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Title:
POLYCRYSTALLINE SILICON FILM, A THIN-FILM TRANSISTOR COMPRISING THE SAME, AND A PRODUCTION METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/131379
Kind Code:
A9
Abstract:
The present invention relates to a polycrystalline silicon film which is endowed with outstanding resistance characteristics by being formed in such a way that the peak value of the Raman spectrum of the polycrystalline silicon film is between 515 and 517 cm-1, which is shifted to the left as compared with the conventional value of between 518 and 520 cm-1. The present invention also relates to a thin-film transistor comprising such a silicon film, and to a production method thereof.

Inventors:
RO JAE-SANG (KR)
HONG WON-EUI (KR)
Application Number:
PCT/KR2009/002103
Publication Date:
March 25, 2010
Filing Date:
April 22, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ENSILTECH CORP (KR)
RO JAE-SANG (KR)
HONG WON-EUI (KR)
International Classes:
H01L21/324
Attorney, Agent or Firm:
CHOI, YOUNG-BOK (KR)
최영복 (KR)
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Claims:
라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막.
제 1 항에 있어서,

상기 다결정 실리콘막은 주울 가열 다결정 실리콘막인 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘막.

기판;

상기 기판 상에 위치하며, 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막으로 이루어진 반도체층;

상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 절연막;

상기 게이트 절연막 상에 위치하며, 상기 반도체층의 일정 영역에 대응되게 위치하는 게이트 전극;

상기 게이트 전극 상에 위치하는 층간 절연막; 및

상기 층간 절연막 상에 위치하며, 상기 반도체층과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.

기판;

상기 기판 상에 위치하는 게이트 전극;

상기 게이트 전극 상이 위치하는 게이트 절연막;

상기 게이트 절연막 상에 위치하며, 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘 박막으로 이루어진 반도체층;

상기 반도체층 상에 위치하며, 상기 반도체층과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.

제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 다결정 실리콘막을 주울 가열 다결정 실리콘막인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.

제 3 항에 있어서,

상기 기판과 상기 반도체층 사이에 위치하며, 상기 기판 상에 위치하는 도전층 및 상기 도전층 상에 위치하는 절연층을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.

제 6 항에 있어서,

상기 도전층은 몰리브덴(Mo), 티탄늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 몰리텅스텐(MoW)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.

제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 기판은 유리 기판 또는 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.

제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 반도체층은 n형 또는 p형 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터.

기판을 제공하고,

상기 기판 상에 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막으로 반도체층을 형성하고,

상기 반도체층 상에 게이트 절연막을 형성하고,

상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하고,

상기 게이트 전극 상에 층간 절연막을 형성하고,

상기 층간 절연막 상에 상기 반도체층의 소오스/드레인 영역과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.

제 10 항에 있어서,

상기 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막으로 반도체층을 형성하는 것은,

상기 기판 상에 비정질 실리콘막을 형성하고,

상기 비정질 실리콘막 상에 절연층을 형성하고,

상기 절연층 상에 도전층을 형성하고,

상기 도전층에 0.1 내지 300㎲ 동안 전계를 인가하여 상기 비정질 실리콘막을 주울 가열에 의해 결정화면서, 상기 비정질 실리콘막에 장력을 가하여, 결정화된 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나도록 형성하고,

상기 절연층 및 도전층을 제거하고,

상기 다결정 실리콘막을 패터닝하여 반도체층으로 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.

제 10 항에 있어서,

상기 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막으로 반도체층을 형성하는 것은,

상기 기판 상에 도전층을 형성하고,

상기 도전층 상에 절연층을 형성하고,

상기 절연층 상에 비정질 실리콘층을 형성하고,

상기 도전층에 0.1 내지 300㎲ 동안 전계를 인가하여 상기 비정질 실리콘막을 주울 가열에 의해 결정화면서, 상기 비정질 실리콘막에 장력을 가하여, 결정화된 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나도록 형성하고,

상기 다결정 실리콘막을 패터닝하여 반도체층으로 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.

제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 비정질 실리콘막에 가해지는 온도가 1100℃ 이상인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.

제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 도전층은 몰리브덴(Mo), 티탄늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 몰리텅스텐(MoW)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.

제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 도전층에 전계를 인가하기 전에 상기 비정질 실리콘막에 n형 또는 p형 불순물을 도핑하거나, 또는 상기 도전층에 전계를 인가하고 난 후 상기 다결정 실리콘막에 n형 또는 p형 불순물을 도핑하는 것을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법.

Description:
다결정 실리콘막, 이를 포함하는 박막트랜지스터, 및 이의 제조방법

본 발명은 다결정 실리콘막, 이를 포함하는 박막트랜지스터, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 다결정 실리콘막이 라만 스펙트럼의 피크값을 종래 518-520 cm -1 보다 왼쪽으로 이동한 515-517 cm -1 에서 가짐으로써, 저항 특성이 우수한 다결정 실리콘막, 이를 포함하는 박막트랜지스터, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

평판 표시장치의 제조를 위한 다양한 기술 중 최근 박막 트랜지스터를 이용한 액티브 매트릭스형 평판 표시장치에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 종래에는 박막 트랜지스터의 반도체층을 비정질 실리콘으로 형성하였다. 그러나 일반적으로 비정질 실리콘은 전하 운반체인 전자의 이동도 및 개구율이 낮고 CMOS 공정에 부합되지 못하는 단점을 가지고 있다.

반면에, 다결정 실리콘(Polycrystalline silicon) 박막 소자는 비정질 실리콘 TFT에서는 불가능하였던 영상신호를 화소에 기입하는데 필요한 구동회로를 화소 TFT-array와 같이 기판 상에 구성하는 것이 가능하다. 따라서 다결정 실리콘 박막 소자에서는 다수의 단자와 드라이버 IC와의 접속이 불필요하게 되므로, 생산성과 신뢰성을 높이고 패널의 두께를 줄일 수 있다. 또한 다결정 실리콘 TFT 공정에서는 실리콘 LSI의 미세가공 기술을 그대로 이용할 수 있으므로, 배선 등에서 미세구조를 형성할 수 있다. 따라서 비정질 실리콘 TFT에서 보이는 드라이버 IC의 TAB 실장상의 피치(pitch) 제약이 없으므로, 화소 축소가 용이하고 작은 화각에 다수의 화소를 실현할 수 있다. 다결정 실리콘을 반도체층에 이용한 박막트랜지스터는 비정질 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터와 비교할 때, 스위칭 능력이 높고 자기 정합에 의해 반도체층의 채널 위치가 결정되기 때문에, 소자 소형화, CMOS화가 가능하다는 장점이 있다. 이러한 이유로 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 액티브 매트릭스형 평판 표시장치(예를들면, 액정표시장치, 유기전계발광표시장치) 등의 화소 스위칭 소자로 사용하여 대화면화 및 드라이버가 내장된 COG(Chip On Glass) 제품의 실용화에 주요한 소자로 대두되고 있다.

이러한 다결정 실리콘 TFT를 제조하는 방법으로는 고온 조건에서 제조하는 방법과 저온 조건에서 제조하는 기술이 있는데, 고온 조건에서 형성하기 위해서는 기판으로 석영 등의 고가의 재질을 사용하여야 하므로 대면적화에 적당하지 않다. 따라서, 저온 조건에서 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘으로 대량으로 제조하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 저온의 다결정 실리콘을 형성하는 방법으로는 고상 결정화(SPC: Solid Phase Crystallization)법, 금속유도 결정화(MIC: Metal Induced Crystallization)법, 금속유도측면 결정화(MILC: Metal Induced Lateral Crystallization)법, 엑시머 레이저 결정화(ELC: Excimer Laser Crystallization) 법 등이 있다.

SPC 법은 저가의 장비를 사용하여 균일한 결정질을 얻을 수는 있으나, 높은 결정화 온도와 장시간을 요구하기 때문에, 유리기판과 같이 열변형 온도가 상대적으로 낮은 기판을 사용할 수 없고 생산성이 낮다는 단점을 가지고 있다. SPC 법에 의한 경우, 통상적으로 600 ~ 700℃의 온도에서 약 1 ~ 24 시간 동안 비정질 실리콘 박막에 어닐링 작업을 실시해야 결정화가 가능하다. 또한, SPC 법에 의해 제조된 다결정 실리콘의 경우에는, 비정질상으로부터 결정상으로의 고상 상변태시 쌍정 성장(twin-growth)을 동반하므로, 형성된 결정립 내에 매우 많은 결정격자 결함들을 함유하고 있다. 이러한 인자들은 제조된 다결정 실리콘 TFT의 전자 및 홀의 이동도(mobility)를 감소시키고 문턱 전압(threshold voltage)을 상승시키는 요인으로 작용한다.

MIC 법은 비정질 실리콘이 특정 금속과 접촉함으로써 그것의 결정화가 SPC 법에 의한 결정화 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 이루어지는 장점을 가지고 있다. MIC 법을 가능하게 하는 금속으로는, Ni, Pd, Ti, Al, Ag, Au, Co, Cu, Fe, Mn 등이 있으며, 이들 금속들은 비정질 실리콘과 반응하여 공정상(eutectic phase) 또는 실리사이드상(silicide phase)을 형성하여 저온 결정화를 촉진시킨다. 그러나, MIC 법을 다결정 실리콘 TFT 제작의 실제 공정에 적용시킬 경우 채널(channel) 내에 금속의 심각한 오염 문제를 야기시킨다.

MILC 법은 MIC 법의 응용기술로서, 채널 위에 금속을 증착하는 대신 게이트 전극을 형성한 후, 자기 정렬된 구조에서 소스 및 드레인 위에 금속을 얇게 증착하여 금속유도결정화(metal induced crystallization)를 유발한 후, 채널 쪽으로 측면 결정화를 유도하는 기술이다. MILC 법에 가장 많이 사용되는 금속으로는 Ni 및 Pd을 들 수 있다. MILC 법으로 제조된 다결정 실리콘은 SPC 법에 비하여 우수한 결정성 및 높은 전계 효과 이동도(field effect mobility)를 보임에도 불구하고, 높은 누설 전류 특성을 보인다고 알려져 있다. 즉, 금속 오염 문제를 MIC 법에 비하여 감소하기는 하였으나, 아직도 완전히 해결하지 못한 실정이다. 한편, MILC 법을 개량한 방법으로 전계유도방향성 결정화법(FALC: Field Aided Lateral Crystallization)이 있다. MILC 법에 비하여 FALC 법은 결정화 속도가 빠르며 결정화 방향의 이방성을 보이지만, 이 역시 금속의 오염 문제를 완전히 해결하지는 못하고 있다.

이상의 MIC 법, MILC 법, FALC 법 등의 결정화 방법은 SPC 법에 비하여 결정화 온도를 낮추었다는 점에서는 효과적이나, 결정화 시간이 여전히 길다는 점과, 모두 금속에 의하여 결정화가 유도되는 공통점을 가지고 있다. 따라서, 금속의 오염 문제라는 점에서 자유롭지 못한다. 한편, 최근 개발된 ELC 법은 금속의 오염 문제를 해결하면서 유리기판 위에 저온 공정으로 다결정 실리콘 박막을 제조하는 것을 가능하게 한다. LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)법 또는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법으로 증착된 비정질 실리콘 박막은 엑시머 레이저의 파장인 자외선 영역(λ = 308 ㎚)에 대한 흡수 계수가 매우 크기 때문에, 적정한 에너지 밀도에서 쉽게 비정질 실리콘 박막의 용융이 일어나게 된다. 비정질 실리콘 박막을 엑시머 레이저에 의해 결정화시키는 경우, 용융 및 응고의 과정을 매우 짧은 시간 내에 동반하게 된다. 이러한 관점에서 볼 때, ELC 법은 엄밀한 의미에서 저온 공정은 아니다. 그러나, ELC 공정은 엑시머 레이저에 의해 크게 영향을 받은 국부적인 용융 영역에서 매우 빠르게 진행되는 용융 및 응고에 의해 결정화되는 과정을 거치므로, 기판을 손상시키지 않으면서 극히 짧은 시간(수십 nano-sec 단위)에 다결정 실리콘을 제조할 수 있다. 즉, 유리기판/절연층/비정질 실리콘 박막으로 이루어진 모재의 비정질 실리콘 상에 레이저가 극히 짧은 시간에 조사되면, 비정질 실리콘 박막만이 선택적으로 가열되어, 하층에 위치한 유리기판의 손상없이 결정화가 이루어진다. 또한, 액상에서 고상으로의 상변태시 생성되는 다결정 실리콘의 경우, 고상 결정화를 통해 생성되는 다결정 실리콘의 경우보다, 열역학적으로 안정된 결정립 구조를 보이고 결정립 내의 결정 결함이 현저히 감소될 수 있는 장점이 있으므로, ELC 법으로 제조된 다결정 실리콘은 다른 여타의 결정화법들의 결과물보다 우수하다.

그럼에도 불구하고, ELC 법은 몇 가지 중대한 단점들을 가지고 있다. 예를 들어, 레이저 빔 자체의 조사량이 불균일하다는 레이저 시스템 상의 문제점과, 조대한 결정립을 얻기 위한 레이저 에너지 밀도의 공정 영역이 극히 제한되어 있다는 레이저 공정상의 문제점, 그리고 대면적에 샷(shot) 자국이 남는다는 문제점을 가지고 있다. 이들 두 요소들은 다결정 실리콘 TFT의 액티브층(active layer)를 구성하는 다결정 실리콘 박막의 결정립 크기의 불균일성을 야기시킨다. 또한, 액상에서 고상으로의 상변태를 동반하며 생성되는 다결정 실리콘의 경우 부피 팽창이 수반되므로, 결정립계가 만들어지는 지점으로부터 표면쪽으로 심한 돌출(protrusion) 현상이 일어난다. 이러한 현상은 후속 공정인 게이트 절연층에도 직접적인 영향을 미치게 되는데, 다결정 실리콘/게이트 절연층 계면의 불균일한 평탄도에 의한 절연 파괴 전압(breakdown voltage) 감소 및 핫 캐리어 응력(hot carrier stress) 등의 소자 신뢰성에 심각한 영향을 미치고 있다.

최근에는, 상기 설명한 ELC 법의 불안정성을 해결하기 위하여 SLS(Sequential Lateral Solidification) 법이 개발되어 레이저 에너지 밀도의 공정 영역을 안정화하는데 성공하였지만, 여전히 샷 자국 및 표면 쪽으로 돌출(protrusion) 현상을 해결하지 못하였으며, 또한 평판 디스플레이 산업이 급속히 발전하고 있는 현재의 추세로 비추어 볼 때, 조만간 양산화가 필요하게 될 1 m × 1 m 크기 이상인 기판의 결정화 공정에 레이저를 이용하는 기술은 여전히 문제점을 가지고 있다. 더욱이, ELC 법과 SLS 법의 실행을 위한 장비는 매우 고가이므로, 초기 투자비와 유지비가 많이 소요된다는 문제점도 가지고 있다.

따라서, 레이저 결정화법의 장점들, 즉, 짧은 시간 내에 공정이 이루어지기 때문에 하부의 기판에 손상을 주지 않는다는 점과 고온 상변태에 의해 결함이 거의 없는 매우 양질의 결정립을 생성할 수 있다는 점을 가지면서, 그러한 레이저 결정화법의 단점들, 즉, 국부적인 공정에 따른 조사량 불균일성 및 공정상의 제한 등과 고가 장비를 사용해야 하는 문제점들을 해결할 수 있는 비정질 실리콘 박막의 결정화 방법에 대한 필요성이 대두되고 있다. 특히, 최근 차세대 평판 디스플레이의 응용에 많은 주목을 받고 있는 능동형 유기-EL(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)의 경우, TFT-LCD가 전압 구동인데 반하여, 전류 구동 방식이기 때문에 대면적 기판에서의 결정립 크기의 균일도가 매우 중요한 인자이다. 그러므로, 레이저를 사용하는 ELC 방법 또는 SLS 방법에 의한 저온 결정화 방법이 한계에 부딪히고 있는 것이 평판 디스플레이 산업체들이 안고 있는 현실이다. 이러한 사실을 고려할 때, 레이저를 사용하지 않는 방식에 의한 저온 결정화에 의하여 양질의 다결정 실리콘 박막을 제조하는 신기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.

이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 발명자들은 한국특허출원 제2004-37952호에서, 공정 중에 상기 기판이 변형되지 않는 온도범위에서 상기 실리콘 박막을 예열하여 그것의 내부에 진성 캐리어를 생성함으로써 주울 가열이 가능한 저항값으로 낮춘 후, 상기 예열된 실리콘 박막에 전계를 직접 인가하여 상기 캐리어의 이동에 의한 주울 가열을 행함으로써 결정화를 하는 방법을 최초로 제시한 바 있다. 이러한 방법은 상대적으로 낮은 온도에서 짧은 시간 내에 양질의 다결정 실리콘 박막을 제조할 수 있다는 점에서 매우 혁신적인 방법이다.

또한 본 발명의 발명자들은 한국특허출원 제2005-73076호에서, 투명 기판 상의 절연층 위에 도전층인 ITO층 및 절연층을 각각 형성한 후 실리콘 박막을 형성하여, 상기 ITO층에 전계를 인가하여 주울 가열을 유도함으로써 고열을 발생시켜, 그러한 고열에 의해 상기 실리콘 박막을 기판이 손상되지 않으면서 종래보다 더욱 낮은 온도에서, 바람직하게는 상온에서, 매우 짧은 시간 내에 더욱 우수한 결정화 및 도펀트 활성화 그리고 열산화막 공정 및 결정격자결함치유를 이룰 수 있는 방법을 제시하였다.

그러나 대형화되고 있는 평판 표시장치의 화소 스위칭 소자의 반도체층으로 주울 가열을 이용한 결정화 박막이 사용되기 위해서는 종래의 다결정 실리콘막보다 저항 특성이 개선될 필요성이 있다.

본 발명은 저항 특성이 우수한 다결정 실리콘막, 이를 구비한 박막트랜지스터, 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막을 제공한다.

또한 본 발명은 기판; 상기 기판 상에 위치하며, 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막으로 이루어진 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하는 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 위치하며, 상기 반도체층의 일정 영역에 대응되게 위치하는 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상에 위치하는 층간 절연막; 및 상기 층간 절연막 상에 위치하며, 상기 반도체층과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터를 제공한다.

또한 본 발명은 기판; 상기 기판 상에 위치하는 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상이 위치하는 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상에 위치하며, 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘 박막으로 이루어진 반도체층; 상기 반도체층 상에 위치하며, 상기 반도체층과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터를 제공한다.

또한 본 발명은 기판을 제공하고, 상기 기판 상에 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막으로 반도체층을 형성하고, 상기 반도체층 상에 게이트 절연막을 형성하고, 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하고, 상기 게이트 전극 상에 층간 절연막을 형성하고, 상기 층간 절연막 상에 상기 반도체층의 소오스/드레인 영역과 전기적으로 연결되는 소오스/드레인 전극을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 저항 특성이 우수한 다결정 실리콘막, 이를 포함하는 박막트랜지스터, 및 이의 제조방법을 얻을 수 있다.

도 1은 주울 가열에 의한 결정화 방법의 일 실시예를 설명하는 단면도이다.

도 2는 종래 기술과 본원 발명에 따른 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 다결정 실리콘막을 포함하는 제 1 실시예에 따른 박막트랜지스터를 제조하는 공정을 나타낸 단면도이다.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 다결정 실리콘막을 포함하는 제 2 실시예에 따른 박막트랜지스터를 제조하는 공정을 나타낸 단면도이다.

도 8 내지 도 9는 본 발명의 다결정 실리콘막을 포함하는 제 3 실시예에 따른 박막트랜지스터를 제조하는 공정을 나타낸 단면도이다.

도 10은 상기 실험예들 및 비교예들에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.

도 11은 비교예 3에 따라 결정화한 경우 결정화동안 실리콘막에 발생한 실금을 나타낸 사진이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 30, 40, 50: 기판 11: 제 1 절연층

12, 34, 42, 56: 도전층 13: 제 2 절연층

14, 32, 43, 54: 비정질 실리콘막 33, 44, 55: 절연층

35, 45, 57: 반도체층 36, 46, 53: 게이트 절연막

37, 47, 52: 게이트 전극 38, 48: 층간 절연막

39a, 39b, 49a, 49b, 59a, 59b: 소오스/드레인 전극

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

본 발명에 따른 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막은 주울 가열에 의한 결정화 방법을 이용하여 결정화된 주울 가열 다결정 실리콘막이다.

본 발명의 주울 가열에 의한 결정화 방법은 비정질 실리콘막의 상부 혹은 하부에 도전층을 개재한 후 그 도전층에 0.1 내지 300㎲의 아주 짧은 시간 동안 전계를 인가하여 주울 가열을 행함으로써 상기 비정질 실리콘막을 가열시켜 결정화를 하는 방법이다.

도 1은 주울 가열에 의한 결정화 방법의 일 실시예를 설명하는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 기판(10) 위에 제 1 절연층(11), 도전층(12), 제 2 절연층(13) 및 비정질 실리콘(a-Si)막(14)을 순차적으로 형성하고, 상기 도전층(12)에 전계를 인가하여 주울 가열을 유도함으로써 고열을 발생시켜, 상기 고열에 의해 상기 비정질 실리콘막(14)을 결정화한다.

상기 기판(10)의 소재는 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를 들어, 유리, 석영, 플라스틱 등의 투명기판 소재가 가능하며, 경제적인 측면에서 유리가 더욱 바람직하다. 그러나, 평판 디스플레이 분야의 최근 연구 경향을 살펴보면, 내충격성과 생산공정성 등이 우수한 플라스틱 소재의 기판 등에 대한 많은 연구들이 진행되고 있으며, 본 발명의 방법은 이러한 플라스틱 소재의 기판에도 그대로 적용될 수 있다.

상기 제 1 절연층(11)은 추후 공정에서 생성될 수 있는 상기 기판(10) 내부의 일부 물질, 예를 들어, 유리기판의 경우 알칼리 물질의 용출을 방지하기 위한 용도로 사용되며, 일반적으로 실리콘 산화물(SiO 2 ), 실리콘 질화물을 증착하여 형성하는데, 두께는 통상 2000 - 5000 Å 정도인 것이 바람직하지만, 그것으로 한정되는 것은 아니다. 상기 제 1 절연층(11)은 생략될 수 있으며, 본 발명의 방법은 그러한 구조에 적용될 수 있으므로, 본 발명의 범주는 그러한 구조를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

상기 도전층(12)은 투명성 도전 박막 또는 금속 박막으로 형성할 수 있다. 바람직하게는 상기 도전층(12)은 녹는점이 1100℃ 이상인 금속 박막으로 형성한다. 0.1 내지 300㎲ 정도의 아주 짧은 시간 동안 상기 비정질 실리콘막(14)을 결정화하기 위해서는 상기 비정질 실리콘막(14)에 순간적으로 1100℃ 이상의 고열이 가해질 수 있다. 그와 같은 고열에서 상기 도전층(12)의 파손을 방지하기 위해서는 상기 도전층(12)을 녹는점이 1100℃ 이상인 금속 박막으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 녹는점이 1100℃ 이상인 금속으로는 몰리브덴(Mo), 티탄늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 몰리텅스텐(MoW) 등이 있다.

상기 도전층(12)은 스퍼터링(Sputtering), 또는 기상증착(Evaporation) 등의 방법에 의해 형성할 수 있으며, 500Å 내지 3000Å로 형성할 수 있다. 그러나 그것으로 한정되는 것은 아니다.

상기 제 2 절연층(13)은 열처리 과정에서 상기 도전층(12)에 의해 후속하는 비정질 실리콘막(14)이 오염되는 것을 방지하는 역할과 TFT소자의 절연 역할을 할 수 있다. 상기 제 2 절연층(13)은 상기 제 1 절연층(11)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.

이어서 상기 제 2 절연층(13) 상에 비정질 실리콘막(14)을 형성한다.

이어서 상기 도전층(12)에 전계를 인가한다. 상기 도전층(12)에 전계가 인가되면, 상기 비정질 실리콘막(14)은 주울 가열에 의해 결정화된다. 상기 도전층(12)에 대한 전계 인가는, 0.1 내지 300㎲ 정도의 아주 짧은 시간 내에 상기 비정질 실리콘막(14)의 결정화를 유도하기에 충분한 고열을 가할 수 있는 파워 밀도(power density)의 에너지를 상기 도전층(12)에 인가한다. 바람직하게는 상기 비정질 실리콘막(14)에 1100℃ 이상의 고열을 가할 수 있는 파워 밀도(power density)의 에너지를 상기 도전층(12)에 인가한다. 상기 도전층(12)에 0.1 내지 300㎲의 아주 짧은 시간 동안 충분한 파워 밀도의 에너지로 전계가 인가되면, 상기 비정질 실리콘막(14)이 결정화됨과 동시에, 결정화동안 상기 비정질 실리콘막(14)에 장력이 가해질 수 있다. 여기서 상기 도전층(12)에 전계가 인가되는 시간이 0.1㎲보다 짧으면 상기 비정질 실리콘막(14)이 다결정 실리콘층으로 결정화되지 않을 수 있으며, 300㎲보다 길면 도 11에서 보는 바와 같이, 결정화동안 실리콘막에 실금이 발생할 수 있으며, 상기 실금으로 인하여 상기 비정질 실리콘막(14)에 가해지는 장력이 완화되어 결정화된 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼의 피크값이 종래보다 왼쪽으로 이동하지 않을 수 있다.

여기서 주울 가열에 의한 결정화동안 상기 비정질 실리콘막(14)에 장력이 가해지는 메커니즘은 다음과 같다. 상기 도전층(12)에 0.1 내지 300㎲의 아주 짧은 시간 동안 1100℃ 이상의 고열을 발생시키는 전계가 인가되면, 상기 비정질 실리콘막(14)을 결정화하기에 충분한 고열이 상기 비정질 실리콘막(14)에 전달된다. 그러나 상기 도전층(12)에서 발생한 열의 전부가 상기 비정질 실리콘막(14)에 전달되기에는 짧은 시간이므로, 결정화동안 상기 도전층(12)과 상기 비정질 실리콘막(14) 사이에서는 온도 구배가 발생한다. 이 때, 상기 도전층(12)에 가해지는 온도가 더 높고, 더욱이 상기 도전층(12)은 상기 비정질 실리콘막(14)보다 열팽창 계수가 크므로, 상기 도전층(12)은 상기 비정질 실리콘막(14)보다 상대적으로 많이 팽창하게 된다. 그러면 상기 비정질 실리콘막(14)보다 많이 팽창하는 상기 도전층(12)에는 인장 응력이 작용하게 되고, 반대로 상부에 위치한 상기 제 2 절연층(13) 및 상기 비정질 실리콘층(14)에는 장력이 작용하게 된다.

이와 같이 주울 가열에 의해 상기 비정질 실리콘막(14)을 결정화하면, 결정화 동안에 상기 비정질 실리콘층(14)에 장력이 작용하게 됨으로써, 라만 스펙트럼의 피크값이 종래보다 왼쪽으로 이동할 수 있다. 따라서 본 발명에서와 같이 주울 가열에 의한 결정화 방법으로 결정화된 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼의 피크값은, 도 2에 도시된 바와 같이 종래 518-520 cm -1 보다 왼쪽으로 이동한 515-517 cm -1 에서 나타난다. 본 발명에서 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517 cm -1 에서 나타난다는 것은 단결정 실리콘막의 라만 스펙트럼의 피크값이 520.1 cm -1 나타나는 것을 기준으로 한 것이다.

본 발명의 주울 가열에 의한 결정화 방법으로 결정화된 다결정 실리콘막으로, 라만 스펙트럼의 피크값이 515-517 cm -1 에서 나타나는 다결정 실리콘막을 주울 가열 다결정 실리콘막이라고 한다. 하기 표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 주울 가열 다결정 실리콘막은 종래 518-520 cm -1 에서 라만 스펙트럼의 피크값이 나타나는 다결정 실리콘막보다 저항 특성이 우수하다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 다결정 실리콘막을 포함하는 제 1 실시예에 따른 박막트랜지스터를 제조하는 공정을 나타낸 단면도이다.

도 3을 참조하면, 유리, 스테인레스 스틸 또는 플라스틱 등으로 이루어진 기판(30)상에 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같은 절연막을 이용하여 단층 또는 복층으로 버퍼층(31)을 형성한다. 이때 상기 버퍼층(31)은 상기 기판(30)에서 발생하는 수분 또는 불순물의 확산을 방지하거나, 결정화시 열의 전달 속도를 조절함으로써, 비정질 실리콘층의 결정화가 잘 이루어질 수 있도록 하는 역할을 한다.

이어서, 상기 버퍼층(31) 상에 비정질 실리콘막(32), 절연층(33), 및 도전층(34)을 형성한 후, 상기 도전층(34)에 전계를 인가하여, 상기 비정질 실리콘막(32)을 주울 가열 다결정 실리콘막으로 형성한다. 상기 비정질 실리콘막(32)을 주울 가열 다결정 실리콘막으로 형성하는 것은 상기 도 1 및 그에 관한 설명을 참조한다.

한편, 상기 도전층(34)에 전계를 인가하기 전에, 상기 구성요소들(30, 31, 32, 33, 34)이 형성된 상기 기판(30)을 적정한 온도 범위로 예열할 수 있다. 상기 적정한 온도 범위는 공정 전반에 걸쳐 상기 기판(30)이 손상되지 않는 온도범위를 의미하며, 바람직하게는 상기 기판(30)의 열변형 온도보다 낮은 범위이다. 예열 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 일반 열처리 로에 투입하는 방법, 램프 등의 복사열을 조사하는 방법 등이 사용될 수 있다.

또한 상기 도전층(34)에 전계를 인가하기 전에 상기 비정질 실리콘막(32)에 n형 또는 p형 불순물을 도핑할 수 있으며, 상기 도핑된 불순물을 활성화하기 위한 열처리 공정을 진행할 수도 있다. 또는 상기 도전층(32)에 전계를 인가하여 상기 비정질 실리콘막(32)을 주울 가열 다결정 실리콘막으로 형성한 후에 상기 다결정 실리콘막에 n형 또는 p형 불순물을 도핑할 수도 있으며, 상기 도핑된 불순물을 활성화하기 위한 열처리 공정을 진행할 수도 있다. 이때 n형 불순물로는 인(P)이 바람직하며, p형 불순물로는 붕소(B)가 바람직하다.

이어서 도 4를 참조하면, 상기 도전층(34) 및 상기 절연층(33)을 제거하고, 상기 주울 가열 다결정 실리콘막을 패터닝하여, 반도체층(35)으로 형성한다.

이어서, 상기 반도체층(35) 상에 게이트 절연막(36)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(36)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 이중층일 수 있다.

계속해서, 상기 게이트 절연막(36) 상에 알루미늄(Al) 또는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)과 같은 알루미늄 합금의 단일층이나, 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 합금 위에 알루미늄 합금이 적층된 다중층을 게이트 전극용 금속층(도시안됨)을 형성하고, 사진 식각공정으로 상기 게이트 전극용 금속층을 식각하여 상기 반도체층(35)의 채널 영역와 대응되는 부분에 게이트 전극(37)을 형성한다.

이어서, 상기 게이트 전극(37)을 포함하는 기판 전면에 걸쳐 층간 절연막(38)을 형성한다. 여기서, 상기 층간 절연막(38)은 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 또는 이들의 다중층일 수도 있다.

이어서, 상기 층간 절연막(38) 및 상기 게이트 절연막(36)을 식각하여 상기 반도체층(35)의 소오스/드레인 영역의 일정 영역을 노출시키는 콘택홀(39)을 형성한다.

이어서 도 5를 참조하면, 상기 층간 절연막(38) 상에 상기 콘택홀(39)을 통하여 상기 반도체층(35)의 소오스/드레인 영역과 연결되는 소오스/드레인 전극(39a, 39b)을 형성한다.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 다결정 실리콘막을 포함하는 제 2 실시예에 따른 박막트랜지스터를 제조하는 공정을 나타낸 단면도이다. 하기에서 특별히 언급되는 것을 제외하고는 상기 실시예에서 언급된 것을 참조한다.

도 6을 참조하면, 기판(40) 위에 버퍼층(41)을 형성한다. 상기 버퍼층(41) 상에 도전층(42), 절연층(43), 및 비정질 실리콘막(44)을 차례로 형성한다.

이어서 상기 도전층(42)에 전계를 인가하여, 상기 비정질 실리콘막(44)을 주울 가열 다결정 실리콘막으로 형성한다.

계속해서 도 7을 참조하면, 상기 주울 가열 다결정 실리콘막을 패터닝하여, 반도체층(45)으로 형성한다. 이어서, 상기 반도체층(45) 상에 게이트 절연막(46)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(46) 상에 상기 반도체층(45)의 채널 영역과 대응되는 부분에 게이트 전극(47)을 형성한다.

이어서, 상기 게이트 전극(47)을 포함하는 기판 전면에 걸쳐 층간 절연막(48)을 형성하고, 상기 층간 절연막(48) 및 상기 게이트 절연막(46)을 식각하여 상기 반도체층(45)의 소오스/드레인 영역의 일정 영역을 노출시키는 콘택홀(49)을 형성한다. 이어서 상기 콘택홀(49)을 통하여 상기 반도체층(45)의 소오스/드레인 영역과 연결되는 소오스/드레인 전극(49a, 49b)을 형성한다.

도 8 내지 도 9는 본 발명의 다결정 실리콘막을 포함하는 제 3 실시예에 따른 박막트랜지스터를 제조하는 공정을 나타낸 단면도이다. 하기에서 특별히 언급되는 것을 제외하고는 상기 실시예에서 언급된 것을 참조한다.

도 8을 참조하면, 기판(50) 상에 버퍼층(51)을 형성한다. 상기 버퍼층(51) 상에 게이트 전극(52)을 형성한다. 이어서 상기 기판(50) 상에 게이트 절연막(53)을 형성한다.

계속해서 상기 게이트 절연막(53) 상에 비정질 실리콘막(54), 절연층(55), 및 도전층(56)을 차례로 형성한다. 이어서 상기 도전층(56)에 전계를 인가하여 상기 비정질 실리콘막(54)을 주울 가열 다결정 실리콘막으로 형성한다.

이어서 도 9를 참조하면, 상기 주울 가열 다결정 실리콘막을 패터닝하여, 반도체층(57)으로 형성한다.

이어서, 상기 반도체층(57) 상에 오믹콘택 물질막 및 소오스/드레인 도전막을 차례로 적층하고, 적층된 소오스/드레인 도전막 및 오믹콘택 물질막을 차례로 패터닝하여 소오스/드레인 전극(59a, 59b) 및 오믹콘택층(ohmic contact layer; 58)을 형성한다. 상기 오믹콘택층(58)은 불순물이 도핑된 비정질 실리콘막일 수 있으며, 상기 반도체층(57)에 불순물을 도핑하는 경우에는 상기 오믹콘택층(58)을 형성하지 않을 수 있다.

이하, 실험예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실험예 1]

가로 × 세로 × 두께가 2 ㎝ × 2 ㎝ × 0.7 ㎜인 기판 상에 제 1 절연층으로 PECVD 법에 의해 두께 3000 Å의 SiO 2 층을 형성하였다. 상기 제 1 절연층 상에 도전층으로 스퍼터링법에 의해 두께 1000Å의 몰리브덴층을 증착한 후, 제 2 절연층으로 PECVD 법에 의해 두께 1000Å의 SiO 2 층을 증착하였다. 상기 제 2 절연층 상에 PECVD 법에 의해 두께 500Å의 비정질 실리콘막을 증착하였다. 이어서 제조된 시편의 몰리브덴층에 600V의 전압을 300㎲동안 인가하여 주울 가열로부터 발생한 열을 이용하여 상기 비정질 실리콘막을 주울 가열 다결정 실리콘막으로 결정화하였다. 이때, 상기 몰리브덴층에 가해지는 순간 온도는 1100℃ 정도로 상승한 것으로 측정되었다. 이어서 상기 다결정 실리콘막에 10 KeV로 1분 동안 붕소 이온을 도핑한 후, 500℃의 온도에서 30분간 열처리하여 상기 붕소 이온을 활성화시켰다.

[실험예 2]

가로 × 세로 × 두께가 2 ㎝ × 2 ㎝ × 0.7 ㎜인 기판 상에 제 1 절연층으로 PECVD 법에 의해 두께 3000 Å의 SiO 2 층을 형성하였다. 상기 제 1 절연층 상에 도전층으로 스퍼터링법에 의해 두께 1000Å의 몰리브덴층을 증착한 후, 제 2 절연층으로 PECVD 법에 의해 두께 1000Å의 SiO 2 층을 증착하였다. 상기 제 2 절연층 상에 PECVD 법에 의해 두께 500Å의 비정질 실리콘막을 증착하였다. 이어서 제조된 시편의 몰리브덴층에 700V의 전압을 15㎲ 동안 인가하여 주울 가열로부터 발생한 열을 이용하여 상기 비정질 실리콘막을 주울 가열 다결정 실리콘막으로 결정화하였다. 이때, 상기 몰리브덴층에 가해지는 순간 온도는 1300℃ 정도로 상승한 것으로 측정되었다. 이어서 상기 다결정 실리콘막에 10 KeV로 1분동안 붕소 이온을 도핑한 후, 500℃의 온도에서 30분간 열처리하여 상기 붕소 이온을 활성화시켰다.

[비교예 1]

가로 × 세로 × 두께가 2 ㎝ × 2 ㎝ × 0.7 ㎜인 기판 상에 절연층으로 PECVD 법에 의해 두께 3000 Å의 SiO 2 층을 형성하였다. 상기 절연층 상에 PECVD 법에 의해 두께 500 Å의 비정질 실리콘막을 증착하였다. 상기 비정질 실리콘막이 형성된 기판을 관상로에서 600℃ 의 온도에서 24 시간 동안 열처리함으로써, 상기 비정질 실리콘막을 고상 결정화법에 의해 다결정 실리콘막으로 결정화하였다. 이어서 상기 다결정 실리콘막에 10 KeV로 1분동안 붕소 이온을 도핑한 후, 500℃의 온도에서 30분간 열처리하여 상기 붕소 이온을 활성화시켰다.

[비교예 2]

가로 × 세로 × 두께가 2 ㎝ × 2 ㎝ × 0.7 ㎜인 기판 상에 절연층으로 PECVD 법에 의해 두께 3000 Å의 SiO 2 층을 형성하였다. 상기 절연층 상에 PECVD 법에 의해 두께 500 Å의 비정질 실리콘막을 증착하였다. 상기 비정질 실리콘막이 형성된 기판을 관상로에서 600℃ 의 온도에서 30분 동안 열처리하여 상기 비정질 실리콘막에 초기 결정 시드와 진성 캐리어를 생성시킴으로써 도전이 가능하도록 형성한다. 이어서 상기 비정질 실리콘막에 3000V, 30ms 의 조건으로 전계를 10회 인가하여 다결정 실리콘막으로 결정화하였다. 이어서 상기 다결정 실리콘막에 10 KeV로 1분동안 붕소 이온을 도핑한 후, 500℃의 온도에서 30분간 열처리하여 상기 붕소 이온을 활성화시켰다.

[비교예 3]

가로 × 세로 × 두께가 2 ㎝ × 2 ㎝ × 0.7 ㎜인 기판 상에 제 1 절연층으로 PECVD 법에 의해 두께 3000 Å의 SiO 2 층을 형성하였다. 상기 제 1 절연층 상에 도전층으로 스퍼터링법에 의해 두께 1000Å의 몰리브덴층을 증착한 후, 제 2 절연층으로 PECVD 법에 의해 두께 1000Å의 SiO 2 층을 증착하였다. 상기 제 2 절연층 상에 PECVD 법에 의해 두께 500Å의 비정질 실리콘막을 증착하였다. 이어서 제조된 시편의 몰리브덴층에 600V의 전압을 310ms 인가하여 주울 가열로부터 발생한 열을 이용하여 상기 비정질 실리콘막을 주울 가열 다결정 실리콘막으로 결정화하였다. 이때, 상기 몰리브덴층에 가해지는 순간 온도는 1000℃ 정도로 상승한 것으로 측정되었다. 이어서 상기 다결정 실리콘막에 10 KeV로 1분동안 붕소 이온을 도핑한 후, 500℃의 온도에서 30분간 열처리하여 상기 붕소 이온을 활성화시켰다.

도 10은 상기 실험예들 및 비교예들에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.

도 10을 참조하면, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 경우는 라만 스펙트럼의 피크값이 520 cm -1 에서 나타나고, 비교예 3에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 경우는 518 cm -1 에서 나타남을 확인할 수 있다.

비교예 2에 따라 비정질 실리콘막 상부 또는 하부에 도전층을 형성하지 않고, 상기 비정질 실리콘막을 가열하여 도전성을 갖도록 형성하고, 상기 도전성을 가지는 상기 비정질 실리콘막에 전계를 인가하여 결정화된 다결정 실리콘막의 경우에도 라만 스펙트럼의 피크값이 520 cm -1 에서 나타남을 확인할 수 있다. 비교예 2에서처럼 비정질 실리콘막을 예열하여 도전성을 갖도록 형성하여도, 상기 비정질 실리콘막의 저항은 도전층보다 높다. 그래서 결정화가 진행될 수 있는 온도로 상기 비정질 실리콘막을 가열하기 위해서는 상기 비정질 실리콘막에 1회 전계를 인가하는 시간이 30ms정도가 되어야 하는데, 상기 시간 동안 전계가 인가되면, 기판 상에 형성된 막들의 팽창 정도의 차이가 점점 감소하여 결정화동안 상기 비정질 실리콘막에 장력이 가해지지 않는다. 그 결과 상기 비교예 2에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼이 왼쪽으로 이동하지 않았음을 확인할 수 있다.

또한 비교예 3의 경우, 비정질 실리콘막 하부에 도전층을 형성하여도 310㎲정도의 시간 동안 전계를 인가하면, 도 7에서 보이는 바와 같이 결정화동안 상기 비정질 실리콘막에 실금이 발생했음을 확인할 수 있다. 상기 실금은 결정화동안 상기 비정질 실리콘막에 가해지는 장력을 완화하는 요소로 작용하게 되었으며, 그로 인하여 결정화된 다결정 실리콘막의 라만 스펙트럼의 피크값을 515-517 cm -1 로 이동시킬 정도의 장력이 상기 비정질 실리콘막에 가해지지 않았음을 확인할 수 있다.

이에 대하여, 도 6을 참조하면, 실험예 1 및 실험예 2에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 경우는 라만 스펙트럼의 피크값이 각각 517 및 515 cm -1 에서 나타남을 확인할 수 있다. 실험예 1 및 2에 따라 상기 비정질 실리콘막 하부에 상기 비정질 실리콘막보다 열팽창 계수가 큰 몰리브덴층을 형성하고, 상기 몰리브덴층에 0.1 내지 300㎲ 시간인 300㎲ 및 15 ㎲ 동안 전계를 인가하여 1100℃ 이상의 고열로 열처리를 하여 주울 가열에 의해 상기 비정질 실리콘막을 결정화하는 경우에는, 결정화를 위한 열처리시 상기 몰리브덴층이 급속하게 팽창하고, 그로 인하여 실리콘막에는 장력이 가해짐으로써, 라만 스펙트럼의 피크값이 종래보다 왼쪽으로 이동하여 515-517cm -1 에서 나타남을 확인할 수 있다.

표 1은 실험예들에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 저항값을 측정한 것을 나타낸 것이며, 표 2는 비교예들에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 저항값을 측정한 것을 나타낸 것이다. 각각 4회의 실험을 하여 측정하였다.

표 1

실험예 1 실험예 2 8313 ohm/square 1414 ohm/square 8238 ohm/square 1420 ohm/square 8422 ohm/square 1410 ohm/square 8171 ohm/square 1425 ohm/square

표 2

비교예 1 비교예 2 비교예 3 12353 ohm/square 12234 ohm/square 206332 ohm/square 12916 ohm/square 12548 ohm/square 146298 ohm/square 12849 ohm/square 12112 ohm/square 126135 ohm/square 12913 ohm/square 12442 ohm/square 166453 ohm/square

표 1 및 2를 참조하면, 실험예들에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 경우 비교예들에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 저항값의 약 1/2 이하의 값을 가짐을 확인할 수 있으며, 특히 실험예 2에 따라 결정화된 다결정 실리콘막의 경우는 비교예들과 비교하여 약 1/100 정도의 값을 가짐을 확인할 수 있다. 따라서 실험예들에 따라 결정화된 주울 가열 다결정 실리콘막의 저항 특성이 비교예들에 따라 결정화된 다결정 실리콘막보다 우수함을 확인할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.