of Ni, a MILC source metal. As shown in the graph of FIG. 2, it can be seen that crystallization easily occurs even at a Ni thickness of 1 GPa. FIG. 3 shows the characteristics of a TFT composed of crystalline silicon which is crystallized by heat treatment after deposition of 1 Mb of Ni, a MILC source metal. As shown in the graph of FIG. 3, it can be seen that the TFT characteristics are also excellent even when 1 Å of Ni is formed. As such, although the deposition thickness of Ni for MILC is very thin, there is no problem, but the reason why Ni cannot be formed thin is due to uniformity.

따라서, 본 발명은 MILC 소스 금속을 균일한 박막을 형성할 수 있는 두께로 형성시킨 후에 에칭하고 열처리함으로써, 실리콘 내에 존재하는 MILC 소스 금속의 영향을 최소화할 수 있으며 이후 공정에서도 MILC 소스 금속의 영향을 완전히 제거할 수 있는 실리콘 박막의 결정화 방법 및 이 결정화 방법을 통해 TFT를 제조하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.Therefore, the present invention can minimize the influence of the MILC source metal present in the silicon by etching and heat treatment after forming the MILC source metal to a thickness capable of forming a uniform thin film, and the influence of the MILC source metal in subsequent processes An object of the present invention is to provide a method for crystallizing a silicon thin film that can be completely removed and a method for manufacturing a TFT through the crystallization method.

도 1a 내지 도 1f는 MILC 기술을 사용한 종래의 박막트랜지스터의 제조 방법을 나타내는 공정도.1A to 1F are process diagrams showing a method for manufacturing a conventional thin film transistor using MILC technology.

도 2는 MILC 소소 금속인 Ni의 두께에 따른 실리콘 박막의 결정화도를 나타내는 그래프.Figure 2 is a graph showing the crystallinity of the silicon thin film according to the thickness of Ni, a MILC elemental metal.

도 3은 MILC 소소 금속인 Ni을 1Å 증착한 후에 열처리하여 결정화한 결정질 실리콘으로 구성된 TFT의 특성을 나타내는 그래프.3 is a graph showing the characteristics of a TFT composed of crystalline silicon crystallized by heat treatment after depositing 1 Å of Ni, a MILC elemental metal.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 한 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조 방법을 나타내는 공정도.4A to 4F are flowcharts illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조 방법을 나타내는 공정도.5A to 5E are process diagrams illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조 방법을 나타내는 공정도.6a to 6e is a process chart showing a manufacturing method of a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조 방법을 나타내는 공정도.7A to 7E are process diagrams illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to still another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 방법에 의해 제조된 TFT의 특성을 나타낸 그래프.8 is a graph showing the characteristics of the TFT produced by the method of the present invention.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

40 : 절연 기판 41 : 비정질 실리콘층40: insulating substrate 41: amorphous silicon layer

41C : 채널 영역 41D : 드레인 영역41C: channel region 41D: drain region

41S : 소스 영역 42 : 게이트 절연층41S: source region 42: gate insulating layer

43 : 게이트 전극 44 : Ni금속층43 gate electrode 44 Ni metal layer

45 : Ni실리사이드 박막45: Ni silicide thin film

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 박막트랜지스터의 활성층을 구성하는 실리콘 박막을 결정화하는 방법에 있어서, 기판 상에 비정질실리콘 박막을 형성하는 단계; 상기 비정질 실리콘 박막의 적어도 일부분에 결정화 촉진물질을 형성하는 단계; 상기 결정화 촉진물질을 에칭하는 단계; 및 상기 기판을 열처리하여 상기 비정질 실리콘 박막을 결정질 실리콘 박막으로 결정화시키는 단계를 포함하는 실리콘 박막 결정화 방법이 제공된다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a method of crystallizing a silicon thin film constituting the active layer of a thin film transistor, the method comprising the steps of: forming an amorphous silicon thin film on a substrate; Forming a crystallization promoting material on at least a portion of the amorphous silicon thin film; Etching the crystallization promoter; And crystallizing the amorphous silicon thin film into a crystalline silicon thin film by heat treating the substrate.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 실리콘 박막을 포함하는 박막트랜지스터를 제조하는 방법에 있어서, 기판 상에 박막트랜지스터(TFT)의 소스, 드레인 및 채널 영역을 구성하는 활성층으로서 비정질 실리콘 박막을 형성하는 단계; 상기 기판과 상기 활성층 상에 게이트 절연층 및 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 활성층의 소스 영역 및 드레인 영역에 도펀트를 주입하고 결정화 촉진물질을 인가하는 단계; 상기 결정화 촉진물질을 에칭하는 단계; 상기 기판 및 기판 상에 형성된 활성층을 열처리하여 상기 활성층을 구성하는 비정질 실리콘 박막을 결정질 실리콘 박막으로 결정화시키는 단계; 상기 기판과 활성층 및 게이트 전극 상에 콘택트 절연층을 형성하고 상기 소스 영역과 드레인 영역의 일부가 노출되도록 상기 콘택트 절연층에 콘택트 홀을 형성하는 단계; 및 상기 콘택트 홀을 통하여 상기 소스 영역 및 드레인 영역을 외부와 전기적으로 접속시키는 콘택트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막트랜지스터 제조 방법이 제공된다.According to a second aspect of the present invention, a method of manufacturing a thin film transistor including a silicon thin film, comprising: forming an amorphous silicon thin film as an active layer constituting a source, a drain, and a channel region of a thin film transistor (TFT) on a substrate ; Forming a gate insulating layer and a gate electrode on the substrate and the active layer; Implanting dopants into the source and drain regions of the active layer and applying a crystallization promoting material; Etching the crystallization promoter; Heat-treating the substrate and the active layer formed on the substrate to crystallize the amorphous silicon thin film constituting the active layer into a crystalline silicon thin film; Forming a contact insulating layer on the substrate, the active layer and the gate electrode, and forming a contact hole in the contact insulating layer to expose a portion of the source region and the drain region; And forming a contact electrode electrically connecting the source region and the drain region to the outside through the contact hole.

본 발명의 제3 특징에 따르면, 실리콘 박막을 포함하는 박막트랜지스터를 제조하는 방법에 있어서, 기판 상에 박막트랜지스터(TFT)의 소스, 드레인 및 채널 영역을 구성하는 활성층으로서 비정질 실리콘 박막을 형성하는 단계; 상기 기판과 상기 활성층 상에 게이트 절연층 및 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 활성층의 소스 영역 및 드레인 영역에 도펀트를 주입하는 단계; 상기 기판과 활성층 및 게이트 전극 상에 콘택트 절연층을 형성하고 상기 소스 영역과 드레인 영역의 일부가 노출되도록 상기 콘택트 절연층에 콘택트 홀을 형성하는 단계; 상기 콘택트 홀을 통하여 상기 소스 영역 및 드레인 영역에 결정화 촉진 물질을 인가하는 단계; 상기 결정화 촉진물질을 에칭하는 단계; 상기 기판 및 기판 상에 형성된 활성층을 열처리하여 상기 활성층을 구성하는 비정질 실리콘 박막을 결정질 실리콘 박막으로 결정화시키는 단계; 및 상기 콘택트 홀을 통하여 상기 소스 영역 및 드레인 영역을 외부와 전기적으로 접속시키는 콘택트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막트랜지스터 제조 방법이 제공된다.According to a third aspect of the present invention, a method of manufacturing a thin film transistor including a silicon thin film, comprising: forming an amorphous silicon thin film as an active layer constituting a source, a drain, and a channel region of a thin film transistor (TFT) on a substrate ; Forming a gate insulating layer and a gate electrode on the substrate and the active layer; Implanting dopants into source and drain regions of the active layer; Forming a contact insulating layer on the substrate, the active layer and the gate electrode, and forming a contact hole in the contact insulating layer to expose a portion of the source region and the drain region; Applying a crystallization promoting material to the source and drain regions through the contact hole; Etching the crystallization promoter; Heat-treating the substrate and the active layer formed on the substrate to crystallize the amorphous silicon thin film constituting the active layer into a crystalline silicon thin film; And forming a contact electrode electrically connecting the source region and the drain region to the outside through the contact hole.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적 실시예들을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described specific embodiments of the present invention.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 한 실시예에 따라 MILC 현상을 이용하여 TFT를 제조하는 방법을 나타내는 공정도이다. 도 4a 내지 도 4f에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 TFT의 제조 방법은 종래의 기술과는 달리 Ni을 증착하여 Ni금속층을 형성한 후에 바로 에칭해 낸다.4A to 4F are process diagrams illustrating a method of manufacturing a TFT using a MILC phenomenon according to an embodiment of the present invention. As shown in Figs. 4A to 4F, the TFT manufacturing method according to the present invention, unlike the conventional technique, is etched immediately after forming Ni metal layer by depositing Ni.

도 4a는 박막트랜지스터의 활성층을 구성하는 비정질 실리콘층이 절연 기판(40) 상에 형성되어 패터닝된 상태의 단면도이다. 기판(40)은 코닝 1737 유리, 석영 또는 산화 실리콘, 산화된 실리콘 웨이퍼 등의 절연 물질로 구성된다. 선택적으로는 기판(40) 위에 기판(40)으로부터 활성층(41)으로 오염 물질이 확산되는 것을 방지하기 위한 하부 절연층(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 하부 절연층은 산화 실리콘(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화질화물(SiOxNy) 또는 이들의 복합층을 PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), LPCVD (Low-Pressure Chemical Vapor Deposition), APCVD (Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition), ECR CVD (Electron Cyclotron Resonance CVD) 등의 증착법을 이용하여 600℃ 이하의 온도에서 300 내지 10,000Å 양호하게는 500 내지 3,000Å 두께로 증착시켜 형성된다. 활성층(41)은 PECVD, LPCVD 또는 스퍼터링을 이용하여 비정질 실리콘을 100 내지 3,000Å 양호하게는 500 내지 1,000Å 두께로 증착시켜 형성된다. 활성층(41)은 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 영역을 포함하고, 후에 형성될 기타 소자/전극 영역을 포함한다. 기판(40) 상에 형성된 활성층(41)은 제조하고자 하는 TFT의 규격에 맞도록 패터닝된다.4A is a cross-sectional view of an amorphous silicon layer constituting an active layer of a thin film transistor formed on an insulating substrate 40 and patterned. Substrate 40 is comprised of an insulating material, such as Corning 1737 glass, quartz or silicon oxide, or oxidized silicon wafer. Optionally, a lower insulating layer (not shown) may be formed over the substrate 40 to prevent the diffusion of contaminants from the substrate 40 into the active layer 41. The lower insulating layer may be formed of silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy), or a composite layer thereof, such as PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), LPCVD (Low-Pressure Chemical Vapor Deposition), or APCVD. (Atmosphere Pressure Chemical Vapor Deposition), ECR CVD (Electron Cyclotron Resonance CVD) using a deposition method such as a deposition of 300 to 10,000 Pa, preferably 500 to 3,000 Pa thickness at a temperature of 600 ℃ or less. The active layer 41 is formed by depositing amorphous silicon in a thickness of 100 to 3,000 Å, preferably 500 to 1,000 Å, using PECVD, LPCVD or sputtering. The active layer 41 includes a source region, a drain region and a channel region, and other element / electrode regions to be formed later. The active layer 41 formed on the substrate 40 is patterned to meet the specifications of the TFT to be manufactured.

도 4b는 기판(40)과 패너닝된 활성층(41) 상에 게이트 절연층(42)과 게이트 전극(43)이 형성된 구조의 단면도이다. 게이트 절연층(42)은 PECVD, LPCVD, APCVD, ECR CVD 등의 증착법을 이용하여 산화 실리콘(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화질화물(SiOxNy) 또는 이들의 복합층을 300 내지 3,000Å 양호하게는 500 내지 1,000Å 두께로 증착시켜 형성된다. 게이트 절연층(42) 상에 금속 재료 또는 도핑된 폴리실리콘 등의 도전성 재료를 스퍼터링, 가열 증착(evaporation), PECVD, LPCVD, APCVD, ECR CVD 등의 방법을 사용하여 1,000 내지 8,000Å 양호하게는 2,000 내지 4,000Å 두께로 게이트 전극층을 증착시키고 이를 패터닝하여 게이트 전극(43)이 형성된다. 게이트 절연층(42)과 게이트 전극(43)은 하나의 마스크를 이용하여 패터닝, 에칭된다. 이 때, 게이트 전극(43)을 과도에칭함으로써 도 4b와 같이 게이트 절연층(42)의 외측부분을 게이트 전극(43)이 덮지 못하게 되는 구조를 얻는다.4B is a cross-sectional view of a structure in which a gate insulating layer 42 and a gate electrode 43 are formed on the substrate 40 and the active layer 41 that is panned. The gate insulating layer 42 may be formed using a deposition method such as PECVD, LPCVD, APCVD, or ECR CVD to form silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy), or a composite layer thereof in a range of 300 to 3,000 Å It is preferably formed by deposition to a thickness of 500 to 1,000 mm 3. A conductive material such as a metal material or doped polysilicon on the gate insulating layer 42 may be sputtered, evaporated, PECVD, LPCVD, APCVD, ECR CVD, or the like by using 1,000 to 8,000 Å preferably 2,000. A gate electrode 43 is formed by depositing and patterning the gate electrode layer to a thickness of about 4,000 μm. The gate insulating layer 42 and the gate electrode 43 are patterned and etched using one mask. At this time, by overetching the gate electrode 43, as shown in FIG. 4B, the structure in which the gate electrode 43 cannot cover the outer part of the gate insulating layer 42 is obtained.

도 4c는 게이트 전극(43)을 마스크로 사용하여 활성층(41)의 소스 영역(41S) 및 드레인 영역(41D)을 도핑하는 공정을 나타내는 도면이다. N-MOS TFT를 제조하는 경우에는 이온샤워 도핑 또는 이온 주입법을 사용하여 PH3, P, As 등의 도펀트를 10 ∼ 200KeV(양호하게는 30 ∼ 100KeV)의 에너지로 1E11 ∼ 1E22/cm3(양호하게는 1E15 ∼ 1E21/cm3)의 도우즈로 도핑하고, P-MOS TFT를 제조하는 경우에는 B2H6, B, BH3등의 도펀트를 11 ∼ 200KeV의 에너지로 1E11 ∼ 1E22/cm3(양호하게는 1E14 ∼ 1E21/cm3)의 도우즈로 도핑한다.4C is a diagram showing a step of doping the source region 41S and the drain region 41D of the active layer 41 using the gate electrode 43 as a mask. In manufacturing N-MOS TFTs, dopants such as PH 3 , P, and As are ion-doped or ion implanted using an energy of 10 to 200 KeV (preferably 30 to 100 KeV) at 1E11 to 1E22 / cm 3 (good). For example, when doping with a dose of 1E15 to 1E21 / cm 3 ) and manufacturing a P-MOS TFT, dopants such as B 2 H 6 , B, and BH 3 may be charged with energy of 1E11 to 1E22 / cm 3 at an energy of 11 to 200 KeV. Doping is carried out with a dose of (preferably 1E14 to 1E21 / cm 3 ).

도 4d는 도펀트의 도핑후 그 위에 결정화 촉진물질인 Ni을 증착하여 Ni금속층(44)을 형성한 단면도이다. Ni금속층(44)은 게이트 절연층(42) 및 게이트 전극(43)에 의해 덮여 지는 채널 영역(41C)으로부터 오프셋(offset)되어 있다. 따라서, Ni금속층(44)을 채널 영역(41C)으로부터 오프셋(Offset)시키기 위하여 추가의 포토레지스트 공정을 필요로 하지 않는다. Ni대신에 Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt 등의 금속이 사용될 수 있는데, 이 금속 중에 한 가지 이상을 사용한다. 이렇게 Ni을 포함하는 결정화 촉진물질은 스퍼터링, 가열 증착, PECVD 또는 이온 주입법에 의하여 인가될 수 있으나 일반적으로 스퍼터링이 사용된다. 인가되는 Ni금속층(44)의 두께는 비정질 실리콘층의 결정화를 유도하기에 필요한 한도 내에서 임의로 선택할 수 있으나, 대략 1 ∼ 10,000Å 양호하게는 10 ∼ 200Å의 두께로 형성된다.4D is a cross-sectional view of the Ni metal layer 44 formed by depositing Ni, which is a crystallization promoter, after doping the dopant. The Ni metal layer 44 is offset from the channel region 41C covered by the gate insulating layer 42 and the gate electrode 43. Thus, no additional photoresist process is required to offset the Ni metal layer 44 from the channel region 41C. Instead of Ni, metals such as Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd and Pt may be used, and one or more of these metals may be used. do. The crystallization promoter containing Ni may be applied by sputtering, heat deposition, PECVD or ion implantation, but sputtering is generally used. The thickness of the applied Ni metal layer 44 can be arbitrarily selected within the limits necessary to induce crystallization of the amorphous silicon layer, but is preferably formed in a thickness of approximately 1 to 10,000 mW, preferably 10 to 200 mW.

그 다음에 Ni금속층(44)을 에칭하게 되는데, 이렇게 Ni금속층(44)을 에칭하게 되면, 실리콘 표면에 접하고 있는 Ni은 실리콘과 반응하여 실리사이드로 변화되어 제거되지 않으며, 그 이외의 부분에 형성된 Ni은 모두 에칭과정에서 모두 제거된다. 또한, 실리콘 표면 위에 필요 이상으로 형성된 Ni 역시 에칭공정 중에 제거된다. 이 때, 에칭 용액은 Ni과 Ni실리사이드 사이에 선택성을 가져야 하며, 예를 들어, 페릭 클로라이드(Ferric chloride), 1HNO3/5HCl, 150CH3COOH/50HNO3/3HCl 등이 사용된다. 이렇게 Ni금속층(44)을 에칭하게 되면, 도 4e와 같이 실리콘 박막 위에만 균일한 Ni실리사이드 박막(45)이 형성된다. 이렇듯, Ni금속층(44)의 에칭공정을 통해 Ni금속층을 최소한으로 형성시켜 균일한 박막을 형성할 수 있으며, 필요하지 않은 부분의 Ni금속층은 완전히 제거가능한 장점이 있다. 이로 인해, 실리콘 내에 존재하는 Ni의 영향을 최소화할 수 있으며, 이 후 공정에서도 Ni의 영향을 완전히 제거할 수가 있다.Then, the Ni metal layer 44 is etched. When the Ni metal layer 44 is etched, Ni in contact with the silicon surface reacts with the silicon to be changed into silicide and is not removed. Are all removed during the etching process. In addition, Ni formed more than necessary on the silicon surface is also removed during the etching process. At this time, the etching solution should have a selectivity between Ni and Ni silicide, for example, ferric chloride, 1HNO 3 / 5HCl, 150CH 3 COOH / 50HNO 3 / 3HCl and the like. When the Ni metal layer 44 is etched as described above, a uniform Ni silicide thin film 45 is formed only on the silicon thin film as shown in FIG. 4E. As such, through the etching process of the Ni metal layer 44, the Ni metal layer may be formed to a minimum to form a uniform thin film, and the Ni metal layer of the unnecessary portion may be completely removed. As a result, the influence of Ni present in the silicon can be minimized, and the influence of Ni can be completely eliminated in subsequent processes.

그 후에 열처리를 진행하여 활성층(41)의 결정화를 유도하는 동시에 활성층(41)의 소스 영역(41S) 및 드레인 영역(41D)에 주입된 도펀트를 활성화시킨다. 이 공정은 텅스텐-할로겐 또는 크세논 아크 가열 램프를 사용하여 700 내지800℃ 정도의 온도에서 수분 이내의 짧은 시간 동안 가열하는 고속 어닐링(RTA)법, 또는 엑시머 레이저를 사용하여 아주 짧은 시간 동안 가열하는 ELC법, 고로(furnace)를 사용하는 방법 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 RTA 보다 낮은 300 ∼ 700℃의 온도에서 비정질 실리콘을 결정질 실리콘으로 결정화할 수 있는 MILC를 이용하여 활성층을 결정화시킨다. 활성층의 결정화는 양호하게는 고로(furnace) 내에서 300 ∼ 700℃의 온도로 0.1 ∼ 50 시간, 양호하게는 0.5 ∼ 20 시간 동안 진행된다. 이 때, Ni실리사이드 박막(45)층과 접한 실리콘은 MIC에 의해 결정화가 진행되고, 그 이외의 부분은 MILC에 의해 결정화가 진행된다.Thereafter, heat treatment is performed to induce crystallization of the active layer 41 and to activate dopants implanted into the source region 41S and the drain region 41D of the active layer 41. This process involves the use of tungsten-halogen or xenon arc heating lamps for short periods of time within a few minutes at temperatures of around 700 to 800 ° C, or ELCs for very short periods of time using excimer lasers. Law, a method of using a furnace, or the like can be used. In an embodiment of the present invention, the active layer is crystallized using MILC which can crystallize amorphous silicon into crystalline silicon at a temperature of 300 to 700 ° C. lower than RTA. Crystallization of the active layer is preferably carried out in a furnace at a temperature of 300 to 700 ° C. for 0.1 to 50 hours, preferably 0.5 to 20 hours. At this time, the silicon in contact with the Ni silicide thin film 45 layer undergoes crystallization by MIC, and the rest of the silicon proceeds by MILC.

그 후에 종래의 방법에서와 같이 기판과 활성층 및 게이트 전극 상에 콘택트 절연층을 형성한 후에, 소스 영역과 드레인 영역의 일부가 노출되도록 콘택트 절연층에 콘택트 홀을 형성하고, 이 콘택트 홀을 통하여 소스 영역 및 드레인 영역을 외부와 전기적으로 접속시키는 콘택트 전극을 형성함으로써 도 4f와 같이 트랜지스터를 제작한다.Thereafter, after forming the contact insulating layer on the substrate, the active layer and the gate electrode as in the conventional method, a contact hole is formed in the contact insulating layer so that a part of the source region and the drain region are exposed, and through the contact hole A transistor is fabricated as shown in FIG. 4F by forming a contact electrode which electrically connects the region and the drain region to the outside.

상기와 같은 방법으로 진행되는 본 발명은 도펀트를 주입하는 공정과 MILC 소스 금속인 Ni금속층을 형성하는 공정의 순서를 바꾸어도 무관한다.The present invention proceeds in the manner described above may change the order of the step of implanting the dopant and the process of forming the Ni metal layer of the MILC source metal.

이상의 실시예를 들어 본 발명의 구성을 설명하였으나, 본 발명은 이하에서 설명하는 다른 실시예들의 형태로 구현될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들의 구체적 공정 조건은 별도로 설명되지 않는 한 상기의 실시예와 동일한 조건으로 실행될 수 있다.Although the configuration of the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention may be implemented in the form of other embodiments described below. Specific process conditions of other embodiments of the present invention may be executed under the same conditions as the above embodiment unless otherwise described.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조방법을 나타내는 공정도이다. 도 5a와 같이 비정질 실리콘층은 버퍼층(도시되지 않음)이 형성되어 있는 절연 기판(50) 상에 증착되고, 포토리소그래피에 의하여 비정질 실리콘을 패터닝하여 활성층(51)이 형성된다. 게이트 절연층(52) 및 게이트 전극(53)은 통상의 방법을 사용하여 활성층(50) 위에 형성된다.5A to 5E are flowcharts illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5A, an amorphous silicon layer is deposited on an insulating substrate 50 on which a buffer layer (not shown) is formed, and an active layer 51 is formed by patterning amorphous silicon by photolithography. Gate insulating layer 52 and gate electrode 53 are formed over active layer 50 using conventional methods.

도 5b와 같이 게이트 전극(53)을 마스크로 사용하여 절연 기판(50)의 전체를 도펀트로 도핑하여 활성층(51)에 소스 영역(51S), 채널 영역(51C) 및 드레인 영역(51D)을 형성한다. 그런 다음, 도 5c에서 보는 바와 같이 게이트 전극(52)과 게이트 전극 주변의 소스 영역(51S) 및 드레인 영역(51D)이 덮이도록 포토레지스트(54)를 형성하고, 기판(50) 및 포토레지스트(54)의 표면 전체에 결정화 촉진물질인 Ni을 증착시켜 Ni금속층(55)을 증착시킨다.As shown in FIG. 5B, the entire insulating substrate 50 is doped with a dopant using the gate electrode 53 as a mask to form a source region 51S, a channel region 51C, and a drain region 51D in the active layer 51. do. Then, as shown in FIG. 5C, the photoresist 54 is formed to cover the gate electrode 52, the source region 51S and the drain region 51D around the gate electrode, and the substrate 50 and the photoresist ( Ni metal layer 55 is deposited by depositing Ni, which is a crystallization promoting material, on the entire surface of 54).

그 다음에 Ni금속층(55)을 에칭하게 되는데, 이렇게 Ni금속층(55)을 에칭하게 되면, 실리콘 표면에 접하고 있는 Ni은 실리콘과 반응하여 실리사이드로 변화되어 제거가 되지 않으며, 그 이외의 부분에 형성된 Ni 및 포토레지스트는 모두 에칭과정에서 모두 제거된다. 또한, 실리콘 표면 위에 필요 이상으로 형성된 Ni 역시 에칭공정 중에 제거된다. 이 때, 에칭 용액은 Ni과 Ni실리사이드 사이에 선택성을 가져야 하며, 예를 들어, 페릭 클로라이드(Ferric chloride), 1HNO3/5HCl, 150CH3COOH/50HNO3/3HCl 등이 사용된다. 이렇게 Ni금속층(54)을 에칭하게 되면, 도 5d와 같이 실리콘 박막 위에만 균일한 Ni실리사이드 박막(56)이 형성된다.Then, the Ni metal layer 55 is etched. When the Ni metal layer 55 is etched, Ni, which is in contact with the silicon surface, reacts with the silicon, changes into silicide, and is not removed. Both Ni and photoresist are removed during the etching process. In addition, Ni formed more than necessary on the silicon surface is also removed during the etching process. At this time, the etching solution should have a selectivity between Ni and Ni silicide, for example, ferric chloride, 1HNO 3 / 5HCl, 150CH 3 COOH / 50HNO 3 / 3HCl and the like. When the Ni metal layer 54 is etched as described above, a uniform Ni silicide thin film 56 is formed only on the silicon thin film as shown in FIG. 5D.

그 후에 열처리를 진행하여 활성층(51)의 결정화를 유도하는 동시에활성층(51)의 소스 영역(51S) 및 드레인 영역(51D)에 주입된 도펀트를 활성화시킨다. 그러면, Ni실리사이드 박막(56)층과 접한 실리콘은 MIC에 의해 결정화가 진행되고, 그 이외의 부분은 MILC에 의해 결정화가 진행된다.Thereafter, heat treatment is performed to induce crystallization of the active layer 51 and to activate dopants injected into the source region 51S and the drain region 51D of the active layer 51. Then, the silicon in contact with the Ni silicide thin film 56 layer is crystallized by MIC, and the other portions are crystallized by MILC.

그 후에 종래의 방법에서와 같이 기판과 활성층 및 게이트 전극 상에 콘택트 절연층을 형성한 후에, 소스 영역과 드레인 영역의 일부가 노출되도록 콘택트 절연층에 콘택트 홀을 형성하고, 이 콘택트 홀을 통하여 소스 영역 및 드레인 영역을 외부와 전기적으로 접속시키는 콘택트 전극을 형성함으로써 도 5e와 같이 트랜지스터를 제작한다.Thereafter, after forming the contact insulating layer on the substrate, the active layer and the gate electrode as in the conventional method, a contact hole is formed in the contact insulating layer so that a part of the source region and the drain region are exposed, and through the contact hole A transistor is fabricated as shown in FIG. 5E by forming a contact electrode for electrically connecting the region and the drain region to the outside.

상기와 같은 방법으로 진행되는 본 발명은 도펀트를 주입하는 공정과 MILC 소스 금속인 Ni금속층을 형성하는 공정의 순서를 바꾸어도 무관한다.The present invention proceeds in the manner described above may change the order of the step of implanting the dopant and the process of forming the Ni metal layer of the MILC source metal.

도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조 방법을 나타내는 공정도이다. 도 6a는 박막트랜지스터의 활성층을 구성하는 비정질 실리콘층(61)이 절연 기판(60) 상에 형성되어 패터닝되고, 그 위에 게이트 절연층(62)과 하부 게이트 전극(63), 상부 게이트 전극(64)을 형성한 단면도이다.6A to 6F are flowcharts illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to still another embodiment of the present invention. 6A illustrates that an amorphous silicon layer 61 constituting an active layer of a thin film transistor is formed and patterned on an insulating substrate 60, and a gate insulating layer 62, a lower gate electrode 63, and an upper gate electrode 64 are formed thereon. ) Is a cross-sectional view.

도 6b는 상부 게이트 전극(64)을 마스크로 사용하여 도펀트를 비정질 실리콘층(61)에 고농도로 도핑하여 소스 영역(61S) 및 드레인 영역(61D)을 형성하는 공정을 보여준다. 이렇게 도펀트로 도핑한 후에 도 6c에 나타낸 것처럼, 상부 게이트 전극(64)을 마스크로 하여 비정질 실리콘층(61)의 결정화를 촉진하는 MILC 소스 금속인 Ni을 증착시켜 Ni금속층(65)을 형성한다. 이 때, 상부게이트 전극(64)의 폭을 하부 게이트 전극(63)의 폭 보다 크게 하면, 상부 게이트 전극(64)에 의해 마스킹된 부분에는 결정화 유도 금속층이 형성되지 않기 때문에 채널 영역(61C)으로부터 결정화 유도 금속이 일정한 거리를 두고 오프셋(offset)되는 효과가 생기게 된다.FIG. 6B illustrates a process of using the upper gate electrode 64 as a mask to dop the dopant to the amorphous silicon layer 61 at a high concentration to form the source region 61S and the drain region 61D. After the doping with the dopant, as shown in FIG. 6C, the Ni metal layer 65 is formed by depositing Ni, which is a MILC source metal that promotes crystallization of the amorphous silicon layer 61, using the upper gate electrode 64 as a mask. At this time, if the width of the upper gate electrode 64 is made larger than the width of the lower gate electrode 63, since the crystallization inducing metal layer is not formed in the portion masked by the upper gate electrode 64, the channel region 61C is removed from the channel region 61C. There is an effect that the crystallization induced metal is offset by a certain distance.

상기와 같이 Ni금속층(65)을 형성한 후에는 도 6d와 같이 상부 게이트 전극(64)을 제거한다. 그런 다음, Ni금속층(65)을 에칭하게 되는데, 이렇게 Ni금속층(65)을 에칭하게 되면, 실리콘 표면에 접하고 있는 Ni은 실리콘과 반응하여 실리사이드로 변화되어 제거가 되지 않으며, 그 이외의 부분에 형성된 Ni은 에칭과정에서 모두 제거된다. 또한, 실리콘 표면 위에 필요 이상으로 형성된 Ni 역시 에칭공정 중에 제거된다. 이 때, 에칭 용액은 Ni과 Ni실리사이드 사이에 선택성을 가져야 하며, 예를 들어, 페릭 클로라이드(Ferric chloride), 1HNO3/5HCl, 150CH3COOH/50HNO3/3HCl 등이 사용된다. 이렇게 Ni금속층(65)을 에칭하게 되면, 도 6e와 같이 실리콘 박막 위에만 균일한 Ni실리사이드 박막(66)이 형성된다.After the Ni metal layer 65 is formed as described above, the upper gate electrode 64 is removed as shown in FIG. 6D. Then, the Ni metal layer 65 is etched. When the Ni metal layer 65 is etched, Ni, which is in contact with the silicon surface, reacts with the silicon, changes into silicide, and is not removed. Ni is all removed during the etching process. In addition, Ni formed more than necessary on the silicon surface is also removed during the etching process. At this time, the etching solution should have a selectivity between Ni and Ni silicide, for example, ferric chloride, 1HNO 3 / 5HCl, 150CH 3 COOH / 50HNO 3 / 3HCl and the like. When the Ni metal layer 65 is etched as described above, a uniform Ni silicide thin film 66 is formed only on the silicon thin film as shown in FIG. 6E.

본 발명에서 도펀트를 도핑시키는 공정과 MILC 소스 금속인 Ni금속층을 형성하는 공정은 순서를 바꾸어 실행될 수 있다.In the present invention, the step of doping the dopant and the step of forming the Ni metal layer, which is a MILC source metal, may be performed in a reversed order.

그 후에 열처리를 진행하여 활성층(61)의 결정화를 유도하는 동시에 활성층(61)의 소스 영역(61S) 및 드레인 영역(61D)에 주입된 도펀트를 활성화시킨다. 그러면, Ni실리사이드 박막(66)층과 접한 실리콘은 MIC에 의해 결정화가 진행되고, 그 이외의 부분은 MILC에 의해 결정화가 진행된다.Thereafter, heat treatment is performed to induce crystallization of the active layer 61 and to activate dopants injected into the source region 61S and the drain region 61D of the active layer 61. Then, the silicon in contact with the Ni silicide thin film 66 layer is crystallized by MIC, and the other portions are crystallized by MILC.

그 후에 종래의 방법에서와 같이 기판과 활성층 및 게이트 전극 상에 콘택트절연층을 형성한 후에, 소스 영역과 드레인 영역의 일부가 노출되도록 콘택트 절연층에 콘택트 홀을 형성하고, 이 콘택트 홀을 통하여 소스 영역 및 드레인 영역을 외부와 전기적으로 접속시키는 콘택트 전극을 형성함으로써 도 6f와 같이 트랜지스터를 제작한다.Thereafter, after forming a contact insulating layer on the substrate, the active layer and the gate electrode as in the conventional method, a contact hole is formed in the contact insulating layer so that a part of the source region and the drain region are exposed, and through the contact hole A transistor is fabricated as shown in FIG. 6F by forming a contact electrode for electrically connecting the region and the drain region to the outside.

도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조 방법을 나타내는 공정도이다. 도 7a와 같이 비정질 실리콘층은 버퍼층(도시되지 않음)이 형성되어 있는 절연 기판(70) 상에 증착되고, 포토리소그래피에 의하여 비정질 실리콘을 패터닝하여 활성층(71)이 형성된다. 게이트 절연층(72) 및 게이트 전극(73)은 통상의 방법을 사용하여 활성층(70) 위에 형성된다. 도 7b와 같이 게이트 전극(73)을 마스크로 사용하여 절연 기판(70)의 전체를 도펀트로 도핑하여 활성층(71)에 소스 영역(71S), 채널 영역(71C) 및 드레인 영역(71D)을 형성한다.7A to 7F are flowcharts illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7A, an amorphous silicon layer is deposited on an insulating substrate 70 on which a buffer layer (not shown) is formed, and an active layer 71 is formed by patterning amorphous silicon by photolithography. Gate insulating layer 72 and gate electrode 73 are formed over active layer 70 using conventional methods. As shown in FIG. 7B, the entire insulating substrate 70 is doped with a dopant using the gate electrode 73 as a mask to form a source region 71S, a channel region 71C, and a drain region 71D in the active layer 71. do.

도 7c는 활성층(71)이 도핑된 이후에 게이트 절연층(72) 및 게이트 전극(73) 상에 콘택트 절연층(74)을 형성하고 패터닝하여 콘택트 홀(75)을 형성한 구조의 단면도이다. 콘택트 절연층(74)은 PECVD, LPCVD, APCVD, ECR CVD, 스퍼터링 등의 증착법을 이용하여 산화 실리콘, 실리콘 질화물, 실리콘 산화질화물 또는 이들의 복합층을 1,000 내지 15,000Å 양호하게는 3,000 내지 7,000Å 두께로 증착시켜 형성된다. 콘택트 절연층(74)은 포토리소그래피에 의하여 형성된 패턴을 마스크로 사용하여 습식 또는 건식 에칭되어, 콘택트 전극이 활성층의 소스 및 드레인 영역과 접속되는 경로를 제공하는 콘택트 홀(75)이 형성된다.FIG. 7C is a cross-sectional view of a structure in which a contact hole 75 is formed by forming and patterning a contact insulating layer 74 on the gate insulating layer 72 and the gate electrode 73 after the active layer 71 is doped. The contact insulating layer 74 is formed by depositing a method such as PECVD, LPCVD, APCVD, ECR CVD, sputtering, or the like to form a silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or a composite layer thereof in a thickness of 1,000 to 15,000 Å, preferably 3,000 to 7,000 Å. It is formed by vapor deposition. The contact insulating layer 74 is wet or dry etched using a pattern formed by photolithography as a mask to form a contact hole 75 which provides a path for contact electrode contact with the source and drain regions of the active layer.

도 7d는 콘택트 홀(75) 내에 노출된 소스 영역(71S)및 드레인 영역(71D)에활성층을 구성하는 비정질 실리콘의 결정화를 촉진하는 MILC 소스 금속인 Ni을 증착시켜 Ni금속층(76)을 인가한 상태의 단면도이다. 도 7e는 콘택트 홀(75) 내에 인가된 Ni금속층을 에칭한 상태를 나타낸 것으로서, 이렇게 Ni금속층(76)을 에칭하게 되면, 실리콘 표면에 접하고 있는 Ni은 실리콘과 반응하여 실리사이드로 변화되어 제거되지 않지만, 실리콘 표면 위에 필요 이상으로 형성된 Ni 역시 에칭공정 중에 제거된다. 이 때, 에칭 용액은 Ni과 Ni실리사이드 사이에 선택성을 가져야 하며, 예를 들어, 페릭 클로라이드(Ferric chloride), 1HNO3/5HCl, 150CH3COOH/50HNO3/3HCl 등이 사용된다. 이렇게 Ni금속층(76)을 에칭하게 되면, 도 7e와 같이 실리콘 박막 위에만 균일한 Ni실리사이드 박막(77)이 형성된다.FIG. 7D shows that the Ni metal layer 76 is applied by depositing Ni, a MILC source metal that promotes crystallization of amorphous silicon constituting the active layer, in the source region 71S and the drain region 71D exposed in the contact hole 75. It is a cross section of the condition. FIG. 7E illustrates a state in which the Ni metal layer applied in the contact hole 75 is etched. When the Ni metal layer 76 is etched in this way, Ni in contact with the silicon surface reacts with the silicon to be changed into silicide, but is not removed. Ni formed more than necessary on the silicon surface is also removed during the etching process. At this time, the etching solution should have a selectivity between Ni and Ni silicide, for example, ferric chloride, 1HNO 3 / 5HCl, 150CH 3 COOH / 50HNO 3 / 3HCl and the like. When the Ni metal layer 76 is etched as described above, a uniform Ni silicide thin film 77 is formed only on the silicon thin film as shown in FIG. 7E.

그 후에 열처리를 진행하여 활성층(71)의 결정화를 유도하는 동시에 활성층(71)의 소스 영역(71S) 및 드레인 영역(71D)에 주입된 도펀트를 활성화시킨다. 그러면, Ni실리사이드 박막(77)층과 접한 실리콘은 MIC에 의해 결정화가 진행되고, 그 이외의 부분은 MILC에 의해 결정화가 진행된다. 그 후에 콘택트 홀(75)을 통하여 소스 영역 및 드레인 영역을 외부와 전기적으로 접속시키는 콘택트 전극을 형성함으로써 도 7f와 같이 트랜지스터를 제작한다.Thereafter, heat treatment is performed to induce crystallization of the active layer 71 and to activate dopants injected into the source region 71S and the drain region 71D of the active layer 71. Then, the silicon in contact with the Ni silicide thin film 77 layer is crystallized by MIC, and the other portions are crystallized by MILC. Thereafter, a contact electrode for electrically connecting the source region and the drain region to the outside through the contact hole 75 is formed to fabricate a transistor as shown in FIG. 7F.

도 8은 본 발명의 방법에 의해 제조된 TFT의 특성을 나타낸 그래프이다. 도 8에 나타낸 각 곡선은 기판의 서로 다른 부분의 TFT의 특성을 나타낸 것으로서, TFT의 특성이 매우 우수하고, 기판 전체에 걸쳐서 매우 균일한 특성을 가짐을 알 수 있다.8 is a graph showing the characteristics of a TFT manufactured by the method of the present invention. Each curve shown in Fig. 8 shows the characteristics of the TFTs of different portions of the substrate, and it can be seen that the characteristics of the TFTs are very excellent and the characteristics are very uniform throughout the substrate.

본 발명은 MILC 소스 금속인 Ni을 균일한 박막을 형성할 수 있는 두께로 증착시킨 후에 바로 에칭하고 열처리하는 방법으로서, Ni을 에칭할 때에 실리콘 표면에 접하고 있는 Ni은 실리콘과 반응하여 Ni실리사이드로 변환되어 제거되지 않지만, 그 이외의 부분에 형성된 Ni과 실리콘 표면 위에 필요 이상으로 형성된 Ni은 에칭공정에서 제거된다. 따라서, 본 발명의 방법을 사용하면 Ni을 최소한으로 형성시켜 균일한 박막을 형성할 수 있으며, 필요하지 않은 부분의 Ni은 완전히 제거가 가능한 장점이 있다. 그로 인해, 본 발명은 실리콘 내에 존재하는 Ni의 영향을 최소화할 수 있으며, 이후 공정에서 Ni의 영향을 완전히 제거하는 효과가 있다.The present invention is a method of etching and heat-treating immediately after depositing Ni, a MILC source metal, to a thickness capable of forming a uniform thin film. Ni, which is in contact with the silicon surface when Ni is etched, reacts with silicon and converts it into Ni silicide. Although not removed, Ni formed in other portions and Ni formed more than necessary on the silicon surface are removed in the etching process. Therefore, by using the method of the present invention it is possible to form a uniform thin film by forming a minimum of Ni, there is an advantage that can be completely removed Ni of the unnecessary portion. Therefore, the present invention can minimize the influence of Ni present in the silicon, and has the effect of completely eliminating the influence of Ni in the subsequent process.

이상 본 발명의 내용이 실시예들을 들어 설명되었으나, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명이 속하는 분야의 기술자는 본원의 특허청구범위에 기재된 원리 및 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변형 또는 변경할 수 있다.Although the contents of the present invention have been described with reference to the embodiments, the embodiments of the present invention are merely illustrative of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains may modify or alter the present invention in various forms within the principles and scope described in the claims herein.

Claims (22)

박막트랜지스터의 활성층을 구성하는 실리콘 박막을 결정화하는 방법에 있어서,In the method of crystallizing the silicon thin film constituting the active layer of the thin film transistor, 기판 상에 비정질 실리콘 박막을 형성하는 단계;Forming an amorphous silicon thin film on the substrate; 상기 비정질 실리콘 박막의 적어도 일부분에 결정화 촉진물질을 형성하는 단계;Forming a crystallization promoting material on at least a portion of the amorphous silicon thin film; 상기 결정화 촉진물질을 에칭하는 단계; 및Etching the crystallization promoter; And 상기 기판을 열처리하여 상기 비정질 실리콘 박막을 결정질 실리콘 박막으로 결정화시키는 단계를 포함하는 실리콘 박막 결정화 방법.Heat treating the substrate to crystallize the amorphous silicon thin film into a crystalline silicon thin film. 제1항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질으로 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt 중 한 가지 이상의 금속을 사용하는 실리콘 박막 결정화 방법.The method of claim 1, wherein the crystallization promoter is at least one metal of Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt Silicon thin film crystallization method used. 제1항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질이 스퍼터링, 가열 증착(evaporation), CVD 방법 또는 이온주입법에 의해 형성되는 실리콘 박막 결정화 방법.The method of claim 1, wherein the crystallization promoting material is formed by sputtering, evaporation, CVD, or ion implantation. 제3항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질이 10 ∼ 200Å의 두께로 형성되는 실리콘 박막 결정화 방법.4. The method of claim 3, wherein the crystallization promoting substance is formed to a thickness of 10 to 200 GPa. 제1항에 있어서, 상기 열처리는 고로(furnace)를 이용한 열처리, RTA 또는 ELC법에 의해 행해지는 실리콘 박막 결정화 방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment is performed by heat treatment using a blast furnace, RTA, or ELC. 제5항에 있어서, 상기 고로 내에서 300 ∼ 700℃의 온도로 열처리되는 실리콘 박막 결정화 방법.The silicon thin film crystallization method according to claim 5, wherein the silicon thin film is heat-treated at a temperature of 300 to 700 ° C in the blast furnace. 제1항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질을 에칭한 후에 상기 비정질 실리콘 박막에 접촉한 상기 결정화 촉진물질은 실리사이드 박막으로 잔류하는 실리콘 박막 결정화 방법.The method of claim 1, wherein after the etching of the crystallization promoting material, the crystallization promoting material, which is in contact with the amorphous silicon thin film, remains as a silicide thin film. 제1항에 있어서, 상기 에칭은 페릭 클로라이드(Ferric chloride), 1HNO3/5HCl 또는 150CH3COOH/50HNO3/3HCl 로 행해지는 실리콘 박막 결정화 방법.The method of claim 1, wherein the etching is performed with Ferric chloride, 1HNO 3 / 5HCl or 150CH 3 COOH / 50HNO 3 / 3HCl. 실리콘 박막을 포함하는 박막트랜지스터를 제조하는 방법에 있어서,In the method for manufacturing a thin film transistor comprising a silicon thin film, 기판 상에 박막트랜지스터(TFT)의 소스, 드레인 및 채널 영역을 구성하는 활성층으로서 비정질 실리콘 박막을 형성하는 단계;Forming an amorphous silicon thin film as an active layer constituting a source, drain, and channel region of a thin film transistor (TFT) on a substrate; 상기 기판과 상기 활성층 상에 게이트 절연층 및 게이트 전극을 형성하는 단계;Forming a gate insulating layer and a gate electrode on the substrate and the active layer; 상기 활성층의 소스 영역 및 드레인 영역에 도펀트를 주입하고 결정화 촉진물질을 인가하는 단계;Implanting dopants into the source and drain regions of the active layer and applying a crystallization promoting material; 상기 결정화 촉진물질을 에칭하는 단계;Etching the crystallization promoter; 상기 기판 및 기판 상에 형성된 활성층을 열처리하여 상기 활성층을 구성하는 비정질 실리콘 박막을 결정질 실리콘 박막으로 결정화시키는 단계;Heat-treating the substrate and the active layer formed on the substrate to crystallize the amorphous silicon thin film constituting the active layer into a crystalline silicon thin film; 상기 기판과 활성층 및 게이트 전극 상에 콘택트 절연층을 형성하고 상기 소스 영역과 드레인 영역의 일부가 노출되도록 상기 콘택트 절연층에 콘택트 홀을 형성하는 단계; 및Forming a contact insulating layer on the substrate, the active layer and the gate electrode, and forming a contact hole in the contact insulating layer to expose a portion of the source region and the drain region; And 상기 콘택트 홀을 통하여 상기 소스 영역 및 드레인 영역을 외부와 전기적으로 접속시키는 콘택트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막트랜지스터 제조 방법.And forming a contact electrode electrically connecting the source region and the drain region to the outside through the contact hole. 제9항에 있어서, 상기 게이트 전극을 과도에칭하여 상기 게이트 절연층이 노출되게 하고, 그 노출된 상기 게이트 절연층을 마스크로 사용하여 상기 결정화 촉진물질을 인가하는 박막트랜지스터 제조 방법.10. The method of claim 9, wherein the gate electrode is overetched to expose the gate insulating layer, and the crystallization promoting material is applied using the exposed gate insulating layer as a mask. 제9항에 있어서, 상기 게이트 전극을 다중 게이트 전극으로 구성하고, 상기 다중 게이트 전극 중에서 가장 넓은 면적을 갖는 게이트 전극을 마스크로 사용하여 상기 결정화 촉진물질을 인가하는 박막트랜지스터 제조 방법.The thin film transistor manufacturing method of claim 9, wherein the gate electrode is configured as a multi-gate electrode, and the crystallization promoting material is applied using a gate electrode having the largest area among the multiple gate electrodes as a mask. 제9항에 있어서, 상기 게이트 절연층 및 게이트 전극 상에 형성되는 포토레지스터를 마스크로 사용하여 상기 결정화 촉진물질을 인가하는 박막트랜지스터 제조 방법.The method of claim 9, wherein the crystallization promoting material is applied using a photoresist formed on the gate insulating layer and the gate electrode as a mask. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질을 인가한 후에 상기 도펀트를 주입하는 박막트랜지스터 제조 방법.The thin film transistor manufacturing method according to any one of claims 8 to 12, wherein the dopant is injected after the crystallization promoting substance is applied. 실리콘 박막을 포함하는 박막트랜지스터를 제조하는 방법에 있어서,In the method for manufacturing a thin film transistor comprising a silicon thin film, 기판 상에 박막트랜지스터(TFT)의 소스, 드레인 및 채널 영역을 구성하는 활성층으로서 비정질 실리콘 박막을 형성하는 단계;Forming an amorphous silicon thin film as an active layer constituting a source, drain, and channel region of a thin film transistor (TFT) on a substrate; 상기 기판과 상기 활성층 상에 게이트 절연층 및 게이트 전극을 형성하는 단계;Forming a gate insulating layer and a gate electrode on the substrate and the active layer; 상기 활성층의 소스 영역 및 드레인 영역에 도펀트를 주입하는 단계;Implanting dopants into source and drain regions of the active layer; 상기 기판과 활성층 및 게이트 전극 상에 콘택트 절연층을 형성하고 상기 소스 영역과 드레인 영역의 일부가 노출되도록 상기 콘택트 절연층에 콘택트 홀을 형성하는 단계;Forming a contact insulating layer on the substrate, the active layer and the gate electrode, and forming a contact hole in the contact insulating layer to expose a portion of the source region and the drain region; 상기 콘택트 홀을 통하여 상기 소스 영역 및 드레인 영역에 결정화 촉진 물질을 인가하는 단계;Applying a crystallization promoting material to the source and drain regions through the contact hole; 상기 결정화 촉진물질을 에칭하는 단계;Etching the crystallization promoter; 상기 기판 및 기판 상에 형성된 활성층을 열처리하여 상기 활성층을 구성하는 비정질 실리콘 박막을 결정질 실리콘 박막으로 결정화시키는 단계; 및Heat-treating the substrate and the active layer formed on the substrate to crystallize the amorphous silicon thin film constituting the active layer into a crystalline silicon thin film; And 상기 콘택트 홀을 통하여 상기 소스 영역 및 드레인 영역을 외부와 전기적으로 접속시키는 콘택트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막트랜지스터 제조 방법.And forming a contact electrode electrically connecting the source region and the drain region to the outside through the contact hole. 제9항 또는 제14항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질으로 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt 중 한 가지 이상의 금속을 사용하는 박막트랜지스터 제조 방법.The method according to claim 9 or 14, wherein the crystallization promoting material, Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt A thin film transistor manufacturing method using more than two kinds of metals. 제9항 또는 제14항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질이 스퍼터링, 가열 증착(evaporation), CVD 방법 또는 이온주입법에 의해 형성되는 박막트랜지스터 제조 방법.15. The method of claim 9 or 14, wherein the crystallization promoting material is formed by sputtering, evaporation, CVD, or ion implantation. 제16항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질이 10 ∼ 200Å의 두께로 형성되는 박막트랜지스터 제조 방법.The method of claim 16, wherein the crystallization promoting material is formed to a thickness of 10 to 200 kPa. 제9항 또는 제14항에 있어서, 상기 열처리는 고로(furnace)를 이용한 열처리, RTA 또는 ELC법에 의해 행해지는 박막트랜지스터 제조 방법.15. The method of claim 9 or 14, wherein the heat treatment is performed by heat treatment using a blast furnace, RTA, or ELC method. 제18항에 있어서, 상기 고로 내에서 300 ∼ 700℃의 온도로 열처리되는 박막트랜지스터 제조 방법.The method of claim 18, wherein the thin film transistor is heat-treated at a temperature of 300 to 700 ° C. in the blast furnace. 제9항 또는 제14항에 있어서, 상기 결정화 촉진물질을 에칭한 후에 상기 비정질 실리콘 박막에 접촉한 상기 결정화 촉진물질은 실리사이드 박막으로 잔류하는 박막트랜지스터 제조 방법.15. The method of claim 9 or 14, wherein the crystallization promoter, which contacts the amorphous silicon thin film after etching the crystallization promoter, remains as a silicide thin film. 제9항 또는 제14항에 있어서, 상기 도펀트의 주입은 이온 주입법 또는 이온 샤워 도핑법을 이용하는 박막트랜지스터 제조 방법.15. The method of claim 9 or 14, wherein the dopant is implanted using an ion implantation method or an ion shower doping method. 제9항 또는 제14항에 있어서, 상기 에칭은 페릭 클로라이드(Ferric chloride), 1HNO3/5HCl 또는 150CH3COOH/50HNO3/3HCl 로 행해지는 박막트랜지스터 제조 방법.15. The method of claim 9 or 14, wherein the etching is performed with ferric chloride, 1HNO 3 / 5HCl or 150CH 3 COOH / 50HNO 3 / 3HCl.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100659759B1 (en) * 2004-10-06 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 bottom-gate type thin film transistor, flat panel display including the same and fabrication method of the thin film transistor
WO2010033744A2 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Applied Materials, Inc. Methods of making an emitter having a desired dopant profile
KR101377990B1 (en) * 2012-04-17 2014-04-14 주승기 Method for Formation of Thin Film Transistor Having LDD(Lightly Doped Domain) Structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139019A (en) * 1994-09-15 1996-05-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacture of semiconductor device
KR980006438A (en) * 1996-06-28 1998-03-30 구자홍 Polysilicon thin film transistor using silicide and manufacturing method
KR20000040728A (en) * 1998-12-19 2000-07-05 구본준 Method for crystallizing silicon thin film and method for manufacturing thin film transistor by using the same
KR20000061176A (en) * 1999-03-24 2000-10-16 구본준 Thin Film Transistor and fabricating method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139019A (en) * 1994-09-15 1996-05-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Manufacture of semiconductor device
KR980006438A (en) * 1996-06-28 1998-03-30 구자홍 Polysilicon thin film transistor using silicide and manufacturing method
KR20000040728A (en) * 1998-12-19 2000-07-05 구본준 Method for crystallizing silicon thin film and method for manufacturing thin film transistor by using the same
KR20000061176A (en) * 1999-03-24 2000-10-16 구본준 Thin Film Transistor and fabricating method thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100659759B1 (en) * 2004-10-06 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 bottom-gate type thin film transistor, flat panel display including the same and fabrication method of the thin film transistor
US7923736B2 (en) 2004-10-06 2011-04-12 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Flat panel display
WO2010033744A2 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Applied Materials, Inc. Methods of making an emitter having a desired dopant profile
WO2010033744A3 (en) * 2008-09-19 2010-07-01 Applied Materials, Inc. Methods of making an emitter having a desired dopant profile
US8088675B2 (en) 2008-09-19 2012-01-03 Applied Materials, Inc. Methods of making an emitter having a desired dopant profile
KR101377990B1 (en) * 2012-04-17 2014-04-14 주승기 Method for Formation of Thin Film Transistor Having LDD(Lightly Doped Domain) Structure

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