KR20060099294A - 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차측면 고상화용 마스크 - Google Patents

비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차측면 고상화용 마스크 Download PDF

Info

Publication number
KR20060099294A
KR20060099294A KR1020050020655A KR20050020655A KR20060099294A KR 20060099294 A KR20060099294 A KR 20060099294A KR 1020050020655 A KR1020050020655 A KR 1020050020655A KR 20050020655 A KR20050020655 A KR 20050020655A KR 20060099294 A KR20060099294 A KR 20060099294A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
pattern
stripe pattern
region
amorphous silicon
Prior art date
Application number
KR1020050020655A
Other languages
English (en)
Inventor
강진규
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050020655A priority Critical patent/KR20060099294A/ko
Publication of KR20060099294A publication Critical patent/KR20060099294A/ko

Links

Images

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
    • H01L21/02678Beam shaping, e.g. using a mask
    • 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
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02587Structure
    • H01L21/0259Microstructure
    • H01L21/02595Microstructure polycrystalline
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66742Thin film unipolar transistors
    • H01L29/6675Amorphous silicon or polysilicon transistors

Abstract

비정질 실리콘의 결정화 시간을 단축하며 양질의 결정 성장을 이룰 수 있는 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크가 제공된다. 마스크는, ㄱ) 2개 이상의 열 방향 영역으로 구분되고, 각 열 방향 영역별로 스트라이프 패턴을 가지며, 각 열 방향 영역의 스트라이프 패턴은 인접한 열 방향 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 제1 패턴 그룹과, ㄴ) 제1 패턴 그룹과 역상으로 형성된 제2 패턴 그룹을 포함한다.
실리콘, 결정화, 마스크, 스트라이프

Description

비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크{Method of crystallizing amorphous silicon and mask for 2 shot sequential lateral solidification used therein}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 이용되는 장치를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 마스크를 구체적으로 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 결정화 장치를 이용하여 비정질 실리콘막을 결정화하는 과정을 설명하기 위한 기판의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 마스크를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 광원 20: 감쇄기
30, 32, 34: 반사경 40: 초점 렌즈
50: 마스크 60: 이미징 렌즈
70: 기판 80: 이동 스테이지
100: 결정화 장치 200: 마스크
210: 제1 패턴 그룹 211: 제1 스트라이프 패턴
212: 제2 스트라이프 패턴 220: 제2 패턴 그룹
221: 제1' 스트라이프 패턴 222: 제2' 스트라이프 패턴
231: 투과 영역 232: 차단 영역
300: 기판 310a: 제1 결정화 영역
320a: 제2 결정화 영역 310b: 제1' 결정화 영역
320b: 제2' 결정화 영역
331a, 331b: 투과 영역에 대응하는 영역
350, 360: 경계부분 400: 마스크
410: 제1 패턴 그룹 411: 제1 스트라이프 패턴
412: 제2 스트라이프 패턴 413: 제3 스트라이프 패턴
420: 제2 패턴 그룹 421: 제1' 스트라이프 패턴
422: 제2' 스트라이프 패턴 423: 제3' 스트라이프 패턴
본 발명은 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 마스크에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크 및 이를 이용한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 관한 것이다.
박막트랜지스터형 액정표시장치(TFT LCD: thin film transistor liquid crystal display)의 제작에 있어서, 구동회로의 내장 및 응답속도의 개선 등을 위한 박막트랜지스터의 성능향상을 위해서 박막트랜지터의 채널을 형성하는 물질로 비정질 실리콘 대신에 폴리 실리콘을 사용하려는 시도가 계속되고 있다. 그러나, 폴리 실리콘의 경우 폴리 실리콘의 입계(grain boundary)가 누설전류의 통로로 작용하는 등의 문제가 발생하므로 폴리 실리콘의 형성시부터 입계를 감소시키기 위하여 입자의 크기를 증가시켜야 한다.
레이저 결정화에 의한 단결정 실리콘막 형성의 경우 일반적인 레이저 조사에 의한 용융 및 결정화의 방법으로는 최대 수㎛ 길이의 단결정 실리콘막을 형성시킬 수 있으나, 이 경우 원하는 위치에 선택적으로 단결정의 입자(grain)을 형성시킬 수는 없다. 최근에, 입자의 크기를 증가시키기 위하여 순차 측면 고상법(sequential lateral solidification, SLS)이 제안되었다.
상기 순차 측면 고상법은 비정질 실리콘막의 일정 영역에 레이저 빔을 조사하여 결정화한 후, 형성된 결정의 크기보다 작은 피치(pitch)만큼 이동하여 다시 레이저 빔으로 조사하여 이전에 형성된 결정을 시드로 하여 계속적으로 결정의 크기를 확대시키는 방법으로 이론적으로는 무한히 긴 단결정을 형성할 수 있다.
이와 같이 종래 기술에 의한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 의하는 경우, 측면 성장 길이가 긴 결정을 얻을 수 있으나, 이와 같은 결정 성장 길이를 얻기 위해서는 레이저 빔 또는 비정질 실리콘막이 형성된 기판을 여러번 아주 미세하게 이동시켜야 한다. 따라서, 원하는 면적의 결정화를 이루기 위해서는, 레이저 빔 또는 기판을 이동하는 총 소요시간이 전체 결정화 공정 시간에 큰 비중을 차지하게 되어 공정 수율이 감소하는 원인이 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 비정질 실리콘의 결정화 시간을 단축하며 양질의 결정 성장을 이룰 수 있는 비정질 실리콘의 결정화 방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 이러한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 사용되는 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 비정질 실리콘의 결정화 방법은, ㄱ) 2개 이상의 열 방향 영역으로 구분되고, 각 열 방향 영역별로 스트라이프 패턴을 가지며, 각 열 방향 영역의 스트라이프 패턴은 인접한 열 방향 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 제1 패턴 그룹과, ㄴ) 상기 제1 패턴 그룹과 역상으로 형성된 제2 패턴 그룹을 포함하는 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크를 준비하는 단계와, 상기 마스크를 비정질 실리콘 막이 형성된 기판 상에 위치시키는 단계와, 상기 마스크을 통하여 상기 비정질 실리콘막에 1차 레이저 빔을 조사하여 단계와, 상기 기판을 상기 마스크에 대하여 상기 제1 패턴 그룹의 폭만큼 수평 방향으로 이동하여 상기 1차 레이저 빔에 의한 결정을 성장시키도록 상기 마스크를 통하여 상기 비정질 실리콘막에 2차 레이저 빔을 조사하는 단계를 포 함한다.
또한, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크는, 2개 이상의 열 방향 영역으로 구분되고, 각 열 방향 영역별로 스트라이프 패턴을 가지며, 각 열 방향 영역의 스트라이프 패턴은 인접한 열 방향 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 제1 패턴 그룹과, 상기 제1 패턴 그룹과 역상으로 형성된 제2 패턴 그룹을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크(이하, 마스크) 및 이를 이용한 비정질 실리콘의 결정화 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 이용되는 장치를 도시한 것이다.
본 발명의 결정화 장치(100)는 광원(80)과 감쇄기(attenuator)(20), 초점 렌즈(focus lens)(40), 마스크(50), 이미징 렌즈(imaging lens)(60), 그리고 비정질 실리콘을 포함하는 기판(70)가 놓이는 이동 스테이지(translation stage)(80)가 순차적으로 배열되어 있으며, 감쇄기(20)와 초점 렌즈(40) 사이 및 이미징 렌즈(60)와 이동 스테이지(80) 사이에는 입사된 빛을 소정의 각도로 반사하여 빛의 방향을 변화시키기 위한 다수의 반사경들(30, 32, 34)이 각각 위치한다.
여기서, 광원(80)은 엑시머 레이저(excimer laser)로서 308 nm의 XeCl나 248 nm의 KrF를 주로 이용하며, 감쇄기(20)는 엑시머 레이저로부터 발생된 레이저 빔이 소정 에너지를 갖도록 조절하기 위한 것이다. 초점 렌즈(40)와 이미징 렌즈(60)는 레이저 빔을 집속시키는 역할을 하는데, 특히 초점 렌즈(40)는 불균일한 레이저 빔의 초점 거리를 같게 하여 투과되는 레이저 빔의 에너지를 균일하게 한다. 다음, 마스크(50)는 패터닝되어 있어 레이저 빔을 소정의 모양으로 투과시키는 역할을 한다.
따라서, 광원(80)에서 방출된 레이저 빔은 감쇄기(20)를 통과하여 에너지 크기가 조절되고, 반사경(30, 40)에서 반사되어 초점 렌즈(40)에 의해 집속된다. 이어, 레이저 빔은 마스크(50)에 의해 일부만 통과되고, 이미징 렌즈(60)와 반사경(8)을 거쳐 기판(70)에 조사된다. 다음, 기판(70)가 놓인 이동 스테이지(80)를 이동시켜 레이저 빔 조사를 반복한다. 기판(70) 상에 형성된 비정질 실리콘(미도시)의 모든 영역을 결정화하기 위해서는 이동 스테이지(80) 또는 마스크(50)를 미소하게 이동하면서 레이저 빔을 반복적으로 조사함으로써 결정영역을 확대할 수 있다.
도 2는 도 1의 마스크를 구체적으로 도시한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크(200)는 제1 패턴 그룹(210)과, 제1 패턴 그룹(210)과 역상으로 형성된 제2 패턴 그룹(220)을 포함한다.
여기서, 제1 패턴 그룹(210)은 열 방향으로 2개로 구분된 제1 스트라이프 패턴(211)과 제2 스트라이프 패턴(212)으로 구성된다. 제1 스트라이프 패턴(211)은 투과 영역(231)과 차단 영역(232)이 교대로 배치되어 가로 방향으로 연장된 형태로 구성된다. 제2 스트라이프 패턴(212)도 투과 영역(231)과 차단 영역(232)이 교대로 배치되고 제1 스트라이프 패턴(211)과 엇갈리게 배치되어 가로 방향으로 연장된 형태로 구성된다.
앞서 언급한 바와 같이, 제2 패턴 그룹(220)은 제1 패턴 그룹(210)과 역상으로 형성되어 있다. 즉, 제2 패턴 그룹(220)은 열 방향으로 2개로 구분된 제1' 스트라이프 패턴(221)과 제2' 스트라이프 패턴(222)으로 구성되며, 제1' 스트라이프 패턴(221)과 제2' 스트라이프 패턴(222)은 서로 엇갈리게 배치되어 있다. 여기서, 제1' 스트라이프 패턴(221) 및 제2' 스트라이프 패턴(222)은 각각 제1 스트라이프 패턴(211) 및 제2' 스트라이프 패턴(222)에 대하여 투과 영역과 차단 영역이 서로 바뀌어 배치된 구조를 가진다.
투과 영역(231)은 투명하게 되어 있어서 이들을 통하여 레이저 빔이 투과할 수 있다. 차단 영역(232)은 차광막으로 형성되어 있어서 레이저 빔을 조사하였을 때 레이저 빔이 투과하지 못하도록 되어 있다. 이때, 결정화될 비정질 실리콘의 모든 영역이 레이저 빔에 노출될 수 있도록 하기 위해서는, 투과 영역(231)의 폭은 차단 영역(232)의 폭보다 크거나 같은 것이 바람직하다.
차단 영역(232)의 폭은 약 2 ㎛ 내지 10 ㎛ 정도로 할 수 있는데, 이러한 차단 영역(232)의 폭은 레이저 빔의 에너지 밀도(energy density)나 비정질 실리콘막의 상태 등에 따라 달라질 수 있다.
이때, 투과 영역(231)의 폭은 1차 레이저 빔의 조사 공정에 의해 성장하는 결정의 최대 크기에 대하여 실질적으로 약 2 배 이하의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 1차 레이저 빔을 조사하는 경우, 용융된 비정질 실리콘막의 양측 계면에서 결정이 각각 측면 성장하게 되고, 각 측면 성장한 결정(grain)은 결정 입계(grain boundary)가 서로 충돌하면서 성장을 멈추게 된다. 만약, 투과 영역(231)의 폭이 결정 성장의 최대 길이의 실질적으로 약 2 배 이상이 되면, 두 결정이 만나는 결정 입계 부근에서 미세한 실리콘 결정립이 존재할 수 있다.
여기서 마스크(200)를 구성하는 제1 스트라이프 패턴(211)과 제2 스트라이프 패턴(212) 및 제1' 스트라이프 패턴(221)과 제2' 스트라이프 패턴(222)은 도 2에 도시된 바와 같이 직사각형 형상으로서 그 꼭지점이 모서리지게 형성할 수 있다. 다만, 스트라이프 패턴의 꼭지점이 모서리지는 경우, 이 모서리 부분에 대응하는 비정질 실리콘막에 미세한 실리콘 결정립이 형성될 수 있으므로, 제1 스트라이프 패턴(211)과 제2 스트라이프 패턴(212) 및 제1' 스트라이프 패턴(221)과 제2' 스트라이프 패턴(222)의 꼭지점을 라운드(round) 처리하여 형성할 수 있다.
이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 비정질 실리콘의 결정화 방법을 상세히 설명한다. 도 3a 및 도 3b는 도 1의 결정화 장치를 이 용하여 비정질 실리콘막을 결정화하는 과정을 설명하기 위한 기판의 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 비정질 실리콘의 결정화 방법으로서, 2 샷(shot) SLS((sequential lateral solidification) 결정화 방식을 예를 들어 설명한다. 2 샷 SLS 결정화 방식에 의하면, 우선 기판 상에 형성된 비정질 실리콘에 대하여 소정의 가로 방향의 스트라이프 패턴을 가지는 마스크를 통하여 1차 레이저 빔을 조사하여 투과 영역에 대응하는 비정질 실리콘 영역을 결정화한다. 그리고, 기판을 수평 방향(또는 가로 방향)으로 마스크 폭의 약 1/2만큼 이동한 후, 다시 상기 마스크를 통하여 2차 레이저 빔을 조사하여 원하는 영역의 결정화를 완료한다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 도 2의 마스크(200)로 비정질 실리콘막이 형성된 기판(300)에 레이저 빔을 1차 조사하여 실리콘을 결정화시킨다. 이때, 결정화는 레이저 빔에 노출된 부분에서만 이루어지므로, 마스크(200)의 투과 영역에 대응하는 영역(331a)에서만 결정화가 진행되며, 가장자리에서부터 진행하여 서로 다른 결정이 만나는 경계부분(350)에서 멈춘다.
여기서, 미설명된 도면 부호 310a는 제1 패턴 그룹(210)에 대응되는 제1 결정화 영역이고, 도면 부호 320a는 제2 패턴 그룹(220)에 대응되는 제2 결정화 영역이다.
이어, 도 3b를 참조하면, 기판(300)이 놓여진 스테이지(미도시)를 수평 방향(가로 방향)으로 제1 패턴 그룹(210)의 폭만큼 수평 방향으로 이동한 후, 레이저 빔을 2차 조사하여 결정화를 진행한다. 여기서, 제1 패턴 그룹(210)과 제2 패턴 그룹(220)의 폭이 동일한 경우, 마스크(200) 폭의 1/2만큼 이동한 후, 레이저 빔을 2 차 조사하여 결정화를 진행한다.
이 때, 2차 레이저 빔에 의해 결정화되는 부분은 투과 영역에 대응하는 영역(331b)에서 결정화가 진행되고, 제1 패턴 그룹(210)에 대응하는 제1' 결정화 영역(310b)과 제2 패턴 그룹(220)에 대응되는 제2' 결정화 영역(320b)으로 구성된다.
여기서, 2차 레이저 빔에 의해 결정화되는 제1' 결정화 영역(310b)은 앞서 1차 레이저 빔에 의해 결정화된 제2 결정화 영역(320a)과 중첩된다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 패턴 그룹(210)을 구성하는 제1 스트라이프 패턴(211)과 제2 스트라이프 패턴(212)은 각각 제2 패턴 그룹(220)을 구성하는 제1' 스트라이프 패턴(221)과 제2' 스트라이프 패턴(222)에 대하여 투과 영역과 차단 영역이 서로 바뀌어 배치된 구조를 가지다. 따라서, 1차 레이저 빔에 의해 결정화된 제2 결정화 영역(320a)에서 비정질 실리콘으로 존재하는 부분은 2차 레이저 빔에 의해 결정화가 더욱 진행되어 결정 성장이 이루어진다.
즉, 투과 영역에 대응하는 영역(331b)의 가장자리에는 이미 1차 레이저 빔의 조사시에 생성된 결정이 결정화 핵으로 작용하여 결정의 성장이 이루어진다. 이러한 결정 성장은 경계부분(360)에서 멈추게 되며, 도 3b에 도시된 바와 같이 2차 레이저 빔 조사 후에 결정이 더욱 성장하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 의한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 의하면, 도 3b에 도시된 바와 같이 마스크(200)의 제1 패턴 그룹(210)에 대응하는 기판(300)에 형성된 경계부분들과, 마스크(200)의 제2 패턴 그룹(220)에 대응하는 기판(300)에 형성된 경계부분들이 서로 엇갈리게 배치된다.
만약 기판(300) 상에 실리콘 결정 성장에 의해 형성된 경계부분(350, 360)들이 서로 평행하게 나열되는 경우, 이러한 경계부분(350, 360)들이 일련의 평행선 모양의 얼룩으로 인지되어, 액정표시장치의 특성을 열화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 의하면, 실리콘 결정에 의해 형성되는 경계부분(350, 360)들을 서로 랜덤(random)하게 형성하여 실리콘 결정 성장에 의해 형성된 경계부분(350, 360)들이 특정 모양으로 인지될 수 없게 함으로써, 액정표시장치의 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비정질 실리콘의 결정화 방법을 이용하여 액정표시장치용 박막 트랜지스터 기판을 제작할 경우에는, 구동 회로를 박막 트랜지스터 기판에 동시에 형성할 수 있으므로 제조 공정 및 비용을 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 마스크를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크(400)는 제1 패턴 그룹(410)과, 제1 패턴 그룹(410)과 역상으로 형성된 제2 패턴 그룹(420)을 포함한다.
여기서, 제1 패턴 그룹(410)은 열 방향으로 3개로 구분된 제1 스트라이프 패턴(411), 제2 스트라이프 패턴(412) 및 제3 스트라이프 패턴(413)으로 구성된다. 각 스트라이프 패턴(411, 412, 413)은 투과 영역(231)과 차단 영역(232)이 교대로 배치되어 가로 방향으로 연장된 형태로 구성된다. 다만, 각 스트라이프 패턴(411, 412, 413)은 서로 엇갈리게 배치되어 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 제2 패턴 그룹(420)은 제1 패턴 그룹(410)과 역상으로 형성되어 있다. 즉, 제2 패턴 그룹(420)은 열 방향으로 3개로 구분되고 각각 엇갈 리게 배치된 제1' 스트라이프 패턴(421), 제2' 스트라이프 패턴(422) 및 제3' 스트라이프 패턴(423)으로 구성되어 있다.
여기서, 제1' 스트라이프 패턴(421), 제2' 스트라이프 패턴(422) 및 제3' 스트라이프 패턴(423)은 각각 제1 스트라이프 패턴(411), 제2 스트라이프 패턴(412) 및 제3 스트라이프 패턴(413)에 대하여 투과 영역과 차단 영역이 서로 바뀌어 배치된 구조를 가진다.
이러한 마스크(400)를 이용하여 비정질 실리콘을 결정화하는 방법은 앞서 도 2 내지 도 3b에서 설명한 것과 동일한다.
도 4에 도시된 바와 같이 서로 엇갈리는 스트라이프 패턴을 3개 구비하는 마스크(400)를 사용하면, 도 2의 마스크(200) 보다 결정 성장에 의한 경계부분을 더욱 랜덤하게 형성할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들은 각 패턴 그룹마다 서로 엇갈리는 스트라이프 패턴을 정의하는 영역이 2개 또는 3개 형성된 마스크에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이러한 4개 이상 서로 엇갈리는 스트라이프 패턴을 정의하는 영역을 구비한 마스크 및 이를 이용한 결정화 방법에도 그 적용이 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이 며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크 및 이를 이용한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 의하면, 실리콘 결정 성장에 의해 형성되는 경계부분이 얼룩으로 인지되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이러한 방법으로 형성된 다결정 실리콘막을 이용하여, 전계효과 이동도가 높으며 균일한 특성을 가지는 박막 트랜지스터를 만들 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 형성된 다결정 실리콘막을 이용하여 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판을 제조할 경우 CMOS와 같은 소자를 포함하는 구동 회로를 박막 트랜지스터 기판 상에 함께 형성할 수 있으므로, 제조 비용 및 공정을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 비정질 실리콘막의 결정화 방법에서는 같은 위치에 레이저 빔이 조사되는 회수가 2회로 적기 때문에 공정이 더욱 간단해진다.

Claims (6)

  1. ㄱ) 2개 이상의 열 방향 영역으로 구분되고, 각 열 방향 영역별로 스트라이프 패턴을 가지며, 각 열 방향 영역의 스트라이프 패턴은 인접한 열 방향 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 제1 패턴 그룹과, ㄴ) 상기 제1 패턴 그룹과 역상으로 형성된 제2 패턴 그룹을 포함하는 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크를 준비하는 단계;
    상기 마스크를 비정질 실리콘 막이 형성된 기판 상에 위치시키는 단계;
    상기 마스크을 통하여 상기 비정질 실리콘막에 1차 레이저 빔을 조사하여 단계; 및
    상기 기판을 상기 마스크에 대하여 상기 제1 패턴 그룹의 폭만큼 수평 방향으로 이동하여 상기 1차 레이저 빔에 의한 결정을 성장시키도록 상기 마스크를 통하여 상기 비정질 실리콘막에 2차 레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하는 비정질 실리콘의 결정화 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스트라이프 패턴의 꼭지점이 라운드(round) 처리된 비정질 실리콘의 결정화 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 스트라이프 패턴은 투과 영역과 차단 영역이 교대로 배치되어 있고, 상기 투과 영역의 폭은 상기 차단 영역의 폭보다 크거나 같은 비정질 실리콘의 결정화 방법.
  4. 2개 이상의 열 방향 영역으로 구분되고, 각 열 방향 영역별로 스트라이프 패턴을 가지며, 각 열 방향 영역의 스트라이프 패턴은 인접한 열 방향 영역의 스트라이프 패턴과 엇갈리게 배치된 제1 패턴 그룹; 및
    상기 제1 패턴 그룹과 역상으로 형성된 제2 패턴 그룹을 포함하는 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 스트라이프 패턴의 꼭지점이 라운드(round) 처리된 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 스트라이프 패턴은 투과 영역과 차단 영역이 교대로 배치되어 있고, 상기 투과 영역의 폭은 상기 차단 영역의 폭보다 크거나 같은 2 샷 순차 측면 고상화용 마스크.
KR1020050020655A 2005-03-11 2005-03-11 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차측면 고상화용 마스크 KR20060099294A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050020655A KR20060099294A (ko) 2005-03-11 2005-03-11 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차측면 고상화용 마스크

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050020655A KR20060099294A (ko) 2005-03-11 2005-03-11 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차측면 고상화용 마스크

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060099294A true KR20060099294A (ko) 2006-09-19

Family

ID=37630577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050020655A KR20060099294A (ko) 2005-03-11 2005-03-11 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차측면 고상화용 마스크

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060099294A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI524384B (zh) 薄膜層之高產能結晶化
JP2004214614A (ja) 多結晶シリコン形成方法及び多結晶シリコン形成用レーザー装置のマスク
JP4279498B2 (ja) 半導体薄膜の形成方法、半導体薄膜の形成装置および結晶化方法
KR100663221B1 (ko) 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치
KR20060049658A (ko) 레이저 빔 투영 마스크 및 그것을 이용한 레이저 가공방법, 레이저 가공 장치
JP4691331B2 (ja) 非晶質シリコン膜の結晶化方法
JP4518369B2 (ja) 半導体結晶層の製造方法、レーザ照射方法、マルチパターンマスクおよびレーザ照射システム
JP2008227077A (ja) レーザ光のマスク構造、レーザ加工方法、tft素子およびレーザ加工装置
JP2005123573A (ja) 多結晶シリコン薄膜の製造方法及びこれを使用して製造されたディスプレーデバイス
JP2007273833A (ja) 半導体膜の結晶化装置および結晶化方法
KR101167662B1 (ko) 순차 측면 고상화용 마스크 및 이의 제조 방법
KR100508001B1 (ko) 구동회로 일체형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법
KR20060099294A (ko) 비정질 실리콘의 결정화 방법 및 이에 사용되는 2 샷 순차측면 고상화용 마스크
US9012309B2 (en) Collections of laterally crystallized semiconductor islands for use in thin film transistors
JP4652707B2 (ja) 結晶化装置、結晶化方法、位相変調素子、およびデバイス
US20070269993A1 (en) Method for forming poly-silicon film
JP4763983B2 (ja) 光変調素子、結晶化装置、結晶化方法、薄膜半導体基板の製造装置、薄膜半導体基板の製造方法、薄膜半導体装置、薄膜半導体装置の製造方法、表示装置及び位相シフタ
KR100524080B1 (ko) 순차측면고상 결정화 기술을 이용한 비정질 실리콘의결정화 방법
KR100619197B1 (ko) 반도체 박막의 결정 성장 장치 및 결정 성장 방법
US20200194260A1 (en) Laser irradiation device, laser irradiation method and projection mask
JP2007207896A (ja) レーザビーム投影マスクおよびそれを用いたレーザ加工方法、レーザ加工装置
JP2009032969A (ja) 半導体薄膜の製造装置、その方法、その方法によって作製された半導体薄膜および半導体素子
KR100915236B1 (ko) 마스크와 규소 결정화 방법
US20070170426A1 (en) Silicon crystallizing mask, apparatus for crystallizing silicon having the mask and method for crystallizing silicon using the apparatus
JP2007304196A (ja) 光学素子及びこれを用いたピント調節装置、ピント調節方法、レーザアニール装置、レーザアニール方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid