KR19990058636A - 레이저 조사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 조사 방법에 관한 것으로, 특히, 대면적을 가지는 액정표시장치에서의 박막트랜지스터 기판에 있어서, 레이저 활성화 및 결정화를 진행하기 위한 것으로, 레이저의 이중 조사에 의하여 생기는 활성화 혹은 결정화의 불연속대의 영향을 감소시키기 위하여 액정표시장치의 기판 전면에 두 번 이상의 스캐닝에 의하여 레이저를 중첩하게 스캐닝하여 기판 전면에 레이저 에너지를 공급하여 소정의 작업을 진행하는 레이저 조사 방법에 있어서, 상기 두 번 이상의 스캐닝에 의하여 레이저 스캐닝이 중첩되는 부분에는 레이저 프로파일의 에너지 밀도 경사 영역만을 중첩시켜 상기 기판 전면에 균일한 레이저 에너지를 공급하는 것이 특징이며, 활성화 혹은 결정화 작업을 기판 전면에 결쳐 균일하게 할 수 있어서, 박막트랜지스터의 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

레이저 조사 방법
본 발명은 레이저 조사 방법에 관한 것으로, 특히, 대면적을 가지는 액정표시장치에서의 박막트랜지스터 기판에 있어서, 레이저 활성화 및 결정화를 진행하기 위한 레이저 조사 방법에 관한 것이다.
레이저 활성화는 다결정 실리콘 박막인 활성층에 이온도핑작업을 진행하여 비정질화된 부분을 복구시키거나, 비정질 실리콘 박막을 결정화시키는 열어닐 작업 중의 하나로 실시된다.
통상적인 경우, 레이저를 사용하는 박막의 활성화는 소정 형상의 프로파일을 가지는 레이저빔을 박막에 중첩 스캐닝(scanning)하면서 박막 전면에 레이저 에너지를 공급하는 방식으로 진행된다. 통상적인 레이저 장비를 통하여 레이저빔을 패터닝하여 사용할 경우, 12.1"이상의 대면적 화면을 가지는 액정표시장치를 제작하기 위해서는 도 1에 보인 바와 같이, 한 번의 스캐닝으로 박막 전면을 조사할 수 없다. 따라서 두 번 이상의 레이저 스캐닝이 필요한 것이 일반적이다. 이 경우에는 상부에 1차로 레이저 스캐닝을 실시하고, 하부에 2차로 레이저 스캐닝을 실시하여 기판의 활성화 작업을 진행한다.
통상적인 레이저 장비를 통하여 패터닝된 레이저빔의 프로파일은 도 2에 보인 바와 같이, 레이저빔의 너비에 대한 에너지 밀도의 프로파일이 에너지밀도 경사영역(A)에서 소정 크기의 기울기를 가진다.
도 3은 도 2에 보인 바와 같은 빔프로파일을 가지는 레이저로 대면적 기판을 스캐닝하는 경우 레이저빔의 중복정도를 설명하기 위한 도면이다. 기판 전면을 1차로 레이저 스캐닝한 후, 2차로 레이저 스캐닝한 경우의 레이저 에너지의 분포를 나타낸다. 이 때, "B" 영역과 같이 중복 스캐닝에 의하여 이중으로 레이저 에너지를 받는 경우가 발생한다.
활성층에 불순물을 도핑하여 불순물 영역을 형성하고, 이 부분을 활성화하기 위하여는 적정의 열에너지가 필요하다. 그런데 적절한 에너지 밀도를 가지는 레이저를 사용하여 기판 전면을 조사하게 되는 경우, 기판의 활성화 정도는 레이저의 조사횟수에 영향을 받는다. 따라서, 레이저가 두 번 스캐닝되는 부분이 생기는 경우, 레이저 어닐에 의한 활성화 불연속대가 형성된다. 즉, 박막 전체에 활성화 정도가 고르지 않게 된다. 이는 언급한 바와 같이, 레이저의 중첩 스캐닝에 의한 결과이고, 레이저 에너지가 박막에 고르게 공급되지 않음에 기인한다. 화면 전체에 활성화가 균일하게 일어나지 않음으로 인하여 각 박막트랜지스터의 불순물 영역이 화면 전체에 걸쳐 불균일하게 활성화된다. 따라서 박막트랜지스터의 특성이 불균일하게 되어 화면의 특성을 불량하게 한다. 또한, 레이저 조사를 비정질 실리콘 박막을 결정화하기 위하여 사용할 경우, 결정화 불연속대를 형성하여 이 부분에 위치하는 박막트트랜지스터 특히, 구동회로부의 박막트탠지스터를 불균일하게 형성됨으로써, 구동회로의 균일성을 확보할 수 없어서 회로 오작동을 일으킨다.
본 발명은 레이저의 이중 조사에 의하여 생기는 활성화의 불연속대에 위치하는 박막트랜지스터의 불순물 영역을 균일하게 활성화하기 위하여 레이저 에너지를 기판 전체에 균일하게 공급하는 레이저 조사 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 레이저의 이중 조사에 의하여 생기는 결정화의 불연속대에 위치하는 구동회로부의 박막트랜지스터의 균일성을 확보하기 위하여 레이저 에너지를 기판 전체에 균일하게 공급하는 레이저 조사 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 액정표시장치의 기판 전면에 두 번 이상의 스캐닝에 의하여 기판 전면에 레이저 에너지를 공급하여 소정의 작업을 진행하는 레이저 조사 방법에 있어서, 상기 두 번 이상의 스캐닝에 의하여 레이저 스캐닝이 중첩되는 부분에는 레이저 프로파일의 에너지 밀도 경사 영역만을 중첩시켜 상기 기판 전면에 균일한 레이저 에너지를 공급하는 것이 특징이다. 이 때, 상기 소정의 작업은 박막트랜지스터의 불순물 영역을 활성화시키는 작업 혹은, 비정질 실리콘 박막을 결정화하는 작업일 수 있다.
도 1은 통상적인 경우의 기판의 레이저 조사를 설명하기 위한 도면
도 2는 레이저빔 너비에 대한 레이저 에너지의 밀도 크기를 나타낸 도면
도 3은 종래의 기술에 의하여 레이저를 중첩스캐닝한 경우의 레이저 에너지 분포
도 4는 본 발명에 의하여 레이저를 중첩스캐닝한 경우의 레이저 에너지 분포
도 4는 본 발명에 의하여 레이저 조사 방법을 개선시킨 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 보인 기판의 스캐닝의 상태를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
1차 레이저 스캐닝 후에, 2차 레이저 스캐닝이 일어나는 경우의 레이저 에너지의 빔프로파일을 알 수 있다. 1차 레이저 프로파일의 에너지 밀도 경사 영역과 2차 레이저 프로파일의 에너지밀도 경사영역만을 중첩시킴으로써, 두 번의 레이저 스캐닝에도 불구하고 균일한 레이저 에너지를 공급할 수 있다. 소정의 에너지 이하로 레이저 에너지를 공급받는 부분은 활성화가 제대로 이루어지지 않으므로, 다시 소정의 레이저 에너지를 공급받아야 한다. 단 기판 전체에 균일하게 레이저 에너지를 공급하기 위해서는 도면에 보인 바와 같이 에너지 밀도 경사 영역만을 중첩시킨다. 이와 같은 방법으로 도 1에 보인 바와 같이 통상적인 레이저를 조사하면 기판 전체에 균일한 에너지를 공급할 수 있다. 따라서 레이저 조사에 의하여 활성화가 일어나는 활성층의 불순물 영역은 기판 전체에 걸쳐 고르게 레이저 에너지를 받게 되므로 균일하게 활성화를 진행할 수 있는 것이다.
본 발명은 비정질 실리콘 박막을 결정화하는데 사용하는 경우에도 사용할 수 있는데 비정질 실리콘 박막 전체에 결정화를 위한 레이저 에너지를 고르게 공급할 수 있어서, 결정화의 불연속대를 제거 혹은, 감소시킬 수 있다.
본 발명은 액정표시장치의 기판 전면에 형성된 박막트랜지스터의 불순물 영역을 균일하게 활성화할 수 있어서, 기판 전체의 박막트랜지스터의 균일성을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명을 결정화에 사용하는 경우 박막 전체에 균일한 결정화를 성취할 수 있다.

Claims (3)

  1. 액정표시장치의 기판 전면에 두 번 이상의 스캐닝에 의하여 기판 전면에 레이저 에너지를 공급하여 소정의 작업을 진행하는 레이저 조사 방법에 있어서,
    상기 두 번 이상의 스캐닝에 의하여 레이저 스캐닝이 중첩되는 부분에는 레이저 프로파일의 에너지 밀도 경사 영역만을 중첩시켜 상기 기판 전면에 균일한 레이저 에너지를 공급하는 것이 특징인 레이저 조사 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소정의 작업은 박막트랜지스터의 불순물 영역을 활성화시키는 작업이 특징인 레이저 조사 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 소정의 작업은 비정질 실리콘 박막을 결정화하는 작업인 것이 특징인 레이저 조사 방법.
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