• 한국결정성장학회지
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• 제8권2호
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• pp.299-306
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• 1998

비정질 규소가 결정질로 되기 위해서는 활성화가 필요하다. 이 활성화는 레이저 및 로내에서의 열처리로 열에너지를 가하면 달성될 수 있다. 이때 이 열에너지 외에 기계적 에너지 등을 가하면 활성화에 도움이 될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 습식연마와 자기이온주입 등의 방법으로 기계적 손상을 주어서 이것이 LPCVD로 증착된 비정질 규소 박막의 결정화에 미치는 영향을 조사하였다. 결정성 확인을 위해서는 XRD와 라만분석법을 사용하였다. 본 연구의 결과, 기계적 손상이 비정질 규소 박막의 결정화를 증진시키는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.313-313
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• 2013

For high-performance TFT (Thin film transistor), poly-crystalline semiconductor thin film with low resistivity and high hall carrier mobility is necessary. But, conventional SPC (Solid phase crystallization) process has disadvantages in fabrication such as long annealing time in high temperature or using very expensive Excimer laser. On the contrary, MIC (Metal-induced crystallization) process enables semiconductor thin film crystallization at lower temperature in short annealing time. But, it has been known that the poly-crystalline semiconductor thin film fabricated by MIC methods, has low hall mobility due to the residual metals after crystallization process. In this study, Ni metal was shallow implanted using PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition) technique instead of depositing Ni layer to reduce the Ni contamination after annealing. In addition, the effect of external magnetic field during annealing was studied to enhance the amorphous silicon thin film crystallization process. Various thin film analytical techniques such as XRD (X-Ray Diffraction), Raman spectroscopy, and XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), Hall mobility measurement system were used to investigate the structure and composition of silicon thin film samples.

• 융합정보논문지
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• 제9권5호
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• pp.117-124
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• 2019

본 논문에서는 AMOLED 디스플레이 구동회로로 사용되는 박막트랜지스터의 구성요소 중에서 반도제 물질 제조의 최근 동향에 대해 논한다. 트랜지스터에 적용을 위해 특성이 좋은 반도체 막을 얻는 방법으로 비정질 실리콘을 다결정 실리콘으로 변화시켜야 하는데 레이저와 열처리 방법이 있으며, 레이저를 이용한 기술에는 SLS(Sequential Lateral Solidification), ELA(Excimer Laser Annealing), TDX(Thin-beam Directional Crystallization), 열처리 기술에는 SPC(Solid Phase Crystallization), SGS(Super Grain Silicon), MIC(Metal Induced Crystallization), FALC(Field Aided Lateral Crystallization)가 대표적이며, 이들에 대해 상세히 설명한다. 본 연구실에서 연구중인 레이저 결정화 기술의 대형 AMOLED 디스플레이 제작을 위한 연구 내용도 다룬다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.243-246
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• 1997

A new technique for low temperature crystallization of amorphous silicon, called field aided lateral crystallization(FALC) was attempted. To demonstrate the concept of FALC, thin layer of nickel(30${\AA}$) was deposited on top of amorphous silicon film and the electric field was applied during the crystallization. The effects of electric field on the crystallization behavior of amorphous silicon film were investigated.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권10호
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• pp.1019-1023
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• 2012

본 연구에서는 새로운 알루미늄 유도 결정화 공정을 제안하였다. 알루미늄 박막에 직접 3 A의 정전류를 인가하여 $1cm{\times}1cm$ 넓이의 두께 200 nm 비정질 실리콘 박막을 수십 초 내에 결정화하는 방법이다. 결정화된 다결정 실리콘 박막은 520 $cm^{-1}$ 에서의 라만 분광 피크를 통해 확인할 수 있었다. 공정 후, 알루미늄이 식각된 다결정 실리콘 박막은 다공성 구조임을 SEM 을 통하여 확인할 수 있었다. 또 한, 이차이온질량분석(secondary ion mass spectroscopy)에서 알루미늄 농도가 $10^{21}cm^{-3}$으로 헤비 도핑된 것을 확인 할 수 있었으며, 실시간으로 측정된 열화상 카메라의 결과를 통해 결정화는 820 K 근처에서 일어나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-4
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• 2008

The electrical characteristics of polycrystalline silicon (poly-Si) thin film transistor (TFT) crystallized by excimer laser annealing (ELA) method were evaluated, The polycrystalline silicon thin-film transistor (poly-Si TFT) has higher electric field-effect-mobility and larger drivability than the amorphous silicon TFT. However, to poly-Si TFT's using conventional processes, the temperature must be very high. For this reason, an amorphous silicon film on a buried oxide was crystallized by annealing with a KrF excimer laser (248 nm)to fabricate a poly-Si film at low temperature. Then, High permittivity $HfO_2$ of 20 nm as the gate-insulator was deposited by atomic layer deposition (ALD) to low temperature process. In addition, the solid phase crystallization (SPC) was compared to the ELA method as a crystallization technique of amorphous-silicon film. As a result, the crystallinity and surface roughness of poly-Si crystallized by ELA method was superior to the SPC method. Also, we obtained excellent device characteristics from the Poly-Si TFT fabricated by the ELA crystallization method.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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• pp.129-134
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• 2004

The development of fabrication processes of polycrystalline-silicon-thin-film transistors (poly-Si TFTs) at low temperatures is reviewed. Rapid crystallization through laser-induced melt-regrowth has an advantage of formation of crystalline silicon films at a low thermal budget. Solid phase crystallization techniques have also been improved for low temperature processing. Passivation of $SiO_2$/Si interface and grain boundaries is important to achieve high carrier transport properties. Oxygen plasma and $H_2O$ vapor heat treatments are proposed for effective reduction of the density of defect states. TFTs with high performance is reported.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권2호
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• pp.173-179
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• 1999

본 연구에서는 비정질 규소 박막의 결정화를 촉진시키기 위하여 표면 활성화 처리의 영향을 관찰하였다. 표면 활성화 방법으로는 습식 연마법(Wet Blasting)과 Nd:YAG 레이저의 빔을 사용하였고, 700~$800^{\circ}C$에서 관상로 열처리를 행하여 고살 결정화에 미치는 영향을 보았다. 결정화 정도의 기준으로는 XRD 분석을 통해 얻은 (111) 피크강도를 이용하였으며, 결정의 품질을 분석하기 위해 Raman 분석을 행하였다. 결정화의 표면 형상에 대한 관찰은 주사전자 현미경(SEM)을 사용하였다. 본 실험 결과 표면 활성화 처리는 비정질 규소박막의 결정화를 촉진하고, 결정의 품질을 향상시키는 것으로 확인되었다. 습식 연마법(Wet Blasting)의 경루 2 Kgf/$\textrm{cm}^2$의 압력이 가장 효과적이었고, 레이저의 에너지는 100~200mJ/$\textrm{cm}^2$가 효과적이었다. 이것은 표면활성화처리를 통하여 비정질 실리콘 박막의 표면에 strain energy가 형성되어 결정화에 필요한 엔탈피에 영향을 미친 효과 때문으로 예상된다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권4호
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• pp.33-39
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• 1997

The crystallization temperature of an amorphous silicon (a-Si) can be lowered down to 400.deg. C by a new method : Double-metal induced lateral crystallization (DMILC). The a-Si film was laterally crystallized from Ni and Pd deposited area, and its lateral crystallization rate reaches up to 0.2.mu.m/hour at that temperature and depends on the overlap length of Ni and Pd films; the shorter the overlap length, the faster the rate. Poly-Silicon thin film transistors (poly-Si TFT's) fabricated by DMILC at 400.deg. C show a field effect mobility of 38.5cm$^{3}$/Vs, a minimum leakage current of 1pA/.mu.m, and a slope of 1.4V/dec. The overlap length does not affect the characteristics of the poly-Si TFT's, but determines the lateral crystallization rate.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.985-988
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• 2008

Metal induced crystallization of a-Si with a source of Ni/Si oxide was studied. Its mechanism to induce crystallization was discussed. It was found that new source behaves an effect of self-released nickel and reducing nickel residua, so can provide a wider process tolerance; improve the uniformity and stability of TFTs.