KR100953422B1 - Method and apparatus for manufacturing polycrystalline silicon film - Google Patents

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Abstract

전기적 특성을 보다 향상시킨 다결정 실리콘 박막 제조 방법 및 장치가 개시되어 있다. 화학 기상 증착 방법에 의하여 기판에 100Å∼500Å 정도의 크기를 갖는 다결정 실리콘을 증착한 후 연속적으로 다결정 실리콘에 엑시머 레이저 빔을 주사하여 다결정 실리콘의 결정 입자가 1000Å∼4000Å 정도가 되도록 한다. 기판에 형성된 다결정 실리콘을 화학 기상 증착 및 엑시머 레이저 빔에 의하여 어닐링 하여 다결정 실리콘의 전기적 특성을 향상 및 다결정 실리콘 박막의 제조 시간을 크게 단축시킨다.Disclosed are a method and apparatus for manufacturing a polycrystalline silicon thin film which further improves electrical characteristics. After the deposition of polycrystalline silicon having a size of about 100 mW to 500 mW on the substrate by chemical vapor deposition method, the excimer laser beam is continuously scanned to the polycrystalline silicon to bring about 1000 mW to 4000 mW of crystal grains. The polycrystalline silicon formed on the substrate is annealed by chemical vapor deposition and excimer laser beam to improve the electrical properties of the polycrystalline silicon and greatly shorten the manufacturing time of the polycrystalline silicon thin film.

다결정 실리콘, 증착Polycrystalline Silicon, Deposition

Description

다결정 실리콘 박막 제조 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING POLYCRYSTALLINE SILICON FILM}METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING POLYCRYSTALLINE SILICON FILM}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 다결정 실리콘의 제조 방법을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing polycrystalline silicon according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 다결정 실리콘 박막 제조 설비를 도시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a polycrystalline silicon thin film manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다결정 실리콘 박막 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전기적 특성을 향상 및 제조 시간을 크게 단축시킨 다결정 실리콘 박막 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for producing a polycrystalline silicon thin film, and more particularly, to a method and apparatus for manufacturing a polycrystalline silicon thin film, which has improved electrical characteristics and greatly shortened manufacturing time.

최근, 정보 표시장치, 통신 장비 및 우주 항상 산업 분야 등에 걸쳐 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 특히, 액정표시장치 중 능동 매트릭스 액정표시장치(Active Matrix Liquid Crystal Display, AMLCD)는 화소를 통과하는 광의 양을 조절하는 것이 가능하여 풀-컬러 디스플레이(full-color display)를 표시하는 것이 가능하다. Background Art In recent years, liquid crystal display devices have been widely used in information display devices, communication equipment, and the space always industrial field. In particular, the active matrix liquid crystal display (AMLCD) of the liquid crystal display device can control the amount of light passing through the pixel, thereby displaying a full-color display.                         

일반적으로, 휴대용 컴퓨터, TV 또는 캠코더의 뷰파인더로 이용되는 액정표시장치에는 수소화 된 아몰퍼스 실리콘(hydrogenated amorphous silicon, a-Si:H)이 널리 사용되고 있다. 이는 수소화 된 아몰퍼스 실리콘은 유리의 녹는점보다 낮은 300℃에서 유리에 증착이 가능하고, 대면적에 걸쳐 균일한 증착이 가능하기 때문이다. 한편, 수소화 된 아몰퍼스 실리콘은 오프 상태에서 누설 전류가 매우 낮은 장점을 갖는 반면, 후광 장치에 의한 누설전류가 높고 고속 정보처리가 요구되는 동영상을 표시하는데 다수의 문제점을 갖고 있다.In general, hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) is widely used in liquid crystal displays used as viewfinders of portable computers, TVs, or camcorders. This is because hydrogenated amorphous silicon can be deposited on glass at 300 ° C below the melting point of the glass, and can be deposited uniformly over a large area. On the other hand, while hydrogenated amorphous silicon has an advantage of having a very low leakage current in the off state, there are a number of problems in displaying a moving image requiring a high leakage current and high-speed information processing by the backlight device.

최근에는 이와 같은 수소화 된 아몰퍼스 실리콘의 문제점을 극복하기 위하여 수소화 된 아몰퍼스 실리콘보다 전기적 특성이 우수하고, 광에 의한 누설 전류가 적으며, 화소 및 주변 회로의 크기를 감소시켜 개구율을 증가시키는 다결정 실리콘을 이용한 액정표시장치가 개발된 바 있다.Recently, in order to overcome such problems of hydrogenated amorphous silicon, polycrystalline silicon which has better electrical characteristics than hydrogenated amorphous silicon, has less leakage current by light, and increases the aperture ratio by reducing the size of pixels and peripheral circuits. The liquid crystal display device has been developed.

다결정 실리콘을 제작하는 방법은 고상 결정화 방법(solid phase crystallization, SPC), 직접 증착 방법(as-deposition, Plasma CVD, LPCVD), 급속 열처리 방법 (rapid thermal annealing, RTA), 액상 결정화 방법(liquid phase recrystallization, LPR), 엑시머 레이저 열처리 방법(Excimer laser annealing, ELA) 등 매우 다양하다.Polycrystalline silicon manufacturing methods include solid phase crystallization (SPC), direct deposition (as-deposition, Plasma CVD, LPCVD), rapid thermal annealing (RTA), and liquid phase crystallization (liquid phase recrystallization). , LPR), and excimer laser annealing (ELA).

이들 중 고상 결정화 방법은 약 600℃ 이하의 온도에서 실란 가스를 이용하여 0.1 Torr 미만의 초저압 상태에서 기판에 다결정 실리콘을 직접 증착 하는 방법으로, 증착 온도가 비교적 높고, 증착된 다결정 실리콘의 결정화도가 낮고, 다결정 실리콘의 결정 입자 크기가 작은 단점을 갖는다. Among them, the solid phase crystallization method is a method of directly depositing polycrystalline silicon on a substrate at a temperature of about 600 ° C. or less using a silane gas at an ultra-low pressure of less than 0.1 Torr. It has the disadvantage that it is low and the crystal grain size of polycrystalline silicon is small.                         

또한, 이들 중 엑시머 레이저 열처리 방법은 다결정 실리콘 결정 입자의 크기가 크고 균일한 다결정 실리콘을 얻을 수 있는 장점을 갖는 반면, 전기적 특성이 우수한 다결정 실리콘을 제작하는데 매우 많은 시간이 소요되는 문제점을 갖는다.In addition, the excimer laser heat treatment method has the advantage of obtaining a large size and uniform polycrystalline silicon of the polycrystalline silicon crystal particles, while having a very long time to produce a polycrystalline silicon with excellent electrical properties.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 결정화도가 높고, 단 시간 내 보다 큰 결정 입자를 형성 할 수 있는 다결정 실리콘의 제조 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and a first object of the present invention is to provide a method for producing polycrystalline silicon having high crystallinity and capable of forming larger crystal grains within a short time.

본 발명의 제 2 목적은 상기 다결정 실리콘의 제조 방법을 구현하는 다결정 실리콘 제조 장치를 제공한다.It is a second object of the present invention to provide a polycrystalline silicon manufacturing apparatus for implementing the polycrystalline silicon manufacturing method.

이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위해서, 본 발명은 기판을 마련하는 단계, 실리콘 화합물을 플라즈마와 반응시켜 발생한 제 1 크기의 제 1 다결정 실리콘 입자를 기판에 증착하여 제 1 다결정 실리콘 박막을 형성하는 단계 및 제 1 다결정 실리콘 입자를 어닐링 하여 제 1 다결정 실리콘 입자를 제 1 크기보다 큰 제 2 크기를 갖는 제 2 다결정 실리콘 입자로 성장 및 활성화하여 제 1 다결정 실리콘 박막을 제 2 다결정 실리콘 박막으로 변경하는 단계를 포함하는 다결정 실리콘의 제조 방법을 제공한다.In order to implement the first object of the present invention, the present invention comprises the steps of preparing a substrate, by depositing the first polycrystalline silicon particles of the first size generated by reacting the silicon compound with the plasma on the substrate to form a first polycrystalline silicon thin film Forming and annealing the first polycrystalline silicon particles to grow and activate the first polycrystalline silicon particles into second polycrystalline silicon particles having a second size larger than the first size to convert the first polycrystalline silicon thin film to the second polycrystalline silicon thin film. It provides a method of producing polycrystalline silicon comprising the step of changing.

본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위해서, 본 발명은 기판에 제 1 크기를 갖는 제 1 다결정 실리콘 입자로 이루어진 제 1 다결정 실리콘 박막을 증착하기 위한 제 1 프로세스 챔버, 제 1 크기의 제 1 다결정 실리콘 박막이 증착된 기판을 감압 환경에서 임시적으로 수납하는 버퍼 챔버 및 버퍼 챔버로부터 공급된 기판에 증착된 제 1 다결정 실리콘 입자를 제 1 크기에서 제 2 크기로 성장 및 활성화하기 위하여 제 1 다결정 실리콘 입자를 어닐링 하여 기판에 제 2 다결정 실리콘 박막을 형성하기 위한 제 2 프로세스 챔버를 포함하는 다결정 실리콘을 제조하는 장치를 제공한다.In order to implement the second object of the present invention, the present invention provides a first process chamber for depositing a first polycrystalline silicon thin film composed of first polycrystalline silicon particles having a first size on a substrate, the first polycrystalline silicon having a first size. In order to grow and activate the first polycrystalline silicon particles deposited on the substrate supplied from the buffer chamber and the buffer chamber to temporarily receive the substrate on which the thin film is deposited from the first size to the second size, An apparatus for producing polycrystalline silicon comprising a second process chamber for annealing to form a second polycrystalline silicon thin film on a substrate is provided.

본 발명에 의하면, 다결정 실리콘을 형성할 때, 화학 기상 증착 방법에 의하여 기판에 다결정 실리콘을 형성한 후 연속하여 레이저 빔을 다결정 실리콘에 스캐닝 하여 전기적 특성이 우수한 다결정 실리콘을 단 시간 내 제조할 수 있다.According to the present invention, polycrystalline silicon can be produced in a short time by forming a polycrystalline silicon on a substrate by a chemical vapor deposition method, and then continuously scanning a laser beam into the polycrystalline silicon to produce excellent polycrystalline silicon in a short time. .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 다결정 실리콘의 제조 방법을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing polycrystalline silicon according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 다결정 실리콘을 제조하기 위해서는 먼저, 다결정 실리콘이 형성될 기판을 마련하는 단계가 선행된다(단계 10). 본 실시예에서 기판은 유리 기판이다.Referring to FIG. 1, in order to manufacture polycrystalline silicon, first, preparing a substrate on which polycrystalline silicon is to be formed is preceded (step 10). In this embodiment, the substrate is a glass substrate.

다결정 실리콘이 증착될 기판이 마련되면, 기판에는 제 1 크기를 갖는 제 1 다결정 실리콘 입자를 갖는 제 1 다결정 실리콘 박막이 형성된다. 제 1 다결정 실리콘 입자 매우 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있으나, 본 실시예에서 유리의 용융 온도보다 낮은 공정 환경에서 형성된 제 1 다결정 실리콘 입자가 기판에 형성된다. When a substrate on which polycrystalline silicon is to be deposited is provided, a first polycrystalline silicon thin film having first polycrystalline silicon particles having a first size is formed on the substrate. The first polycrystalline silicon particles may be formed by a wide variety of methods, but in this embodiment, the first polycrystalline silicon particles formed in the processing environment below the melting temperature of the glass are formed on the substrate.                     

이를 구현하기 위해서, 제 1 다결정 실리콘 입자는 반응성이 매우 강한 플라즈마 환경에서 실리콘 화합물을 반응시켜 형성된다. 제 1 다결정 실리콘 입자는 기판의 표면에 눈송이 쌓이듯 싸여 제 1 다결정 실리콘 박막을 형성한다(단계 20).To realize this, the first polycrystalline silicon particles are formed by reacting the silicon compound in a highly reactive plasma environment. The first polycrystalline silicon particles are wrapped in snowflakes on the surface of the substrate to form a first polycrystalline silicon thin film (step 20).

이때, 플라즈마 환경에서 화학 반응하여 제 1 다결정 실리콘 입자를 형성하는 실리콘 화합물은 바람직하게 실란(SiH4)을 포함한다.At this time, the silicon compound which chemically reacts in the plasma environment to form the first polycrystalline silicon particles preferably includes silane (SiH 4 ).

또한, 기판에 형성된 제 1 다결정 실리콘 박막을 이루는 제 1 다결정 실리콘 입자는 제 1 크기를 갖으며, 제 1 크기는 100Å∼500Å정도이다.The first polycrystalline silicon particles constituting the first polycrystalline silicon thin film formed on the substrate have a first size, and the first size is about 100 GPa to 500 GPa.

이때, 제 1 다결정 실리콘 입자는 결정 입자의 크기가 커질수록 양호한 전기적 특성을 갖는다. 예를 들면, 제 1 다결정 실리콘 입자의 제 1 크기가 4000Å∼10,000Å 정도의 크기를 가질 경우 제 1 다결정 실리콘 입자는 전기적으로 가장 우수한 특성을 갖게 된다.In this case, the first polycrystalline silicon particles have better electrical characteristics as the size of the crystal grains increases. For example, when the first size of the first polycrystalline silicon particles has a size of about 4000 kPa to 10,000 kPa, the first polycrystalline silicon particles have the most excellent electrical characteristics.

이와 같은 이유로 100Å∼500Å의 제 1 크기를 갖는 제 1 다결정 실리콘 입자를 갖는 제 1 다결정 실리콘 박막은 제 1 다결정 실리콘 입자의 크기를 1000Å∼4000Å 정도까지 증가시켜 전기적 특성을 향상 및 활성화한다.For this reason, the first polycrystalline silicon thin film having the first polycrystalline silicon particles having the first size of 100 GPa to 500 GPa increases the size of the first polycrystalline silicon particles to about 1000 GPa to 4000 GPa, thereby improving and activating electrical characteristics.

이를 구현하기 위해, 기판에 형성된 제 1 다결정 실리콘 박막은 어닐링 된다(단계 30). 기판에 형성된 제 1 다결정 실리콘 박막은 엑시머 레이저 빔에 의하여 어닐링 된다. To implement this, the first polycrystalline silicon thin film formed on the substrate is annealed (step 30). The first polycrystalline silicon thin film formed on the substrate is annealed by an excimer laser beam.

엑시머 레이저 빔은 기판에 100Å∼500Å의 제 1 크기로 형성된 제 1 다결정 실리콘 입자를 1000Å∼4000Å 정도의 제 2 크기로 성장하도록 10 회 이하로 제 1 다결정 실리콘 박막에 주사된다. 바람직하게 엑시머 레이저 빔은 1회에서 3 회 정도 제 1 다결정 실리콘 입자에 스캐닝 하는 것이 바람직하다. 이는 엑시머 레이저 빔에 의한 어닐링에 소요되는 시간을 크게 단축시키기 위함이다.The excimer laser beam is scanned on the first polycrystalline silicon thin film up to 10 times so that the first polycrystalline silicon particles formed on the substrate with a first size of 100 Hz to 500 Hz are grown to a second size of about 1000 Hz to 4000 Hz. Preferably, the excimer laser beam is preferably scanned into the first polycrystalline silicon particle about once to three times. This is to greatly shorten the time required for annealing by the excimer laser beam.

이로써, 기판에는 100Å∼500Å 정도의 크기를 갖는 제 1 다결정 실리콘 입자를 갖는 제 1 다결정 실리콘 박막은 엑시머 레이저 빔에 의하여 1000Å∼4000Å 정도의 크기를 갖는 제 2 다결정 실리콘 입자를 갖는 제 2 다결정 실리콘 박막으로 변경된다.Thus, the first polycrystalline silicon thin film having the first polycrystalline silicon particles having a size of about 100 GPa to 500 GPa on the substrate has a second polycrystalline silicon thin film having the second polycrystalline silicon particles having a size of about 1000 GPa to 4000 GPa by an excimer laser beam. Is changed to

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 다결정 실리콘 박막 제조 설비를 도시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a polycrystalline silicon thin film manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 다결정 실리콘 박막 제조 설비(400)는 전체적으로 보아 제 1 프로세스 챔버(100), 버퍼 챔버(200) 및 제 2 프로세스 챔버(300)로 이루어진다.Referring to FIG. 2, the polycrystalline silicon thin film manufacturing facility 400 is generally comprised of a first process chamber 100, a buffer chamber 200, and a second process chamber 300.

제 1 프로세스 챔버(100)는 제 1 프로세스 챔버 몸체(110), 실리콘 화합물 공급장치(120) 및 플라즈마 발생 장치(130)로 구성된다.The first process chamber 100 is composed of a first process chamber body 110, a silicon compound supply device 120 and a plasma generating device 130.

제 1 프로세스 챔버 몸체(110)는 외부에 대하여 격리된 청정한 공정 환경을 제공하는 역할을 한다. 바람직하게, 제 1 프로세스 챔버 몸체(110)는 육면체 형상을 갖는다.The first process chamber body 110 serves to provide a clean process environment that is isolated to the outside. Preferably, the first process chamber body 110 has a hexahedron shape.

실리콘 화합물 공급장치(120)는 제 1 프로세스 챔버 몸체(110)의 내부로 실리콘 화합물을 공급한다. 바람직하게 실리콘 화합물 공급장치(120)는 바람직하게 제 1 프로세스 챔버 몸체(110) 내부로 실란 가스가 포함된 실리콘 화합물을 공급한다. The silicon compound supply device 120 supplies the silicon compound to the inside of the first process chamber body 110. Preferably, the silicon compound supply device 120 supplies a silicon compound containing silane gas into the first process chamber body 110.                     

플라즈마 발생 장치(130)는 제 1 프로세스 챔버 몸체(110) 내부로 공급된 실리콘 화합물을 화학 반응시켜 고체 형태로 결정 입자의 크기가 100Å∼500Å 정도 되는 제 1 다결정 실리콘 입자를 발생시킨다. 제 1 다결정 실리콘 입자는 다시 기판(10)의 표면에 눈송이 쌓이듯이 쌓여 제 1 다결정 실리콘 박막(11)을 형성한다.The plasma generator 130 chemically reacts the silicon compound supplied into the first process chamber body 110 to generate first polycrystalline silicon particles having a size of about 100 μs to about 500 μs in crystal form. The first polycrystalline silicon particles are stacked again on the surface of the substrate 10 to form a first polycrystalline silicon thin film 11.

이를 구현하기 위해 플라즈마 발생 장치(130)는 캐소드 전극(136) 및 애노드 전극(132) 및 플라즈마 가스 공급 장치(134)를 포함한다. 캐소드 전극(136) 및 애노드 전극(132)은 제 1 프로세스 챔버 몸체(110)의 내부에서 상호 마주보도록 배치된다. 캐소드 전극(136) 및 애노드 전극(132)의 사이로는 플라즈마 가스 공급 장치(134)로부터 공급된 플라즈마 가스가 공급된다. 캐소드 전극(136) 및 애노드 전극(132)의 사이에는 플라즈마 가스를 이온화하기에 충분한 에너지, 예를 들면, RF, DC, AC 등가 공급되어 플라즈마 가스는 이온화하여 플라즈마 상태가 된다.In order to implement this, the plasma generating apparatus 130 includes a cathode electrode 136 and an anode electrode 132 and a plasma gas supply device 134. The cathode electrode 136 and the anode electrode 132 are arranged to face each other inside the first process chamber body 110. The plasma gas supplied from the plasma gas supply device 134 is supplied between the cathode electrode 136 and the anode electrode 132. Enough energy, for example, RF, DC, AC, or the like is supplied between the cathode electrode 136 and the anode electrode 132 so that the plasma gas is ionized into a plasma state.

제 1 프로세스 챔버(100)에는 버퍼 챔버(200)가 연결된다. 버퍼 챔버(200)는 제 1 프로세스 챔버(100)에서 제 1 다결정 실리콘 박막(11)이 형성된 기판(10)이 임시적으로 수납된다. 이때, 버퍼 챔버(200)의 내부에는 기판(10)에 형성된 제 1 다결정 실리콘 박막(11)이 산소 등에 의하여 산화되지 않도록 감압 환경을 갖는다.The buffer chamber 200 is connected to the first process chamber 100. The buffer chamber 200 temporarily receives a substrate 10 in which the first polycrystalline silicon thin film 11 is formed in the first process chamber 100. At this time, the first polycrystalline silicon thin film 11 formed on the substrate 10 has a reduced pressure environment in the buffer chamber 200 so as not to be oxidized by oxygen or the like.

제 2 프로세스 챔버(300)는 제 2 프로세스 챔버 몸체(310) 및 레이저 빔 주사 장치(320)를 포함한다.The second process chamber 300 includes a second process chamber body 310 and a laser beam scanning device 320.

레이저 빔 주사 장치(320)는 엑시머 레이저 빔(325)을 제 1 다결정 실리콘 박막(11)이 형성된 기판(10)에 스캐닝 한다.The laser beam scanning device 320 scans the excimer laser beam 325 on the substrate 10 on which the first polycrystalline silicon thin film 11 is formed.

레이저 빔 주사 장치(320)는 기판(10)에 형성된 제 1 다결정 실리콘 박막(11)의 결정 입자의 크기가 100Å∼500Å으로부터 1000Å∼4000Å 정도가 되도록 적어도 1 번 이상 제 1 다결정 실리콘 박막(11)을 스캐닝 한다. 바람직하게 레이저 빔 주사 장치는 1 ∼ 3 회 정도 기판에 엑시머 레이저 빔(325)을 주사한다. 엑시머 레이저 빔(325)에 의하여 스캐닝 된 제 1 다결정 실리콘 박막(11)은 크기가 1000Å∼4000Å 정도 되는 제 2 다결정 실리콘 박막(13)으로 변경된다.The laser beam scanning device 320 includes the first polycrystalline silicon thin film 11 at least once so that the size of the crystal grains of the first polycrystalline silicon thin film 11 formed on the substrate 10 is from about 1000 Hz to about 4000 Hz from 100 Hz to 500 Hz. Scan the. Preferably, the laser beam scanning device scans the excimer laser beam 325 on the substrate about 1 to 3 times. The first polycrystalline silicon thin film 11 scanned by the excimer laser beam 325 is changed into a second polycrystalline silicon thin film 13 having a size of about 1000 mW to 4000 mW.

이와 같은 구성을 갖는 다결정 실리콘 제조 장치의 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과Referring to the accompanying drawings, the operation and effects of the polycrystalline silicon manufacturing apparatus having such a configuration are as follows.

먼저, 제 1 프로세스 챔버(100)의 내부로 기판(10)이 공급된 상태에서 제 1 프로세스 챔버(100)의 내부에는 플라즈마 환경이 형성되고, 플라즈마 환경이 형성된 상태에서 제 1 프로세스 챔버(100)의 내부로는 실리콘 화합물이 공급되어 실리콘 화합물은 플라즈마에 의하여 화학 반응하여 제 1 다결정 실리콘 입자가 형성되고, 제 1 다결정 실리콘 입자는 기판(10)에 증착되어 100Å∼500Å 정도의 결정 입자 크기를 갖는 제 1 다결정 실리콘 박막(11)이 형성된다.First, in a state in which the substrate 10 is supplied into the first process chamber 100, a plasma environment is formed in the first process chamber 100, and in the state in which the plasma environment is formed, the first process chamber 100 is formed. Into the inside of the silicon compound is supplied, the silicon compound is chemically reacted by plasma to form the first polycrystalline silicon particles, the first polycrystalline silicon particles are deposited on the substrate 10 having a crystal grain size of about 100 ~ 500 ~ The first polycrystalline silicon thin film 11 is formed.

제 1 다결정 실리콘 박막(11)이 형성된 기판은 다시 버퍼 챔버(200)로 이송된 후 버퍼 챔버(200)로부터 제 2 프로세스 챔버(300)로 이송된다. 제 2 프로세스 챔버(300)로 이송된 기판(10)에 형성된 제 1 다결정 실리콘 박막(11)은 다시 제 2 프로세스 챔버(300)에 설치된 레이저 빔 주사 장치(320)에 의하여 주사된 엑시머 레이저 빔(325)에 의하여 성장 또는 활성화된다. 엑시머 레이저 빔에 의하여 성장한 제 1 다결정 실리콘 박막(11)은 약 1000Å∼4000Å 정도의 결정 입자 크기를 갖는 제 2 다결정 실리콘 입자를 갖는 제 2 다결정 실리콘 박막으로 변경된다.The substrate on which the first polycrystalline silicon thin film 11 is formed is transferred to the buffer chamber 200 and then transferred from the buffer chamber 200 to the second process chamber 300. The first polycrystalline silicon thin film 11 formed on the substrate 10 transferred to the second process chamber 300 is an excimer laser beam scanned by the laser beam scanning device 320 installed in the second process chamber 300. 325) is grown or activated. The first polycrystalline silicon thin film 11 grown by the excimer laser beam is changed into a second polycrystalline silicon thin film having second polycrystalline silicon particles having a crystal grain size of about 1000 GPa to 4000 GPa.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 기판에 화학 기상 증착 등의 방법에 의하여 다결정 실리콘 박막을 형성한 상태에서 연속하여 다결정 실리콘 박막에 엑시머 레이저 빔을 주사하여 다결정 실리콘의 크기를 성장 및 활성화하여 다결정 실리콘 박막의 전기적 특성을 보다 향상시키는 효과를 갖는다.As described in detail above, in the state in which the polycrystalline silicon thin film is formed on the substrate by a method such as chemical vapor deposition, the excimer laser beam is sequentially scanned by the excimer laser beam to grow and activate the size of the polycrystalline silicon. It has the effect of further improving the electrical properties.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge in the scope of the invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

Claims (8)

기판을 마련하는 단계;Preparing a substrate; 실리콘 화합물을 플라즈마와 반응시켜 발생한 제 1 크기의 제 1 다결정 실리콘 입자를 상기 기판에 증착하여 제 1 다결정 실리콘 박막을 형성하는 단계; 및Depositing a first polycrystalline silicon particle of a first size generated by reacting a silicon compound with a plasma to form a first polycrystalline silicon thin film; And 상기 제 1 다결정 실리콘 입자를 어닐링 하여 상기 제 1 다결정 실리콘 입자를 상기 제 1 크기보다 큰 제 2 크기를 갖는 제 2 다결정 실리콘 입자로 성장 및 활성화하여 상기 제 1 다결정 실리콘 박막을 제 2 다결정 실리콘 박막으로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 제조 방법.Annealing the first polycrystalline silicon particles to grow and activate the first polycrystalline silicon particles into second polycrystalline silicon particles having a second size larger than the first size to convert the first polycrystalline silicon thin film into a second polycrystalline silicon thin film. Method for producing a polycrystalline silicon thin film comprising the step of changing. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 실란(SiH4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 제조 방법.The method of claim 1, wherein the silicon compound comprises silane (SiH 4 ). 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 크기는 100Å∼500Å인 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first size is 100 mW to 500 mW. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 다결정 실리콘 입자를 어닐링 하는 단계에서는 상기 제 1 다결정 실리콘 입자에 엑시머 레이저를 주사하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 제조 방법.The method of claim 1, wherein the annealing of the first polycrystalline silicon particles comprises scanning an excimer laser to the first polycrystalline silicon particles. 제 4 항에 있어서, 상기 엑시머 레이저는 상기 제 2 다결정 실리콘 입자의 상기 제 2 크기가 1000Å∼4000Å이 되도록 적어도 1 번 이상 주사되는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 제조 방법.5. The method according to claim 4, wherein the excimer laser is scanned at least once so that the second size of the second polycrystalline silicon particles is from 1000 kPa to 4000 kPa. 기판에 제 1 크기를 갖는 제 1 다결정 실리콘 입자로 이루어진 제 1 다결정 실리콘 박막을 증착하기 위한 제 1 프로세스 챔버;A first process chamber for depositing a first polycrystalline silicon thin film composed of first polycrystalline silicon particles having a first size on a substrate; 상기 제 1 크기의 제 1 다결정 실리콘 박막이 증착된 기판을 감압 환경에서 임시적으로 수납하는 버퍼 챔버; 및A buffer chamber to temporarily receive the substrate on which the first polycrystalline silicon thin film of the first size is deposited in a reduced pressure environment; And 상기 버퍼 챔버로부터 공급된 상기 기판에 증착된 제 1 다결정 실리콘 입자를 상기 제 1 크기에서 제 2 크기로 성장 및 활성화하기 위하여 상기 제 1 다결정 실리콘 입자를 어닐링 하여 상기 기판에 제 2 다결정 실리콘 박막을 형성하기 위한 제 2 프로세스 챔버를 포함하는 다결정 실리콘 박막 제조 장치.In order to grow and activate the first polycrystalline silicon particles deposited on the substrate supplied from the buffer chamber from the first size to the second size, the first polycrystalline silicon particles are annealed to form a second polycrystalline silicon thin film on the substrate. Polycrystalline silicon thin film manufacturing apparatus comprising a second process chamber for. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 프로세스 챔버는The method of claim 6, wherein the first process chamber is 제 1 프로세스 챔버 몸체;A first process chamber body; 상기 제 1 프로세스 챔버 몸체의 내부로 상기 실리콘 화합물을 공급하기 위한 실리콘 화합물 공급장치; 및A silicon compound supply device for supplying the silicon compound into the first process chamber body; And 플라즈마를 발생시키기 위한 캐소드 전극, 애노드 전극 및 상기 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 플라즈마 가스를 공급하는 플라즈마 가스 공급 장치를 포함하는 플라즈마 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 제조 장치.And a plasma generating device including a cathode electrode for generating a plasma, an anode electrode, and a plasma gas supply device for supplying a plasma gas between the cathode electrode and the anode electrode. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 프로세스 챔버는The method of claim 6, wherein the second process chamber is 제 2 프로세스 챔버 몸체; 및A second process chamber body; And 상기 제 2 프로세스 챔버 몸체의 내부에 상기 기판에 형성된 상기 제 1 다결정 실리콘 입자에 엑시머 레이저 빔을 주사하는 레이저 빔 주사 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 다결정 실리콘 박막 제조 장치.And a laser beam scanning device for scanning an excimer laser beam into the first polycrystalline silicon particles formed on the substrate in the second process chamber body.
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