일반기술

비정질 실리콘의 결정화 장비

현재 사용되고 있는 반도체 소자의 대면적 공정에 응용하기 위해서 결정화 온도는 유리기판의 변형 온도보다 낮아야 하고 대면적의 균일도가 필요하다, 그러나 기존의 할로겐 램프에 의한 열처리 방법은 대면적 기판에 적용하기 위해서는 열처리 온도의 균일도를 유지하기가 어렵다. 또한 대면적 기판에 적용함에 따른 기판 변형이 문제가 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 전계를 인가하면서 UN에 의한 열처리로 비정질 실리콘 박막을 급속히 가열하여 결정화 시간을 줄일 수 있다. 또한 대면적 공정에 있어서 기판의 변형을 최소화할 수 있고, 기판의 대형화에 유연하게 대응할 수 있다.본 발명은 비반응성 기체를 이용한 플라즈마를 사용하여 니켈 등의 아주 얇은 전이금속 입자를 비정질 실리콘에 입사 시킨 후, UV를 조사시키면서 전계를 인가하여 비정질 실리콘을 다결정 실리콘으로 결정화 시키는 장비에 관한 것이다. 금속유도 결정화에 있어서 그 공정과정은 유리등의 절연기판 위에 비정질 실리콘 박막을 증착하고, 상기 비정질 막 위에 질소, 아르곤, 수소 등의 가스를 사용하여 RF 또는 DC 플라즈마를 니켈 등의 결정화를 일으키는 금속으로 노출시킨 후, 전계를 인가하면서 열처리하여 결정화시킨다, 결정화된 박막의 금속 오염을 방지하기 위해서 RF 또는 DC 플라즈마의 세기, 노출시간, 압력 등을 조절하여 금속량을 조절할 수 있다. 본 장비에서는 절연기판 위에 비정질 실리콘 박막을 증착한 후, 스캐닝이 가능한 플라즈마 형성용 금속과 전계를 인가하여 UV 조사에 의해 기판을 가열하여 비정질 실리콘 박막을 결정화한다.