KR100851131B1 - Source/drain electrodes, thin-film transistor substrates, manufacture methods thereof, and display devices - Google Patents

Source/drain electrodes, thin-film transistor substrates, manufacture methods thereof, and display devices Download PDF

Info

Publication number
KR100851131B1
KR100851131B1 KR1020060077773A KR20060077773A KR100851131B1 KR 100851131 B1 KR100851131 B1 KR 100851131B1 KR 1020060077773 A KR1020060077773 A KR 1020060077773A KR 20060077773 A KR20060077773 A KR 20060077773A KR 100851131 B1 KR100851131 B1 KR 100851131B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
nitrogen
film transistor
source
layer
Prior art date
Application number
KR1020060077773A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070021086A (en
Inventor
노부유키 가와카미
도시히로 구기미야
히로시 고토
가쓰후미 도미히사
아야 히노
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority to KR1020060077773A priority Critical patent/KR100851131B1/en
Publication of KR20070021086A publication Critical patent/KR20070021086A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100851131B1 publication Critical patent/KR100851131B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45Ohmic electrodes
    • H01L29/456Ohmic electrodes on silicon
    • H01L29/458Ohmic electrodes on silicon for thin film silicon, e.g. source or drain electrode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 소스/드레인 전극은 기판, 박막 트랜지스터 반도체층, 소스/드레인 전극 및 투명 화소 전극(picture electrode)을 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 사용된다. 상기 소스/드레인 전극은 질소함유층 및 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막을 포함한다. 질소함유층 중의 질소는 박막 트랜지스터 반도체층 중의 규소에 결합하며, 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막은 질소함유층을 통해 박막 트랜지스터 반도체층에 접속된다.A source / drain electrode according to the present invention is used for a thin film transistor substrate including a substrate, a thin film transistor semiconductor layer, a source / drain electrode, and a transparent pixel electrode. The source / drain electrode comprises a nitrogenous layer and a thin film of pure aluminum or aluminum alloy. Nitrogen in the nitrogen-containing layer is bonded to silicon in the thin film transistor semiconductor layer, and a thin film of pure aluminum or aluminum alloy is connected to the thin film transistor semiconductor layer through the nitrogen-containing layer.

Description

소스/드레인 전극, 박막 트랜지스터 기판, 그의 제조방법, 및 표시 디바이스{SOURCE/DRAIN ELECTRODES, THIN-FILM TRANSISTOR SUBSTRATES, MANUFACTURE METHODS THEREOF, AND DISPLAY DEVICES}SOURCE / DRAIN ELECTRODES, THIN-FILM TRANSISTOR SUBSTRATES, MANUFACTURE METHODS THEREOF, AND DISPLAY DEVICES

도 1은 무정형 규소 박막 트랜지스터 기판을 적용한 대표적인 액정 표시 패널의 구조를 예시하는 확대 개략 단면도를 도시한다.1 shows an enlarged schematic cross-sectional view illustrating the structure of a representative liquid crystal display panel employing an amorphous silicon thin film transistor substrate.

도 2는 대표적인 종래의 무정형 규소 박막 트랜지스터 기판의 구조를 예시하는 개략 단면도를 도시한다.2 shows a schematic cross-sectional view illustrating the structure of a representative conventional amorphous silicon thin film transistor substrate.

도 3은 본 발명의 하나의 구체예로서 박막 트랜지스터 기판의 구조를 예시하는 개략 단면도를 도시한다.3 shows a schematic cross-sectional view illustrating the structure of a thin film transistor substrate as one embodiment of the present invention.

도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d, 도 4e, 도 4f 및 도 4g는 도 3의 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정의 일부를 예시하는 공정도를 도시한다.4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, and 4G show process diagrams illustrating some of the manufacturing processes of the thin film transistor substrate of FIG. 3.

도 5는 실험예 1에서 제조된 Al-Ni 합금 박막 및 채널 무정형 규소 박막 사이의 계면의 횡단면 투과 전자 현미경 사진을 도시한다.FIG. 5 shows a cross-sectional transmission electron micrograph of the interface between the Al—Ni alloy thin film and the channel amorphous silicon thin film prepared in Experimental Example 1. FIG.

도 6은 비교샘플로서 질소함유층을 갖지 않는 샘플의 Al-Ni 합금 박막 및 채널 무정형 규소 박막 사이의 계면의 횡단면 투과 전자 현미경 사진을 도시한다.FIG. 6 shows a cross-sectional transmission electron micrograph of the interface between an Al—Ni alloy thin film and a channel amorphous silicon thin film of a sample without a nitrogen containing layer as a comparative sample.

도 7은 알루미늄 합금 박막 및 투명 화소 전극 사이의 접촉 저항율의 측정에 사용되는 켈빈(Kelvin) 패턴을 도시한다.FIG. 7 shows a Kelvin pattern used to measure contact resistivity between aluminum alloy thin films and transparent pixel electrodes.

도 8은 막의 응력이 알루미늄 합금막의 성막 온도에 따라 어떻게 변화되는 지를 나타내는 다이아그램을 도시한다.8 shows a diagram showing how the stress of the film changes with the deposition temperature of the aluminum alloy film.

도 9는 실험예 14에서 제조된 Al-Ni 합금 박막 및 채널 무정형 규소 박막 사이의 계면의 횡단면 투과 전자 현미경 사진을 도시한다.FIG. 9 shows a cross-sectional transmission electron micrograph of the interface between the Al—Ni alloy thin film and the channel amorphous silicon thin film prepared in Experimental Example 14. FIG.

도 10은 실험예 15에서 제조된 Al-Ni 합금 박막 및 채널 무정형 규소 박막 사이의 계면의 횡단면 투과 전자 현미경 사진을 도시한다.FIG. 10 shows a cross-sectional transmission electron micrograph of the interface between the Al—Ni alloy thin film and the channel amorphous silicon thin film prepared in Experimental Example 15.

본 발명은 액정 디스플레이, 반도체 디바이스 및 광학 부품의 박막 트랜지스터에 사용하기 위한 소스/드레인 전극 및 기판에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 기판의 제조 방법 및 표시 디바이스에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금 박막을 구성요소로서 포함하는 신규한 소스/드레인 전극에 관한 것이다.The present invention relates to source / drain electrodes and substrates for use in thin film transistors of liquid crystal displays, semiconductor devices and optical components. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of a said board | substrate, and a display device. More particularly, the present invention relates to novel source / drain electrodes comprising pure aluminum or aluminum alloy thin films as components.

액정 표시 장치는 소형 이동 전화로부터 30 인치 이상의 스크린을 갖는 대형 텔레비젼에 이르기까지 각종의 용도에 사용된다. 이들은 화소 구동 방법에 의하여 단순 매트릭스형 액정 표시 디바이스 및 능동 매트릭스형 액정 표시 디바이스로 분류된다. 이들 중에서도, 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(이하, 간략히 TFT로 지칭함)를 갖는 능동 매트릭스형 액정 표시 디바이스가 널리 사용되는데, 이는 고해상 화상을 구현하며 고속으로 화상을 생성할 수 있기 때문이다.Liquid crystal displays are used in a variety of applications, from small mobile phones to large televisions with screens of 30 inches or larger. These are classified into simple matrix liquid crystal display devices and active matrix liquid crystal display devices by the pixel driving method. Among these, an active matrix liquid crystal display device having a thin film transistor (hereinafter referred to simply as TFT) as a switching element is widely used because it can realize a high resolution image and generate an image at high speed.

도 1을 살펴보면, 예로서 수소화된 무정형 규소(amorphus silicon)를 활성 반도체층(이하, "무정형 규소 박막 트랜지스터 기판"으로 지칭함)으로서 사용하는 TFT 어레이를 갖는 기판(이하, "박막 트랜지스터 기판"으로 지칭함)을 보여주는, 능동 매트릭스형 액정 표시 디바이스에 사용하기 위한 대표적인 액정 패널의 구조 및 작동 원리가 예시되어 있다. Referring to FIG. 1, a substrate having a TFT array using, for example, hydrogenated amorphous silicon as an active semiconductor layer (hereinafter referred to as an “amorphous silicon thin film transistor substrate”) (hereinafter referred to as a “thin film transistor substrate”). The structure and principle of operation of an exemplary liquid crystal panel for use in an active matrix liquid crystal display device are illustrated.

도 1에서의 액정 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터 기판(1), 대향 기판(2) 및 액정층(3)을 포함한다. 대향 기판(2)은 박막 트랜지스터 기판(1)과 대면하도록 배치한다. 액정층(3)은 박막 트랜지스터 기판(1)과 대향 기판(2)의 사이에 배치되며, 광변조층으로서 작용한다. 박막 트랜지스터 기판(1)은 절연 유리 기판(1a)을 포함하며, 그 위에 박막 트랜지스터(4), 투명 화소 전극(5), 및 주사선과 신호선을 포함하는 배선부(interconnection section)(6)가 배치된다. 투명 화소 전극(5)은 통상적으로 산화인듐(In2O3) 및 약 10질량%의 산화주석(SnO)을 함유하는 산화인듐주석(ITO)로 생성된다. 박막 트랜지스터 기판(1)은 구동 회로(13) 및 TAB 테이프(12)를 통하여 이에 접속된 제어 회로(14)에 의하여 구동된다.The liquid crystal display panel 100 in FIG. 1 includes a thin film transistor substrate 1, an opposing substrate 2, and a liquid crystal layer 3. The opposing substrate 2 is disposed to face the thin film transistor substrate 1. The liquid crystal layer 3 is disposed between the thin film transistor substrate 1 and the opposing substrate 2 and functions as a light modulation layer. The thin film transistor substrate 1 includes an insulated glass substrate 1a, on which a thin film transistor 4, a transparent pixel electrode 5, and an interconnection section 6 including scan lines and signal lines are disposed. do. The transparent pixel electrode 5 is typically made of indium tin oxide (ITO) containing indium oxide (In 2 O 3 ) and about 10 mass% tin oxide (SnO). The thin film transistor substrate 1 is driven by the control circuit 14 connected thereto via the drive circuit 13 and the TAB tape 12.

대향 기판(2)은 절연성 유리 기판(1b), 공통 전극(7), 컬러 필터(8) 및 차광막(9)을 포함한다. 공통 전극(7)은 박막 트랜지스터 기판(1)과 대면하는 유리 기판(1b)의 전면에 배치된다. 대향 기판(2) 전체는 대향 전극으로서 작동한다. 컬러 필터(8)는 투명 화소 전극(5)과 대면하는 위치에 배치된다. 차광막(9)은 박막 트랜지스터 기판(1)상에 박막 트랜지스터(4) 및 배선부(6)와 대면하도록 하는 위치에 배치된다. 대향 기판(2)은 액정층(3)에서의 액정 분자(도시하지 않음)를 소정 방향으로 배향시키기 위한 배향층(11)을 추가로 갖는다.The opposing substrate 2 includes an insulating glass substrate 1b, a common electrode 7, a color filter 8 and a light shielding film 9. The common electrode 7 is disposed on the front surface of the glass substrate 1b facing the thin film transistor substrate 1. The entire counter substrate 2 operates as a counter electrode. The color filter 8 is disposed at a position facing the transparent pixel electrode 5. The light shielding film 9 is disposed on the thin film transistor substrate 1 so as to face the thin film transistor 4 and the wiring portion 6. The opposing substrate 2 further has an alignment layer 11 for orienting liquid crystal molecules (not shown) in the liquid crystal layer 3 in a predetermined direction.

액정 표시 패널은 각각 박막 트랜지스터 기판(1) 및 대향 기판(2)의 외부(액정층(3)에 대한 대향면 상)에 배치된 편광판(10a 및 10b)을 추가로 포함한다.The liquid crystal display panel further includes polarizing plates 10a and 10b disposed on the outside of the thin film transistor substrate 1 and the opposing substrate 2 (on the opposing surface to the liquid crystal layer 3), respectively.

액정 표시 패널(100)에서, 대향 전극(2)(공통 전극(7)) 및 투명 화소 전극(5)의 사이에 형성된 전기장은 액정층(3)에서의 액정 분자의 배향 방향을 제어함으로써 액정층(3)을 통과하는 광을 변조시키게 된다. 이로 인해 대향 기판(2)을 통하여 투과되는 광의 양을 제어하여 화상을 생성 및 표시하게 된다.In the liquid crystal display panel 100, the electric field formed between the counter electrode 2 (common electrode 7) and the transparent pixel electrode 5 controls the alignment direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 3 by the liquid crystal layer. The light passing through (3) is modulated. As a result, the amount of light transmitted through the opposing substrate 2 is controlled to generate and display an image.

그 다음으로, 액정 표시 패널에 사용하기 위한 통상의 무정형 규소 박막 트랜지스터 기판의 구조 및 작동 원리에 대하여서는 도 2를 참조하여 상세하게 예시될 것이다. 도 2는 도 1의 "A"의 요부 확대도이다.Next, the structure and operating principle of a conventional amorphous silicon thin film transistor substrate for use in a liquid crystal display panel will be illustrated in detail with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged view illustrating main parts of “A” of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 주사선(박막 게이트 배선)(25)은 유리 기판(도시하지 않음)상에 배치된다. 주사선(25)의 일부는 박막 트랜지스터를 제어(온 및 오프 작동)하기 위한 게이트 전극(26)으로서 작동한다. 게이트 절연체(질화규소막)(27)는 게이트 전극(26)을 도포하도록 배치된다. 신호선(소스/드레인 배선)(34)은 이들 사이에 개재된 게이트 절연체(27)와 주사선(25)이 교차하도록 배치된다. 신호선(34)의 일부는 박막 트랜지스터의 소스 전극(28)으로서 작동한다. 게이트 절연체(27)의 부근에는 무정형 규소 채널막(활성 반도체막)(33), 신호선(소스/드레인 배선)(34) 및 질화규소 층간 유전막(보호막)(30)이 순차적으로 배치된다. 이러한 유형의 액정 표시 패널은 일반적으로 보텀 게이트형 패널(bottom gate type panel)로서 지칭된다.Referring to Fig. 2, a scanning line (thin film gate wiring) 25 is disposed on a glass substrate (not shown). Part of the scan line 25 acts as a gate electrode 26 for controlling (on and off operation) the thin film transistor. The gate insulator (silicon nitride film) 27 is disposed to apply the gate electrode 26. The signal line (source / drain wiring) 34 is disposed so that the gate insulator 27 interposed therebetween and the scanning line 25 intersect. Part of the signal line 34 acts as the source electrode 28 of the thin film transistor. In the vicinity of the gate insulator 27, an amorphous silicon channel film (active semiconductor film) 33, a signal line (source / drain wiring) 34, and a silicon nitride interlayer dielectric film (protective film) 30 are sequentially arranged. This type of liquid crystal display panel is generally referred to as a bottom gate type panel.

무정형 규소 채널 막(33)은 인(P)으로 도핑된 도핑층(n층) 및 고유층(i층; 미도핑층으로도 지칭됨)을 포함한다. 게이트 절연체(27) 상에는 투명 화소 전극(5)이 배치된 화소 영역이 있다. 투명 화소 전극(5)은 예를 들면 In2O3 및 SnO를 함유하는 ITO 막으로 생성된다. 박막 트랜지스터의 드레인 전극(29)은 후술하는 장벽 금속층을 개재시켜 투명 화소 전극(5)에 접촉 및 전기 접속된다.The amorphous silicon channel film 33 includes a doped layer (n layer) and an intrinsic layer (i layer, also referred to as undoped layer) doped with phosphorus (P). On the gate insulator 27, there is a pixel area in which the transparent pixel electrode 5 is disposed. The transparent pixel electrode 5 is formed of, for example, an ITO film containing In 2 O 3 and SnO. The drain electrode 29 of the thin film transistor is contacted and electrically connected to the transparent pixel electrode 5 via a barrier metal layer described later.

주사선(25)을 통하여 게이트 전압을 게이트 전극(26)에 인가할 경우, 박막 트랜지스터(4)는 온 작동된다. 이러한 상태에서, 신호선(34)에 인가되는 구동 전압은 소스 전극(28)으로부터 드레인 전극(29)을 통하여 투명 화소 전극(5)으로 인가된다. 투명 화소 전극(5)이 소정 수준의 구동 전압으로 인가될 경우, 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 투명 화소 전극(5)과 대향 전극(2)의 사이에는 전위차가 발생한다. 이러한 전위차는 액정층(3)에서의 액정 분자를 배향 또는 정렬시켜 광 변조를 일으키게 된다.When the gate voltage is applied to the gate electrode 26 through the scan line 25, the thin film transistor 4 is turned on. In this state, the driving voltage applied to the signal line 34 is applied from the source electrode 28 to the transparent pixel electrode 5 through the drain electrode 29. When the transparent pixel electrode 5 is applied with a driving voltage having a predetermined level, a potential difference occurs between the transparent pixel electrode 5 and the counter electrode 2 as described above with reference to FIG. 1. This potential difference causes light modulation by orienting or aligning the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 3.

박막 트랜지스터 기판(1)에서, 소스/드레인 배선(34)은 소스/드레인 전극에 전기 접속되며; 신호선은 투명 화소 전극(5)에 전기 접속되며(화소 전극에 대한 신호선); 게이트 전극(26)에 전기 접속된 주사선(25)은 각각 순수한 합금 또는 알루미늄 합금, 예컨대 Al-Nd(이하, 순수한 알루미늄 및 알루미늄 합금을 "알루미늄 합금"으로 통칭함)의 박막으로부터 제조된다. 이는, 이와 같은 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 저항율이 낮고, 용이하게 가공될 수 있기 때문이다. 내화성 금속, 예컨대 Mo, Cr, Ti 또는 W를 함유하는 장벽 금속층(51, 52, 53 및 54)이 도 2에 도시한 바와 같이 이들 배선 상 및/또는 아래에 배치된다. 이러한 배선의 대표적인 예로는 두께가 약 50 ㎚인 몰리브덴(Mo)층(하부 장벽 금속층), 두께가 약 150 ㎚인 순수한 알루미늄 또는 Al-Nd 합금 박막 및, 두께가 약 50 ㎚인 Mo층(상부 장벽 금속층)이 순서대로 배치된 것을 포함하는 다층(3층) 배선이다. In the thin film transistor substrate 1, the source / drain wires 34 are electrically connected to the source / drain electrodes; The signal line is electrically connected to the transparent pixel electrode 5 (signal line to the pixel electrode); The scanning lines 25 electrically connected to the gate electrode 26 are made from thin films of pure alloys or aluminum alloys, such as Al-Nd (hereinafter, pure aluminum and aluminum alloys collectively referred to as "aluminum alloys"). This is because such pure aluminum or aluminum alloy has low resistivity and can be easily processed. Barrier metal layers 51, 52, 53 and 54 containing a refractory metal such as Mo, Cr, Ti or W are disposed on and / or under these wirings as shown in FIG. Representative examples of such wiring include a molybdenum (Mo) layer having a thickness of about 50 nm (bottom barrier metal layer), a pure aluminum or Al-Nd alloy thin film having a thickness of about 150 nm, and a Mo layer having a thickness of about 50 nm (upper barrier). It is a multilayer (three layer) wiring including the metal layer) arranged in order.

상기 3층으로 된 다층 배선이 채널 무정형 규소 박막(33)에 접속된 소스/드레인 배선(34)으로서 사용되는 이유가 이후 설명될 것이다. The reason why the three-layered multilayer wiring is used as the source / drain wiring 34 connected to the channel amorphous silicon thin film 33 will be described later.

도 2에 도시한 바와 같이, 하부 장벽 금속층(53)은 채널 무정형 규소 박막(33) 및 알루미늄 합금 박막 사이에 배치된다. 이러한 구성은 알루미늄 합금 막막과 채널 무정형 규소 박막 사이의 계면(이하, 단순히 "계면"이라 지칭함)에서 규소와 알루미늄 사이에서의 상호확산을 방지하기 위해 주로 형성된다.As shown in FIG. 2, the lower barrier metal layer 53 is disposed between the channel amorphous silicon thin film 33 and the aluminum alloy thin film. This configuration is mainly formed to prevent interdiffusion between silicon and aluminum at the interface between the aluminum alloy film and the channel amorphous silicon thin film (hereinafter simply referred to as "interface").

만일 알루미늄 합금이 채널 무정형 규소 박막과 직접 접촉하고, 소결 또는 어닐링과 같은 열처리가 박막 트랜지스터의 생성을 위한 후속 챔버에서 실시된다면, 알루미늄 합금 중의 알루미늄이 무정형 규소로 확산되고/되거나 무정형 규소 중의 규소가 알루미늄 합금으로 확산된다. 결과적으로, 반도체로서 무정형 규소의 성능은 크게 저하되고, 따라서 온-상태의 전류가 감소하며, 박막 트랜지스터가 오프-상태일 때 전류(오프-상태 전류)가 누출되고/되거나 박막 트랜지스터의 스위칭 속도가 감소된다. 따라서, 바라는 박막 트랜지스터 특성이 달성되지 못하고, 형성된 표시디바이스는 열등한 성능 및 품질을 갖게 된다. 하부 장벽 금속층(53)이 알루미늄과 규소 사이의 상호확산을 효과적으로 방지한다.If the aluminum alloy is in direct contact with the channel amorphous silicon thin film, and a heat treatment such as sintering or annealing is performed in the subsequent chamber for the production of the thin film transistor, aluminum in the aluminum alloy diffuses into the amorphous silicon and / or silicon in the amorphous silicon is aluminum Diffuse into the alloy. As a result, the performance of amorphous silicon as a semiconductor is greatly degraded, thus reducing the on-state current, leakage of current (off-state current) and / or switching speed of the thin film transistor when the thin film transistor is off-state. Is reduced. Therefore, the desired thin film transistor characteristics cannot be achieved, and the formed display device has inferior performance and quality. Lower barrier metal layer 53 effectively prevents interdiffusion between aluminum and silicon.

상부 장벽 금속층(54)은 알루미늄 합금 박막의 표면상에서의 힐록(hillock)(혹 모양 돌기물)의 형성을 방지하고 그 위에 배치될 ITO와의 접촉을 확실하게 보장하기 위해 주로 배치된다. 힐록은 아마도 일반적으로 약 300℃ 내지 약 400℃의 열 처리 결과로서 형성될 것이다. 이러한 열처리는 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정에서 알루미늄 합금 박막의 형성후 질화규소막(보호막)의 형성에서 실시된다. 구체적으로, 알루미늄 합금 박막을 포함하는 기판은 통상적으로 화학 증착(CVD)으로 처리되어 질화규소막(보호막)이 형성된다. 힐록은 아마도 이러한 과정에서 알루미늄 합금 박막과 유리 기판 사이의 열 팽창 계수차에 의하여 야기될 것이다. 상부 장벽 금속층(54)이 힐록의 형성을 효과적으로 방지한다. The upper barrier metal layer 54 is mainly disposed to prevent the formation of hillocks (or shaped projections) on the surface of the aluminum alloy thin film and to ensure contact with ITO to be disposed thereon. Hillock will probably be formed as a result of heat treatment generally of about 300 ° C to about 400 ° C. This heat treatment is performed in the formation of a silicon nitride film (protective film) after the formation of the aluminum alloy thin film in the manufacturing process of the thin film transistor substrate. Specifically, the substrate including the aluminum alloy thin film is typically treated by chemical vapor deposition (CVD) to form a silicon nitride film (protective film). Hillock is probably caused by the thermal expansion coefficient difference between the aluminum alloy thin film and the glass substrate in this process. The upper barrier metal layer 54 effectively prevents the formation of hillocks.

그러나, 상부 및 하부 장벽 금속층의 형성은 알루미늄 합금 배선의 형성을 위한 성막 시스템에 더하여, 금속층의 형성을 위한 추가의 성막 시스템을 필요로 한다. 상세하게는, 각각의 장벽 금속 박막의 형성을 위한 추가의 성막 챔버를 포함한 성막 시스템을 사용하여야만 한다. 이러한 시스템의 대표적인 예로는, 이송 챔버에 접속된 복수의 성막 챔버를 비롯한 클러스터 도구 시스템이다. 이러한 장벽 금속층의 형성을 위한 추가의 유닛을 포함한 시스템은 제조 단가를 상승시키며 생산성을 저하시키므로 액정 패널의 저가로의 대규모 생산에서는 회피되어야 한다.However, the formation of the upper and lower barrier metal layers requires an additional deposition system for the formation of the metal layer, in addition to the deposition system for the formation of the aluminum alloy interconnects. Specifically, a deposition system must be used that includes an additional deposition chamber for the formation of each barrier metal thin film. A representative example of such a system is a cluster tool system including a plurality of deposition chambers connected to a transfer chamber. Systems including additional units for the formation of such barrier metal layers increase manufacturing costs and lower productivity and should be avoided in large scale, low cost production of liquid crystal panels.

도 2에 도시된 바와 같이, 알루미늄 합금 박막은 장벽 금속층(51)을 개재시켜 투명 화소 전극(5)에 접속된다. 만일, 알루미늄 합금 박막이 투명 화소 전극에 직접 접속될 경우, 이들 부품 사이의 접촉 저항이 높게 되어 표시된 화상의 품질이 손상된다. 투명 화소 전극에 대한 배선을 위한 재료로서 사용되는 알루미늄은 매우 산화되기 쉽다. 따라서, 산화알루미늄의 절연층은 알루미늄 합금 박막과 투명 화소 전극의 사이의 계면에서 형성된다. 산화알루미늄은 액정 표시 패널의 성막 공정중에 형성되거나 또는 첨가된 산소에 의해 초래된다. 투명 화소 전극을 위한 재료로서 산화인듐주석(ITO)은 전기 전도성 금속 산화물이기는 하나, 이것은 상술한 바와 같이 산화알루미늄 층이 형성된 경우 전기 오옴 접촉(ohmic contact)을 형성하지 못한다. As shown in FIG. 2, the aluminum alloy thin film is connected to the transparent pixel electrode 5 via the barrier metal layer 51. If the aluminum alloy thin film is directly connected to the transparent pixel electrode, the contact resistance between these parts becomes high and the quality of the displayed image is impaired. Aluminum used as a material for wiring to a transparent pixel electrode is very oxidized. Thus, the insulating layer of aluminum oxide is formed at the interface between the aluminum alloy thin film and the transparent pixel electrode. Aluminum oxide is caused by oxygen formed or added during the film forming process of the liquid crystal display panel. Although indium tin oxide (ITO) is an electrically conductive metal oxide as a material for the transparent pixel electrode, it does not form an electrical ohmic contact when the aluminum oxide layer is formed as described above.

그러나, 이러한 장벽 금속층의 형성은 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극의 형성을 위한 스퍼터링 시스템에 더하여, 장벽 금속층의 형성을 위한 추가의 성막 챔버를 필요로 한다. 이러한 추가의 유닛은 제조 단가를 상승시키며 생산성을 저하시킨다.However, the formation of such a barrier metal layer requires an additional deposition chamber for the formation of the barrier metal layer in addition to the sputtering system for the formation of the gate electrode, the source electrode and the drain electrode. These additional units raise manufacturing costs and lower productivity.

또한, 장벽 금속층으로서 사용된 금속은, 순수한 알루미늄 및 알루미늄 합금과는 다른 비율로 화학 용액과의 습윤 에칭과 같은 처리로 가공된다. 따라서, 가공에서의 횡단면 방향에서의 가공 크기가 적절하게 조절되지 않는다. 따라서, 장벽 금속층의 형성은 복잡한 처리를 필요로 하며, 성막 면에서 그리고 가공 면에서 생산 단가를 상승시키며 생산성을 저하시킨다. In addition, the metal used as the barrier metal layer is processed by a treatment such as wet etching with a chemical solution at a different ratio from pure aluminum and aluminum alloy. Therefore, the processing size in the cross sectional direction in the processing is not appropriately adjusted. Therefore, the formation of the barrier metal layer requires complicated processing, which raises the production cost and lowers productivity in terms of film formation and processing.

따라서, 장벽 금속층에 대한 필요성을 배제시키고 소스/드레인 전극과 투명 화소 전극 사이의 직접 접촉이 가능한 전극용 재료, 및 소스/드레인 전극 및 채널 무정형 규소 박막과 같은 반도체 층 사이에서 직접 접촉이 가능한 재료에 대한 제안이 있어 왔었다.Thus, it is possible to eliminate the need for a barrier metal layer and to allow for direct contact between the source / drain electrodes and the transparent pixel electrode, and for materials capable of direct contact between semiconductor layers such as source / drain electrodes and channel amorphous silicon thin films. There has been a suggestion.

일본 미심사 특허 공개 공보 평11-337976호에는 투명 화소 전극용 재료로서 산화인듐 및 약 10질량%의 산화아연을 포함하는 산화인듐아연(IZO)을 사용하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 기술에 의하면, 가장 널리 사용되고 있는 ITO 막은 IZO 막으로 대체되어야 하지만, 이러한 IZO 막은 재료 원가의 상승을 초래한다.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 11-337976 discloses a technique using indium zinc oxide (IZO) containing indium oxide and about 10% by mass of zinc oxide as a material for a transparent pixel electrode. However, according to this technique, the most widely used ITO film should be replaced with an IZO film, but such an IZO film causes an increase in material cost.

일본 특허 공개 공보 평11-283934호에는 드레인 전극을 플라즈마 처리 또는 이온 주입으로 처리하여 드레인 전극의 표면을 개질시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 방법은 표면 처리를 위한 추가의 챔버를 필요로 하는데, 이로인해 생산성의 저하를 초래한다.Japanese Patent Laid-Open No. 11-283934 discloses a method of modifying the surface of a drain electrode by treating the drain electrode by plasma treatment or ion implantation. However, this method requires an additional chamber for surface treatment, which leads to a decrease in productivity.

일본 특허 공개 공보 평11-284195호에는 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 구성하는 방법이 개시되어 있으며, 상기의 드레인 전극은 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 제 1 층 및, 질소, 산소, 규소 및 탄소와 같은 불순물을 추가로 포함하는 알루미늄 합금 또는 순수한 알루미늄의 제 2 층으로 이루어졌다. 이러한 방법은 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 구성하기 위한 박막이 하나의 성막 챔버에서 연속적으로 형성될 수 있는 이점을 갖는다. 그러나, 이러한 방법은 불순물을 포함하는 제 2 층을 형성하는 추가의 챔버를 필요로 한다. 또한, 생성된 소스/드레인 배선은, 종종 소스/드레인 배선에 불순물을 혼입시키는 챔버에서 성막 챔버의 벽면으로부터 이층된다. 이것은 불순물을 포함하는 막과, 불순물을 포함하지 않는 막 사이의 열 팽창계수차에 의한 것이다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 이러한 방법에서는 성막 챔버를 자주 중지하는 유지 보수를 필요로 하며, 이는 생산성을 심각하게 저하시킨다.Japanese Patent Laid-Open No. 11-284195 discloses a method of constructing a gate electrode, a source electrode and a drain electrode, wherein the drain electrode is formed of a first layer of pure aluminum or an aluminum alloy and nitrogen, oxygen, silicon and carbon. It consists of a second layer of aluminum alloy or pure aluminum further comprising impurities such as. This method has the advantage that thin films for constituting the gate electrode, the source electrode and the drain electrode can be formed continuously in one deposition chamber. However, this method requires an additional chamber to form a second layer containing impurities. In addition, the resulting source / drain interconnects are often two-layered from the wall surface of the deposition chamber in chambers that incorporate impurities into the source / drain interconnects. This is due to the thermal expansion coefficient difference between the film containing impurities and the film containing impurities. In order to solve this problem, this method requires maintenance to frequently stop the deposition chamber, which seriously degrades the productivity.

이러한 상황하에서, 본 발명자들은 일본 특허 공개 공보 2004-214606호에서 장벽 금속층에 대한 필요성을 배제시키고, 챔버의 수를 증가시키지 않으면서 제조 공정을 단순화하고, 알루미늄 합금막과 투명 화소 전극 사이의 직접적이고도 신뢰성 있는 접촉이 가능한 방법을 개시하였다. 일본 특허 공개 공보 2004-214606호에 개시된 기술에서는 합금 원소로서 Au, Ag, Zn, Cu, 니켈, Sr, Ge, Sm 및 Bi로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 0.1 내지 6원자%로 함유하며, 이러한 합금 원소 중 1종 이상이 알루미늄 합금막과 투명 화소 전극 사이의 계면에서 석출층 또는 농화층이 되도록 하는 알루미늄 합금을 사용함으로써 목적이 달성되었다.Under these circumstances, the present inventors have eliminated the need for a barrier metal layer in Japanese Patent Application Laid-open No. 2004-214606, simplifying the manufacturing process without increasing the number of chambers, and directly and between the aluminum alloy film and the transparent pixel electrode. Disclosed is a method in which reliable contact is possible. In the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-214606, 0.1 to 6 atomic% of at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Zn, Cu, nickel, Sr, Ge, Sm, and Bi as alloy elements, The object was achieved by using an aluminum alloy such that at least one of these alloying elements is a precipitated layer or a concentrated layer at the interface between the aluminum alloy film and the transparent pixel electrode.

일본 특허 공개 공보 2003-273109호에서는 전기 전도성 상부 질화알루미늄층(AlN층), 알루미늄 합금 박막, 및 전기 전도성 하부 질화알루미늄 층을 순서대로 포함하는 3층 알루미늄 합금 배선을 위한 박막을 개시하고 있다. 상부 질화알루미늄층은 ITO 막에 직접적으로 접속하여 만족할만한 낮은 접촉 저항을 실현하였다. 하부 질화알루미늄 층은 무정형 규소층과 같은 반도체층에 직접적으로 접속되어 우수한 오옴 접촉을 보여 주었다. 그러나, 이러한 방법은, 질화알루미늄층을 형성하기 위해 반응 가스의 조성과 성질을 적절하게 조절하면서 스퍼터링이 실시되어야 하기 때문에 스퍼터링시 상당히 복잡한 제어를 필요로 한다. 또한, 이러한 방법에서는 여전히 접촉 저항 및 오옴 접촉에 대한 개선의 여지가 있어, 이러한 추가의 개선에 대한 요구가 있어 왔다. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-273109 discloses a thin film for three-layer aluminum alloy wiring comprising an electrically conductive top aluminum nitride layer (AlN layer), an aluminum alloy thin film, and an electrically conductive bottom aluminum nitride layer in that order. The upper aluminum nitride layer was directly connected to the ITO film to realize a satisfactory low contact resistance. The lower aluminum nitride layer was directly connected to a semiconductor layer, such as an amorphous silicon layer, showing good ohmic contact. However, this method requires quite complicated control in sputtering because sputtering must be performed while appropriately adjusting the composition and properties of the reaction gas to form the aluminum nitride layer. In addition, there is still room for improvement in contact resistance and ohmic contact in this method, and there has been a need for such further improvement.

상기의 설명은 액정 표시 디바이스를 대표적인 예로 들어 설명하였으나, 종래 기술에서의 문제점은 공통적으로 액정 표시 디바이스뿐만 아니라 기타의 디바이스에서도 사용되는 무정형 규소 박막 트랜지스터 기판에 존재한다. 이러한 문제는 박막 트랜지스터의 반도체 층으로서 무정형 규소 대신에 다결정질 규소를 사용하는 박막 트랜지스터 기판에서도 발생하고 있다. Although the above description has been given by taking a liquid crystal display device as a representative example, problems in the prior art are commonly present in amorphous silicon thin film transistor substrates used in not only liquid crystal display devices but also other devices. This problem also occurs in thin film transistor substrates using polycrystalline silicon instead of amorphous silicon as the semiconductor layer of the thin film transistor.

본 발명은 이러한 상황하에서 이루어졌으며, 본 발명의 하나의 목적은 하부 장벽 금속층 없이도 우수한 박막 트랜지스터 특성을 제공하고 소스/드레인 배선 및 박막 트랜지스터의 반도체층 사이에 직접적이고 신뢰성있는 접속을 가능하게 하는 기술을 제공하는 것이다. The present invention has been made under such circumstances, and one object of the present invention is to provide a technique that provides excellent thin film transistor characteristics without a lower barrier metal layer and enables direct and reliable connection between the source / drain wiring and the semiconductor layer of the thin film transistor. To provide.

본 발명의 다른 목적은 하부 장벽 금속층 및 상부 장벽 금속층없이 우수한 박막 트랜지스터 특성, 높은 열안정성 및 낮은 접촉 저항율을 보장하고 박막 트랜지스터의 반도체층 뿐만아니라 투명화소전극에 대한 소스/드레인 배선의 직접적이고 신뢰성있는 접속을 가능하게 하는 기술을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to ensure excellent thin film transistor characteristics, high thermal stability and low contact resistivity without the lower barrier metal layer and the upper barrier metal layer, and to ensure the direct and reliable connection of source / drain wiring to the transparent pixel electrode as well as the semiconductor layer of the thin film transistor. It is to provide a technology that enables the connection.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 기판, 박막 트랜지스터 반도 체층, 소스/드레인 전극, 및 투명화소전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 사용하기 위한 소스/드레인 전극을 제공하고 있으며, 이때 소스/드레인 전극은 질소함유층 및 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성된 박막을 포함하고, 소스/드레인 전극은 질소함유층의 질소가 박막 트랜지스터 반도체층의 규소와 결합되도록 구성되고, 또한 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막이 질소함유층을 통하여 박막 트랜지스터 반도체층에 접속되도록 구성된다. In order to achieve the above objects, the present invention provides a source / drain electrode for use in a thin film transistor substrate including a substrate, a thin film transistor semiconductor layer, a source / drain electrode, and a transparent pixel electrode. And a thin film composed of a nitrogen containing layer and a pure aluminum or aluminum alloy, wherein the source / drain electrode is configured such that the nitrogen of the nitrogen containing layer is combined with the silicon of the thin film transistor semiconductor layer, and the thin film of pure aluminum or aluminum alloy contains the nitrogen containing layer. It is configured to be connected to the thin film transistor semiconductor layer through.

바람직한 구체예에서, 상기 질소함유층은 주로 질화규소를 함유한다. In a preferred embodiment, the nitrogenous layer mainly contains silicon nitride.

또 다른 바람직한 구체예에서, 상기 질소함유층은 규소 옥시니트라이드를 함유한다.In another preferred embodiment, the nitrogenous layer contains silicon oxynitride.

질소함유층은 바람직하게는 1 x 1014cm-2 이상 내지 2 x 1016cm-2 이하의 질소원자 표면밀도(N1)를 가진다.The nitrogen-containing layer preferably has a nitrogen atom surface density (N1) of 1 x 10 14 cm -2 or more and 2 x 10 16 cm -2 or less.

질소함유층은 산소원자 표면밀도(O1)를 가지며, N1 대 O1의 비(N1/O1)는 바람직하게는 1.0 이상이다. The nitrogenous layer has an oxygen atom surface density (O1), and the ratio of N1 to O1 (N1 / O1) is preferably 1.0 or more.

질소함유층은 바람직하게는 상기 반도체층을 구성하는 규소 유효 댕글링 결합(silicon effective dangling bond)의 표면밀도와 동등하거나 이보다 큰 질소원자 표면밀도를 갖는다. The nitrogen-containing layer preferably has a nitrogen atom surface density that is equal to or greater than the surface density of the silicon effective dangling bond constituting the semiconductor layer.

질소함유층은 바람직하게는 0.18nm 이상 내지 20nm 이하 범위의 두께를 갖는다.The nitrogenous layer preferably has a thickness in the range of 0.18 nm or more and 20 nm or less.

또 다른 바람직한 구체예에서, 질소함유층은 다수의 질소원자(N) 및 다수의 규소원자(Si)를 가지며, N 대 Si의 최대비(N/Si)는 0.5 이상 내지 1.5 이하의 범위내에 있다.In another preferred embodiment, the nitrogenous layer has a plurality of nitrogen atoms (N) and a plurality of silicon atoms (Si), and the maximum ratio of N to Si (N / Si) is in the range of 0.5 or more and 1.5 or less.

박막 트랜지스터 반도체층은 바람직하게는 무정형 규소 또는 다결정질 규소를 함유한다.The thin film transistor semiconductor layer preferably contains amorphous silicon or polycrystalline silicon.

알루미늄 합금은 바람직하게는 합금원소로서 6원자% 이하의 Ni(니켈)을 함유한다. The aluminum alloy preferably contains 6 atomic% or less Ni (nickel) as the alloying element.

다른 바람직한 구체예에서, 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막은 알루미늄 합금으로 구성된 박막이며, 이 알루미늄 합금은 합금원소로서 0.3원자% 이상 내지 6원자% 이하의 니켈(Ni)을 함유하고, 소스/드레인 전극은 알루미늄 합금의 박막이 추가적으로 투명화소전극에 직접적으로 접속되도록 구성된다. In another preferred embodiment, the thin film of pure aluminum or aluminum alloy is a thin film composed of an aluminum alloy, the aluminum alloy containing at least 0.3 atomic percent and at most 6 atomic percent nickel (Ni) as an alloying element, the source / drain electrode A thin film of silver aluminum alloy is additionally configured to be directly connected to the transparent pixel electrode.

알루미늄 합금은 또한 합금원소로서 Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta 및 W로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소를 0.1원자% 이상 내지 1.0원자% 이하로 함유한다. The aluminum alloy also contains, as an alloying element, at least 0.1 atomic% to 1.0 atomic% of at least one element selected from the group consisting of Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W.

또 다른 바람직한 구체예에서 알루미늄 합금은 또한 합금원소로서 Mg, Cr, Mn, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, La, Gd, Tb, Dy, Nd, Y, Co 및 Fe로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소를 0.1원자% 이상 내지 2.0원자% 이하로 함유한다.In another preferred embodiment the aluminum alloy is also selected from the group consisting of Mg, Cr, Mn, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, La, Gd, Tb, Dy, Nd, Y, Co and Fe as alloying elements. One or more elements are contained in 0.1 atomic% or more and 2.0 atomic% or less.

본 발명은 또한 상기 소스/드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판을 제공한다. The present invention also provides a thin film transistor substrate comprising the source / drain electrodes.

본 발명은 또한 박막 트랜지스터기판을 포함하는 표시 디바이스를 제공한다.The invention also provides a display device comprising a thin film transistor substrate.

상기에 더하여 그리고 유리하게, 본 발명은 상기 박막 트랜지스터 기판의 제조방법의 제공에 관한 것으로, 본 방법은 (a) 반도체층을 기판에 또는 그 위에 형성하여 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 단계; (b) 상기 반도체층 상에 질소함유층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 질소함유층 상에 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 층을 형성하는 단계를 포함한다.In addition and advantageously, the present invention relates to the provision of a method of manufacturing the thin film transistor substrate, the method comprising the steps of: (a) forming a semiconductor layer on or on a substrate to produce a thin film transistor substrate; (b) forming a nitrogen-containing layer on the semiconductor layer; And (c) forming a layer of pure aluminum or an aluminum alloy on the nitrogenous layer.

바람직한 구체예에서, (a) 단계에서 상기 반도체층은 성막 시스템에서 형성되고, (b) 단계는 이와 동일한 성막 시스템에서 실시된다.In a preferred embodiment, the semiconductor layer is formed in the film forming system in step (a), and step (b) is performed in the same film forming system.

또 다른 바람직한 구체예에서, (a) 단계에서 상기 반도체층은 챔버에서 형성되고, (b) 단계는 이와 동일한 챔버에서 실시된다.In another preferred embodiment, the semiconductor layer is formed in a chamber in step (a), and step (b) is performed in the same chamber.

또 다른 구체예에서, (a) 단계에서 상기 반도체층은 일정한 성막 온도에서 형성되고, (b) 단계는 상기 성막 온도와 실질적으로 동일한 온도에서 실시된다.In another embodiment, the semiconductor layer is formed at a constant film formation temperature in step (a), and step (b) is performed at a temperature substantially the same as the film formation temperature.

또 다른 바람직한 구체예에서, (a) 단계에서 상기 반도체층은 가스를 사용하여 형성되고, (b) 단계는 상기 가스와 질소함유 가스와의 혼합 분위기에서 실시된다. In another preferred embodiment, the semiconductor layer in step (a) is formed using a gas, step (b) is carried out in a mixed atmosphere of the gas and nitrogen-containing gas.

또 다른 구체예에서, (b) 단계는 질소함유 가스와 환원성 가스와의 혼합 분위기에서 실시된다. In another embodiment, step (b) is carried out in a mixed atmosphere of a nitrogenous gas and a reducing gas.

바람직하게는, (b) 단계는 플라즈마 질화 공정에 의해 실시된다.Preferably, step (b) is carried out by a plasma nitridation process.

바람직하게는, 상기 플라즈마 질화 공정은 55Pa 이상의 압력에서 실시된다.Preferably, the plasma nitriding process is carried out at a pressure of at least 55 Pa.

바람직하게는, 상기 플라즈마 질화 공정은 300℃ 이상의 온도에서 실시된다.Preferably, the plasma nitriding process is carried out at a temperature of 300 ℃ or more.

바람직하게는, 상기 플라즈마 질화 공정은 질소함유 가스 및 환원성 가스의 혼합물 분위기에서 실시된다. Preferably, the plasma nitriding process is carried out in a mixture atmosphere of nitrogen-containing gas and reducing gas.

(b) 단계의 플라즈마 질화 공정은 바람직하게는 질소함유 가스와 (a) 단계에서 사용된 가스와의 혼합 분위기에서 실시된다. The plasma nitridation process of step (b) is preferably carried out in a mixed atmosphere of the nitrogenous gas and the gas used in step (a).

또 다른 바람직한 구체예에서, (b) 단계는 열질화 공정에 의해 실시된다.In another preferred embodiment, step (b) is carried out by a thermal nitriding process.

바람직하게는, 상기 열질화 공정은 400℃ 이하의 온도에서 실시된다.Preferably, the thermal nitriding process is carried out at a temperature of 400 ° C. or less.

(b) 단계는 아미노화 공정에 의해 실시된다.Step (b) is carried out by an amination process.

바람직하게는, 상기 아미노화 공정은 자외선방사선을 사용한다.Preferably, the amination process uses ultraviolet radiation.

바람직하게는, 상기 아미노화 공정은 질소를 함유하는 용액을 사용한다. Preferably, the amination process uses a solution containing nitrogen.

(c) 단계는 스퍼터링 공정을 사용하여 실시된다.Step (c) is carried out using a sputtering process.

본 발명의 소스/드레인 전극은 상기 구성을 가지고 있으며, 일반적으로 사용되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 소스/드레인 전극은 통상적인 등가물(소스/드레인 전극)과 다르게, 장벽 금속층없이 질소함유층을 통하여 박막 트랜지스터의 반도체층에 접속될 수 있다. 상기 소스/드레인 전극은 양호한 박막 트랜지스터 특성을 가지고 있다. The source / drain electrodes of the present invention have the above-described configuration, and generally used aluminum or aluminum alloy can be used. In addition, the source / drain electrodes of the present invention can be connected to the semiconductor layer of the thin film transistor through a nitrogen-containing layer without a barrier metal layer, unlike conventional equivalents (source / drain electrodes). The source / drain electrodes have good thin film transistor characteristics.

알루미늄 합금으로서 특정한 양의 니켈을 함유하는 Al-Ni 합금을 추가적으로 사용함으로써, 본 발명에 따른 소스/드레인 전극은 박막 트랜지스터의 반도체층 뿐만아니라 투명화소전극에도 직접적으로 접속될 수 있다. 제조된 소스/드레인 전극은 박막 트랜지스터 특성, 접촉 저항율, 및 열안정성이 우수하다.By additionally using an Al-Ni alloy containing a specific amount of nickel as the aluminum alloy, the source / drain electrodes according to the present invention can be directly connected not only to the semiconductor layer of the thin film transistor but also to the transparent pixel electrode. The prepared source / drain electrodes have excellent thin film transistor characteristics, contact resistivity, and thermal stability.

본 발명에 따른 소스/드레인 전극을 사용하면 낮은 비용으로 우수한 생산성을 갖는 고성능 표시 디바이스를 제조할 수 있다.By using the source / drain electrodes according to the present invention, it is possible to manufacture high performance display devices having excellent productivity at low cost.

본 발명의 추가적인 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 구체예에 대한 하기의 기술에서 명백해질 것이다. Further objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명자들은 박막 트랜지스터의 반도체층에 접속될 신규의 소스/드레인 전극을 제공하기 위하여 광범위하게 연구하였다. 구체적으로, 본 발명자들은 통상적인 등가물인 소스/드레인 전극과는 다르게, 장벽 금속층의 개재 없이도 반도체층에 접속될 때, 우수한 박막 트랜지스터 특성을 나타낼 수 있고, 소스/드레인 전극의 배선을 위한 재료로서 일반적으로 통상적으로 사용되는 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금(이후 이러한 종래의 알루미늄 재료를 "알루미늄 합금"으로 통칭함)을 가공없이 사용할 수 있는 신규의 소스/드레인 전극을 제공하기 위하여 면밀하게 연구하였다. 결과적으로, 본 발명자들은 상기 목적들이 질소함유층 및 알루미늄 합금 박막으로부터 소스/드레인 전극을 반도체층에 인접하게 배치함으로써 달성될 수 있다는 것을 알게 되었으며, 이때 질소함유층 중의 질소(N)는 반도체층 중의 규소(Si)와 결합한다. 본 발명은 이러한 연구 결과에 기초하여 이루어졌다. 이러한 구성은 질소함유층을 통하여 알루미늄 합금 박막과 박막 트랜지스터의 반도체층 사이의 직접적인 접속을 가능하게 한다.The inventors studied extensively to provide a novel source / drain electrode to be connected to a semiconductor layer of a thin film transistor. Specifically, the present inventors can exhibit excellent thin film transistor characteristics when connected to the semiconductor layer without intervening the barrier metal layer, unlike the conventional equivalent source / drain electrodes, and are generally used as materials for wiring of the source / drain electrodes. In order to provide novel source / drain electrodes that can be used without processing, pure aluminum or aluminum alloys (hereinafter, commonly referred to as "aluminum alloys") which are commonly used are studied. As a result, the inventors have found that the above objects can be achieved by arranging the source / drain electrodes adjacent to the semiconductor layer from the nitrogen-containing layer and the aluminum alloy thin film, wherein nitrogen (N) in the nitrogen-containing layer is formed of silicon in the semiconductor layer ( Si). The present invention has been made based on these findings. This configuration enables a direct connection between the aluminum alloy thin film and the semiconductor layer of the thin film transistor through the nitrogen containing layer.

알루미늄 합금으로서 0.3 내지 6원자%의 니켈을 추가적으로 포함하는 알루미늄 합금(이하, 종래의 알루미늄 합금과 구별하기 위해 "Al-Ni 합금"으로 지칭됨)을 사용함으로써, Al-Ni 합금 박막은 투명화소전극에 직접적으로 접속될 수 있다. 이에 의하여, 통상적인 등가물인 소스/드레인 전극과는 다르게, 장벽 금속층없이 우수한 전기적 특성을 가지는 소스/드레인 전극이 제공된다. By using an aluminum alloy (hereinafter referred to as an "Al-Ni alloy" to distinguish it from a conventional aluminum alloy) as an aluminum alloy additionally containing 0.3 to 6 atomic% nickel, the Al-Ni alloy thin film is made of a transparent pixel electrode. Can be connected directly to This provides a source / drain electrode having excellent electrical properties without a barrier metal layer, unlike a source / drain electrode which is a conventional equivalent.

본원에서 사용되는 용어 "소스/드레인 전극"은 소스/드레인 전극 그 자체와 소스/드레인 배선 둘 다를 의미하고 포함한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 소스/드레인 전극 각각은 소스/드레인 배선과 통합된 소스/드레인 전극을 포함하며, 소스/드레인 배선은 소스/드레인 영역과 접촉하고 있다. As used herein, the term "source / drain electrode" means and includes both the source / drain electrode itself and the source / drain wiring. Specifically, each of the source / drain electrodes according to the present invention includes a source / drain electrode integrated with the source / drain wiring, and the source / drain wiring is in contact with the source / drain region.

본 발명에 따른 소스/드레인 전극은 하기에서 상세하게 설명된다. 설명의 편의를 위하여, 소스/드레인 전극은 "제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극"과 "제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극"으로 분류되고 구별된다. 제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극은 장벽 금속층의 개재없이 박막 트랜지스터의 반도체층에 접속될 수 있고, 제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극은 장벽 금속층의 개재없이 박막 트랜지스터의 반도체층에 접속될 수 있으며 또한 투명화소전극에도 직접적으로 접속될 수 있다. 제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극은 알루미늄 재료의 조성을 제외하고는 제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극과 동일한 구성을 가진다.Source / drain electrodes according to the invention are described in detail below. For convenience of description, the source / drain electrodes are classified and distinguished as "source / drain electrodes according to the first embodiment" and "source / drain electrodes according to the second embodiment". The source / drain electrode according to the first embodiment can be connected to the semiconductor layer of the thin film transistor without intervening the barrier metal layer, and the source / drain electrode according to the second embodiment is connected to the semiconductor layer of the thin film transistor without intervening the barrier metal layer. It may also be directly connected to the transparent pixel electrode. The source / drain electrode according to the second embodiment has the same configuration as the source / drain electrode according to the first embodiment except for the composition of the aluminum material.

제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극Source / drain electrodes according to the first embodiment

제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극 각각은 질소함유층 및 알루미늄 합금 박막을 포함한다. 질소함유층은 박막 트랜지스터 반도체층을 덮도록 배치되며, 질소함유층 중의 질소는 반도체층의 규소와 결합한다. 질소함유층은 알루미늄 합금 박막과 박막 트랜지스터 반도체층 사이의 계면에서 알루미늄과 규소 사이의 상호확산을 방지하기 위한 장벽으로서 역할을 한다. 제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극은 따라서 하기의 실험예에서 증명되는 바와 같이, 통상적인 등가물인 소스/드레인 전극과는 다르게, 전형적으로 몰리브덴(Mo)의 장벽 금속층없이 우수한 박막 트랜지스터의 특성을 제공한다. 이러한 구성은, 질소함유층이 예를 들어 반도체층의 형성 후 및 알루미늄 합금층의 형성 전의 플라즈마 질화 공정에 의해 용이하게 형성될 수 있기 때문에, 장벽금속의 형성을 위한 별도의 성막 시스템에 대한 필요성을 제거한다.Each of the source / drain electrodes according to the first embodiment includes a nitrogen-containing layer and an aluminum alloy thin film. The nitrogen-containing layer is disposed to cover the thin film transistor semiconductor layer, and nitrogen in the nitrogen-containing layer bonds with silicon of the semiconductor layer. The nitrogenous layer serves as a barrier for preventing interdiffusion between aluminum and silicon at the interface between the aluminum alloy thin film and the thin film transistor semiconductor layer. The source / drain electrode according to the first embodiment thus exhibits excellent thin film transistor characteristics, typically without the barrier metal layer of molybdenum (Mo), unlike the conventional equivalent source / drain electrode, as demonstrated in the experimental example below. to provide. This configuration eliminates the need for a separate deposition system for the formation of a barrier metal, since the nitrogenous layer can be easily formed by, for example, a plasma nitridation process after the formation of the semiconductor layer and before the formation of the aluminum alloy layer. do.

본 발명의 특징을 이루는 질소함유층은 하기에서 상세하게 설명될 것이다. The nitrogenous layer which characterizes the present invention will be described in detail below.

질소함유층 중의 질소(N)는 반도체층 중의 규소와 결합하고, 이에 의하여 질소함유층은 상기에서 설명한 바와 같이, 주로 질화규소를 포함한다. 이 층은 추가적으로 규소 옥시니트라이드를 포함한다. 규소 옥시니트라이드는 질화규소를 산소(O)와 결합시킨 결과로 형성되며, 이는 예를 들면 질소함유층의 형성공정 동안 불가피하게 도입된다.Nitrogen (N) in the nitrogen-containing layer is bonded to silicon in the semiconductor layer, whereby the nitrogen-containing layer mainly contains silicon nitride, as described above. This layer additionally contains silicon oxynitride. Silicon oxynitride is formed as a result of combining silicon nitride with oxygen (O), which is inevitably introduced during the process of forming the nitrogenous layer, for example.

질소함유층은 하기의 실험예에서 증명되는 바와 같이, 바람직하게는 다음의 필요조건들을 추가로 만족시킨다.The nitrogenous layer preferably further satisfies the following requirements, as demonstrated in the experimental examples below.

상기 질소함유층은 바람직하게는 박막 트랜지스터의 반도체층의 재료(전형적으로 규소)의 유효현수결합의 표면밀도 이상의 질소 표면밀도를 갖는다. 상기에서 기술된 바와 같이, 반도체층의 표면은 금속 배선 재료 및 반도체 재료 사이의 상호확산을 방지하기 위해 질소함유층으로 덮여져야 한다. 이 경우, 반도체층의 표면의 한정되지 않은 결합(현수결합)은 바람직하게는 질소와 결합한다. 본원에서 "유효현수결합"이라는 용어는 질소원자의 입체장해를 고려하더라도 반도체층의 표면에 존재할 수 있는 결합을 의미한다. "유효현수결합의 표면밀도"라는 용어는 질소함유층이 반도체층의 전체표면을 덮는 것을 가정한 표면밀도이다. 유효현수결합의 표면밀도는 반도체 재료의 유형에 따라 다르다. 규소의 경우에는 실질적으로 약 1 x 1014cm-2 내지 1 x 1015cm-2의 범위 내에 있지만, 결정면의 방향에 따라 조금씩 다르다.The nitrogen-containing layer preferably has a nitrogen surface density of at least the surface density of the effective suspension bond of the material (typically silicon) of the semiconductor layer of the thin film transistor. As described above, the surface of the semiconductor layer should be covered with a nitrogenous layer to prevent interdiffusion between the metallization material and the semiconductor material. In this case, the unbound bond (suspension bond) of the surface of the semiconductor layer is preferably bonded with nitrogen. As used herein, the term "effective suspension bond" means a bond that may exist on the surface of a semiconductor layer even when steric hindrance of nitrogen atoms is taken into account. The term "surface density of effective suspending bond" is a surface density assuming that the nitrogenous layer covers the entire surface of the semiconductor layer. The surface density of effective suspension bonds depends on the type of semiconductor material. Silicon is substantially in the range of about 1 × 10 14 cm −2 to 1 × 10 15 cm −2 , but slightly depending on the direction of the crystal plane.

구체적으로, 질소함유층은, 이것이 주로 질화규소를 포함하는 경우와 그것이 주성분으로서의 질화규소에 더하여 규소 옥시니트라이드를 추가로 포함하는 경우 둘 다에서 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막 및 반도체층 사이의 계면에서 1 x 1014cm-2 이상 내지 2 x 1016cm-2 이하의 질소 표면밀도(N1)를 갖는 것이 바람직하다. 원하는 박막 트랜지스터 특성을 보장하기 위해, 질소함유층의 질소 표면밀도(N1)는 2 x 1014cm-2 이상인 것이 더 바람직하며, 4 x 1014cm-2 이상인 것이 더욱 더 바람직하다. 그러나, 과도하게 높은 질소함유층의 질소 표면밀도(N1)는 질소함유층 중의 절연성 질화규소의 양을 증가시킬 수도 있다. 이로 인해 전기저항이 증가되며, 따라서 박막 트랜지스터 특성을 저하시킨다. 질소 표면밀도(N1)의 상한치를 1 x 1016cm-2로 하는 것이 더욱 바람직하다.Specifically, the nitrogenous layer is 1 x at the interface between a thin film of pure aluminum or an aluminum alloy and the semiconductor layer both in the case where it mainly comprises silicon nitride and when it further comprises silicon oxynitride in addition to silicon nitride as the main component. It is preferred to have a nitrogen surface density (N1) of at least 10 14 cm −2 and up to 2 × 10 16 cm −2 . In order to ensure desired thin film transistor characteristics, the nitrogen surface density (N1) of the nitrogen-containing layer is more preferably at least 2 x 10 14 cm -2 , even more preferably at least 4 x 10 14 cm -2 . However, excessively high nitrogen surface density (N1) of the nitrogenous layer may increase the amount of insulating silicon nitride in the nitrogenous layer. This increases the electrical resistance, thus degrading the thin film transistor characteristics. More preferably, the upper limit of the nitrogen surface density (N1) is 1 × 10 16 cm −2 .

질소함유층이 규소 옥시니트라이드를 포함하는 경우, 즉 질소함유층이 질화규소 이외에 산화규소를 추가로 포함하는 경우, 질소의 표면밀도(N1)에 대한 필요조건에 더하여, 산소의 표면밀도(O1)에 대한 질소의 표면밀도(N1)의 비(N1/O1)가 1.0 이상인 것이 바람직하다. 이는 박막 트랜지스터 특성을 더욱 개선시킨다. 질화규소 및 규소 옥시니트라이드는 일차적으로 절연체이지만, 하기에서 설명되는 바와 같이, 질소함유층이, 예를 들어, 0.18nm 이상 내지 20nm 이하의 매우 작은 두께를 가지고 있기 때문에, 이러한 구성에서의 전기저항은 낮을 수 있다. When the nitrogen-containing layer contains silicon oxynitride, that is, when the nitrogen-containing layer further contains silicon oxide in addition to silicon nitride, in addition to the requirement for the surface density of nitrogen (N1), the surface density of oxygen (O1) It is preferable that ratio (N1 / O1) of surface density (N1) of nitrogen is 1.0 or more. This further improves thin film transistor characteristics. Silicon nitride and silicon oxynitride are primarily insulators, but as described below, the electrical resistance in this configuration is low because the nitrogenous layer has a very small thickness of, for example, 0.18 nm or more and 20 nm or less. Can be.

본 발명자들은 박막 트랜지스터 특성이 N1/O1 비에 의해 영향을 받는다는 것을 실험을 통하여 알게 되었고, 후에 언급될 실험예들에서 증명되는 바와 같이, N1/O1 비가 더욱 우수한 박막 트랜지스터 특성을 제공하기 위해 1.0 이상이 되어야만 하는 것이 바람직하다. 이는 아마도 질소함유층 중의 저항성분이 N1/O1의 높은 비율에서 감소하여 박막 트랜지스터로서 만족할만한 특성을 수득하기 때문일 것이다. N1/O1 비는 가능한 한 높은 것이 바람직하며, 1.05 이상인 것이 더 바람직하고, 1.1 이상인 것이 더욱 더 바람직하다. The inventors have found through experiments that the thin film transistor characteristics are affected by the N1 / O1 ratio, and as demonstrated in the experimental examples mentioned later, the N1 / O1 ratio is greater than 1.0 to provide better thin film transistor characteristics. It should be desirable to be. This is probably because the resistive component in the nitrogen-containing layer decreases at a high ratio of N1 / O1 to obtain satisfactory properties as a thin film transistor. The N1 / O1 ratio is preferably as high as possible, more preferably 1.05 or more, still more preferably 1.1 or more.

N1/O1 비는, 예를 들어, 플라즈마 질화공정을 사용하는 질소함유층의 형성에서, 플라즈마 가스압력 및 가스구성, 및 공정온도와 같은 플라즈마 생성조건들을 적절하게 조절함으로써 조정될 수 있다. 이는 하기에 상세하게 설명될 것이다.The N1 / O1 ratio can be adjusted by appropriately adjusting plasma generating conditions such as plasma gas pressure and gas composition, and process temperature, for example, in the formation of a nitrogen-containing layer using a plasma nitridation process. This will be explained in detail below.

질소함유층의 질소의 표면밀도(N1) 및 산소의 표면밀도(O1)는, 예를들어, 루터포드(Rutherford) 후방산란 분광계(RBS)에 의해 측정될 수 있다. The surface density (N 1) of nitrogen and the surface density (O 1) of oxygen in the nitrogen-containing layer can be measured, for example, by a Rutherford backscattering spectrometer (RBS).

질소함유층의 두께는 0.18nm 이상 내지 20 nm 이하인 것이 바람직하다. 상기에서 기술된 바와 같이, 질소함유층은 알루미늄 합금층 및 박막 트랜지스터 반도체층 사이의 계면에서 알루미늄과 규소사이의 상호확산을 방지하는 장벽층으로서 효과적이지만, 지나치게 두꺼운 질소함유층은 박막 트랜지스터의 성능을 손상시킬 수 있다. 질소함유층의 존재로 인한 전기저항의 증가는 상기에서 지정된 범위내로 질소함유층의 두께를 조절함으로써 TFT의 성능에 악영향을 주지 않도록 상기 범위내로 조절될 수 있다. 질소함유층의 두께는 15nm 이하인 것이 더 바람직하고, 10nm 이하인 것이 더욱 더 바람직하다. 질소함유층에서는 최소한 하나 초과의 단층의 규소-질소 결합이면 충분하다. 규소-질소의 원자거리는 약 0.18nm이고, 따라서 질소함유층의 최소두께는 0.18nm 이상인 것이 바람직하다. 질소함유층의 두께는 0.2nm인 것이 더 바람직하고 0.4nm인 것이 더욱 더 바람직하다. 질소함유층의 두께는 다양한 물리적 분석 절차에 의하여 측정될 수 있는데, 그 예로는 상기에서 언급한 RBS방법, X선 광전자 분광계(XPS), 2차 이온질량 분광계(SIMS), 및 RF 글로우 방전 발광 분광계(GD-OES)를 들 수 있다. 질소함유층의 두께는 후술되는 실험예에서 RBS 및 XPS에 의해 측정된다.It is preferable that the thickness of a nitrogen containing layer is 0.18 nm or more and 20 nm or less. As described above, the nitrogenous layer is effective as a barrier layer that prevents interdiffusion between aluminum and silicon at the interface between the aluminum alloy layer and the thin film transistor semiconductor layer, but the excessively thick nitrogenous layer will impair the performance of the thin film transistor. Can be. The increase in the electrical resistance due to the presence of the nitrogenous layer can be adjusted within the above range so as not to adversely affect the performance of the TFT by adjusting the thickness of the nitrogenous layer within the range specified above. The thickness of the nitrogen-containing layer is more preferably 15 nm or less, and even more preferably 10 nm or less. In the nitrogenous layer, at least one monolayer of silicon-nitrogen bond is sufficient. The atomic distance of silicon-nitrogen is about 0.18 nm, and therefore, the minimum thickness of the nitrogen-containing layer is preferably 0.18 nm or more. The thickness of the nitrogen-containing layer is more preferably 0.2 nm and even more preferably 0.4 nm. The thickness of the nitrogenous layer can be measured by various physical analysis procedures, such as the above-mentioned RBS method, X-ray photoelectron spectrometer (XPS), secondary ion mass spectrometer (SIMS), and RF glow discharge emission spectrometer ( GD-OES). The thickness of the nitrogenous layer is measured by RBS and XPS in the experimental example described later.

질소함유층에서, 질소원자수 대 규소원자수의 최대비(N/Si)는 0.5 이상 내지 1.5 이하인 것이 바람직하다. 이는 질소함유층이 박막 트랜지스터 특성의 저하없이 장벽으로서 효과적으로 작용할 수 있게 한다. N/Si 비는 0.6 이상인 것이 더 바람직하고 0.7nm 이상인 것이 더욱 더 바람직하다. In the nitrogen-containing layer, the maximum ratio (N / Si) of nitrogen atoms to silicon atoms is preferably 0.5 or more and 1.5 or less. This allows the nitrogenous layer to act effectively as a barrier without degrading the thin film transistor characteristics. It is more preferable that N / Si ratio is 0.6 or more, and it is still more preferable that it is 0.7 nm or more.

N/Si 비는, 예를들면, 플라즈마의 조사시간을 약 1분 내지 약 10분 범위내로 제어함으로써 조절될 수 있다. 이는 하기에서 상세하게 설명될 것이다.The N / Si ratio can be adjusted, for example, by controlling the irradiation time of the plasma within the range of about 1 minute to about 10 minutes. This will be explained in detail below.

N/Si 비는, 예를들면, 이러한 원소들(질소 및 규소)을 RBS에 따라 질소함유층의 두께방향에서 분석함으로써 측정될 수 있다.The N / Si ratio can be measured, for example, by analyzing these elements (nitrogen and silicon) in the thickness direction of the nitrogenous layer according to RBS.

질소함유층은, 예를들면, 반도체층의 최상층을 질화처리함으로써 형성된다. 질화공정은 특별하게 한정되지 않으며, 하기에서 상세하게 기술되는 바와 같이, 예를 들면, (ⅰ) 플라즈마 질화 공정, (ⅱ) 열 질화 공정, 및 (ⅲ) 아미노화 공정을 포함한다. The nitrogen-containing layer is formed by, for example, nitriding the uppermost layer of the semiconductor layer. The nitriding step is not particularly limited and, as described in detail below, includes, for example, (i) plasma nitriding step, (ii) thermal nitriding step, and (iii) amination step.

(ⅰ) 플라즈마 질화 공정(Iii) plasma nitridation process

플라즈마 질화 공정은 플라즈마를 사용한다. 이 공정은 바람직하게는 후술되는 구체예 1 및 실험예 1에서 증명되는 바와 같이 질소함유가스를 사용한다. 질소함유가스는 N2, NH3, 또는 NF3와 같은 비산화 가스일 수 있다. 이 가스들 각각은 단독으로 사용될 수도 있고 또는 가스 혼합물로서 조합되어 사용될 수도 있다. N2O와 같은 산화 가스가 사용된다면, 반도체층의 표면 중의 규소가 매우 산화되기 쉽기 때문에, 산화 가스 중의 산소(O) 및 규소 사이의 반응이 질소 및 규소 사이의 반응 이전에 진행되어 원하는 질화규소층을 형성하지 못할 것이다. 구체적으로, 박막 트랜지스터 반도체층은 질소를 함유하는 플리스마원 부근에 위치하는 것이 바람직하다. 플리스마원과 반도체층 사이의 거리는 플라즈마의 유형, 및 힘, 압력, 온도 및 가스 조성과 같은 플라즈마 생성을 위한 조건에 따라 적절한 범위내에서 정하여질 수 있다. 그 거리는 약 수십 센티미터 이하인 것이 바람직하다. 고-에너지 질소 원자들은 플라즈마 바로 부근에 존재하며, 반도체층의 표면상에 원하는 질소함유층을 용이하게 형성할 수 있다.The plasma nitridation process uses plasma. This process preferably uses a nitrogen containing gas, as demonstrated in Example 1 and Experimental Example 1 described below. The nitrogenous gas may be a non-oxidizing gas such as N 2 , NH 3 , or NF 3 . Each of these gases may be used alone or in combination as a gas mixture. If an oxidizing gas such as N 2 O is used, since silicon in the surface of the semiconductor layer is very easily oxidized, the reaction between oxygen (O) and silicon in the oxidizing gas proceeds before the reaction between nitrogen and silicon, and thus the desired silicon nitride layer. Will not form. Specifically, the thin film transistor semiconductor layer is preferably located near the plasma source containing nitrogen. The distance between the plasma source and the semiconductor layer may be determined within an appropriate range depending on the type of plasma and the conditions for plasma generation such as force, pressure, temperature and gas composition. The distance is preferably about tens of centimeters or less. The high-energy nitrogen atoms are in the immediate vicinity of the plasma and can easily form the desired nitrogenous layer on the surface of the semiconductor layer.

질소는 예를 들어, 이온 주입에 의해 질소함유 플라즈마원으로부터 공급될 수 있다. 이 경우, 플라즈마원과 반도체층 사이의 거리는, 전기장에 의해 가속된 이온이 먼 거리를 갈 수 있기 때문에, 임의로 정하여질 수 있다. 이온주입은 반도체층을 플라즈마원 부근에 위치시키고 고전압 음 펄스를 반도체층에 적용시켜 이온을 반도체층의 전체표면에 주입함으로써 실시하는 것이 바람직하다. 다르게는, 이온주입 전용기기를 사용하여 이온주입을 실시할 수 있다.Nitrogen can be supplied from a nitrogenous plasma source, for example by ion implantation. In this case, the distance between the plasma source and the semiconductor layer can be arbitrarily determined because the ions accelerated by the electric field can go a long distance. The ion implantation is preferably performed by placing the semiconductor layer near the plasma source and applying high voltage negative pulses to the semiconductor layer to inject ions into the entire surface of the semiconductor layer. Alternatively, ion implantation can be performed using an ion implantation dedicated device.

플라즈마 생성을 위한 가스의 압력 및 조성, 및 공정온도와 같은 플라즈마 생성조건들은, 후술되는 실험예들에서 설명되는 바와 같이, 질소함유층에서 산소의 표면밀도(O1)에 대한 질소의 표면밀도(N1)의 비(N1/O1)를 1.0 이상으로 설정하여 박막 트랜지스터 특성을 더욱 개선시키도록 다음과 같은 방식으로 조절되는 것이 바람직하다. 이는 반도체층의 산화를 효과적으로 방지하고, 질화반응을 가속화하고, 질화의 효율을 증가시킨다. Plasma generation conditions, such as the pressure and composition of the gas for plasma generation, and the process temperature, are described in the experimental examples described below, the surface density of nitrogen (N1) versus the surface density (O1) of oxygen in the nitrogen-containing layer. It is desirable to adjust the ratio N1 / O1 to 1.0 or more in the following manner to further improve the thin film transistor characteristics. This effectively prevents the oxidation of the semiconductor layer, accelerates the nitriding reaction and increases the efficiency of the nitriding.

구체적으로, 반응압력은 55Pa 이상인 것이 바람직하다. 상기 압력이 55Pa 미만인 경우, 질화반응이 느리게 진행되어, 효과적으로 확산장벽의 역할을 할 수 있는 질소함유층을 형성하는데 오랜 시간이 걸릴 수 있다. 또한, 산화반응이 질화반응 이전에 상당히 진행될 수 있어 박막 트랜지스터 특성의 저하를 초래한다. 이런 점에서, 압력은 가능한 한 높은 것이 바람직하고, 60Pa 이상인 것이 더 바람직하며, 66Pa 이상인 것이 더욱 더 바람직하다. 압력의 상한치는 전형적으로 사용되는 시스템 또는 유닛의 성능에 따라 다르며 유일한 것으로 정할 수는 없다. 플라즈마의 안정적인 공급의 관점에서 볼 때, 상기 압력은 약 400Pa 이하인 것이 바람직하고, 약 266Pa 이하인 것이 더욱 바람직하다. 예를 들어, 플라즈마의 안정적인 공급을 위한 상기 압력의 상한치는 후술되는 실험예 11에서 사용되는 시스템에서는 133Pa이다.Specifically, the reaction pressure is preferably 55 Pa or more. When the pressure is less than 55 Pa, the nitriding reaction may proceed slowly, and it may take a long time to form a nitrogen-containing layer that can effectively serve as a diffusion barrier. In addition, the oxidation reaction can proceed considerably before the nitriding reaction, resulting in deterioration of the thin film transistor characteristics. In this regard, the pressure is preferably as high as possible, more preferably at least 60 Pa, even more preferably at least 66 Pa. The upper limit of pressure typically depends on the performance of the system or unit used and may not be unique. In view of stable supply of plasma, the pressure is preferably about 400 Pa or less, and more preferably about 266 Pa or less. For example, the upper limit of the pressure for stable supply of plasma is 133 Pa in the system used in Experimental Example 11 described later.

반응온도는 300℃ 이상인 것이 바람직하다. 반응온도가 300℃미만인 경우, 질화반응이 느리게 진행되어, 효과적으로 확산장벽의 역할을 할 수 있는 질소함유 층을 형성하는데 오랜 시간이 걸릴 수 있다. 또한, 산화반응이 질화반응 이전에 상당히 진행될 수 있어 박막 트랜지스터 특성의 저하를 초래한다. 그러나 과도하게 높은 반응온도는 반도체층의 저하 및 손상을 초래할 수 있으므로, 반응온도가 약 360℃ 이하인 것이 바람직하다. It is preferable that reaction temperature is 300 degreeC or more. If the reaction temperature is less than 300 ℃, the nitriding reaction is slow, it may take a long time to form a nitrogen-containing layer that can effectively serve as a diffusion barrier. In addition, the oxidation reaction can proceed considerably before the nitriding reaction, resulting in deterioration of the thin film transistor characteristics. However, an excessively high reaction temperature may lead to degradation and damage of the semiconductor layer, so the reaction temperature is preferably about 360 ° C. or less.

본원에서 사용되는 가스로는 N2, NH3, 또는 NF3와 같은 질소함유 가스가 단독으로 사용될 수 있으나, 이 질소함유 가스와 환원성 가스의 혼합물이 바람직하다. 이는 반도체층의 산화를 더 효과적으로 방지한다. 환원성 가스의 예로는 NH3 및 H2를 들 수 있다. 이러한 가스들 중에서, NH3는 환원성 가스로서의 역할뿐만 아니라 질소함유 가스로서의 역할도 하며, 단독으로 또는, 예를 들면, H2와 조합되어 사용될 수 있다. As the gas used herein, a nitrogen-containing gas such as N 2 , NH 3 , or NF 3 may be used alone, but a mixture of this nitrogen-containing gas and a reducing gas is preferable. This more effectively prevents oxidation of the semiconductor layer. Examples of the reducing gas include NH 3 and H 2 . Among these gases, NH 3 serves not only as a reducing gas but also as a nitrogen containing gas, and may be used alone or in combination with, for example, H 2 .

다르게는, 플라즈마 질화용 가스는 질소함유 가스 및 반도체층의 형성에 사용되는 재료가스(SiH4)의 가스 혼합물인 것이 바람직하다. 질소함유층이 질소함유 가스만을 사용하여 형성되는 경우, 반도체층의 형성에 사용되는 가스는 반도체층의 형성후에 챔버에서 퍼징되어야 한다. 상기 가스 혼합물 분위기에서의 플라즈마 질화는 반도체층의 형성에서 사용된 가스를 퍼징할 필요성을 제거하며, 이는 처리시간을 단축시킨다.Alternatively, the gas for plasma nitridation is preferably a gas mixture of nitrogen-containing gas and material gas (SiH 4 ) used for forming the semiconductor layer. When the nitrogenous layer is formed using only nitrogenous gas, the gas used for the formation of the semiconductor layer must be purged in the chamber after the formation of the semiconductor layer. Plasma nitridation in the gas mixture atmosphere eliminates the need to purge the gas used in the formation of the semiconductor layer, which shortens the processing time.

(ⅱ) 열 질화 공정(Ii) thermal nitriding process

열 질화 공정은 전형적으로 수득된 막의 양호한 균일 전착성 때문에 질화에서 일반적으로 사용된다. 구체적으로, 가열은 후술되는 실험예 2에서 설명되는 바와 같이, 예를 들면, 질소가스 분위기의 400℃ 이하의 온도에서 실시되는 것이 바람직하다. 과도하게 높은 가열온도는 반도체층에의 손상을 증가시킬 수 있다. 이와 대조적으로, 과도하게 낮은 가열온도는 원하는 질소함유층을 충분히 제공하지 못할 수 있다. 가열온도는 200℃ 이상 내지 380℃ 이하인 것이 더 바람직하며, 250℃ 이상 내지 350℃ 이하인 것이 더욱 더 바람직하다. 가열처리(열 질화 공정)는 후술되는 실험예 3에서 기술되는 바와 같이, 플라즈마 질화공정과 조합되어 실시될 수 있다. 이로인해 질소함유층의 형성이 추가로 가속된다. Thermal nitriding processes are typically used in nitriding because of the good uniform electrodeposition of the membranes obtained. Specifically, the heating is preferably performed at a temperature of 400 ° C. or lower, for example, in a nitrogen gas atmosphere, as described in Experimental Example 2 described later. Excessively high heating temperatures can increase damage to the semiconductor layer. In contrast, excessively low heating temperatures may not provide enough of the desired nitrogenous layer. It is more preferable that heating temperature is 200 degreeC or more and 380 degrees C or less, and still more preferably 250 degreeC or more and 350 degrees C or less. The heat treatment (thermal nitriding process) may be performed in combination with a plasma nitriding process, as described in Experimental Example 3 described later. This further accelerates the formation of the nitrogenous layer.

(ⅲ) 아미노화 공정(Iv) Amination Process

아미노화 공정은 빛의 작용에 의해 가스의 분해 또는 반응을 가속시켜서 질소함유층을 형성한다. 자외선 영역(약 200nm 내지 400nm)내의 파장의 빛이 일반적으로 사용된다. 광원은 254nm의 파장의 저압력 수은등 또는 365nm의 파장의 고압력 수은등과 같은 수은등; 또는 194nm의 파장의 ArF 레이저 또는 248nm의 파장의 KrF 레이저와 같은 엑시머 레이저 시스템이 될 수 있다. 더욱 구체적으로, 아미노화는 후술되는 실험예 4에서 설명되는 바와 같이, 질소함유 가스 중에서 더 짧은 파장의 자외선 방사를 사용하여 실시되는 것이 바람직하다. 이는 아미노화에서 더 많은 에너지의 사용을 실현한다.The amination process accelerates the decomposition or reaction of gases by the action of light to form nitrogen-containing layers. Light of a wavelength in the ultraviolet region (about 200 nm to 400 nm) is generally used. The light source may be a mercury lamp such as a low pressure mercury lamp with a wavelength of 254 nm or a high pressure mercury lamp with a wavelength of 365 nm; Or an excimer laser system such as an ArF laser of 194 nm wavelength or a KrF laser of 248 nm wavelength. More specifically, the amination is preferably carried out using ultraviolet radiation of shorter wavelengths in the nitrogen-containing gas, as described in Experimental Example 4 described later. This realizes the use of more energy in the amination.

아미노화 공정은 전형적으로 아미노기를 함유하는 질소함유 용액을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 질소는 질소함유 액체를 반도체층과 접촉시키는 동안 자외선 방사를 적용함으로써 더 효율적으로 반도체층에 인가될 수 있다. 후술되는 실험예 4에서 그 구체적인 절차를 알 수 있다.The amination process is typically carried out using a nitrogen containing solution containing amino groups. Nitrogen can be applied to the semiconductor layer more efficiently by applying ultraviolet radiation while contacting the nitrogen-containing liquid with the semiconductor layer. In Experimental Example 4 to be described later it can be seen the specific procedure.

상기에서 설명된 바와 같이, 질소함유층은 공정 (ⅰ) 내지 (ⅲ)중의 하나 이상에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 질소함유층의 형성을 위한 시스템(장치), 챔버, 온도, 및 가스 조성은 제조공정을 단순하게 하고 처리시간을 단축시키기 위해 다음과 같이 정하여지거나 선택되는 것이 바람직하다. As described above, the nitrogen-containing layer is preferably formed by one or more of the processes (i) to (iii). The system (apparatus), chamber, temperature, and gas composition for the formation of the nitrogenous layer are preferably defined or selected as follows to simplify the manufacturing process and shorten the treatment time.

시스템과 관련하여, 제조과정을 단순화하기 위해 질소함유층의 형성은 반도체층의 형성을 위한 성막 시스템과 동일한 시스템에서 실시되는 것이 바람직하며, 반도체층의 형성과 동일한 시스템의 동일한 챔버에서 실시되는 것이 더욱 바람직하다. 이는 시스템 사이에서 또는 하나의 시스템 내에서의 추가적인 작업의 이동을 제거한다. With regard to the system, in order to simplify the manufacturing process, the formation of the nitrogenous layer is preferably performed in the same system as the deposition system for the formation of the semiconductor layer, more preferably in the same chamber of the same system as the formation of the semiconductor layer. Do. This eliminates the movement of additional work between systems or within one system.

온도와 관련하여, 질소함유층의 형성은 반도체층의 성막 온도와 실질적으로 동일한 온도에서, 즉 반도체층의 성막 온도의 ±10℃내에서 실시되는 것이 바람직하다. 이는 온도를 조정하기 위한 추가시간을 절약시켜 준다.Regarding the temperature, the formation of the nitrogenous layer is preferably carried out at a temperature substantially the same as the deposition temperature of the semiconductor layer, that is, within ± 10 ° C of the deposition temperature of the semiconductor layer. This saves additional time for adjusting the temperature.

본원에서 사용되는 가스는 N2, NH3, 또는 NF3와 같은 단독의 질소함유 가스일 수 있지만, 이 질소함유 가스와 반도체층의 형성에 사용되는 재료가스(SiH4)의 가스 혼합물인 것이 더욱 바람직하다. 질소함유층이 질소함유 가스만을 사용하여 형성될 때, 반도체층의 형성에 사용된 가스는 반도체층의 형성 후에 챔버로부터 퍼징되어야 한다. 가스 혼합물 분위기에서의 질화는 반도체층의 형성에 사용된 가스의 퍼징 필요성을 없애주며 처리시간을 단축시킨다. The gas used herein may be a single nitrogen containing gas such as N 2 , NH 3 , or NF 3 , but more preferably a gas mixture of this nitrogen containing gas and the material gas (SiH 4 ) used to form the semiconductor layer. desirable. When the nitrogenous layer is formed using only nitrogenous gas, the gas used to form the semiconductor layer must be purged from the chamber after the formation of the semiconductor layer. Nitriding in the gas mixture atmosphere eliminates the need for purging the gas used to form the semiconductor layer and shortens the processing time.

다르게는, 상기 가스는 질소함유 가스와 환원성 가스의 혼합물인 것이 바람직하다. 이는 반도체층의 산화를 더 효과적으로 방지한다. 환원성 가스의 예로는 NH3 및 H2를 들 수 있다. 이런 가스들 중에서, NH3는 환원성 가스로서의 역할뿐만 아니라 질소함유 가스로서의 역할도 하며, 단독으로 또는, 예를 들면, H2와 조합되어 사용될 수 있다. Alternatively, the gas is preferably a mixture of nitrogenous gas and reducing gas. This more effectively prevents oxidation of the semiconductor layer. Examples of the reducing gas include NH 3 and H 2 . Among these gases, NH 3 serves not only as a reducing gas but also as a nitrogen containing gas, and may be used alone or in combination with, for example, H 2 .

박막 트랜지스터 반도체층 상에 질소함유층을 형성한 후, 알루미늄 합금막이 전형적으로 스퍼터링 공정에 의해 형성되어 원하는 소스/드레인 배선을 산출한다. 본 발명에 따른 소스/드레인 전극은 단일 스퍼터링 타겟 및 단일 스퍼터링 가스를 사용하여 형성될 수 있으며, 상기에서 언급된 일본 특허 공개 공보 2003-273109호에서와 같이 스퍼터링 가스의 조성을 바꿀 필요는 없다. 따라서, 본 발명은 제조방법을 더욱 단순화시킬 수 있다. After forming the nitrogen-containing layer on the thin film transistor semiconductor layer, an aluminum alloy film is typically formed by a sputtering process to yield the desired source / drain wiring. The source / drain electrodes according to the present invention can be formed using a single sputtering target and a single sputtering gas, and there is no need to change the composition of the sputtering gas as in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-273109. Therefore, the present invention can further simplify the manufacturing method.

본 발명에 따른 소스/드레인 전극의 주요한 특징 중의 하나는 반도체층을 덮도록 질소함유층이 박막 트랜지스터 반도체층과 알루미늄 합금층 사이에 배치된다는 것이다. 따라서, 알루미늄 합금 및 반도체층의 유형은 특별하게 한정되지 않으며, 박막 트랜지스터 특성에 악영향을 주지 않는 한, 소스/드레인 전극에서 일반적으로 사용되는 것들이 사용될 수 있다. 반도체층의 대표적인 예로는 무정형 규소 및 다결정 규소가 있다. 알루미늄 합금은, 예를 들면, 순수한 알루미늄 또는 합금원소로서 규소, 구리, 또는 Nd 또는 Y와 같은 희토류 원소를 함유하는 알루미늄 합금과 같은 일반적으로 사용되는 알루미늄 재료일 수 있다. One of the main features of the source / drain electrodes according to the present invention is that a nitrogenous layer is disposed between the thin film transistor semiconductor layer and the aluminum alloy layer so as to cover the semiconductor layer. Thus, the types of aluminum alloy and semiconductor layers are not particularly limited, and those generally used in the source / drain electrodes may be used as long as they do not adversely affect the thin film transistor characteristics. Representative examples of the semiconductor layer include amorphous silicon and polycrystalline silicon. The aluminum alloy may be a commonly used aluminum material such as, for example, pure aluminum or aluminum alloy containing silicon, copper, or a rare earth element such as Nd or Y as the alloying element.

제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극의 배선용 알루미늄 재료는, 상기에서 설명된 바와 같이, 종래의 가공되지 않은 알루미늄 합금일 수도 있지만, 6원자% 이하의 니켈을 함유하는 Al-Ni 합금인 것이 바람직하다. 이러한 구성은 또한 수득된 박막 트랜지스터 기판이 장벽 금속층을 사용하지 않더라도 종래의 알루미늄 합금의 박막 트랜지스터 특성과 동등한 특성을 실현한다. 이는 후술되는 실험예들에서 설명될 것이다. Al-Ni 합금이 6원자% 이상의 니켈을 함유한다면, Al-Ni 합금 박막은 과도하게 높은 전기저항을 갖게 될 것이다. 따라서, 화소의 반응속도는 감소하고, 전력소비는 증가하며, 수득된 화면의 질이 떨어져 실제적인 사용에 적합하지 않을 수 있다. 니켈의 함유량은 5원자% 이하인 것이 바람직하다. 니켈 함유량의 하한치는 박막 트랜지스터 특성면에서 특별하게 한정되지는 않는다. 그러나, Al-Ni 합금 박막이 ITO박막에 직접 접속될 때, Al-Ni 합금은 0.3원자% 이상의 니켈을 함유하는 것이 바람직하다. The aluminum material for wiring of the source / drain electrodes according to the first embodiment may be a conventional unprocessed aluminum alloy as described above, but is preferably an Al-Ni alloy containing 6 atomic% or less nickel. Do. This configuration also realizes properties equivalent to those of the thin film transistors of the conventional aluminum alloy even if the obtained thin film transistor substrate does not use a barrier metal layer. This will be explained in the experimental examples described below. If the Al-Ni alloy contains more than 6 atomic percent nickel, the Al-Ni alloy thin film will have an excessively high electrical resistance. Therefore, the response speed of the pixel is decreased, the power consumption is increased, and the quality of the obtained screen is poor, which may not be suitable for practical use. It is preferable that content of nickel is 5 atomic% or less. The lower limit of the nickel content is not particularly limited in view of thin film transistor characteristics. However, when the Al-Ni alloy thin film is directly connected to the ITO thin film, the Al-Ni alloy preferably contains at least 0.3 atomic% nickel.

본 발명에서 사용되는 Al-Ni 합금은, 제 3의 성분으로서, Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta 및 W(이 군은 이후 "X1군"으로도 지칭됨)로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소 0.1원자% 이상 내지 1.0원자% 이하를 추가로 포함할 수 있다. 수득된 합금은 이후 "Al-Ni-X1 합금"으로도 지칭된다. 다르게는 또는 이에 더하여, Al-Ni 합금은 Mg, Cr, Mn, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, La, Gd, Tb, Dy, Nd, Y, Co, 및 Fe(이 군은 이후 "X2군"으로도 지칭됨)로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원소 0.1원자% 이상 내지 2.0원자% 이하를 추가로 포함할 수 있다. 수득된 합금은 이후 "Al-Ni-X2 합금"으로도 지칭된다. X1군에 속하는 하나 이상의 원소 및 X2군에 속하는 1종 이상의 원소를 함유하는 Al-Ni-X1-X2 합금이 본 발명에서 사용될 수 있다. The Al-Ni alloy used in the present invention is a group consisting of Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W (this group is also referred to as "X1 group") as a third component. It may further comprise 0.1 atomic% or more to 1.0 atomic% or less of one or more elements selected from. The alloy obtained is hereinafter also referred to as "Al-Ni-X1 alloy". Alternatively or in addition, the Al—Ni alloys may be selected from the group consisting of Mg, Cr, Mn, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, La, Gd, Tb, Dy, Nd, Y, Co, and Fe (the group is then referred to as “X2” And at least 0.1 atomic percent to at most 2.0 atomic percent of one or more elements selected from the group consisting of " also referred to as " The alloy obtained is hereinafter referred to also as "Al-Ni-X2 alloy". Al-Ni-X1-X2 alloys containing at least one element belonging to group X1 and at least one element belonging to group X2 can be used in the present invention.

X1군 및 X2군에 속하는 1종 이상의 원소는, 상기 Al-Ni 합금에 혼입된다면, Al-Ni 합금 박막이 ITO막과 직접 접촉할 때, Al-Ni 합금 박막의 표면상의 힐록(hillock: 혹 모양 돌기물)의 형성으로 인하여 열안전성의 감소를 방지하게 해준다. X1군 및 X2군은 상세하게 살펴보면 그들의 작용이 서로 다르다. 이들의 바람직한 함량을 포함하는 이러한 차이는 후술되는 제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극에서 상세하게 설명될 것이다. One or more elements belonging to groups X1 and X2, if incorporated into the Al-Ni alloy, have a hillock on the surface of the Al-Ni alloy thin film when the Al-Ni alloy thin film is in direct contact with the ITO film. Formation of projections) prevents the reduction of thermal safety. The X1 and X2 groups look at each other in detail. These differences, including their preferred contents, will be explained in detail in the source / drain electrodes according to the second embodiment described below.

제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극은 통상적인 등가물과는 다르게, 알루미늄 합금 박막 및 박막 트랜지스터 반도체층 사이에 하부 장벽 금속층을 개재시킬 필요성을 배제시킨다. 그러므로, 알루미늄 합금 박막은 질소함유층을 통하여 반도체층과 직접 접촉할 수 있다. 후술되는 실험예들에서 제조되는 순수한 알루미늄 또는 Al-Ni 박막을 사용하는 샘플 TFT는 크롬층과 같은 장벽 금속층을 개재시킨 종래의 알루미늄 합금 박막을 사용하는 통상적인 등가물의 특성과 같거나 그보다 높은 특성을 실현하는 것으로 밝혀졌다. 그러므로, 본 발명은 장벽 금속층의 필요성을 배제시키며, 따라서 제조공정을 단순화시키고 생산 원가를 감소시킨다. The source / drain electrodes according to the first embodiment eliminate the need for interposing a lower barrier metal layer between the aluminum alloy thin film and the thin film transistor semiconductor layer, unlike conventional equivalents. Therefore, the aluminum alloy thin film can be in direct contact with the semiconductor layer through the nitrogenous layer. Sample TFTs using pure aluminum or Al-Ni thin films prepared in the experimental examples described below have characteristics equal to or higher than those of conventional equivalents using conventional aluminum alloy thin films interposed with a barrier metal layer such as a chromium layer. It turns out to be a reality. Therefore, the present invention eliminates the need for a barrier metal layer, thus simplifying the manufacturing process and reducing the production cost.

제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극Source / drain electrodes according to the second embodiment

제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극 각각은 질소함유층 및 Al-Ni 합금 박막을 포함한다. 제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극은 알루미늄 재료로서 후술되는 특정 Al-Ni 합금을 사용하는 것을 제외하고는 제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극과 동일한 구성을 가진다. 질소함유층과 같이 제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극과 동일한 구성에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다. Each of the source / drain electrodes according to the second embodiment includes a nitrogen-containing layer and an Al—Ni alloy thin film. The source / drain electrode according to the second embodiment has the same configuration as the source / drain electrode according to the first embodiment except for using a specific Al-Ni alloy described below as the aluminum material. Description of the same configuration as the source / drain electrode according to the first embodiment, such as the nitrogen-containing layer, will be omitted here.

특정 Al-Ni 합금은 Al-Ni 합금 박막 및 박막 트랜지스터 반도체층 사이의 직접적 접속을 가능하게 하고, 또한, Al-Ni 합금 및 투명 화소전극 사이의 직접 접속도 가능하게 한다. 이는, 아마도 전기 전도성 산화물(AlOx, 0<x≤0.8) 및/또는 니켈-농화층이 Al-Ni 합금 및 투명 화소전극 사이의 계면에서 형성되기 때문이다. 이것에 대해서는 하기에 상세히 기술될 것이다. Certain Al-Ni alloys enable direct connection between the Al-Ni alloy thin film and the thin film transistor semiconductor layer, and also enable direct connection between the Al-Ni alloy and the transparent pixel electrode. This is probably because an electrically conductive oxide (AlO x , 0 < x ≦ 0.8) and / or nickel-rich layer is formed at the interface between the Al—Ni alloy and the transparent pixel electrode. This will be described in detail below.

먼저, 제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극에서 사용되는 Al-Ni 합금이 기술된다. First, an Al-Ni alloy used in the source / drain electrodes according to the second embodiment is described.

여기에서 사용되는 Al-Ni 합금은 0.3원자% 이상 내지 6원자% 이하의 니켈을 포함한다. 니켈 함량의 하한치(0.3원자%)는 Al-Ni 합금 박막 및 투명화소전극 사이의 계면에서의 접촉 저항율을 감소시키고 만족스러운 열안정성을 보장하는 관점에서 주로 설정된다. The Al-Ni alloy used here contains nickel of 0.3 atomic% or more and 6 atomic% or less. The lower limit (0.3 atomic%) of the nickel content is mainly set in view of reducing contact resistivity at the interface between the Al-Ni alloy thin film and the transparent pixel electrode and ensuring satisfactory thermal stability.

제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극의 니켈 함량이 0.3원자% 미만인 경우, 계면에서의 접촉 저항율은 약간 증가하고 열안정성은 감소한다. 니켈 함유량이 6원자%를 초과하는 경우, Al-Ni 합금 박막은 과도하게 높은 전기저항을 가질 수 있다. 따라서, 화소의 반응속도는 감소하고, 전력소비는 증가하며, 수득된 화면의 질이 떨어져 실제적인 사용에 적합하지 않다. 이러한 장단점을 고려하여, 니켈 함량은 0.5원자% 이상 내지 5원자% 이하인 것이 바람직하다. When the nickel content of the source / drain electrodes according to the second embodiment is less than 0.3 atomic%, the contact resistivity at the interface slightly increases and the thermal stability decreases. When the nickel content exceeds 6 atomic%, the Al-Ni alloy thin film may have an excessively high electrical resistance. Therefore, the response speed of the pixel is decreased, the power consumption is increased, and the quality of the obtained screen is poor, which is not suitable for practical use. In consideration of these advantages and disadvantages, the nickel content is preferably 0.5 atomic% or more and 5 atomic% or less.

Al-Ni 합금은, 제 3 성분으로서, X1군에 속하는 1종 이상의 원소를 0.1원자% 이상 내지 1.0원자% 이하로 추가로 포함하는 것이 바람직하다. X1군에 속하는 1종 이상의 원소의 함량이 0.1원자% 미만인 경우, 이러한 원소들의 활성은 유효하지 않을 수 있다. 이와 대조적으로, 상기 함량이 1.0원자%를 초과한다면, 활성은 증가하지만 Al-Ni-X1 합금 박막의 저항율이 증가할 수 있다. 이러한 점들을 고려하여, X1군에 속하는 1종 이상의 원소의 함량은 0.2원자% 이상 내지 0.8원자% 이하인 것이 더 바람직하다. 이러한 원소들 각각은 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 이들이 조합되어 사용되는 경우, 원소들의 총 함량은 상기에서 지정된 범위내에 있어야한다. It is preferable that Al-Ni alloy further contains at least 0.1 atomic%-1.0 atomic% of 1 or more types which belong to an X1 group as a 3rd component. If the content of one or more elements belonging to group X1 is less than 0.1 atomic%, the activity of these elements may not be effective. In contrast, if the content exceeds 1.0 atomic%, the activity may be increased but the resistivity of the Al-Ni-X1 alloy thin film may increase. In view of these points, the content of at least one element belonging to the X1 group is more preferably 0.2 atomic% or more and 0.8 atomic% or less. Each of these elements may be used alone or in combination. When used in combination, the total content of elements must be within the range specified above.

다르게는 또는 이에 더하여, Al-Ni 합금은 제 3의 성분으로서 X2군에 속하는 1종 이상의 원소를 0.1원자% 이상 내지 2.0 원자% 이하로 추가로 포함할 수 있다. 이는 Al-Ni-X1 합금에서와 같이, Al-Ni 합금 박막의 표면상의 힐록(혹 모양 돌기물)의 형성으로 인한 열안정성의 감소를 효과적으로 방지한다. X2군에 속하는 1종 이상의 원소의 함량이 0.1원자% 미만인 경우, 그의 활성은 유효하지 않을 수 있다. 그러나, 상기 함량이 2.0원자%를 초과한다면, 비록 그의 활성은 증가하지만 Al-Ni-X2 합금 박막의 저항율이 증가할 수 있다. 이러한 점들을 고려하여, X2군에 속하는 1종 이상의 원소의 함량은 0.3원자% 이상 내지 1.8원자% 이하인 것이 더 바람직하다. 이러한 원소들 각각은 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 이들이 조합되어 사용되는 경우, 원소들의 총 함량은 상기에서 지정된 범위 내에 있어야한다. Alternatively, or in addition, the Al-Ni alloy may further include, as a third component, one or more elements belonging to the group X2 in an amount of 0.1 atomic% or more and 2.0 atomic% or less. This effectively prevents a decrease in thermal stability due to the formation of hillocks (lumps) on the surface of the Al—Ni alloy thin film, as in the Al—Ni—X 1 alloy. If the content of at least one element belonging to the X2 group is less than 0.1 atomic%, its activity may not be effective. However, if the content exceeds 2.0 atomic%, although its activity is increased, the resistivity of the Al—Ni—X 2 alloy thin film may increase. In view of these points, the content of at least one element belonging to the X2 group is more preferably 0.3 atomic% or more and 1.8 atomic% or less. Each of these elements may be used alone or in combination. When used in combination, the total content of elements must be within the range specified above.

본 발명에서 사용되는 Al-Ni 합금은 X1군에 속하는 하나 이상의 원소 및 X2군에 속하는 하나 이상의 원소 둘 다를 포함하는 Al-Ni-X1-X2 합금일 수 있다.The Al-Ni alloy used in the present invention may be an Al-Ni-X1-X2 alloy including both one or more elements belonging to the X1 group and one or more elements belonging to the X2 group.

X1군 및 X2군에 속하는 상기 원소들은 수득되는 Al-Ni-X1 합금박막 또는 Al-Ni-X2 합금박막의 열안정성 및 전기 저항율의 관점에서 선택된다. X1군 및 X2군은 열안정성에 기여하는 메커니즘에서 서로 다르다. 이는 하기에서 도 8을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. The elements belonging to the X1 and X2 groups are selected in view of the thermal stability and the electrical resistivity of the obtained Al-Ni-X1 alloy thin film or Al-Ni-X2 alloy thin film. Groups X1 and X2 differ in mechanisms that contribute to thermal stability. This will be described in detail with reference to FIG. 8 below.

도 8은 알루미늄 박막의 응력이 온도에 따라 어떻게 변화하는 가를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 8에서, "A", "B", 및 "C" 기호들은 각각 순수한 알루미늄 데이터, X2군에 속하는 원소를 포함하는 Al-X2 합금 데이터, 및 X1군에 속하는 원소를 포함하는 Al-X1 합금의 데이터를 표시한다. 8 is a diagram schematically showing how the stress of an aluminum thin film changes with temperature. In FIG. 8, the symbols "A", "B", and "C" each represent pure aluminum data, Al-X2 alloy data including elements belonging to group X2, and Al-X1 alloys containing elements belonging to group X1. Display the data.

도 8은 X2군에 속하는 원소를 포함하는 Al-X2 합금막 "B"가 상승하는 온도에서 압축 응력이 증가함을 보여준다. 입자 성장은 온도상승의 초기단계에서는 억제되지만, 비교적 낮은 온도에서 시작되며, 응력은 좁은 범위의 온도에서 눈에 띄게 완화된다. 이는 아마도 합금에 함유된 용해 원소가 금속간화합물로서 석출하기 때문일 것이며, 이로 인해 알루미늄의 입자 성장이 가속되어 전기 저항율을 감소시킨다. 구체적으로, 전기 저항율은 비교적 낮은 가열온도에서 상당히 감소된다. 그러나, 응력이 완전히 완화된 상태에서 박막이 추가로 가열되는 경우, 박막에서 압축응력이 발생하며, 이로 인해, 예를 들면, 힐록(hillock)의 형성을 초래한다. 상기 합금의 내열온도는 아마도 응력이 완화되는 온도에 가까울 것이다.8 shows that the compressive stress increases at a temperature at which the Al-X2 alloy film "B" containing an element belonging to the X2 group rises. Particle growth is suppressed in the early stages of temperature rise, but starts at a relatively low temperature, and stress is noticeably relieved at a narrow range of temperatures. This is probably because the dissolved elements contained in the alloy precipitate as intermetallic compounds, which accelerates the grain growth of aluminum and reduces the electrical resistivity. In particular, the electrical resistivity is significantly reduced at relatively low heating temperatures. However, when the thin film is further heated in a state where the stress is completely relaxed, compressive stress occurs in the thin film, thereby causing, for example, the formation of a hillock. The heat resistance temperature of the alloy will probably be close to the temperature at which the stress is relaxed.

X1군에 속하는 원소를 포함하는 Al-X1 합금막 "C"는 Al-X2합금막 "B"에서와 같이 상승하는 온도에 따라 압축 응력이 증가하며, 알루미늄의 입자 성장은 Al-X2합금막에서와 비슷한 온도에서 시작된다. 그러나, X1군에 속하는 원소는 고용체로부터 확산되어 비교적 낮은 비율로 금속간화합물로서 석출한다. 따라서, 도 8에서 예시되는 바와 같이, 금속간화합물은 넓은 범위의 온도에서 서서히 석출하며, 응력은 석출과 함께 서서히 완화된다. 그러므로, 응력이 충분히 완화되고, 대부분의 용해원소가 금속간화합물로서 석출되며, 알루미늄의 입자 성장이 진행되어 막의 매트릭스가 충분히 감소된 전기전도성을 가지게 되기 전까지 많은 가열과 긴 시간을 필요로 한다. 이로 인해 열안정성이 증가한다. 구체적으로, X1군에 속하는 원소들은 금속간화합물로서 더욱 천천히 석출되며, 이로 인해 열안정성을 더욱 효과적으로 증가시키고, X2군에 속하는 원소들보다 더 적은 양으로 열안정성을 개선시키는 충분한 장점을 나타낼 수 있다. The Al-X1 alloy film "C" containing elements belonging to the X1 group increases the compressive stress with increasing temperature as in the Al-X2 alloy film "B", and the grain growth of aluminum is increased in the Al-X2 alloy film. Starts at a temperature similar to However, elements belonging to the X1 group diffuse out of the solid solution and precipitate as intermetallic compounds at a relatively low rate. Therefore, as illustrated in FIG. 8, the intermetallic compound gradually precipitates at a wide range of temperatures, and the stress gradually relaxes with precipitation. Therefore, the stress is sufficiently relaxed, most of the dissolved elements are precipitated as intermetallic compounds, and a lot of heating and a long time are required before the grain growth of aluminum proceeds and the matrix of the film has sufficiently reduced electrical conductivity. This increases the thermal stability. Specifically, the elements belonging to the X1 group are more slowly precipitated as intermetallic compounds, which may increase the thermal stability more effectively and exhibit sufficient advantages of improving the thermal stability in a smaller amount than the elements belonging to the X2 group. .

따라서, X1군에 속하는 원소들 및 X2군에 속하는 원소들은 열안정성을 나타내는 메커니즘에서 상이하며, 이로 인해 함량(함량의 상한치)이 다르다.Therefore, the elements belonging to the X1 group and the elements belonging to the X2 group are different in a mechanism showing thermal stability, and therefore, the content (the upper limit of the content) is different.

후술되는 실험예들에서 증명되는 바와 같이, X1군에 속하는 원소들은 X2군에 속하는 원소들보다 더욱 적은 양으로 접촉 저항율을 목표수준으로 감소시킬 수 있다. 이러한 활성은 박막이 비교적 낮은 가열온도에서 처리될 때에도 관측된다.As demonstrated in the experimental examples described below, the elements belonging to the X1 group can reduce the contact resistivity to a target level in a smaller amount than the elements belonging to the X2 group. This activity is also observed when the membrane is treated at relatively low heating temperatures.

또한, X1군에 속하는 원소들은, 비록 X1군에 속하는 원소들의 함량이 X2군에 속하는 원소들의 함량보다 적게 설정되어야 하지만, X2군에 속하는 원소들과 비교하여 전극막에서의 공극의 형성을 방지한다. 구체적으로, X2군에 속하는 원소와 같이, 가열시 좁은 범위의 온도에서 금속간화합물로서 빠르게 석출하는 원소가 사용되는 경우, 막이 가열후 실온까지 냉각될 때, 입자 성장이 진행됨과 함께 더 강한 인장응력이 막에서 발생한다. 인장응력이 공극을 형성할 수 있다. 이와 대조적으로, X1군에 속하는 원소와 같이, 금속간화합물이 상승하는 온도에 따라 오랜 시간에 걸쳐 서서히 석출하는 합금 시스템에서는, 합금이 X2군에서와 같은 온도까지 가열되고, 응력이 충분히 완화되지 않으며, 막이 실온까지 냉각될 때 적은 양의 인장응력이 막에 남아있을 때 석출 및 입자 성장은 중단된다. 따라서, X1군에 속하는 원소들은 인장응력이 초래하는 공극들을 방지하는 관점에서 선택되는 것이 바람직하다.In addition, the elements belonging to the X1 group prevent the formation of voids in the electrode film as compared with the elements belonging to the X2 group, although the content of the elements belonging to the X1 group should be set less than the contents of the elements belonging to the X2 group. . Specifically, when an element which rapidly precipitates as an intermetallic compound at a narrow range of temperatures is used, such as an element belonging to the X2 group, when the film is cooled to room temperature after heating, grain growth proceeds and stronger tensile stress is achieved. This occurs in the membrane. Tensile stress can form voids. In contrast, in an alloy system in which the intermetallic compound is slowly precipitated over a long period of time, such as an element belonging to the X1 group, the alloy is heated to the same temperature as in the X2 group, and the stress is not sufficiently relaxed. When the membrane is cooled to room temperature, precipitation and grain growth stop when a small amount of tensile stress remains on the membrane. Therefore, the elements belonging to the group X1 are preferably selected from the viewpoint of preventing the voids caused by the tensile stress.

다음으로, Al-Ni 합금 박막과 투명화소전극 사이의 계면에서 형성되는 산화물(AlOx, 여기에서 x는 다음의 조건을 만족시킨다: 0<x≤0.8)이 기술될 것이다.Next, an oxide formed at the interface between the Al—Ni alloy thin film and the transparent pixel electrode (AlO x , where x satisfies the following condition: 0 < x ≦ 0.8) will be described.

산화물 AlOx는 더 적은 양의 산소를 함유하며, 따라서 화학량론적인 조성을 가지는 Al2O3보다 더 전기 전도성이다. 이는, 장벽 금속층없이도 접촉 저항율의 감소에 기여한다. 구체적으로, 종래의 알루미늄 배선 재료가 장벽 금속층의 개재없이 투명 화소 전극과 직접 접촉할 때, Al2O3과 실질적으로 동일한 양의 산소를 함유하고 높은 저항율을 가진 두꺼운 막이 계면에서 형성되며, 이는 접촉 저항율의 증가를 초래한다. 그러나, 본 발명에 따른 구성은 이 문제를 피할 수 있다.The oxide AlO x contains less oxygen and is therefore more electrically conductive than Al 2 O 3 having a stoichiometric composition. This contributes to the reduction in contact resistivity without the barrier metal layer. Specifically, when the conventional aluminum wiring material is in direct contact with the transparent pixel electrode without intervening the barrier metal layer, a thick film containing oxygen in substantially the same amount as Al 2 O 3 and having a high resistivity is formed at the interface, which is the contact It causes an increase in resistivity. However, the arrangement according to the present invention can avoid this problem.

산화물 AlOx의 두께는 약 1 내지 10nm인 것이 바람직하고, 약 2 내지 8nm인 것이 더 바람직하며, 약 5nm인 것이 더욱 더 바람직하다.The thickness of the oxide AlO x is preferably about 1 to 10 nm, more preferably about 2 to 8 nm, even more preferably about 5 nm.

전기 전도성의 산화물 막(AlOx)은 둘 이상의 단계를 포함하는 성막 공정을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 처음에, 투명 화소 전극을 구성하기 위한 ITO막이, 아르곤 가스와 같은 비산화 가스를 사용하여 바람직하게는 약 100℃ 내지 200℃의 기판온도에서 스퍼터링됨으로써, 약 5 내지 20nm, 바람직하게는 약 10nm의 두께로 형성된다. 이 절차동안, 즉, 투명 화소 전극을 구성하는 ITO막의 형성의 초기 단계에서, 성막은 Al-Ni 합금 박막의 표면의 산화를 피하기 위해 산소가 없는 분위기에서 실시되는 것이 바람직하다. 성막이 이와 같은 방식으로 산소가 없는 분위기에서 실시되는 경우, 스퍼터링에 의해 형성된 ITO막은 더 적은 양의 산소를 함유하며 따라서 ITO막 자체의 전기 전도성을 감소시킨다. 그러나, 전기 전도성의 감소는, 이러한 가열의 결과로 ITO의 결정도를 증가시키기 때문에, 이 공정동안 기판을 적절하게 가열함으로써 상쇄될 수 있다. The electrically conductive oxide film (AlO x ) is preferably formed using a deposition process comprising two or more steps. For example, initially, the ITO film for constituting the transparent pixel electrode is sputtered at a substrate temperature of preferably about 100 ° C. to 200 ° C. using a non-oxidizing gas such as argon gas, so that it is about 5 to 20 nm, preferably Is formed to a thickness of about 10 nm. During this procedure, i.e., in the initial stage of formation of the ITO film constituting the transparent pixel electrode, the film formation is preferably performed in an oxygen-free atmosphere to avoid oxidation of the surface of the Al-Ni alloy thin film. When the film formation is carried out in an oxygen free atmosphere in this manner, the ITO film formed by sputtering contains less oxygen and thus reduces the electrical conductivity of the ITO film itself. However, the reduction in electrical conductivity increases the crystallinity of ITO as a result of this heating, and can therefore be offset by adequate heating of the substrate during this process.

다음으로, 분위기 가스는 비산화 가스로부터 비산화 가스 및 산소가스를 포함하는 산소 함유가스로 바뀌어지며, 기판의 온도가 유지되는 동안 막이 예를 들어 약 20nm 내지 200nm, 바람직하게는 약 40nm의 두께로 형성된다. 여기에서 분위기 가스의 산소 함량은 특별하게 한정되지는 않지만, 예를 들어, 약 1 내지 5mTorr, 바람직하게는 약 3mTorr의 아르곤 압력에 대하여 산소분압이 10 내지 50μTorr, 바람직하게는 약 20μTorr가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 본 발명자들은 형성된 ITO막의 전기 저항율이 이러한 조건하에서 약 1 x 10-4Ωcm2로 최소화됨을 실험적으로 보여주었다. 상기 분위기 가스에 산소 대신 수증기를 첨가함으로써 이와 동일한 장점을 얻을 수 있다. 따라서, ITO막 자체는, 분위기 가스의 산소 함량을 변화시키면서 둘 이상의 단계의 스퍼터링에 의해 ITO막의 형성을 실시함으로써, ITO막의 형성의 초기단계들에서 알루미늄 합금막의 산화를 방지하면서도 충분히 높은 전기전도성을 가질 수 있다.Next, the atmosphere gas is changed from non-oxidizing gas to an oxygen-containing gas containing non-oxidizing gas and oxygen gas, and the film is, for example, about 20 nm to 200 nm, preferably about 40 nm thick while the temperature of the substrate is maintained. Is formed. Here, the oxygen content of the atmosphere gas is not particularly limited, but for example, the oxygen partial pressure is set to 10 to 50 μTorr, preferably about 20 μTorr, for an argon pressure of about 1 to 5 mTorr, preferably about 3 mTorr. It is preferable. The inventors have shown experimentally that the electrical resistivity of the formed ITO film is minimized to about 1 × 10 −4 Ωcm 2 under these conditions. This same advantage can be obtained by adding steam to the atmosphere gas instead of oxygen. Therefore, the ITO film itself has sufficiently high electrical conductivity while preventing the oxidation of the aluminum alloy film in the initial stages of the formation of the ITO film by forming the ITO film by two or more steps of sputtering while changing the oxygen content of the atmosphere gas. Can be.

다음으로, Al-Ni 합금 박막과 투명 화소 전극사이의 계면에서 형성되는 니켈-농화층이 설명될 것이다. 니켈-농화층은, AlOx막에서와 같이 전기 전도성이 있으며 접촉 저항율의 감소에 기여한다.Next, a nickel-rich layer formed at the interface between the Al-Ni alloy thin film and the transparent pixel electrode will be described. The nickel-rich layer is electrically conductive as in AlO x films and contributes to the reduction in contact resistivity.

니켈-농화층의 평균 니켈 농도는 Al-Ni 합금의 평균 니켈 농도의 2배 이상인 것이 바람직하며, 2.5배 이상인 것이 더 바람직하다. 니켈-농화층의 두께는 0.5nm이상 내지 10nm 이하인 것이 바람직하며, 1.0nm 이상 내지 5nm 이하인 것이 더 바람직하다. The average nickel concentration of the nickel-concentrated layer is preferably two times or more, and more preferably 2.5 times or more of the average nickel concentration of the Al-Ni alloy. The thickness of the nickel-concentrated layer is preferably 0.5 nm or more and 10 nm or less, and more preferably 1.0 nm or more and 5 nm or less.

특정 Al-Ni 합금 박막을 사용하여 제조된 샘플 TFT는, 후술되는 실험예들에서 증명되는 바와 같이, 크롬층과 같은 장벽 금속층이 개재된 종래의 알루미늄 합금 박막을 사용하는 종래의 TFT와 같거나 그 보다 높은 박막 트랜지스터 특성, 접촉 저항율, 및 열안정성을 실현하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명의 제 2 구체예에 따른 소스/드레인 전극은 장벽 금속층의 필요성을 배제시키며, 따라서 제조공정을 단순화시키고, 제조 원가를 감소시킨다. 또한, 상기 소스/드레인 전극은 약 200℃의 비교적 낮은 가열 공정 온도에서 전기 저항율을 충분하게 감소시켜 표시 디바이스 재료의 유형 및 공정 조건을 더욱 넓은 범위에서 선택하게 한다. The sample TFT manufactured using a specific Al-Ni alloy thin film is the same as or similar to a conventional TFT using a conventional aluminum alloy thin film interposed with a barrier metal layer such as a chromium layer, as demonstrated in the experimental examples described below. It has been found to realize higher thin film transistor characteristics, contact resistivity, and thermal stability. Thus, the source / drain electrodes according to the second embodiment of the present invention eliminate the need for a barrier metal layer, thus simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost. In addition, the source / drain electrodes sufficiently reduce the electrical resistivity at relatively low heating process temperatures of about 200 ° C., allowing a wider range of types and process conditions for the display device material to be selected.

제 1 구체예First embodiment

본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 특정의 바람직한 구체예는 첨부한 도면을 참조하여 하기에서 설명된다. 이러한 바람직한 구체예는 무정형 규소 박막 트랜지스터 기판을 포함하는 액정 표시 디바이스를 대표예로서 들어 설명할 것이다. 하기는 단지 예로서 제시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니며, 각종의 변형예 및 수정예는 본 발명의 교시 내용 및 범위에서 벗어남이 없이 본 발명에서 가능한 것에 유의한다. 본 발명자는 실험에 의하여 본 발명에 따른 소스/드레인 전극이 예를들면 반사성 액정 표시 디바이스에 대하여 통상적인 반사 전극 및 외부로부터의 신호 및 외부로의 신호의 입력 및 출력을 위한 TAB 접속 전극에 적용할 수 있다는 것을 입증하였다.Specific preferred embodiments of the thin film transistor substrate according to the present invention are described below with reference to the accompanying drawings. This preferred embodiment will be described by taking a liquid crystal display device including an amorphous silicon thin film transistor substrate as a representative example. The following is merely presented by way of example only, and not intended to limit the scope of the invention, it is noted that various modifications and variations are possible in the present invention without departing from the teachings and scope of the invention. The inventors have experimentally applied source / drain electrodes according to the invention to TAB connection electrodes for input and output of, for example, reflective electrodes and signals from and to and from external sources for reflective liquid crystal display devices. Proved to be possible.

본 발명에 따른 무정형 규소 박막 트랜지스터 기판의 구체예는 도 3을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.An embodiment of an amorphous silicon thin film transistor substrate according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 바람직한 구체예를 예시하는 개략도이다. 도 3에서, 도 2의 통상의 박막 트랜지스터 기판에 해당하는 부품은 동일한 도면 부호를 사용한다.3 is a schematic diagram illustrating a preferred embodiment of the thin film transistor substrate according to the present invention. In FIG. 3, components corresponding to the conventional thin film transistor substrate of FIG. 2 use the same reference numerals.

도 3을 참조하면, 소스 전극(28) 및 드레인 전극(29)이 소스/드레인 배선(34)에 전기적으로 접속되어 있다. 소스/드레인 접속(34)은 질소-함유 층(도시되지 않음) 및 Al-2.0 원자% Ni 합금막(도시되지 않음)을 포함하며, 상기 질소-함유 층은 채널 무정형 규소 박막을 덮도록 배치된다. 소스/드레인 배선(34)의 구성은 하기 도 4e 및 4f에 상세히 기술될 것이다. Referring to FIG. 3, the source electrode 28 and the drain electrode 29 are electrically connected to the source / drain wiring 34. Source / drain connection 34 includes a nitrogen-containing layer (not shown) and an Al-2.0 atomic% Ni alloy film (not shown), wherein the nitrogen-containing layer is disposed to cover the channel amorphous silicon thin film. . The configuration of the source / drain wiring 34 will be described in detail in FIGS. 4E and 4F below.

도 2 및 도 3을 비교하면, 통상의 박막 트랜지스터 기판은 소스/드레인 전극의 위 및 아래에 통상적으로 몰리브덴으로 된 하부 장벽 금속층(53) 및 상부 방벽 금속층(54)을 포함하는(도 2) 반면, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 하부 장벽 금속층(53)을 포함하지 않는다(도 3)는 것을 보여 준다. 또한, 하기 실험예에서 증명되는 바와 같이, 본 발명은 또한 상부 장벽 금속층(54)을 배치할 필요성을 제거한다. Comparing FIGS. 2 and 3, a conventional thin film transistor substrate includes a lower barrier metal layer 53 and an upper barrier metal layer 54, typically molybdenum, above and below the source / drain electrodes (FIG. 2). It is shown that the thin film transistor substrate according to the present invention does not include the lower barrier metal layer 53 (FIG. 3). In addition, as demonstrated in the following experimental example, the present invention also eliminates the need to arrange the top barrier metal layer 54.

이러한 구체예에서는 통상의 등가물과는 다르게, 하부 장벽 금속층의 개재 없이 질소함유층을 통해 알루미늄 합금 및 채널 무정형 규소 박막 사이의 직접적인 접속이 가능하다. 이로 인해 통상의 박막 트랜지스터 기판에 상당하거나 또는 이보다 높은 우수한 박막 트랜지스터 특성을 얻게 된다(하기의 실험예 1 및 2 참조). 또한, 본 발명의 또다른 구체예에서는 통상의 등가물과는 다르게, 상부 장벽 금속층의 개재 없이 알루미늄 합금 및 투명 화소 전극 사이의 직접적인 접속이 가능하다. 이로 인해 통상의 박막 트랜지스터 기판에 해당하거나 또는 이보다 높은 우수한 박막 트랜지스터 특성을 얻게 된다(하기의 실험예 참조).In this embodiment, unlike conventional equivalents, a direct connection between the aluminum alloy and the channel amorphous silicon thin film is possible through the nitrogenous layer without intervening the lower barrier metal layer. As a result, excellent thin film transistor characteristics equivalent to or higher than those of conventional thin film transistor substrates are obtained (see Experimental Examples 1 and 2 below). Further, in another embodiment of the present invention, unlike conventional equivalents, a direct connection between the aluminum alloy and the transparent pixel electrode is possible without intervening the upper barrier metal layer. As a result, excellent thin film transistor characteristics corresponding to or higher than those of conventional thin film transistor substrates are obtained (see Experimental Example below).

결과적으로, 본 발명은 통상의 배선에 필수적인 상부 및 하부 장벽 금속층의 필요성을 제거한다.As a result, the present invention eliminates the need for upper and lower barrier metal layers that are essential for conventional wiring.

다음, 본 발명에 따라 도 3에 도시한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 설명할 것이다. 도 3의 부품에 해당하는 도 4에서의 부품은 동일한 도면 부호를 사용하였다.Next, a method of manufacturing the thin film transistor substrate shown in FIG. 3 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4G. The parts in FIG. 4 corresponding to the parts in FIG. 3 used the same reference numerals.

우선, 두께가 약 200 ㎚인 알루미늄 합금 박막(Al-2.0 원자% Nd)(61) 및 두께가 약 50 ㎚인 몰리브덴 박막(52)(도시되지 않음)을 스퍼터링에 의하여 유리 기판(1a)상에 순차적으로 형성했다(도 4a). 스퍼터링에 의한 성막은 실온에서 실시하였다. 레지스트(62) 패턴은 포토리토그래피에 의해 다층 박막 상에 형성되며(도 4b), 알루미늄 박막(61) 및 몰리브덴 박막(52)을 포함하는 다층 막은 마스크로서 패턴화된 레지스트(62)를 사용하여 에칭되어 게이트 전극(26)을 형성하였다(도 4c). 이러한 과정에서, 다층 박막의 주위는 약 30° 내지 약 60 °의 각도로 테이퍼 형태로 에칭되어 형성되고자 하는 게이트 절연체(27)의 도포력을 개선시키는 것이 바람직하다.First, an aluminum alloy thin film (Al-2.0 atomic% Nd) 61 having a thickness of about 200 nm and a molybdenum thin film 52 (not shown) having a thickness of about 50 nm were deposited on the glass substrate 1a by sputtering. It was formed sequentially (FIG. 4A). Film formation by sputtering was performed at room temperature. The resist 62 pattern is formed on the multilayer thin film by photolithography (FIG. 4B), and the multilayer film including the aluminum thin film 61 and the molybdenum thin film 52 is formed using the patterned resist 62 as a mask. It was etched to form a gate electrode 26 (FIG. 4C). In this process, it is desirable to improve the coating force of the gate insulator 27 to be formed by being tapered around the multilayer thin film at an angle of about 30 ° to about 60 °.

그 다음, 두께가 약 300 ㎚인 질화규소막(게이트 절연체)(27)를 통상적으로 플라즈마 CVD로 형성했다(도 4d). 본원에서 플라즈마 CVD에 의한 성막은 약 350℃의 온도에서 실시되었다. 질화규소막(게이트 절연체)(27)상에는 두께가 약 200㎚인 미도핑된 수소화 무정형 규소막(a-Si-H)(55), 및 통상적으로 플라즈마 CVD에 의한 두께 약 80 ㎚인 인-도핑된 n+-형 수소화 무정형 규소막(n+ a-Si-H)(56)을 순차적으로 형성했다. n+-형 수소화 무정형 규소막은 재료로서 SiH4 및 PH3을 사용하여 플라즈마 CVD를 실시함으로써 형성되었다.Then, a silicon nitride film (gate insulator) 27 having a thickness of about 300 nm was typically formed by plasma CVD (FIG. 4D). Film formation by plasma CVD was performed at a temperature of about 350 ° C. On the silicon nitride film (gate insulator) 27 is an undoped hydrogenated amorphous silicon film (a-Si-H) 55 having a thickness of about 200 nm, and a phosphorus-doped typically about 80 nm thick by plasma CVD. An n + -type hydrogenated amorphous silicon film (n + a-Si-H) 56 was formed sequentially. An n + -type hydrogenated amorphous silicon film was formed by performing plasma CVD using SiH 4 and PH 3 as materials.

이어서, 질화규소막의 형성에 사용된 플라즈마 CVD 시스템의 챔버 중의 n+-형 수소화된 무정형 규소막(n+ a-Si-H)(56)에 질소함유층(60)을 형성했다(도 4e). 구체적으로, 무정형 규소막의 형성에 사용된 재료 가스가, 기판이 챔버 내에 유지되는 동안 챔버로부터 배출된다. 다음, n+-형 수소화된 무정형 규소막(56)의 표면을 3분 동안 플라즈마 처리하되, 플라즈마는 담체 가스로서 질소 가스 단독이 챔버에 주입되는 동안 생성되었다. 따라서, 질소함유층(60)이 형성된다. 플라즈마 처리는 0.24W/㎠의 고주파 전력 밀도, 320℃의 성막 온도 및 67Pa의 가스 압력에서 실시되었다. 작업물의 표면을 RSB 및 XPS로 분석하여 질소함유층이 약 5.8nm의 두께로 형성되었음을 확인하였다.Subsequently, a nitrogen-containing layer 60 was formed in the n + -type hydrogenated amorphous silicon film (n + a-Si-H) 56 in the chamber of the plasma CVD system used to form the silicon nitride film (FIG. 4E). Specifically, the material gas used to form the amorphous silicon film is discharged from the chamber while the substrate is held in the chamber. Next, the surface of the n + -type hydrogenated amorphous silicon film 56 was plasma treated for 3 minutes, while plasma was generated while nitrogen gas alone was injected into the chamber as a carrier gas. Thus, the nitrogenous layer 60 is formed. Plasma treatment was performed at a high frequency power density of 0.24 W / cm 2, a deposition temperature of 320 ° C., and a gas pressure of 67 Pa. The surface of the workpiece was analyzed by RSB and XPS to confirm that the nitrogenous layer was formed to a thickness of about 5.8 nm.

질소함유층(60)은 본 구체예에서 플라즈마 질화 공정에 의해 형성되었다. 그러나, 이러한 층의 형성 공정은 이것으로 한정되지 않으며, 바람직한 질소함유층은 하기의 실험예에서 증명되는 바와 같이 전술된 (ii) 열질화 공정 및 (iii) 아미노화 공정에 의해 또한 형성될 수 있다(하기 실험예 1 내지 4 참조). The nitrogenous layer 60 was formed by a plasma nitridation process in this embodiment. However, the process of forming such a layer is not limited to this, and a preferable nitrogen-containing layer may also be formed by the above-mentioned (ii) thermonitridation process and (iii) amination process as demonstrated in the following experimental example ( See Experimental Examples 1 to 4 below).

그 다음, 두께가 약 300 ㎚인 Al-2.0 원자% Ni 합금막(63)을 전형적으로 스퍼터링에 의하여 질소함유층(60) 상에 형성했다(도 4f). 스퍼터링에 의한 성막은 실온에서 실시하였다. 다음, 레지스트의 패턴을 포토리토그래피에 의해 형성하고, Al-2.0원자% Ni 합금막(63)을 마스크로서 패턴화된 레지스트를 사용하여 에칭시켜서 소스 전극(28) 및 드레인 전극(29)를 형성하였다(도 4f). n+-형 수소화 무정형 규소막(56)은 마스크로서 소스 전극(28) 및 드레인 전극(29)을 사용한 건식 에칭에 의하여 스트리핑 처리되었다(도 4g). Then, an Al-2.0 atomic% Ni alloy film 63 having a thickness of about 300 nm was formed on the nitrogen-containing layer 60 by sputtering typically (FIG. 4F). Film formation by sputtering was performed at room temperature. Next, a pattern of the resist is formed by photolithography, and the Al-2.0 atomic% Ni alloy film 63 is etched using the patterned resist as a mask to form the source electrode 28 and the drain electrode 29. (FIG. 4F). The n + -type hydrogenated amorphous silicon film 56 was stripped by dry etching using the source electrode 28 and the drain electrode 29 as a mask (FIG. 4G).

질화규소막(보호막)(도시되지 않음)을 통상적으로 플라즈마 질화 시스템에서 약 300㎚의 두께로 형성했다. 여기서 성막은 약 200℃의 온도에서 실시되었다. 그 후, 질화규소막(30) 상에 레지스트 패턴을 형성하고 예를들면 건식 에칭으로 처리하여 접촉공(57)을 형성하였다.A silicon nitride film (protective film) (not shown) was typically formed at a thickness of about 300 nm in a plasma nitride system. Film formation was performed here at the temperature of about 200 degreeC. Thereafter, a resist pattern was formed on the silicon nitride film 30 and processed by dry etching, for example, to form the contact holes 57.

그 다음, 통상적으로 산소 플라즈마를 사용한 애싱(ashing) 단계를 실시하고, 포토레지스트층(도시하지 않음)을 예를들면 아민을 함유하는 제거제를 사용하여 스트리핑 처리하였다. ITO 막(10 질량%의 산화주석을 더 포함하는 산화인듐)을 약 50 ㎚의 두께로 형성했다. 그 다음, 습식 에칭에 의한 패턴 형성을 실시하여 투명 화소 전극(5)을 수득하였다. 그리하여, 박막 트랜지스터 기판을 완성하였다.An ashing step, typically using an oxygen plasma, was then performed, and the photoresist layer (not shown) was stripped using a remover containing, for example, an amine. An ITO film (indium oxide further containing 10% by mass of tin oxide) was formed to a thickness of about 50 nm. Then, pattern formation by wet etching was performed to obtain a transparent pixel electrode 5. Thus, a thin film transistor substrate was completed.

본 구체예에 따른 박막 트랜지스터 기판에서, Al-Ni 합금 박막이 질소함유층을 통해 채널 무정형 규소 박막에 직접적으로 접속되며, 또한 ITO 막에 직접적으로 접속된다.In the thin film transistor substrate according to the present embodiment, the Al—Ni alloy thin film is directly connected to the channel amorphous silicon thin film through the nitrogen containing layer and also directly to the ITO film.

여기에서, 투명화소전극(5)은 ITO 막이지만 IZO 막일 수 있다. 무정형 규소 대신에 막규소(다결정질 규소)가 활성 반도체층으로서 사용될 수 있다. Here, the transparent pixel electrode 5 is an ITO film but may be an IZO film. Instead of amorphous silicon, film silicon (polycrystalline silicon) can be used as the active semiconductor layer.

도 1에 도시된 액정 표시 디바이스는 예를 들면 하기와 같은 방법으로 상기에서 생성한 박막 트랜지스터 기판을 사용하여 생성된다.The liquid crystal display device shown in FIG. 1 is produced using the thin film transistor substrate produced | generated above by the following method, for example.

우선, 정렬층은 예를들면 폴리이미드의 막을 박막 트랜지스터 기판(1)에 적용하고, 막을 건조시키고 이를 마찰시켜 형성하였다.First, the alignment layer was formed by applying, for example, a film of polyimide to the thin film transistor substrate 1, drying the film and rubbing it.

대향 기판(2)의 경우, 예를 들면 매트릭스로서 크롬을 패턴화시켜 유리 기판상에 차광막(9)을 형성한다. 그 다음, 매트릭스 형상의 차광막(9)에서의 간극에는 적색, 녹색 및 청색 수지상 컬러 필터(8)가 형성된다. ITO 막과 같은 투명 전도성 막이 차광막(9) 및 컬러 필터(8)상에 공통 전극(7)으로서 형성된다. 그리하여 대향 전극이 제공된다. 다음, 예를 들면 대향 전극의 최상층에 폴리이미드 막을 적용하고, 생성된 막을 건조 및 마찰시켜 정렬층(11)을 형성한다.In the case of the opposing board | substrate 2, the light shielding film 9 is formed on a glass substrate by patterning chromium as a matrix, for example. Then, red, green, and blue dendritic color filters 8 are formed in the gaps in the matrix light shielding film 9. A transparent conductive film such as an ITO film is formed as the common electrode 7 on the light shielding film 9 and the color filter 8. Thus, the counter electrode is provided. Next, for example, a polyimide film is applied to the uppermost layer of the counter electrode, and the resulting film is dried and rubbed to form the alignment layer 11.

그 후, 대향 기판(2)의 정렬층(11) 및 박막 트랜지스터 기판(1)의 TFT를 서로 대면하도록 박막 트랜지스터 기판(1) 및 대향 기판(2)을 배치한다. 수지와 같은 밀봉재(16)를 사용하여 액정을 위한 충전 포트를 제외하고 2개의 기판을 접합시킨다. 이러한 과정에서, 박막 트랜지스터 기판(1)과 대향 기판(2) 사이의 거리(간극)는 예를 들면 이들 사이에 스페이서(15)를 삽입하여 실질적으로 일정하게 유지시킨다.Thereafter, the thin film transistor substrate 1 and the opposing substrate 2 are disposed so that the alignment layer 11 of the opposing substrate 2 and the TFT of the thin film transistor substrate 1 face each other. A sealing material 16 such as resin is used to bond the two substrates except for the charging port for the liquid crystal. In this process, the distance (gap) between the thin film transistor substrate 1 and the opposing substrate 2 is kept substantially constant, for example, by inserting the spacers 15 therebetween.

그리하여 형성된 빈 셀을 진공하에 두고, 충전 포트를 액정 물질에 침지시키면서 압력을 대기압으로 점진적으로 증가시킴으로써 액정 물질을 충전시켜 액정층을 형성한다. 그 후, 충전 포트를 밀폐시킨다. 마지막으로, 편광판(10)을 셀의 양면에 부착시켜 액정 표시 패널을 완성하였다.The empty cell thus formed is placed under vacuum, and the liquid crystal material is filled to form a liquid crystal layer by gradually increasing the pressure to atmospheric pressure while the filling port is immersed in the liquid crystal material. Thereafter, the filling port is sealed. Finally, the polarizing plate 10 was attached to both sides of the cell to complete the liquid crystal display panel.

그 다음, 구동 회로(13)를 액정 표시 패널에 전기 접속시키고, 액정 표시 디바이스를 구동시키도록 액정 표시 패널의 측면 또는 이면상에 배치한다. 액정 표시 패널의 스크린이 되는 개방구를 갖는 프레임(23), 평면 광원으로서 배광체(22) 및 또 다른 프레임(23)을 액정 표시 패널이 유지되도록 배치시켜 액정 표시 디바이스를 완성한다.Then, the drive circuit 13 is electrically connected to the liquid crystal display panel, and is disposed on the side or the rear surface of the liquid crystal display panel to drive the liquid crystal display device. A frame 23 having an opening that serves as a screen of the liquid crystal display panel, a light distribution member 22 and another frame 23 as a planar light source are arranged so that the liquid crystal display panel is held to complete the liquid crystal display device.

실시예Example

본 발명에서와 같이, 질소함유층을 함유하는 소스/드레인 전극을 사용함으로써 장벽 금속층을 사용하지 않고서도 우수한 박막 트랜지스트 특성을 얻을 수 있음 을 증명하기 위해 하기 실험예 1 내지 5의 실험을 실시하였다. 이러한 실험 조건 및 특성의 측정 방법은 하기에 기술된다.As in the present invention, the experiments of Experimental Examples 1 to 5 were conducted to demonstrate that excellent thin film transistor characteristics can be obtained without using a barrier metal layer by using a source / drain electrode containing a nitrogen-containing layer. Methods of measuring these experimental conditions and properties are described below.

소스/드레인 전극Source / Drain Electrodes

Al-2.0원자% Ni 합금을 사용하여 제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극을 실험예 1 내지 4에 사용하였다. Al-2.0원자% Ni 합금 대신에 순수한 알루미늄을 사용하는 것을 제외하고는 제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극을 실험예 5에서 사용하였다. 소스/드레인 전극을 위한 질소함유층의 형성 방법 만이 실험예 1 내지 4에서 서로 다르다. 구체적으로, 질소함유층을, 실험예 1에서는 제 1 구체예에 상세히 기술된 플라즈마 질화 공정에 의해, 실험예 2에서는 열 질화 공정에 의해, 실험예 3 및 4에서는 아미노화 공정에 의해 형성하였다.A source / drain electrode according to the first embodiment was used in Experimental Examples 1 to 4 using an Al-2.0 atomic% Ni alloy. A source / drain electrode according to the first embodiment was used in Experiment 5 except that pure aluminum was used instead of Al-2.0 atomic% Ni alloy. Only the method of forming the nitrogen-containing layer for the source / drain electrodes is different from each other in Experimental Examples 1 to 4. Specifically, the nitrogen-containing layer was formed by the plasma nitriding process described in detail in the first embodiment in Experimental Example 1, by the thermal nitriding process in Experimental Example 2, and by the amination process in Experimental Examples 3 and 4.

실험예 1Experimental Example 1

제 1 구체예의 절차에 따라 박막 트랜지스터를 제조하였다.A thin film transistor was manufactured according to the procedure of the first embodiment.

실험예 2Experimental Example 2

하기 방법으로 질소함유층을 형성하는 것을 제외하고는 제 1 구체예의 절차에 의해 박막 트랜지스터를 제조하였다.A thin film transistor was manufactured by the procedure of the first embodiment except that the nitrogen-containing layer was formed by the following method.

먼저, 제 1 구체예의 절차에 따라 n+-형 수소화 무정형 규소막( n+ a-Si-H)(56)을 형성하였다. 다음, 질화규소막의 형성을 위해 사용된 플라즈마 질화 시스템에서 350℃에서 담체 가스로서 질소를 사용하여 30분 동안 가열하였다. 가열 후 작업물의 표면을 제 1 구체예의 절차에 의해 분석하여 질소함유층이 약 6nm의 두께로 형성되었음을 확인하였다.First, an n + -type hydrogenated amorphous silicon film (n + a-Si-H) 56 was formed according to the procedure of the first embodiment. Next, heating was performed for 30 minutes using nitrogen as a carrier gas at 350 ° C. in the plasma nitriding system used for formation of the silicon nitride film. The surface of the workpiece after heating was analyzed by the procedure of the first embodiment to confirm that the nitrogenous layer was formed to a thickness of about 6 nm.

실험예 3Experimental Example 3

하기 방법으로 질소함유층을 형성하는 것을 제외하고는 제 1 구체예의 절차에 의해 박막 트랜지스터를 제조하였다.A thin film transistor was manufactured by the procedure of the first embodiment except that the nitrogen-containing layer was formed by the following method.

먼저, 제 1 구체예의 절차에 의해 n+-형 수소화 무정형 규소막( n+ a-Si-H)(56)을 형성하였다. 다음, 상기 막을 자외선 조사기에 넣고, 질소 가스를 자외선 조사기에 주입하면서 254nm의 파장의 자외선을 60분 동안 인가하였다. 가열 후 작업물의 표면을 제 1 구체예의 절차에 의해 분석하여 질소함유층이 약 3nm의 두께로 형성되었음을 확인하였다.First, an n + -type hydrogenated amorphous silicon film (n + a-Si-H) 56 was formed by the procedure of the first embodiment. Next, the film was placed in an ultraviolet irradiator, and ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm were applied for 60 minutes while injecting nitrogen gas into the ultraviolet irradiator. The surface of the workpiece after heating was analyzed by the procedure of the first embodiment to confirm that the nitrogenous layer was formed to a thickness of about 3 nm.

실험예 4Experimental Example 4

하기 방법으로 질소함유층을 형성하는 것을 제외하고는 제 1 구체예의 절차에 의해 박막 트랜지스터를 제조하였다.A thin film transistor was manufactured by the procedure of the first embodiment except that the nitrogen-containing layer was formed by the following method.

먼저, 제 1 구체예의 절차에 의해 n+-형 수소화 무정형 규소막(n+ a-Si-H)(56)을 형성하였다. 다음, 상기 막을 1부피%의 수성 암모니아 용액에 침지시킨 후 254nm의 파장의 자외선을 60분 동안 작업물의 표면에 인가하였다. 가열 후 작업물의 표면을 제 1 구체예의 절차에 의해 분석하여 질소함유층이 약 2nm의 두께로 형성되었음을 확인하였다.First, an n + -type hydrogenated amorphous silicon film (n + a-Si-H) 56 was formed by the procedure of the first embodiment. The membrane was then immersed in 1% by volume aqueous ammonia solution and then ultraviolet light at a wavelength of 254 nm was applied to the surface of the workpiece for 60 minutes. The surface of the workpiece after heating was analyzed by the procedure of the first embodiment to confirm that the nitrogenous layer was formed to a thickness of about 2 nm.

실험예 5Experimental Example 5

Al-2.0원자% Ni 합금 대신에 순수한 알루미늄을 사용하는 것을 제외하고는 제 1 구체예의 절차에 의해 박막 트랜지스터를 제조하였다.A thin film transistor was prepared by the procedure of the first embodiment except that pure aluminum was used instead of the Al-2.0 atomic% Ni alloy.

TFT 시편TFT specimen

제 1 구체예의 도 4g에 도시된 바의 구성을 갖는 상기에서 제조된 TFT를 30분 동안 300℃에서 어닐링하였다. 박막 트랜지스터의 특성을 쉽고 편리하게 측정하기 위해 시편으로서 상기 막을 사용하였다. 여기에서의 어닐링 조건은, 최대 열이력을 산출하도록 질화규소막(보호막)의 성막 단계에서 열처리를 시뮬레이션하도록 설정하였다. 본 실험예에 사용된 TFT 시편은 실제적인 박막 트랜지스터 기판에서와 같은 다양한 성막 단계를 완전하게 실시하지는 않았지만, 어닐링 후의 TFT 시편은 실제적인 박막 트랜지스터 기판의 특성을 실질적으로 반영하는 특성을 갖는 것으로 간주한다.The TFT prepared above having the configuration as shown in FIG. 4G of the first embodiment was annealed at 300 ° C. for 30 minutes. The film was used as a specimen to easily and conveniently measure the characteristics of the thin film transistor. The annealing conditions here were set to simulate heat treatment in the film forming step of the silicon nitride film (protective film) so as to calculate the maximum thermal history. Although the TFT specimens used in this experiment did not completely perform various deposition steps as in the actual thin film transistor substrate, the TFT specimens after annealing are considered to have characteristics that substantially reflect the characteristics of the actual thin film transistor substrate. .

규소와 알루미늄 사이의 상호확산 평가Interdiffusion Assessment Between Silicon and Aluminum

TFT 시편상에서 채널 무정형 규소 박막 및 Al-Ni 합금 또는 순수한 알루미늄 사이의 계면을 관측하여 규소와 알루미늄 사이에 상호확산이 발생하였는 지를 검출하였다. 구체적으로, 횡단면 투과 전자 현미경(횡단면 TEM) 하에서 60 x 104의 배율로 계면을 관찰하고, 규소와 알루미늄 사이의 계면에서의 상호확산을 에너지 분산성 X-선 형광 분광기(EDX)에 의해 정량적으로 분석하였다.On the TFT specimens, the interface between the channel amorphous silicon thin film and the Al-Ni alloy or pure aluminum was observed to detect whether interdiffusion occurred between silicon and aluminum. Specifically, the interface was observed at a magnification of 60 × 10 4 under a cross-sectional transmission electron microscope (cross section TEM), and the interdiffusion at the interface between silicon and aluminum was quantitatively determined by an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (EDX). Analyzed.

박막 트랜지스터 특성의 측정Measurement of Thin Film Transistor Characteristics

TFT 시편의 드레인 전류-게이트 전압 상의 스위칭 거동을 측정하였다. 규소와 알루미늄 사이의 상호확산은 또한 이러한 특성에 의해 간접적으로 평가될 수 있 다. 이러한 절차에서, 박막 트랜지스터를 오프-상태로 할 때 흐르는 누출 전류(음의 전압이 게이트 전압에 인가될 때의 드레인 전류; 오프-상태 전류) 및 박막 트랜지스터를 온-상태로 할 때 흐르는 온-상태 전류를 하기 방법에 의해 측정하였다.The switching behavior on the drain current-gate voltage of the TFT specimens was measured. Interdiffusion between silicon and aluminum can also be indirectly assessed by this property. In this procedure, the leakage current (drain current when a negative voltage is applied to the gate voltage; off-state current) when the thin film transistor is turned off and the on-state flowing when the thin film transistor is turned on The current was measured by the following method.

게이트 길이(L)가 10 ㎛이고, 게이프 폭(W)이 100 ㎛이고, 게이트 길이에 대한 게이트 폭의 비(W/L)가 10인 TFT 시편을 사용하여 드레인 전류 및 게이트 전압을 측정하였다. 측정시, 드레인 전압을 10 V로 조정하였다. 여기에서 오프-상태 전류는 -3 V의 게이트 전압을 인가할 경우의 전류로서 정의하며, 온-상태 전류는 게이트 전압이 20V에 도달한 경우의 전압으로서 정의한다.Drain current and gate voltage were measured using a TFT specimen having a gate length (L) of 10 μm, a gate width (W) of 100 μm, and a ratio of gate width to gate length (W / L) of 10. . In the measurement, the drain voltage was adjusted to 10V. Here, the off-state current is defined as the current when the gate voltage of -3 V is applied, and the on-state current is defined as the voltage when the gate voltage reaches 20V.

측정된 박막 트랜지스터 특성을, 기준 값으로서 비교 샘플 1의 박막 트랜지스터 특성으로 하기 방식으로 평가하였다. 비교 샘플 1로서, 순수한 알루미늄 박막 및 크롬 장벽 금속층을 포함하는 소스/드레인 전극을 사용하여 박막 트랜지스터를 제조하고, TFT의 특성을 측정하였다. 비교 샘플 1에 따른 TFT에서 온-상태의 전류가 1.2 ×10-5 A이며, 오프-상태의 전류가 4.0 ×10-13 A이었다. 이러한 값들을 기준치로 정하였다. 기준치의 10배 이하(4.0×10-12 A 이하)의 오프-상태 전류를 갖는 시편은 "우수"한 것으로 평가하였으며, 이러한 범위보다 더 높은 오프-상태 전류를 갖는 시편은 "불량"(우수하지 않음)한 것으로 평가하였다. 온-상태 전류에서, 기준치의 20% 이하(9.6 ×10-6 A 이하)의 온-상태 전류를 갖는 시편은 "우수"한 것으로 평가하였으며, 이러한 범위로부터 벗어나는 온-상태 전류를 갖는 시편은 "불량"한 것으로 평가하였다.The measured thin film transistor characteristics were evaluated in the following manner with the thin film transistor characteristics of Comparative Sample 1 as reference values. As Comparative Sample 1, a thin film transistor was manufactured using a source / drain electrode including a pure aluminum thin film and a chromium barrier metal layer, and the characteristics of the TFTs were measured. In the TFT according to Comparative Sample 1, the on-state current was 1.2 x 10 -5 A and the off-state current was 4.0 x 10 -13 A. These values were taken as baseline. Specimens with off-state currents of less than 10 times the reference value (below 4.0 × 10 -12 A) were rated as “good” and specimens with off-state currents higher than this range were “bad” (not good). Not evaluated). At on-state currents, specimens with on-state currents of 20% or less (9.6 × 10 -6 A or less) of the reference value were rated as “excellent” and those with on-state currents outside of this range were “ Poor ".

결과result

도 5는 실험예 1에 따라 시편의 횡단면 투과 전자 사진이다. 도 5는 질소함유층(질화물층)이 소스/드레인 전극에서의 Al-Ni 합금 박막과 채널 무정형 규소 박막 사이의 계면 부근에서 형성되었음을 증명한다. 도 5에서 화살표로 지시하는 밝은 부분은 석출된 Al3Ni 입자이다.5 is a cross-sectional transmission electron photograph of a specimen according to Experimental Example 1. 5 demonstrates that a nitrogenous layer (nitride layer) was formed near the interface between the Al—Ni alloy thin film and the channel amorphous silicon thin film at the source / drain electrode. Bright portions indicated by arrows in FIG. 5 are precipitated Al 3 Ni particles.

상기 계면을 EDX로 분석하여 계면에서는 규소와 알루미늄 사이에 상호확산없이 평활하였음을 확인하였다.The interface was analyzed by EDX to confirm that the interface was smooth without interdiffusion between silicon and aluminum.

실험예 2 내지 5에 따른 시편에서 또한 동일한 결과가 관측되었으나, 이러한 시편의 사진은 생략하였다. The same results were also observed in the specimens according to Experimental Examples 2 to 5, but photographs of these specimens were omitted.

비교 샘플 1 및 실험예 1 내지 5에 따른 시편의 박막 트랜지스터 특성이 하기 표 1에 기재된다.The thin film transistor characteristics of the specimens according to Comparative Sample 1 and Experimental Examples 1 to 5 are described in Table 1 below.

Figure 112006058579105-pat00001
Figure 112006058579105-pat00001

표 1로부터, 실험예 1 내지 5에 따른 TFT는 질소함유층의 형성 공정에 상관없이 비교 샘플 1(통상적인 등가물)과 실질적으로 동일한 우수한 박막 트랜지스터의 특성을 가진다는 것을 알 수 있다.From Table 1, it can be seen that the TFTs according to Experimental Examples 1 to 5 have excellent thin film transistor characteristics substantially the same as those of Comparative Sample 1 (typical equivalents) regardless of the process of forming the nitrogen-containing layer.

이러한 결과는, 제 1 구체예에 따른 소스/드레인 전극을 사용함으로써, 채널 무정형 규소 박막과 알루미늄 합금막 사이의 계면에서 규소와 알루미늄 사이의 상호확산이 하부 장벽 금속층이 없더라도 효과적으로 방지될 수 있으며, 우수한 박막 트랜지스터 특성이 실현될 수 있음을 보여준다.This result can be effectively prevented by using the source / drain electrodes according to the first embodiment, interdiffusion between silicon and aluminum at the interface between the channel amorphous silicon thin film and the aluminum alloy film even without the lower barrier metal layer, It shows that thin film transistor characteristics can be realized.

비교 샘플 2Comparison sample 2

이와 관련하여, 일본 특허 공개 공보 2003-273109호의 방법에 의해 순수한 알루미늄 박막의 하부 층으로서 AlN 층을 형성하였지만, 알루미늄 박막은 이층되었다. 따라서, 이러한 시편의 박막 트랜지스터 특성은 측정되지 않았다. 알루미늄 박막의 이층은, 아마도 AlN 층이 알루미늄 박막의 하부 층으로서만 형성되어 알루미늄 합금 상에 집중적인 응력이 나타났기 때문에 유발된 것일 것이다.In this connection, although the AlN layer was formed as a lower layer of the pure aluminum thin film by the method of JP 2003-273109 A, the aluminum thin film was double layered. Therefore, the thin film transistor characteristics of this specimen were not measured. The bilayer of the aluminum thin film was probably caused because the AlN layer was formed only as the bottom layer of the aluminum thin film, resulting in intensive stress on the aluminum alloy.

실험예 6Experimental Example 6

플라즈마 질화 공정의 조건(플라즈마 조사 시간)을 표 2에서와 같이 변화시킨 것을 제외하고는, 실험예 1의 절차에 따라 일련의 TFT 시편을 제조하여, TFT의 특성을 실험예 1의 절차에 의해 평가하였다. 표 2에서 질소함유층의 두께, N/Si 비(질소원자의 수/규소원자의 수) 및 질소의 표면 밀도에 대한 데이터가 상기 방법에 의해 측정되었다.Except that the conditions (plasma irradiation time) of the plasma nitriding process were changed as shown in Table 2, a series of TFT specimens were prepared according to the procedure of Experimental Example 1, and the characteristics of the TFTs were evaluated by the procedure of Experimental Example 1. It was. In Table 2, data on the thickness of the nitrogen-containing layer, the N / Si ratio (number of nitrogen atoms / number of silicon atoms) and surface density of nitrogen were measured by the above method.

비교 샘플 3Comparison sample 3

질소함유층이 형성되지 않은 것을 제외하고는 실험예 1의 절차에 따라 비교 샘플로서의 TFT 시편을 제조하였다. 다음, TFT 시편에 대해 채널 무정형 규소 박막과 Al-Ni 합금 박막 사이의 계면을 관측하고, 박막 트랜지스터의 특성을 실험예 1의 절차에 따라 평가하였다.TFT specimens were prepared as comparative samples according to the procedure of Experimental Example 1 except that no nitrogen-containing layer was formed. Next, the interface between the channel amorphous silicon thin film and the Al-Ni alloy thin film was observed for the TFT specimens, and the characteristics of the thin film transistor were evaluated according to the procedure of Experimental Example 1.

도 6은 비교 샘플 3에 따른 시편의 횡단면 투과 전자 사진이다. 도 6은, 많은 공극(도 6에서 화살표로 지시됨)이 소스/드레인 전극에서의 Al-Ni 합금 박막 및 채널 무정형 규소 박막에서 관측된다는 것을 보여준다. 이것은, 알루미늄과 규소 사이의 상호확산이 계면에서 자주 일어난다는 것을 나타낸다. EDX에 의해 계면을 분석하면, 규소와 알루미늄 사이에 상당한 상호확산이 관측되었다.6 is a cross-sectional transmission electrophotograph of a specimen according to Comparative Sample 3. FIG. FIG. 6 shows that many voids (indicated by arrows in FIG. 6) are observed in Al—Ni alloy thin films and channel amorphous silicon thin films at the source / drain electrodes. This indicates that interdiffusion between aluminum and silicon occurs frequently at the interface. Analyzing the interface by EDX showed significant interdiffusion between silicon and aluminum.

실험예 6(샘플 번호 3 내지 9) 및 비교 샘플 3(샘플 번호 2)에 따른 TFT 시편의 특성은 표 2에 기재되어 있다. 표 2는 또한 표 1에서의 비교 샘플 1(샘플 번호 1)의 결과를 기재하고 있다.The properties of the TFT specimens according to Experimental Example 6 (Sample Nos. 3 to 9) and Comparative Sample 3 (Sample No. 2) are listed in Table 2. Table 2 also describes the results of Comparative Sample 1 (Sample No. 1) in Table 1.

Figure 112006058579105-pat00002
Figure 112006058579105-pat00002

표 2에서, 샘플 번호 4 내지 7 및 9는 본 발명에서의 바람직한 조건을 만족하는 본 발명의 샘플이며, 샘플 번호 2는 질소함유층을 갖지 않은 비교 샘플이며, 샘플 번호 3 및 8은 본 발명의 바람직한 조건을 만족하지 않는 참조 샘플이다. 본 발명의 샘플 중에서, 샘플 번호 4 내지 7은 각각 Al-Ni 합금층을 포함하며, 샘플 번호 9는 순수한 알루미늄 층을 포함한다.In Table 2, Sample Nos. 4 to 7 and 9 are samples of the present invention that satisfy the preferred conditions in the present invention, Sample No. 2 is a comparative sample without a nitrogenous layer, and Sample Nos. 3 and 8 are preferred of the present invention. Reference sample that does not satisfy the condition. Among the samples of the present invention, sample numbers 4 to 7 each comprise an Al—Ni alloy layer, and sample number 9 comprises a pure aluminum layer.

표 2는, 샘플 번호 4 내지 7이 샘플 번호 1(통상적인 등가물) 만큼 우수한 박막 트랜지스터 특성을 가진다는 것을 보여준다. 이러한 샘플들은, 약 1 분 내지 10분으로 플라즈마 조사를 설정하고, 질소함유층의 두께, N/Si 비(질소원자수 대 규소원자 수의 비) 및 질소의 표면 밀도를 적당하게 조절함으로써 제조된다. Table 2 shows that Sample Nos. 4 to 7 have thin film transistor characteristics as good as Sample No. 1 (typical equivalent). These samples are prepared by setting plasma irradiation at about 1 to 10 minutes and appropriately adjusting the thickness of the nitrogen-containing layer, the N / Si ratio (ratio of nitrogen atoms to silicon atoms) and the surface density of nitrogen.

대조적으로, 샘플 번호 2, 3 및 8은 저하된 박막 트랜지스터 특성을 보여준다. 이러한 이유에 대한 상세한 설명이 석명되지 않았지만, 참조 샘플 8은 긴 플라즈마 조사 기간으로 인해 질소함유층이 두꺼워져서 채널 무정형 규소 박막에 손상을 유발시켰고, 플라즈마에 함유된 산소 미량이 채널 무정형 규소 박막의 표면 상에서 규소의 산화를 초래하였기 때문에 박막 트랜지스터의 특성이 불량한 것으로 여겨진다.In contrast, sample numbers 2, 3, and 8 show degraded thin film transistor characteristics. Although a detailed explanation for this reason has not been elucidated, Reference Sample 8 thickened the nitrogen-containing layer due to a long plasma irradiation period, causing damage to the channel amorphous silicon thin film, and the amount of oxygen contained in the plasma on the surface of the channel amorphous silicon thin film. It is considered that the characteristics of the thin film transistors are poor because they result in oxidation of silicon.

실험예 7Experimental Example 7

Al-Ni 합금의 니켈 함량을 표 3에서와 같이 변화시킨 것을 제외하고는 박막 트랜지스터 샘플을 제조하여, 박막 트랜지스터의 특성을 실험예 1의 절차에 따라 측정하였다. 실험예 1에서와 동일한 조건하에서 플라즈마 질화 공정을 실시하되, 플라즈마 조사 시간이 3분이었고, 결과의 질소함유층이 약 5.8nm의 두께, 1.0의 N/Si의 비, 6.8 x 1015cm-2의 질소의 표면 밀도를 가졌다.A thin film transistor sample was prepared except that the nickel content of the Al-Ni alloy was changed as shown in Table 3, and the characteristics of the thin film transistor were measured according to the procedure of Experimental Example 1. The plasma nitridation process was carried out under the same conditions as in Experimental Example 1, but the plasma irradiation time was 3 minutes, and the resulting nitrogen-containing layer had a thickness of about 5.8 nm, a ratio of N / Si of 1.0, and a ratio of 6.8 x 10 15 cm -2 . It had a surface density of nitrogen.

결과가 표 3에 기재되어 있다.The results are shown in Table 3.

Figure 112006058579105-pat00003
Figure 112006058579105-pat00003

표 3은, 0.1원% 내지 6원자% 내에서 니켈 함량을 변화시킨 Al-Ni 합금 박막을 사용한 TFT 샘플은 우수한 박막 트랜지스터 특성을 갖는다는 것을 보여준다.Table 3 shows that TFT samples using Al-Ni alloy thin films with varying nickel content within 0.1 to 6 atomic percent have excellent thin film transistor characteristics.

실험예 8Experimental Example 8

제 3 성분으로서, La 또는 Nd를 Al-2.0원자% Ni 합금 또는 Al-0.1원자% Ni 합금에 혼입하고 La 또는 Nd의 함량을 표 4에서와 같이 변화시키는 것을 제외하고는, 실험예 1의 절차에 의해 박막 트랜지스터 샘플을 제조하고 박막 트랜지스터의 특성을 측정하였다. 실험예 1에서와 동일한 조건 하에서 플라즈마 질화 공정을 실시하되, 플라즈마 조사 시간은 3분이었으며, 결과의 질소함유층의 두께는 약 5.8nm이고, N/Si의 비는 1.0이고, 질소의 표면 밀도는 6.8 x 1015cm-2 이었다.As a third component, the procedure of Experimental Example 1, except that La or Nd was incorporated into an Al-2.0 atomic% Ni alloy or an Al-0.1 atomic% Ni alloy and the content of La or Nd was changed as shown in Table 4. The thin film transistor sample was prepared by using the above, and the characteristics of the thin film transistor were measured. The plasma nitridation process was carried out under the same conditions as in Experimental Example 1, but the plasma irradiation time was 3 minutes, the thickness of the resulting nitrogen-containing layer was about 5.8 nm, the ratio of N / Si was 1.0, and the surface density of nitrogen was 6.8. x 10 15 cm -2 .

결과가 표 4에 기술되어 있다. The results are described in Table 4.

Figure 112006058579105-pat00004
Figure 112006058579105-pat00004

표 4는, 0.1원자% 내지 2.0원자%의 La를 함유한 Al-Ni-La 합금을 사용한 TFT 샘플과 0.1원자% 내지 2.0원자%의 Nd를 함유한 Al-Ni-Nd 합금을 사용한 TFT 샘플이 우수한 박막 트랜지스터 특성을 가짐을 보여준다.Table 4 shows TFT samples using Al-Ni-La alloys containing 0.1 to 2.0 atomic% La and TFT samples using Al-Ni-Nd alloys containing 0.1 to 2.0 atomic% Nd. It shows excellent thin film transistor characteristics.

실험예 9Experimental Example 9

제 3 성분으로서 표 5에 기재된 임의 원소(X1군에 속하는 원소) 0.3원자%를 Al-2.0원자% Ni 합금에 추가로 혼합하는 것을 제외하고는, 실험예 1의 절차에 의해 박막 트랜지스터 샘플을 제조하여 이것의 박막 트랜지스터 특성을 측정하였다. 실험예 1에서와 동일한 조건 하에서 플라즈마 질화 공정을 실시하되, 플라즈마 조사 시간은 3분이었으며, 결과의 질소함유층의 두께는 약 5.8nm이고, N/Si의 비는 1.0이고, 질소의 표면 밀도는 6.8 x 1015cm-2 이었다.A thin film transistor sample was prepared by the procedure of Experimental Example 1, except that 0.3 atomic% of the optional elements (elements belonging to the X1 group) described in Table 5 were further mixed with the Al-2.0 atomic% Ni alloy as the third component. The thin film transistor characteristics thereof were measured. The plasma nitridation process was carried out under the same conditions as in Experimental Example 1, but the plasma irradiation time was 3 minutes, the thickness of the resulting nitrogen-containing layer was about 5.8 nm, the ratio of N / Si was 1.0, and the surface density of nitrogen was 6.8. x 10 15 cm -2 .

결과가 표 5에 기술되어 있다. The results are described in Table 5.

Figure 112006058579105-pat00005
Figure 112006058579105-pat00005

표 5는, X1군에 속하는 원소를 포함하는 Al-Ni-X1 합금을 사용하는 TFT 샘플이 우수한 박막 트랜지스터 특성을 갖는다는 것을 보여준다.Table 5 shows that TFT samples using Al-Ni-X1 alloys containing elements belonging to the X1 group have excellent thin film transistor characteristics.

실험예 10Experimental Example 10

제 3 성분으로서 표 6에 기재된 임의 원소(X2군에 속하는 원소) 1.0원자%를 Al-2.0원자% Ni 합금에 추가로 혼입되는 것을 제외하고는, 실험예 1의 절차에 의해 박막 트랜지스터 샘플을 제조하여 이것의 박막 트랜지스터 특성을 측정하였다. 실험예 1에서와 동일한 조건 하에서 플라즈마 질화 공정을 실시하되, 플라즈마 조사 시간은 3분이었으며, 결과의 질소함유층의 두께는 약 5.8nm이고, N/Si의 비는 1.0이고, 질소의 표면 밀도는 6.8 x 1015cm-2 이었다.A thin film transistor sample was prepared by the procedure of Experimental Example 1, except that 1.0 atomic% of the optional elements (elements belonging to the X2 group) described in Table 6 were further incorporated into the Al-2.0 atomic% Ni alloy as the third component. The thin film transistor characteristics thereof were measured. The plasma nitridation process was carried out under the same conditions as in Experimental Example 1, but the plasma irradiation time was 3 minutes, the thickness of the resulting nitrogen-containing layer was about 5.8 nm, the ratio of N / Si was 1.0, and the surface density of nitrogen was 6.8. x 10 15 cm -2 .

결과가 표 6에 기술되어 있다.The results are described in Table 6.

Figure 112006058579105-pat00006
Figure 112006058579105-pat00006

표 6은, X2군에 속하는 원소를 함유하는 Al-Ni-X2 합금을 사용하여 제조된 TFT 샘플이 우수한 박막 트랜지스터 특성을 갖는다는 것을 증명한다.Table 6 demonstrates that TFT samples produced using Al-Ni-X2 alloys containing elements belonging to the X2 group have excellent thin film transistor characteristics.

질소함유층에서 질소의 표면 밀도(N1) 대 산소의 표면 밀도(O1)의 비(N1/O1)에 따라 박막 트랜지스터 특성이 어떻게 변하는 가를 측정하기 위해, 질소함유층의 형성 조건(가스 압력, 성막 온도 및 가스 조성)을 다음과 같이 변화시키면서 하기 실험예 11 내지 13를 실시하였다. In order to measure how thin film transistor characteristics change with the ratio of the surface density (N1) of nitrogen to the surface density (O1) of oxygen (N1 / O1) in the nitrogen-containing layer, the conditions for forming the nitrogen-containing layer (gas pressure, deposition temperature and Experimental Examples 11 to 13 were carried out while changing the gas composition) as follows.

실험예 11Experimental Example 11

압력이 33 내지 399Pa로 변함에 따라 N1/O1의 비가 어떻게 변하는 가를 측정하였다.It was measured how the ratio of N1 / O1 changed as the pressure varied from 33 to 399 Pa.

구체적으로, 상기 구체예 1에 기술된 방법에 대응하는 개정된 방법에 의해 TFT 샘플을 제조하였다. 여기에서 소스/드레인 전극을 제조하기 위한 방법은, 구체예 1에서와 같이 도 4a 내지 4g를 참고로 하여 하기에 기술될 것이다.Specifically, TFT samples were prepared by the revised method corresponding to the method described in Embodiment 1 above. The method for manufacturing the source / drain electrodes here will be described below with reference to FIGS. 4A-4G as in Embodiment 1.

우선, 두께가 약 200㎚인 알루미늄 합금 박막(Al-2.0 원자% Nd)(61) 및 두께가 약 50㎚인 몰리브덴 박막(52)(도시되지 않음)을 스퍼터링에 의하여 유리 기판(1a)상에 순차적으로 형성했다(도 4a). 스퍼터링에 의한 성막은 실온에서 실시하였다. 레지스트(62) 패턴을 포토리토그래피에 의해 다층 박막 상에 형성하며(도 4b), 알루미늄 박막(61) 및 몰리브덴 박막(52)을 포함하는 다층 막은 마스크로서 패턴화된 레지스트(62)를 사용하여 에칭시켜 게이트 전극(26)을 형성하였다(도 4c). 이러한 절차에서, 다층 박막의 주위는 약 30° 내지 약 60 °의 각도로 테이퍼 형태로 에칭되어 형성하고자 하는 게이트 절연체(27)의 도포력을 개선시키는 것이 바람직하다.First, an aluminum alloy thin film (Al-2.0 atomic% Nd) 61 having a thickness of about 200 nm and a molybdenum thin film 52 (not shown) having a thickness of about 50 nm were deposited on the glass substrate 1a by sputtering. It was formed sequentially (FIG. 4A). Film formation by sputtering was performed at room temperature. A resist 62 pattern is formed on the multilayer thin film by photolithography (FIG. 4B), and the multilayer film including the aluminum thin film 61 and the molybdenum thin film 52 is formed using the patterned resist 62 as a mask. It etched to form the gate electrode 26 (FIG. 4C). In this procedure, it is desirable that the periphery of the multilayer thin film is etched in a tapered form at an angle of about 30 ° to about 60 ° to improve the application force of the gate insulator 27 to be formed.

그 다음, 두께가 약 300 ㎚인 질화규소막(게이트 절연체)(27)를 통상적으로 플라즈마 CVD로 형성했다(도 4d). 여기에서, 플라즈마 CVD에 의한 성막은 약 320℃의 온도에서 실시되었다. 질화규소막(게이트 절연체)(27)상에 두께가 약 200㎚인 미도핑된 수소화 무정형 규소막(a-Si-H)(55), 및 통상적으로 플라즈마 CVD에 의해 두께가 약 80 ㎚인 인-도핑된 n+-형 수소화 무정형 규소막(n+ a-Si-H)(56)을 순차적으로 형성했다. n+-형 수소화 무정형 규소막은 재료로서 SiH4 및 PH3을 사용하여 플라즈마 CVD를 실시하여 형성되었다. 여기에서 성막 온도는 320℃로 설정되었다.Then, a silicon nitride film (gate insulator) 27 having a thickness of about 300 nm was typically formed by plasma CVD (FIG. 4D). Here, film formation by plasma CVD was performed at a temperature of about 320 ° C. An undoped hydrogenated amorphous silicon film (a-Si-H) 55 having a thickness of about 200 nm on a silicon nitride film (gate insulator) 27, and phosphorus- typically having a thickness of about 80 nm by plasma CVD. A doped n + -type hydrogenated amorphous silicon film (n + a-Si-H) 56 was formed sequentially. An n + -type hydrogenated amorphous silicon film was formed by performing plasma CVD using SiH 4 and PH 3 as materials. The film formation temperature was set here to 320 ° C.

이어서, 질화규소막의 형성에 사용된 플라즈마 CVD 시스템의 챔버 중의 n+-형 수소화된 무정형 규소막(n+ a-Si-H)(56)에 질소함유층(60)을 형성했다(도 4e). 구체적으로, 무정형 규소막의 형성에 사용된 재료 가스는 기판이 챔버 내에 유지되는 동안 챔버로부터 배출된다. 다음, 낮은 저항의 무정형 규소막(n+-형 수소화된 무정형 규소막(56))의 표면을 1분 동안 플라즈마 처리하되, 플라즈마는 담체 가스로서 질소 가스 단독이 챔버에 주입되는 동안 생성되었다. 따라서, 질소함유층(60)이 형성된다. 플라즈마 처리는 0.72W/㎠의 고주파 전력 밀도 및 무정형 규소막의 성막 온도와 동일한 320℃의 성막 온도에서 실시되었다. Subsequently, a nitrogen-containing layer 60 was formed in the n + -type hydrogenated amorphous silicon film (n + a-Si-H) 56 in the chamber of the plasma CVD system used to form the silicon nitride film (FIG. 4E). Specifically, the material gas used to form the amorphous silicon film is discharged from the chamber while the substrate is held in the chamber. Next, the surface of the low resistance amorphous silicon film (n + -type hydrogenated amorphous silicon film 56) was subjected to plasma treatment for 1 minute, while plasma was generated while nitrogen gas alone was injected into the chamber as a carrier gas. Thus, the nitrogenous layer 60 is formed. Plasma treatment was performed at a film formation temperature of 320 ° C., which was the same as a high frequency power density of 0.72 W / cm 2 and a deposition temperature of the amorphous silicon film.

33 내지 399 Pa 범위의 가변 압력에서 플라즈마 처리를 실시하였다. 그러나, 플라즈마는 약 133Pa 이하의 압력에서 안정하게 생성되었으며, 133Pa를 초과하는 압력에서 플라즈마 처리된 샘플은 후속단계에서 처리되지 않았다.Plasma treatments were performed at variable pressures ranging from 33 to 399 Pa. However, the plasma was stably generated at a pressure of about 133 Pa or less, and the plasma treated sample at a pressure above 133 Pa was not processed in the subsequent step.

그 다음, 두께가 약 300㎚인 Al-2.0 원자% Ni 합금막(63)을 전형적으로 스퍼터링에 의하여 질소함유층(60) 상에 형성했다(도 4f). 스퍼터링에 의한 성막은 실온에서 실시하였다. 다음, 레지스트의 패턴을 포토리토그래피에 의해 형성하고, Al-2.0원자% Ni 합금 막(63)을 마스크로서 패턴화된 레지스트를 사용하여 에칭시켜서 소스 전극(28) 및 드레인 전극(29)을 형성하였다(도 4f). n+-형 수소화 무정형 규소막(56)은 마스크로서 소스 전극(28) 및 드레인 전극(29)을 사용한 건식 에칭에 의하여 스트리핑 처리되었다(도 4g).Then, an Al-2.0 atomic% Ni alloy film 63 having a thickness of about 300 nm was formed on the nitrogen-containing layer 60 by sputtering typically (FIG. 4F). Film formation by sputtering was performed at room temperature. Next, a pattern of the resist is formed by photolithography, and the Al-2.0 atomic% Ni alloy film 63 is etched using the patterned resist as a mask to form the source electrode 28 and the drain electrode 29. (FIG. 4F). The n + -type hydrogenated amorphous silicon film 56 was stripped by dry etching using the source electrode 28 and the drain electrode 29 as a mask (FIG. 4G).

상기에서 제조된 TFT를 30분 동안 300℃에서 어닐링하였다. 여기에서 어닐링 조건은, 최대 열이력을 산출하도록 질화규소막(보호막)의 성막 단계에서 열처리를 시뮬레이션하도록 설정하였다. 본 실험예에 따른 TFT 시편은 실제적인 박막 트랜지스터 기판에서와 같은 다양한 성막 단계를 완전하게 실시하지는 않았지만, 어닐링 후의 TFT 시편은 실제적인 박막 트랜지스터 기판의 특성을 실질적으로 반영하는 특성을 갖는 것으로 간주된다.The TFT prepared above was annealed at 300 ° C. for 30 minutes. Here, the annealing conditions were set so as to simulate the heat treatment in the film forming step of the silicon nitride film (protective film) so as to calculate the maximum thermal history. Although the TFT specimens according to the present experimental example did not completely perform various film forming steps as in the actual thin film transistor substrate, the TFT specimens after annealing are considered to have characteristics that substantially reflect the characteristics of the actual thin film transistor substrate.

박막 트랜지스터 특성의 측정Measurement of Thin Film Transistor Characteristics

TFT 시편의 드레인 전류-게이트 전압 상의 스위칭 거동을 측정하였다. 특히, 오프-상태의 전류 및 온-상태의 전류를 측정하여 스위칭 거동을 실험예 1의 절차에 의해 평가하였다.The switching behavior on the drain current-gate voltage of the TFT specimens was measured. In particular, the switching behavior was evaluated by the procedure of Experimental Example 1 by measuring the off-state current and the on-state current.

실험예 11에 따른 TFT 샘플의 박막 트랜지스터 특성이 표 7에 기재되어 있다. 순수한 알루미늄 박막 및 크롬 장벽 금속층을 포함하지만 플라즈마 처리되지 않은 소스/드레인 전극을 사용하는 것을 제외한, 실험예 11의 절차에 의해 비교 샘플로서 박막 트랜지스터를 제조하고, TFT의 특성을 측정하였다. 이러한 결과가 표 7에 기재되어 있다(샘플 번호 1).The thin film transistor characteristics of the TFT sample according to Experimental Example 11 are described in Table 7. A thin film transistor was prepared as a comparative sample by the procedure of Experimental Example 11 except for using a source / drain electrode which was a pure aluminum thin film and a chromium barrier metal layer but was not plasma treated, and the characteristics of the TFT were measured. These results are listed in Table 7 (Sample No. 1).

Figure 112006058579105-pat00007
Figure 112006058579105-pat00007

표 7은 다음을 증명한다. N1/O1 비가 1.0 이상이 되도록 55 내지 133 Pa의 압력에서 플라즈마 질화 공정 처리된 샘플 번호 6 내지 11은 통상의 샘플로서의 샘플 번호 1과 실질적으로 동일한 우수한 박막 트랜지스터의 특성을 갖는다.Table 7 demonstrates the following. Sample Nos. 6 to 11 subjected to a plasma nitridation treatment at a pressure of 55 to 133 Pa so that the N1 / O1 ratio is 1.0 or more have characteristics of excellent thin film transistors substantially the same as Sample No. 1 as a typical sample.

대조적으로, N1/O1 비가 1.0 미만이 되도록 50Pa 이하의 압력에서 플라즈마 질화처리된 샘플 번호 3 내지 5 및 플라즈마 질화 공정 처리되지 않은 샘플 번호 2는 불량한 박막 트랜지스터 특성을 지닌다.In contrast, plasma nitrided samples No. 3 to 5 and plasma nitridation untreated sample no. 2 at a pressure of 50 Pa or less such that the N1 / O1 ratio is less than 1.0 have poor thin film transistor characteristics.

샘플 중에서, 40 내지 50 Pa의 압력에서 플라즈마 질화 공정 처리된 샘플 번호 4 및 5는 온-상태 전류가 감소되었다. 이것은 아마도 질소함유층의 N1/O1 비가 1.0 미만이어서 더욱 많이 절연되었기 때문일 것이다.Among the samples, Sample Nos. 4 and 5, which were subjected to plasma nitridation at a pressure of 40 to 50 Pa, had reduced on-state current. This is probably because the N1 / O1 ratio of the nitrogenous layer is less than 1.0, which is more insulated.

33 Pa의 압력에서 플라즈마 질화 공정 처리된 샘플 번호 3은 감소된 온-상태 전류 및 증가된 오프-상태 전류 둘다를 보인다. 이것은 아마도 플라즈마 질화가 불충분하여 규소와 알루미늄 사이에 상호확산이 발생하여 확산 장벽으로서 효과적으로 작용하는 층을 제공하는데 실패하였기 때문일 것이다.Sample number 3 subjected to plasma nitridation at a pressure of 33 Pa shows both a reduced on-state current and an increased off-state current. This is probably due to insufficient plasma nitridation and interdiffusion between silicon and aluminum failed to provide a layer that effectively acts as a diffusion barrier.

실험예 12Experimental Example 12

플라즈마 처리 온도가 280℃ 내지 340℃의 범위로 변함에 따라 N1/O1 비가 어떻게 변하는 가를 측정한다.It is measured how the N1 / O1 ratio changes as the plasma treatment temperature changes in the range of 280 ° C to 340 ° C.

구체적으로, 플라즈마 질화가 67Pa의 압력 및 표 8에 기재된 바와 같은 가변온도에서 실시되는 것을 제외하고는 실험예 11의 절차에 따라 TFT 샘플을 제조하고 이것의 박막 트랜지스터 특성을 평가하였다.Specifically, a TFT sample was prepared according to the procedure of Experimental Example 11 except that plasma nitriding was performed at a pressure of 67 Pa and a variable temperature as described in Table 8, and the thin film transistor characteristics thereof were evaluated.

실험예 12에 따른 TFT 샘플의 박막 트랜지스터 특성은 표 8에 기재되어 있다. 순수한 알루미늄 박막 및 크롬 장벽 금속층을 포함하지만 플라즈마 질화 공정 처리되지 않은 소스/드레인 전극을 사용하는 것을 제외하고는, 실험예 12의 절차에 의해 비교 샘플로서 박막 트랜지스터를 제조하고, TFT의 특성을 측정하였다. 이러한 결과가 표 8에 기재되어 있다(샘플 번호 1).The thin film transistor characteristics of the TFT sample according to Experimental Example 12 are described in Table 8. A thin film transistor was prepared as a comparative sample by the procedure of Experimental Example 12, except for using a source / drain electrode including a pure aluminum thin film and a chromium barrier metal layer but not subjected to plasma nitridation process, and the characteristics of the TFT were measured. . These results are shown in Table 8 (sample number 1).

Figure 112006058579105-pat00008
Figure 112006058579105-pat00008

표 8은 다음을 증명한다. N1/O1 비가 1.0 이상이 되도록 300℃ 내지 340℃의 온도에서 플라즈마 질화처리된 샘플 번호 4 내지 8은 통상의 샘플로서의 샘플 번호 1과 실질적으로 동일한 우수한 박막 트랜지스터의 특성을 갖는다.Table 8 demonstrates the following. Plasma nitriding samples Nos. 4 to 8 at a temperature of 300 ° C. to 340 ° C. such that the N1 / O1 ratio is 1.0 or more has characteristics of excellent thin film transistors substantially the same as Sample No. 1 as a typical sample.

대조적으로, N1/O1 비가 1.0 미만이 되도록 300℃ 이하의 온도에서 플라즈마 질화처리된 샘플 번호 2 및 3은 감소된 온-상태 전류를 가지며 불량한 박막 트랜지스터 특성을 지닌다. 이것은 아마도 1.0 미만의 N1/O1 비를 갖는 질소함유층이 더욱 절연성을 갖기 때문일 것이다.In contrast, sample numbers 2 and 3 plasma-nitrated at temperatures below 300 ° C. such that the N1 / O1 ratio is less than 1.0 have reduced on-state current and poor film transistor characteristics. This is probably because the nitrogenous layer having an N1 / O1 ratio of less than 1.0 is more insulating.

실험예 13Experimental Example 13

플라즈마 질화에서의 가스 조성에 따라 N1/O1 비가 어떻게 변하는 가를 측정한다.It is measured how the N1 / O1 ratio varies with the gas composition in plasma nitriding.

구체적으로, 순수한 가스(표 9에서 샘플 번호 2) 만 및 N2 및 25%의 NH3의 가스 혼합물(표 9에서 샘플 번호 3)을 사용하여 67Pa의 압력 및 320℃의 온도에서 플라즈마 질화 공정 처리하는 것을 제외하고는, 실험예 11의 절차에 따라 TFT 샘플을 제조하고 이것의 박막 트랜지스터 특성을 평가하였다.Specifically, plasma nitriding process treatment at a pressure of 67 Pa and a temperature of 320 ° C. using only pure gas (sample number 2 in Table 9) and a gas mixture of N 2 and 25% NH 3 (sample number 3 in Table 9). Except for that, TFT samples were prepared according to the procedure of Experimental Example 11 and their thin film transistor characteristics were evaluated.

실험예 13에 따른 TFT 샘플의 박막 트랜지스터 특성은 표 9에 기재되어 있다. 순수한 알루미늄 박막 및 크롬 장벽 금속층을 포함하지만 플라즈마 질화 공정 처리되지 않은 소스/드레인 전극을 사용하는 것을 제외하고는, 실험예 13의 절차에 의해 비교 샘플로서 박막 트랜지스터를 제조하고, TFT의 특성을 측정하였다. 이러한 결과가 표 9에 기재되어 있다(샘플 번호 1). The thin film transistor characteristics of the TFT sample according to Experimental Example 13 are described in Table 9. A thin film transistor was prepared as a comparative sample by the procedure of Experimental Example 13, except for using a source / drain electrode including a pure aluminum thin film and a chromium barrier metal layer but not subjected to plasma nitridation process, and the characteristics of the TFT were measured. . These results are listed in Table 9 (sample number 1).

Figure 112006058579105-pat00009
Figure 112006058579105-pat00009

표 9에서 증명되는 바와 같이, 두 개의 상이한 가스를 사용하여 플라즈마 질화처리된 박막 트랜지스터 샘플은 우수한 박막 트랜지스터 특성을 보여준다. 이 중에서도, N1/O1 비가 1.0 이상이 되도록 환원가스(NH3)를 함유한 가스 혼합물을 사용하여 플라즈마 질화처리된 샘플 번호 3은 환원가스를 사용하지 않고 제조된 샘플 번호 2 보다 더욱 높은 온-상태 전류를 가지며, 비교 샘플로서 샘플 번호 1과 실질적으로 동일한 우수한 박막 트랜지스터 특성을 갖는다. 이것은 아마도 환원가스(NH3)가 반도체 층의 산화를 추가로 방지하는 작용을 하기 때문일 것이다.As demonstrated in Table 9, the thin film transistor sample plasma-nitrided using two different gases shows excellent thin film transistor characteristics. Among these, sample number 3, which is plasma-nitrided using a gas mixture containing reducing gas (NH 3 ) such that the N1 / O1 ratio is 1.0 or more, is on-state higher than sample number 2 prepared without using reducing gas. It has a current and has excellent thin film transistor characteristics substantially the same as sample number 1 as a comparative sample. This is probably because reducing gas (NH 3 ) acts to further prevent oxidation of the semiconductor layer.

실험예 14Experimental Example 14

반도체층의 성막 온도와 동일한 온도에서 반도체층의 성막용과 동일한 시스템의 챔버에서 질소함유층을 제조하여 TFT 샘플을 제조하고 TFT 샘플의 박막 트랜지스터 특성을 측정하였다.A TFT sample was prepared by preparing a nitrogen-containing layer in a chamber of the same system as that for forming the semiconductor layer at the same temperature as the deposition temperature of the semiconductor layer, and the thin film transistor characteristics of the TFT sample were measured.

구체적으로, TFT 샘플은 실험예 11에서 기술하고 있는 방법에 대응하는 개정된 방법에 의해 제조되었다. 여기에서 소스/드레인 전극의 제조 방법은 도 4a 내지 4g를 참조로 하여 하기에 상세히 설명될 것이다.Specifically, TFT samples were prepared by the revised method corresponding to the method described in Experimental Example 11. Here, the method of manufacturing the source / drain electrodes will be described in detail below with reference to FIGS. 4A to 4G.

우선, 두께가 약 200㎚인 알루미늄 합금 박막(Al-2.0 원자% Nd)(61) 및 두께가 약 50㎚인 몰리브덴 박막(52)(도시되지 않음)은 스퍼터링에 의하여 유리 기판(1a)상에 순차적으로 형성했다(도 4a). 스퍼터링에 의한 성막은 실온에서 실시하였다. 레지스트(62) 패턴은 포토리토그래피에 의해 다층 박막 상에 형성되며(도 4b), 알루미늄 박막(61) 및 몰리브덴 박막(52)을 포함하는 다층 막은 마스크로서 패턴화된 레지스트(62)를 사용하여 에칭되어 게이트 전극(26)을 형성하였다(도 4c). 이러한 절차에서, 다층 박막의 주위는 약 30° 내지 약 60 °의 각도로 테이퍼 형태로 에칭되어 형성되고자 하는 게이트 절연체(27)의 도포력을 개선시키는 것이 바람직하다.First, an aluminum alloy thin film (Al-2.0 atomic% Nd) 61 having a thickness of about 200 nm and a molybdenum thin film 52 (not shown) having a thickness of about 50 nm were formed on the glass substrate 1a by sputtering. It was formed sequentially (FIG. 4A). Film formation by sputtering was performed at room temperature. The resist 62 pattern is formed on the multilayer thin film by photolithography (FIG. 4B), and the multilayer film including the aluminum thin film 61 and the molybdenum thin film 52 is formed using the patterned resist 62 as a mask. It was etched to form a gate electrode 26 (FIG. 4C). In this procedure, it is desirable to improve the applicability of the gate insulator 27 to be formed by tapering around the multilayer thin film at an angle of about 30 ° to about 60 °.

그 다음, 두께가 약 300㎚인 질화규소막(게이트 절연체)(27)를 통상적으로 플라즈마 CVD로 형성했다(도 4d). 여기에서 플라즈마 CVD에 의한 성막은 약 320℃의 온도에서 실시되었다. 질화규소막(게이트 절연체)(27)상에는 두께가 약 200㎚인 미도핑된 수소화 무정형 규소막(a-Si-H)(55) 및 통상적으로 플라즈마 CVD에 의해 두께가 약 80㎚인 인-도핑된 n+-형 수소화 무정형 규소막(n+ a-Si-H)(56)을 순차적으로 형성했다. n+-형 수소화 무정형 규소막은 재료로서 SiH4 및 PH3을 사용하는 플라즈마 CVD를 실시하여 형성했다. 여기에서 성막 온도는 320℃로 설정되었다.Then, a silicon nitride film (gate insulator) 27 having a thickness of about 300 nm was typically formed by plasma CVD (FIG. 4D). The film formation by plasma CVD was performed here at a temperature of about 320 ° C. On the silicon nitride film (gate insulator) 27 an undoped hydrogenated amorphous silicon film (a-Si-H) 55 having a thickness of about 200 nm and phosphorus-doped typically about 80 nm in thickness by plasma CVD An n + -type hydrogenated amorphous silicon film (n + a-Si-H) 56 was formed sequentially. An n + -type hydrogenated amorphous silicon film was formed by performing plasma CVD using SiH 4 and PH 3 as materials. The film formation temperature was set here to 320 ° C.

이어서, 기판이 질화규소막의 형성에 사용되는 플라즈마 CVD 시스템의 챔버에 유지되는 동안 무정형 규소막의 형성에 사용된 재료 가스를 챔버로부터 배출시켰다. 다음, 낮은 저항성의 무정형 규소막(n+-형 수소화된 무정형 규소막; 56)의 표면을 1분 동안 플라즈마 처리하되, 플라즈마는 담체 가스로서 질소 가스 단독이 챔버에 주입되는 동안 생성되었다. 따라서, 질소함유층(60)이 형성된다(도 4e). 플라즈마 처리는 0.72W/㎠의 고주파 전력 밀도, 무정형 규소막의 성막 온도와 동일한 320℃의 성막 온도 및 67Pa의 가스 압력에서 실시되었다.The material gas used to form the amorphous silicon film was then discharged from the chamber while the substrate was held in the chamber of the plasma CVD system used to form the silicon nitride film. Next, the surface of the low resistive amorphous silicon film (n + -type hydrogenated amorphous silicon film) 56 was plasma treated for 1 minute, while plasma was generated while nitrogen gas alone was injected into the chamber as a carrier gas. Thus, the nitrogenous layer 60 is formed (FIG. 4E). Plasma treatment was performed at a high frequency power density of 0.72 W / cm 2, a film formation temperature of 320 ° C. which was the same as the film forming temperature of the amorphous silicon film, and a gas pressure of 67 Pa.

작업물의 표면을 RSB 및 XPS로 분석하여 질소함유층이 표면으로부터 약 4.0nm의 깊이로 형성되었음을 확인하였다. 즉, 약 4.0nm의 두께를 갖는 질소함유층은 실험예 14에 따른 방법에 의해 낮은 저항의 무정형 규소막의 표면상에 형성되었다.The surface of the workpiece was analyzed by RSB and XPS to confirm that the nitrogenous layer was formed to a depth of about 4.0 nm from the surface. In other words, a nitrogen-containing layer having a thickness of about 4.0 nm was formed on the surface of the amorphous silicon film of low resistance by the method according to Experimental Example 14.

그 다음, 두께가 약 300㎚인 Al-2.0 원자% Ni 합금막(63)을 전형적으로 스퍼터링에 의하여 질소함유층(60) 상에 형성했다(도 4f). 스퍼터링에 의한 성막은 실온에서 실시하였다. 다음, 레지스트의 패턴을 포토리토그래피에 의해 형성하고, Al-2.0원자% Ni 합금 막(63)을 마스크로서 패턴화된 레지스트를 사용하여 에칭시켜서 소스 전극(28) 및 드레인 전극(29)을 형성하였다(도 4f). n+-형 수소화 무정형 규소막(56)은 마스크로서 소스 전극(28) 및 드레인 전극(29)을 사용한 건식 에칭에 의하여 스트리핑 처리되었다(도 4g).Then, an Al-2.0 atomic% Ni alloy film 63 having a thickness of about 300 nm was formed on the nitrogen-containing layer 60 by sputtering typically (FIG. 4F). Film formation by sputtering was performed at room temperature. Next, a pattern of the resist is formed by photolithography, and the Al-2.0 atomic% Ni alloy film 63 is etched using the patterned resist as a mask to form the source electrode 28 and the drain electrode 29. (FIG. 4F). The n + -type hydrogenated amorphous silicon film 56 was stripped by dry etching using the source electrode 28 and the drain electrode 29 as a mask (FIG. 4G).

상기에서 제조된 TFT를 30분 동안 300℃에서 어닐링하였다. 여기에서 어닐링 조건은, 최대 열이력을 산출하도록 질화규소막(보호막)의 성막 단계에서 열처리를 시뮬레이션하도록 설정하였다. 본 실험예에 따른 TFT 샘플은 실제적인 박막 트랜지스터 기판에서와 같은 다양한 성막 단계를 완전하게 실시하지는 않았지만, 어닐링 후의 TFT 샘플은 실제적인 박막 트랜지스터 기판의 특성을 실질적으로 반영하는 특성을 갖는 것으로 간주한다.The TFT prepared above was annealed at 300 ° C. for 30 minutes. Here, the annealing conditions were set so as to simulate the heat treatment in the film forming step of the silicon nitride film (protective film) so as to calculate the maximum thermal history. Although the TFT sample according to the present experimental example did not completely perform various film forming steps as in the actual thin film transistor substrate, the TFT sample after annealing is considered to have a characteristic that substantially reflects the characteristics of the actual thin film transistor substrate.

규소와 알루미늄 사이의 상호확산 평가Interdiffusion Assessment Between Silicon and Aluminum

TFT 샘플 상에서 채널 무정형 규소 박막과 Al-Ni 합금 사이의 계면을 관측하여 규소와 알루미늄 사이에 상호확산이 발생하였는 지를 관측하였다. 구체적으로, 60 x 104의 배율로 계면을 관측하고, 계면에서 규소와 알루미늄 사이의 상호확산을 실험예 1의 절차에 의해 에너지 분산성 X-선 형광 분광기(EDX)에 의해 정량적으로 분석하였다.On the TFT samples, the interface between the channel amorphous silicon thin film and the Al-Ni alloy was observed to observe whether interdiffusion occurred between silicon and aluminum. Specifically, the interface was observed at a magnification of 60 × 10 4 , and the interdiffusion between silicon and aluminum at the interface was quantitatively analyzed by an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (EDX) by the procedure of Experimental Example 1.

박막 트랜지스터 특성의 측정Measurement of Thin Film Transistor Characteristics

TFT 샘플의 드레인 전류-게이트 전압 상의 스위칭 거동을 측정하였다. 구체적으로, 오프-상태의 전류 및 온-상태의 전류를 측정하여 스위칭 거동을 실험예 11의 절차에 의해 평가하였다. The switching behavior on the drain current-gate voltage of the TFT sample was measured. Specifically, the switching behavior was evaluated by the procedure of Experimental Example 11 by measuring the off-state current and the on-state current.

결과result

도 9는 실험예 14에 따른 시편의 횡단면 투과 전자 사진이다. 도 9는 질소함유층(질화물층)이 소스/드레인 전극에서의 Al-Ni 합금 박막과 채널 무정형 규소 박막 사이의 계면 부근에서 형성되었음을 증명한다. 도 9에서 화살표로 지시하는 검은색의 조밀한 부분은 석출된 Al3Ni 입자이다.9 is a cross-sectional transmission electrophotograph of the specimen according to Experimental Example 14. 9 demonstrates that a nitrogenous layer (nitride layer) was formed near the interface between the Al—Ni alloy thin film and the channel amorphous silicon thin film at the source / drain electrode. The dense black portions indicated by arrows in FIG. 9 are precipitated Al 3 Ni particles.

상기 계면을 EDX로 분석하여 계면에서는 규소와 알루미늄 사이에 상호확산없이 평활하였음을 확인하였다.The interface was analyzed by EDX to confirm that the interface was smooth without interdiffusion between silicon and aluminum.

본 샘플의 오프-상태 전류는 4.0 x 10-13A이었고, 온-상태 전류는 1.2 x 10-5 A이었으며, 비교 샘플 1과 실질적으로 동일한 우수한 박막 트랜지스터 특성을 보여주었다. The off-state current of this sample was 4.0 x 10 -13 A, the on-state current was 1.2 x 10 -5 A, and showed excellent thin film transistor characteristics substantially the same as in Comparative Sample 1.

실험예 15Experimental Example 15

본 실험예에서, 반도체층의 형성에 사용된 가스 및 질소를 함유한 가스 혼합물을 사용하여 반도체층의 형성에 대한 동일한 시스템의 챔버에서 플라즈마 질화를 실시하였다. 이러한 절차 후에 박막 트랜지스터 특성이 어떠한 지를 측정하였다.In this experimental example, plasma nitridation was carried out in a chamber of the same system for the formation of the semiconductor layer using the gas mixture containing the gas and nitrogen used for the formation of the semiconductor layer. After this procedure, the thin film transistor characteristics were measured.

구체적으로, 무정형 규소막 및 약 80nm의 두께를 갖는 낮은 저항성의 무정형 규소막을 실험예 14의 절차에 의해 형성했다.Specifically, an amorphous silicon film and a low resistive amorphous silicon film having a thickness of about 80 nm were formed by the procedure of Experimental Example 14.

다음, 플라즈마 생성을 중지하고, 낮은 저항성의 무정형 규소층의 표면을 10초간 플라즈마처리하되, 플라즈마는 무정형 규소막의 형성을 위해 재료 가스(SiH4)가 상기 챔버에 계속 주입되고 부가적으로 담체 가스로서 질소 가스가 상기 챔버에 주입되는 동안 생성되었다. 다음, 플라즈마 질화는 0.07W/㎠의 고주파 전력 밀도, 320℃의 기판 온도 및 67Pa의 가스 압력에서 실시되었다. 여기에서 기판 온도는 무정형 규소의 성막 온도와 동일하다. 샘플의 표면을 RSB 및 XPS로 분석하여 질소함유층이 표면으로부터 약 6nm의 깊이로 형성되었음을 확인하였다. 즉, 약 6nm의 두께를 갖는 질소함유층은 실험예 15에 따른 방법에 의해 낮은 저항성의 무정형 규소막의 표면상에 형성되었다.Next, the plasma generation was stopped and the surface of the low-resistance amorphous silicon layer was plasma treated for 10 seconds, while the plasma was continuously injected with material gas (SiH 4 ) to form the amorphous silicon film and additionally as a carrier gas. Nitrogen gas was generated while being injected into the chamber. Next, plasma nitriding was performed at a high frequency power density of 0.07 W / cm 2, a substrate temperature of 320 ° C., and a gas pressure of 67 Pa. Here, the substrate temperature is the same as the deposition temperature of the amorphous silicon. The surface of the sample was analyzed by RSB and XPS to confirm that the nitrogenous layer was formed to a depth of about 6 nm from the surface. That is, a nitrogen-containing layer having a thickness of about 6 nm was formed on the surface of the low resistance amorphous silicon film by the method according to Experimental Example 15.

다음, 박막 트랜지스터를 실험예 14의 절차에 의해 제조하고 어닐링하였다.Next, a thin film transistor was prepared and annealed by the procedure of Experimental Example 14.

평가evaluation

제조된 샘플에서, 채널 무정형 규소 박막과 Al-Ni 합금 박막 사이의 계면에서 규소와 알루미늄 사이에서의 상호확산이 발생하였는 지를 관측하고 측정하였다. 구체적으로, 60 x 104의 배율로 계면을 관측하고, 계면에서 규소와 알루미늄 사이의 상호확산을 실험예 14의 절차에 의해 에너지 분산성 X-선 형광 분광기(EDX)에 의해 정량적으로 분석하였다.In the prepared samples, it was observed and measured whether the interdiffusion between silicon and aluminum occurred at the interface between the channel amorphous silicon thin film and the Al-Ni alloy thin film. Specifically, the interface was observed at a magnification of 60 × 10 4 , and the interdiffusion between silicon and aluminum at the interface was quantitatively analyzed by an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (EDX) by the procedure of Experimental Example 14.

TFT 샘플의 드레인 전류-게이트 전압 상의 스위칭 거동을 측정하였다. 구체적으로, 오프-상태의 전류 및 온-상태의 전류를 측정하여 스위칭 거동을 실험예 14의 절차에 의해 평가하였다. The switching behavior on the drain current-gate voltage of the TFT sample was measured. Specifically, the switching behavior was evaluated by the procedure of Experimental Example 14 by measuring the off-state current and the on-state current.

결과result

도 10는 실험예 15에 따른 샘플의 횡단면 투과 전자 사진이다. 도 10는, 질소함유층(질화물층)이 소스/드레인 전극에서의 Al-Ni 합금 박막과 채널 무정형 규소 박막 사이의 계면 부근에서 형성되었음을 증명한다. 도 10에서 화살표로 지시하는 검은색의 조밀한 부분은 석출된 Al3Ni 입자이다.10 is a cross-sectional transmission electron photograph of a sample according to Experimental Example 15. 10 demonstrates that a nitrogenous layer (nitride layer) was formed near the interface between the Al—Ni alloy thin film and the channel amorphous silicon thin film at the source / drain electrode. The black dense part indicated by the arrow in FIG. 10 is precipitated Al 3 Ni particles.

상기 계면을 EDX로 분석하여 계면에서는 규소와 알루미늄 사이에 상호확산없이 평활하였음을 확인하였다.The interface was analyzed by EDX to confirm that the interface was smooth without interdiffusion between silicon and aluminum.

본 샘플의 오프-상태 전류는 4.0 x 10-13A이었고, 온-상태 전류는 1.0 x 10-5 A이었으며, 비교 샘플 1과 실질적으로 동일한 우수한 박막 트랜지스터 특성을 보여주었다. The off-state current of this sample was 4.0 x 10 -13 A, the on-state current was 1.0 x 10 -5 A, and showed excellent thin film transistor characteristics substantially the same as in Comparative Sample 1.

실험예 16Experimental Example 16

본 발명에서와 같이 Al-Ni 합금 및 질소함유층을 포함하는 소스/드레인 전극을 사용함으로써 Al-Ni 합금 박막이 장벽 금속층의 개재없이 투명 화소 전극과 직접 접촉하는 경우라도 우수한 직접-접촉 저항성(접촉 저항성) 및 열안정성이 산출될 수 있는 가를 증명하기 위해 본 실험이 실시되었다.Excellent direct-contact resistance (contact resistance) even when the Al-Ni alloy thin film is in direct contact with the transparent pixel electrode without intervening the barrier metal layer by using a source / drain electrode including the Al-Ni alloy and the nitrogen-containing layer as in the present invention. ) And this experiment was conducted to prove that thermal stability can be calculated.

구체적으로, 3mTorr의 압력의 아르곤 가스의 분위기하에서 20분동안 200℃에서스퍼터링하여 표 10에 기재된 임의 소스/드레인 전극 및 소스/드레인 전극 중의 알루미늄 합금 박막 상에 형성된 ITO 막을 포함하는 샘플을 제조하였다. 예를들면 질소함유층이 상이한 두께를 갖도록 표 10에서와 같은 가변 조건하에서 플라즈마 질화 공정 처리하여 소스/드레인 전극을 제조하였다. ITO 막은 산화인듐 및 10질량%의 산화주석을 포함한다.Specifically, a sample including an ITO film formed on an aluminum alloy thin film in any of the source / drain electrodes and the source / drain electrodes shown in Table 10 was prepared by sputtering at 200 ° C. for 20 minutes in an atmosphere of argon gas at a pressure of 3 mTorr. For example, a source / drain electrode was prepared by subjecting the nitrogen-containing layer to a plasma nitriding process under variable conditions as shown in Table 10. The ITO film contains indium oxide and 10 mass% tin oxide.

상기 제조된 샘플에서, 직접 접촉 저항성(접촉 저항율) 및 힐록의 발생(열안정성)을 하기 방법에 의해 측정하였다.In the samples prepared above, direct contact resistance (contact resistivity) and generation of hillocks (thermal stability) were measured by the following method.

접촉 저항율의 측정Measurement of contact resistivity

도 7에 도시한 접촉공 크기가 10 ㎛2인 켈빈 패턴을 생성하고, 4-단자 측정을 실시하였다. 구체적으로는, 2개의 단자를 사용하여 ITO(또는 IZO) 및 알루미늄 합금 사이에 전류를 통과시키고, ITO(또는 IZO) 및 알루미늄 합금 사이의 전압 강하는 다른 2개의 단자를 사용하여 측정하였다. 보다 구체적으로는, 전류 I를 I1-I2를 통해 통과시키고, V1과 V2 사이의 전압 V를 측정하고(도 7), 접촉 C의 직접 접촉 저항율 R은 수학식 R=(V2-V1)/I2 에 의한 연산에 의하여 측정하였다. 접촉 저항율은 하기와 같이 평가하였다. 크롬 박막과 ITO 막 사이의 접촉 저항율을 기준값(2 x 10-4 Ω·㎠ 이하)로 하여 접촉 저항율이 2 x 10-4 Ω·㎠ 이하인 샘플은 접촉 저항율이 "우수"한 것으로 평가하였으며, 접촉 저항율이 2 x 10-4 Ω·㎠ 초과인 샘플은 접촉 저항율이 "불량"한 것으로 평가하였다. A Kelvin pattern having a contact hole size of 10 μm 2 shown in FIG. 7 was generated, and four-terminal measurements were performed. Specifically, two terminals were used to pass a current between the ITO (or IZO) and the aluminum alloy, and the voltage drop between the ITO (or IZO) and the aluminum alloy was measured using the other two terminals. More specifically, current I is passed through I 1 -I 2 , the voltage V between V 1 and V 2 is measured (FIG. 7), and the direct contact resistivity R of contact C is expressed by the formula R = (V 2 It was measured by the calculation by -V 1 ) / I 2 . Contact resistivity was evaluated as follows. Samples having a contact resistivity of 2 x 10 -4 Pa · cm 2 or less were evaluated as having a "excellent" contact rate, using the contact resistivity between the chromium thin film and the ITO film as a reference value (2 x 10 -4 Pa.cm 2 or less). Samples with a resistivity greater than 2 × 10 −4 Pa · cm 2 were evaluated as having “poor contact” resistivity.

힐록의 발생(열 안정성)Development of hillocks (thermal stability)

10 ㎛ 라인-및-스페이스 패턴을 상기 샘플상에 형성하고 진공 가열처리를 30분 동안 250℃에서 실시한 후, 상호확산으로서 라인-및-스페이스 패턴의 표면을 SEM에 의해 관측하고, 0.1㎛ 이하의 직경을 갖는 힐록의 수를 계수하였다. 1 mm2 당 1 x 109 개 이하의 힐록의 밀도를 갖는 샘플을 우수한 것으로 평가하고, 1 mm2 당 1 x 109 개 초과의 힐록의 밀도를 갖는 샘플은 "불량"한 것으로 평가하였다.After forming a 10 μm line-and-space pattern on the sample and performing vacuum heat treatment at 250 ° C. for 30 minutes, the surface of the line-and-space pattern as interdiffusion was observed by SEM, and 0.1 μm or less The number of hillocks with a diameter was counted. 1 mm 2 per 1 x 10 evaluation samples having a density of hillock of less than 9 to be excellent, and the sample having a density of hillock of 1 x 10 9 per 1 mm greater than 2 was evaluated as "Bad".

결과가 표 10에 기재되어 있다. 표 2에서와 같은 샘플의 박막 트랜지스터의 특성이 표 10에 기재되어 있다. "전체 등급"은 접촉 저항율 및 박막 트랜지스터 특성의 전체 등급을 나타내는 것이다. "전체 등급"에서, 접촉 저항율 및 박막 트랜지스터 특성 둘다가 우수한 샘플은 "우수"한 것으로 평가되었고, 접촉 저항율 및 박막 트랜지스터 특성 중 적어도 하나가 열등한 것은 "불량"으로 평가하였다.The results are shown in Table 10. The properties of the thin film transistors of the sample as in Table 2 are shown in Table 10. "Overall rating" refers to the overall rating of contact resistivity and thin film transistor characteristics. In the "total grade", samples that were excellent in both contact resistivity and thin film transistor characteristics were evaluated as "good", and inferior at least one of the contact resistivity and thin film transistor characteristics was evaluated as "bad".

Figure 112006058579105-pat00010
Figure 112006058579105-pat00010

표 10에서, 샘플 번호 4 내지 7은 본 발명에서 바람직한 조건을 만족하는 샘플이고, 샘플 번호 2는 질소함유층이 없는 비교 샘플이며, 샘플 번호 3 및 8은 본 발명의 바람직한 조건을 만족하지 않는 참조 샘플이며, 샘플 번호 1은 소스/드레인 전극으로서 순수한 알루미늄 층을 포함하는 참조 샘플이다.In Table 10, Sample Nos. 4 to 7 are samples satisfying the preferred conditions in the present invention, Sample No. 2 is a comparative sample without the nitrogenous layer, and Sample Nos. 3 and 8 are reference samples not satisfying the preferred conditions of the present invention. And sample number 1 is a reference sample comprising a pure aluminum layer as a source / drain electrode.

표 10은, 샘플 번호 4 내지 7이 샘플 번호 1(통상적인 등가물)과 같이 우수한 접촉 저항율과 열안정성을 갖는다는 것을 보여준다. 이것들은, 플라즈마 조사 시간을 약 1분 내지 10분으로 설정하고 질소함유층의 두께, N/Si 비(규소원자의 수에 대한 질소원자의 수의 비) 및 질소의 표면 밀도를 적절하게 조절함으로써 제조된다.Table 10 shows that Sample Nos. 4 to 7 have good contact resistivity and thermal stability, as is Sample No. 1 (typical equivalent). These are prepared by setting the plasma irradiation time to about 1 to 10 minutes and appropriately adjusting the thickness of the nitrogen-containing layer, the N / Si ratio (the ratio of the number of nitrogen atoms to the number of silicon atoms) and the surface density of nitrogen. do.

대조적으로, 참조 샘플(샘플 번호 3 및 8)는 샘플 번호 1(비교 샘플)에 비교할 때 특성면에서 다소 열등하였다. 이러한 참조 샘플에서, 특정 질소함유층 및 통상의 순수한 알루미늄 층을 포함하는 샘플 번호 1은 우수한 박막 트랜지스터 특성을 갖지만, 접촉 저항율 및 열안정성에서는 열등하였다. 따라서, 이러한 샘플과 ITO 막 사이의 직접 접촉은 형성되지 않았다.In contrast, the reference samples (sample numbers 3 and 8) were somewhat inferior in character when compared to sample number 1 (comparative samples). In this reference sample, Sample No. 1, which included certain nitrogenous layers and conventional pure aluminum layers, had excellent thin film transistor characteristics, but was inferior in contact resistivity and thermal stability. Thus, no direct contact between this sample and the ITO film was formed.

실험예 17Experimental Example 17

Al-Ni 합금 또는 Al-Ni-La 합금 중의 니켈 또는 란탄 함량을 표 11에서와 같이 변화시키는 것을 제외하고는 실험예 16의 절차에 따라 샘플을 제조하고 이것의 접촉 저항율 및 열안정성을 측정하였다. 플라즈마 질화 공정 처리는 실험예 16과 동일한 조건하에서 실시하되, 플라즈마 조사 시간은 3분이었고, 형성된 질소함유층의 두께는 약 5.8nm이었으며, N/Si의 비는 1.0이며, 질소의 표면 밀도는 6.8 x 1015cm-2이었다. Samples were prepared according to the procedure of Experimental Example 16 except that the nickel or lanthanum content in the Al-Ni alloy or Al-Ni-La alloy was changed as shown in Table 11, and its contact resistivity and thermal stability were measured. The plasma nitriding process was carried out under the same conditions as in Experiment 16, but the plasma irradiation time was 3 minutes, the thickness of the formed nitrogenous layer was about 5.8 nm, the ratio of N / Si was 1.0, and the surface density of nitrogen was 6.8 x. 10 15 cm -2 .

결과가 표 11에 기재되어 있다.The results are shown in Table 11.

Figure 112006058579105-pat00011
Figure 112006058579105-pat00011

표 11은, 0.1원자% 내지 6원자%의 범위내에서 니켈 함량을 변화시킨 Al-Ni 합금 박막을 사용하는 TFT 샘플의 접촉 저항율은 우수하다는 것을 증명한다. 더욱이, 0.3원자% 내지 6원자% 범위내에서 Ni 함량을 변화시킨 Al-Ni 합금 박막 및 Al-Ni-La 합금 박막은 열안정성 면에서 우수하였다.Table 11 demonstrates that the contact resistivity of a TFT sample using an Al—Ni alloy thin film having a change in nickel content within a range of 0.1 atomic% to 6 atomic% is excellent. Moreover, Al-Ni alloy thin films and Al-Ni-La alloy thin films having Ni content changed within the range of 0.3 atomic% to 6 atomic% were excellent in terms of thermal stability.

실험예 18Experimental Example 18

제 3 성분으로서 La 또는 Nd를 Al-2.0원자% Ni 합금에 추가로 혼입하고 La 또는 Nd 함량을 표 12에서와 같이 변화시키는 것을 제외하고는, 실험예 16의 절차에 따라 박막 트랜지스터 샘플을 제조하고 이것의 접촉 저항율 및 열안정성을 측정하였다. 플라즈마 질화 공정 처리는 실험예 1과 동일한 조건하에서 실시하되, 플라즈마 조사 시간은 3분이었고, 형성된 질소함유층의 두께는 약 5.8nm이었으며, N/Si의 비는 1.0이며, 질소의 표면 밀도는 6.8 x 1015cm-2이었다. A thin film transistor sample was prepared according to the procedure of Experimental Example 16, except that La or Nd was further incorporated into the Al-2.0 atomic% Ni alloy as the third component and the La or Nd content was changed as shown in Table 12. Its contact resistivity and thermal stability were measured. Plasma nitriding was carried out under the same conditions as in Experimental Example 1, but the plasma irradiation time was 3 minutes, the thickness of the formed nitrogenous layer was about 5.8 nm, the N / Si ratio was 1.0, and the surface density of nitrogen was 6.8 x. 10 15 cm -2 .

결과가 표 12에 기재되어 있다.The results are shown in Table 12.

Figure 112006058579105-pat00012
Figure 112006058579105-pat00012

표 12는, 0.1원자% 내지 2.0원자%의 La를 함유한 Al-Ni-La 합금을 사용한 TFT 샘플과 0.1원자% 내지 2.0원자%의 Nd를 함유한 Al-Ni-Nd 합금을 사용한 TFT 샘플이 우수한 박막 트랜지스터 특성을 가지며, 우수한 접촉 저항율 및 열안정성이 있다는 것을 보여준다.Table 12 shows TFT samples using Al-Ni-La alloys containing 0.1 to 2.0 atomic percent La and TFT samples using Al-Ni-Nd alloys containing 0.1 to 2.0 atomic percent Nd. It has excellent thin film transistor characteristics and shows excellent contact resistivity and thermal stability.

실험예 19Experimental Example 19

제 3 성분으로서 표 13에 기재된 임의 원소(X1군에 속하는 원소) 0.3원자%를 Al-2.0원자% Ni 합금에 추가로 혼입하는 것을 제외하고는, 실험예 16의 절차에 의해 박막 트랜지스터 샘플을 제조하고 이것의 접촉 저항율과 열안정성을 측정하였다. 실험예 1에서와 동일한 조건 하에서 플라즈마 질화 공정을 실시하되, 플라즈마 조사 시간은 3분이었으며, 결과의 질소함유층의 두께는 약 5.8nm이고, N/Si의 비는 1.0이고, 질소의 표면 밀도는 6.8 x 1015cm-2 이었다.A thin film transistor sample was prepared by the procedure of Experimental Example 16, except that 0.3 atomic% of the optional elements (elements belonging to the X1 group) described in Table 13 were further incorporated into the Al-2.0 atomic% Ni alloy as the third component. The contact resistivity and thermal stability thereof were measured. The plasma nitridation process was carried out under the same conditions as in Experimental Example 1, but the plasma irradiation time was 3 minutes, the thickness of the resulting nitrogen-containing layer was about 5.8 nm, the ratio of N / Si was 1.0, and the surface density of nitrogen was 6.8. x 10 15 cm -2 .

결과가 표 13에 기술되어 있다. The results are described in Table 13.

Figure 112006058579105-pat00013
Figure 112006058579105-pat00013

표 13은, X1군에 속하는 원소를 포함하는 Al-Ni-X1 합금을 사용하는 TFT 샘플이 우수한 박막 트랜지스터 특성 및 우수한 접촉 저항율 및 열안정성을을 갖는다는 것을 보여준다.Table 13 shows that TFT samples using Al-Ni-X1 alloys containing elements belonging to the X1 group have excellent thin film transistor characteristics, excellent contact resistivity and thermal stability.

실험예 20Experimental Example 20

제 3 성분으로서 표 14에 기재된 임의 원소(X2군에 속하는 원소) 1.0원자%를 Al-2.0원자% Ni 합금에 추가로 혼입하는 것을 제외하고는, 실험예 16의 절차에 의해 박막 트랜지스터 샘플을 제조하고 이것의 접촉 저항율 및 열안정성을 측정하였다. 실험예 1에서와 동일한 조건 하에서 플라즈마 질화 공정을 실시하되, 플라즈마 조사 시간은 3분이었으며, 결과의 질소함유층의 두께는 약 5.8nm이고, N/Si의 비는 1.0이고, 질소의 표면 밀도는 6.8 x 1015cm-2 이었다.A thin film transistor sample was prepared by the procedure of Experimental Example 16, except that 1.0 atomic% of the optional elements (elements belonging to the X2 group) described in Table 14 were further incorporated into the Al-2.0 atomic% Ni alloy as the third component. The contact resistivity and thermal stability thereof were measured. The plasma nitridation process was carried out under the same conditions as in Experimental Example 1, but the plasma irradiation time was 3 minutes, the thickness of the resulting nitrogen-containing layer was about 5.8 nm, the ratio of N / Si was 1.0, and the surface density of nitrogen was 6.8. x 10 15 cm -2 .

결과가 표 14에 기술되어 있다.The results are described in Table 14.

Figure 112006058579105-pat00014
Figure 112006058579105-pat00014

표 14는, X2군에 속하는 원소를 함유하는 Al-Ni-X2 합금을 사용하여 제조된 TFT 샘플이 우수한 박막 트랜지스터 특성 및 접촉 저항율 및 열안정성을 갖는다는 것을 보여준다.Table 14 shows that TFT samples made using Al-Ni-X2 alloys containing elements belonging to the X2 group have excellent thin film transistor characteristics, contact resistivity and thermal stability.

전술된 본 발명은 바람직한 구체예 면에서 기술되었다. 그러나, 당 분야의 숙련가들은 이러한 구체예의 여러 변경이 있을 수 있다는 것을 알 것이다. 이러한 변경도 본 발명의 범주 및 청부된 청구범위 내에 속한다.The invention described above has been described in terms of preferred embodiments. However, those skilled in the art will recognize that there may be many variations of this embodiment. Such modifications also fall within the scope of the invention and claimed claims.

본 발명에 따른 소스/드레인 전극은 장벽 금속층의 개재없이도 열 안정성, 접촉 저항율 및 박막 트랜지스터 특성이 우수하다는 효과를 제공한다.The source / drain electrodes according to the present invention provide the effect of excellent thermal stability, contact resistivity and thin film transistor characteristics without intervening barrier metal layers.

Claims (32)

삭제delete 기판, 박막 트랜지스터 반도체층, 소스/드레인 전극 및 투명 화소 전극(picture electrode)을 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 사용되는 소스/드레인 전극으로서, A source / drain electrode used for a thin film transistor substrate comprising a substrate, a thin film transistor semiconductor layer, a source / drain electrode, and a transparent pixel electrode, 상기 소스/드레인 전극이 질소함유층 및 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막을 포함하며, 질소함유층 중의 질소가 박막 트랜지스터 반도체층 중의 규소에 결합하도록 구성되며, 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막이 질소함유층을 통해 박막 트랜지스터 반도체층에 접속되도록 구성되고, The source / drain electrode comprises a nitrogen containing layer and a thin film of pure aluminum or aluminum alloy, wherein the nitrogen in the nitrogen containing layer is bonded to silicon in the thin film transistor semiconductor layer, and the thin film of pure aluminum or aluminum alloy is thin film through the nitrogen containing layer. Configured to be connected to a transistor semiconductor layer, 상기 질소함유층이 질화규소를 포함하는 The nitrogen-containing layer comprises silicon nitride 소스/드레인 전극.Source / drain electrodes. 기판, 박막 트랜지스터 반도체층, 소스/드레인 전극 및 투명 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 사용되는 소스/드레인 전극으로서, A source / drain electrode for a thin film transistor substrate comprising a substrate, a thin film transistor semiconductor layer, a source / drain electrode, and a transparent pixel electrode, 상기 소스/드레인 전극이 질소함유층 및 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막을 포함하며, 질소함유층 중의 질소가 박막 트랜지스터 반도체층 중의 규소에 결합하도록 구성되며, 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막이 질소함유층을 통해 박막 트랜지스터 반도체층에 접속되도록 구성되고, The source / drain electrode comprises a nitrogen containing layer and a thin film of pure aluminum or aluminum alloy, wherein the nitrogen in the nitrogen containing layer is bonded to silicon in the thin film transistor semiconductor layer, and the thin film of pure aluminum or aluminum alloy is thin film through the nitrogen containing layer. Configured to be connected to a transistor semiconductor layer, 상기 질소함유층이 규소 옥시니트라이드를 포함하는 The nitrogen-containing layer comprises silicon oxynitride 소스/드레인 전극.Source / drain electrodes. 기판, 박막 트랜지스터 반도체층, 소스/드레인 전극 및 투명 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 사용되는 소스/드레인 전극으로서, A source / drain electrode for a thin film transistor substrate comprising a substrate, a thin film transistor semiconductor layer, a source / drain electrode, and a transparent pixel electrode, 상기 소스/드레인 전극이 질소함유층 및 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막을 포함하며, 질소함유층 중의 질소가 박막 트랜지스터 반도체층 중의 규소에 결합하도록 구성되며, 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막이 질소함유층을 통해 박막 트랜지스터 반도체층에 접속되도록 구성되고, The source / drain electrode comprises a nitrogen containing layer and a thin film of pure aluminum or aluminum alloy, wherein the nitrogen in the nitrogen containing layer is bonded to silicon in the thin film transistor semiconductor layer, and the thin film of pure aluminum or aluminum alloy is thin film through the nitrogen containing layer. Configured to be connected to a transistor semiconductor layer, 상기 질소함유층이 1 x 1014cm-2 이상 내지 2 x 1016cm-2 이하의 질소원자의 표면 밀도(N1)를 갖는 소스/드레인 전극.A source / drain electrode having the nitrogen-containing layer having a surface density (N 1) of nitrogen atoms of 1 × 10 14 cm −2 or more and 2 × 10 16 cm −2 or less. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 질소함유층이 질소원자의 표면밀도(N1) 및 산소원자의 표면밀도(O1)를 가지며, N1 대 O1의 비(N1/O1)가 1.0 이상인 소스/드레인 전극.And the nitrogen-containing layer has a surface density (N 1) of a nitrogen atom and a surface density (O 1) of an oxygen atom, and a ratio of N 1 to O 1 (N 1 / O 1) is 1.0 or more. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 질소함유층이 상기 반도체층을 구성하는 규소 유효 댕글링 결합(silicon effective dangling bond)의 표면밀도와 동등하거나 이보다 큰 질소원자의 표면밀도를 갖는 소스/드레인 전극. And a source / drain electrode having a surface density of nitrogen atoms equal to or greater than the surface density of a silicon effective dangling bond constituting the semiconductor layer. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 질소함유층이 0.18nm 이상 내지 20nm 이하 범위의 두께를 갖는 소스/드레인 전극.The source / drain electrode of the nitrogen-containing layer has a thickness in the range of 0.18nm or more to 20nm or less. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 질소함유층이 다수의 질소원자(N) 및 다수의 규소원자(Si)를 가지며, N 대 Si의 최대비(N/Si)가 0.5 이상 내지 1.5 이하의 범위인 소스/드레인 전극.The nitrogen-containing layer has a plurality of nitrogen atoms (N) and a plurality of silicon atoms (Si), the source / drain electrode having a maximum ratio of N to Si (N / Si) in the range of 0.5 to 1.5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 박막 트랜지스터 반도체층이 무정형 규소 또는 다결정질 규소를 포함하는 소스/드레인 전극.A source / drain electrode wherein the thin film transistor semiconductor layer comprises amorphous silicon or polycrystalline silicon. 기판, 박막 트랜지스터 반도체층, 소스/드레인 전극 및 투명 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 사용되는 소스/드레인 전극으로서, A source / drain electrode for a thin film transistor substrate comprising a substrate, a thin film transistor semiconductor layer, a source / drain electrode, and a transparent pixel electrode, 상기 소스/드레인 전극이 질소함유층 및 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막을 포함하며, 질소함유층 중의 질소가 박막 트랜지스터 반도체층 중의 규소에 결합하도록 구성되며, 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 박막이 질소함유층을 통해 박막 트랜지스터 반도체층에 접속되도록 구성되고, The source / drain electrode comprises a nitrogen containing layer and a thin film of pure aluminum or aluminum alloy, wherein the nitrogen in the nitrogen containing layer is bonded to silicon in the thin film transistor semiconductor layer, and the thin film of pure aluminum or aluminum alloy is thin film through the nitrogen containing layer. Configured to be connected to a transistor semiconductor layer, 상기 알루미늄 합금이 합금원소로서 6원자% 이하의 니켈(Ni)을 포함하는 The aluminum alloy contains 6 atomic% or less nickel (Ni) as an alloying element. 소스/드레인 전극.Source / drain electrodes. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 알루미늄 합금이 합금원소로서 0.3원자% 이상 내지 6원자% 이하의 니켈(Ni)을 포함하고, 상기 알루미늄 합금의 박막이 추가적으로 투명 화소 전극에 직접적으로 접속하도록 구성되는 소스/드레인 전극.A source / drain electrode, wherein the aluminum alloy contains 0.3 to 6 atomic% nickel (Ni) as an alloy element, and the thin film of the aluminum alloy is additionally directly connected to the transparent pixel electrode. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 알루미늄 합금이 합금원소로서 Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta 및 W로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소를 0.1원자% 이상 내지 1.0원자% 이하로 추가로 포함하는 소스/드레인 전극. Source / drain further comprising at least 0.1 atomic% to 1.0 atomic% of the at least one element selected from the group consisting of Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W as alloy elements. electrode. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 알루미늄 합금이 합금원소로서 Mg, Cr, Mn, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, La, Gd, Tb, Dy, Nd, Y, Co 및 Fe로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소를 0.1원자% 이상 내지 2.0원자% 이하로 추가로 포함하는 소스/드레인 전극.0.1 is one or more elements selected from the group consisting of Mg, Cr, Mn, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, La, Gd, Tb, Dy, Nd, Y, Co and Fe as alloy elements. A source / drain electrode further comprising at least 2.0 atomic percent and at most 2.0 atomic percent. 제 2 항 내지 제 4 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 소스/드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판.A thin film transistor substrate comprising a source / drain electrode according to any one of claims 2 to 4 and 10. 제 14 항에 따른 박막 트랜지스터 기판을 포함하는 표시 디바이스.A display device comprising the thin film transistor substrate according to claim 14. (a) 반도체층을 기판에 또는 그 위에 형성하여 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 단계; (a) forming a semiconductor layer on or over the substrate to fabricate a thin film transistor substrate; (b) 상기 반도체층 상에 질소함유층을 형성하는 단계; 및 (b) forming a nitrogen-containing layer on the semiconductor layer; And (c) 상기 질소함유층 상에 순수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 층을 형성하는 단계를 포함하는, (c) forming a layer of pure aluminum or an aluminum alloy on the nitrogenous layer, 제 14 항에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.A method of manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 14. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, (a) 단계에서 상기 반도체층이 성막 시스템에서 형성되고, (b) 단계가 이와 동일한 성막 시스템에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.and (b) the semiconductor layer is formed in the film forming system, and step (b) is performed in the same film forming system. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, (a) 단계에서 상기 반도체층이 챔버에서 형성되고, (b) 단계가 이와 동일한 챔버에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.and (b) the semiconductor layer is formed in a chamber, and (b) is performed in the same chamber. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, (a) 단계에서 상기 반도체층이 일정한 성막 온도에서 형성되고, (b) 단계가 상기 성막 온도와 동일한 온도에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.in (a), the semiconductor layer is formed at a constant film formation temperature, and (b) is performed at the same temperature as the film formation temperature. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, (a) 단계에서 상기 반도체층이 가스의 사용으로 형성되고, (b) 단계가 상기 가스와 질소함유 가스의 혼합 분위기에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법. and (b) the semiconductor layer is formed by the use of a gas, and (b) is performed in a mixed atmosphere of the gas and the nitrogen-containing gas. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, (b) 단계가 질소함유 가스와 환원성 가스의 혼합 분위기에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법. (b) The step of manufacturing a thin film transistor substrate is carried out in a mixed atmosphere of nitrogen-containing gas and reducing gas. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, (b) 단계가 플라즈마 질화 공정에 의해 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of manufacturing a thin film transistor substrate, wherein step (b) is performed by a plasma nitridation process. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, (b) 단계에서의 플라즈마 질화 공정이 55Pa 이상 내지 400Pa 이하의 압력에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The plasma nitriding process in step (b) is performed at a pressure of 55 Pa or more and 400 Pa or less. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, (b) 단계에서의 플라즈마 질화 공정이 300℃ 이상 내지 360℃ 이하의 온도에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The plasma nitriding process in step (b) is carried out at a temperature of 300 ° C or more and 360 ° C or less. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, (b) 단계에서의 플라즈마 질화 공정이 질소함유 가스와 환원성 가스의 혼합 분위기에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The plasma nitriding process in step (b) is performed in a mixed atmosphere of a nitrogen-containing gas and a reducing gas. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, (a) 단계에서 상기 반도체층이 가스의 사용으로 형성되고, (b) 단계에서의 플라즈마 질화 공정이 상기 가스와 질소함유 가스의 혼합 분위기에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법. and (a) the semiconductor layer is formed by the use of a gas, and the plasma nitridation step (b) is performed in a mixed atmosphere of the gas and the nitrogen-containing gas. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, (b) 단계가 열 질화 공정에 의해 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.(b) The manufacturing method of the thin film transistor substrate in which a step is performed by a thermal nitriding process. 제 27 항에 있어서, The method of claim 27, 상기 열 질화 공정이 200℃ 이상 내지 400℃ 이하의 온도에서 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The thermal nitriding process is a method for manufacturing a thin film transistor substrate is carried out at a temperature of 200 ℃ or more to 400 ℃ or less. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, (b) 단계가 아미노화 공정에 의해 실시되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.(b) The method of manufacturing a thin film transistor substrate wherein the step is carried out by an amination process. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 아미노화 공정이 자외선방사선을 사용하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.A method for producing a thin film transistor substrate, wherein the amination process uses ultraviolet radiation. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 아미노화 공정이 질소원자를 함유하는 용액을 사용하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.A method for producing a thin film transistor substrate, wherein the amination process uses a solution containing nitrogen atoms. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, (c) 단계가 스퍼터링 공정을 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.and (c) the step comprises sputtering.
KR1020060077773A 2005-08-17 2006-08-17 Source/drain electrodes, thin-film transistor substrates, manufacture methods thereof, and display devices KR100851131B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060077773A KR100851131B1 (en) 2005-08-17 2006-08-17 Source/drain electrodes, thin-film transistor substrates, manufacture methods thereof, and display devices

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00236994 2005-08-17
KR1020060077773A KR100851131B1 (en) 2005-08-17 2006-08-17 Source/drain electrodes, thin-film transistor substrates, manufacture methods thereof, and display devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070021086A KR20070021086A (en) 2007-02-22
KR100851131B1 true KR100851131B1 (en) 2008-08-08

Family

ID=41639795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060077773A KR100851131B1 (en) 2005-08-17 2006-08-17 Source/drain electrodes, thin-film transistor substrates, manufacture methods thereof, and display devices

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100851131B1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8193096B2 (en) 2004-12-13 2012-06-05 Novellus Systems, Inc. High dose implantation strip (HDIS) in H2 base chemistry
TWI633605B (en) 2008-10-31 2018-08-21 半導體能源研究所股份有限公司 Semiconductor device and method for manufacturing the same
WO2011043218A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
KR101161322B1 (en) 2012-01-13 2012-07-02 주식회사 아이센스 Connector for connecting between biosensor and measuring instrument thereof
KR101466222B1 (en) 2012-06-01 2014-12-01 주식회사 아이센스 Electrochemical biosensor with improved accuracy
KR102502646B1 (en) * 2018-06-27 2023-02-24 삼성디스플레이 주식회사 Display panel and fabricating method of the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08330600A (en) * 1995-03-24 1996-12-13 Tdk Corp Thin film transistor, organic el display and manufacture of organic el display
KR20000052080A (en) * 1999-01-29 2000-08-16 윤종용 Method for fabricating a active matrix substrate and a gate IC pad, thin film transistor fabricated the same
JP2004104101A (en) * 2002-09-09 2004-04-02 Chunghwa Picture Tubes Ltd Thin-film transistor
KR20040062192A (en) * 2002-12-31 2004-07-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 array circuit board of LCD and fabrication method of thereof
KR20040080895A (en) * 2003-03-12 2004-09-20 삼성에스디아이 주식회사 Thin film transistor and flat display device comprising it

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08330600A (en) * 1995-03-24 1996-12-13 Tdk Corp Thin film transistor, organic el display and manufacture of organic el display
KR20000052080A (en) * 1999-01-29 2000-08-16 윤종용 Method for fabricating a active matrix substrate and a gate IC pad, thin film transistor fabricated the same
JP2004104101A (en) * 2002-09-09 2004-04-02 Chunghwa Picture Tubes Ltd Thin-film transistor
KR20040062192A (en) * 2002-12-31 2004-07-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 array circuit board of LCD and fabrication method of thereof
KR20040080895A (en) * 2003-03-12 2004-09-20 삼성에스디아이 주식회사 Thin film transistor and flat display device comprising it

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070021086A (en) 2007-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7411298B2 (en) Source/drain electrodes, thin-film transistor substrates, manufacture methods thereof, and display devices
TWI425640B (en) Thin film transistor substrate and display device
US8088259B2 (en) Display device and sputtering target for producing the same
KR101085271B1 (en) Al ALLOY FILM FOR DISPLAY DEVICE, DISPLAY DEVICE, AND SPUTTERING TARGET
KR101043508B1 (en) Thin film transistor substrate and display device
US7416907B2 (en) Semiconductor device and method for forming the same
US7683370B2 (en) Source/drain electrodes, transistor substrates and manufacture methods, thereof, and display devices
JP4541787B2 (en) Display device
US20090011261A1 (en) Method for manufacturing display apparatus
JP2007081385A (en) Source drain electrode, transistor substrate and method for manufacturing the same, and display device
KR100851131B1 (en) Source/drain electrodes, thin-film transistor substrates, manufacture methods thereof, and display devices
JP2008010801A (en) Source/drain electrode, thin-film transistor substrate and manufacture method thereof, and display device
JP4746021B2 (en) Thin film transistor substrate manufacturing method and display device
US20130026470A1 (en) Wiring structure, display apparatus, and semiconductor device
JP2009016862A (en) Source-drain electrode, thin film transistor substrate, method for manufacturing the same, and display device
KR100799824B1 (en) Source/drain electrodes, transistor substrates and manufacture methods thereof, and display devices
JP5096522B2 (en) Display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
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: 20120629

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130701

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140722

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160704

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 11