KR100777739B1 - A thin film transistor, a method for prepairng the same and a flat panel display device - Google Patents
A thin film transistor, a method for prepairng the same and a flat panel display device Download PDFInfo
- Publication number
- KR100777739B1 KR100777739B1 KR1020060047539A KR20060047539A KR100777739B1 KR 100777739 B1 KR100777739 B1 KR 100777739B1 KR 1020060047539 A KR1020060047539 A KR 1020060047539A KR 20060047539 A KR20060047539 A KR 20060047539A KR 100777739 B1 KR100777739 B1 KR 100777739B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- insulating layer
- organic insulating
- plasma
- polymer
- gate electrode
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 69
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 60
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 claims abstract description 9
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000008378 aryl ethers Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 48
- -1 poly (ether Ethers Chemical class 0.000 claims description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 10
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 8
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 8
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 5
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 5
- CQKQSUKECBDFHR-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5,6,7,8-octafluorobiphenylene Chemical group FC1=C(F)C(F)=C(F)C2=C1C1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C21 CQKQSUKECBDFHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004953 Aliphatic polyamide Substances 0.000 claims description 4
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 claims description 4
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 claims description 4
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001470 polyketone Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 4
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims 2
- 229920003174 cellulose-based polymer Polymers 0.000 abstract description 3
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229920006275 Ketone-based polymer Polymers 0.000 abstract 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 abstract 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 256
- 239000010408 film Substances 0.000 description 24
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 3
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N coronene Chemical compound C1=C(C2=C34)C=CC3=CC=C(C=C3)C4=C4C3=CC=C(C=C3)C4=C2C3=C1 VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-dichlorophosphoryloxybenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1OP(Cl)(Cl)=O VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YOZHUJDVYMRYDM-UHFFFAOYSA-N 4-(4-anilinophenyl)-3-naphthalen-1-yl-n-phenylaniline Chemical compound C=1C=C(C=2C(=CC(NC=3C=CC=CC=3)=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=CC=1NC1=CC=CC=C1 YOZHUJDVYMRYDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAZODJSYHDYJGP-UHFFFAOYSA-N 7,18-bis[2,6-di(propan-2-yl)phenyl]-7,18-diazaheptacyclo[14.6.2.22,5.03,12.04,9.013,23.020,24]hexacosa-1(23),2,4,9,11,13,15,20(24),21,25-decaene-6,8,17,19-tetrone Chemical compound CC(C)C1=CC=CC(C(C)C)=C1N(C(=O)C=1C2=C3C4=CC=1)C(=O)C2=CC=C3C(C=C1)=C2C4=CC=C3C(=O)N(C=4C(=CC=CC=4C(C)C)C(C)C)C(=O)C1=C23 NAZODJSYHDYJGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Divinylene sulfide Natural products C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N Tetrahydroanthracene Natural products C1=CC=C2C=C(CCCC3)C3=CC2=C1 XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGQZLDXDWSPAOM-UHFFFAOYSA-N pyrrolo[3,4-f]isoindole-1,3,5,7-tetrone Chemical compound C1=C2C(=O)NC(=O)C2=CC2=C1C(=O)NC2=O UGQZLDXDWSPAOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
- H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4908—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET for thin film semiconductor, e.g. gate of TFT
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
- H10K10/474—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising a multilayered structure
Abstract
Description
도 1은 본 발명을 따르는 박막 트랜지스터의 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이고, 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a thin film transistor according to the present invention,
도 2는 리모트 플라즈마 반응기의 일 구현예를 개략적으로 설명한 것이고,2 schematically illustrates one embodiment of a remote plasma reactor,
도 3은 펄스 플라즈마 반응기의 일 구현예를 개략적으로 설명한 것이고,3 schematically illustrates an embodiment of a pulsed plasma reactor,
도 4a 및 4b는 상기 도 1에 도시된 박막 트랜지스터 중 플라즈마 처리 전후의 유기 절연층 표면을 개략적으로 도시한 단면도이고,4A and 4B are cross-sectional views schematically illustrating surfaces of an organic insulating layer before and after plasma processing among the thin film transistors illustrated in FIG. 1;
도 5a는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 유기층을 관찰한 AFM(Atomic Force Microscopy) 사진이고, 5A is an Atomic Force Microscopy (AFM) photograph of an organic layer made of ethylene-tetrafluoroethylene,
도 5b는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 유기층 표면을 리모트 플라즈마 처리한 후 관찰한 AFM 사진이고, 5B is an AFM photograph of a surface of an organic layer made of ethylene-tetrafluoroethylene after remote plasma treatment.
도 5c는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 유기층 표면을 다이렉츠 플라즈마 처리한 후 관찰한 AFM 사진이고,5C is an AFM photograph of a surface of an organic layer composed of ethylene-tetrafluoroethylene after DirectX plasma treatment.
도 6은 본 발명을 따르는 박막 트랜지스터의 다른 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이고,6 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of a thin film transistor according to the present invention;
도 7a 및 도 7b는 상기 도 6에 도시된 박막 트랜지스터 중 플라즈마 처리 전후의 유기 절연층 표면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 7A and 7B are cross-sectional views schematically illustrating surfaces of an organic insulating layer before and after plasma treatment among the thin film transistors illustrated in FIG. 6.
도 8은 본 발명을 따르는 박막 트랜지스터의 다른 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이고,8 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of a thin film transistor according to the present invention;
도 9는 도 1에 도시된 바와 같은 박막 트랜지스터를 구비한 유기 발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode display including a thin film transistor as illustrated in FIG. 1.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>
11, 21 : 기판 12, 22 : 게이트 전극11, 21:
13, 23 : 유기 절연층 15, 25 : 반도체층13, 23: organic
14a, 14b, 24a, 24b : 소스 및 드레인 전극14a, 14b, 24a, 24b: source and drain electrodes
16, 26 : 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역16, 26: the area where the surface of the organic insulating layer is remote plasma or pulsed plasma treatment
본 발명은 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 상기 박막 트랜지스터를 구비한 평판 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유기 절연층 및 유기 절연층 하부에 위치한 층의 손상없이, 상기 유기 절연층과 접촉하는 다른 층과 유기 절연층 사이의 접착력을 향상시키기 위하여, 유기 절연층 상부에 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역을 구비한 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 상기 박막 트랜지스터를 구비한 평판 표시 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor, a method for manufacturing the same, and a flat panel display device having the thin film transistor, and more particularly, to contact the organic insulating layer without damaging the organic insulating layer and a layer under the organic insulating layer. In order to improve the adhesive force between the other layer and the organic insulating layer, a thin film transistor having a region where the surface of the organic insulating layer is remote plasma or pulse plasma treated on the organic insulating layer, a manufacturing method thereof, and a flat panel display having the thin film transistor Relates to a device.
액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 또는 무기 발광 표시 장치 등 평판 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, TFT라 함)는 각 픽셀의 동작을 제어하는 스위칭 소자 및 픽셀을 구동시키는 구동 소자로 사용된다. Thin Film Transistors (hereinafter referred to as TFTs) used in flat panel display devices, such as liquid crystal display devices, organic light emitting display devices or inorganic light emitting display devices, are referred to as TFTs and switching elements to control the operation of each pixel. Used as
이러한 TFT는 소스/드레인 영역과, 이 소스/드레인 영역의 사이에 형성된 채널 영역을 갖는 반도체층을 가지며, 이 반도체층과 절연되어 상기 채널 영역에 대응되는 영역에 위치하는 게이트 전극과, 상기 소스/드레인 영역에 각각 접촉되는 소스/드레인 전극을 갖는다. 상기 반도체층은 실리콘 등과 같은 무기물로 이루지거나, 펜타센 등과 같은 유기물로 이루어질 수 있다. 상기 유기 박막 트랜지스터는 예를 들면, 대한민국 특허 공개번호 제2004-0012212호에 개시되어 있다.Such a TFT has a semiconductor layer having a source / drain region and a channel region formed between the source / drain regions, a gate electrode insulated from the semiconductor layer and positioned in a region corresponding to the channel region, and the source / drain region. It has source / drain electrodes that respectively contact the drain regions. The semiconductor layer may be made of an inorganic material such as silicon, or an organic material such as pentacene. The organic thin film transistor is disclosed, for example, in Korean Patent Publication No. 2004-0012212.
상기 박막 트랜지스터 중, 소스 및 드레인 전극과 반도체층은 각각 게이트 전극과 절연되어야 한다. 이를 위하여, 반도체층과 게이트 전극 사이, 소스 및 드레인 전극과 게이트 전극 사이에 절연층이 구비될 수 있다. 상기 절연층을 이루는 물질로는 통상적으로 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기물이 사용되어 왔다.Of the thin film transistors, the source and drain electrodes and the semiconductor layer should be insulated from the gate electrode, respectively. To this end, an insulating layer may be provided between the semiconductor layer and the gate electrode, and between the source and drain electrodes and the gate electrode. As the material of the insulating layer, inorganic materials such as silicon oxide and silicon nitride have been generally used.
최근에는 플렉서블 특성 및 공정 비용 등을 고려하여 상기 절연층을 유기물을 이용하여 형성하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 유기물로 이루어진 절연층의 경우, 상기 절연층과 상기 절연층 상부에 형성되는 층들 사이의 접착력이 열악하다는 문제점이 있어, 이의 개선이 시급하다.Recently, researches for forming the insulating layer using organic materials in consideration of flexible characteristics and process cost have been actively conducted. However, in the case of the insulating layer made of an organic material, there is a problem in that the adhesive force between the insulating layer and the layers formed on the insulating layer is poor, the improvement is urgent.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 유기 절연층 및 유기 절연층 하부에 위치하는 층이 손상없이도, 상기 유기 절연층과 접촉하는 다른 층과 유기 절연층 사이의 접착력이 향상된 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 상기 박막 트랜지스터를 구비한 평판 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the thin film transistor having improved adhesion between the organic insulating layer and another layer in contact with the organic insulating layer without damaging the organic insulating layer and the layer under the organic insulating layer is damaged. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method thereof and a flat panel display device including the thin film transistor.
상기 본 발명의 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제1태양은, 게이트 전극과, 상기 게이트 전극과 절연된 소스 및 드레인 전극과, 상기 게이트 전극과 절연되고, 상기 소스 및 드레인 전극에 각각 접하는 반도체층과, 상기 게이트 전극을 상기 소스 및 드레인 전극 또는 상기 반도체층과 절연시키는 유기 절연층을 구비하고, 상기 유기 절연층 상부에 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마(remote plasma) 또는 펄스 플라즈마(pulse plasma) 처리된 영역을 구비한 박막 트랜지스터를 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, a first aspect of the present invention is a semiconductor layer insulated from a gate electrode, a source and drain electrode insulated from the gate electrode, and insulated from the gate electrode and in contact with the source and drain electrodes, respectively. And an organic insulating layer that insulates the gate electrode from the source and drain electrodes or the semiconductor layer, wherein the surface of the organic insulating layer has a remote plasma or pulse plasma treatment on the organic insulating layer. A thin film transistor having a region is provided.
상기 본 발명의 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제2태양은, 기판 상에 형성된 소스 및 드레인 전극 상부에 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 반도체층을 덮도록 유기 절연층을 형성하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역과 접촉하도록, 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the second aspect of the present invention, forming a semiconductor layer on the source and drain electrodes formed on the substrate, and forming an organic insulating layer to cover the semiconductor layer; And remote plasma or pulse plasma treating the surface of the organic insulating layer, and forming a gate electrode such that the surface of the organic insulating layer contacts the remote plasma or pulse plasma treated region. to provide.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제3태양은, 기판 상에 형성된 게이트 전극 상부에 유기 절연층을 형성하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역과 접촉하도록, 상기 게이트 전극의 양단에 대응하는 소정의 위치에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 소스 및 드레인 전극 상부에 반도체층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터의 제조 방법을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a third aspect of the present invention, forming an organic insulating layer on a gate electrode formed on a substrate, and performing a remote plasma or pulse plasma treatment on the surface of the organic insulating layer. And forming source and drain electrodes at predetermined positions corresponding to both ends of the gate electrode such that the surface of the organic insulating layer contacts a remote plasma or pulsed plasma treated region, and a semiconductor on the source and drain electrodes. A method of manufacturing a thin film transistor including forming a layer is provided.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제4태양은, 기판 상에 형성된 게이트 전극 상부에 유기 절연층을 형성하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역과 접촉하도록 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극의 양단에 대응하는 소정의 위치에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터의 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fourth aspect of the present invention, forming an organic insulating layer on a gate electrode formed on a substrate, and performing a remote plasma or pulse plasma treatment on the surface of the organic insulating layer. And forming a semiconductor layer such that the surface of the organic insulating layer contacts a remote plasma or pulse plasma treated region, and forming source and drain electrodes at predetermined positions corresponding to both ends of the gate electrode. Provided is a method of manufacturing a thin film transistor.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제5태양은, 전술한 바와 같은 박막 트랜지스터를 구비한 평판표시장치를 제공한다.In order to achieve the another object of the present invention, the fifth aspect of the present invention provides a flat panel display device having the thin film transistor as described above.
본 발명을 따르는 박막 트랜지스터는 유기 절연층 및 유기 절연층 하부에 위치한 층의 손상없이도, 상기 유기 절연층과 접촉하는 다른 층과 유기 절연층 사이의 접착력이 향상될 수 있으므로, 이를 이용하면 신뢰성이 향상된 평판 표시장치를 얻을 수 있다.In the thin film transistor according to the present invention, the adhesion between the organic insulating layer and another layer in contact with the organic insulating layer may be improved without damaging the organic insulating layer and the layer under the organic insulating layer. A flat panel display can be obtained.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail.
도 1에는 본 발명을 따르는 박막 트랜지스터(10)의 일 구현예로서 기판(11), 소스 및 드레인 전극(14a, 14b), 반도체층(15), 유기 절연층(13), 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16) 및 게이트 전극(12)가 순서대로 구비된 박막 트랜지스터가 도시되어 있다.1 illustrates the
도 1 중, 기판(11)으로서는 글라스 기판, 플라스틱 기판 또는 금속 기판이 사용될 수 있다. 상기 플라스틱 기판은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate: CAP) 등으로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 금속 기판은 금속제 호일로 구비될 수 있는데, 철, 크롬, 니켈, 탄소 및 망간으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, 스테인레스 스틸, Ti, Mo, Invar합금, Inconel 합금, 및 Kovar 합금 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In FIG. 1, a glass substrate, a plastic substrate, or a metal substrate may be used as the
상기 기판(11) 상부에는 소스 및 드레인 전극(14a, 14b)이 구비되어 있다. 상기 소스 및 드레인 전극(14a, 14b)은 통상적으로 반도체층을 이루는 물질과의 일 함수를 고려하여 5.0eV 이상의 귀금속(noble metal) 등을 사용할 수 있다. 이를 고려한 물질의 비제한적인 예로서, Au, Pd, Pt, Ni, Rh, Ru, Ir, Os과 이의 합금이 현재 사용 가능한 물질이며, 이 중 Au, Pd, Pt, Ni 등이 바람직하다.Source and
상기 소스 및 드레인 전극(14a, 14b)의 상부로는 반도체층(15)이 구비되어 있다. The
상기 반도체층(15)은 유기물로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 펜타센(pentacene), 테트라센(tetracene), 안트라센(anthracene), 나프탈렌(naphthalene), 알파-6-티오펜, 알파-4-티오펜, 페릴렌(perylene) 및 그 유도체, 루브렌(rubrene) 및 그 유도체, 코로넨(coronene) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭디이미드(perylene tetracarboxylic diimide) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭디안하이드라이드(perylene tetracarboxylic dianhydride) 및 그 유도체, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체, 나프탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 및 그 유도체 및 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체 등이 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 반도체층(15)을 이루는 물질로서 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘 등이 이용될 수도 있다.The
상기 반도체층(15) 상부에는 유기 절연층(13)이 형성되는데, 상기 유기 절연층(13) 상부에는 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16)이 구비되어 있다. 도 1 중, "유기 절연층"은 참조번호 13으로 표시되어 있고, "유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역"은 참조번호 16으로 표시되어 있으나, "유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 플라즈마 플라즈마 처리된 영역"(16)은, 유기 절연층(13) 표면 중 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리되어 화학적 및/또는 물리적으로 개질된 영역을 표시하기 위하여 편의상 본 명세서에 도입된 것으로서, 실질적으로 "유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역"(16)은 "유기 절연층"(13)에 포함된다고 해석될 수 있다. 이는 도 1 내지 6에 대하여 모두 동일하게 적용된다.An
상기 유기 절연층(13)은 절연성 유기물로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기 절연층(13)은 스티렌계 고분자, 페놀계 고분자, 아크릴계 고분자, 아미드계 고분자, 이미드계 고분자, 알킬 에테르계 고분자, 아릴 에테르계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 비닐계 고분자, 파릴렌계 고분자, 셀룰로오스계 고분자, 폴리케톤류, 폴리에스테르류, 폴리노보르넨류 및 불소계 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중, 불소계 고분자는 예를 들면, 대한민국 특허 등록번호 제100097415호, 대한민국 특허 공개번호 제2004-0027518호, 제2003-0076660호, 제1999-0063162호, 제2004-0063175호 및 제2003-0055318호에 기재되어 있으며, 상기 특허는 인용되어 본 명세서에 통합되어 있다. The
보다 구체적으로, 상기 유기 절연층(13)은 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리비닐페놀, 폴리페놀, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 지방족 폴리아미드, 지방족-방향족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 폴리아마이드이미드, 폴리이미드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 에폭시 수지, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐리덴, 벤조사이클로부텐, 파릴렌, 시아노셀룰로오스, 폴리(에테르 에테르)케톤, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리디히드록시메틸사이클로헥실 테레프탈레이트, 셀룰로오스 에스테르, 폴리카보네이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로(알킬 비닐에테르)공중합체, 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로페닐렌, 퍼플루오로비페닐렌, 퍼플루오로나프타닐렌, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌(Ethylene-TetraFluoroEthylene : ETFE) 및 폴리(비닐리덴 플루오라이드)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the organic insulating
이 중, 상기 유기 절연층(13)은 내열성, 내화학 약품성, 저에너지 표면 특성, 절연성 등이 우수한 불소계 고분자로 이루어지는 것이 바람직하다.Among these, the organic insulating
상기 유기 절연층(13)은 이를 이루는 유기물의 특성 상, 상기 유기 절연층(13)과 상기 유기 절연층(13) 상부의 다른 층과의 접착력이 불량할 수 있다. 특히, 상기 유기 절연층(13)이 불소계 고분자로 이루어질 경우, 불소계 고분자의 저에너지 표면 특성 및 내화학 약품성 등으로 인하여, 불소계 고분자와 다른 물질과의 복합화가 곤란할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 상기 불소계 고분자로 이루어진 유기 절연층(13) 상부에 게이트 전극(12)을 형성할 경우, 상기 불소계 고분자의 저에너지 표면 특성으로 인하여, 유기 절연층(13)과 게이트 전극(12) 사이의 접착력이 약화될 수 있다.The organic insulating
이를 해결하기 위하여, 본 발명을 따르는 박막 트랜지스터의 유기 절연층(13)은 유기 절연층(13) 상부에 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16)을 구비한다. 상기 유기 절연층(13) 상부에 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16)을 구비함으로써, 상기 유기 절연층(13)과 게이트 전극(12)과의 접착력이 향상될 수 있어, 신뢰성이 향상된 박막 트랜지스터를 얻을 수 있다.In order to solve this problem, the organic insulating
리모트(remote) 플라즈마 또는 펄스(pulse) 플라즈마 처리는 다이렉트(direct) 플라즈마 처리와 반대되는 개념으로서, 리모트 플라즈마 처리는 플라즈마 발생 위치와 플라즈마 처리 대상을 일정 거리로 이격시킨 상태에서 플라즈마 처리하는 것이고, 펄스 플라즈마 처리는 소정의 펄스에 의해 불연속적으로 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 처리 장치를 이용하여 플라즈마 처리하는 것이다. 본 발명에 따라 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리할 경우, 유기 절연층 표면에 대한 플라즈마 중 전자 또는 이온의 충돌이 최소화되어 유기 절연층 및 유기 절연층 하부의 층(도 1의 경우, 반도체층(15))의 손상이 방지될 수 있어, 신뢰성이 향상된 박막 트랜지스터를 얻을 수 있다.Remote plasma or pulse plasma processing is a concept opposite to direct plasma processing. Remote plasma processing is to perform plasma processing in a state where a plasma generating position and a plasma processing object are spaced apart from each other by a distance. Plasma processing is plasma processing using a plasma processing apparatus that generates plasma discontinuously by a predetermined pulse. According to the present invention, when the surface of the organic insulating layer is remote plasma or pulsed plasma treatment, collision of electrons or ions in the plasma to the surface of the organic insulating layer is minimized, so that the organic insulating layer and the layer under the organic insulating layer (in FIG. Damage to the
도 2는 리모트 플라즈마 반응기의 일 구현예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2에 따르면, RF 발생기(RF generator)와 연결된 매칭 박스(matching box)와 각각 연결된 전극 사이의 플라즈마 발생 위치로부터 플라즈마 처리 대상이 이격되도 록 놓인다. 도 2 중, 이격 거리(d)는 플라즈마 처리 대상을 이루는 물질 등등에 따라 상이하다. 예를 들어, 상기 이격 거리(d)는 약 10cm 내지 100cm, 바람직하게는 약 20cm 내지 90cm, 보다 바람직하게는 80cm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다이렉트 플라즈마 처리의 경우, 플라즈마 처리 대상은 플라즈마 발생 위치에 놓인다(즉, 도 2 중, 이격 거리(d)는 0cm임). 본 발명을 따르는 리모트 플라즈마 처리의 조건은 유기 절연층(13)을 이루는 물질에 따라 상이하나, 예를 들면, 13.56MHz의 RF(Radio Frequency), 25W 내지 100W의 RF 전력, 1sccm 내지 100sccm, 바람직하게는 10sccm의 가스 유입 속도, 1.3 x 10-3Pa 내지 1.3 x 10-1Pa, 바람직하게는 1.3 x 10-2Pa의 반응기 내 압력, 1초 내지 180초의 플라즈마 노출 시간일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.2 is a view schematically showing an embodiment of a remote plasma reactor. According to FIG. 2, a plasma processing object is spaced apart from a plasma generating position between a matching box connected to an RF generator and an electrode respectively connected to the RF generator. In FIG. 2, the separation distance d varies depending on the material constituting the plasma treatment object and the like. For example, the separation distance d may be about 10 cm to 100 cm, preferably about 20 cm to 90 cm, more preferably 80 cm, but is not limited thereto. In the case of direct plasma processing, the plasma processing object is placed at the plasma generating position (ie, the distance d in FIG. 2 is 0 cm). The conditions of the remote plasma treatment according to the present invention are different depending on the material forming the organic insulating
도 3은 펄스 플라즈마 반응기의 일 구현예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3에 따르면, RF 발생기에 함수 발생기(function generator)를 연결하여, 플라즈마가 소정의 펄스 사이클에 따라 불연속적으로 발생하도록 한다. 본 발명을 따르는 펄스 플라즈마 처리의 조건은 유기 절연층(13)을 이루는 물질에 따라 상이하나, 예를 들면, 13.56MHz의 RF(Radio Frequency), 75W 내지 400W의 RF 전력, 1sccm 내지 100sccm, 바람직하게는 10sccm의 가스 유입 속도, 1.3 x 10-3Pa 내지 1.3 x 10-1Pa, 바람직하게는 1.3 x 10-2Pa의 반응기 내 압력, 30/170㎲, 30/270㎲, 30/570㎲, 30/2970㎲의 펄스 사이클일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.3 is a schematic view of one embodiment of a pulsed plasma reactor. According to FIG. 3, a function generator is connected to the RF generator so that the plasma is discontinuously generated according to a predetermined pulse cycle. Conditions of the pulsed plasma treatment according to the present invention are different depending on the material of the organic insulating
상기 유기 절연층 표면이 플라즈마 처리된 영역(16)의 두께는 유기 절연층(13)을 이루는 유기물의 종류, 유기 절연층(13) 상부에 형성되는 막의 재료 등에 따라 상이할 것이나, 예를 들면, 10Å 내지 1000Å, 바람직하게는 10Å 내지 500Å일 수 있다. 상기 유기 절연층 표면이 플라즈마 처리된 영역(16)의 두께가 10Å 미만인 경우, 유기 절연층(13) 상부에 형성되는 층들과의 접착력이 만족스러운 정도로 이루어질 수 없다는 문제점이 있고, 상기 유기 절연층 표면이 플라즈마 처리된 영역(16)의 두께가 1000Å을 초과하는 경우, 유기 절연층(13)의 막 특성, 예를 들면 절연성, 내화학성 등등이 전체적으로 변화되어, 박막 트랜지스터(10)에 부적합한 절연층이 될 수 있기 때문이다.The thickness of the
상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역은 H2, N2, NH3, O2 또는 Ar 플라즈마를 이용하여 형성될 수 있다.The region where the surface of the organic insulating layer is treated with the remote plasma or the pulse plasma may be formed using H 2 , N 2 , NH 3 , O 2, or Ar plasma.
상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 처리 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역은 그 상부에 위치하게 될 게이트 전극(12)을 이루는 물질과 이온 착물(ionic complex)을 형성할 수 있는 작용기를 포함할 수 있다. 이로써, 유기 절연층(13)과 게이트 전극(12) 간의 접착력이 향상될 수 있다.The region where the surface of the organic insulating layer is subjected to the remote plasma treatment or the pulse plasma treatment may include a functional group capable of forming an ionic complex with a material forming the
특히, 상기 유기 절연층(13)이 불소계 고분자로 이루어지고, N2 플라즈마 또는 NH3 플라즈마를 이용할 경우, 유기 절연층(13)의 플라즈마 처리 전후의 개략적인 부분 단면도는 도 4a 및 4b를 참조한다. 도 4a는 반도체층(15) 상부에 형성된 불소계 고분자로 이루어진 유기 절연층(13)을 도시한 것으로서, 유기 절연층(13) 표 면에 다수의 플루오르기가 노출되어 있는 것을 알 수 있다. 상기 유기 절연층(13) 표면의 다수의 플루오르기에 의하여 유기 절연층(13) 상부에 성막되는 막(도 1의 경우, 게이트 전극(12))과 유기 절연층(13)과의 접착력이 저하될 수 있다. 도 4a에 도시된 유기 절연층(13)에 대하여 N2 플라즈마 또는 NH3 플라즈마를 이용하여 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리(19)를 수행한 결과, 도 4b에 도시된 바와 같이 유기 절연층(13) 표면의 플루오로기는 -NH 또는 -NH2기 또는 라디칼로 치환될 수 있다. 따라서, 유기 절연층(13)과 유기 절연층(13) 상부에 형성되는 막, 특히 도 1의 경우 게이트 전극(12)과의 접착력이 향상될 수 있다. In particular, when the organic insulating
이와 같이 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 처리 또는 펄스 플라즈마 처리된 경우, 유기 절연층(13) 자체 및 유기 절연층(13)의 하부에 위치한 막(도 1에 따르면, 반도체층(15)은 실질적으로 손상되지 않는다. 이는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌(ETFE)으로 이루어진 유기막 표면을 관찰한 AFM 사진인 도 5a, 본 발명을 따르는 리모트 플라즈마 처리된 에틸렌-테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 유기막 표면을 관찰한 AFM 사진인 도 5b 및 다이렉트 플라즈마 처리된 에틸렌-테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 유기막 표면을 관찰한 AFM 사진인 도 5c로부터 확인할 수 있다. 도 5a 및 도 5b를 비교해 보면, 리모트 플라즈마 처리된 ETFE막 표면은 플라즈마 처리를 수반하지 않은 ETFE막 표면과 거의 유사한 표면 상태를 갖는 바, 리모트 플라즈마 처리된 ETFE막은 그 표면만 화학적으로 개질되고 ETFE막 자체는 손상되지 않음을 알 수 있다. 그러나, 도 5c를 살펴보면, 다이렉트 플라즈마 처리에 의하여, ETFE막 자체가 손상되었음을 알 수 있다.When the surface of the organic insulating layer is subjected to the remote plasma treatment or the pulse plasma treatment as described above, the organic insulating
상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16) 상부로는 소정 패턴의 게이트 전극(12)이 구비되어 있다. 상기 게이트 전극(12)은 예를 들면, Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, 또는 Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 금속 또는 금속의 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, N2 플라즈마 또는 NH3 플라즈마를 이용하여 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 처리 또는 펄스 플라즈마 처리할 경우, 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리한 영역은 -NH 또는 -NH2를 가질 수 있는 바, 상기 작용기는 게이트 전극(12)를 이루는 금속 또는 합금과 이온 착물을 형성할 수 있어, 유기 절연층(13)과 게이트 전극(12) 간의 접착력이 향상될 수 있다. 이 때, 게이트 전극(12)을 Cu로 형성하면 특히 우수한 접착력 향상 효과를 얻을 수 있다.The
도 6에는 본 발명을 따르는 박막 트랜지스터의 또 다른 구현예가 도시되어 있다. 기판(11)으로는 글라스 기판, 플라스틱 기판 또는 금속 기판이 사용될 수 있다. 상기 플라스틱 기판 또는 금속 기판에 대한 상세한 설명은 도 1 중 기판 설명 부분을 참조한다.6 shows another embodiment of a thin film transistor according to the present invention. As the
상기 기판 상에는 소정 패턴의 게이트 전극(12)이 구비되어 있다. 상기 게이트 전극(12)은 예를 들면, Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, 또는 Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 금속 또는 금속의 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 게이트 전극(12)을 덮도록 유기 절연층(13)이 형성되는데, 상기 유기 절연층(13) 상부에는 유기 절연층 표면이 플라즈마 처리된 영역(16)이 구비되어 있다.An organic insulating
상기 유기 절연층(13)은 절연성 유기물로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기 절연층(13)은 스티렌계 고분자, 페놀계 고분자, 아크릴계 고분자, 아미드계 고분자, 이미드계 고분자, 알킬 에테르계 고분자, 아릴 에테르계 고분자, 비닐알콜계 고분자, 비닐계 고분자, 파릴렌계 고분자, 셀룰로오스계 고분자, 폴리케톤류, 폴리에스테르류, 폴리노보르넨류 및 불소계 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중, 불소계 고분자의 구체적인 예는 상기 도 1 중 불소계 고분자에 관하여 인용한 특허 문헌들을 참조한다. The organic insulating
보다 구체적으로, 상기 유기 절연층(13)은 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리비닐페놀, 폴리페놀, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 지방족 폴리아미드, 지방족-방향족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 폴리아마이드이미드, 폴리이미드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 에폭시 수지, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐리덴, 벤조사이클로부텐, 파릴렌, 시아노셀룰로오스, 폴리(에테르 에테르)케톤, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리디히드록시메틸사이클로헥실 테레프탈레이트, 셀룰로오스 에스테르, 폴리카보네이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로(알킬 비닐에테르)공중합체, 테 트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체, 퍼플루오로페닐렌, 퍼플루오로비페닐렌, 퍼플루오로나프타닐렌, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 및 폴리(비닐리덴 플루오라이드)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the organic insulating
이 중, 상기 유기 절연층(13)은 내열성, 내화학 약품성, 저에너지 표면 특성, 절연성 등이 우수한 불소계 고분자로 이루어지는 것이 바람직하다.Among these, the organic insulating
상기 유기 절연층(13)이 절연성 유기물로 이루어질 경우, 상기 유기 절연층과 상기 유기 절연층(13) 상부의 유기 절연층을 이루는 물질과는 상이한 물질로 이루어진 다른 막과의 접착력이 약화될 수 있다. 특히, 상기 유기 절연층(13)이 불소계 고분자로 이루어질 경우, 불소계 고분자의 저에너지 표면 특성 및 내화학 약품성 등으로 인하여, 불소계 고분자와 다른 물질과의 복합화가 곤란할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서 상기 불소계 고분자로 이루어진 유기 절연층(13) 상부에 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및 반도체층(15)(보다 구체적으로, 유기 절연층(13)과 접촉하는 반도체층(15)의 영역은 채널 영역에 해당함)를 형성할 경우, 상기 불소계 고분자의 저에너지 표면 특성으로 인하여, 유기 절연층(13)과 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및/또는 반도체층(15) 사이의 접착력이 약화될 수 있다.When the organic insulating
이를 해결하기 위하여, 본 발명을 따르는 박막 트랜지스터(10)의 유기 절연층(13)은 유기 절연층(13) 상부에 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16)을 구비한다. 상기 유기 절연층(13) 상부에 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16)을 구비함으로써, 상 기 유기 절연층(13)과 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및/또는 반도체층(15)과의 접착력이 향상될 수 있어, 신뢰성이 향상된 박막 트래지스터를 얻을 수 있다.In order to solve this problem, the organic insulating
상기 리모트 플라즈마 및 펄스 플라즈마에 대한 설명은 도 2 및 3과 전술한 바를 참조한다.The description of the remote plasma and the pulsed plasma refer to FIGS. 2 and 3 and the foregoing description.
도 6 중, 상기 유기 절연층 표면이 플라즈마 처리된 영역(16)의 두께는 유기 절연층(13)을 이루는 유기물의 종류, 유기 절연층(13) 상부에 형성되는 막의 재료 등에 따라 상이할 것이나, 예를 들면, 10Å 내지 1000Å, 바람직하게는 10Å 내지 500Å일 수 있다. 상기 유기 절연층 표면이 플라즈마 처리된 영역(16)의 두께가 10Å 미만인 경우, 유기 절연층(13) 상부에 형성되는 층들과의 접착력이 만족스러운 정도로 이루어질 수 없다는 문제점이 있고, 상기 유기 절연층 표면이 플라즈마 처리된 영역(16)의 두께가 1000Å을 초과하는 경우, 유기 절연층(13)의 막 특성, 예를 들면 절연성, 내화학성 등등이 전체적으로 변화되어, 박막 트랜지스터(10)에 부적합한 절연층이 될 수 있기 때문이다.In FIG. 6, the thickness of the
상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16)은 H2, N2, NH3, O2 또는 Ar 플라즈마를 이용하여 형성될 수 있다.The
상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 처리 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역은 그 상부에 위치하게 될 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및/또는 반도체층(15)을 이루는 물질과 이온 착물(ionic complex)을 형성할 수 있는 작용기를 포함할 수 있다. 이로써, 유기 절연층(13)과 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및/또 는 반도체층(15) 간의 접착력이 향상될 수 있다.The region where the surface of the organic insulating layer is remotely plasma treated or pulsed plasma treated may include an ionic complex with a material forming the source and
특히, 상기 유기 절연층(13)이 불소계 고분자로 이루어지고, N2 플라즈마 또는 NH3 플라즈마를 이용할 경우, 유기 절연층(13)의 플라즈마 처리 전후의 개략적인 부분 단면도는 도 7a 및 7b를 참조한다. 도 7a는 게이트 전극(12) 상부에 형성된 불소계 고분자로 이루어진 유기 절연층(13)을 도시한 것으로서, 유기 절연층(13) 표면에 다수의 플루오르기가 노출되어 있는 것을 알 수 있다. 상기 유기 절연층(13) 표면의 다수의 플루오르기에 의하여 유기 절연층(13) 상부에 성막되는 막(도 1의 경우, 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및/또는 반도체층(15))과 유기 절연층(13)과의 접착력이 저하될 수 있다. 도 7a에 도시된 유기 절연층(13)에 대하여 N2 플라즈마 또는 NH3 플라즈마를 이용하여 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리(19)를 수행한 결과, 도 7b에 도시된 바와 같이 유기 절연층(13) 표면의 플루오로기는 -NH 또는 -NH2기 또는 라디칼로 치환될 수 있다. 따라서, 유기 절연층(13)과 유기 절연층(13) 상부에 형성되는 막, 특히 도 6의 경우 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및/또는 반도체층(15)와의 접착력이 향상될 수 있다. In particular, when the organic insulating
이와 같이 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 처리 또는 펄스 플라즈마 처리된 경우, 유기 절연층(13) 자체 및 유기 절연층(13)의 하부에 위치한 막은 실질적으로 손상되지 않는다.When the surface of the organic insulating layer is subjected to the remote plasma treatment or the pulse plasma treatment in this manner, the organic insulating
상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(16) 상부로는 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및/또는 반도체층(15)이 형성된 다. 상기 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 및 반도체층(15)에 관한 상세한 설명은 도 1 중, 소스 및 드레인 전극과 반도체층에 관한 설명을 참조한다.The source and
도 8에는 본 발명을 따르는 박막 트랜지스터의 또 다른 구현예가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 박막 트랜지스터는 유기 절연층(13) 상부에 반도체층(15)이 구비되어 있고, 게이트 전극(12) 양단의 소정의 위치에 대응되도록 반도체층(15) 상부에 소스 및 드레인 전극(14a, 14b)이 형성되어 있다는 점을 제외하고는 도 6에 도시된 박막 트랜지스터와 동일한 구조를 갖는다. 도 8 중, 절연층 표면이 플라즈마 표면처리된 영역(16)에 의하여 유기 절연층(13)과 반도체층(15) 사이의 접착력이 향상될 수 있다.8 shows another embodiment of a thin film transistor according to the present invention. In the thin film transistor illustrated in FIG. 8, the
본 발명의 박막 트랜지스터의 구조는 도 1, 6 및 8에 도시된 박막 트랜지스터를 예로 하여 설명하였으나, 이 밖에도 다양한 변형예가 가능함은 물론이다.The structure of the thin film transistor of the present invention has been described with reference to the thin film transistors shown in FIGS. 1, 6, and 8 as an example, but various modifications are possible.
본 발명의 박막 트랜지스터 제조 방법의 일 구현예는, 기판 상에 형성된 소스 및 드레인 전극 상부에 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 반도체층을 덮도록 유기 절연층을 형성하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역과 접촉하도록, 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따르면, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 박막 트랜지스터를 제조할 수 있다.One embodiment of the method of manufacturing a thin film transistor of the present invention, forming a semiconductor layer on the source and drain electrodes formed on a substrate, forming an organic insulating layer to cover the semiconductor layer, and the organic insulating layer Remote plasma or pulse plasma treating the surface, and forming a gate electrode such that the surface of the organic insulating layer contacts the remote plasma or pulse plasma treated region. According to this, for example, a thin film transistor as shown in FIG. 1 can be manufactured.
본 발명의 박막 트랜지스터 제조 방법의 다른 구현예는, 기판 상에 형성된 게이트 전극 상부에 유기 절연층을 형성하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면을 리 모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역과 접촉하도록, 상기 게이트 전극의 양단에 대응하는 소정의 위치에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 소스 및 드레인 전극 상부에 반도체층을 형성하는 단계를 포함한다. 이에 따르면, 에를 들어, 도 6에 도시된 바와 같은 박막 트랜지스터를 제조할 수 있다.Another embodiment of the method of manufacturing a thin film transistor of the present invention includes forming an organic insulating layer on a gate electrode formed on a substrate, performing a remote plasma or pulse plasma treatment on the surface of the organic insulating layer, and Forming source and drain electrodes at predetermined positions corresponding to both ends of the gate electrode so that the layer surface is in contact with the remote plasma or pulsed plasma treated region, and forming a semiconductor layer on the source and drain electrodes It includes. According to this, for example, a thin film transistor as shown in FIG. 6 can be manufactured.
본 발명의 박막 트랜지스터 제조 방법의 또 다른 구현예는, 기판 상에 형성된 게이트 전극 상부에 유기 절연층을 형성하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리하는 단계와, 상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역과 접촉하도록 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극의 양단에 대응하는 소정의 위치에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 이에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같은 박막 트랜지스터를 제조할 수 있다.Another embodiment of the method of manufacturing a thin film transistor of the present invention includes forming an organic insulating layer on a gate electrode formed on a substrate, subjecting the organic insulating layer surface to a remote plasma or pulsed plasma treatment, and Forming a semiconductor layer such that the surface of the layer is in contact with a remote plasma or pulsed plasma treated region, and forming source and drain electrodes at predetermined positions corresponding to both ends of the gate electrode. According to this, a thin film transistor as shown in FIG. 8 can be manufactured.
상기 본 발명의 박막 트랜지스터 제조 방법 중, 유기 절연층 형성 방법, 반도체층 형성 방법, 소스 및 드레인 형성 방법, 게이트 전극 형성 방법은 공지된 박막 형성 방법, 예를 들면 열증착법 등과 같은 증착법, 도포법(예를 들면, 스핀 코팅법, 딥코팅법, 잉크젯 프린팅법 등) 등을 다양하게 이용할 수 있으며, 이는 유기 절연층, 반도체층, 소스 및 드레인 전극, 게이트 전극을 이루는 재료에 따라 상이할 수 있다. 또한, 유기 절연층, 반도체층, 소스 및 드레인 전극 및 게이트 전극에 관한 설명은 전술한 바를 참조한다.Among the methods for manufacturing the thin film transistor of the present invention, the organic insulating layer forming method, the semiconductor layer forming method, the source and drain forming method, and the gate electrode forming method are known thin film forming methods, for example, a deposition method such as a thermal deposition method, a coating method ( For example, a spin coating method, a dip coating method, an inkjet printing method, or the like) may be variously used, which may be different depending on the material of the organic insulating layer, the semiconductor layer, the source and drain electrodes, and the gate electrode. In addition, the description of the organic insulating layer, the semiconductor layer, the source and drain electrodes and the gate electrode is referred to above.
상기 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리하는 단 계는 유기 절연층을 이루는 재료, 유기 절연층의 두께, 유기 절연층 상부에 형성될 층에 따라 다양한 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, H2, N2, NH3, O2 또는 Ar 플라즈마를 이용하여 수행할 수 있다.The remote plasma or pulse plasma treatment of the surface of the organic insulating layer may use various methods depending on the material of the organic insulating layer, the thickness of the organic insulating layer, and the layer to be formed on the organic insulating layer. For example, it may be performed using H 2 , N 2 , NH 3 , O 2 or Ar plasma.
상기 유기 절연층 표면을 리모트 플라즈마 처리할 경우, 플라즈마 처리 조건은 유기 절연층을 이루는 물질 및 유기 절연층 두께에 따라 상이할 것이나, 예를 들면, 플라즈마 발생 위치와 플라즈마 처리 대상이 서로 약 10cm 내지 100cm, 바람직하게는 약 20cm 내지 90cm, 보다 바람직하게는 80cm 정도 이격되도록 배치할 수 있다. 한편, 13.56MHz의 RF(Radio Frequency), 25W 내지 100W의 RF 전력, 1sccm 내지 100sccm, 바람직하게는 10sccm의 가스 유입 속도, 1.3 x 10-3Pa 내지 1.3 x 10-1Pa, 바람직하게는 1.3 x 10-2Pa의 반응기 내 압력, 1초 내지 180초의 플라즈마 노출 시간 하에서 리모트 플라즈마 처리를 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the case of remote plasma treatment of the surface of the organic insulating layer, the plasma treatment conditions may be different depending on the material of the organic insulating layer and the thickness of the organic insulating layer. Preferably, it may be arranged to be spaced apart from about 20cm to 90cm, more preferably about 80cm. Meanwhile, a radio frequency (RF) of 13.56 MHz, an RF power of 25 W to 100 W, a gas inflow rate of 1 sccm to 100 sccm, preferably 10 sccm, 1.3 x 10 -3 Pa to 1.3 x 10 -1 Pa, preferably 1.3 x Remote plasma treatment may be performed under a reactor pressure of 10 −2 Pa and a plasma exposure time of 1 second to 180 seconds, but is not limited thereto.
상기 유기 절연층 표면을 펄스 플라즈마 처리할 경우, 플라즈마 처리 고전은 유기 절연층을 이루는 물질 및 유기 절연층 두께에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 13.56MHz의 RF(Radio Frequency), 75W 내지 400W의 RF 전력, 1sccm 내지 100sccm, 바람직하게는 10sccm의 가스 유입 속도, 1.3 x 10-3Pa 내지 1.3 x 10-1Pa, 바람직하게는 1.3 x 10-2Pa의 반응기 내 압력, 30/170㎲, 30/270㎲, 30/570㎲, 30/2970㎲의 펄스 사이클 조건 하에서 펄스 플라즈마 처리를 수행할 수 있으나, 이 에 한정되는 것은 아니다.When pulsed plasma treatment is performed on the surface of the organic insulating layer, the plasma treatment classical may differ depending on the material of the organic insulating layer and the thickness of the organic insulating layer. For example, a radio frequency (RF) of 13.56 MHz, an RF power of 75 W to 400 W, a gas inflow rate of 1 sccm to 100 sccm, preferably 10 sccm, 1.3 x 10 -3 Pa to 1.3 x 10 -1 Pa, preferably Pulse plasma treatment may be performed under a reactor pressure of 1.3 × 10 −2 Pa, pulse cycle conditions of 30/170 kPa, 30/270 kPa, 30/570 kPa, 30/2970 kPa, but is not limited thereto. .
상기와 같은 구조의 박막 트랜지스터 및 전술한 바와 같은 방법으로 제조되는 박막 트랜지스터는 LCD 또는 유기 발광 표시장치와 같은 평판 표시 장치에 구비될 수 있다. The thin film transistor having the above structure and the thin film transistor manufactured by the method described above may be provided in a flat panel display such as an LCD or an organic light emitting display.
도 9는 본 발명을 따르는 평판 표시 장치의 한 구현예인 유기 발광 표시 장치에 상기 TFT를 적용한 것을 나타낸 것으로서, 유기 발광 표시 장치 중 하나의 부화소를 도시한 것이다. 이러한 각 부화소에는 자발광 소자로서 유기 발광 소자를 구비하고 있고, 박막 트랜지스터가 적어도 하나 이상 구비되어 있다. 그리고, 도면으로 나타내지는 않았지만 별도의 커패시터가 더 구비되어 있다. 9 illustrates the application of the TFT to an organic light emitting diode display, which is an embodiment of a flat panel display according to the present invention, and illustrates one subpixel of the organic light emitting diode display. Each of these subpixels is provided with an organic light emitting element as a self-luminous element, and at least one thin film transistor is provided. Although not shown in the drawings, a separate capacitor is further provided.
이러한 유기 발광 표시장치는 유기 발광 소자의 발광 색상에 따라 다양한 화소패턴을 갖는 데, 바람직하게는 적, 녹, 청색의 화소를 구비한다.The organic light emitting diode display has various pixel patterns according to the color of light emitted from the organic light emitting diode, and preferably includes red, green, and blue pixels.
도 9에서 볼 수 있듯이, 기판(21)상에 전술한 바와 같은 박막 트랜지스터(20)가 구비된다. As can be seen in FIG. 9, the
도 9에 도시된 바와 같이, 기판(21) 상에는 소정 패턴의 소스 및 드레인 전극(14a, 14b)이 형성되어 있고, 상기 소스 및 드레인 전극(14a, 14b) 상부로는 반도체층(25)가 형성되어 있다. 상기 반도체층(25)을 덮도록 유기 절연층(23)이 구비되어 있는데, 상기 유기 절연층 상부로는 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(26)이 구비되어 있다. 상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(26)을 사이에 두고, 게이트 전극(22)이 형성되어 있는데, 상기 유기 절연층 표면이 리모트 플라즈마 또는 펄스 플라즈마 처리된 영역(26)으로 인하여, 유기 절연층(23)과 게이트 전극(22) 간의 접착력이 향상될 수 있다. 상기 박막 트랜지스터를 이루는 각 층에 대한 상세한 설명은 전술한 바를 참조한다.As shown in FIG. 9, the source and
게이트 전극(22)이 형성된 후에는 상기 박막 트랜지스터(20)를 덮도록 패시베이션층(27)이 형성되는 데, 이 패시베이션층(27)은 단층 또는 복수층의 구조로 형성되어 있고, 유기물, 무기물, 또는 유/무기 복합물로 형성될 수 있다. After the
이 후, 유기 발광 소자(30)이 형성된다. 상기 유기 발광 소자(30)는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, 박막 트랜지스터(20)의 소스 및 드레인 전극(24a, 24b) 중 어느 한 전극에 연결된 화소 전극(31)과, 전체 화소를 덮도록 구비된 대향 전극(33), 및 이들 화소 전극(31)과 대향 전극(33)의 사이에 배치되어 발광하는 유기 발광막(32)으로 구성된다. 본 발명은 반드시 상기와 같은 구조로 한정되는 것은 아니며, 다양한 유기 발광 표시 장치의 구조가 그대로 적용될 수 있음은 물론이다. Thereafter, the organic
상기 유기 발광막(32)은 저분자 또는 고분자 유기막이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기막을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하 이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기막은 진공증착의 방법으로 형성된다. The organic
고분자 유기막의 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 상기 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다. In the case of the polymer organic film, the structure may include a hole transporting layer (HTL) and a light emitting layer (EML). In this case, PEDOT is used as the hole transporting layer, and polyvinylvinylene (PPV) and polyfluorene are used as the light emitting layer. Polymer organic materials such as (Polyfluorene) are used and can be formed by screen printing or inkjet printing.
상기와 같은 유기막은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예들이 적용될 수 있음은 물론이다. The organic layer as described above is not necessarily limited thereto, and various embodiments may be applied.
상기 화소 전극(31)은 애노드 전극의 기능을 하고, 상기 대향 전극(33)은 캐소드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극(31)과 대향 전극(33)의 극성은 반대로 되어도 무방하다. The
액정표시장치의 경우, 이와는 달리, 상기 화소전극(31)을 덮는 하부배향막(미도시)을 형성함으로써, 액정표시장치의 하부기판의 제조를 완성한다. In the case of the liquid crystal display, unlike this, a lower alignment layer (not shown) covering the
이렇게 본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 도 9에서와 같이 각 부화소에 탑재될 수도 있고, 화상이 구현되지 않는 드라이버 회로(미도시)에도 탑재 가능하다. As described above, the thin film transistor according to the present invention may be mounted in each subpixel as shown in FIG. 9, or may be mounted in a driver circuit (not shown) in which an image is not implemented.
본 발명을 따르는 박막 트랜지스터를 구비한 평판 표시장치로서, 전술한 바와 같이 유기 발광 표시장치를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.As the flat panel display device including the thin film transistor according to the present invention, the organic light emitting display device has been described as an example, but is not limited thereto.
이하, 실시예를 통하여, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[실시예]EXAMPLE
Al 소스 및 드레인 전극이 형성된 기판을 준비한 다음, 상기 Al 소스 및 드레인 전극을 덮도록 펜타센 반도체층을 형성하였다. 상기 펜타센 반도체층 상부에 폴리(비닐리덴 플루오라이드)로 이루어진 유기 절연층을 스핀 코팅법을 이용하여 형성하였다. 상기 Al 소스 및 드레인 전극, 펜타센 반도체층 및 폴리(비닐리덴 플루오라이드) 절연층이 차례로 형성된 기판을 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 리모트 플라즈마 반응기의 플라즈마 처리 대상의 장착 위치에 장착하였다. 이 때, 플라즈마 발생 위치와 플라즈마 처리 대상의 장착 위치는 서로 80cm 이격되도록 하였다. 이 후, 13.56MHz의 RF(Radio Frequency), 25W 내지 100W의 RF 전력, 10sccm의 가스 유입 속도, 1.3 x 10-2Pa의 반응기 내 압력, 10초 내지 180초의 플라즈마 노출 시간의 조건 하에서 N2 플라즈마 처리를 수행하였다. 이 후, 상기 플라즈마 처리된 영역을 사이에 두고 상기 절연층 상부에 Cu로 이루어진 게이트 전극을 형성하여, 도 1에 도시된 바와 같은 박막 트랜지스터를 완성하였다.After preparing a substrate on which Al source and drain electrodes were formed, a pentacene semiconductor layer was formed to cover the Al source and drain electrodes. An organic insulating layer made of poly (vinylidene fluoride) was formed on the pentacene semiconductor layer by spin coating. A substrate on which the Al source and drain electrodes, the pentacene semiconductor layer, and the poly (vinylidene fluoride) insulating layer were sequentially formed was mounted at a mounting position of a plasma treatment object of a remote plasma reactor having a structure as shown in FIG. At this time, the plasma generation position and the mounting position of the plasma treatment object were spaced apart from each other by 80 cm. Thereafter, N 2 plasma under conditions of 13.56 MHz Radio Frequency (RF), 25 W to 100 W RF power, 10 sccm gas inlet rate, 1.3 x 10 -2 Pa reactor pressure, 10 seconds to 180 seconds plasma exposure time Treatment was carried out. Thereafter, a gate electrode made of Cu was formed on the insulating layer with the plasma treated region interposed therebetween to complete the thin film transistor as shown in FIG. 1.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 유기 절연층 및 유기 절연층의 하부에 위치하는 다른 막의 손상없이도, 상기 유기 절연층과 접촉하는 다른 층과 유기 절연층 사이의 접착력이 향상된 박막 트랜지스터를 얻을 수 있으므로, 이를 이용하면 신뢰성이 향상된 평판 표시장치를 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, a thin film transistor having improved adhesion between the organic insulating layer and the other layer in contact with the organic insulating layer can be obtained without damaging the organic insulating layer and other films located under the organic insulating layer. By using this, a flat panel display device having improved reliability can be obtained.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영 역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
Claims (21)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060047539A KR100777739B1 (en) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | A thin film transistor, a method for prepairng the same and a flat panel display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060047539A KR100777739B1 (en) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | A thin film transistor, a method for prepairng the same and a flat panel display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100777739B1 true KR100777739B1 (en) | 2007-11-19 |
Family
ID=39080201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060047539A KR100777739B1 (en) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | A thin film transistor, a method for prepairng the same and a flat panel display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100777739B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010045440A (en) * | 1999-11-05 | 2001-06-05 | 구본준 | Liquid Crystal Display Device and Method of Fabricating the Same |
| JP2003179234A (en) | 2001-09-05 | 2003-06-27 | Konica Corp | Organic semiconductor element and manufacturing method thereof |
| KR20040028010A (en) * | 2002-09-28 | 2004-04-03 | 삼성전자주식회사 | Organic Gate Insulating Film And Organic Thin Film Transistor Using The Same |
| KR20060024940A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-20 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Organic thin film transistor and method of fabricating the same |
-
2006
- 2006-05-26 KR KR1020060047539A patent/KR100777739B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010045440A (en) * | 1999-11-05 | 2001-06-05 | 구본준 | Liquid Crystal Display Device and Method of Fabricating the Same |
| JP2003179234A (en) | 2001-09-05 | 2003-06-27 | Konica Corp | Organic semiconductor element and manufacturing method thereof |
| KR20040028010A (en) * | 2002-09-28 | 2004-04-03 | 삼성전자주식회사 | Organic Gate Insulating Film And Organic Thin Film Transistor Using The Same |
| KR20060024940A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-20 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Organic thin film transistor and method of fabricating the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100768199B1 (en) | Organic thin film transistor and organic light emitting display device comprising the same | |
| KR100683766B1 (en) | Flat panel display and method for fabricating the same | |
| KR100647710B1 (en) | A thin film transistor, a method for preparing the same and a flat panel display comprising the same | |
| EP1675196B1 (en) | Method for manufacturing a thin film transistor and a flat panel display | |
| US7601567B2 (en) | Method of preparing organic thin film transistor, organic thin film transistor, and organic light-emitting display device including the organic thin film transistor | |
| JP4425774B2 (en) | Vertical field effect transistor, vertical field effect transistor manufacturing method therefor, and flat panel display device including the same | |
| KR100683778B1 (en) | Thin film transistor and fabrication method thereof | |
| US20080012014A1 (en) | Thin film transistor, method of preparing the same, and flat panel display device including the thin film transistor | |
| US7960207B2 (en) | Organic thin film transistor and method of fabricating the same | |
| KR100858812B1 (en) | A method for preparing an organic thin film transistor, organic thin film transistor and organic light emitting display device | |
| KR100777739B1 (en) | A thin film transistor, a method for prepairng the same and a flat panel display device | |
| KR100751360B1 (en) | Method of manufacturing organic thin film transistor, organic thin film transistor manufactured by the method, and a flat panel display comprising the same | |
| KR100719569B1 (en) | Flat display apparatus | |
| KR100670349B1 (en) | Flat panel display and method for fabricating the same | |
| KR100659119B1 (en) | Organic tft, flat panel display therewith, and manufacturing method of the organic tft | |
| KR100787440B1 (en) | Organic thin film transistor, method for prepairng the same and flat display device comprising the same | |
| KR100787430B1 (en) | A thin film transistor, a method for prepairng the same and a flat panel display device | |
| KR100741099B1 (en) | Flat panel display and method for fabricating the same | |
| KR100730188B1 (en) | Method of manufacturing organic thin film transistor and organic thin film transistor manufactured by the method | |
| KR100777741B1 (en) | A method for preparing an organic thin film transistor and a flat panel display comprising the organic thin film transistor prepared by the method | |
| KR100730185B1 (en) | Method for preparing an organic thin film transistor, organic thin film transistor and flat panel display device comprising the same | |
| KR100659122B1 (en) | Organic tft, flat panel display therewith, and manufacturing method of the organic tft | |
| KR100730193B1 (en) | Method of manufacturing organic light emitting display apparatus | |
| KR100637250B1 (en) | Organic light emitting display apparatus and method of manufacturing the same | |
| KR100708735B1 (en) | Organic light emitting display apparatus and method of manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121102 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131031 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141030 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151030 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |