KR20050017002A - Crystal growing method, crystal growing apparatus, beam splitter, and display - Google Patents

Crystal growing method, crystal growing apparatus, beam splitter, and display

Info

Publication number
KR20050017002A
KR20050017002A KR10-2005-7000279A KR20057000279A KR20050017002A KR 20050017002 A KR20050017002 A KR 20050017002A KR 20057000279 A KR20057000279 A KR 20057000279A KR 20050017002 A KR20050017002 A KR 20050017002A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
region
crystallization
thin film
band
crystal growth
Prior art date
Application number
KR10-2005-7000279A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100620942B1 (en
Inventor
요시히로 타니구치
테츠야 이누이
야스시 구보타
야스요시 가이세
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR20050017002A publication Critical patent/KR20050017002A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100620942B1 publication Critical patent/KR100620942B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02686Pulsed laser beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02691Scanning of a beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B1/00Single-crystal growth directly from the solid state
    • C30B1/02Single-crystal growth directly from the solid state by thermal treatment, e.g. strain annealing
    • C30B1/023Single-crystal growth directly from the solid state by thermal treatment, e.g. strain annealing from solids with amorphous structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B13/00Single-crystal growth by zone-melting; Refining by zone-melting
    • C30B13/16Heating of the molten zone
    • C30B13/22Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge
    • C30B13/24Heating of the molten zone by irradiation or electric discharge using electromagnetic waves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02Elements
    • C30B29/06Silicon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367Substrates
    • H01L21/0237Materials
    • H01L21/02422Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02524Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532Silicon, silicon germanium, germanium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656Special treatments
    • H01L21/02664Aftertreatments
    • H01L21/02667Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H01L21/02678Beam shaping, e.g. using a mask

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

고속으로 결정화가 가능한 결정성장방법을 제공한다. 결정성장방법은 제m(m은 1 이상의 정수)및 제m+1 띠상빔을 박막을 향해서 조사하여, 비결정질 실리콘 막(201)에 제m 및 제m+1의 제 k 결정화영역(202a, 202b)을 형성하는 공정, 제m의 제k 결정화영역(202a)으로부터 거리 r(r는 한 번의 결정성장의 길이 보다 김)만큼 이격된 영역이며 제m+1의 제k 결정화영역(202b)의 일부가 중첩되는 영역에 제m 띠상빔을 조사하고 제m+1의 제k 결정화영역(202b)에 연속하는 제m의 제k+1 결정화영역(203a)을 비결정질 실리콘막(201)에 형성하는 공정을 포함한다.Provides a crystal growth method capable of crystallization at high speed. In the crystal growth method, the mth (m is an integer of 1 or more) and the m + 1 band-like beams are irradiated toward the thin film, and the amorphous silicon film 201 is subjected to the mth and m + 1th kth crystallization regions 202a and 202b. ), An area spaced apart from the m-th kth crystallization region 202a by a distance r (r is greater than the length of one crystal growth) and part of the k-th crystallization region 202b of m + 1 Irradiating an m-th band-shaped beam to a region where s overlaps and forming an m-th k + 1th crystallization region 203a continuous to the m-th kth crystallization region 202b in the amorphous silicon film 201. It includes.

Description

결정성장방법, 결정성장장치, 빔분기장치 및 표시장치 {CRYSTAL GROWING METHOD, CRYSTAL GROWING APPARATUS, BEAM SPLITTER, AND DISPLAY}Crystal Growth Method, Crystal Growth Device, Beam Branch Device and Display Device {CRYSTAL GROWING METHOD, CRYSTAL GROWING APPARATUS, BEAM SPLITTER, AND DISPLAY}

본 발명은 레이저광 등의 빔을 이용하는 결정성장방법, 결정성장장치 및 분기장치, 및 그 다결정박막을 활성층으로 하는 박막트랜지스터를 갖춘 표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crystal growth method using a beam such as a laser light, a crystal growth device and a branching device, and a display device having a thin film transistor having the polycrystalline thin film as an active layer.

액정 또는 일렉트로 루미네센스(EL)를 응용한 표시장치에 이용되고 있는 박막 트랜지스터는 비결정질 또는 다결정의 실리콘을 활성층으로서 이용한다. 이 중 다결정 실리콘을 활성층으로서 이용하는 박막트랜지스터는 캐리어(전자)의 이동성이 높기 때문에, 비결정질 실리콘을 활성층으로서 이용하는 박막트랜지스터와 비교하여 많은 장점을 갖고 있다. The thin film transistors used in the display device employing liquid crystal or electroluminescence (EL) use amorphous or polycrystalline silicon as the active layer. Among them, the thin film transistor using polycrystalline silicon as an active layer has many advantages compared to the thin film transistor using amorphous silicon as an active layer because of high carrier (electron) mobility.

예를 들어, 화소 부분에 스위칭소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 화소의 주변영역에 구동회로를 형성할 수 있다. 또는, 일부의 주변회로를 하나의 기판 위에 형성할 수 있다. 이 때문에, 별도 드라이버IC(집적회로)나 구동회로기판을 표시장치에 실장할 필요가 없어지기 때문에, 표시 장치를 단가로 제공하는 것이 가능해진다. For example, the switching element may be formed in the pixel portion, and the driving circuit may be formed in the peripheral region of the pixel. Alternatively, some peripheral circuits may be formed on one substrate. As a result, it is not necessary to mount a separate driver IC (integrated circuit) or drive circuit board on the display device, so that the display device can be provided at a unit price.

또한, 그 밖의 장점으로서, 트랜지스터의 치수를 미세화할 수 있기 때문에, 화소 부분에 형성되는 스위칭소자가 소형화가 되어, 개구율을 높일 수 있다. 이로 인해, 고휘도 및 고정밀도인 표시장치를 제공하는 것이 가능하게 된다. In addition, as another advantage, since the size of the transistor can be reduced, the switching element formed in the pixel portion can be miniaturized and the aperture ratio can be increased. This makes it possible to provide a display device with high brightness and high precision.

다결정 실리콘박막의 제조방법에는 유리기판에 CVD(화학기상성장법) 등으로 비결정질 실리콘박막을 형성한 후, 별도 비결정질 실리콘을 다결정화하는 공정이 필요하다. In the method for producing a polycrystalline silicon thin film, an amorphous silicon thin film is formed on a glass substrate by CVD (chemical vapor deposition method) or the like, followed by a step of polycrystallizing amorphous silicon separately.

비결정질 실리콘박막을 결정화하는 공정으로서, 온도 600℃ 이상의 고온어닐링법에 의하는 방법이 있다. 이 경우, 고온을 견디는 고가의 유리기판을 사용해야 하기 때문에, 표시장치의 저가격화의 저해요인이 되어 왔다. 최근에는 레이저를 이용하여 온도 600℃ 이하의 저온으로 비결정질 실리콘의 결정화를 행하는 기술이 일반화되어, 저온의 유리기판에 다결정 실리콘박막 트랜지스터를 형성한 표시장치를 저가로 제공할 수 있게 되었다. As a process of crystallizing an amorphous silicon thin film, there exists a method by the high temperature annealing method of 600 degreeC or more of temperature. In this case, since expensive glass substrates that withstand high temperatures must be used, it has been a deterrent to lowering the price of display devices. In recent years, a technique of crystallizing amorphous silicon at a low temperature of 600 ° C. or lower by using a laser has become common, and it is possible to provide a display device in which a polycrystalline silicon thin film transistor is formed on a low temperature glass substrate at low cost.

레이저에 의한 결정화기술은, 도15에 도시한 바와 같이, 비결정질 실리콘박막을 형성한 유리기판(505)을 온도 400℃ 정도로 가열한다. 다음에, 유리기판(505)을 일정속도로 주사하면서, 길이 200mm 내지 400mm, 폭 0.2mm 내지 1.0mm 정도의 선형 빔(506)을 유리기판(505)에 조사하는 방법이 일반적이다. 이 방법에 의해서, 결정 입경이 0.2㎛ 이상 0.5㎛ 정도의 결정립이 형성된다. 이 때, 레이저를 조사한 부분의 비결정질 실리콘은 두께방향 전역에 걸쳐 용융하는 것은 아니고, 일부의 비결정질 영역을 남기고 용융됨으로써, 레이저 조사영역 전면에 걸쳐, 이르려는 결정핵이 발생하여, 실리콘박막 최외측 표면을 향하여 결정이 성장하여 랜덤인 방위의 결정립이 형성된다. In the crystallization technique using a laser, as shown in Fig. 15, the glass substrate 505 on which the amorphous silicon thin film is formed is heated to a temperature of about 400 占 폚. Next, a method of irradiating the glass substrate 505 with a linear beam 506 having a length of 200 mm to 400 mm and a width of 0.2 mm to 1.0 mm while scanning the glass substrate 505 at a constant speed is common. By this method, crystal grains with a grain size of 0.2 µm or more and about 0.5 µm are formed. At this time, the amorphous silicon of the portion irradiated with the laser is not melted over the entire thickness direction, but is melted leaving a part of the amorphous region, so that crystal nuclei to reach are generated over the entire laser irradiation area and the outermost surface of the silicon thin film is generated. Crystals grow toward the grains to form grains of random orientation.

또한, 고성능인 표시장치를 얻기 위해서는 다결정 실리콘의 결정 입경을 크게 하거나 결정의 방위를 제어하는 것이 필요하므로, 단결정 실리콘에 가까운 성능을 얻는 것을 목적으로 최근 수많은 연구 개발이 이루어지고 있다. 그 중에서도 특히, 국제공개 WO97/45827호 공보에는 수퍼측면성장법이라는 기술이 개시되어 있다. 상술된 공보에 기재된 방법에서는, 슬릿형의 펄스레이저를 실리콘박막에 조사하여, 실리콘박막을 레이저조사 영역의 두께방향 전역에 걸쳐 용융 및 응고시켜 결정시킨다. 도16은 한 번의 펄스조사로 형성된 바늘형 결정조직을 설명하는 도면이다. 예를 들어, 폭이 2㎛ 내지 3㎛의 슬릿형의 펄스조사에 의해서, 레이저 조사영역(521)이 용융되어, 용융영역의 경계에서 가로방향, 즉, 유리기판에 평행한 방향[화살표(522)로 표시된 방향]으로 결정이 성장한다. 용융영역의 중앙부에서는 양측에서 성장한 결정이 충돌하여 성장이 종료된다. 이 화살표(522)로 표시된 방향으로의 결정성장을 수퍼측면성장이라 한다. In addition, in order to obtain a high-performance display device, it is necessary to increase the crystal grain size of polycrystalline silicon or to control the orientation of crystals. Therefore, many researches and developments have been made in recent years for the purpose of obtaining performance close to single crystal silicon. Among them, international publication WO97 / 45827 discloses a technique called super lateral growth method. In the method described in the above publication, a slit pulsed laser is irradiated to a silicon thin film, and the silicon thin film is melted and solidified over the entire thickness direction of the laser irradiation area to determine it. Fig. 16 is a diagram illustrating a needle crystal structure formed by one pulse of irradiation. For example, the laser irradiation area 521 is melted by the slit pulse irradiation having a width of 2 μm to 3 μm, and is transverse to the boundary of the melting area, that is, the direction parallel to the glass substrate [arrow 522. The crystal grows in the direction indicated by). In the central portion of the melting region, crystals grown on both sides collide with each other to terminate growth. Crystal growth in the direction indicated by the arrow 522 is called super side growth.

도17는, 복수 회의 펄스 조사에 의한 수퍼측면성장의 형태를 설명하는 도면이다. 수퍼측면성장은, 도16을 이용하여 설명한 바와 같이, 펄스레이저를 한 번 조사함으로써 완료된다. 도17 내지 도19에 도시한 바와 같이, 즉, 항상 비결정질의 박막에 빔을 조사하여 조사영역(521a)를 용융시킨다. 그리고, 이 부분에 결정을 성장시킨다. 다음에, 약간 변이되어 조사영역(521b)을 용융시킨다. 이 부분에서 결정이 한층 더 성장한다. 도18로 도시한 바와 같이, 다음에 또 조금 변이된 위치에 빔을 조사하여 조사영역(521c)을 형성한다. 또한, 조금씩 변이되어 조사영역(521d) 및 조사영역(521e)를 형성함으로써, 결정을 한층 더 늘릴 수 있다. 즉, 일 회의 펄스조사로 형성된 바늘형 결정의 일부에 중복되도록, 차례로 펄스레이저를 조사해 가면, 이미 성장한 결정을 이어, 더욱 긴 바늘형의 결정이 성장하여, 결정의 성장방향으로 방위가 맞춰진 긴 결정이 얻어지는 특징이 있다. Fig. 17 is a diagram for explaining the form of super side growth by a plurality of pulses of irradiation. Super side growth is completed by irradiating the pulsed laser once, as described with reference to FIG. As shown in Figs. 17 to 19, that is, the irradiation region 521a is melted by always irradiating a beam onto the amorphous thin film. And the crystal is grown in this part. Next, it is slightly changed to melt the irradiation area 521b. This is where crystals grow further. As shown in Fig. 18, the irradiation area 521c is then formed by irradiating the beam to a position slightly changed later. Further, the crystals can be further increased by slightly changing the irradiation area 521d and the irradiation area 521e. In other words, when the laser beam is irradiated in order so as to overlap a part of the needle crystals formed by one pulse irradiation, the longer crystals are grown following the already grown crystals, and the longer crystals are aligned in the direction of crystal growth. This has the characteristics obtained.

상술의 공보에 기재한 수퍼측면성장에서는, 한 번의 펄스조사로 성장하는 결정의 길이가 각종 조건에 따라 다르고, 예를 들어, 기판의 온도를 300℃로 한 경우, 파장이 308nm의 엑시머레이저를 조사했을 때 결정의 길이는 가장 긴 것이 1μm 내지 1.2μm 정도가 되는 것으로 알려져 있다. 이것은, 예를 들어, 참고문헌으로서 응용물리학회 결정공학분과회 제112회 연구텍스트 pp.19~25에 기재되어 있다. In the super lateral growth described in the above publication, the length of the crystal grown by one pulse irradiation varies depending on various conditions. For example, when the substrate temperature is 300 ° C, an excimer laser having a wavelength of 308 nm is irradiated. When it is made, it is known that the longest crystal becomes 1 μm to 1.2 μm. This is described, for example, in the Society of Applied Physics and Crystal Sciences, 112th Research Text pp.19-25, for reference.

따라서, 긴 결정을 형성하기 위해서는, 한 번의 레이저 조사로 성장하는 결정길이의 1/2 내지 l/3 정도의 이송 피치, 즉, 0.3μm 내지 0.6μm 정도의 매우 미소한 이송 피치로 펄스조사를 반복하여 행함으로써 달성된다. 이 때문에, 기판면적 전체에 걸쳐 결정화를 하기 위해서는 매우 긴 시간이 필요했다. Therefore, in order to form long crystals, pulse irradiation is repeated at a feeding pitch of about 1/2 to l / 3 of the crystal length grown by one laser irradiation, that is, a very fine feeding pitch of about 0.3 μm to 0.6 μm. It is achieved by doing so. For this reason, very long time was required to crystallize over the whole substrate area.

결정화에 요구되는 시간을 단축하기 위한 방법으로서, 예를 들어, 일본 특개2000-306859호 공보에는, 등간격의 슬릿형 광투과부를 갖추는 마스크를 이용하여 기판면에 마스크의 상을 결상시키는 방법이 개시되어 있다. 이 방법으로는, 결정의 길이가 슬릿형 광투과부의 피치와 결상계의 배율로부터 정해지는 슬릿형 광투과부 상의 피치로 된다. 또한, 일본특개2000-306859호 공보에는, 도15에 도시된 1 개의 선형빔(506)을 조사하는 방법에 비하여 결정길이가 길어져, 다결정 실리콘은 복수의 결정화영역으로 분할된다. 결정화영역이란 결정길이와 대략 동일한 결정이 결정길이의 방향과 수직인 방향에 나란한 영역을 말한다. 결정화영역 사이의 이동성은 그리 높지 않지만, 1 개의 결정화영역 내에서의 이동도는 높다. 따라서, 1 개의 결정화영역의 치수를 적어도 1 개의 트랜지스터를 형성할 수 있는 치수로 하여, 1개의 결정화영역 내에 트랜지스터를 형성하도록 하면, 도15로 도시한 방법보다 우수한 성능의 트랜지스터를 얻을 수 있다. As a method for shortening the time required for crystallization, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-306859 discloses a method of forming an image of a mask on a substrate surface using a mask having equally spaced slit type light transmitting portions. It is. In this method, the length of the crystal becomes the pitch on the slit-like light transmitting part determined from the pitch of the slit-like light transmitting part and the magnification of the imaging system. Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-306859 has a longer crystal length as compared with the method of irradiating one linear beam 506 shown in Fig. 15, so that polycrystalline silicon is divided into a plurality of crystallization regions. The crystallization region refers to a region in which a crystal approximately equal to the crystal length is parallel to the direction perpendicular to the crystal length direction. The mobility between crystallization zones is not so high, but the mobility within one crystallization zone is high. Therefore, when the transistors are formed in one crystallization region with the dimensions of one crystallization region as the dimensions capable of forming at least one transistor, transistors with better performance than the method shown in Fig. 15 can be obtained.

단, 이 방법으로는, 레이저의 조사영역을 결정화하여, 이 조사영역을 기판 위의 다음 영역으로 이동시켜 차례로 결정화를 반복하게 된다. 이 때, 기판 혹은 마스크를 다음 조사영역으로 이동하기 위해 요구되는 시간 동안에는 결정화가 행하여지지 않기 때문에, 이것은 쓸모없이 버려지는 시간이 된다. In this method, however, the laser irradiation area is crystallized, the irradiation area is moved to the next area on the substrate, and crystallization is repeated in sequence. At this time, since crystallization is not performed during the time required for moving the substrate or mask to the next irradiation area, this becomes a wasteful time.

상술한 바와 같이, 수퍼측면성장은 종래의 레이저어닐링법에 비하여 양질의 결정을 형성하지만, 결정화에 요구되는 시간이 길다. As described above, the super lateral growth forms crystals of higher quality than the conventional laser annealing method, but the time required for crystallization is long.

도1는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체박막을 제조하는 장치를 도시하는 모식도이다. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing a semiconductor thin film according to Example 1 of the present invention.

도2는 본 발명의 실시예 1에 따른 슬릿을 갖는 마스크의 평면도이다. 2 is a plan view of a mask having a slit according to Embodiment 1 of the present invention.

도3은 박막을 결정화하는 방법을 설명하기 위해서 도시된 마스크의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of the mask shown for explaining a method of crystallizing a thin film.

도4는 도3에 도시된 제m의 제k 결정화영역(202a)을 확대한 도면이다.FIG. 4 is an enlarged view of the m-th kth crystallization region 202a shown in FIG. 3.

도5는 박막을 결정화하는 방법을 설명하기 위해서 도시된 마스크의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of the mask shown for explaining a method of crystallizing a thin film.

도6은 도5에 도시된 제m의 제k+1 결정화영역(203a)를 확대한 도면이다. FIG. 6 is an enlarged view of the m-th k + 1th crystallization region 203a shown in FIG. 5.

도7은 본 발명에 따른 조사영역의 이동궤적을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining the movement trajectory of the irradiation area according to the present invention.

도8은 순방향 띠상결정화영역에서 띠상영역에 결정화영역이 형성되어 가는 모습을 나타내는 도면이다. 8 is a view showing a state in which a crystallization region is formed in a band region in the forward band crystallization region.

도9는 1매의 유리기판으로부터 합계 9개의 표시용소자를 한번에 형성하는 레이아웃을 도시한다. Fig. 9 shows a layout in which nine display elements in total are formed from one glass substrate at a time.

도10은 실시예 2에 의해 결정화된 결정화영역을 상세히 도시하는 평면도이다. 10 is a plan view showing in detail the crystallization region crystallized in Example 2. FIG.

도11은 실시예 2에 의해 결정화된 결정화영역을 상세히 도시하는 평명도이다. 11 is a plain view showing the crystallization region crystallized in Example 2 in detail.

도12는 실시예 2에 의해 결정화된 결정화영역을 상세히 도시하는 평면도이다. 12 is a plan view showing in detail the crystallization region crystallized in Example 2. FIG.

도13은 실시예 2에 의해 결정화된 결정화영역을 상세히 도시하는 평면도이다. FIG. 13 is a plan view showing in detail the crystallization region crystallized in Example 2. FIG.

도14는 실시예 2에 의해 결정화된 결정화영역을 상세히 도시하는 평면도이다. 14 is a plan view showing in detail the crystallization region crystallized in Example 2. FIG.

도15는 종래의 레이저에 의한 결정화기술을 도시하는 모식도이다. Fig. 15 is a schematic diagram showing a crystallization technique by a conventional laser.

도16은 한 번의 펄스조사로 형성된 바늘형 결정조직을 설명하는 도면이다.Fig. 16 is a diagram illustrating a needle crystal structure formed by one pulse of irradiation.

도17은 복수회의 펄스조사에 의한 수퍼측면성장의 형태를 설명하는 도면이다. Fig. 17 is a diagram for explaining the form of super side growth by a plurality of pulses of irradiation.

도18는 복수회의 펄스조사에 의한 수퍼측면성장의 형태를 설명하는 도면이다. Fig. 18 is a diagram for explaining the form of super side growth by a plurality of pulses of irradiation.

도19는 복수회의 펄스조사에 의한 수퍼측면성장의 형태를 설명하는 도면이다. Fig. 19 is a diagram for explaining the form of super side growth by a plurality of pulses of irradiation.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 감안한 것으로, 본 발명의 일 목적은 양질의 다결정 반도체박막을 단시간에 제조할 수 있는 결정성장방법 및 장치 및 빔분기장치를 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a crystal growth method and apparatus and a beam branching apparatus which can produce a high quality polycrystalline semiconductor thin film in a short time.

본 발명의 다른 목적은 양질의 다결정 반도체박막을 효율적으로 제조하는 것 및 다결정 반도체박막을 활성층으로 하는 박막트랜지스터를 갖는 고성능 표시장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to efficiently manufacture a high quality polycrystalline semiconductor thin film and to provide a high performance display device having a thin film transistor having the polycrystalline semiconductor thin film as an active layer.

본 발명에 따른 결정성장방법은 제m(m은 l 이상의 정수) 및 제m+1 띠상빔을 박막에 조사하여, 박막에 제m 및 제m+1의 제k 결정화영역을 형성하는 공정, 제m의 제k 결정화영역에서 거리 r(r는 한 번의 결정성장의 길이 t보다도 김)만큼 이격된 영역이며 제m+1의 제k 결정화영역에 일부가 중첩되는 영역에 제m 띠상빔을 조사하여 제m+1의 제k 결정화영역에 연속하는 제m의 제k+1 결정화영역을 박막에 형성하는 공정을 구비한다. The crystal growth method according to the present invention comprises the steps of irradiating the m-th (m is an integer greater than or equal to) and the m-th + 1 band-like beam to the thin film to form the m-th and m + 1-th k-crystallization region, The m band-shaped beam is irradiated to an area spaced apart from the kth crystallization region of m by a distance r (r is greater than the length t of one crystal growth) and partially overlapped with the kth crystallization region of m + 1. And forming a m-th k + 1th crystallization region continuous to the m-th + 1th kth crystallization region in the thin film.

이러한 공정을 갖춘 결정성장방법에 따르면, 제m 및 제m+1의 제k 결정화영역을 형성한 후, 한 번의 결정성장의 길이 t보다도 긴 거리 r만큼 제m의 제k 결정화영역으로부터 떨어진 영역에 제m의 제k+1 결정화영역을 박막에 형성하기 위해서, 종래보다 더 떨어진 위치에 다음 결정화영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 종래에 비하여, 1 개의 결정화영역으로부터 더 이격된 영역에 다른 결정화영역을 형성할 수가 있어 제조시간을 단축할 수 있다. According to the crystal growth method equipped with such a process, after forming the k-th crystallization region of m-th and m + 1, the crystal growth method is located in a region away from the k-th crystallization region of m-th by a distance r longer than the length t of one crystal growth. In order to form the m-th k + 1th crystallization region on the thin film, the next crystallization region may be formed at a position further away than in the prior art. As a result, as compared with the prior art, another crystallization region can be formed in a region further separated from one crystallization region, and the manufacturing time can be shortened.

또한 바람직하게는, 제k 결정화영역을 형성하는 공정은 빔원에서 방사된 빔을 분기시켜 제m 및 제m+1 띠상빔으로 정형하는 공정을 포함한다. Also preferably, the step of forming the k-th crystallization region includes the step of branching the beam radiated from the beam source and shaping the m-th and m + 1 band-like beams.

또한 바람직하게는, m의 값에 관계없이 거리 r은 일정하며, m의 값에 관계없이 제m 및 제m+1의 띠상빔의 형상은 일정하며, 복수의 제k 결정화영역이 나란한 방향은 k의 값에 관계없이 일정하다. Also preferably, the distance r is constant regardless of the value of m, and the shape of the band-like beams of m and m + 1 is constant regardless of the value of m, and the direction in which the plurality of k-th crystallization regions are parallel to each other is k. It is constant regardless of the value of.

또한 바람직하게는, 제k 결정화영역을 형성하는 공정 및 제k+1 결정화영역을 형성하는 공정은, 제1 내지 제n 띠상빔군을 박막을 향해서 조사하는 공정을 포함하여, 제1 내지 제n 띠상빔군 각각은 간격 p만큼 이격되어 방향 1에 나란하게 형성된 y(y는 1보다 큼)개의 빔을 포함하고, 제m+1의 제k 결정화영역으로부터 제m의 제k+ 1 결정화영역까지의 거리 q는 한 번의 결정성장의 길이 t의 0. 2배 이상 0.8배 이하의 길이이다. Also preferably, the step of forming the k-th crystallization region and the step of forming the k + 1th crystallization region include the step of irradiating the first to n-th band-like beam groups toward the thin film, and the first to n-th band-like Each beam group includes y (y is greater than 1) beams formed parallel to the direction 1 spaced by the interval p, and the distance q from the kth crystallization region of m + 1 to the kth crystallization region of m + 1 Is not less than 0.2 times but not more than 0.8 times the length t of one crystal growth.

또한 바람직하게는, n은 n=p/q의 관계식을 만족하다도록 선택된다. Also preferably, n is selected to satisfy the relation of n = p / q.

또한 바람직하게는, 제k+1 결정화영역을 형성하는 공정은 박막을 일정속도로 이동시켜 박막에 일정한 주기로 제m 및 제m+1의 띠상빔을 조사하는 공정을 포함한다. Also preferably, the step of forming the k + 1th crystallization region may include moving the thin film at a constant speed to irradiate the band-shaped beams of the mth and m + 1th periods at regular intervals.

또한 바람직하게는, 제m 및 제m+1의 띠상빔을 조사하는 주파수 f와 박막의 이동속도 s는 s=r×f의 관계식을 만족한다. Also preferably, the frequency f for irradiating the m-th and m + 1 band-like beams and the moving speed s of the thin film satisfy a relational expression of s = r × f.

본 발명에 따른 결정성장장치는 박막을 지지하는 지지수단, 박막에 제m(m은 1 이상의 정수) 및 제m+1 띠상빔을 조사하여 결정화하는 조사수단, 지지수단을 조사수단에 대하여 이동시키는 구동수단, 그리고 조사수단과 구동수단을 제어하는 제어수단을 구비한다. 제m 및 제m+1 띠상빔을 박막을 향해서 조사수단이 조사하여 박막에 제m 및 제m+1의 제k 결정화영역을 형성한 후, 지지수단을 조사수단에 대하여 거리 r(r는 한 번의 결정성장의 길이 t보다 김)만큼 구동수단이 박막을 이동시켜, 제m의 제k 결정화영역으로부터 거리 r만큼 떨어진 영역이며 제m+1의 제k 결정화영역에 일부가 중첩되는 영역에 제m의 띠상빔을 조사수단이 조사하여 제m+1의 제k 결정화영역에 연속하는 제m의 제k+1 결정화영역을 박막에 형성하도록 제어수단이 구동수단 및 조사수단을 제어한다. The crystal growth apparatus according to the present invention includes a support means for supporting a thin film, irradiating means for irradiating and crystallizing the thin film of the mth (m is an integer of 1 or more) and the m + 1 band-like beam, and moving the supporting means relative to the irradiating means. Drive means, and control means for controlling the irradiation means and the drive means. The irradiating means irradiates the m-th and m + 1 band-like beams toward the thin film to form the m-th and m + 1th k-th crystallization regions on the thin film, and then the supporting means has a distance r (r) The driving means moves the thin film by a length t of the number of times of crystal growth, so that the m is separated from the k-th crystallization region m by a distance r and is partially overlapped with the k-th crystallization region m + 1. The control means controls the driving means and the irradiating means so that the irradiating means irradiates the band-shaped beam of to form the m-th k + 1th crystallization region continuous to the k-th crystallization region of m + 1.

이와 같이 구성된 결정성장장치로는, 조사수단이 띠상빔을 조사하여 제m 및 제m+1의 제k 결정화영역을 형성한 후, 한 번의 결정성장의 길이 t보다도 긴 거리 r만큼 제m의 제k 결정화 영역으로부터 이격된 영역에 제m의 제k+1 결정화영역을 박막에 형성하기 때문에, 종래보다도 더 떨어진 위치에 다음 결정화영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 종래에 비하여, 하나의 결정화영역으로부터 더 이격된 영역에 다른 결정화영역을 형성할 수가 있어 제조시간을 짧게 할 수 있다. In the crystal growth apparatus configured as described above, the irradiating means irradiates the band-shaped beam to form the m-th and m-th kth crystallization regions, and thereafter, the m-th th crystal is formed by a distance r longer than the length t of one crystal growth. Since the m-th k + 1th crystallization region is formed in the thin film in a region spaced from the k crystallization region, the next crystallization region can be formed at a position further away from the conventional one. As a result, compared with the prior art, another crystallization region can be formed in a region further separated from one crystallization region, and the manufacturing time can be shortened.

또한 바람직하게는, 구동수단이 일정속도로 조사수단에 대하여 지지수단을 이동시켜, 조사수단이 박막에 일정한 주기로 빔을 조사하도록 제어수단은 구동수단 및 조사수단을 제어한다. Also preferably, the control means controls the drive means and the irradiating means such that the drive means moves the support means with respect to the irradiating means at a constant speed, so that the irradiating means irradiates the beam with a certain period.

또한 바람직하게는, 결정성장장치는 빔을 발생시키는 빔원을 더욱 구비한다. Also preferably, the crystal growth apparatus further includes a beam source for generating a beam.

또한 바람직하게는, 조사수단은 복수의 슬릿을 갖는 마스크를 포함한다. 마스크는 빔원에서 방사된 빛을 분기시켜 제m 및 제m+1의 띠상빔을 정형한다. Also preferably, the irradiating means comprises a mask having a plurality of slits. The mask diverges the light emitted from the beam source to form the m-th and m + 1 band-shaped beams.

또한 바람직하게는, 마스크는 방향 1에 나란하게 형성된 제1 내지 제N(N은 2 이상의 정수)의 슬릿군을 포함하여, 제1 내지 제N 슬릿군 각각이 소정의 간격 P에서 방향 1에 나란하게 형성된 복수의 슬릿을 포함하고, 복수의 슬릿 각각은 동일한 형상이다. Also preferably, the mask comprises a slit group of first to Nth (N is an integer of 2 or more) formed in parallel with direction 1, so that each of the first to Nth slit groups is parallel to direction 1 at a predetermined interval P And a plurality of slits, each of which has the same shape.

또한 바람직하게는, 슬릿군의 개수 N은 N=P/Q(Q은 한 번의 결정성장의 길이 t의 0.2배 이상 0.8배 이하에 대응하는 마스크 상에서의 거리)의 관계식을 만족한다. Also preferably, the number N of slit groups satisfies the relational formula of N = P / Q (Q is a distance on a mask corresponding to 0.2 to 0.8 times the length t of one crystal growth).

또한 바람직하게는, 구동수단은 지지수단을 조사수단에 대하여 일정속도로 이동시킨다. Also preferably, the drive means moves the support means at a constant speed relative to the irradiating means.

본 발명의 다른 측면에 따른 빔분기장치는 방향 1에 나란하게 배치된 제1 내지 제N(N은 2 이상의 정수) 영역과, 제1 내지 제N 영역 각각에 형성된 제1 내지 제N 슬릿군을 구비한다. 제l 내지 제N 슬릿군 각각은 동일한 간격 P에서 방향 1에 나란하게 형성된 복수의 슬릿을 포함한다. 제S 영역(S는 1 이상 N-l 이하의 정수)과 그 제S 영역에 인접하는 제S+1 영역과의 경계 부분으로부터, 제S+1 영역 중 제S 영역에 가장 가까운 부분에 위치하는 슬릿까지의 거리는 S×Q이며, Q는 l 회의 결정성장의 길이 t의 0.2배 이상 0.8배 이하에 대응하는 빔분기장치 상에서의 거리이다. According to another aspect of the present invention, a beam branching apparatus includes a first to Nth region (N is an integer of 2 or more) and parallel to the first to Nth slit groups formed in each of the first to Nth regions. Equipped. Each of the first to Nth slit groups includes a plurality of slits formed side by side in the first direction at the same interval P. FIG. From the boundary portion between the S-region (S is an integer of 1 or more and Nl or less) and the S + 1 region adjacent to the S-region, to the slit located at the portion closest to the S region of the S + 1 region Is the distance on the beam branching device corresponding to 0.2 to 0.8 times the length t of the crystal growth.

이와 같이 구성된 빔분기장치로는, 제S 영역에 형성된 제S의 슬릿군과 제S+l 영역에 형성된 제S+1의 슬릿군은 거리 Q씩 어긋나 있기 때문에, 이동량을 일정하게 하는 것으로 소정의 위치만 어긋난 위치에 각각의 결정화영역을 형성할 수 있다. In the beam branching apparatus configured as described above, the slit group of the S-th group formed in the S-th region and the slit group of the S + 1 formed in the S + l-region are shifted by the distance Q, so that the movement amount is constant. Each crystallization area | region can be formed in the position which shifted only the position.

본 발명의 일 측면에 따른 표시장치는, 복수의 화소가 배치되는 화소영역과, 화소영역을 둘러싸도록 설치되며 거의 일정한 방향으로 연장되는 다결정에 의해 구성되는 외주영역을 구비한다. 다결정이 연장되는 방향에 따르는 1 개의 화소의 폭은 외주영역의 다결정이 길이의 거의 자연수 배수이다. A display device according to an aspect of the present invention includes a pixel region in which a plurality of pixels are disposed, and an outer peripheral region formed by polycrystals arranged to surround the pixel region and extending in a substantially constant direction. The width of one pixel along the direction in which the polycrystal extends is almost a natural number multiple of the length of the polycrystal of the outer peripheral region.

본 발명의 다른 측면에 따른 표시장치는, 복수의 화소가 배치되는 화소영역과, 화소영역을 둘러싸도록 설치되고, 거의 일정한 방향으로 연장되는 다결정에 의해 구성되는 외주영역을 구비한다. 외주영역의 다결정의 길이는 1 개의 화소의 폭의 거의 자연수 배수이다. A display device according to another aspect of the present invention includes a pixel region in which a plurality of pixels are arranged, and an outer peripheral region formed by polycrystals arranged to surround the pixel region and extending in a substantially constant direction. The length of the polycrystal of the outer circumferential region is almost a natural multiple of the width of one pixel.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(실시예 1)(Example 1)

도1은 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체박막을 제조하는 장치를 도시하는 모식도이다. 도1을 참조하면, 결정성장장치(l)은 빔원으로서 빔방사수단(11), 가변감쇠수단(12), 빔정형수단(13), 방사조도균일화수단(14), 마스크(16), 그리고 마스크 상의 결상수단(17)을 구비하고 있다. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing a semiconductor thin film according to Example 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, the crystal growth apparatus 1 includes a beam radiating means 11, a variable attenuating means 12, a beam shaping means 13, an irradiance uniforming means 14, a mask 16, and the like as a beam source. The imaging means 17 on the mask is provided.

빔방사수단(11)은 실리콘을 용융하는 것이 가능한 펄스형의 빔을 방사한다. 예를 들면, 엑시머레이저, YAG(이트륨-알루미늄-가넷) 레이저로 대표되는 각종 고체레이저 발진기 등과 같이, 자외선영역의 파장을 갖는 빛을 방사하는 광원으로 빔방사수단(11)을 구성하는 것이 바람직하다. 이 실시예에서는, 파장이 308nm의 빛을 방사하는 엑시머레이저 발진기를 빔방사수단(11)으로 채용한다. The beam radiating means 11 radiates a pulsed beam capable of melting silicon. For example, it is preferable to configure the beam radiating means 11 with a light source that emits light having a wavelength in the ultraviolet region, such as an excimer laser and various solid laser oscillators represented by YAG (yttrium-aluminum-garnet) lasers. . In this embodiment, an excimer laser oscillator whose wavelength emits light of 308 nm is employed as the beam radiating means 11.

가변감쇠수단(12)은 기판면을 조사하는 빔의 방사조도를 소정의 비율로 감쇠시키는 수단이다. The variable attenuation means 12 is a means for attenuating the irradiance of the beam irradiating the substrate surface at a predetermined ratio.

빔정형수단(13)은 빔을 미리 정해진 치수로 정형한다. 방사조도균일화수단(14)은, 불균일한 빔의 방사조도를 균일하게 하는 수단이다. 구체적으로, 원통형 렌즈어레이와 컨덴서 렌즈를 이용하여 가우스형 방사조도분포의 빔을 일단 분할하여 마스크(16)의 표면에 재차 중합시켜 조사한다. The beam shaping means 13 shapes the beam to a predetermined dimension. The irradiance uniformity means 14 is a means for making uniform irradiance of the nonuniform beam. Specifically, the beam of the Gaussian type irradiance distribution is divided once using a cylindrical lens array and a condenser lens, and then polymerized and irradiated on the surface of the mask 16 again.

마스크(16)는 빔을 분기하여, 1 개 이상 복수의 슬릿형 빔으로 이루어지는 제i 슬릿형 빔군을 형성한다. 여기서, i는 1 이상 n 이하의 정수이다. 또, 본 명세서에 있어서, 「슬릿형 빔」이란 기판 위에 결상한 슬릿형의 빔(빛)의 상, 그 상을 생성하는 빔, 또는 빔의 광로 중 어느 하나를 말한다. 또한, 슬릿형 빔의 형상 또는 치수에 대한 것은, 그 상의 형상 또는 치수에 대하여 말하는 것이다. The mask 16 branches the beam to form an i-th slit beam group consisting of one or more slit beams. Here, i is an integer of 1 or more and n or less. In addition, in this specification, a "slit beam" means either the image of the slit-shaped beam (light) formed on the board | substrate, the beam which produces the image, or the optical path of a beam. In addition, about the shape or the dimension of a slit-shaped beam, it is talking about the shape or the dimension on it.

마스크상 결상수단(17)은 슬릿형빔 형성수단으로서 마스크(16)에 의해서 형성된 슬릿형 빔을 상으로서 기판 위에 결상시키는 수단이다. 구체적으로는 렌즈 등을 이용하여 구성한다. The mask image forming means 17 is a slit beam forming means which forms an image of a slit beam formed by the mask 16 on the substrate as an image. Specifically, a lens or the like is used.

또한, 방사방향변경수단(19)은 빔의 방사방향을 변경하는 수단이고, 예를 들면, 거울이나 렌즈 등으로 구성된다. 배치개소, 수량에 특별히 한정은 없고, 장치의 광학설계, 기구설계에 따라서 적절하게 배치해도 된다. In addition, the radial direction changing means 19 is a means for changing the radial direction of the beam, and is composed of, for example, a mirror or a lens. There is no restriction | limiting in particular in arrangement place and quantity, You may arrange | position appropriately according to the optical design of an apparatus, and mechanical design.

또, 본 장치는 기판 위의 임의의 위치에 적절하고 또한 균일한 조도의 슬릿형 빔을 조사할 수 있으면 되며, 상술한 장치의 구성예에 특정되는 것이 아니다. In addition, this apparatus only needs to be able to irradiate a slit-shaped beam of appropriate and uniform illuminance at any position on the substrate, and is not specific to the structural example of the apparatus described above.

도2는 본 발명의 실시예 1에 따른 슬릿을 갖는 마스크의 평면도이다. 도2를 참조하면, 마스크(16)는 방향 1에 나란하게 배치된 제1 영역(10lA), 제2 영역(10lB), 제3 영역(10lC) ㆍㆍㆍ 제N 영역(10lN)을 갖는다. 제1 내지 제N 영역 (l0lA 내지 10lN) 각각에는, 제l 내지 제N 슬릿군(102A 내지 102N)이 배치되어 있다. 제1 내지 제N 슬릿군(102A 내지 102N) 각각은, 동일한 간격 P로 방향 1에 나란하게 형성된 복수의 슬릿(102)을 포함한다. 제S 영역으로서의 제2 영역(10lB)과, 그 제2 영역(10lB)에 인접하는 제S+1 영역으로서의 제3 영역(101C)과의 경계부분으로부터 제3 영역(10lC) 중 제2 영역(10lB)에 가장 가까운 부분에 위치하는 슬릿(102)까지의 거리는 S x Q(2×Q)이다. Q는 한 번의 결정성장의 길이 t에 대응하는 마스크(16) 상에서의 거리의 0.2배 이상 0.8배 이하의 길이이다. 예를 들면, 마스크(16) 상에서의 길이 100mm의 패턴이 비결정질 실리콘박막(201)에 전사되며 그 패턴의 길이가 20mm가 된다면, 그 마스크의 결상배율은 1/5이다. 이 경우, 한 번의 결정성장길이를 t라고 하면 Q는 0.2×5×t 이상, 0.8×5×t 이하가 된다. 2 is a plan view of a mask having a slit according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to Fig. 2, the mask 16 has a first region 10lA, a second region 10lB, and a third region 10lC ... N-th region 10lN arranged side by side in the direction 1. First to Nth slit groups 102A to 102N are disposed in each of the first to Nth regions 110 to 10LN. Each of the first to Nth slit groups 102A to 102N includes a plurality of slits 102 formed side by side in the same direction 1 at the same interval P. FIG. The second region 10lC of the third region 10lC from the boundary between the second region 10lB as the S region and the third region 101C as the S + 1 region adjacent to the second region 10lB. The distance to the slit 102 located closest to 10 lB) is S x Q (2 x Q). Q is 0.2 times or more and 0.8 times or less of the distance on the mask 16 corresponding to the length t of one crystal growth. For example, if the pattern of length 100mm on the mask 16 is transferred to the amorphous silicon thin film 201 and the length of the pattern is 20mm, the imaging magnification of the mask is 1/5. In this case, letting one crystal growth length be t, Q becomes 0.2x5xt or more and 0.8x5xt or less.

마스크(16)는 복수의 슬릿(l02)이 동일한 간격 P로 방향 1에 나란하게 형성된 제1 슬릿군(l02A)과, 제1 슬릿군(102A)에 인접하여 형성되어 제1 슬릿군(102A)과 동일한 수의 슬릿(l02)이 등간격으로 형성된 제2 슬릿군(l02B)을 구비한다. 제1 슬릿군(102A)과 제2 슬릿군(102B)과의 간격 D는 간격 P와 서로 다르다. The mask 16 is formed adjacent to the first slit group 110A and the first slit group 102A in which a plurality of slits 110 are formed side by side in the same direction P at the same interval P, thereby forming the first slit group 102A. The same number of slits l02 are provided with a second group of slits l02B formed at equal intervals. An interval D between the first slit group 102A and the second slit group 102B is different from the interval P.

이러한 마스크(16)의 슬릿(102)을 통과한 슬릿형 빔은 일정한 배율로 반도체박막 상에 결상하기 때문에, 슬릿의 형상과 빔의 형상은 상사형이다. 또, 마스크상에서의 치수를 대문자로 나타내며, 반도체 박막에 조사되는 빔의 치수를 소문자로 나타낸다. Since the slit beam passing through the slit 102 of the mask 16 forms an image on the semiconductor thin film at a constant magnification, the shape of the slit and the shape of the beam are similar. Moreover, the dimension on a mask is shown by capital letter, and the dimension of the beam irradiated to a semiconductor thin film is shown by small letter.

도2의 A×B는 직사각형의 영역인 마스크의 유효영역의 치수를 표시한다. 유효영역은 한 번의 펄스형의 빔(이하, 이 빔을「펄스빔」이라 부름)에 의해서 조사(이하, 이 조사를 펄스조사라 부름)되는 마스크 상의 영역이다. 또, 유효영역에 대응하는 반도체박막 상의 영역을 조사영역이라 칭한다. 2A shows the dimensions of the effective area of the mask, which is a rectangular area. The effective area is an area on the mask irradiated by one pulse beam (hereinafter referred to as "pulse beam") (hereinafter, referred to as pulse irradiation). In addition, the area | region on the semiconductor thin film corresponding to an effective area is called irradiation area.

유효영역이 N개(N은 미리 정해진 2 이상의 정수)로 등분할되어, 제1 내지 제N의 영역(10lA 내지 10lN)이 형성된다. 여기서는, 각각의 제1 내지 제N 영역(10lA 내지 10lN)의 길이 C는 B/N이다. 각각의 제1 내지 제N 영역(10lA 내지 10lN)에 1 개 이상 복수 개의 슬릿(102)으로 구성되는 슬릿형 광투과 부분으로서의 슬릿군(102A 내지 102N)이 형성된다. 이 실시예에서는, 제i(i는 1 이상 N 이하의 정수) 영역에 형성된 슬릿형 광투과 부분을 제i 슬릿군이라 칭한다. 또, 제i 슬릿군에 의해서 형성되는 슬릿형 빔군을 제i 슬릿형 빔군이라 칭한다. 각 슬릿(102)의 사이의 거리 P는 동일하다. 또한, 각 슬릿형 광투과 부분은 동수의 슬릿(102)을 갖춘다. 제S+1 영역에 대한 제S+1 슬릿군의 배치위치는, 제S 영역에 대한 제S 슬릿군의 위치에 비하여, 한 번의 빔조사로 형성 또는 성장하는 결정의 길이의 0. 2배 이상 0.8배 이하의 길이 q(도6)에 대응하는 마스크(16) 상에서의 거리 Q만큼 우측으로 변이된다. The effective regions are equally divided into N (N is an integer of 2 or more predetermined), so that the first to Nth regions 10lA to 10lN are formed. Here, the length C of each of the first to Nth regions 10lA to 10lN is B / N. In each of the first to Nth regions 10lA to 10lN, slit groups 102A to 102N as slit type light transmitting portions composed of one or more slits 102 are formed. In this embodiment, the slit-like light transmitting portion formed in the i (i is an integer of 1 or more and N or less) region is called an i-th slit group. The slit beam group formed by the i-th slit group is referred to as the i-th slit beam group. The distance P between each slit 102 is the same. In addition, each slit-like light transmitting portion has an equal number of slits 102. The arrangement position of the S + 1 slit group with respect to the S + 1 area is not less than 0.2 times the length of the crystal formed or grown by one beam irradiation, compared with the position of the S slit group with respect to the S area. It shifts to the right by the distance Q on the mask 16 corresponding to the length q (Fig. 6) of 0.8 times or less.

다음으로 이 실시예에 따른 박막을 결정화하는 방법을 설명한다. 도3 및 도 5는 박막을 결정화하는 방법을 설명하기 위해서 도시된 마스크의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기판(l8) 상에 비결정질 실리콘박막(201)을 형성한다. 비결정질 실리콘박막(201) 위로 마스크(16)를 놓고, 이 마스크(16)에 빔(300)을 조사한다. 또, 마스크(16)와 비결정질 실리콘박막(20l) 사이에는, 도1에 도시한 바와 같은 마스크상 결상수단(17)과 방사방향변경수단(19)이 존재하지만, 도3에서는 이들을 생략한다. Next, a method of crystallizing the thin film according to this embodiment will be described. 3 and 5 are cross-sectional views of the mask shown for explaining the method of crystallizing the thin film. Referring to FIG. 3, an amorphous silicon thin film 201 is formed on a substrate 18. The mask 16 is placed on the amorphous silicon thin film 201, and the beam 300 is irradiated to the mask 16. In addition, although the mask image forming means 17 and the radial direction changing means 19 as shown in FIG. 1 exist between the mask 16 and the amorphous silicon thin film 20l, these are omitted in FIG.

빔(300)은 마스크(16)에 의해 복수의 띠상빔(301A 내지 30lN)으로 분할된다. 이 띠상빔(30lA 내지 30lN)이 비결정질 실리콘박막(201)에 조사되어, 조사된 영역이 용융한다. 용융 후 이 영역이 응고되는 것에 의해, 결정화영역이 형성된다. 예를 들면, 제m의 제k 결정화영역(202a), 제m+1의 제k 결정화영역(202b), 제m+2의 제k 결정화영역(202c),…, 제m+n의 제k 결정화영역(202n)이 형성된다. The beam 300 is divided into a plurality of band-shaped beams 301A to 30LN by the mask 16. The band beams 30lA to 30lN are irradiated onto the amorphous silicon thin film 201, and the irradiated regions are melted. By melting this region after melting, a crystallization region is formed. For example, the mth kth crystallization region 202a, the m + 1th kth crystallization region 202b, the mth + 2th kth crystallization region 202c,... The kth crystallization region 202n of m + n is formed.

도4는 도3에 도시된 제m의 제k 결정화영역(202a)를 확대한 도면이다. 도4를 참조하여, 비결정질 실리콘박막(201)에 띠상빔(30lA)이 조사되면, 그 조사된 영역이 용융된다. 용융 후 이 영역은 화살표(222)로 도시되는 방향으로 응고된다. 이 때, 한 번의 결정의 성장길이는 t로 표시된다. FIG. 4 is an enlarged view of the m-th kth crystallization region 202a shown in FIG. 3. Referring to Fig. 4, when the strip-shaped beam 30lA is irradiated onto the amorphous silicon thin film 201, the irradiated region is melted. After melting this region solidifies in the direction shown by arrow 222. At this time, the growth length of one crystal is represented by t.

도5를 참조하면, 제m의 제k 결정화영역(202a)에서 거리 r(r는 l회의 결정성장의 길이 t보다 김)만큼 이격되며 제m+1의 제k 결정화영역(202b)에 그 일부가 중첩되는 영역에 제m의 띠상빔으로서의 띠상빔(30lA)를 조사하여 제m+1의 제k 결정화영역(202b)에 연속하는 제m의 제k+1 결정화영역(203a)을 비결정질 실리콘박막(201)에 형성한다. 다른 영역에도 먼저 형성된 결정화영역의 일부에 중첩되도록 별도의 결정화영역을 형성한다. 구체적으로는, 제m+1의 제k+1 결정화영역(203b), 제m+2의 제k+1 결정화영역(203c), ‥ㆍ, 제m+n의 제k+1 결정화영역(203n)을 형성한다. Referring to FIG. 5, in the m-th kth crystallization region 202a, a distance r (r is longer than the length t of l crystal growths) is separated and is part of the k-th crystallization region 202b of m + 1. Irradiates the band-shaped beam 30lA as the m-th band-shaped beam to a region where is overlapped with each other, thereby forming the m-th k + 1th crystallized region 203a continuous to the m-th k-th crystallized region 202b. It forms in 201. A separate crystallization region is formed so as to overlap another portion of the crystallization region formed earlier. Specifically, m + 1th k + 1th crystallization region 203b, m + 2th k + 1th crystallization region 203c, ... m + nth k + 1th crystallization region 203n ).

도6은 도5에 도시된 제m의 제k+1 결정화영역(203a)을 확대한 도면이다. 도 6을 참조하면, 띠상빔(30lA)이 조사되면 그 조사된 부분이 용융된다. 이때, 띠상빔(30lA)은 제m+1의 제k 결정화영역(202b)도 덮기 때문에, 제m+l의 제k 결정화영역(202b)으로부터 결정이 신장한다. 이 때문에, 도4에 도시된 공정에서 제조된 결정이 한층 더 길어진다. 이러한 공정을 반복함으로써 결정을 성장시킬 수 있다. FIG. 6 is an enlarged view of the m-th k + 1th crystallization region 203a shown in FIG. 5. Referring to Fig. 6, when the band-shaped beam 30lA is irradiated, the irradiated portion is melted. At this time, since the band-shaped beam 301A also covers the k-th crystallization region 202b of m + 1, crystals extend from the k-th crystallization region 202b of m + l. For this reason, the crystal produced in the process shown in FIG. 4 becomes longer. By repeating this process, crystals can be grown.

즉, 본 발명에 따른 결정성장방법은 제m(m은 1 이상의 정수) 및 제m+1의 띠상빔(30lA, 30lB)을 비결정질 실리콘박막(201)을 향해서 조사하여, 비결정질 실리콘박막(201)에 제m 및 제m+1의 제k 결정화영역(202a, 202b)을 형성하는 공정과, 제m의 제k 결정화영역으로부터 거리 r(r은 한 번의 결정성장의 길이 t보다 김)만큼 이격되며 제m+1의 제k 결정화영역(202b)에 그 일부가 중첩되는 영역에, 제m의 띠상빔(30lA)를 조사하여 제m+1의 제k 결정화영역(202b)에 연속하는 제m의 제k+1 결정화영역(203a)을 비결정질 실리콘박막(201)에 형성하는 공정을 포함한다. That is, in the crystal growth method according to the present invention, the amorphous silicon thin film 201 is irradiated with the m-th (m is an integer greater than or equal to 1) and the band-shaped beams 30lA and 30lB of the m + 1 toward the amorphous silicon thin film 201. Forming m-th and m + 1th kth crystallization regions 202a and 202b, and a distance r (r is greater than a length t of one crystal growth) from the k-th kth crystallization region M-th continuous beams are irradiated to the m-th crystallization region 202b of m + 1 and irradiated to the k-th crystallization region 202b of m + 1. And forming the k + 1th crystallization region 203a in the amorphous silicon thin film 201.

결정성장장치(1)는 비결정질 실리콘박막(201)을 지지하는 지지수단(21)과, 비결정질 실리콘박막(201)에 제m(m은 1 이상의 정수) 및 제m+l의 띠상빔(30lA, 30lB)을 조사하여 결정화하는 조사수단(10)과, 지지수단(21)을 조사수단(10)에 대하여 이동시키는 구동수단(9)과, 조사수단(10)과 구동수단(9)을 제어하는 제어수단(20)을 구비한다. 조사수단(10)은 빔정형수단(13) 및 방사조도균일화수단(14)을 포함한다. 제m 및 제m+l의 띠상빔(30lA, 30lB)을 비결정질 실리콘박막(201)을 향해서 조사수단(10)이 조사하여 비결정질 실리콘박막(201F)의 제m 및 제m+l의 제k 결정화영역(202a, 202b)을 형성한 후, 지지수단(21)을 조사수단(l0)에 대하여 거리 r(r는 한 번의 결정성장의 길이 t보다 김)만큼 구동수단(9)이 지지수단을 이동시켜, 제m의 제k 결정화영역(202a)에서 거리 r만큼 이격되며 제m+ 1의 제k 결정화영역(202b)에 그 일부가 중첩되는 영역에 제m의 띠상빔(30lA)을 조사수단(10)이 조사하여 제m+1의 제k 결정화영역(202b)에 연속하는 제m의 제k+1 결정화영역(203a)을 비결정질 실리콘박막(201)에 형성하도록 구동수단(9) 및 조사수단(10)을 제어수단(20)이 제어한다. The crystal growth apparatus 1 includes support means 21 for supporting the amorphous silicon thin film 201, and an m-th (m is an integer of 1 or more) and an m + l band-like beam 30lA, Irradiation means 10 for irradiating and crystallizing 30 lB), driving means 9 for moving the support means 21 relative to the irradiation means 10, and controlling the irradiation means 10 and the driving means 9; The control means 20 is provided. The irradiating means 10 comprises a beam shaping means 13 and an irradiance uniforming means 14. Irradiation means 10 irradiates the m-th and m + l band-like beams 30lA and 30lB toward the amorphous silicon thin film 201 so that the k-th crystallization of m-th and m + l-th of the amorphous silicon thin film 201F is performed. After the formation of the regions 202a and 202b, the driving means 9 moves the supporting means 21 by the distance r (r is greater than the length t of one crystal growth) with respect to the irradiating means l0. Irradiating means 10 to the m-th band-like beam 30lA in a region spaced apart from the m-th kth crystallization region 202a by a distance r and partially overlapping the k-th crystallization region 202b of m + 1. ) Is irradiated to form the m-th k + 1th crystallization region 203a continuous to the m-th + 1th kth crystallization region 202b in the amorphous silicon thin film 201. The control means 20 controls 10.

제k 결정화영역(202a 내지 202n)을 형성하는 공정 및 제k+1 결정화영역(203a내지 203n)을 형성하는 공정은, 제1 내지 제n 띠상빔군을 구성하는 띠상빔(30lA 내지 30lN)을 박막을 향해서 조사하는 공정을 포함하여, 제1 내지 제n 띠상빔군 각각은, 간격 p를 사이에 두고 방향 1에 나란하게 형성된 y(y는 l보다 큼)개의 빔을 포함하고, 제m+1의 제k 결정화영역(202b)에서 제m의 제k+1 결정화영역(203a)까지의 거리 q는 한 번의 결정성장의 길이 t의 0. 2배 이상 0.8배 이하의 길이이다. The process of forming the k-th crystallization regions 202a to 202n and the process of forming the k + 1th crystallization regions 203a to 203n include thin films of the band-shaped beams 30lA to 30lN constituting the first to n-th band-shaped beam groups. Including the step of irradiating toward, each of the first to n-th band-like beam groups includes y (y is greater than l) beams formed side by side in a direction 1 with an interval p therebetween, The distance q from the kth crystallization region 202b to the mth k + 1th crystallization region 203a is not less than 0.2 times but not more than 0.8 times the length t of one crystal growth.

도7은 본 발명에 따른 조사영역의 이동궤적을 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하여, 본 실시예에 따른 단계를 설명한다. 7 is a view for explaining the movement trajectory of the irradiation area according to the present invention. Referring to Fig. 7, the steps according to this embodiment will be described.

단계 l Step l

마스크의 조사영역(4)을 기판(18)의 좌상단에 배치한다. 단계 2로 진행한다. The irradiation region 4 of the mask is disposed at the upper left end of the substrate 18. Proceed to step 2.

단계 2Step 2

조사영역(4)이 기판(18)의 좌단에 있으면, 조사영역(4)이 기판(18)의 우단에 이를 때까지, 띠상영역을 역방향으로 결정화하는 공정을 실시한다. 띠상영역을 역방향으로 결정화하는 공정이란, 조사영역(4)을 우측방향[화살표(4a)로 표시된 방향]으로 이동시키면서 조사영역(4)의 이동궤적의 폭(a)의 띠상영역을 결정화하는 공정이다. 단계 3으로 진행한다. If the irradiation area 4 is at the left end of the substrate 18, the step of crystallizing the band-like area in the reverse direction is performed until the irradiation area 4 reaches the right end of the substrate 18. The step of crystallizing the band-shaped region in the reverse direction is a step of crystallizing the band-shaped region of the width a of the movement trajectory of the irradiation region 4 while moving the irradiation region 4 in the right direction (direction indicated by the arrow 4a). to be. Proceed to step 3.

단계 3 Step 3

조사영역(4)이 기판(18)의 우단에 있으면, 조사영역(4)이 기판(18)의 좌단에 이를 때까지 띠상영역을 순방향으로 결정화하는 공정을 실시한다. 띠상영역을 순방향에 결정화하는 공정이란, 조사영역을 좌측으로 이동시키면서, 조사영역(4)의 이동궤적의 폭 a의 띠상영역을 결정화하는 공정이다. 단계 4로 진행한다. If the irradiation area 4 is at the right end of the substrate 18, the step of crystallizing the band-like area in the forward direction until the irradiation area 4 reaches the left end of the substrate 18 is performed. The step of crystallizing the band-shaped region in the forward direction is a step of crystallizing the band-shaped region of the width a of the movement trace of the irradiation region 4 while moving the irradiation region to the left. Proceed to step 4.

단계 4 Step 4

조사영역(4)을 아래로 거리 a만큼 이동시킨다. 단계 5로 진행한다. The irradiation area 4 is moved downward by a distance. Proceed to step 5.

단계 5 Step 5

조사영역(4)이 기판(18)의 하단보다 밑에 있으면 단계를 종료한다. 그렇지 않은 경우에는 단계 2로 돌아간다. If the irradiation area 4 is below the lower end of the substrate 18, the step ends. Otherwise, return to Step 2.

이상, 단계 1에서 단계 5의 순으로 반복함으로써, 기판(18)의 표면 전체에 형성된 박막을 결정화할 수 있다. 또, 도7에서는 기판(18)을 정지시키고 조사영역(4)을 이동시키는 구성을 설명했지만, 기판(18)과 조사영역(4)이 상대적으로 이동하는 것도 좋다. 기판(18) 또는 조사영역(4) 중 어느 쪽이든지 일방, 또는 양방을 이동시키는 것도 좋다. As described above, the thin film formed on the entire surface of the substrate 18 can be crystallized by repeating from Step 1 to Step 5 in this order. In addition, although the structure which stopped the board | substrate 18 and moves the irradiation area 4 was demonstrated in FIG. 7, the board | substrate 18 and the irradiation area 4 may move relatively. Either or both of the substrate 18 and the irradiation area 4 may be moved.

다음에는 띠상영역을 순방향에 결정화하는 공정에 대하여 설명한다. 도8은 순방향 띠상결정화영역에서 띠상영역에 결정화영역이 형성되어 가는 모습을 도시한 도면이다. 도8을 참조하면, 우선 제1 결정화공정에서는 제1 슬릿형빔군의 조사를 행한다. 제1 슬릿형빔군은 결정화영역(1a)을 형성한다. 다음에, 조사영역을 3a로 표시되는 좌측방향으로 등분할영역의 길이(C)에 대응하는 기판 위의 길이만큼 이동시킨다. 제2 결정화공정에서는 제2 슬릿형빔군을 조사한다. 제2 슬릿형빔군은 결정화영역(1b)을 형성한다. 결정화영역(1b)은 결정화영역(1a)에 대해 기판 위에서 q만큼 우측으로 어긋난 위치이기 때문에, 제1 슬릿형빔군에 의해서 성장한 결정을 이어받아 결정성장한다. 이후, 제2 결정화공정과 같이 제3, 제4,…, 제n 결정화 공정을 순차적으로 실시함으로써 결정화영역을 형성한다. Next, a step of crystallizing the band region in the forward direction will be described. 8 is a view showing a state in which a crystallization region is formed in a band region in the forward band crystallization region. Referring to Fig. 8, first, the first slit beam group is irradiated in the first crystallization step. The first slit beam group forms the crystallization region 1a. Next, the irradiation area is moved by the length on the substrate corresponding to the length C of the equal division area in the left direction indicated by 3a. In the second crystallization step, the second slit beam group is irradiated. The second slit beam group forms the crystallization region 1b. Since the crystallization region 1b is a position shifted to the right by q on the substrate with respect to the crystallization region 1a, crystal growth is carried over by the crystal grown by the first slit beam group. Thereafter, as in the second crystallization step, the third, fourth,... The crystallization region is formed by sequentially performing the nth crystallization process.

이 실시예에서는 마스크에서 거리 C씩 좌측으로부터 우측으로 이동하는 제1 슬릿형 광투과 부분으로부터 제N 슬릿형 광투과 부분까지의 N개의 슬릿형 광투과 부분을 나란하게 형성하고 있다. 따라서, 이 마스크를 이용함으로써, 거리 c[마스크(16) 상의 거리 C에 대응하는 비결정질 실리콘박막(201) 상의 거리]씩 어긋나며 좌측으로부터 우측으로 나란한 N개의 기판 위의 영역에 대하여, 각각 제1 결정화공정 내지 제n 결정화공정을 동시에 실시할 수 있다. 조사영역은 거리 c씩 우측에서 좌측으로 조사영역을 이동하면서 제l 결정화공정에서 제n 결정화공정을 실시하기 때문에, 전체로서는 콤베이어 시스템이 되어, 조사영역이 통과한 후의 궤적인 띠상영역은 제1 결정화공정 내지 제n 결정화공정을 순차로 실시한 것이 되어, 결정화영역이 형성된다. In this embodiment, N slit-like light transmitting portions from the first slit-like light transmitting portion moving from the left to the right by the distance C in the mask to the N-th slit-like light transmitting portion are formed side by side. Therefore, by using this mask, first crystallization is performed for the regions on the N substrates which are shifted by the distance c (the distance on the amorphous silicon thin film 201 corresponding to the distance C on the mask 16) and are arranged from left to right. The step to the n-th crystallization step can be carried out simultaneously. Since the irradiation area performs the nth crystallization step in the first crystallization step while moving the irradiation area from the right to the left by the distance c, as a whole, it becomes a conveyor system, and the locus-shaped area after the irradiation area passes through the first area. The crystallization step to the n-th crystallization step are performed sequentially to form a crystallization region.

다음에는 띠상영역을 역방향으로 결정화하는 공정을 설명한다. 띠상영역을 역방향으로 결정화하는 공정은 조사영역의 이동방향이 좌측에서 우측인 것, 즉, 제n, 제n-1,…, 제2, 제l 결정화공정의 순으로 결정화공정을 실시하는 것이며, 결정의 성장방향이 우측에서 좌측인 것을 제외하고는 띠상영역을 순방향으로 결정화하는 공정과 동일하며, 띠상영역을 순방향으로 결정화하는 공정과 동일한 결정화영역의 형성이 가능하다. Next, the process of crystallizing the band region in the reverse direction will be described. In the step of crystallizing the band-like region in the reverse direction, the moving direction of the irradiation region is from left to right, that is, n, n-1,... Crystallization is performed in the order of the second and first crystallization processes, and the crystallization of the band-like region in the forward direction is performed except that the crystal growth direction is from right to left. The same crystallization region can be formed as in the process.

또한, 띠상영역을 순방향에 결정화하는 공정과 띠상영역을 역방향으로 결정화하는 공정에 있어서, 펄스조사의 주파수가 일정한 경우에는, 분할된 제1 내지 제N 영역(10lA 내지 101N)의 길이 C에 대응하는 기판 위의 길이 c(펄스조사 사이의 이동량)와 펄스조사의 주파수 f로부터 구하는 일정속도 c×f에 의해서 기판 또는 조사영역을 상대이동시킨다. 이와 같이, 도2에 도시된 슬릿형 투과부의 형상과 상사인 슬릿형 빔을 주파수 f로 주기적으로 펄스조사해도 좋다. 이 경우, 일정속도로 기판 또는 조사영역을 상대이동시키면서 펄스조사를 할 수 있기 때문에, 기판 또는 조사영역을 소정의 위치에 정지시키고 펄스조사하는 것보다 단시간에 기판 또는 조사영역을 이동시킬 수 있다. 또한, 속도나 주파수를 변화시키면서 펄스조사를 함으로써, 펄스조사를 하는 위치의 정밀도를 용이하게 유지하며, 이동에 사용되는 에너지나 장치의 소모를 줄일 수 있다. Further, in the process of crystallizing the band-like region in the forward direction and the process of crystallizing the band-like region in the reverse direction, when the frequency of the pulse irradiation is constant, it corresponds to the length C of the divided first to Nth regions 10lA to 101N. The substrate or the irradiation area is relatively moved by the length c (the amount of movement between pulse irradiation) on the substrate and the constant speed c × f obtained from the frequency f of the pulse irradiation. As such, the slit beam similar to the shape of the slit transmission portion shown in FIG. 2 may be periodically pulsed at a frequency f. In this case, since the pulse irradiation can be performed while the substrate or the irradiation area is relatively moved at a constant speed, the substrate or the irradiation area can be moved in a short time rather than stopping the substrate or the irradiation area at a predetermined position. In addition, by performing pulse irradiation while changing the speed or frequency, it is possible to easily maintain the accuracy of the position where the pulse irradiation is performed, and to reduce the consumption of energy and equipment used for movement.

또한, 슬릿형 광투과부는 피치가 P이며, 제1 내지 제N 영역 각각의 피치방향의 길이는 C이기 때문에, 등분할영역에 형성할 수 있는 슬릿의 수는 Y≤C/P=c/p 이다. 따라서, Y를 Y≤C/P를 만족하는 최대의 정수로 한 경우, 가장 많은 결정화영역을 형성할 수 있다. 또, Y를 먼저 정하고, 식 C=Y×P에 의해서 C를 구해도 좋다. 또한, C와 N로부터 식 B=C×N에 의해 B를 구해도 좋다. 이 경우, 일정속도 s는 c×f=p×Y×f가 된다. In addition, since the slit type light transmitting portion has a pitch of P and the length of the pitch direction of each of the first to Nth regions is C, the number of slits that can be formed in the equal division region is Y ≦ C / P = c / p. to be. Therefore, when Y is made into the largest integer which satisfies Y <= C / P, the largest crystallization area | region can be formed. In addition, Y may be determined first, and C may be obtained by the formula C = Y × P. Moreover, you may calculate B from C and N by Formula B = CxN. In this case, the constant speed s is c × f = p × Y × f.

특개2O00-306859호 공보에 기재된 방법과 실시예 1의 방법의 처리속도를 비교하면 다음과 같다. 펄스조사를 한 후 다음 펄스조사를 하기 전까지의 시간은 기판 혹은 조사영역을 다음 펄스조사를 하는 위치까지 이동시키는 시간과 빔방사수단이 다음 펄스조사가 가능하게 되는 시간 중 긴 쪽에 의해 결정된다. 특개2000-306859호 공보에 기재된 방법의 경우, 거리 q만큼 이동하여 펄스조사하는 공정을 반복하여 1개의 조사영역을 결정화한 후에, 다음 조사영역까지 거리 b-q만큼 이동하는 공정을 실시한다. 거리 q만큼 이동하여 펄스조사할 때는, 이동하는 거리가 매우 짧기 때문에, 이동은 바로 완료된다. 따라서, 펄스조사를 한 후 다음 펄스조사를 하기까지의 시간은 빔방사수단이 다음 펄스조사가 가능하게 되는 시간과 동일하다. 반대로, 다음 조사영역까지 이동할 때는 이동하는 거리가 매우 길어, 이동에 시간이 더 걸린다. 그 동안, 빔방사수단은 대기상태, 즉 빔을 방사하지 않는 상태로 있다. Comparing the processing speed of the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306859 with the method of Example 1 is as follows. After the pulse irradiation, the time until the next pulse irradiation is determined by the longer of moving the substrate or the irradiation area to the position where the next pulse irradiation is performed and the time when the beam radiating means enables the next pulse irradiation. In the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306859, a step of moving the distance q by pulse irradiation is repeated to crystallize one irradiation area, and then a step of moving the distance b-q to the next irradiation area is performed. When the pulse irradiation is performed by moving the distance q, the moving is completed immediately because the moving distance is very short. Therefore, the time from the pulse irradiation to the next pulse irradiation is the same as the time at which the beam radiating means enables the next pulse irradiation. On the contrary, when moving to the next irradiation area, the moving distance is very long, which takes more time. In the meantime, the beam radiating means is in a standby state, i.e., does not radiate a beam.

그것에 대하여, 상술한 실시예 1에 있어서, 빔방사수단이 다음 펄스조사가 가능하게 되는 시간 동안 이동할 수 있는 최장길이보다 짧게 거리 c를 설정하면, 빔방사수단은 가능한 가장 짧은 주기로 펄스빔을 방사할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 특개2000-306859호 공보에 기재된 방법과 같이 다음 조사영역까지 이동할 필요가 없기 때문에, 그 결과 특개2000-306859호에 있어 다음 조사영역까지 이동하기 위해 필요한 시간만큼 처리시간을 줄일 수 있다. On the other hand, in the above-described Embodiment 1, if the distance c is set shorter than the longest length that can be moved for the time when the next pulse irradiation becomes possible, the beam radiating means can emit the pulse beam at the shortest possible period. Can be. As described above, since the present invention does not need to move to the next irradiation area as in the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306859, as a result, the processing time is reduced by the time required to move to the next irradiation area in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306859. Can be.

또한, 본 발명의 실시예에 있어서, 결정의 길이를 슬릿형 빔의 피치 p와 동일하게 하기 위해서는 1개의 결정화영역에 대하여 n=p/q(회) 펄스조사를 할 필요가 있다. 이를 위해서는, 슬릿형 광투과 부분의 개수 또는 슬릿형 빔군의 개수를 n(개)로 하는 것이 좋다. In addition, in the embodiment of the present invention, in order to make the crystal length equal to the pitch p of the slit beam, it is necessary to perform n = p / q (times) pulse irradiation on one crystallization region. For this purpose, it is preferable to set the number of slit type light transmission parts or the number of slit beam groups to n (piece).

또한, 조사영역 전체의 길이가 b라면, 펄스조사 사이의 이동량은 c=b/n=b× q/p이며, 등분할영역의 길이 C를 상술한 c에 대응하는 마스크 상의 거리로 하면 된다. 이 경우, 1개의 슬릿형 빔군에 포함되는 슬릿형 빔의 개수는 y=c/p=b×q/p2가 된다. If the length of the entire irradiation area is b, the amount of movement between the pulse irradiations is c = b / n = b × q / p, and the length C of the equal division area may be the distance on the mask corresponding to c described above. In this case, the number of slit beams included in one slit beam group is y = c / p = b × q / p2.

또한, 일정속도로 조사영역 또는 기판을 이동시키면서, 일정한 주파수 f로 펄스조사하는 경우, 일정속도 s=c×f=b×f×q/p가 된다. In addition, when pulse irradiation is carried out at the constant frequency f while moving the irradiation area or the substrate at a constant speed, the constant speed s = c x f = b x f x q / p.

(실시예 2) (Example 2)

본 발명의 실시에 있어서 실시예 1과 같이 기판 전면을 결정화시키는 경우 이외에도, 여러가지 실시예가 가능하다. In the practice of the present invention, various embodiments are possible in addition to the case where the entire surface of the substrate is crystallized as in the first embodiment.

특히, 본 발명에 의해서 제조한 유리기판 위의 다결정 실리콘박막을 이용하여 액정표시장치를 형성하면, 특유의 효과가 얻어진다. 기판 위에 형성된 표시용 소자의 레이아웃을 도9에 도시한다. In particular, when a liquid crystal display device is formed using a polycrystalline silicon thin film on a glass substrate manufactured according to the present invention, a unique effect is obtained. The layout of the display element formed on the board | substrate is shown in FIG.

도9는 1매의 유리기판으로부터 합계 9개의 표시용 소자를 한번에 형성하는 레이아웃을 도시한다. 액티브매트릭스형 액정표시용 소자 등과 같은 표시용 소자의 레이아웃은 통상 화소영역(31)과 그 주변부분[프레임영역(32)]으로 대별된다. Fig. 9 shows a layout in which nine display elements in total are formed from one glass substrate at a time. The layout of display elements, such as active matrix liquid crystal display elements, is generally divided into pixel regions 31 and peripheral portions thereof (frame regions 32).

화소영역(31)에는 화소와 액정을 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 배치되며, 프레임영역(32)에는 화소구동용의 드라이버가 배치된다. 종래의 표시용 소자에는 드라이버를 실리콘 웨이퍼에 형성하여, 이 실리콘 웨이퍼를 칩 형상으로 절단한 것을 액정기판에 실장하여 전기적으로 접속하고 있었다. 이 방법은 별도 칩을 제작하는 공정이나 실장하는 공정을 포함하기 때문에, 공정이 많아 제조시간이 길뿐만 아니라 제조비용(공임 및 재료비)이 높아, 접속이 단선되어 고장되는 경우가 있고 칩이 돌기형상으로 되어 치수가 커지는 등의 결점이 있었다. In the pixel region 31, a thin film transistor for driving a pixel and a liquid crystal is disposed, and a driver for pixel driving is disposed in the frame region 32. In a conventional display element, a driver was formed on a silicon wafer, and the silicon wafer cut into chips was mounted on a liquid crystal substrate and electrically connected thereto. Since this method includes a process of manufacturing a separate chip or a process of mounting a chip, not only is there a lot of processes, but also a long manufacturing time and a high manufacturing cost (paid and material costs). There existed a fault, such as a dimension becoming large.

그래서, 이들의 드라이버회로를 액정 유리기판에 미리 만들어 넣어놓은 방법이 제안되어 왔다. 또한, 이 때 드라이버회로뿐만 아니라, 종래 외부에 부착하던 다른 신호처리회로(화상처리회로, 메모리회로, 컨트롤러회로, 전원회로 등)도 액정기판 위에 만들어 넣는 것이 가능하다. 단, 이 경우, 프레임영역(32)에는 드라이버회로 등의 고속도 또는 고전류구동 또는 소형의 회로를 만들어 넣을 필요가 있기 때문에, 프레임영역(32)에 형성되는 실리콘 박막은 캐리어의 이동도가 높은 것이 요구된다. 구체적으로는, 캐리어의 이동도가 1OOcm2/(Vㆍsec)~2OOcm2/(Vㆍsec)이상, 바람직하게는 5OOcm2/(Vㆍsec) 정도가 요구된다.Thus, a method has been proposed in which these driver circuits are made in advance on a liquid crystal glass substrate. At this time, not only the driver circuit but also other signal processing circuits (image processing circuits, memory circuits, controller circuits, power supply circuits, etc.) conventionally attached to the outside can be made on the liquid crystal substrate. In this case, however, it is necessary to make a high speed or high current drive or a small circuit such as a driver circuit in the frame region 32, so that the silicon thin film formed in the frame region 32 is required to have high carrier mobility. do. Specifically, the mobility of the carrier is from 100 cm 2 / (Vsec) to 200 cm 2 / (Vsec) or more, preferably about 50 cm 2 / (Vsec).

본 발명의 실시예 2는 프레임영역(32)을 결정화하고 캐리어의 이동도가 높은 실리콘에 의한 고속인 트랜지스터를 형성함으로써, 화소구동 또는 신호처리를 고속화한 것이다. 또, 화소영역(31)은 높은 이동도를 요구하지 않기 때문에, 수퍼측면성장에 의한 재결정화를 하지 않고, 비결정질 실리콘 또는 등방성(방위가 짝을 이루지 않는) 다결정 실리콘 상태로 한다. 본 실시예에 사용되는 마스크는 실시예 1과 마찬가지의 구조로서 도1 및 2에 도시된다. 단, 실시예 2의 경우, 마스크 상에서의 길이 A의 슬릿형 광투과부에 의해서 형성되는 슬릿형빔의 길이 a를 도9에 도시되는 프레임영역(32)의 폭 α와 같게 하거나, α보다 넓게 설정한다. 이렇게 설정함으로써, 일 열로 나란한 프레임영역(32)에 대하여 순방향 띠상영역결정화공정 또는 역방향 띠상영역결정화공정을 실시함으로써, 일 행으로 나란한 일련의 프레임영역(32)을 형성하는 것이 가능하다.In Embodiment 2 of the present invention, pixel driving or signal processing is accelerated by crystallizing the frame region 32 and forming a high-speed transistor made of silicon having high carrier mobility. In addition, since the pixel region 31 does not require high mobility, recrystallization due to super side growth is not performed, and the amorphous silicon or isotropic polycrystalline silicon is not formed . The mask used in this embodiment is shown in Figs. 1 and 2 as a structure similar to that of the first embodiment. However, in the second embodiment, the length a of the slit beam formed by the slit light transmitting portion of length A on the mask is set equal to or wider than the width α of the frame region 32 shown in FIG. . By setting in this way, it is possible to form a series of frame regions 32 arranged in a row by performing a forward band region crystallization process or a reverse band region crystallization process for the frame regions 32 arranged in one row.

조사영역의 이동의 흐름을 도9를 이용하여 설명한다. The flow of movement of the irradiation area will be described with reference to FIG.

단계 1 Step 1

조사영역(4)을 도면 중의 좌상위치(420)에 배치한다. 단계 2로 진행한다. The irradiation area 4 is disposed at the upper left position 420 in the drawing. Proceed to step 2.

단계 2 Step 2

조사영역(4)이 우단에 이를 때까지 역방향 띠상영역결정화공정을 실시하여, 일련의 프레임영역(32)을 결정화한다. 단계 3으로 진행한다. A reverse band region crystallization process is performed until the irradiation region 4 reaches the right end to crystallize a series of frame regions 32. Proceed to step 3.

단계 3Step 3

그 바로 아래 일련의 프레임영역(32)의 행에 조사영역(4)을 화살표(41)로 표시한 바와 같이 이동시킨다. 단계 4로 진행한다. The irradiation area 4 is moved as indicated by the arrow 41 in the row of the frame area 32 immediately below it. Proceed to step 4.

단계 4 Step 4

조사영역(4)이 좌단에 이를 때까지 순방향 띠상영역결정화공정을 실시하여 일련의 프레임영역(32)의 행을 결정화한다. 단계 5로 진행한다. A forward band region crystallization process is performed until the irradiation region 4 reaches the left end to crystallize rows of the frame region 32. Proceed to step 5.

단계 5Step 5

최하행의 프레임영역(32)을 결정화하고 있으면 단계 7로 진행한다. 그렇지 않은 경우에는 단계 6으로 진행한다. If the lowest frame area 32 is crystallized, the process proceeds to step 7. If not, go to Step 6.

단계 6Step 6

그 바로 아래 일련의 프레임영역(32)의 행에 조사영역(4)을 화살표(42)로 표시한 바와 같이 이동시킨다. 단계 2로 진행한다. The irradiation area 4 is moved as indicated by the arrow 42 in the row of the frame area 32 immediately below it. Proceed to step 2.

단계 7Step 7

프레임영역(32) 전부를 결정화했으면 종료한다. 그렇지 않은 경우에는 단계 8로 진행한다. If all of the frame area 32 is crystallized, the process ends. Otherwise, go to Step 8.

단계 8 Step 8

기판(18) 또는 조사영역(4)을 90°회전시킨다. 단계 1로 진행한다. The substrate 18 or the irradiation area 4 is rotated 90 degrees. Proceed to step 1.

상술한 흐름에 의해, 높은 이동도가 요구되는 프레임영역(32)을 결정화하고, 높은 이동도가 요구되지 않는 화소영역(31)은 결정화하지 않음으로써, 기판(18) 전면을 결정화시키는 경우에 비해 제조시간을 단축할 수 있다. 통상, 프레임의 영역은 전체 기판면적의 10 내지 20% 정도 밖에 차지하지 않기 때문에, 실시예 2와같이 화소영역을 결정화하지 않으면, 결정화 시간을 대폭 단축할 수 있다. By the above-described flow, the frame region 32 that requires high mobility is crystallized, and the pixel region 31 that does not require high mobility is not crystallized, so that the entire surface of the substrate 18 is crystallized. Manufacturing time can be shortened. Usually, since the area of the frame occupies only about 10 to 20% of the total substrate area, the crystallization time can be greatly shortened if the pixel area is not crystallized as in the second embodiment.

또, 이 실시예는 화소영역(31)의 사방에 있는 프레임영역(32)을 결정화하지만, 사방에 있는 4개의 프레임영역(32) 중 1개 이상의 프레임영역(32)에 대하여 그 전부 또는 일부를 결정화하는 것만으로도 상당한 효과가 있다. 따라서, 화소영역(31)의 사방에 있는 모든 프레임영역(32)을 결정화해야만 하는 것은 아니다. Further, this embodiment crystallizes the frame region 32 on all sides of the pixel region 31, but all or part of the frame region 32 of the four frame regions 32 on all sides is replaced. Crystallization alone has a significant effect. Therefore, it is not necessary to crystallize all the frame regions 32 on all sides of the pixel region 31.

또한, 슬릿형 광투과 빔의 길이 a를 도9에 표시한 프레임영역(32)의 폭 α와 동일 또는 더 크게 설정하고, 빔조사의 조사영역 이동의 흐름을 이용함으로써 불필요한 빔조사를 행하지 않게 하며, 빔조사의 조사영역을 이동하는 거리를 짧게 하는 것이 가능하다. 나아가, 단시간 또한 저에너지로 결정화를 행할 수 있다. In addition, the length a of the slit-shaped light transmitting beam is set equal to or larger than the width α of the frame region 32 shown in Fig. 9, and the unnecessary beam irradiation is avoided by utilizing the flow of the irradiation region movement of the beam irradiation. In addition, it is possible to shorten the distance for moving the irradiation area of the beam irradiation. Furthermore, crystallization can be performed in a short time and with low energy.

또한, 이 실시예 2에 의해 결정화된 결정화영역의 상세도를 도10에 도시한다. 도10을 참조하면, 이 실시예에 따라 결정화를 행하면, 결정의 방위가 프레임영역(32)의 길이방향으로 갖추어진 긴 다결정(210)이 얻어진다. 여기서, 화소영역(31)은 액정의 화소영역에 있으며, 그 주변에 프레임영역(32)이 배치된 것이 도시되어 있다. 또한, 화소영역(31)에 기재된 모눈형의 선은 화소와 화소의 경계선을 나타낸다. 10 shows a detailed view of the crystallization region crystallized in Example 2. FIG. Referring to Fig. 10, when crystallization is performed in accordance with this embodiment, an elongated polycrystal 210 is obtained in which the orientation of the crystal is provided in the longitudinal direction of the frame region 32. Figs. Here, the pixel region 31 is in the pixel region of the liquid crystal, and the frame region 32 is disposed around the pixel region 31. In addition, the grid line described in the pixel region 31 represents a boundary between the pixel and the pixel.

특개2000-243968호 공보, 특개2000-243969호 공보, 특개2000-243970호 공보에서는, 이방성을 갖는 결정의 방향과 트랜지스터의 게이트 길이를 규정하는 기술이 개시되어 있다. 그런데, 이들 공보에 기재된 기술는 게이트의 길이방향으로 다수의 결정이 포함되는 것을 특징으로 한다.  In Japanese Patent Laid-Open Nos. 2000-243968, 2000-243969 and 2000-243970, a technique for defining the direction of crystal anisotropy and the gate length of a transistor is disclosed. However, the technique described in these publications is characterized in that a plurality of crystals are included in the longitudinal direction of the gate.

본 발명에 있어서, 슬릿형 빔의 피치 p는 결정화영역의 피치와 같다. 또한, 이 실시예에 있어서, 띠상영역은 화소영역의 주위를 따라서 형성되어 있기 때문에, 결정화영역과 결정화영역에 인접하는 화소영역과의 경계선의 방향과 결정화영역에서의 장결정(長結晶)은 동일하다. 따라서, 슬릿형 빔의 피치 p와 화소의 피치를 합치는 것에 따라, 각 화소 열과 각 결정화영역을 일대일로 대응시킬 수 있다. 도10은 슬릿형빔의 피치 p와 화소의 피치를 합쳐서 결정화한 경우에 있어서의 화소와 결정화영역과의 일치를 도시한 상세도면이다. 도10의 상태에서는 각 화소 열(도10에 있어서 상하방향으로 연속해 있는 일련의 화소)에 대하여 각 결정화영역이 일대일로 대응하기 때문에, 하나의 화소 열에 대응하는 트랜지스터를 대응하는 1개의 결정화영역에 형성할 수 있다. In the present invention, the pitch p of the slit beam is equal to the pitch of the crystallization region. In this embodiment, since the band region is formed along the periphery of the pixel region, the direction of the boundary between the crystallization region and the pixel region adjacent to the crystallization region and the long crystal in the crystallization region are the same. Do. Therefore, by combining the pitch p of the slit beam and the pitch of the pixel, each pixel column and each crystallization region can be corresponded one-to-one. Fig. 10 is a detailed view showing the coincidence between the pixel and the crystallization region in the case where the pitch p of the slit beam and the pitch of the pixel are combined to crystallize. In the state of FIG. 10, since each crystallization region corresponds one-to-one with respect to each pixel column (a series of pixels continuous in the vertical direction in FIG. 10), transistors corresponding to one pixel column are assigned to one corresponding crystallization region. Can be formed.

프레임영역(32)에는 화소를 구동하는 드라이버 트랜지스터나 그 밖의 용도의 트랜지스터를 배치하는 것이 바람직하지만, 그러한 경우, 트랜지스터에 요구되는 능력은 여러가지이다. 고속성이 요구되는 트랜지스터는 그 디바이스 사이즈가 작은 것이 요구되지만, 화소 구동 등에 이용하기 위해서 큰 전류 구동능력이 필요한 트랜지스터는 그 채널폭이 넓은 것이 요구된다. Although it is preferable to arrange a driver transistor for driving a pixel or a transistor for other uses in the frame region 32, in such a case, the capability required for the transistor is various. A transistor requiring high speed is required to have a small device size, but a transistor having a large current driving capability for use in pixel driving or the like is required to have a wide channel width.

화소 피치는 액정기판에 따라 여러가지지만, 대강 1Oμm 내지 1OOμm의 범위에서 설계된다. 한편, 성형하는 트랜지스터의 폭은 수십 내지 수백μ가 요구되어, 또한 트랜지스터를 각 화소 열마다 배치해야 한다. The pixel pitch varies depending on the liquid crystal substrate, but is designed in the range of approximately 100 µm to 100 µm. On the other hand, the width of the transistor to be molded is required to be several tens to hundreds of microns, and the transistor must be arranged for each pixel column.

실시예 2에 따르면, 채널 폭의 트랜지스터이더라도, 채널방향(전류가 흐르는 방향)을 프레임영역(32)의 길이방향으로 설정함으로써 임의의 채널 폭의 트랜지스터를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 트랜지스터는 채널방향(전류가 흐르는 방향)이 이동도가 높은 방향과 일치하기 때문에, 처리가 고속인 트랜지스터를 얻을 수 있다. 도10에 도시한 2개의 트랜지스터(25)는 각각 채널 폭이 좁은 것과 채널 폭이 넓은 것이다. According to the second embodiment, even in the transistor having a channel width, the transistor having an arbitrary channel width can be easily formed by setting the channel direction (the direction in which the current flows) in the longitudinal direction of the frame region 32. In addition, since the transistor has the same channel direction (direction of current flow) as that in which the mobility is high, a transistor having a high processing speed can be obtained. The two transistors 25 shown in Fig. 10 each have a narrow channel width and a wide channel width.

또, 다른 예로서, 도11에 도시된 바와 같이, 프레임영역(32)에 형성된 결정화영역의 폭을 화소 피치의 2배로 설정하는 것도 가능하다. 이 경우에도, 상술한 도10에 도시한 예와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 도11에 도시된 트랜지스터에는 2개의 화소 열과 1개의 결정화영역을 한 조로서 트랜지스터의 배치설계를 행할 수 있어, 2개의 화소 열에 대응하는 결정화영역 내에 고속인 트랜지스터를 형성할 수 있다. 그 때문에, 도10에 비하여 보다 자유롭게 설계를 할 수 있다. As another example, as shown in Fig. 11, it is also possible to set the width of the crystallization region formed in the frame region 32 to twice the pixel pitch. Also in this case, the same effects as in the example shown in FIG. 10 described above can be obtained. In the transistor shown in Fig. 11, the arrangement of the transistors can be arranged in a set of two pixel columns and one crystallization region, and a high-speed transistor can be formed in the crystallization region corresponding to the two pixel columns. Therefore, the design can be made more freely than in FIG.

또한, 도12와 같이 3개의 화소 열의 폭으로 결정화영역을 설정하는 것도 가능하다. 이 경우, 프레임영역(32)을 형성한 결정화영역의 폭을 화소 피치의 2배로 설정한 경우와 마찬가지의 효과가 얻어져, 보다 자유롭게 설계를 할 수 있다. Further, as shown in Fig. 12, it is also possible to set the crystallization region in the width of three pixel columns. In this case, the same effects as in the case where the width of the crystallization region in which the frame region 32 is formed are set to twice the pixel pitch can be obtained, and the design can be made more freely.

또한, 도13 및 도14에 도시된 바와 같이, 1개의 화소 열의 폭에 복수의 결정화영역을 설정하는 것도 가능하고, 각 화소 열에 대해 고속이며 임의의 채널 폭을 갖는 트랜지스터를 형성할 수 있다. 즉, 적어도 결정화영역의 피치를 화소 피치의 정수배 또는 정수분의 l이 되도록 결정화영역을 형성하면, 각 화소 열에 대응하는 고속이며 임의의 채널 폭을 갖는 트랜지스터를 용이하게 형성할 수 있다. Further, as shown in Figs. 13 and 14, it is also possible to set a plurality of crystallization regions in the width of one pixel column, and to form a transistor having a high speed and an arbitrary channel width for each pixel column. That is, if the crystallization region is formed such that the pitch of the crystallization region is at least an integer multiple of the pixel pitch or an integer fraction, the transistor having a high speed and an arbitrary channel width corresponding to each pixel column can be easily formed.

도13 및 도14의 표시장치(600)는 복수의 화소(31a)가 배치되는 화소영역으로서의 화소영역(31)과, 화소영역(31)을 둘러싸도록 설치되며 거의 일정한 방향으로 연장되는 다결정(210)에 의해 구성되는 외주영역으로서의 프레임영역(32)을 구비한다. 다결정(210)이 연장되는 방향을 따르는 1개의 화소의 폭 G은 프레임영역(32)의 다결정(210)의 길이 J의 거의 자연수배이다. The display device 600 of FIGS. 13 and 14 includes a pixel region 31 serving as a pixel region in which a plurality of pixels 31a are disposed, and a polycrystal 210 provided to surround the pixel region 31 and extending in a substantially constant direction. Frame region 32 as an outer circumferential region constituted by (). The width G of one pixel along the direction in which the polycrystal 210 extends is almost a natural multiple of the length J of the polycrystal 210 of the frame region 32.

도10 내지 도12의 표시장치(600)는 복수의 화소(31a)가 배치되는 화소영역(3 l)과, 화소영역(31)을 둘러싸도록 설치되며 거의 일정한 방향으로 연장되는 다결정(210)에 의해 구성되는 외주영역으로서의 프레임영역(32)을 구비한다. 프레임영역(32)의 다결정(210)의 길이 J는 1개의 화소(31a)의 폭 G의 거의 자연수배이다. The display device 600 of FIGS. 10 to 12 includes a pixel region 3 l in which a plurality of pixels 31 a are disposed, and a poly crystal 210 disposed to surround the pixel region 31 and extending in a substantially constant direction. The frame area 32 is formed as an outer circumferential area. The length J of the polycrystal 210 of the frame region 32 is almost a natural multiple of the width G of one pixel 31a.

다음은 종래의 결정화방법과 본 발명에 따른 결정화방법에 있어 결정화시간 에 대하여 구체적으로 설명한다. Next, the crystallization time in the conventional crystallization method and the crystallization method according to the present invention will be described in detail.

그 전제 조건으로서, 여러가지의 제조방법에 대하여 공통되는 제조조건을 아래와 같이 통일한다. As the precondition, the manufacturing conditions common to various manufacturing methods are unified as follows.

기판 치수: 320 mm× 400 mm Board dimensions: 320 mm × 400 mm

빔조사수단에 있어서의 빔의 조사주파수 f: 300 Hz Irradiation frequency f of the beam in the beam irradiation means: 300 Hz

수퍼측면성장에 의한 펄스조사 1회에 따른 이송 피치 q: 0.5μm Feed pitch q per pulse irradiation due to super side growth q: 0.5 μm

우선, 1개의 슬릿형 빔을 이용하여 기판의 전면을 결정화하기 위해서 요하는 시간을 산출한다. First, the time required for crystallizing the entire surface of the substrate using one slit beam is calculated.

도15는 종래 단일의 슬릿형 빔에 의한 다결정 반도체박막의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도15는 기판의 짧은 변을 일괄조사할 수 있는 1개의 슬릿형빔을 펄스조사하면서, 기판이 일정속도로 이동하는 구성으로 한다. Fig. 15 is a view for explaining a method for manufacturing a polycrystalline semiconductor thin film by a conventional single slit beam. FIG. 15 is a configuration in which the substrate moves at a constant speed while pulse-irradiating one slit beam capable of collectively irradiating short sides of the substrate.

(기판의 이송속도 s)=(이송 피치 q)×(빔의 조사주파수 f)(Feed rate s) of substrate = (feed pitch q) x (beam irradiation frequency f)

=0.0005×300= 0.0005 × 300

=0.l5 mm/sec가 된다. 따라서, = 0.51 mm / sec. therefore,

(기판 전면을 결정화하는 데 필요한 시간)(Time required to crystallize the front of the substrate)

=(기판길이/이송속도 s)=400/0.15=2667초가 된다. = (Substrate length / feed rate s) = 400 / 0.15 = 2667 seconds.

다음은 특개2000-306859호 공보에 기재된 결정화방법에 의해서 기판의 전면을 결정화하는 데 요하는 시간을 산출한다. 상기 공보에서는 동일한 피치로 슬릿이 형성된 마스크를 이용하고 있다. 이 경우, 상기 공보에 기재된 대로, 기판의 전면을 빔조사영역마다 결정화를 완료시키고 나서, 다음 조사에 조사영역을 이동시킨다. 각종의 제조조건을 다음과 같이 정한다. Next, the time required for crystallizing the entire surface of the substrate is calculated by the crystallization method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306859. In this publication, a mask in which slits are formed at the same pitch is used. In this case, as described in the above publication, after the crystallization is completed for each beam irradiation area on the entire surface of the substrate, the irradiation area is moved to the next irradiation. Various manufacturing conditions are determined as follows.

수퍼측면성장에 의한 바늘형 결정의 길이 p: 50μmLength of needle-like crystals due to super side growth p: 50 μm

(=기판면에서의 슬릿형빔의 피치) (= Pitch of slit beam on substrate surface)

마스크상 결상 배율: 1/5 Mask phase imaging magnification: 1/5

조사영역의 면적: 20mm × 20mm Area of irradiation area: 20mm × 20mm

마스크면에서 유효영역의 면적: 1OOmm × 1OOmm Area of Effective Area on Mask Surface: 100mm × 100mm

종래기술에 있어서 1개의 조사영역에 필요로 하는 펄스조사횟수 n은In the prior art, the number of pulse irradiation times n required for one irradiation area is

(1개의 조사영역에 대한 펄스조사의 횟수 n)=(바늘형 결정의 길이 p)/(Number of pulse irradiation n for one irradiation area) = (length p of needle crystal) /

(이송 피치 q) = 0.05/0.0005 (Feed pitch q) = 0.05 / 0.0005

= 10O(회) = 10O (times)

1개의 조사영역의 결정화에 요하는 시간 t는, The time t required for crystallization of one irradiation area is

(1개의 조사영역을 결정화하는 시간)(Time to Crystallize One Irradiation Area)

=(1개의 조사시간에 대한 펄스조사의 횟수 n)/(빔의 조사주파수 f)= (Number of pulse irradiation n for one irradiation time) / (beam irradiation frequency f)

=l00/300= 0.333(초) = l00 / 300 = 0.333 (sec)

인접하는 조사영역으로의 이동은 예를 들어 기판을 이동시키는 것에 따라 행하지만, 이동 및 기판의 정지에 요하는 시간은 합계 0.3초 정도 필요하다. Although movement to the adjacent irradiation area is performed by moving a board | substrate, for example, time required for movement and a stop of a board | substrate is required about 0.3 second in total.

상술한 바와 같이 기판 치수는 320mm × 400mm이므로, (320/20)×(400/20) = 320개의 조사영역을 순차적으로 결정화하게 된다. As described above, since the substrate size is 320 mm x 400 mm, (320/20) x (400/20) = 320 irradiation areas are sequentially crystallized.

따라서, (기판 전면을 결정화하는 데 요하는 시간)Therefore, (time required to crystallize the substrate front)

={(1개의 조사영역의 결정화하는 시간)+(인접하는 조사영역으로의 이동에 요 하는 시간)}×(조사영역의 수) = (0.333 + 0.3)×320 = 203초가 된다. = {(Time to crystallize one irradiation area) + (time required for movement to an adjacent irradiation area)} x (number of irradiation areas) = (0.333 + 0.3) x 320 = 203 seconds.

다음은 본 발명의 실시예 1에 의한 결정화방법에 대하여 기판 전면을 결정화하기 위해 요하는 시간을 산출한다. 상기 공보에 기재된 종래기술과 마찬가지로, 결정화시간 산출조건과 제조조건은 아래와 같이 한다. Next, the time required for crystallizing the entire substrate surface is calculated for the crystallization method according to Example 1 of the present invention. As in the prior art described in the above publication, crystallization time calculation conditions and manufacturing conditions are as follows.

수퍼측면성장에 의한 바늘형결정의 길이 p : 50μm Length of needle crystal due to super side growth p: 50μm

(기판면에서의 슬릿형 빔의 피치) (Pitch of slit beam on the substrate surface)

마스크의 결상배율 : 1/5 Magnification Ratio of Mask: 1/5

조사영역의 면적 : 20mm × 20mmArea of irradiation area: 20mm × 20mm

(마스크면에서의 유효영역 : lOOmm × 1OOmm)(Effective area on mask surface: lOOmm × 1OOmm)

도7에 있어서의 폭 a(= 20 mm)의 띠상영역을 결정화하기 위한 기판의 이동 속도 s는, The moving speed s of the substrate for crystallizing the band-shaped region of width a (= 20 mm) in Fig. 7 is

s = c×f = b/n×f = b×f×q/p = 20×300×0.0005/0.05 = 60(mm/sec)이 된다. s = c x f = b / n x f = b x f x q / p = 20 x 300 x 0.0005 / 0.05 = 60 (mm / sec).

기판 전면을 결정화하기 위해서는 1개의 띠상영역을 결정화한 후, 인접하는 띠상영역으로 이동하여, 마찬가지의 공정을 반복한다. 인접하는 띠상영역으로의 이동은 예를 들어 기판을 이동시킴으로써 행하지만, 기판을 이동시키며 정지시키는 데 필요한 시간은 종래와 같이 0.3초 정도 필요하다. In order to crystallize the entire substrate, one band region is crystallized and then moved to an adjacent band region, and the same process is repeated. The movement to the adjacent band-like region is performed by, for example, moving the substrate, but the time required for moving the substrate and stopping the substrate is about 0.3 seconds as in the prior art.

상술한 바와 같이 기판 치수는 320mm × 400mm이므로, 320/20=16개의 띠상영역을 순차적으로 결정화하게 된다. As described above, since the substrate size is 320 mm x 400 mm, 320/20 = 16 band-shaped regions are sequentially crystallized.

따라서, (기판 전면을 결정화하기 위해 요하는 시간)Thus, (time required to crystallize the substrate front)

= {(20mm 폭의 띠상영역의 결정화에 요하는 시간)+(인접 띠상영역으로의 이동시간)}×(띠상영역 수)로 나타내어진다. 길이 400mm의 띠상영역을 결정화하기 위해서는 400+b-c=400+20×(l-0.0005/0.05)=419.8의 거리를 이동하면서 빔을 조사해야만 하기 때문에, 기판 전면을 결정화하기 위해 요하는 시간은 (4l9.8/60+0.3)×l6=117초가 된다. 따라서, 특개2000-306859호 공보에 기재된 방법에 비하여 약 42% 정도 결정화시간의 단축화가 가능하게 된다. = {(Time required for crystallization of 20 mm wide band-shaped region) + (time to move to adjacent band-shaped region)} × (number of band-shaped regions). In order to crystallize the band-shaped region 400 mm long, the beam must be irradiated while traveling 400 + bc = 400 + 20 × (l-0.0005 / 0.05) = 419.8, so the time required to crystallize the entire surface of the substrate is (4l9). .8 / 60 + 0.3) × l6 = 117 seconds. Therefore, the crystallization time can be shortened by about 42% compared to the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306859.

또한, 수퍼측면성장에 의한 바늘형결정의 길이를 20μm라고 하면, 이 시간단축효과는 한층 현저하게 된다. 각종의 제조조건을 상술한 바대로 하여, 마찬가지의 계산을 행하면, 특개2000-306859호 공보에 기재된 방법에서는 (0.133+0.3)× 320=139초이다. If the length of the needle-shaped crystal due to super side growth is 20 µm, this time reduction effect is further remarkable. If the same calculation is performed on the basis of various manufacturing conditions as mentioned above, in the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-306859, it is (0.133 + 0.3) * 320 = 139 second.

본 발명에 따른 결정화방법에 의한 경우, (419.5/150+0.3)×16=50초가 되어, 약 64% 정도 결정화시간의 단축이 가능하게 된다. In the case of the crystallization method according to the present invention, (419.5 / 150 + 0.3) x 16 = 50 seconds, the crystallization time can be shortened by about 64%.

또, 본 발명의 실시예에 따르면, 마스크의 광투과부의 형상을 직사각형의 슬릿으로 했지만, 형상은 이것에 한정되지 않고 메쉬 형상, 톱니 형상, 파상 등의 여러가지의 형상으로 할 수 있다. Moreover, according to the Example of this invention, although the shape of the light transmitting part of a mask was made into the rectangular slit, the shape is not limited to this, It can be made into various shapes, such as mesh shape, a saw tooth shape, and a wave shape.

본 발명의 결정성장방법에 따르면, 제m 및 제m+1의 제k 결정화영역을 형성한 후, 한 번의 결정성장의 길이 t보다도 긴 거리 r만큼 제m의 제k 결정화영역으로부터 이격된 영역에 제m의 제k+1 결정화영역을 박막에 형성하기 때문에, 종래보다 더 이격된 위치에 다음 결정화영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 종래에 비하여 띠상빔의 이동시간을 짧게 할 수 있어, 결정질 박막의 제조시간을 짧게 할 수 있다. 또, 이동량을 크게 함으로써 각 영역 사이에서 각 공정을 실시하는 시간을 변이시키면서 순차적으로 결정화하는 것이 가능한다. 이것은, 결정화공정의 콤베이어시스템화이다. 즉, 단순한 공정의 주기적인 반복에 의해서 넓은 영역의 결정화를 균일하게 또한 단시간에서 행할 수 있다. According to the crystal growth method of the present invention, after forming the k-th crystallization region of m-th and m + 1, after the distance r longer than the length t of one crystal growth, it is separated from the k-th crystallization region of m-th. Since the m-th k + 1th crystallization region is formed in the thin film, it is possible to form the next crystallization region at a further spaced distance than before. As a result, the movement time of the band-shaped beam can be shortened as compared with the conventional one, and the manufacturing time of the crystalline thin film can be shortened. In addition, by increasing the moving amount, it is possible to crystallize sequentially while varying the time for performing each step between the regions. This is a conveyor systemization of the crystallization process. That is, crystallization of a wide area can be performed uniformly and for a short time by periodic repetition of a simple process.

또한, 본 발명에 따르면, 띠상빔의 이동거리 T와 띠상빔의 형상이 일정하기때문에, 규칙적인 패턴으로 결정화영역을 형성할 수 있다. Further, according to the present invention, since the moving distance T of the band beam and the shape of the band beam are constant, the crystallization region can be formed in a regular pattern.

또한, 본 발명에서는 제1 내지 제n 띠상빔군 각각은 간격 p을 사이에 두고 방향 1에 나란하게 형성된 y개의 빔을 포함하고, 제m+1의 제k 결정화영역으로부터 제m의 제k+l 결정화영역까지의 거리 q는 한 번의 결정성장의 길이 t의 0.2배 이상 0.8배 이하의 길이이기 때문에, 제1 내지 제n 띠상빔군을 박막에 조사한 후, 소정의 거리 q만큼 어긋난 위치에 그 다음 빔을 조사함으로써 띠상빔군을 이용하여 복수의 결정화영역을 단시간에 또한 정확하게 형성할 수 있다. Further, in the present invention, each of the first to n-th band-like beam groups includes y beams formed side by side in the direction 1 with an interval p therebetween, and m-th k + l from the k-th crystallization region of m + 1 Since the distance q to the crystallization region is 0.2 to 0.8 times the length t of the single crystal growth, the first to n-th band-like beam groups are irradiated on the thin film, and then the next beam is positioned at a position shifted by a predetermined distance q. By irradiating with, a plurality of crystallization regions can be formed accurately and in a short time by using the band-like beam group.

또한, 본 발명에 있어서 n이 p/q를 만족하면 가장 효율적으로 결정화영역을 제조할 수 있다. In addition, in the present invention, when n satisfies p / q, the crystallization region can be produced most efficiently.

또한, 박막을 일정속도 s로 이동시켜 박막에 일정주기 f로 제m 및 제m+1의 띠상빔을 조사함으로써 제m 및 제m+1의 띠상빔의 이동방향으로 결정화영역이 나란하게 결정질 박막을 단시간에 효율적으로 제조할 수 있다. Further, the thin film is moved at a constant speed s to irradiate the band-like beams of m-th and m + 1 at a constant period f to the thin film so that the crystallization regions are parallel to the moving direction of the band-like beams of m-th and m + 1. Can be efficiently produced in a short time.

본 발명에 따른 빔분기장치로는, 제S 영역과 그 제S 영역에 인접하는 제S+1 영역과의 경계에서 제S+1 영역 중 제S 영역에 가장 가까운 부분에 위치하는 슬릿까지의 거리는 S×Q이며, Q는 l회의 결정성장의 길이의 0.2배 이상 0.8배 이하에 대응하는 빔분기장치 상에서의 거리이기 때문에, 제S 영역 및 제S+l 영역을 거쳐서 빔을 박막에 조사한 후, 소정의 거리만큼 빔조사장치를 이동시켜 박막에 빔을 조사하면, 먼저 형성된 결정화영역에 중첩되는 다음 결정화영역이 형성된다. 그 결과, 빔조사장치의 이동거리를 크게 할 수 있어, 단시간에 박막을 제조할 수 있다. In the beam branching apparatus according to the present invention, the distance from the boundary between the S area and the S + 1 area adjacent to the S area to the slit located at the portion closest to the S area of the S + 1 area is Since S x Q and Q is a distance on the beam branching device corresponding to 0.2 times or more and 0.8 times or less the length of the crystal growth of one time, after irradiating the thin film with the beam through the S area and the S + l area, When the beam irradiating apparatus is moved by a predetermined distance to irradiate a beam onto the thin film, a next crystallization region overlapping with the first crystallization region formed is formed. As a result, the moving distance of the beam irradiation apparatus can be increased, and a thin film can be manufactured in a short time.

본 발명에 따른 표시장치에서는, 다결정이 연장되는 방향에 따른 1개의 화소의 폭은 외주영역의 다결정의 길이의 거의 자연수배이기 때문에, 특정한 수, 연속하여 형성된 화소 열로 이루어지는 화소 열군에 대하여 그 화소 열군에 대응하는 트랜지스터를 형성할 수 있기 때문에 설계가 용이해진다. 또한 간소한 구조가 된다. In the display device according to the present invention, since the width of one pixel along the direction in which the polycrystal extends is almost a natural multiple of the length of the polycrystal of the outer circumferential region, the pixel column group for a pixel column group consisting of a specific number and successively formed pixel columns. Since the transistor corresponding to can be formed, the design becomes easy. It also has a simple structure.

본 발명에 따른 표시 장치에서는, 외주영역의 다결정의 길이는 다결정이 연장되는 방향에 따른 1개의 화소의 폭의 거의 자연수배이기 때문에, 1개의 화소 열에 대하여 그 화소 열에 대응하는 트랜지스터를 형성할 수 있어 설계가 용이하다. 또한 간소한 구조가 된다. In the display device according to the present invention, since the length of the polycrystal in the outer circumferential region is almost a natural multiple of the width of one pixel along the direction in which the polycrystal extends, a transistor corresponding to the pixel column can be formed for one pixel column. Easy to design It also has a simple structure.

본 발명은 레이저광 등의 빔을 이용한 결정성장방법, 결정성장장치 및 빔분기장치, 및 그 다결정박막을 활성층으로 하는 박막트랜지스터를 갖춘 표시장치 분야에 적용된다. BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention is applied to the field of a display device having a crystal growth method using a beam such as a laser light, a crystal growth device and a beam branching device, and a thin film transistor using the polycrystalline thin film as an active layer.

Claims (17)

제m(m은 1 이상의 정수) 및 제m+1의 띠상빔(30lA, 30lB)을 박막(20l)을 향해서 조사하여, 상기 박막에 제m 및 제m+1의 제k 결정화영역(202a, 202b)을 형성하는 공정, 및M-th (m is an integer of 1 or more) and m + 1 band-like beams 30lA, 30lB are irradiated toward the thin film 20l, so that the m-th and m + 1th kth crystallization regions 202a, 202b), and 상기 제m의 제k 결정화영역으로부터 거리r(r은 한 번의 결정성장의 길이 t보다도 김)만큼 떨어진 영역이며, 상기 제m+1의 제k 결정화영역(202b)에 일부가 중첩되는 영역에 제m 띠상빔(30lA)을 조사하고, 상기 제m+1의 제k 결정화영역에 연속하는 제m의 제k+l 결정화영역(203a)을 박막에 형성하는 공정을 포함하는 결정성장방법. The distance r (r is greater than the length t of one crystal growth) from the k-th kth crystallization region, and is formed in a region overlapping a part of the k-th crystallization region 202b of m + 1. irradiating an m band-shaped beam (30lA) and forming an m-th k + l-crystallization region (203a) continuous to the m-th k-th crystallization region in a thin film. 제1항에 있어서, 상기 제k 결정화영역을 형성하는 공정은 빔원(1l)부터 방사된 빔을 분기시켜 상기 제m 및 제m+1 띠상빔으로 정형하는 공정을 포함하는 결정성장방법. The crystal growth method according to claim 1, wherein the step of forming the k-th crystallization region comprises a step of branching the beam radiated from the beam source (1l) to form the m-th and m + 1 band-like beams. 제1항에 있어서, 상기 m의 값에 관계없이 거리 r은 일정하며, 상기 m의 값에 관계없이 상기 제m 및 제m+l 띠상빔의 형상은 일정하며, 복수의 상기 제k 결정화영역의 나란한 방향은 k의 값에 관계없이 일정한 결정성장방법. The method of claim 1, wherein the distance r is constant regardless of the value of m, and the shape of the m-th and m + l band-like beams is constant regardless of the value of m, and the plurality of k-th crystallization regions Side-by-side direction is a constant crystal growth method regardless of the value of k. 제1항에 있어서, 상기 제k 결정화영역(202a 내지 202n)을 형성하는 공정 및 상기 제k+1 결정화영역(203a 내지 203n)을 형성하는 공정은, 제1 내지 제n 띠상빔(30lA 내지 30lN)군을 박막을 향해서 조사하는 공정을 포함하여, The process of claim 1, wherein the forming of the k-th crystallization regions 202a through 202n and the forming of the k + 1th crystallization regions 203a through 203n include the first through n-th band-shaped beams 301A through 30LN. Including the step of irradiating the group toward the thin film, 상기 제1 내지 제n 띠상빔군 각각은 간격 p를 사이에 두고 방향 1에 나란하게 형성된 y(y는 1보다 큼)개의 빔을 포함하고, Each of the first to nth band-shaped beam groups includes y (y is greater than 1) beams formed parallel to the direction 1 with an interval p therebetween, 상기 제m+l의 제k 결정화영역으로부터 상기 제m의 제k+1 결정화영역까지의 거리 q는, 한 번의 결정성장의 길이 t의 0.2배 이상 0.8배 이하의 길이인 결정성장방법. And the distance q from the m-th k + th crystallization region to the m-th k + 1th crystallization region is 0.2 to 0.8 times the length t of one crystal growth. 제4항에 있어서, 상기 n이 n= p/q의 관계식을 만족하는 결정성장방법. The crystal growth method of claim 4, wherein n satisfies a relation of n = p / q. 제4항에 있어서, 상기 제k+l 결정화영역(203a 내지 203n)을 형성하는 공정은 박막을 일정속도로 이동시켜 박막에 일정한 주기로 제m 및 제m+1 띠상빔을 조사하는 공정을 포함하는 결정성장방법. 5. The process of claim 4, wherein the forming of the k + 1th crystallization regions 203a to 203n comprises moving the thin film at a constant speed to irradiate the mth and m + 1 band-like beams at a predetermined period. Crystal growth method. 제6항에 있어서, 상기 제m 및 제m+1의 띠상빔(30lA, 30lB)을 조사하는 주파수 f와 상기 박막의 이동속도 s는 s= r×f의 관계식을 만족하는 결정성장방법. The crystal growth method according to claim 6, wherein the frequency f of irradiating the m-th and m + 1 band-like beams (30lA, 30lB) and the moving speed s of the thin film satisfy a relational expression of s = r × f. 박막을 지지하는 지지수단(21), Support means 21 for supporting a thin film, 박막에 제m(m은 1 이상의 정수) 및 제m+1 띠상빔(30lA, 30lB)을 조사하여 결정화하는 조사수단(10), Irradiation means 10 for crystallizing the thin film by irradiating m (m is an integer of 1 or more) and m + 1 band-shaped beams 30lA and 30lB; 상기 지지수단을 상기 조사수단에 대하여 이동시키는 구동수단(9), 그리고Drive means 9 for moving said support means relative to said irradiating means, and 상기 조사수단과 상기 구동수단을 제어하는 제어수단(20)을 구비하여, And a control means 20 for controlling the irradiation means and the driving means, 상기 조사수단은 상기 제m 및 제m+1 띠상빔(30lA, 30lB)을 박막을 향해서 조사하고 상기 박막에 제m 및 제m+1의 제k 결정화영역(202a, 202b)을 형성한 후, 구동수단은 상기 지지수단을 상기 조사수단에 대하여 거리 r(r는 한 번의 결정성장의 길이 t보다도 김)만큼 이동시키며, 상기 제어수단은 상기 제m의 제k 결정화영역으로부터 거리 r만큼 떨어진 영역이며 상기 제m+1의 제k 결정화영역에 일부가 중첩되는 영역에 제m의 띠상빔을 상기 조사수단이 조사하여 상기 제m+1의 제k 결정화 영역에 연속하는 제m의 제k+l 결정화영역을 박막에 형성하도록 구동수단 및 조사수단을 제어하는 결정성장장치. The irradiating means irradiates the m-th and m + 1 band-shaped beams 30lA and 30lB toward the thin film and forms m-th and m + 1th k-th crystallization regions 202a and 202b in the thin film. The driving means moves the supporting means with respect to the irradiating means by a distance r (r is longer than the length t of one crystal growth), and the control means is an area separated by the distance r from the kth crystallization region of the mth. The m-th k + l crystallization continuous to the k-th crystallization region of the mth + 1 by the irradiation means by irradiating an m-th band-shaped beam to a region partially overlapping the k-th crystallization region of the mth + 1th A crystal growth apparatus for controlling the driving means and the irradiation means to form a region in the thin film. 제8항에 있어서, 상기 구동수단이 일정속도로 상기 조사수단에 대하여 상기 지지수단을 이동시키고, 상기 조사수단이 상기 박막에 일정한 주기로 빔을 조사하도록 상기 제어수단은 상기 구동수단 및 상기 조사수단을 제어하는 결정성장장치. 9. The control means according to claim 8, wherein the driving means moves the support means with respect to the irradiating means at a constant speed, and the irradiating means irradiates the thin film at regular intervals with the driving means. Crystal growth apparatus to control. 제8항에 있어서, 빔을 발생시키는 빔원(l1)을 더 구비하는 결정성장장치. The crystal growth apparatus according to claim 8, further comprising a beam source (l1) for generating a beam. 제10항에 있어서, 상기 조사수단은 복수의 슬릿(102)을 갖는 마스크(16)를 포함하여, 상기 마스크는 상기 빔원에서 방사된 빛을 분기시키고 상기 제m 및 제m+1 띠상빔으로 정형하는 결정성장장치. 11. The apparatus of claim 10, wherein said irradiating means comprises a mask (16) having a plurality of slits (102), said mask diverging light emitted from said beam source and shaping into said m &lt; th &gt; Crystal growth apparatus. 제11항에 있어서, 상기 마스크는 방향 1에 나란하게 형성된 제1 내지 제N(N은 2 이상의 정수) 슬릿군(102A 내지 102N)을 포함하여, 상기 제1 내지 제N 슬릿군 각각은 소정의 간격 P로 방향 1로 나란하게 형성된 복수의 상기 슬릿(102)을 포함하고, 복수의 상기 슬릿 각각은 동일한 형상인 결정성장장치. 12. The mask of claim 11, wherein the mask includes first to Nth (N is an integer of 2 or more) slit groups 102A to 102N formed in parallel with each other in direction 1, wherein each of the first to Nth slit groups is predetermined. And a plurality of said slits (102) formed side by side in the direction 1 at an interval P, wherein each of said plurality of slits has the same shape. 제12항에 있어서, 상기 슬릿군의 수 N은 N=P/Q의 관계식을 만족하며, Q는 한 번의 결정성장의 길이 t의 0.2배 이상 0.8배 이하에 대응하는 상기 마스크 상에서의 거리인 결정성장장치. The crystal according to claim 12, wherein the number N of the slit groups satisfies a relation of N = P / Q, and Q is a distance on the mask corresponding to 0.2 times or more and 0.8 times or less the length t of one crystal growth. Growth device. 제8항에 있어서, 상기 구동수단은 상기 지지수단을 상기 조사수단에 대하여 일정속도로 이동시키는 결정성장장치. The crystal growth apparatus according to claim 8, wherein the driving means moves the supporting means at a constant speed with respect to the irradiating means. 방향 1에 나란하게 배치된 제1 내지 제N 영역(10lA 내지 10lN)과 상기 제1 내지 제N의 영역 각각에 형성된 제1 내지 제N(N은 2 이상의 정수) 슬릿군(l02A 내지 102N)을 구비한 빔분기장치이며, The first to Nth regions 10lA to 10lN arranged side by side in the direction 1 and the first to Nth slits formed in each of the first to Nth regions (N is an integer of 2 or more). It is equipped with a beam branch device, 상기 제1 내지 제N 슬릿군 각각은 동일한 간격 P로 방향 1에 나란하게 형성된 복수의 슬릿(102)을 포함하여, 제S 영역(S는 1 이상 N-1 이하의 정수)과 그 제S 영역에 인접하는 제S+1 영역과의 경계에서, 상기 제S+1 영역 중 상기 제S 영역에 가장 가까이 위치하는 상기 슬릿까지의 거리가 S×Q이며, 상기 Q는 한 번의 결정성장의 길이 t의 0.2배 이상 0.8배 이하에 대응하는 빔분기장치 상에서의 거리인 빔분기장치. Each of the first to Nth slit groups includes a plurality of slits 102 formed side by side in the same direction 1 at the same interval P, so that the S region (S is an integer of 1 or more and N-1 or less) and its S region At the boundary with the S + 1 region adjacent to, the distance from the S + 1 region to the slit closest to the S region is S × Q, and Q is the length t of one crystal growth. A beam branching apparatus, the distance on the beam branching apparatus corresponding to 0.2 to 0.8 times. 복수의 화소(31a)가 배치되는 화소영역(3l)과, 상기 화소영역을 둘러싸도록 설치되며 거의 일정한 방향으로 연장되는 다결정에 의해 구성되는 외주영역(32)을 구비하며, 상기 다결정이 연장된 방향에 따른 하나의 상기 화소의 폭이 상기 외주영역의 다결정의 길이의 자연수 배수인 표시장치. A pixel region 3l in which a plurality of pixels 31a are disposed, and an outer circumferential region 32 formed by polycrystals arranged to surround the pixel region and extending in a substantially constant direction, the direction in which the polycrystals extend And the width of one of the pixels is a natural number multiple of the length of the polycrystal of the outer circumferential region. 복수의 화소(3la)가 배치되는 화소영역(31)과, 상기 화소영역을 둘러싸도록 설치되고, 거의 일정한 방향으로 연장되는 다결정(210)에 의해 구성되는 외주영역(32)을 구비하며, 상기 외주영역의 다결정의 길이가 상기 다결정이 연장되는 방향에 따른 하나의 상기 화소의 폭의 자연수 배수인 표시장치. A pixel region 31 in which a plurality of pixels 3la are disposed, and an outer peripheral region 32 formed by a polycrystal 210 which is provided to surround the pixel region and extends in a substantially constant direction. And a length of the polycrystal of the region is a natural number multiple of the width of one pixel along the direction in which the polycrystal extends.
KR1020057000279A 2002-09-09 2003-09-04 Crystal growing method, crystal growing apparatus, beam splitter, and display KR100620942B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002262763A JP2004103782A (en) 2002-09-09 2002-09-09 Method and apparatus for crystal growth, beam branching device, and display device
JPJP-P-2002-00262763 2002-09-09
PCT/JP2003/011323 WO2004023538A1 (en) 2002-09-09 2003-09-04 Crystal growing method, crystal growing apparatus, beam splitter, and display

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050017002A true KR20050017002A (en) 2005-02-21
KR100620942B1 KR100620942B1 (en) 2006-09-19

Family

ID=31973166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057000279A KR100620942B1 (en) 2002-09-09 2003-09-04 Crystal growing method, crystal growing apparatus, beam splitter, and display

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2004103782A (en)
KR (1) KR100620942B1 (en)
AU (1) AU2003261945A1 (en)
WO (1) WO2004023538A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005043303B4 (en) 2005-09-12 2010-07-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for the recrystallization of layer structures by zone melting and its use

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07302907A (en) * 1994-04-28 1995-11-14 A G Technol Kk Active matrix indication element and manufacture thereof
JP3343492B2 (en) * 1997-04-02 2002-11-11 シャープ株式会社 Method for manufacturing thin film semiconductor device
KR100400510B1 (en) * 2000-12-28 2003-10-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 A machine for Si crystallization and method of crystallizing Si
TW521310B (en) * 2001-02-08 2003-02-21 Toshiba Corp Laser processing method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004023538A1 (en) 2004-03-18
JP2004103782A (en) 2004-04-02
AU2003261945A1 (en) 2004-03-29
KR100620942B1 (en) 2006-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6573163B2 (en) Method of optimizing channel characteristics using multiple masks to form laterally crystallized ELA poly-Si films
US6495405B2 (en) Method of optimizing channel characteristics using laterally-crystallized ELA poly-Si films
TWI524384B (en) High throughput crystallization of thin films
JP4263403B2 (en) Silicon crystallization method
TWI435388B (en) Line scan sequential lateral solidification of thin films
KR20040052468A (en) Laser annealing device and thin-film transistor manufacturing method
WO2005029543A2 (en) Laser-irradiated thin films having variable thickness
KR20110094022A (en) Systems and methods for the crystallization of thin films
US20020102821A1 (en) Mask pattern design to improve quality uniformity in lateral laser crystallized poly-Si films
KR100303138B1 (en) Method of crystallizing silicon thin film and manufacturing method of thin film transistor using the same
KR100707026B1 (en) Method for crystallizing amorphous Si film
JP2008227077A (en) Masking structure for laser light, laser processing method, tft element, and laser processing apparatus
JP2005197658A (en) Method for forming polycrystalline silicon film
KR100708365B1 (en) Crystallized semiconductor thin film manufacturing method and its manufacturing apparatus
KR100620942B1 (en) Crystal growing method, crystal growing apparatus, beam splitter, and display
EP1860699A1 (en) Display having thin fim transistors with channel region of varying crystal state
KR100713895B1 (en) Method for forming polycrystalline film
JP2006210789A (en) Method for manufacturing semiconductor crystal thin film, its manufacturing apparatus, photomask and semiconductor device
KR100956339B1 (en) Crystallization system of silicon and crystallization method of silicon
KR100619197B1 (en) Crystal growth apparatus and crystal growth method for semiconductor thin film
JP2004119900A (en) Crystallizing method for semiconductor thin film and laser irradiation device
US20070170426A1 (en) Silicon crystallizing mask, apparatus for crystallizing silicon having the mask and method for crystallizing silicon using the apparatus
JP2005167007A (en) Manufacturing method of semiconductor thin film and thin film semiconductor element
KR20070064094A (en) Mask for crystallizing silicon and method for crystallizing silicon with the mask
JP2009033037A (en) Manufacturing device and manufacturing method for polycrystalline semiconductor thin film

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120802

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130801

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140822

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee