KR20060106170A - Method for making a poly crystalline silicon thin film and thin film transistor making method for having the same - Google Patents
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Abstract
제조시간을 단축시킨 다결정 실리콘 박막의 제조방법 및 이를 갖는 박막 트랜지스터의 제조방법이 개시되어 있다. 기판의 제1 가장자리에 형성된 비정질 실리콘 박막의 일부에 긴 길이와 좁은 폭을 갖는 레이저 빔을 조사하여, 비정질 실리콘 박막의 일부를 완전 액화시킨다. 레이저 빔에 의해 완전 액화된 비정질 실리콘 박막 내에서 실리콘 그레인을 성장시켜, 상기 비정질 실리콘 박막을 결정화시킨다. 실리콘 그레인의 크기를 증가시켜 다결정 실리콘 박막을 형성하기 위해 긴 길이와 좁은 폭을 갖는 레이저 빔을 레이저 빔의 폭의 1/2 이상으로 이동시키면서 조사한다. 이와 같이, 레이저 빔을 제1 방향으로 레이저 빔의 폭의 1/2 이상으로 이동시키면서 조사함으로써, 보다 빠르게 다결정 실리콘 박막을 제조할 수 있다.Disclosed are a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film and a method of manufacturing a thin film transistor having the same. A portion of the amorphous silicon thin film formed at the first edge of the substrate is irradiated with a laser beam having a long length and a narrow width to completely liquefy a portion of the amorphous silicon thin film. Silicon grains are grown in the amorphous silicon thin film completely liquefied by a laser beam to crystallize the amorphous silicon thin film. In order to increase the size of the silicon grain to form a polycrystalline silicon thin film, a laser beam having a long length and a narrow width is irradiated while moving to 1/2 or more of the width of the laser beam. In this way, by irradiating the laser beam while moving the laser beam in the first direction by 1/2 or more of the width of the laser beam, a polycrystalline silicon thin film can be produced more quickly.
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막을 제조하기 위한 제조장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a manufacturing apparatus for manufacturing a polycrystalline silicon thin film according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막의 제조방법을 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 도 1의 A부분을 확대해서 도시한 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1.
도 4a 내지 도 4f는 도 2에서 도시된 제조방법에 의해 다결정 실리콘 박막이 성장하는 과정을 설명하기 위해 도시된 단면도들이다.4A through 4F are cross-sectional views illustrating a process of growing a polycrystalline silicon thin film by the manufacturing method illustrated in FIG. 2.
도 5a 내지 도 5c는 도 2에서 도시된 제조방법에 의해 다결정 실리콘 박막이 성장하는 과정을 설명하기 위해 도시된 평면도들이다.5A through 5C are plan views illustrating a process of growing a polycrystalline silicon thin film by the manufacturing method illustrated in FIG. 2.
도 6은 도 2에서 도시된 제조방법에 의해 완성된 다결정 실리콘 박막을 개략적으로 도시한 평면도이다.FIG. 6 is a plan view schematically illustrating a polycrystalline silicon thin film completed by the manufacturing method illustrated in FIG. 2.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막 제조방법에 의해 다결정 실리콘 박막이 성장하는 과정을 설명하기 위해 도시된 평면도들이다.7A to 7C are plan views illustrating a process of growing a polycrystalline silicon thin film by the method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film according to the second embodiment of the present invention.
도 8은 도 7a 내지 도 7c에서 도시된 제조방법에 의해 형성된 다결정 실리콘 박막을 단순화하여 도시한 평면도이다.8 is a plan view schematically illustrating a polycrystalline silicon thin film formed by the manufacturing method illustrated in FIGS. 7A to 7C.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조방법의 단계들을 세부적으로 도시한 공정도들이다.9A to 9D are flowcharts showing in detail steps of a method of manufacturing a thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 레이저 20 : XY 스테이지10: laser 20: XY stage
100 : 기판 110 : 투명 기판100: substrate 110: transparent substrate
120 : 산화층 130 : 비정질 실리콘 박막120: oxide layer 130: amorphous silicon thin film
132 : 고상 비정질 실리콘 박막 134 : 액상 실리콘132: solid-state amorphous silicon thin film 134: liquid silicon
140, 150 : 다결정 실리콘 박막 142, 152 : 실리콘 그레인140, 150 polycrystalline silicon
144, 154 : 실리콘 그레인 경계 146, 156 : 돌출부144 and 154
200 : 레이저 빔 300 : 박막 트랜지스터200: laser beam 300: thin film transistor
310 : 기판 320 : 산화층310
330 : 다결정 실리콘 패턴 340 : 제1 절연막330
350 : 제2 절연막 360 : 보호층350: second insulating film 360: protective layer
370 : 화소 전극 G : 게이트 전극370: pixel electrode G: gate electrode
S : 소스 전극 D : 드레인 전극S: source electrode D: drain electrode
본 발명은 다결정 실리콘 박막의 제조방법 및 이를 갖는 박막 트랜지스터의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조시간을 단축시킨 다결정 실리콘 박막의 제조방법 및 이를 갖는 박막 트랜지스터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film and a method of manufacturing a thin film transistor having the same, and more particularly, to a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film and a method of manufacturing a thin film transistor having the same.
종래의 액정 표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 스위칭(switching) 소자로 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(Amorphous Silicon Thin Film Transistor; a-Si TFT)를 채용해 왔으나, 최근에는 고화질의 표시품질이 요구됨에 따라 동작속도가 빠른 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Poly Crystalline Silicon Thin Film Transistor; poly-Si TFT)를 많이 채용하고 있다.Conventional Liquid Crystal Display (LCD) has adopted Amorphous Silicon Thin Film Transistor (a-Si TFT) as a switching device, but recently, high quality display quality is required. Poly Crystalline Silicon Thin Film Transistors (poly-Si TFTs) with fast operation speeds are employed.
상기 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(poly-Si TFT)에서 다결정 실리콘 박막을 형성하는 방법은 다결정 실리콘 박막을 직접 기판 상에 형성하는 방법과, 비정질 실리콘 박막을 기판 상에 형성시킨 후 상기 비정질 실리콘 박막을 열처리하여 다결정 실리콘 박막을 형성하는 방법 등이 있다.The polycrystalline silicon thin film transistor (poly-Si TFT) to form a polycrystalline silicon thin film is a method of forming a polycrystalline silicon thin film directly on the substrate, an amorphous silicon thin film is formed on the substrate and the heat treatment of the amorphous silicon thin film And a method of forming a polycrystalline silicon thin film.
일반적으로 상기 액정 표시장치(LCD)에 사용되는 유리기판은 600도씨 이상이 되는 일반적인 열처리 공정에서 변형이 일어날 수 있기 때문에, 상기 비정질 실리콘 박막을 열처리하는 방법으로는 엑시머 레이저(Excimer Laser)로 이용한 방법이 사용된다. 이러한 엑시머 레이저에 의한 열처리 방법(Excimer Laser Annealing, ELA)은 높은 에너지를 갖는 레이저 빔(beam)을 상기 비정질 실리콘 박막에 조사하는 것으로, 수십 나노초(ns)의 순간적인 가열에 의해 상기 비정질 실리콘 박막이 결정화되어 상기 유리기판에 손상을 주지 않는 장점을 갖는다.In general, since the glass substrate used in the liquid crystal display (LCD) may be deformed in a general heat treatment process of 600 ° C. or more, the method of heat treating the amorphous silicon thin film is used as an excimer laser. Method is used. The Excimer Laser Annealing (ELA) method irradiates the amorphous silicon thin film with a laser beam having a high energy, and the amorphous silicon thin film is formed by instantaneous heating of several tens of nanoseconds (ns). Crystallization has an advantage of not damaging the glass substrate.
또한, 상기 엑시머 레이저에 의한 열처리 방법(Excimer Laser Annealing, ELA)은 상기 비정질 실리콘 박막을 액체 상태로 용융시킨 후 고체로 고상(solid phase)화될 때, 실리콘 원자들을 우수한 결정성을 갖는 그레인(grain) 형태로 재배열시키기 때문에, 비교적 높은 전기 이동도를 갖는 실리콘 박막을 형성시킨다. 즉, 상기 엑시머 레이저에 의한 열처리 방법(ELA)으로 형서된 상기 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 스위치-온(on) 상태일 때 높은 전기 이동도를 갖는다.In addition, the Excimer Laser Annealing (ELA) method has a fine grain of silicon atoms when the amorphous silicon thin film is melted in a liquid state and solidified into a solid phase. By rearranging in form, a silicon thin film having a relatively high electrical mobility is formed. That is, the polycrystalline silicon thin film transistor, which is formatted by the heat treatment method ELA by the excimer laser, has a high electric mobility when in the switch-on state.
그러나, 상기 엑시머 레이저에 의한 열처리 방법은 상기 레이저 빔을 수 차례 상기 비정질 실리콘 박막으로 조사하여 상기 다결정 실리콘 박막을 제조하는 것으로, 상기 레이저 빔을 수 차례 조사됨에 따라 상기 다결정 실리콘 박막을 제조하는 데 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.However, in the heat treatment method using the excimer laser, the laser beam is irradiated with the amorphous silicon thin film several times to produce the polycrystalline silicon thin film. As the laser beam is irradiated with the laser beam several times, it is time to produce the polycrystalline silicon thin film. This is a problem that takes a lot.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 레이저 빔의 이동간격을 변경하여 제조시간을 단축시킨 다결정 실리콘 박막의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film which reduces the manufacturing time by changing the moving interval of the laser beam.
본 발명의 다른 목적은 상기한 다결정 실리콘 박막의 제조방법을 포함하는 박막 트랜지스터의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film transistor including the method for producing a polycrystalline silicon thin film.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막의 제조방법은 기판의 제1 가장자리에 형성된 비정질 실리콘 박막의 일부에 긴 길이와 좁은 폭을 갖는 레이저 빔을 조사하여, 상기 비정질 실리콘 박막의 일부를 완전 액화시키는 단계와, 상기 레이저 빔에 의해 완전 액화된 비정질 실리콘 박막 내에서 실리콘 그레인을 성장시켜, 상기 비정질 실리콘 박막을 결정화시키는 단계와, 상기 실리콘 그레인의 크기를 증가시켜 다결정 실리콘 박막을 형성하기 위해 긴 길이와 좁은 폭을 갖는 레이저 빔을 제1 방향으로 상기 폭의 1/2 이상으로 이동시키면서 조사하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film according to an embodiment irradiates a laser beam having a long length and a narrow width to a portion of an amorphous silicon thin film formed at a first edge of a substrate, thereby providing the amorphous Completely liquefying a portion of the silicon thin film, growing silicon grain in the amorphous silicon thin film completely liquefied by the laser beam, crystallizing the amorphous silicon thin film, and increasing the size of the silicon grain to polycrystalline silicon Irradiating a laser beam having a long length and a narrow width while moving to at least one half of the width in a first direction to form a thin film.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조방법은 비정질 실리콘 박막을 기판 상에 형성하는 단계와, 레이저에서 발생된 레이저 빔을 이용하여 상기 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 변경시키는 단계와, 상기 다결정 실리콘 박막의 일부를 식각하여 다결정 실리콘 패턴을 형성하는 단계와, 상기 다결정 실리콘 패턴을 보호하는 제1 절연막을 형성하는 단계와, 상기 제1 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극 및 제1 절연막을 덮는 제2 절연막을 형성하는 단계와, 상기 제1 절연막 및 제2 절연막의 일부를 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 통해 상기 다결정 실리콘 패턴과 전기적으로 연결된 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, including forming an amorphous silicon thin film on a substrate, and forming the amorphous silicon thin film by using a laser beam generated by a laser. Changing to a thin film, etching a portion of the polycrystalline silicon thin film to form a polycrystalline silicon pattern, forming a first insulating film protecting the polycrystalline silicon pattern, and forming a gate electrode on the first insulating film Forming a second insulating film covering the gate electrode and the first insulating film, etching a portion of the first insulating film and the second insulating film to form a contact hole, and forming the contact hole through the contact hole. Forming a source electrode and a drain electrode electrically connected with the polycrystalline silicon pattern.
이러한 다결정 실리콘 박막의 제조방법 및 이를 갖는 박막 트랜지스터의 제조방법에 의하면, 레이저 빔을 제1 방향으로 레이저 빔의 폭의 1/2 이상으로 이동시키면서 기판에 조사함으로써, 보다 빠르게 다결정 실리콘 박막을 제조할 수 있다.According to such a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film and a method of manufacturing a thin film transistor having the same, a polycrystalline silicon thin film can be produced more quickly by irradiating a substrate while moving the laser beam in a first direction at least 1/2 of the width of the laser beam. Can be.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<다결정 실리콘 박막 제조방법의 실시예-1><Example-1 of the polycrystalline silicon thin film manufacturing method>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막을 제조하기 위한 제조장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막의 제조방법을 나타낸 개념도이고, 도 3은 도 1의 A부분을 확대해서 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a manufacturing apparatus for manufacturing a polycrystalline silicon thin film according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film according to a first embodiment of the present invention, 3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 1.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 다결정 실리콘 박막(140)을 제조하기 위한 제조장치는 레이저(10), XY-스테이지(20), 기판(100)을 포함한다.1 to 3, a manufacturing apparatus for manufacturing the polycrystalline silicon
상기 레이저(laser, 10)는 레이저 빔(200)을 단속적으로 발생시켜 상기 레이저 빔(200)을 상기 기판에 조사한다. 상기 레이저(10)는 단파장, 고출력 및 고효율의 레이저 빔을 발생시키는 엑시머(excimer) 레이저인 것이 바람직하다. 상기 엑시머 레이저는 예를 들어, 비활성 기체, 비활성기체 할로겐화물, 할로겐화 수은, 비활성기체 산화합물 및 다원자 엑시머를 포함한다. 이때, 상기 비활성 기체에는 Ar2, Kr2, Xe2 등이 있고, 상기 비활성기체 할로겐화물에는 ArF, ArCl, KrF, KrCl, XeF, XeCl 등이 있고, 상기 할로겐화 수은은 HgCl, HgBr, HgI 등이 있으며, 상기 비활성기체 산화합물은 ArO, KrO, XeO 등이 있고, 상기 다원자 엑시머는 Kr2F, Xe2F 등이 있다.The
상기 엑시머 레이저에서 발생된 레이저 빔의 파장은 200 nm 내지 400 nm 의 범위를 갖고, 바람직하게 상기 레이저 빔의 파장은 250 nm 또는 308 nm 이다. 상기 레이저 빔의 주파수는 300 Hz 내지 6000 Hz 의 범위를 갖고, 바람직하게 4000 Hz 내지 6000 Hz 의 범위를 갖는다.The wavelength of the laser beam generated in the excimer laser is in the range of 200 nm to 400 nm, preferably the wavelength of the laser beam is 250 nm or 308 nm. The frequency of the laser beam is in the range of 300 Hz to 6000 Hz, preferably in the range of 4000 Hz to 6000 Hz.
상기 XY-스테이지(XY-stage, 20)는 상기 기판(100)을 지지하며, 상기 기판(100)을 일정한 간격을 갖도록 조금씩 반복적으로 이동시킨다. 예를 들어, 상기 XY-스테이지(20)는 상기 기판(100)을 일정한 간격을 갖으며 오른쪽에서 왼쪽으로 조금씩 이동시킨다. The XY-
상기 XY-스테이지(20)가 상기 기판(100)을 조금씩 반복적으로 이동시킬 때마다, 상기 레이저(10)에서 발생된 상기 레이저 빔(200)은 상대적으로 상기 기판(100)의 제1 단부(102)에서 상기 기판(100)의 제2 단부(104)로 조금씩 이동되면서 상기 기판(100)에 조사된다. 이때, 상기 기판(100)의 제1 단부(102)는 상기 기판(100)의 좌측 단부를 말하며, 상기 기판(100)의 제2 단부(104)는 상기 기판(100)의 우측 단부를 말한다. 이와 다르게, 상기 XY-스테이지(20)는 상기 기판(100)을 일정한 간격을 갖으며 왼쪽에서 오른쪽으로 조금씩 이동시킬 수도 있다.Each time the XY-
상기 기판(100)은 상기 XY-스테이지(20) 상에 배치되며, 투명 기판(110), 산화층(120) 및 비정질 실리콘 박막(130)을 포함한다. 상기 기판(100)의 사이즈는 용도에 따라 다르지만, 일례로 470mm X 360mm의 크기를 갖는다.The
상기 투명 기판(110)은 상기 XY-스테이지(20) 상에 배치되며, 광이 통과하도록 유리 또는 석영으로 형성된다. 상기 산화층(120)은 상기 투명 기판(110) 상에 형성되며, 상기 투명 기판(110)과 상기 비정질 실리콘 박막(130) 사이의 계면 특성을 향상시킨다. 상기 비정질 실리콘 박막(130)은 화학 증착 방법(Chemical Vapor Deposition)에 의해 상기 산화층(120) 상에 형성되며, 비정질 실리콘(amorphous silicon, a-Si)으로 이루어진다.The
상기 레이저(10)에서 발생된 상기 레이저 빔(200)은 상기 비정질 실리콘 박막(130)으로 조사되어 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부를 순간적으로 용융시킨다. 용융된 상기 비정질 실리콘 박막(130)은 급속히 고상 결정화(solid phase crystallization)를 일으키고, 그 결과 다결정 실리콘(poly crystalline silicon, p-Si)으로 구성된 다결정 실리콘 박막(140)이 형성된다.The
도 4a 내지 도 4f는 도 2에서 도시된 제조방법에 의해 다결정 실리콘 박막이 성장하는 과정을 설명하기 위해 도시된 단면도들이다. 구체적으로, 도 4a는 레이저 빔에 의해 비정질 실리콘 박막의 일부가 액화되는 과정을 나타낸 것이고, 도 4b는 액화된 실리콘이 양 측면으로 성장하는 과정을 나타낸 것이고, 도 4c는 액화된 실리콘의 측면 성장에 의해 중앙에 돌출부가 형성되는 과정을 나타낸 것이고, 도 4d는 레이저 빔을 다시 조사하여 돌출부를 액화시키는 과정을 나타낸 것이고, 도 4e는 액화된 실리콘이 다시 양 측면으로 성장하는 과정을 나타낸 것이고, 도 4f는 액화된 실리콘의 측면 성장에 의해 중앙에 다시 돌출부가 형성되는 과정을 나타낸 것이다.4A through 4F are cross-sectional views illustrating a process of growing a polycrystalline silicon thin film by the manufacturing method illustrated in FIG. 2. Specifically, FIG. 4A illustrates a process in which a portion of the amorphous silicon thin film is liquefied by a laser beam, FIG. 4B illustrates a process in which liquefied silicon is grown on both sides, and FIG. 4C is a lateral growth of liquefied silicon. 4d illustrates a process of liquefying the protrusion by again irradiating a laser beam, and FIG. 4e illustrates a process of growing liquefied silicon back to both sides, and FIG. 4f. Shows the process of forming the protrusion again in the center by the lateral growth of the liquefied silicon.
도 4a를 참조하면, 우선 상기 비정질 실리콘 박막(130)이 형성된 기판(100)과 상기 레이저 빔(200)을 발생시키는 레이저(10)를 마련한다. 상기 기판(100)은 상기 XY-스테이지(20) 상에 배치되며, 상기 레이저 빔(200)은 좁은 폭과 긴 길이를 갖는 빔인 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4A, first, a
이어서, 상기 레이저(10)에서 발생된 상기 레이저 빔(200)은 상기 기판(100)의 제1 단부(102)에 형성된 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부에 조사된다. 상 기 레이저 빔(200)이 조사된 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부는 액화되어 액상(liquid phase) 실리콘(134)으로 상(phase)의 변형을 일으키고, 그 이외의 다른 부분은 액화되지 않고 고상 비정질 실리콘 박막(132)으로 유지된다. Subsequently, the
이때, 상기 레이저 빔(200)은 한 번의 조사에 의해 상기 비정질 실리콘 박막(134)을 액화시킬 수 있는 에너지 밀도를 갖는 것이 바람직하지만, 이와 다르게 상기 레이저 빔(200)은 수 차례 상기 비정질 실리콘 박막(130)에 조사되어 상기 비정질 실리콘 박막(130)을 액화시킬 수도 있다.In this case, the
도 4b를 참조하면, 이어서 상기 액상 실리콘(134)은 액화되지 않은 양 측면의 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)으로부터 마주보는 방향으로 성장하면서 고상 결정화가 이루어진다. 이때, 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)은 상기 액상 실리콘(134)이 성장하기 위한 실리콘 그레인(grain)의 핵으로 작용한다. 즉, 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)이 상기 실리콘 그레인이 성장하는 데 있어서 핵으로 작용함에 따라, 상기 액상 실리콘(134)은 양 측면으로부터 상기 레이저 빔(200)의 폭의 반만큼 측면 성장(lateral growth)이 이루어진다. Referring to FIG. 4B, the
도 4c를 참조하면, 상기 액상 실리콘(134)이 양 측면으로부터 측면 성장(lateral growth)을 함에 따라, 양 측면의 중앙에는 소정의 높이를 갖는 돌출부(146)가 형성된다. 상기 돌출부(146)는 상기 액상 실리콘(134)의 측면 성장이 양 측면의 중앙에서 만남에 따라 형성되는 것으로, 상기 다결정 실리콘 박막(140)의 전기 이동도(electrical mobility)를 감소시킨다. 따라서, 상기 돌출부(146)는 높은 전기 이동도를 요구하는 실리콘 박막에서는 제거되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4C, as the
도 4d를 참조하면, 상기 레이저 빔(200)을 상기 기판(100)의 제1 단부(102)에서 제2 단부(104)로 소정의 간격 이동시켜 다시 상기 기판(100)에 조사함으로써, 상기 돌출부(146)를 액화시켜 제거한다. 즉, 상기 레이저 빔(200)이 상기 기판(100)에 다시 조사됨에 따라, 상기 돌출부(146)가 액화될 뿐만 아니라 상기 다결정 실리콘 박막의 일부 및 상기 비결정실 실리콘 박막의 일부도 액화되어, 다시 상기 액상 실리콘(134)을 형성한다. 이때, 상기 레이저 빔(200)의 이동 간격은 상기 돌출부(146)를 완전히 액화시킬 수 있는 거리를 갖는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4D, the
도 4e를 참조하면, 다시 액화되어 형성된 상기 액상 실리콘(134)은 양 측면의 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)으로부터 마주보는 방향으로 성장하면서 다시 고상 결정화가 이루어진다. 이러한 두 번째 고상 결정화가 이루어질 때, 상기 액상 실리콘(134)의 중앙으로부터 좌측에 배치된 상기 다결정 실리콘 박막(142)은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 우측으로 더욱 길게 성장하는 반면, 상기 액상 실리콘(134)의 중앙으로부터 우측에 배치된 상기 비정질 실리콘 박막(132)은 좌측으로 상기 레이저 빔(200)의 폭의 반만큼 성장한다.Referring to FIG. 4E, the
도 4f를 참조하면, 상기 액상 실리콘(134)이 다시 양 측면으로부터 측면 성장(lateral growth)을 함에 따라, 양 측면의 중앙에는 소정의 높이를 갖는 돌출부(146)가 다시 형성된다. Referring to FIG. 4F, as the
이와 같이, 상기 돌출부(146)가 다시 형성되면, 상기 레이저 빔(200)이 또 다시 소정 간격 이동되어 조사하여 상기 돌출부(146)를 액화시키고, 액화된 상기 액상 실리콘(134)은 또 다시 측면 성장을 일어나는 과정을 반복 수행함에 따라, 보 다 높은 전기 이동도를 갖는 상기 다결정 실시콘 박막(140)을 형성할 수 있다.As such, when the
도 5a 내지 도 5c는 도 2에서 도시된 제조방법에 의해 다결정 실리콘 박막이 성장하는 과정을 설명하기 위해 도시된 평면도들이다. 구체적으로, 도 5a는 레이저 빔이 첫 번째로 조사될 때의 다결정 실리콘 박막을 단순화하여 나타낸 것이고, 도 5b는 레이저 빔이 두 번째로 조사될 때의 다결정 실리콘 박막을 단순화하여 나타낸 것이며, 도 5c는 레이저 빔이 세 번째로 조사될 때의 다결정 실리콘 박막을 단순화하여 나타낸 것이다.5A through 5C are plan views illustrating a process of growing a polycrystalline silicon thin film by the manufacturing method illustrated in FIG. 2. Specifically, FIG. 5A shows a simplified polycrystalline silicon thin film when the laser beam is first irradiated, and FIG. 5B shows a simplified polycrystalline silicon thin film when the laser beam is irradiated a second time, and FIG. 5C It is a simplified illustration of the polycrystalline silicon thin film when the laser beam is irradiated for the third time.
도 5a를 참조하면, 상기 레이저(10)에서 발생된 레이저 빔(200)이 첫 번째로 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부에 조사된다. 상기 레이저 빔(200)이 조사된 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부는 순간적으로 용융되어 상기 액상 실리콘(134)으로 변화되고, 상기 액상 실리콘(134)은 액화되지 않은 양 측면의 상기 고상 실리콘 박막(132)으로부터 측면 성장이 일어난다.Referring to FIG. 5A, a
상기 액상 실리콘(134)의 측면 성장이 일어날 때, 양 측면에 있는 상기 고상 실리콘 박막(132)은 성장을 위한 핵으로 작용한다. 상기 실리콘의 핵이 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 성장함에 따라, 복수개의 실리콘 그레인(silicon grain, 142)들이 생성된다. 상기 실리콘 그레인(142)들은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 더욱 성장하게 되어 서로 만나게 되고, 상기 실리콘 그레인(142)들이 서로 만나면서 상기 실리콘 그레인(142)들의 사이에는 실리콘 그레인 경계(silicon grain boundary, 144)들이 형성된다.When lateral growth of the
상기 실리콘 그레인(142)들이 측면 성장을 함에 따라, 양 측면의 중앙에서는 소정의 높이를 갖는 돌출부(144)가 형성된다. 상기 돌출부(144)는 상기 레이저 빔(200)의 폭의 반에 해당하는 양 측면의 중앙을 따라 거의 일직선으로 형성된다.As the
도 5b를 참조하면, 상기 레이저 빔(200)은 소정의 간격을 이동하여 상기 다결정 실리콘 박막(140)의 일부 및 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부에 두 번째로 조사된다. 이때, 상기 레이저 빔(200)의 제1 이동 폭(D1)은 상기 돌출부(146)를 액화하여 제거할 수 있도록 상기 레이저 빔(200)의 단축 방향으로 폭의 반 이하의 간격을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 레이저 빔(200)의 이동 폭(D1)은 1 um 내지 4 um의 범위를 갖는다. Referring to FIG. 5B, the
또한, 상기 레이저 빔(200)이 상기 비정질 실리콘 박막(130)에 과도하게 조사가 되는 경우, 상기 비정질 실리콘 박막(130)이 상기 레이저 빔(200)에 의해 벗겨지는 형상이 일어날 수 있다. 상기 비정질 실리콘 박막(130)이 벗겨지는 현상을 방지하기 위해, 첫 번째 조사된 상기 레이저 빔(200)과 두 번째 조사된 레이저 빔(200)이 겹치는 면적은 상기 레이저 빔(200)의 전체 면적의 90% 이하인 것이 바람직하다.In addition, when the
상기 레이저 빔(200)이 두 번째 조사됨에 따라, 상기 돌출부(144), 상기 다결정 실리콘 박막(140)의 일부 및 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부가 용해되어 상기 액상 실리콘(134)이 다시 형성된다. 상기 액상 실리콘(134)의 왼쪽 측면에는 상기 레이저 빔(200)의 첫 번째 조사때 형성된 상기 다결정 실리콘 박막(140)이 있고, 상기 액상 실리콘(134)의 오른쪽 측면에는 기존의 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)이 있다. As the
이때, 상기 다결정 실리콘 박막(140) 내에 있는 상기 실리콘 그레인(142)들은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 오른쪽으로 더욱 길게 성장하고, 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)도 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하여 왼쪽으로 새로운 실리콘 그레인(142)들을 형성하면서 성장한다. 상기 실리콘 그레인(142)들이 측면 성장을 함에 따라, 양 측면의 중앙에서는 소정의 높이를 갖는 새로운 돌출부(146)가 형성된다.In this case, the
도 5c를 참조하면, 상기 레이저 빔(200)은 소정의 간격을 다시 이동하여, 상기 다결정 실리콘 박막(140)의 일부 및 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부에 세 번째로 조사된다. 이때, 상기 레이저 빔(200)의 제2 이동 폭(D2)은 상기 제1 이동 폭(D2)과 동일한 크기를 갖는 것이 바람직하며, 상기 새로운 돌출부(146)가 용융되어 제거되도록 상기 레이저 빔(200)의 폭의 반 이하의 간격을 갖는다.Referring to FIG. 5C, the
상기 레이저 빔(200)이 세 번째 조사됨에 따라, 상기 다결정 실리콘 박막(140)의 일부 및 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부가 용해되어 상기 액상 실리콘(134)이 또 다시 형성된다. 이때, 상기 액상 실리콘(134)의 왼쪽 측면에 있는 상기 다결정 실리콘 박막(140)의 상기 실리콘 그레인(142)들은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 오른쪽으로 더욱 더 길게 성장하고, 상기 액상 실리콘(134)의 오른쪽 측면에 있는 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하여 왼쪽으로 새로운 실리콘 그레인(134)들을 형성하면서 성장한다. 이러한 실리콘 그레인(142)들이 측면 성장을 함에 따라, 양 측면의 중앙에서는 소정의 높이를 갖는 또 다른 새로운 돌출부(146)가 형성된다.As the
이와 같이, 상기 돌출부(146)의 생성 및 소멸을 반복하면서 상기 실리콘 그레인(142)들이 측면 성장을 함에 따라, 보다 높은 전기 이동도를 갖는 상기 다결정 실시콘 박막(140)을 형성할 수 있다.As described above, as the
도 6은 도 2에서 도시된 제조방법에 의해 완성된 다결정 실리콘 박막을 개략적으로 도시한 평면도이다.FIG. 6 is a plan view schematically illustrating a polycrystalline silicon thin film completed by the manufacturing method illustrated in FIG. 2.
도 6을 참조하면, 상기 제조방법에 의해 완성된 다결정 실리콘 박막(140)은 복수개의 실리콘 그레인(142)들 및 복수개의 실리콘 그레인 경계(144)들로 이루어진다.Referring to FIG. 6, the polycrystalline silicon
상기 실리콘 그레인(142)들은 각각 왼쪽에서 오른쪽으로 또는 왼쪽에서 오른쪽으로 평행하게 성장된 형상들을 갖는다. 상기 실리콘 그레인 경계(144)들도 상기 실리콘 그레인(142)들의 형상에 의해 평행한 방향으로 형성된다. 따라서, 상기 다결정 실리콘 박막(140)은 왼쪽에서 오른쪽으로 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 높은 전기 이동도를 갖는 반면, 위에서 아래로 또는 아래에서 위로는 낮은 전기 이동도를 갖는다. 이와 같이, 상기 다결정 실리콘 박막(140)이 상하로 낮은 전기 이동도를 갖는 이유는 왼쪽에서 오른쪽으로 평행하게 형성된 상기 실리콘 그레인 경계(144)들에 의해 전자(electron) 및 전공(hole) 등의 이동이 방해되기 때문이다.The
본 실시예에 따르면, 상기 레이저 빔(200)이 소정의 간격 이동되며 반복적으로 상기 비정질 실리콘 박막(130)에 조사됨으로써, 상기 실리콘 그레인(142)들의 크기가 증가된 상기 다결정 실리콘 박막(140)을 형성할 수 있다.According to the present exemplary embodiment, the
<다결정 실리콘 박막 제조방법의 실시예-2><Example 2 of the polycrystalline silicon thin film manufacturing method>
본 발명의 제2 실시예에 의한 다결정 실리콘 박막 제조방법은 다결정 실리콘 박막을 제외하면, 앞서 설명한 제1 실시예의 다결정 실리콘 박막 제조방법과 동일한 구성을 가짐으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.Except for the polycrystalline silicon thin film, the method of manufacturing the polycrystalline silicon thin film according to the second embodiment of the present invention has the same configuration as the method of manufacturing the polycrystalline silicon thin film of the first embodiment described above, and thus the duplicated description thereof will be omitted. The same reference numerals and names are used for the components.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막 제조방법에 의해 다결정 실리콘 박막이 성장하는 과정을 설명하기 위해 도시된 평면도들이다. 구체적으로, 도 7a는 레이저 빔이 첫 번째로 조사될 때의 다결정 실리콘 박막을 단순화하여 나타낸 것이고, 도 7b는 레이저 빔이 두 번째로 조사될 때의 다결정 실리콘 박막을 단순화하여 나타낸 것이며, 도 7c는 레이저 빔이 세 번째로 조사될 때의 다결정 실리콘 박막을 단순화하여 나타낸 것이다.7A to 7C are plan views illustrating a process of growing a polycrystalline silicon thin film by the method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film according to the second embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 7A illustrates a simplified polycrystalline silicon thin film when the laser beam is first irradiated, and FIG. 7B illustrates a simplified polycrystalline silicon thin film when the laser beam is irradiated a second time, and FIG. It is a simplified illustration of the polycrystalline silicon thin film when the laser beam is irradiated for the third time.
도 7a를 참조하면, 상기 레이저(10)에서 발생된 레이저 빔(200)이 첫 번째로 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부에 조사된다. 상기 레이저 빔(200)이 조사된 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부는 순간적으로 용융되어 상기 액상 실리콘(134)으로 변화되고, 상기 액상 실리콘(134)은 액화되지 않은 양 측면의 상기 고상 실리콘 박막(132)으로부터 측면 성장이 일어난다.Referring to FIG. 7A, the
상기 액상 실리콘(134)의 측면 성장이 일어날 때, 양 측면에 있는 상기 고상 실리콘 박막(132)은 성장을 위한 핵으로 작용한다. 상기 실리콘의 핵이 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 성장함에 따라, 복수개의 실리콘 그레인(152)들이 생성된다. 상기 실리콘 그레인(152)들은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 더욱 성장하게 되어 서로 만나게 되고, 상기 실리콘 그레인(152)들이 서로 만나면서 상기 실리콘 그레인(152)들의 사이에는 실리콘 그레인 경계(154)들이 형성된다.When lateral growth of the
상기 실리콘 그레인(152)들이 측면 성장을 함에 따라, 양 측면의 중앙에서는 소정의 높이를 갖는 돌출부(154)가 형성된다. 상기 돌출부(154)는 상기 레이저 빔(200)의 폭의 반에 해당하는 양 측면의 중앙을 따라 거의 일직선으로 형성된다.As the
도 7b를 참조하면, 상기 레이저 빔(200)은 소정의 간격을 이동하여 상기 다결정 실리콘 박막(150)의 일부 및 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부에 두 번째로 조사된다. 이때, 상기 레이저 빔(200)의 제1 이동 폭(B1)은 상기 돌출부(156)를 제거하지 않도록 상기 레이저 빔(200)의 폭의 반 이상에서 상기 레이저 빔(200)의 폭 이하 사이의 간격을 갖는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 7B, the
상기 레이저 빔(200)이 두 번째 조사됨에 따라, 상기 다결정 실리콘 박막(150)의 일부 및 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부가 용해되어 상기 액상 실리콘(134)이 다시 형성된다. 상기 액상 실리콘(134)의 왼쪽 측면에는 상기 레이저 빔(200)의 첫 번째 조사때 형성된 상기 다결정 실리콘 박막(150)이 있고, 상기 액상 실리콘(134)의 오른쪽 측면에는 기존의 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)이 있다.As the
이때, 상기 다결정 실리콘 박막(150) 내에 있는 상기 실리콘 그레인(152)들은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 오른쪽으로 길게 성장하고, 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)도 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하여 왼쪽으로 새로운 실리콘 그레인(152)들을 형성하면서 성장한다. 상기 실리콘 그레인(152)들이 측면 성장을 함에 따라, 양 측면의 중앙에서는 소정의 높이를 갖는 새로운 돌출부(156)가 형 성된다.In this case, the
도 7c를 참조하면, 상기 레이저 빔(200)은 소정의 간격을 다시 이동하여 상기 다결정 실리콘 박막(150)의 일부 및 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부에 세 번째로 조사된다. 이때, 상기 레이저 빔(200)의 제2 이동 폭(B2)은 상기 제1 이동 폭(B2)과 동일한 크기를 갖는 것이 바람직하며, 상기 새로운 돌출부(156)가 제거되지 않도록 상기 레이저 빔(200)의 폭의 반 이상에서 상기 레이저 빔(200)의 폭 이하 사이의 간격을 갖는다.Referring to FIG. 7C, the
상기 레이저 빔(200)이 세 번째 조사됨에 따라, 상기 다결정 실리콘 박막(150)의 일부 및 상기 비정질 실리콘 박막(130)의 일부가 용해되어 상기 액상 실리콘(134)이 또 다시 형성된다. 이때, 상기 액상 실리콘(134)의 왼쪽 측면에 있는 상기 다결정 실리콘 박막(150)의 상기 실리콘 그레인(152)들은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하면서 오른쪽으로 길게 성장하고, 상기 액상 실리콘(134)의 오른쪽 측면에 있는 상기 고상 비정질 실리콘 박막(132)은 상기 액상 실리콘(134)을 흡수하여 왼쪽으로 새로운 실리콘 그레인(134)들을 형성하면서 성장한다. 이러한 실리콘 그레인(152)들이 측면 성장을 함에 따라, 양 측면의 중앙에서는 소정의 높이를 갖는 또 다른 새로운 돌출부(156)가 형성된다.As the
이와 같이, 상기 액상 실리콘(134)의 측면 성장에 의해 형성된 상기 돌출부(156)를 제거하기 않고, 보다 큰 이동 폭을 갖으며 상기 레이저 빔(200)을 상기 비정질 실리콘 박막(130)에 조사함으로써, 상기 다결정 실리콘 박막(150)을 형성하는 데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. As such, by removing the
도 8은 도 7a 내지 도 7c에서 도시된 제조방법에 의해 형성된 다결정 실리콘 박막을 단순화하여 도시한 평면도이다.8 is a plan view schematically illustrating a polycrystalline silicon thin film formed by the manufacturing method illustrated in FIGS. 7A to 7C.
도 8을 참조하면, 상기 제조방법에 의해 완성된 다결정 실리콘 박막(150)은 복수개의 실리콘 그레인(152)들, 복수개의 실리콘 그레인 경계(154)들 및 복수개의 돌출부(150)들로 이루어진다. Referring to FIG. 8, the polycrystalline silicon
상기 돌출부(150)들의 각각은 위에서 아래로 평행하게 병렬로 형성된다. 상기 실리콘 그레인(152)들은 상기 돌출부(150)들의 사이에 소정의 크기를 갖으며 형성된다. 상기 실리콘 그레인 경계(154)들은 상기 돌출부(150)들의 사이에 상기 돌출부(150)들과 수직한 방향으로 형성되거나 약간 비스듬한 방향으로 형성된다. 또한, 상기 실리콘 그레인(152)들 및 상기 실리콘 그레인 경계(154)들은 상기 다결정 실리콘 박막(150)의 가장자리에도 형성된다.Each of the
상기 다결정 실리콘 박막(150)은 상기 돌출부(156)를 포함하고 있어서 상기 돌출부(156)를 포함하지 않은 다결정 실시콘 박막에 비해 낮은 전기 이동도를 갖는다. 따라서, 상기 다결정 실리콘 박막(150)은 그다지 고특성을 요하지 않는 PMOS 소자를 제조하는 데 사용되는 것이 바람직하다.Since the polycrystalline silicon
본 실시예에 따르면, 보다 큰 이동 폭을 갖도록 상기 레이저 빔(200)을 상기 비정질 실리콘 박막(130)에 조사함으로써, 고특성을 요하지 않는 상기 다결정 실리콘 박막(150)을 보다 빠른 시간에 제조할 수 있다.According to the present embodiment, by irradiating the amorphous silicon
<박막 트랜지스터 제조방법의 실시예><Example of Manufacturing Method of Thin Film Transistor>
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조방 법의 단계들을 세부적으로 도시한 공정도들이다. 구체적으로, 도 9a는 기판 상에 다결정 실리콘 패턴이 형성된 과정을 나타낸 것이고, 도 9b는 다결정 실리콘 패턴 상에 제1 절연막과 드레인 전극이 형성된 과정을 나타낸 것이고, 도 9c는 드레인 전극 상에 제2 절연막과 콘택홀이 형성된 과정을 나타낸 것이고, 도 9c는 콘택홀을 통해 소스 전극과 드레인 전극이 형성된 과정을 나타낸 것이다.9A to 9D are flowcharts showing in detail steps of a method of manufacturing a thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 9A illustrates a process of forming a polycrystalline silicon pattern on a substrate, and FIG. 9B illustrates a process of forming a first insulating film and a drain electrode on the polycrystalline silicon pattern, and FIG. 9C illustrates a second insulating film on a drain electrode. And a contact hole are formed, and FIG. 9C illustrates a process in which a source electrode and a drain electrode are formed through the contact hole.
도 9a를 참조하면, 박막 트랜지스터 제조방법은 우선, 투명한 기판(310) 상에 산화층(320)을 형성시키고, 이어서 상기 산화층(320) 상에 비정질 실리콘 박막을 형성시킨다.Referring to FIG. 9A, a thin film transistor manufacturing method first forms an
상기 비정질 실리콘 박막은 레이저 빔에 의해 다결정 실리콘 박막으로 변경된다. 상기 다결정 실리콘 박막을 형성하는 과정을 구체적으로 설명하면, 우선 상기 비정질 실리콘 박막이 형성된 기판(310)과, 상기 레이저 빔을 발생시키는 레이저를 마련한다. 상기 레이저 빔은 긴 길이와 좁은 폭을 갖는 것이 바람직하다. 이어서, 상기 레이저 빔을 상기 기판(310)의 제1 단부에 형성된 비정질 실리콘 박막의 일부에 조사하여, 상기 비정질 실리콘 박막의 일부를 액화시킨다. 액화된 상기 비정질 실리콘 박막 내에서 실리콘 그레인을 성장시켜, 액화된 상기 비정질 실리콘 박막을 고상 결정화시킨다. 상기 레이저 빔을 상기 제1 단부에서 상기 제1 단부와 대향하는 제2 단부로 소정의 간격 이동시켜 반복적으로 조사함으로써, 상기 실리콘 그레인의 크기를 증가시켜 다결정 실리콘 박막을 형성한다.The amorphous silicon thin film is converted into a polycrystalline silicon thin film by a laser beam. The process of forming the polycrystalline silicon thin film will be described in detail. First, a
상기 레이저 빔에 의해 형성된 상기 다결정 실리콘 박막은 플라즈마 식각 등에 의해 상기 다결정 실리콘 박막의 일부가 제거되어, 다결정 실리콘 패턴(330)이 형성된다.In the polycrystalline silicon thin film formed by the laser beam, a portion of the polycrystalline silicon thin film is removed by plasma etching or the like to form a
도 9b를 참조하면, 상기 다결정 실리콘 패턴(330)을 덮어 상기 다결정 실리콘 패턴(330)을 보호하는 제1 절연막(340)을 형성한다. 상기 제1 절연막(340)은 일례로, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등에 의해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9B, a first insulating
이어서, 상기 제1 절연막(340) 상에 게이트 전극(G)을 형성한다. 상기 게이트 전극(G)은 상기 다결정 실리콘 패턴(330)의 중앙에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 게이트 전극(G)은 일례로, 금속 물질이 증착된 후 식각되어 형성된다.Subsequently, a gate electrode G is formed on the first insulating
도 9c를 참조하면, 상기 게이트 전극(G) 및 상기 제1 절연막(340)을 덮는 제2 절연막(350)을 형성한다. 상기 제2 절연막(350)은 PECVD 등에 의해 형성될 수 있고, 상기 제2 절연막(350)의 두께는 상기 박막 트랜지스터(300)의 신뢰성 향상 및 크로스토크 방지를 위해 일정한 두께 이상을 갖는 것이 바람직하다. 일례로, 상기 제2 절연막(350)의 두께는 6000 Å이상을 갖는다.Referring to FIG. 9C, a second insulating
이어서, 상기 제1 절연막(340)의 일부 및 상기 제2 절연막(350)의 일부를 식각하여 콘택홀을 형성한다. 상기 콘택홀은 상기 게이트 전극(G)의 좌측으로 소정 거리 이격되어 형성된 제1 콘택홀(352) 및 상기 게이트 전극(G)의 우측으로 소정 거리 이격되어 형성된 제2 콘택홀(354)을 포함한다.Subsequently, a portion of the first insulating
도 9d를 참조하면, 상기 콘택홀을 통해 상기 다결정 실리콘 패턴(340)과 전기적으로 연결된 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 형성한다. 이때, 상기 소스 전극(S)은 상기 제1 콘택홀(352)을 통해 상기 다결정 실리콘 패턴(340)과 전기적으로 연결되고, 상기 드레인 전극(D)은 상기 제2 콘택홀(354)을 통해 상기 다결정 실리콘 패턴(340)과 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 9D, a source electrode S and a drain electrode D are electrically connected to the
이어서, 상기 소스 전극(S)과 상기 드레인 전극(D)을 덮어 보호하는 보호층(360)이 상기 제2 절연막(350) 상에 형성된다. 상기 제2 절연막(350) 상에 형성된 후, 상기 제2 절연막(350)의 일부를 식각하여 화소 콘택홀(362)을 형성한다. 상기 보호층(360) 상에 투명한 화소 전극(370)이 형성되어 상기 화소 콘택홀(362)에 의해 상기 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결된다.Subsequently, a
본 실시예에 따르면, 상기 레이저 빔에 의해 높은 전기 이동도을 갖는 상기 다결정 실리콘 패턴(340)을 형성함으로써, 보다 높은 전기적인 특성을 갖는 상기 박막 트랜지스터(300)를 제조할 수 있다.According to the present exemplary embodiment, the
도 9a 내지 도 9d에서 도시된 상기 박막 트랜지스터(300)는 탑 게이트(top gate) 방식의 박막 트랜지스터를 일례로 설명하였으나, 바텀 게이트(bottom gate) 방식의 박막 트랜지스터에서도 적용될 수 있다.Although the
이와 같은 다결정 실리콘 박막의 제조방법 및 이를 갖는 박막 트랜지스터의 제조방법에 따르면, 레이저 빔을 비정질 실리콘 박막에 레이저 빔의 폭의 1/2 이상으로 이동시켜 조사함으로써, 고특성을 요하지 않는 상기 다결정 실리콘 박막을 보다 빠른 시간에 제조할 수 있다.According to such a method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film and a method of manufacturing a thin film transistor having the same, the polycrystalline silicon thin film which does not require high characteristics by moving a laser beam to at least 1/2 of the width of the laser beam by irradiating an amorphous silicon thin film. Can be prepared at a faster time.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통 상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will have the idea of the present invention described in the claims to be described below. It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
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