• Title/Summary/Keyword: 레이저 어닐링

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Junction Defects of Self-Aligned, Excimer Laser Annealed Poly-Si TFTs (엑시머 레이저광의 회절에 의한 저온 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 접합부 결함 생성)

  • Kang, Su-Hyuk;Park, Kee-Chan;Lee, Min-Cheol;Han, Min-Koo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.130-133
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    • 2002
  • 엑시머 레이저를 이용한 저온($450^{\circ}C$ 이하) 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 제작 시, 소오스/드레인 이온 주입에 의한 실리콘 박막의 격자 손상은 엑시머 레이저 어닐링(Excimer Laser Annealing; ELA) 방법으로 치유한다. 그러나 게이트 전극 모서리에서의 레이저광 회절 현상으로 인해 소오스/드레인 접합부에 도달하는 레이저 에너지 밀도가 감소하여 다량의 결정 결함이 치유되지 못한 채 남게 된다. 이러한 결정 결함은 박막 트랜지스터의 전계 효과 이동도를 저하시키는 요인이 된다. 새롭게 제안한 사선 입사 엑시머 레이저 어닐링(Oblique Incidence Excimer Laser Annealing; OI-ELA) 방법으로 소오스/드레인 접합부의 결정 결함을 제거하고 다결정 박막 트랜지스터의 특성을 향상시켰다.

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A New Poly-Si TFT with Selectively Doped Channel Fabricated by Novel Excimer Laser Annealing (새로운 레이저 어닐링 방법을 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터)

  • Lee, Jae-Hoon;Lee, Min-Cheol;Jeon, Jae-Hong;Han, Min-Koo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07c
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    • pp.1448-1450
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    • 2001
  • 본 연구에서는 알루미늄 마스크를 이용하여 다결정 실리콘 결정립의 수평성장을 유도하는 새로운 엑시머 레이저 어닐링 방법을 제안한다. 제안된 방법은 비정질 실리콘 박막 위에 알루미늄 패턴을 형성하여 선택적으로 레이저 빔을 차단시키고, 액상 실리콘의 열을 금속박막을 통해 방출시킴으로써 다결정 실리콘 결정립의 수평성장을 유도할 수 있다. 제안된 레이저 결정화 방법을 이용하여 최대 1.6${\mu}m$의 수평성장 결정립을 형성하였고, 알루미늄 패턴의 경계로부터 결정립을 성장시킴으로써 결정립 경계의 위치를 제어하였다. 제안된 방법을 이용하여 제작한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 기존의 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에 비해 전계효과 이동도 및 온/오프 전류비 등의 전기적 특성이 우수하였다.

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Ion doping effect on the $Nd:YVO_4$ CW laser crystallized poly-Si film ($Nd:YVO_4$ CW 레이저로 결정화한 다결정 실리콘 박막의 이온도핑 연구)

  • Kim, Eun-Hyun;Kim, Ki-Hyung;Park, Seong-Jin;Ku, Yu-Mi;Kim, Chae-Ok;Jang, Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.76-79
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    • 2005
  • $Nd:YVO_4$ 연속발진 레이저(CW laser:Continuous wave laser)로 제작한 다결정 실리콘 박막의 이온도핑 효과를 조사하였다. PECVD로 증착한 비정질 실리콘 박막을 CW 레이저를 조사하여 결정화한 후 $B_2H_6$ 플라즈마 이온 도즈량을 변화시켜 이온 도핑을 하고 급속열처리 방법과 퍼니스 어닐링 방법으로 도펀트 활성화를 하였다. 이온 도핑된 CW 다결정 실리콘 박막의 이온 도즈량에 따른 판저항 변화를 비교하고, 급속열처리(RTA: Rapid Thermal Annealing)와 퍼니스 어닐링(FA: Furnace Annealing) 전후의 결정성 변화를 라만 스펙트럼(Raman spectrum) 을 통하여 분석하였다. 이온 도즈량이 증가함에 따라 판저항은 감소하고, 어닐링 후 이온 도핑에 의해 손상된 박막이 복원됨을 확인 할 수 있다.

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Radiation Hardness Characteristics of Fiber Bragg Gratings on the High Temperature Annealing Condition (고온 어닐링 조건에 따른 FBG 센서의 내방사선 특성)

  • Kim, Jong-Yeol;Lee, Nam-Ho;Jung, Hyun-Kyu
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.20 no.10
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    • pp.1980-1986
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    • 2016
  • In this study, we studied the gamma-radiation effect of fiber Bragg gratings (FBGs) on the high temperature annealing condition after grating inscription using a KrF UV laser (248 nm). The FBGs were fabricated in a different annealing temperature using the same commercial Ge-doped silica core fiber (SMF-28e) and exposed to gamma-radiation up to a dose of 31 kGy at the dose rate of 115 Gy/min. The high temperature annealing procedure for grating stabilization was applied to change the radiation sensitivity of the FBGs. According to the experimental data and analysis results, the gratings that were stabilized at different temperatures at 100, 150 and $200^{\circ}C$ have clearly shown that exposure to higher temperatures increases their radiation sensitivity. The radiation-induced Bragg wavelength shift (BWS) was shown a difference of up to about a factor of two depending on the annealing temperature conditions of the gratings.

Laser Processing Technology in Semiconductor and Display Industry (반도체 및 디스플레이 산업에서의 레이저 가공 기술)

  • Cho, Kwang-Woo;Park, Hong-Jin
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.27 no.6
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    • pp.32-38
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    • 2010
  • Laser material processing technology is adopted in several industry as alternative process which could overcome weakness and problems of present adopted process, especially semiconductor and display industry. In semiconductor industry, laser photo lithography is doing at front-end level, and cutting, drilling, and marking technology for both wafer and EMC mold package is adopted. Laser cleaning and de-flashing are new rising technology. There are 3 kinds of main display industry which use laser technology - TFT LCD, AMOLED, Touch screen. Laser glass cutting, laser marking, laser direct patterning, laser annealing, laser repairing, laser frit sealing are major application in display industry.

Effects of Selective Si ion-Implantation on Excimer Laser Annealing of Dehydrogenrated a-Si Film (선택적인 Si 이온 주입이 비정질 실리콘의 레이저 결정화에 미치는 영향)

  • Nam, Woo-Jin;Lee, Min-Cheol;Han, Min-Koo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.106-108
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    • 2001
  • 본 실험에서는 플라즈마 화학기상증착(PECVD)으로 증착한 비경질 실리콘(amorphous silicon, a-Si) 박막에 국부적으로 Si+ 이온을 주입한 후 엑시머 레이저 어닐링(exicimer laser annealing, ELA)을 수행하여 그레인의 수평 성장(lateral growth)에 미치는 영향을 관찰한다. Si+ 이온 주입은 비정질 실리콘 박막의 원자 결합 에너지를 효과적으로 감소시키는 역할을 하여 박막이 녹기 시작하는 문턱(threshold) 에너지가 $105mJ/cm^2$에서 $85mJ/cm^2$ 까지 낮아지는 것을 확인하였다. 결과적으로 선택적인 Si 이온 주입을 통해 비정질 박막의 결정화 시 온도 구배에 의한 결정핵(nucleation) 형성의 차이를 유발시킴으로써 위치 제어가 가능한 1um 크기를 갖는 수평 성장 그레인을 얻었다.

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Surface Roughness Effects on Polycrystalline silicon Thin Film Transistor (계면 거칠기가 다결정 박막 트랜지스터에 미치는 영향)

  • Choi, Hyoung-Bae;Park, Cheol-Min;Han, Min-Ku
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1997.07d
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    • pp.1627-1629
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    • 1997
  • 엑시머 레미저를 이용한 다결정 실리콘막과 게이트 절연막 사이의 계면 거칠기를 개선하기 위해 변형핀 방법의 레이저 어닐링으로 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 제작하였다. SEM(scanning electron microscope)으로 활성층과 게이트 절연층과의 표면 이미지를 관찰한 결과 기존의 레이저 어닐링 결정화에 의한 것보다 계면 거칠기 정도가 상당히 줄었음을 관찰 하였다. 이렇게 개선된 계면 거칠기가 다결정 박막 트랜 지스터의 성능에 미치는 효과를 분석하기 위해 기존의 방법으로 제작된 소자와 계면 거칠기를 줄인 소자의 여러 가지 전기적 변수들(문턱 전압 기울기, 문턱 전압, 누설 전류)을 비교해 보았다. 우리는 또한 계면 거칠기와 다결정 박막 트랜지스터 소자의 상관 관계를 보기 위해 컴퓨터 시뮬레이션도 함께 병행하였다. 시뮬레이션을 통해 거친 계면 부근의 전계 집중 효과 같은 것으로 인해 소자의 성능이 저하된다는 것을 알 수 있었다.

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Preparation and Interface Characteristics of $PbTiO_3$ Ferroelectric Thin Film (강유전성 $PbTiO_3$ 박막의 형성 및 계면특성)

  • Hur, Chang-Wu;Lee, Moon-Key;Kim, Bong-Ryul
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.26 no.7
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    • pp.83-89
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    • 1989
  • Ferroelectric $PbTiO_3$ thin film is deposited with rf sputtering at substrate temperature of $100-150^{\circ}C$. It is found that this has pyrochlore structure of amorphous type by X-ray diffractive analysis. Thermal annealing has excellent characteristics at $550^{\circ}C$ and laser annealing has best crystalline structure in case of scanning with 50 watts. Interface states in MFST and MFOST structure with a $PbTiO_3$ ferroelectric thin film gate have been investigated from analysis of C-V data. The interface states density has been drastically reduced by inserting an oxide layer between ferroelectric and semiconductor. The observed effect increase feasibility of employing ferroelectric thin films such as nonvolatile memory field effect transistor, IR optical FET, and Image Devices with a ferroelectric layer.

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다결정 실리콘 박막트랜지스터 1T-DRAM에 관한 연구

  • Park, Jin-Gwon;Jo, Won-Ju;Jeong, Hong-Bae;Lee, Yeong-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.109-109
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    • 2011
  • 1T-1C로 구성되는 기존의 DRAM(Dynamic Random Access Memory)은 데이터를 저장하기 위한 적절한 capacitance를 확보해야 한다. 따라서 캐패시터 면적으로 인한 집적도에 한계에 직면해있다. 따라서 이를 대체하기 위한 새로운 DRAM인 1T (Transistor) DRAM이 각광받고 있다. 기존의 DRAM과 달리 SOI (Silicon On Insulator)기술을 이용한 1T-DRAM은 데이터 저장을 위한 캐패시터가 필요없다. Impact Ionization 또는 GIDL을 이용해 발생한 정공을 채널영역에 가둠으로 서 발생하는 포텐셜 변화를 이용한다. 이로서 드레인 전류가 변화하며, 이를 이용해 '0'과 '1'을 구분한다. 기존의 1T-DRAM은 단결정 실리콘을 이용하여 개발되었으나 좀더 광범위한 디바이스로의 적용을 위해서는 다결정 실리콘 박막의 형태로 제작이 필수적이다. 단결정 실리콘을 이용할 경우 3차원 집적이나 기판재료선택에 제한적이지만 다결정 실리콘을 이용할 경우, 기판결정이 자유로우며 실리콘 박막이나 매몰 산화층의 형성 및 두께 조절이 용이하다. 때문에 3차원 적층에 유리하여 다결정 실리콘 박막 형태의 1T-DRAM 제작이 요구되고 있다. 따라서 이번연구에서는 엑시머 레이저 어닐링 및 고상결정화 방법을 이용하여 결정화 시킨 다결정 실리콘을 이용하여 1T-DRAM을 제작하였으며 메모리 특성을 확인하였다. 기판은 상부실리콘 100 nm, buried oxide 200 nm로 구성된 SOI구조의 기판을 사용하였다. 엑시머 레이저 어닐링의 경우 400 mJ/cm2의 에너지를 가지는 KrF 248 nm 엑시머 레이저 이용하여 결정화시켰으며, 고상결정화 방법은 $400^{\circ}C$ 질소 분위기에서 24시간 열처리하여 결정화 시켰다. 두가지 결정화 방법을 사용하여 제작되어진 박막트랜지스터 1T-DRAM 모두 kink 현상을 확인할 수 있었으며 메모리 특성 역시 확인할 수 있었다.

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Effect of Annealing Temperature on the Luminescence of Si Nanocrystallites Thin Flms Fabricated by Pulsed Laser Deposilion (펄스 레이저 증착법을 이용한 실리콘 박막의 어닐링 온도 변화에 따른 발광 특성연구)

  • 김종훈;전경아;이상렬
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2001.07a
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    • pp.127-130
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    • 2001
  • Si thin films on p-type (100) Si substrate have been fabricated by pulsed laser deposition technique using a Nd:YAG laser. The pressure of the environmental gas during deposition was 1 Torr. After deposition, Si thin film has been annealed again at 400-840$^{\circ}C$ in nitrogen ambient. Strong blue photoluminescence (PL) have been observed at room temperature. We report the PL properties of Si thin films depending on the variation of the annealing temperature.

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