라만 분석을 통한 비정질 실리콘 박막의 고온 고상 결정화 거동
Behavior of Solid Phase Crystallization of Amorphous Silicon Films at High Temperatures according to Raman Spectroscopy
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초록
고상 결정화는 열처리로를 사용하여 비정질 실리콘 박막을 다결정 상으로 제조한 간단한 방법이다. 결정화 기술의 주된 목적은 열적으로 취약한 유리 기판 상에 저온 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 제조하는 것에 있다. 그러므로 고상 결정화의 주된 연구는 저온 영역에서 주로 수행되어 왔다. 최근 철강 박판 모재 상에 고온 다결정 공정을 사용하여 다결정 실리콘 트랜지스터를 제조하는 것에 관한 보고가 있었다. 비정질 실리콘의 고상 결정화는 핵생성 및 핵성장에 의하여 진행된다. 핵생성 후 다결정 상은 쌍정을 매개로한 성장 기구에 의하여 성장한다. 그러므로 타원형 모양의 결정은 미서 쌍정과 같은 결정립 내 결함을 포함하고 있다. 결정립계 및 결정립 내 결함은 모두 고상 결정화에 의해 제조된 다결정 실리콘의 결정화도를 반영한다. 본 논문에서는 고온에서 제조된 다결정 실리콘의 결정화도 및 결정화 kinetics를 본 연구에서 새로이 제안하는 라만 분석방법을 사용하여 저온에서 제조된 실험 결과들과 비교하였다.
Abstract
Solid phase crystallization (SPC) is a simple method in producing a polycrystalline phase by annealing amorphous silicon (a-Si) in a furnace environment. Main motivation of the crystallization technique is to fabricate low temperature polycrystalline silicon thin film transistors (LTPS-TFTs) on a thermally susceptible glass substrate. Studies on SPC have been naturally focused to the low temperature regime. Recently, fabrication of polycrystalline silicon (poly-Si) TFT circuits from a high temperature polycrystalline silicon process on steel foil substrates was reported. Solid phase crystallization of a-Si films proceeds by nucleation and growth. After nucleation polycrystalline phase is propagated via twin mediated growth mechanism. Elliptically shaped grains, therefore, contain intra-granular defects such as micro-twins. Both the intra-granular and the inter-granular defects reflect the crystallinity of SPC poly-Si. Crystallinity and SPC kinetics of high temperatures were compared to those of low temperatures using Raman analysis newly proposed in this study.
참고문헌 (14)
- A. T. Voutsas, , J. Electrochem. Soc., 139, pp.2659~ (1992)
- R. S. Wagner, , Appl. Phys. Lett., 4, pp.89~ (1964)
- S.-W. Lee, , IEEE Electron Dev. Lett., 17, pp.160~ (1996)
- J. S. Im, , Appl. Phys. Lett., 63, pp.2969~ (1993)
- M. Wu, , Appl. Phys. Lett., 75, pp.2244~ (1999)
- R. S. Howel, , IEEE Electron Device Lett., 21, pp.70~ (2000)
- M. Wu, , IEEE Electron Device Lett., 49(11), pp.1993~ (2002)
- J. H. Cheon, , Solid State Electronics, 52, pp.473~ (2008)
- J.-S. Ro, , SID 2006 Digest of Technical Papers, pp.1280~ (2006)
- W.-E. Hong, , Thin Solid Films, 13, pp.515~ (2007)
- Y. Ishikawa, , PVSEC, 12, pp.11~ (2001)
- Jian Zi, , Appl. Phys. Lett., 69, pp.200~ (1996)
- I.-W. Wu, , J. Appl. Phys., 65, pp.4036~ (1989)
- J. H. Kim, , J. Appl. Phys., 79, pp.1794~ (1996)