• 한국표면공학회지
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• 제47권1호
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• pp.20-24
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• 2014

Joule heat is generated by applying an electric filed to a conductive layer located beneath or above the amorphous silicon film, and is used to raise the temperature of the silicon film to crystallization temperature. An electric field was applied to an indium tin oxide (ITO) conductive layer to induce Joule heating in order to carry out the crystallization of amorphous silicon. Polycrystalline silicon was produced within the range of a millisecond. To investigate the kinetics of Joule-heating induced crystallization (JIC) solid phase crystallization was conducted using amorphous silicon films deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition and using tube furnace in nitrogen ambient. Microscopic and macroscopic uniformity of crystallinity of JIC poly-Si was measured to have better uniformity compared to that of poly-Si produced by other methods such as metal induced crystallization and Excimer laser crystallization.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권4호
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• pp.31-37
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• 2000

금속 유도 측면 결정화 (Metal-Induced Lateral Crystallization; MILC)에 의해 저온다결정 실리콘 박막트랜지스터를 형성할 때 Ni박막을 게이트와 소오스/드레인간 경계로부터 거리를 달리하여 형성한 뒤 결정화시킴으로써 소오스와 드레인으로부터 결정화가 진행되어 서로 만나는 경계 면을 채널 내부 외부에 인위적으로 위치시킬 수 있었고 이들의 전기적 특성비교를 통하여 MILC경계가 트랜지스터 특성에 미치는 영향을 고찰할 수 있었다. MILC 경계를 채널 내부로부터 제거시킴으로써 On Current, Subthreshold slope 특성을 향상시킬 수 있었고 누설전류 특성도 크게 향상시킬 수 있었다. 채널 내부에 MILC 경계가 존재할 경우 전기적 스트레스를 인가함에 따라 누설전류의 양이 감소하였고, 전체 감소량은 채널 폭이 넓을수록 증가하였고 채널길이에는 무관하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.26-35
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• 2024

Aluminum-induced crystallization (AIC) as a route to reduce the fabrication cost and to obtain polycrystalline Si (p-Si) thin-film of large grain size is a promising alternative of single-crystalline (s-Si) substrate or p-Si thin-film obtained by conventional methods such as solid phase crystallization (SPC) and laser-induced crystallization (LIC). As the AIC process occurs at the interface between a-Si and Al thin-films, there are various process and interface parameters. Also, it directly means that there is a certain parametric window to obtain p-Si of large grain size having uniform crystal orientation. In this article, we investigate the effect of the various process and interface parameters to obtain p-Si of large grain size and uniform crystal orientation from the literature review. We also suggest the potential use of the p-Si as a virtual substrate for the growth of various compound semiconductors in a form of low-dimension as well as thin-film as a way for their monolithic integration on Si.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.553-556
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• 2009

We investigated an application of supramolecular protein, and demonstrated the metal induced lateral crystallization utilizing ferritins with Ni nanoparticles, named the "bio-nano-crystallization". So far, this method has required long time, because of this method condition based on the conventional solid phase crystallization. In this study, we applied the pulsed rapid thermal annealing to bio-nanocrystallization. As a result, we succeeded in the crystallization for a short time. We found that the TFTs characteristics were improved with decrease metal impieties in poly-Si thin films by this method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1400-1402
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• 2002

금속유도 측면 결정화 (Metal Induced Lateral Crystallization; MILC)를 통하여 형성한 다결정 실리콘 박막에 엑시머 (excimer) 레이저를 조사하여 우수한 특성을 갖는 박막 트랜지스터를 제작하였다. MILC 공정 중에 형성되는 금속 유도 결정화 (Metal Induced Crystallization; MIC) 실리콘 박막은 다량의 Ni을 함유하고 있기 때문에, 이에 인접한 MILC 실리콘 박막 내에는 니켈 농도의 점진적인 차이가 발생한다. MILC 다결정 실리콘 박막 내의 Ni 농도 차이는 실리콘 박막의 용융점 차이를 유발하여 레이저 결정화 시에 매우 큰 실리콘 결정립의 성장을 유도한다. 새로운 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 기존의 레이저 결정화 방식으로 제작한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에 비하여 40% 향상된 전계효과 이동도를 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.58.1-58.1
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• 2010

We have developed a novel crystallization process, where the crystallization temperature is lowered compared to the conventional RTA process and the metal contamination is lowered compared to the conventional VIC process. A very-thin a-Si film was deposited and crystallized at $550^{\circ}C$ for 3 h by the VIC process and then a thick a-Si film was deposited and crystallized by the RTA process at $680^{\circ}C$ for 5 min using the VIC poly-Si layer as a crystallization seed layer. The RTA crystallized temperature could be lowered up to $50^{\circ}C$, compared to RTA process alone. The poly-Si film appeared a needle-like growth front and relatively well-arranged (111) orientation. In addition, the Ni concentration in the poly-Si film was lowered to $3{\times}10^{17}\;cm^{-3}$ and that at the poly-Si/$SiO_2$ interface was lowered to $5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$. The reduction in metal contamination could be greatly helpful to achieve a low leakage current in poly-Si TFT, which is the critical parameter for commercialization of AMOLED.

• 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.

• 한국진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.461-465
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• 2008

적층 박막 내에서의 상변화는 주변 층에 영향을 준다. 결정화가 게이트 절연층에 주는 영향이 제거된 선결정화법(precrystallization)이 금속 유도 일측면 결정화(metal-induced unilateral crystallization)에 의해 제작된 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 소자 및 회로의 전기적 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이 방법으로 만들어진 소자는 일반적인 후 결정화(postcrystallization) 소자에 비하여 높은 전류 구동력을 보였다. 여기에 본 연구는 DC bias에 의한 ring oscillator의 특성 변화를 연구하였다. 선결정화된 실리콘 박막을 이용하여 제작한 PMOS inverter는 후결정화된 실리콘 박막을 이용하여 제작한 inverter에 비하여 매우 동적(dynamic)이고도 안정적인 특성을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권8호
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• pp.578-581
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• 2004

본 연구에서는 Palladium-Metal Induced Lateral Crystallization(Pd-MILC)과 Nickel-Metal Induced Lateral Crystallization (Ni-MILC)을 동시에 사용하여 Ni-MILC의 결정화 속도를 향상시키는 방법을 제안하였다 이 방법을 사용하여 기존의 Ni-MILC 보다 거의 4배나 빠른 결정화 속도인 15 $\mu$m/h를 얻을 수 있었다. Ni과 Pd의 간격이 좁을수록 Ni-MILC의 결정화 속도가 더 빨라졌으며 Pd두께, Ni두께에, 비정질 실리콘 너비와는 큰 의존관계가 없었다. 하지만 Pd이 Ni에 의해 덮혀져 Pd-MILC가 일어나지 못하는 경우에는 이러한 현상이 발견되지 않았다. 이는 Pd물질 그 자체가 Ni-MILC를 향상시키는 것이 아니라 Pd MILC가 진행되면서 발생하는 tensile stress에 의해 향상되는 것임을 의미한다. 이와 같은 현상들을 새로운 MILC mechanism으로 설명하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.59.1-59.1
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• 2010

Aluminum-induced crystallization (AIC) of amorphous silicon (a-Si) is studied with the structure of a glass/Al/$SiO_2$/a-Si, in which the $SiO_2$ layer has micron-sized laser holes in the stack. An oxide layer between aluminum and a-Si thin films plays a significant role in the metal-induced crystallization (MIC) process determining the properties such as grain size and preferential orientation. In our case, the crystallization of a-Si is carried out only through the key hole because the $SiO_2$ layer is substantially thick enough to prevent a-Si from contacting aluminum. The crystal growth is successfully realized toward the only vertical direction, resulting a crystalline silicon grain with a size of $3{\sim}4{\mu}m$ under the hole. Lateral growth seems to be not occurred. For the AIC experiment, the glass/Al/$SiO_2$/a-Si stacks were prepared where an Al layer was deposited on glass substrate by DC sputter, $SiO_2$ and a-Si films by PECVD method, respectively. Prior to the a-Si deposition, a $30{\times}30$ micron-sized hole array with a diameter of $1{\sim}2{\mu}m$ was fabricated utilizing the femtosecond laser pulses to induce the AIC process through the key holes and the prepared workpieces were annealed in a thermal chamber for 2 hours. After heat treatment, the surface morphology, grain size, and crystal orientation of the polycrystalline silicon (pc-Si) film were evaluated by scanning electron microscope, transmission electron microscope, and energy dispersive spectrometer. In conclusion, we observed that the vertical crystal growth was occurred in the case of the crystallization of a-Si with aluminum by the MIC process in a small area. The pc-Si grain grew under the key hole up to a size of $3{\sim}4{\mu}m$ with the workpiece.