KR100600869B1 - thin film transistor having LDD region and GOLDD region - Google Patents
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Abstract
LDD 영역 및 GOLDD 영역을 구비하는 박막트랜지스터를 제공한다. 상기 박막트랜지스터는 게이트 전극; 채널 영역, 고농도 불순물 영역 및 상기 게이트 전극과 일부 중첩된 저농도 불순물 영역을 구비하는 반도체층을 포함하되, 상기 저농도 불순물 영역은 상기 게이트 전극과 중첩된 GOLDD영역 및 상기 게이트 전극과 중첩되지 않은 LDD영역을 구비하고, 상기 LDD영역의 길이는 상기 GOLDD영역의 길이와 같거나 크다.A thin film transistor having an LDD region and a GOLDD region is provided. The thin film transistor may include a gate electrode; And a semiconductor layer including a channel region, a high concentration impurity region, and a low concentration impurity region partially overlapping the gate electrode, wherein the low concentration impurity region includes a GOLDD region overlapping with the gate electrode and an LDD region not overlapping with the gate electrode. And the length of the LDD region is equal to or larger than the length of the GOLDD region.
박막트랜지스터, GOLDD, LDD, 신뢰성Thin Film Transistors, GOLDD, LDD, Reliability
Description
도 1a 내지 1d는 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 실험예 1, 2 및 비교예 1, 2에 따른 박막트랜지스터들 각각의 드레인 전압에 대한 상대적 전하이동도를 나타낸 그래프이다. 2 is a graph showing relative charge mobility with respect to the drain voltage of each of the thin film transistors according to Experimental Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. FIG.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)
110 : 반도체층 110a : 저농도 불순물 영역110
110a-1 : GOLDD 영역 110a-2 : LDD 영역110a-1: GOLDD
110b : 채널 영역 110c : 고농도 불순물 영역110b:
본 발명은 박막트랜지스터에 관한 것으로, 특히 LDD 영역 및 GOLDD 영역을 구비하는 박막트랜지스터에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor, and more particularly to a thin film transistor having an LDD region and a GOLDD region.
박막트랜지스터는 일반적으로 반도체층, 게이트 전극 및 소오스/드레인 전극을 구비하는데, 여기서 상기 반도체층은 소오스/드레인 영역들 및 상기 소오스/드 레인 영역들 사이에 개재된 채널 영역을 구비한다. 한편, 상기 반도체층은 다결정 실리콘(Poly Silicon) 또는 비정질 실리콘(Amorphous Silicon)으로 형성할 수 있으나, 상기 다결정 실리콘의 전자이동도가 비정질 실리콘의 그것보다 높아 현재는 다결정 실리콘을 주로 적용하고 있다.The thin film transistor generally includes a semiconductor layer, a gate electrode, and a source / drain electrode, wherein the semiconductor layer includes source / drain regions and a channel region interposed between the source / drain regions. On the other hand, the semiconductor layer may be formed of polysilicon or amorphous silicon, but the electron mobility of the polycrystalline silicon is higher than that of amorphous silicon, and currently, polycrystalline silicon is mainly applied.
그런데, 상기 다결정 실리콘 박막트랜지스터는 비정질 실리콘 박막트랜지스터에 비하여 오프(off) 전류가 큰 단점이 있다. 이러한 다결정 실리콘 박막트랜지스터의 단점을 보완하기 위해, 다결정 실리콘 박막트랜지스터의 소오스/드레인 영역 즉, 고농도 불순물 영역(heavily doped region)과 채널 영역 사이에 저농도 불순물 영역(lightly doped region)을 형성하는 구조 즉, LDD(Lightly doped drain) 구조가 제안된 바 있다. 그러나, 이러한 LDD구조를 갖는 박막트랜지스터는 드레인 영역부근에서의 핫캐리어 주입으로 인한 열화방지효과 즉, 신뢰성특성이 후술하는 GOLDD 구조를 갖는 박막트랜지스터에 비해 취약하다.However, the polycrystalline silicon thin film transistor has a disadvantage in that the off current is larger than that of the amorphous silicon thin film transistor. In order to compensate for the disadvantages of the polycrystalline silicon thin film transistor, a structure in which a lightly doped region is formed between a source / drain region, that is, a heavily doped region and a channel region of the polycrystalline silicon thin film transistor, Lightly doped drain (LDD) structures have been proposed. However, the thin film transistor having the LDD structure is weaker than the thin film transistor having the GOLDD structure, which has the effect of preventing degradation due to hot carrier injection near the drain region, that is, the reliability characteristic described later.
한편, 상기 게이트 전극을 상기 저농도 불순물 영역과 중첩하도록 배치시킨 소위 GOLDD(gate overlapped lightly doped drain)구조는 드레인 영역부근에서의 핫캐리어 주입을 방지함으로써 박막트랜지스터의 열화를 억제하는 효과가 크다고 알려져 있다. 그러나, 이러한 GOLDD구조를 갖는 박막트랜지스터는 오프전류 값이 상기 LDD구조를 갖는 박막트랜지스터에 비해 큰 단점이 있다.On the other hand, a so-called gate overlapped lightly doped drain (GOLDD) structure in which the gate electrode is disposed to overlap the low concentration impurity region is known to have a great effect of suppressing deterioration of the thin film transistor by preventing hot carrier injection near the drain region. However, the thin film transistor having the GOLDD structure has a large disadvantage in that the off current value is larger than the thin film transistor having the LDD structure.
이를 해결하기 위해 대한민국 특허출원 제 10-2001-0025977호는 반도체장치를 개시한다. 상기 반도체장치는 절연면에 형성된 반도체층과 상기 반도체층에 형성된 절연막과 상기 절연막에 형성된 게이트전극을 포함하는 반도체장치에 있어서, 상기 게이트 전극은 하부층으로서 제 1 폭을 갖는 제 1 도전층과 상부층으로서 상기 제 1 폭보다 작은 제 2 폭을 갖는 제 2 도전층으로 된 적층구조를 가지며, 상기 반도체층은 상기 제 2 도전층과 중첩하는 채널형성영역과 상기 제 1 도전층과 부분적으로 중첩하는 한 쌍의 저농도 불순물 영역과 고농도 불순물 영역으로 구성된 소오스영역 및 드레인 영역을 가지는 것을 특징으로 한다.In order to solve this problem, Korean Patent Application No. 10-2001-0025977 discloses a semiconductor device. The semiconductor device includes a semiconductor layer formed on an insulating surface, an insulating film formed on the semiconductor layer, and a gate electrode formed on the insulating film, wherein the gate electrode is formed as a first conductive layer having a first width and an upper layer as a lower layer. A pair having a laminated structure of a second conductive layer having a second width smaller than the first width, wherein the semiconductor layer is a pair of channel forming regions overlapping the second conductive layer and partially overlapping the first conductive layer And a source region and a drain region each composed of a low concentration impurity region and a high concentration impurity region.
그러나 상기 제 1 도전층과 부분적으로 중첩하는 한 쌍의 저농도 불순물 영역에 있어, 상기 제 1 도전층과 중첩하는 저농도 불순물 영역과 상기 제 1 도전층과 중첩하지 않는 저농도 불순물 영역을 결정하는 변수를 최적화함으로써 박막트랜지스터의 신뢰성특성을 최적화하고자 하는 시도는 이루어지지 않고 있다.However, in a pair of low concentration impurity regions partially overlapping with the first conductive layer, optimization of variables determining low concentration impurity regions overlapping the first conductive layer and low concentration impurity regions not overlapping the first conductive layer Thus, no attempt is made to optimize the reliability characteristics of thin film transistors.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 최적화된 신뢰성 특성을 갖는 박막트랜지스터를 제공함에 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems of the prior art to provide a thin film transistor having an optimized reliability characteristics.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 박막트랜지스터를 제공한다. 상기 박막트랜지스터는 게이트 전극; 채널 영역, 고농도 불순물 영역 및 상기 게이트 전극과 일부 중첩된 저농도 불순물 영역을 구비하는 반도체층을 포함하되, 상기 저농도 불순물 영역은 상기 게이트 전극과 중첩된 GOLDD영역 및 상기 게이트 전극과 중첩되지 않은 LDD영역을 구비하고, 상기 LDD영역의 길이는 상기 GOLDD영역의 길이와 같거나 크다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a thin film transistor. The thin film transistor may include a gate electrode; And a semiconductor layer including a channel region, a high concentration impurity region, and a low concentration impurity region partially overlapping the gate electrode, wherein the low concentration impurity region includes a GOLDD region overlapping with the gate electrode and an LDD region not overlapping with the gate electrode. And the length of the LDD region is equal to or larger than the length of the GOLDD region.
상기 LDD영역의 길이는 2㎛이하인 것이 바람직하다. 한편, 상기 GOLDD영역의 길이는 0.5 내지 2㎛인 것이 바람직하다.The length of the LDD region is preferably 2 탆 or less. On the other hand, the length of the GOLDD region is preferably 0.5 to 2㎛.
상기 LDD영역의 길이와 상기 GOLDD영역의 길이가 같은 경우, 상기 LDD영역에 도핑된 불순물의 도즈량은 상기 GOLDD영역에 도핑된 불순물의 도즈량과 같거나 작은 것이 바람직하다.When the length of the LDD region is equal to the length of the GOLDD region, the dose of impurities doped in the LDD region is preferably equal to or smaller than the dose of impurities doped in the GOLDD region.
상기 반도체층은 다결정 실리콘 반도체층인 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 반도체층은 ELA, SLS, MIC 또는 MILC법에 의해 결정화된 반도체층일 수 있다.It is preferable that the semiconductor layer is a polycrystalline silicon semiconductor layer. In this case, the semiconductor layer may be a semiconductor layer crystallized by ELA, SLS, MIC or MILC method.
상기 고농도 불순물 영역 및 상기 저농도 불순물 영역에 도핑된 불순물은 n 형 불순물인 것이 바람직하다. It is preferable that the impurities doped in the high concentration impurity region and the low concentration impurity region are n-type impurities.
상기 게이트 전극은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴 합금(Mo alloy)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 게이트 전극은 상기 반도체층 상에 위치할 수 있다.The gate electrode may be formed of one metal selected from the group consisting of aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), molybdenum (Mo), and molybdenum alloy (Mo alloy). In addition, the gate electrode may be located on the semiconductor layer.
상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 전극과 상기 반도체층 사이에 위치하는 게이트 절연막을 더욱 포함하고, 상기 게이트 절연막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 이중층으로 형성될 수 있다.The thin film transistor may further include a gate insulating layer positioned between the gate electrode and the semiconductor layer, and the gate insulating layer may be formed of a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, or a double layer thereof.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면들에 있어서, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. In the figures, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 1a 내지 1d는 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1a를 참조하면, 기판(100)을 제공한다. 상기 기판(100)은 유리 또는 플라스틱 기판으로 제공할 수 있다. 상기 기판(100) 상에 버퍼층(105)을 형성할 수 있다. 상기 버퍼층(105)은 상기 기판(100)으로부터 유출되는 불순물로부터 후속하는 공정에서 형성되는 박막트랜지스터를 보호하기 위한 층으로, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1A, a
상기 버퍼층(105) 상에 반도체층(110)을 형성한다. 상기 반도체층(110)을 형성하는 것은 상기 버퍼층(105) 상에 비정질 실리콘막을 형성한 후, 상기 비정질 실리콘막을 ELA(Excimer Laser Annealing), SLS(Sequential Lateral Solidification), MIC(Metal Induced Crystallization) 또는 MILC(Matal Induced Lateral Crystallization)법을 사용하여 결정화하고, 이를 패터닝함으로써 수행할 수 있다. 이로써, 상기 반도체층(110)은 비정질 실리콘층에 비해 높은 전하이동도를 갖는 다결정 실리콘층으로 형성된다.The
상기 반도체층(110) 상에 게이트 절연막(120)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(120)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 이중층으로 형성할 수 있다. 이어서, 상기 게이트 절연막(120) 상에 상기 반도체층(110)의 중앙 소정부분을 차폐시키는 제 1 포토레지스트 패턴(191)을 형성하고, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(191)을 마스크로 하여 상기 반도체층(110)에 저농도로 불순물을 도핑한다. 이 로써, 상기 반도체층(110)에는 저농도 불순물 영역들(110a)이 형성되고, 상기 저농도 불순물 영역들(110a) 사이에 위치하는 채널 영역(110b)이 정의된다.A
도 1b를 참조하면, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(도 1a의 191)을 제거하고, 상기 저농도 불순물 영역(110a)이 형성된 기판 상에 제 2 포토레지스트 패턴(193)을 형성한다. 상기 제 2 포토레지스트 패턴(193)은 상기 저농도 불순물 영역(110a)과 소정부분 중첩되고, 상기 반도체층(110)의 양단부를 노출시키도록 형성된다. 상기 제 2 포토레지스트 패턴(193)을 마스크로 하여 상기 반도체층(110)에 고농도로 불순물을 도핑한다. 이로써, 상기 반도체층(110)의 양단부에는 상기 불순물이 고농도로 도핑된 고농도 불순물 영역들(110c)이 형성된다. 상기 고농도 불순물 영역들(110c) 사이에는 상기 고농도 불순물 영역들(110c)에 각각 인접하여 저농도 불순물 영역들(110a)이 위치한다. 또한, 상기 저농도 불순물 영역들(110a) 사이에는 채널 영역(110b)이 위치한다.Referring to FIG. 1B, the first photoresist pattern (191 of FIG. 1A) is removed, and a second
상기 "고농도 도핑"이라 함은 절대적인 고농도를 의미하는 것이 아니라, 상기 "저농도 도핑"에 비해 높은 도즈량으로 도핑되었음을 의미한다. 또한, 상기 고농도로 도핑되는 불순물은 상기 저농도로 도핑된 불순물과 같은 형의 불순물이다.The term “high concentration doping” does not mean an absolute high concentration, but means that the doping is performed at a higher dose than the “low concentration doping”. In addition, the highly doped impurities are impurities of the same type as the lightly doped impurities.
도 1c를 참조하면, 상기 게이트 절연막(120) 상에 게이트 도전막을 형성한다. 상기 게이트 도전막은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴 합금(Mo alloy)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속으로 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 게이트 도전막은 몰리브덴-텅스텐 합금으로 형성한다.Referring to FIG. 1C, a gate conductive layer is formed on the
상기 게이트 도전막 상에 제 3 포토레지스트 패턴(195)을 형성한다. 상기 제 3 포토레지스트 패턴(195)은 상기 제 1 포토레지스트 패턴의 폭(도 1a의 W1)에 비해 넓고, 상기 제 2 포토레지스트 패턴의 폭(도 1b의 W2)에 비해 좁은 폭(W3)을 갖는다. 상기 제 3 포토레지스트 패턴(195)을 식각마스크로 하여 상기 게이트 도전막을 식각한다. 이로써, 상기 저농도 불순물 영역(110a)과 일부 중첩된 게이트 전극(130)을 형성한다.A
상기 게이트 전극(130)과 중첩된 저농도 불순물 영역(110a)은 GOLDD(gate overlapped lightly doped drain)영역(110a-1)이고, 상기 게이트 전극과 중첩되지 않은 저농도 불순물 영역(110a)은 일반적인 LDD(lightly doped drain)영역(110a-2)이다. 상기 LDD영역의 길이(L2)는 상기 GOLDD 영역의 길이(L1)와 같거나 길다. 이로써, 오프전류를 효과적으로 억제함과 동시에 핫캐리어 주입으로 인한 열화를 방지할 수 있고, 더 나아가서 최적화된 박막트랜지스터의 신뢰성특성을 얻을 수 있다. 상기 LDD영역의 길이(L2) 및 상기 GOLDD영역의 길이(L1)를 조절하는 것은 상기 제 3 포토레지스트 패턴의 폭(W3)을 조절함으로써 수행할 수 있다. 이에 더하여, 박막트랜지스터의 적절한 동작전류(on current)특성을 얻기 위해서는 상기 LDD영역의 길이(L2)는 2㎛이하인 것이 바람직하다. 한편, 상기 GOLDD영역의 길이(L1)는 0.5 내지 2㎛인 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 GOLDD영역의 길이(L1)가 0.5㎛ 미만인 경우 노광장비의 해상도 한계를 벗어날 수 있고, 상기 GOLDD영역의 길이(L1)가 2㎛를 초과하는 경우 상기 게이트 전극(130)의 길이 또한 커지므로 결국, 박막트랜지스터가 차지하는 면적이 커져 평판표사장치에 있어 개구율의 감소를 초래할 수 있기 때문이다.The low
도 1d를 참조하면, 상기 제 3 포토레지스트 패턴(도 1c의 195)을 제거하여 게이트 전극(130)을 노출시킨 후, 상기 노출된 게이트 전극(130)을 덮는 층간절연막(140)을 형성한다. 상기 층간절연막(140)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 이들의 이중층으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1D, after the
상기 층간절연막(140) 내에 상기 고농도 불순물 영역(110c)을 노출시키는 소오스/드레인 콘택홀을 형성한다. 상기 소오스/드레인 콘택홀이 형성된 기판 전면에 소오스/드레인 도전막을 적층하고, 이를 패터닝하여 소오스/드레인 전극(150)을 형성함으로써 박막트랜지스터를 제조한다.A source / drain contact hole for exposing the high
상기 박막트랜지스터는 n 형 또는 p 형 박막트랜지스터일 수 있다. 바람직하게는 상기 박막트랜지스터는 n 형 박막트랜지스터이다. 그 이유는 n 형 박막트랜지스터의 경우 일반적으로 p 형 박막트랜지스터에 비해 오프전류가 크고 핫캐리어 주입으로 인한 열화가 용이하므로, 상기 LDD 영역(110a-2) 및 GOLDD 영역(110a-1)을 형성함으로써 상기 오프전류감소효과 및 열화방지효과를 크게 얻을 수 있기 때문이다. 이를 위해 상기 저농도 불순물 영역(110a) 및 상기 고농도 불순물 영역(110c)을 형성하기 위해 상기 반도체층(110)에 도핑되는 불순물은 n 형 불순물이다. 상기 n 형 불순물은 P(phosphorus) 또는 As(arsenic) 일 수 있다.The thin film transistor may be an n-type or p-type thin film transistor. Preferably, the thin film transistor is an n-type thin film transistor. The reason is that n-type thin film transistors generally have a larger off-state current than p-type thin film transistors and are easily deteriorated due to hot carrier injection, thereby forming the
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid the understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following experimental examples.
<실험예 1>Experimental Example 1
불순물로서 P(phosphorus)가 1e13ions/㎠의 도즈량으로 도핑되고 1㎛의 길이를 갖는 GOLDD 영역과 불순물로서 P(phosphorus)가 1e13ions/㎠의 도즈량으로 도핑되고 2㎛의 길이를 갖는 LDD 영역을 구비하는 박막트랜지스터를 형성하였다. A GOLDD region having a doping amount of 1e13ions / cm2 with P (phosphorus) as an impurity and a doped amount having a length of 1e13ions / cm2 with an impurity A thin film transistor was formed.
<실험예 2>Experimental Example 2
LDD 영역의 길이가 1㎛인 것을 제외하고는 상기 실험예 1에 따른 박막트랜지스터와 동일한 박막트랜지스터를 형성하였다.A thin film transistor was formed in the same manner as the thin film transistor according to Experimental Example 1 except that the length of the LDD region was 1 μm.
<비교예 1>Comparative Example 1
LDD 영역의 길이가 0.5㎛인 것을 제외하고는 상기 실험예 1에 따른 박막트랜지스터와 동일한 박막트랜지스터를 형성하였다.A thin film transistor was formed in the same manner as the thin film transistor according to Experimental Example 1 except that the length of the LDD region was 0.5 μm.
<비교예 2>Comparative Example 2
LDD 영역을 형성하지 않은 것을 제외하고는 상기 실험예 1에 따른 박막트랜지스터와 동일한 박막트랜지스터를 형성하였다.Except that the LDD region was not formed, the same thin film transistor as in the thin film transistor according to Experimental Example 1 was formed.
상기 실험예 1, 2 및 상기 비교예 1, 2에 따른 박막트랜지스터들 각각의 게이트 전극에 문턱전압을 인가하고, 드레인 전극에 소정전압을 인가한 상태를 60초간 유지한 후(즉, 박막트랜지스터에 스트레스를 준 후), 동일 상태에서 전하이동도를 측정하였다. 상기 드레인 전극에 인가한 전압 즉, 드레인 전압을 8 내지 17V의 범위 내에서 1V 단위로 증가시키면서 각각의 전압에 대한 전하이동도를 측정하였다. 상기 측정된 전하이동도를 상기 각 박막트랜지스터에 스트레스를 주기 전의 전하이동도에 대한 상대적 전하이동도로 환산하여 도 2에 나타내었다.After applying a threshold voltage to the gate electrode of each of the thin film transistors according to Experimental Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 and applying a predetermined voltage to the drain electrode for 60 seconds (that is, to the thin film transistor After stress), the charge mobility was measured in the same state. The charge mobility of each voltage was measured while increasing the voltage applied to the drain electrode, that is, the drain voltage in 1V units within a range of 8 to 17V. The measured charge mobility is shown in FIG. 2 in terms of the relative charge mobility with respect to the charge mobility before stressing the thin film transistors.
도 2는 상기 실험예 1, 2 및 상기 비교예 1, 2에 따른 박막트랜지스터들 각각의 드레인 전압에 대한 상대적 전하이동도를 나타낸 그래프이다. 2 is a graph showing relative charge mobility with respect to the drain voltage of each of the thin film transistors according to Experimental Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2;
도 2를 참조하면, 상기 비교예 1 및 2에 따른 박막트랜지스터(c, d)는 스트레스를 인가하는 드레인 전압을 증가시킴에 따라 상대적 전하이동도 특성은 급격히 열화됨을 알 수 있다. 즉, LDD 영역의 길이가 GOLDD 영역의 길이에 비해 짧은 상기 비교예 1에 따른 박막트랜지스터(c)는 LDD 영역을 구비하지 않은 상기 비교예 2에 따른 박막트랜지스터(d)와 크게 다르지 않은 DC 신뢰성특성을 보인다. 그러나, LDD 영역의 길이와 GOLDD 영역의 길이가 같은 상기 실험예 2에 따른 박막트랜지스터(b)는 상대적 전하이동도 특성의 완만한 열화를 보이고, LDD 영역의 길이가 GOLDD 영역의 길이에 비해 긴 상기 실험예 1에 따른 박막트랜지스터(a)는 스트레스를 인가하는 드레인 전압을 17V까지 증가시켜도 상대적 전하이동도 특성은 변하지 않았다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the thin film transistors (c and d) according to Comparative Examples 1 and 2 rapidly deteriorate relative charge mobility characteristics as the drain voltage to which stress is applied increases. That is, the thin film transistor (c) according to Comparative Example 1 having a short LDD region compared to the length of the GOLDD region has a DC reliability characteristic that is not significantly different from that of the thin film transistor (d) according to Comparative Example 2 having no LDD region. Seems. However, the thin film transistor (b) according to Experimental Example 2, in which the length of the LDD region is the same as that of the GOLDD region, exhibits moderate degradation of relative charge mobility characteristics, and the length of the LDD region is longer than that of the GOLDD region. In the thin film transistor (a) according to Experimental Example 1, the relative charge mobility characteristics did not change even when the drain voltage under stress was increased to 17V.
결과적으로, LDD 영역의 길이를 GOLDD 영역의 길이와 같거나 크게 형성한 박막트랜지스터의 경우 DC 신뢰성 특성이 개선됨을 알 수 있다. 한편, 상기 LDD 영역의 길이와 상기 GOLDD 영역의 길이를 갖게 형성하고, 상기 LDD 영역의 도즈량을 상기 GOLDD 영역의 도즈량에 비해 같거나 작게 형성한 경우에도 상술한 바와 같은 DC 신뢰성 특성 개선을 이룰 수 있다.As a result, it can be seen that the DC reliability characteristics are improved in the case of the thin film transistor in which the length of the LDD region is equal to or larger than the length of the GOLDD region. On the other hand, when the length of the LDD region is formed to have the length of the GOLDD region, and the dose amount of the LDD region is formed equal to or smaller than the dose amount of the GOLDD region, the above DC reliability characteristics are improved. Can be.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, GOLDD 영역 및 LDD 영역을 구비하면서 최적화된 신뢰성 특성을 나타내는 박막트랜지스터를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, a thin film transistor having a GOLDD region and an LDD region and exhibiting optimized reliability characteristics can be obtained.
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