초록
대면적의 비정질 실리콘 박막을 가우스 분포(Gaussian Profile)의 일차원 선형빔(line shape beam)을 가지는 엑시머 레이저를 사용하여 결정화를 시켰다. (Corning 7059 glass)위에 증착된 비정질 실리콘 박막이 재결정화된 실리콘 박막의 경우, 두께에따라 결정화되는 모양이 다르게 나타났다. 따라서 두께에 따라 결정화되는 상태의 변화를 조사하기 위하여 angle wrapping 방법을 새롭게 도입하여 깊이에 따른 Si층이 5${\mu}m$ 이상되도록 angle wrapping한 후에 박막의 두께에 따른 micro-raman spectra를 측정하여 결정화상태에 따른 잔류응력을 조사하였다. 또한 기판의 온도가 상온인 경우에 엑시머 레이저의 밀도가 300mJ/${cm}^2$에서 열처리한 경우에 재결정화된 Si 박막의 잔류응력에 박막의 표면에서 박막의 깊이에 따라 $1.3{\times}10^10$에서 $1.6{\times}10^10$을 거쳐 $1.9{\times}10^10$ dyne/${cm}^2$으로 phase의 변화에 따라 증가하였다. 또한 기판의 온도가 $400^{\circ}C$에서 최적의 열처리 에너지 밀도인 300mJ/${cm}^2$에서는 박막의 깊이에 따른 결정화 상태의변화에 따라 thermal stress 의 값이 $8.1{\times}10^9$에서 $9.0{\times}10^9$를 거쳐 $9.9{\times}10^9$ dyne/${cm}^2$으로 변화하는 것을 알 수 있다. 따라서 liquid phase에서 solid phaserk 변화함에 따라 stress값이 증가하는 것을 알 수 있다.
Amorphous silicon films of large area have been crystallized by a line shape excimer laser beam of one dimensional scanning with a gaussian profile in the scanning direction. In order to characterize the crystalline phase transition of thickness variables in excimer laser annealing(ELA), angle wrapping method was used. And also to characterize the residual stresses of crystalline phase transition in the case of angle wrapped-crystalline silicon on corning 7059 glass, polarized raman spectroscopies were measured at various laser energy density and substrate temperature. The residual stress varies from $9.0{\times}10^9$ to $9.9{\times}10^9$, and from $9.9{\times}10^9$ to $1.2{\times}10^10$dyne/${cm}^2$ of the substrate temperature at room temperature and varies from $8.1{\times}10^9$ to $9.0{\times}10^9$, and from $9.0{\times}10^9$ to $9.9{\times}10^9$dyne/${cm}^2$ of the substrate temperature at $400^{\circ}C$ as a function of direction from surface to substrate. According to the direction from the surface in liquid phase to the interface and from the interface to near the substrate in solid phase of recrystallized Si thin film, respectively. Thus, the stress is increased from(Liquid phase to solid phase) with phase transition.
