일반기술

비정질 실리콘의 결정화 방법

유리기판 등의 절연기판 위에 제작되는 저온 다결정 실리콘 박막은 형성온도가 낮아 제조단가가 상대적으로 낮고, 대면적화가 가능하다. 본 발명은 비반응성 기체를 이용한 플라즈마를 사용하여 니켈 등의 아주 얇은 전이금속 입자를 비정질 실리콘 박막으로 결정화시키어 박막의 특성 향상시키기 위한 비정질 실리콘의 결정화 방법에 관한 것으로, 이러한 특성을 갖는 다결정 실리콘 박막은 제작함으로써 박막트랜지스터와 태양전지, 이미지 센서 등의 실리콘 반도체 소자 제작에 사용될 수 있다.현재 사용되고 있는 반도체 소자의 대면적 공정에 응용하기 위해서 결정화 온도는 유리기판의 변형 온도보다 낮아야 하고 대면적의 결정화 특성 향상이 필요하다. 그러나 기존의 할로겐 램프에 의한 열처리 방법은 대면적 기판에 적용하기 위해서는 열처리 온도의 균일도을 유지하기가 어렵다. 또한 대면적 기판에 적용함에 따른 기판 변형이 문제가 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 전계를 인가하면서 자외선(UV)에 의한 열처리로 비정질 실리콘 박막을 급속히 가열하여 결정화 시간을 줄일 수 있다. 또한 대면적 공정에 있어서 기판의 변형을 최소화 할 수 있다. 현재 사용되고 있는 금속 유도 결정화에 있어 결정화된 실리콘 박막내에 남아 있는 금속에 의한 오염을 극복하기 위하여 결정화에 필요한 금속의 양을 조절하고 자외선(UV)조사에 의한 열처리로 결정화 특성이 향상된 박막을 얻을 수 있다.