자기 정렬 구조의 고이동도 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 제작 방법과 제작된 고이동도 자기 정렬 구조 산화물 반도체의 전기적 특성 평가 방법
- 본 기술 이전의 목적은 산화물 반도체 TFT를 구성하는 방법중의 하나인 Top Gate Self-Align 구조 방식으로 고이동도 산화물 반도체 박막트랜지스터를 제작할 수 있는 방법을 전수함과 그 산화물 박막 트랜지스터의 전기적 특성 평가 기술을 제공함에 있다.
산화물 반도체 TFT는 2004년 일본 동경 공대의 Hosono 교수 그룹에 의하여 InGaZnO 반도체를 채널층으로 사용하여 비정질 상태에서 상온 증착으로도 전계 효과 이동도 8 cm2/Vs 이상의 높은 전기적 특성을 보일 수 있음이 밝혀진 이후로 AM 구동 디스플레이 백플레인에 적용 가능한 1970년 후반 a-Si TFT가 개발된 이후 다음 세대를 이끌어 갈 대면적 반도체로써 급속한 기술적 발전을 이루어 왔으며 [1-5], 특히 2013년 일본의 Sharp에서는 고해상도 TFT-LCD 패널에, 2014년 LGD에서는 AMOLED 패널에 산화물 TFT를 적용하여 양산화에 성공함으로써 기존의 a-Si TFT나 LTPS (Low-temperature polysilicon) TFT 와 같은 Si 기반의 대면적 반도체를 대체할 수 있는 차세대 백플레인 소자로 주목을 받고 있다. 뿐만 아니라 on state에서의 높은 전기적 특성에도 불구하고 3 eV 이상의 wide bandgap을 갖는 본질적인 물질 특성에 의하여 off-state에서는 100 yA (10-24)/um 수준의 매우 낮은 off-current 특성을 가지고 있어서 [6] 산화물 반도체로 구성된 전자 기기의 대기 소비 전력을 기존 Si 소자 대비 획기적으로 낮출 수 있으며 또한 높은 On/Off ratio 특성에 따라 각종 센서 응용 동작에도 매우 이상적인 특성을 보유하고 있다.
본 기술이전에서는 고이동도 산화물 반도체 박막 트랜지스터를 제작할 수 있는 제작 방법과 Process Flow 및 각 공정별 중요 특이 사항을 기술하였고, 또한 이렇게 해서 제작된 박막 트랜지스터의 전계 이동도, 문턱 전압, Subthreshold Swing, Hysteresis 및 TLM 방법을 이용한 유효 채널 길이를 구할 수 있는 방법을 기술함.
본 기술이전에서는 고이동도 산화물 반도체 박막 트랜지스터를 제작할 수 있는 제작 방법과 Process Flow 및 각 공정별 중요 특이 사항을 기술하였고, 또한 이렇게 해서 제작된 박막 트랜지스터의 전계 이동도, 문턱 전압, Subthreshold Swing, Hysteresis 및 TLM 방법을 이용한 유효 채널 길이를 구할 수 있는 방법을 기술함.
기술 이전의 범위는 자기 정렬 구조의 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 제작 Flow와 각 프로세스별 유의사항 등 구체적인 제작 방법을 단면도와 함께 제공하고 제작된 TFT의 전기적 특성 평가 기술을 각 특성 항목별로 제공한다.
본 기술 이전을 통해서 디스플레이 백플레인, 센서 백플레인 등 대면적 TFT Array를 구동 소자로 갖는 다양한 전자 소자 제작에 적용 될 수 있음.