KR100871113B1 - Thin Film Transistor Using Silicone Slurry and Manufacturing Method of the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실리콘 파우더를 이용하여 박막 트랜지스터를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서 발생하고 파우더 형태를 갖는 실리콘 슬러리를 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘을 대신하여 박막 트랜지스터의 제조에 사용함으로써 박막 트랜지스터를 구성하는 활성층을 용이하게 형성할 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있는 박막 트랜지스터 및 그 제조방법을 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor using silicon powder, and more particularly, by using a silicon slurry generated in a silicon wafer manufacturing process and having a powder form in the manufacture of a thin film transistor instead of amorphous silicon or polycrystalline silicon. Provided are a thin film transistor and a method of manufacturing the same, which can easily form an active layer constituting the present invention and can reduce manufacturing costs.
실리콘 슬러리, 실리콘 파우더, 박막 트랜지스터 Silicon Slurry, Silicon Powder, Thin Film Transistor
Description
도1a 내지 도1c는 본 발명에 따른 실리콘 슬러리를 이용하여 인버티드스테거드 타입 박막 트랜지스터를 제조하는 공정을 순차적으로 나타낸 단면도.1A to 1C are cross-sectional views sequentially illustrating a process of manufacturing an inverted steward type thin film transistor using a silicon slurry according to the present invention.
도2a 내지 도2c는 본 발명에 따른 실리콘 슬러리를 이용하여 코플라나 타입 박막 트랜지스터를 제조하는 공정을 순차적으로 나타낸 단면도.2A through 2C are cross-sectional views sequentially illustrating a process of manufacturing a coplanar thin film transistor using a silicon slurry according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
10,20 : 기판 11,21 : 실리콘 산화막 완충층10,20:
12,24 : 게이트 전극 13,23 : 게이트 절연막12,24
14,22 : 활성층 15,25 : 도핑층 14,22
16,26 : 소오스/드레인 전극 17,27 : 패시베이션층16, 26 source /
본 발명은 실리콘 파우더를 이용하여 박막 트랜지스터를 제조하는 방법에 관 한 것으로, 특히 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서 발생하고 파우더 형태를 갖는 실리콘 슬러리를 파우더 형태로 가공한 실리콘 파우더를 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘을 대신하여 박막 트랜지스터의 제조에 사용함으로써 박막 트랜지스터를 구성하는 활성층을 용이하게 형성할 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있는 실리콘 슬러리를 이용한 박막 트랜지스터 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor using a silicon powder, and in particular, in place of amorphous silicon or polycrystalline silicon, a silicon powder generated in a silicon wafer manufacturing process and processed into a powder form of a silicon slurry having a powder form The present invention provides a thin film transistor using a silicon slurry and a method of manufacturing the same, which can easily form an active layer constituting the thin film transistor and can reduce the manufacturing cost.
현재까지 디스플레이에 사용되는 박막 트랜지스터는 대부분 고가의 실리콘 웨이퍼 기판 상에 형성하거나, 비정질 실리콘을 기상 증착법으로 유리기판 상에 증착하여 활성층으로 사용하였다. 또한 유리기판 상에 형성된 비정질 실리콘층을 열처리를 통하여 다결정화시켜 실리콘층의 전계효과 이동도를 향상시켜서 적용하는 방법이 사용되기 때문에 박막 트랜지스터를 제조하기 위한 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.To date, most of the thin film transistors used in displays are formed on expensive silicon wafer substrates, or amorphous silicon is deposited on glass substrates by vapor deposition to be used as an active layer. In addition, since the amorphous silicon layer formed on the glass substrate is polycrystallized through heat treatment to improve the field effect mobility of the silicon layer, there is a problem in that the cost of manufacturing the thin film transistor is high.
이에, 본 발명은 저가의 박막 트랜지스터를 제조하기 위한 한 방법으로서, 실리콘 단결정 봉을 형성하고 얇은 형태로 제조되는 실리콘 웨이퍼의 제조공정에서 필연적으로 발생되는 실리콘 슬러리를 활용하고자 하는 것이다. Accordingly, the present invention is to utilize a silicon slurry that is inevitably generated in the manufacturing process of a silicon wafer to form a silicon single crystal rod and to form a thin film as a method for manufacturing a low-cost thin film transistor.
그러나, 상기 실리콘 슬러리는 일반적인 웨이퍼에 비해서 파우더 형태이기 때문에 다루기가 쉽고 값싸게 소재를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 현재까지는 실리콘 슬러리를 활용할 경우 그 소자 특성이 저하되기 때문에 재활용하지 못하고 폐기처분해야 하는 것이 실정이었다.However, the silicon slurry has a merit that it is easy to handle and inexpensively obtain a material because it is in a powder form compared to a general wafer, but until now, the use of the silicon slurry deteriorates the device properties, so it must be disposed of without disposal. It was a fact.
즉, 상기 실리콘 슬러리를 이용하여 소자를 제작하는 경우에는 실리콘 슬러리가 실리콘 웨이퍼보다 소자의 특성이 좋지 못하여 박막 트랜지스터 제조에 사용할 수 없다는 문제점이 있었다.That is, when the device is manufactured using the silicon slurry, there is a problem that the silicon slurry cannot be used in the manufacture of a thin film transistor because the device properties are not as good as those of the silicon wafer.
따라서, 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서 발생되는 고순도의 실리콘 슬러리를 재활용하여 박막 트랜지스터를 제조함으로써 저가의 박막 트랜지스터를 생산할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to recycle a high-purity silicon slurry generated in a silicon wafer manufacturing process in order to solve the above problems to produce a thin film transistor to produce a low-cost thin film transistor.
또한, 상기 재활용되는 실리콘 슬러리의 입자 크기를 균일하게 감소시켜 실리콘 파우더를 제조하고, 이를 사용하여 박막 트랜지스터를 제조함으로써 실리콘 슬러리를 상용화할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, it is another object of the present invention to make silicon powders by uniformly reducing the particle size of the recycled silicon slurry, and to make thin film transistors using the same.
또한, 상기 실리콘 슬러리를 사용함으로써 종래에 사용되던 수소화된 비정질 실리콘 혹은 다결정 실리콘 또는 웨이퍼를 이용할 때 보다 기판제조에 소요되는 비용을 크게 감소시키고, 사용되는 장비의 저가화를 구현할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the use of the silicon slurry to significantly reduce the cost of manufacturing the substrate than when using a conventional hydrogenated amorphous silicon or polycrystalline silicon or a wafer, and to realize a lower cost of the equipment used It is done.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판 상부에 게이트 전극, 절연막, 활성층, 소오스/드레인 전극, 패시베이션층을 갖는 박막 트랜지스터에 있어서, 상기 활성층은 웨이퍼 제조공정에서 발생한 실리콘 슬러리된 것을 특징으로 하는 실리콘 슬러리를 이용한 박막 트랜지스터 박막을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a thin film transistor having a gate electrode, an insulating film, an active layer, a source / drain electrode, and a passivation layer on a substrate, wherein the active layer is a silicon slurry generated in a wafer manufacturing process. It provides a thin film transistor thin film using a slurry.
또한, 기판 상부에 게이트 전극, 절연막, 활성층, 소오스/드레인 전극, 패시베이션층을 형성하여 박막 트랜지스터를 제조하는 방법에 있어서, 상기 활성층은 기판 또는 절연막 상부에 웨이퍼 제조공정에서 발생한 실리콘 슬러리를 이용하여 박막 형태로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 슬러리를 이용한 박막 트랜지스터의 제조방법을 제공한다.In addition, a method of manufacturing a thin film transistor by forming a gate electrode, an insulating film, an active layer, a source / drain electrode, and a passivation layer on a substrate, wherein the active layer is formed by using a silicon slurry generated in a wafer manufacturing process on a substrate or an insulating film. It provides a method of manufacturing a thin film transistor using a silicon slurry comprising the step of forming in the form.
본 발명에 사용되는 실리콘 웨이퍼 제조공정에서 발생한 실리콘 슬러리의 종류로는 n형 도핑된 실리콘 슬러리, p형 도핑된 실리콘 슬러리, n형 또는 p형 도핑이 되지 않은 진성 실리콘 슬러리 등이 있으며, 상기 실리콘 슬러리는 입자의 크기가 수 ~ 수십㎛이다.Examples of the silicon slurry generated in the silicon wafer manufacturing process used in the present invention include n-type doped silicon slurry, p-type doped silicon slurry, n-type or p-type doped intrinsic silicon slurry, and the like. The particle size is several tens of micrometers.
상기와 같은 실리콘 슬러리를 박막 트랜지스터에 사용하기 위해서는 실리콘 슬러리를 바로 사용하는 방법, 실리콘 슬러리를 박막형태로 형성하는 방법, 상기 박막을 형성하고 소결처리를 통하여 특성을 향상시켜주는 방법 등을 통해 활성층으로 형성한다.In order to use such a silicon slurry in a thin film transistor, a method of directly using a silicon slurry, a method of forming a silicon slurry into a thin film form, a method of forming the thin film and improving characteristics through sintering, etc. Form.
또한, 상기 실리콘 슬러리를 이용하여 박막을 형성한 후의 열처리는 고온 열처리를 하기 때문에 기판으로부터의 오염물질의 유입을 막아 주기 위해 기판 상부에 버퍼층을 형성하여야 한다. 상기 버퍼층은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산화 질화막, 실리케이트막 등으로 형성한다. In addition, since the heat treatment after the thin film is formed using the silicon slurry is a high temperature heat treatment, a buffer layer must be formed on the substrate to prevent inflow of contaminants from the substrate. The buffer layer is formed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a silicate film, or the like.
상기 실리콘 슬러리는 반도체 웨이퍼 제조과정의 슬라이스 공정에서 얻어진 실리콘 슬러리, 실리콘과 Ge 웨이퍼 제조과정에서 발생하는 슬러리, 그리고 화합물 반도체 웨이퍼를 제작하면서 발생하는 슬러리 등을 이용한다.As the silicon slurry, a silicon slurry obtained in the slice process of the semiconductor wafer manufacturing process, a slurry generated in the silicon and Ge wafer manufacturing process, and a slurry produced while manufacturing the compound semiconductor wafer are used.
또한, 화합물 반도체 실리콘 웨이퍼를 제작하는 재료의 실시예로는 GaAs, GaN, InP, SiC, SiGe, ZnS, CdTe, HGxCd1-xTe, AlxGa1-xAs, Al1Ga1-xAsySb1-y 등이 있으며, 이들을 이용하여 웨이퍼를 제조하는 과정에서 발생되는 슬러리를 사용할 수도 있다.In addition, examples of materials for fabricating compound semiconductor silicon wafers include GaAs, GaN, InP, SiC, SiGe, ZnS, CdTe, HG x Cd 1-x Te, Al x Ga 1-x As, Al 1 Ga 1- x As y Sb 1-y and the like, a slurry generated in the process of manufacturing a wafer using them may be used.
또한, 상기와 같이 얻어진 실리콘 슬러리 및 기타 웨이퍼를 만들면서 발생한 슬러리를 1 ㎛ 이하의 크기를 갖는 실리콘 파우더로 만들어 사용한다. In addition, the slurry generated while making the silicon slurry and other wafers obtained as described above is used to make a silicon powder having a size of 1 ㎛ or less.
또한, 상기와 같은 실리콘 파우더를 솔벤트 및 유기용제, 계면활성제, 분산제, 접착제, 응고제 등의 화학물질을 첨가하여 용액 상태로 만들어 사용할 수도 있다. In addition, the silicon powder as described above may be used in the form of a solution by adding chemicals such as solvents and organic solvents, surfactants, dispersants, adhesives, coagulants.
이하 첨부된 도면을 참조하여 실리콘 파우더를 이용한 박막 트랜지스터의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor using silicon powder will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도1a 내지 도1c는 현재 디스플레이 소자로 가장 많이 사용되는 역 스테거드 구조의 박막 트랜지스터를 본 발명에 따라 실리콘 슬러리를 사용하여 제조하는 공정을 순차적으로 나타낸 것이다. First, FIGS. 1A to 1C sequentially illustrate a process of manufacturing a thin film transistor having an inverted stagger structure, which is currently used as a display device, using a silicon slurry according to the present invention.
도1a는 기판 상부에 소자들을 형성하는 과정에서 기판(10)으로부터 이물질이 상기 소자들에 함침되는 것을 방지하기 위해 버퍼층(11)과, 그 버퍼층 상부에 금속 혹은 금속성 페이스트를 이용하여 게이트 전극(12)과 게이트 절연막(13)이 순차적으로 형성된 것을 나타낸 것이다. FIG. 1A illustrates a
상기 버퍼층(12)은 후술하는 실리콘 슬러리를 이용하여 활성층을 형성한 후 열처리를 실시하는 과정에서 오염물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로, 실리콘 질화막, 실리콘 산화 질화막, 실리케이트 막 등으로 형성한다. The
또한, 상기 게이트 전극(12)은 전도성 페이스트, 메탈, 유기전극, 투명전극 등을 사용하여 증착, 스프레이 방법, 또는 스크린 프린팅 방법을 사용하여 버퍼층(11) 상부에 형성한다. In addition, the
또한, 상기 절연막(13)으로는 화학기상증착법을 이용하여 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산화 질화막을 형성하거나, 절연성질을 가진 실리케이트를 코팅하여 열처리를 실시한 실리케이트 막을 형성할 수도 있다.In addition, the
다음에, 도1b는 상기 게이트 절연막(13) 상부에 실리콘 슬러리를 이용하여 활성층(14)을 형성하고, 그 상부에 이온주입방법을 이용하여 도핑층(15)을 형성한 것을 나타낸 것으로, 상기 활성층(14)은 상술한 실리콘 슬러리를 스핀코팅, 딥핑, 스프레이를 이용한 도포, 스퀴지를 이용한 스크린 프린팅 방법 등을 사용하여 수~수십㎛ 두께의 실리콘 슬러리 층을 형성하고, 그 실리콘 슬러리층을 소결함으로써 형성하게 된다. Next, FIG. 1B shows that the
상기 소결은 열처리방법 또는 빔 조사방법 등을 단독 또는 병행하여 사용하며, 열처리 방법으로는 할로겐 램프, 자외선 램프 등을 이용하여 점진적으로 온도 를 향상시키는 퍼니스(Furnace) 방법이나 급격하게 온도를 향상시키는 급속열처리(RTA)방법 등이 사용되고, 상기 빔 조사 방법으로는 UV 어닐링(annealing) 또는 레이저 조사를 이용한 어닐링 방법 등이 사용되며, 상기 열처리 방법과 빔 조사방법을 혼합한 급속열처리(RTA) 및 UV 어닐링을 함께 사용할 수도 있다. 이때, 슬러리 층의 소결온도는 실리콘의 녹는점 1414 ℃ 보다 낮게 유지하여야 한다. The sintering is used alone or in combination with a heat treatment method or a beam irradiation method, etc. As a heat treatment method using a furnace lamp, an ultraviolet lamp, etc., a furnace method (Furnace method) to gradually improve the temperature or a rapid temperature increase rapidly A heat treatment (RTA) method is used, and as the beam irradiation method, annealing method using UV annealing or laser irradiation is used, and rapid heat treatment (RTA) and UV annealing that combine the heat treatment method and beam irradiation method. You can also use At this time, the sintering temperature of the slurry layer should be kept below the melting point of 1414 ℃ of silicon.
또한, 상기 활성층을 형성하기 위해 사용된 실리콘 슬러리가 진성 실리콘 슬러리인 경우에는 활성층에 이온주입 방법을 사용하여 n형 또는 p형 도펀트를 주입함으로써 도핑층을 형성한다. 이때, 활성층으로 n형 또는 p형으로 도핑된 실리콘 슬러리를 사용하는 경우에는 도핑층을 형성할 필요가 없다. In addition, when the silicon slurry used to form the active layer is an intrinsic silicon slurry, a doping layer is formed by injecting an n-type or p-type dopant into the active layer using an ion implantation method. In this case, when using a silicon slurry doped with n-type or p-type as the active layer, it is not necessary to form a doping layer.
상기 이온주입 방법으로는 플라즈마 발생장치에서 생성된 이온을 열확산법을 이용하여 주입하는 방법과, 이온 빔을 이용하여 직접 이온을 임플란트(implant)시키는 방법을 사용한다. 상기 열확산법은 주입한 가스(gas)를 플라즈마로 방전시켜 분해한 후 온도를 올려 시료 표면으로 열 확산에 의해 주입하는 방법이고, 이온 빔을 이용한 방법은 이온화된 원자를 수십-수백kV로 가속하여 처리하고자 하는 재료의 표면에 강제적으로 주입하는 방법이다.As the ion implantation method, a method of implanting ions generated by a plasma generator using a thermal diffusion method and a method of directly implanting ions using an ion beam are used. The thermal diffusion method is a method in which the injected gas is discharged into a plasma to decompose it, and then the temperature is increased by thermal diffusion to the sample surface. The method using an ion beam accelerates the ionized atoms to several tens to hundreds of kV. This method is forcibly injected into the surface of the material to be treated.
다음에, 도1c는 상기 도핑층 상부에 금속 혹은 금속성 페이스트를 이용하여 형성된 소오스/드레인 전극(16)과, 소자의 보호를 위해서 패시베이션층(17)을 형성된 것을 나타낸 것으로, 상기 소오스/드레인 전극(16)은 전도성 페이스트, 메탈, 유기전극, 투명전극 등을 사용하여 증착, 스프레이 도포방법 또는 스크린 프린팅 방법을 사용하여 형성한다. Next, FIG. 1C illustrates a source /
또한, 상기 패시베이션층으로는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산화 질화막을 화학기상 증착법으로 형성하거나, 절연성 물질인 실리게이트를 코팅 처리하여 실리케이트막 또는 유기절연물질을 사용하여 형성한다.In addition, the passivation layer may be formed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film by chemical vapor deposition, or by using a silicate or an organic insulating material by coating an insulating material, which is an insulating material.
상기 역 스테거드 구조의 박막 트랜지스터를 형성하는데 있어서, 게이트 전극, 활성층, 도핑층, 소오스/드레인 전극, 패시베이션층 등을 원하는 패턴으로 형성하기 위해서는 포토리소그라피, 스크린 프린팅, 임프린팅, 잉크젯팅 방법을 이용하여 형성하며, 그 형성된 패턴들을 하부의 박막위에 정확히 정렬시키기 위해서는 마스크 정리기, 노광기를 사용하거나 스크린 프린팅 상에 얼라인 키를 이용하여 원하는 위치에 형성할 수 있다.In forming the reverse staggered thin film transistor, in order to form a gate electrode, an active layer, a doping layer, a source / drain electrode, a passivation layer, or the like in a desired pattern, photolithography, screen printing, imprinting, and ink jetting methods are used. In order to precisely align the formed patterns on the lower thin film, a mask arranger, an exposure machine, or an alignment key on the screen printing may be formed at a desired position.
다음에, 도2a 내지 도2c는 현재 디스플레이 소자로 사용되는 플라나 구조의 박막 트랜지스터를 본 발명에 따라 실리콘 슬러리를 이용하여 제조한 실시예를 나타낸 것이다.Next, FIGS. 2A to 2C show an embodiment in which a thin film transistor having a planar structure, which is currently used as a display device, is manufactured using a silicon slurry according to the present invention.
먼저, 도2a는 유리 등의 기판(20) 상부에 소자들을 형성하는 과정에서 기판(10)으로부터 이물질이 소자에 함침되는 것을 방지하기 위해 버퍼층(21)과, 상기한 실리콘 슬러리를 이용하여 활성층(22)을 형성한 것을 나타낸 것이다. First, FIG. 2A illustrates a
상기 도1b에서 설명한 바와 같이 상기 활성층(22)은 상술한 실리콘 슬러리를 스핀코팅, 딥핑, 스프레이를 이용한 도포, 스퀴지를 이용한 스크린 프린팅 방법 등을 사용하여 수~수십 ㎛ 두께의 실리콘 슬러리층을 형성하고, 상기 실리콘 슬러리층을 소결시켜 형성하게 된다. As illustrated in FIG. 1B, the
상기 소결은 열처리방법 또는 빔 조사방법 등을 단독 또는 병행하여 사용하며, 열처리 방법으로는 할로겐 램프, 자외선 램프 등을 이용하여 점진적으로 온도를 향상시키는 퍼니스(Furnace) 방법이나 급격하게 온도를 향상시키는 급속열처리(RTA)방법 등이 사용되고, 상기 빔 조사 방법으로는 UV 어닐링(annealing) 또는 레이저 조사를 이용한 어닐링 방법 등이 사용되며, 상기 열처리 방법과 빔 조사방법을 혼합한 급속열처리(RTA) 및 UV 어닐링을 함께 사용할 수도 있다. 이때, 슬러리 층의 소결온도는 실리콘의 녹는점 1414℃ 보다 낮게 유지하여야 한다. The sintering is used alone or in combination with a heat treatment method or a beam irradiation method, etc. As a heat treatment method using a halogen lamp, an ultraviolet lamp, etc., a furnace (Furnace) method to gradually improve the temperature or a rapid temperature increase rapidly A heat treatment (RTA) method is used, and as the beam irradiation method, annealing method using UV annealing or laser irradiation is used, and rapid heat treatment (RTA) and UV annealing that combine the heat treatment method and beam irradiation method. You can also use At this time, the sintering temperature of the slurry layer should be kept below the melting point of 1414 ℃ of silicon.
다음에, 도2b는 상기 활성층(22) 상부에 게이트 절연막(23)과, 금속 또는 금속성 페이스트 이용하여 게이트 전극(24)을 형성하고, 노출된 활성층(22)에 이온주입을 통해 도핑층(25)을 형성한 것으로 나타낸 것으로, 상기 게이트 절연막(23)과 게이트 전극(24)은 상기 도1a에 기재된 바와 같이 형성하며, 상기 도핑층(25)은 상기 활성층을 형성하기 위해 사용된 실리콘 파우더가 진성 실리콘 파우더인 경우에는 활성층에 이온주입장비를 사용하여 n형 또는 p형 도펀트를 주입하여 도핑층을 형성한다. 이때, 활성층으로 n형 또는 p형으로 도핑된 실리콘 슬러리를 사용하는 경우에는 도핑층을 형성할 필요가 없다. Next, FIG. 2B illustrates a
상기 이온주입 방법으로는 플라즈마 발생장치에서 생성된 이온을 열확산법을 이용하여 주입하는 방법과, 이온 빔을 이용하여 직접 이온을 임플란트(implant)시키는 방법을 사용한다. 상기 열확산법은 주입한 가스(gas)를 플라즈마로 방전시켜 분해한 후 온도를 올려 시료 표면으로 열 확산에 의해 주입하는 방법이고, 이온 빔을 이용한 방법은 이온화된 원자를 수십-수백kV로 가속하여 처리하고자 하는 재료의 표면에 강제적으로 주입하는 방법을 말한다.As the ion implantation method, a method of implanting ions generated by a plasma generator using a thermal diffusion method and a method of directly implanting ions using an ion beam are used. The thermal diffusion method is a method in which the injected gas is discharged into a plasma to decompose it, and then the temperature is increased by thermal diffusion to the sample surface. The method using an ion beam accelerates the ionized atoms to several tens to hundreds of kV. Refers to the method of forcibly injecting the surface of the material to be treated.
다음에, 도2c는 상기 도핑층(25)와 게이트 전극(24) 상부에 도핑층(25)의 일부분이 노출되도록 패시베이션층(27)을 형성하고, 게이트 전극(24) 상부에 형성된 패시베이션층(27)을 제외하고 양측에 금속 혹은 금속성 페이스트를 이용하여 소오스/드레인 전극(26)을 형성한 것을 나타낸 것이다.Next, FIG. 2C illustrates a
상기 패시베이션층(27)으로는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산화 질화막을 화학기상 증착법으로 형성하거나, 절연성 물질인 실리게이트를 코팅처리한 실리케이트막 또는 유기절연물질을 사용하여 형성한다.The
또한, 상기 소오스/드레인 전극(26)은 전도성 페이스트, 메탈, 유기전극, 투명전극 등을 사용하여 증착, 스프레이 도포방법 또는 스크린 프린팅 방법을 사용하여 형성한다. In addition, the source /
또한, 상기 도2a 내지 도2c의 공정에 의해 형성되는 플라나 구조의 박막 트랜지스터의 각 층을 구성하는 활성층(22), 절연막(23), 게이트 전극(24), 도핑층(25), 소오스/드레인 전극(26), 패시베이션층(27) 등을 원하는 패턴으로 형성하 기 위해서는 포토리소그라피, 스크링 프린팅, 임프린팅, 잉크젯팅 방법을 이용하여 형성하며, 그 형성된 패턴들을 하부의 박막 상부에 정확히 정렬시키기 위해서는 마스크 정리기, 노광기를 사용하거나 스크린 프린팅 상에 얼라인 키를 이용하여 원하는 위치에 형성할 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같이 활성층을 갖는 박막 트랜지스터는 웨이퍼 제조공정에서 발생되는 다양한 형태의 실리콘 슬러리를 그대로 사용하거나 또는 상기 실리콘 슬러리를 균일하고 미세한 입자크기를 갖도록 가공한 실리콘 파우더를 사용한다. 또한, 솔벤트 및 유기용제, 계면활성제, 분산제, 접착제, 응고제 등의 화학물질을 첨가하여 용액 상태로 만들어 사용할 수도 있다. As described above, the thin film transistor having the active layer may use various types of silicon slurry generated in a wafer manufacturing process as it is, or may use silicon powder processed to have a uniform and fine particle size. In addition, a solvent and an organic solvent, a surfactant, a dispersant, an adhesive, a coagulant, etc. may be added to make a solution state.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 고안의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다. While the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is only for illustrating the invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications or equivalents from the detailed description of the invention. It will be appreciated that one embodiment is possible. Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims.
본 발명은 상술한 바와 같이 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서 발생되는 고순도의 실리콘 슬러리를 재활용하여 박막 트랜지스터를 제조함으로써 저가의 박막 트랜 지스터를 생산할 수 있다.As described above, the thin film transistor may be manufactured by recycling the high purity silicon slurry generated in the silicon wafer manufacturing process, thereby producing a low cost thin film transistor.
또한, 상기 재활용되는 실리콘 슬러리의 입자 크기를 균일하게 감소시켜 실리콘 파우더를 생산하고, 이를 사용하여 박막 트랜지스터를 제조함으로써 실리콘 슬러리를 재활용 및 상용화 할 수 있다.In addition, by uniformly reducing the particle size of the recycled silicon slurry to produce a silicon powder, by using this to manufacture a thin film transistor can be recycled and commercialized silicon slurry.
또한, 상기 실리콘 슬러리를 사용함으로써 종래에 사용되던 수소화된 비정질 실리콘 혹은 다결정 실리콘 또는 웨이퍼를 이용할 때 보다 기판제조에 소용되는 비용을 크게 감소시키고, 사용되는 장비의 저가화를 구현할 수 있다. In addition, the use of the silicon slurry can significantly reduce the cost used to manufacture the substrate and lower the cost of the equipment used than when using hydrogenated amorphous silicon or polycrystalline silicon or a wafer conventionally used.
또한, 상기 박막 트랜지스터의 활성층을 형성하기 위해 도핑된 실리콘 파우더를 사용하는 경우 별도의 도핑공정을 실시하지 않아도 되므로 제조공정을 줄일 수 있다.In addition, when the doped silicon powder is used to form the active layer of the thin film transistor, a separate doping process may not be performed, thereby reducing the manufacturing process.
또한, 상기와 같은 파우더 형태의 실리콘 슬러리를 사용함으로써 박막 형태의 액티브 층의 구현이 용이하다.In addition, it is easy to implement a thin film-type active layer by using the powder-type silicon slurry as described above.
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