A Study on the Formation of Polycrystalline Silicon Film by Lamp-Scanning Annealing and Fabrication of Thin Film Transistors

램프 스캐닝 열처리에 의한 다결정 실리콘 박막의 형성 및 TFT 제작에 관한 연구

Polycrystaline thin film transistors are fabricated on the transparent glass substrate by a lamp-scan annealing. The line-shaped lamp scanning method, which is profitable for large area process, effectively radiated silicon film on glass substrate. Amorphous silion film absorbs the light which is emitted from halogen-lamp and it transformed into crystalline silicon by metal-induced lateral crystallization. In order to enhance the annealing effect, capping layer was deposited on the whole substrate. When the scan speed was 1-2mm/sec, lateral crystallization of amorphous silicon under capping layer was 18~27${\mu}m/scan$. The thin film transistor fabricated by this method shows high electron mobility over 130$cm^2/V{\cdot}sec$

유리기판 위에 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 형성하기 위해서 램프 Scanning 열처리 장치를 개발하였다. 선형 램프를 Scanning 함으로써 대면적 유리기판에의 적용 가능성을 높였으며 TFT의 채널 부분은 금속 유도 측면 결정화 방법에 의해 결정화 시켰다. 할로겐 램프에 의한 빛은 투명 유리기판은 가열시키지 않고 ,island 행태의 실리콘 박막만을 가열시킬 수 있었다. 실리콘 산화막으로 이루어진 Capping layer를 적용하였고 이때의 성장 속도는 Capping layer가 없는 경우보다 35배 정도로 빠른 MILC 성장 속도를 나타내었다. 할로겐 램프를 약 1.4mm/sec의 속도록 Scanning한 경우 유리기판의 손상 없이 18-27${\mu}m/scan$ 정도의 결정화를 나타내었다. 이와 같이 제작된 다결정 실리콘 박막으로 제작된 TFT는 전자이동도 130$cm^2/V{\cdot}sec$의 우수한 특성을 나타내었다.