KR101212392B1 - 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 표시장치용 박막트랜지스터는 게이트 절연막 하부에 형성되는 게이트전극; 상기 게이트 절연막의 상부에 형성되는 화소전극; 상기 게이트 절연막 상부에 형성되는 소스전극과 상기 화소전극의 적어도 일부를 덮으면서 형성되는 드레인전극; 노출된 상기 화소전극을 덮고, 상기 소스전극과 상기 드레인전극의 적어도 일부를 덮으면서 상기 소스전극과 상기 드레인전극의 사이에 형성되는 적어도 하나의 산화물반도체 패턴; 및, 상기 산화물반도체 패턴의 상부에 형성되어 상기 산화물반도체 패턴을 보호하는 보호패턴;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 산화물 반도체로 형성된 채널층과 화소전극 형성시 동일한 식각물질을 사용함으로 인해 서로 간에 어택이 발생하는 것을 방지할 수 있는 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법이 제공된다.
Description
본 발명은 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널층이 산화물 반도체인 표시장치용 박막트랜지스터에 관한 것이며, 보다 상세하게는 채널층이 산화물 반도체인 표시장치용 박막트랜지스터에 있어서 채널층 형성시 채널층 및 채널층보호막이 화소전극의 상부를 덮도록 하여 제조공정을 단순하게 할 수 있는 표시장치용 박막트랜지스터에 관한 것이다.
일반적으로 표시장치에 적용되는 박막트랜지스터(이하 "TFT"라고 함.)는 채널층의 재질에 따라 비정질실리콘(Amorphous-Si)과 다결정실리콘(Poly-Si)으로 구분된다.
비정질실리콘을 이용한 TFT박막트랜지스터는 다결정실리콘에 비해 공정적으로 용이하지만, 전자이동도(mobility)가 낮아 대면적 고해상도의 표시장치에 적용하기 힘든 점이 있다.
그리고, 다결정실리콘을 이용한 박막트랜지스터TFT는 전자이동도가 높아 대면적 고해상도 표시장치에 적합하나 공정이 복잡하고 어렵다는 단점이 있다.
이에 따라, 제안된 것이 산화물 반도체를 이용한 산화물 반도체 TFT로서, 산화물 반도체 TFT는 다결정실리콘 TFT에 비해 공정이 용이하며 비정질실리콘 TFT에 비해 전자이동도가 10배 이상 큰 장점을 가지고 있어 차세대 TFT로 활발히 연구되고 있다.
도 1과 도 2는 종래 표시장치용 산화물 반도체 TFT의 평면도로서 각각 소스전극 및 드레인전극 형성시를 기준으로 그 후와 그 전에 산화물 반도체층 패턴을 형성한 경우를 각각 나타내고 있다.
도 1을 참조하면, 기판(미도시)에 게이트전극(101)을 형성하고, 그 상부에 게이트 절연막(미도시)을 형성하며, 그 상부에 소스전극(102)과 드레인전극(103)을 형성하고, 게이트전극(101)의 상부에 산화물 반도체층(104) 및 채널보호패턴(105)을 함께 패터닝하여 형성한다.
이 경우, 표시장치의 구동을 위한 화소전극(미도시)을 소스전극(102) 및 드레인전극(103)의 형성 전에 형성하게 되면 화소전극과 산화물 반도체층(104)의 식각물질이 동일하여 이후 산화물 반도체층(104) 패터닝 시 화소전극이 함께 식각되는 문제가 있다.
그리고, 화소전극을 산화물 반도체층(104) 및 채널보호패턴(105) 형성 후에 형성하여도 마찬가지로 화소전극 패터닝을 위한 식각물질이 도면 상 화살표 방향으로 산화물 반도체층(104)에 영향을 주어 채널층인 산화물 반도체층(104)이 식각될 수 있다는 문제가 있다.
여기서 산화물 반도체층(104)과 채널보호패턴(105)을 따로 형성하면서 산화물 반도체층(104)을 완전히 덮어서 보호하도록 채널보호패턴(105)을 형성할 수도 있으나, 이 경우 채널보호패턴(105)의 패터닝을 위한 마스크가 하나 더 추가되어 제조공정이 더 복잡하게 되며, 제조비용 및 제조시간도 상승하는 문제점이 있다.
다른 종래의 예로 도 2를 참조하면, 기판(미도시)에 게이트전극(101)을 형성하고, 그 상부에 게이트 절연막(미도시)을 형성하며, 그 상부에 산화물 반도체층(104)을 형성하고 그 상부에 산화물 반도체층(104)의 양측 일부가 노출되도록 채널보호패턴(105)을 형성하고, 노출된 산화물 반도체층(104)을 덮도록 소스전극(102)과 드레인전극(103)을 형성한다.
이 경우 역시 채널보호패턴(105)의 패터닝을 위한 마스크가 하나 더 필요하게 되어 제조공정이 더 복잡하게 되며, 제조비용 및 제조시간도 상승하는 문제점이 있다.
본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 산화물 반도체로 형성된 채널층과 화소전극 형성시 동일한 식각물질을 사용함으로 인해 서로 간에 어택이 발생하는 것을 방지할 수 있는 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 산화물 반도체로 형성된 채널층을 보호하는 채널보호패턴을 형성하는 경우에도 공정 수를 줄일 수 있는 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제는, 본 발명에 따라, 표시장치용 박막트랜지스터에 있어서, 박막트랜지스터게이트 절연막 하부에 형성되는 게이트전극; 상기 게이트 절연막의 상부에 형성되는 화소전극; 상기 게이트 절연막 상부에 형성되는 소스전극과 상기 화소전극의 적어도 일부를 덮으면서 형성되는 드레인전극; 노출된 상기 화소전극을 덮고, 상기 소스전극과 상기 드레인전극의 적어도 일부를 덮으면서 상기 소스전극과 상기 드레인전극의 사이에 형성되는 적어도 하나의 산화물반도체 패턴; 상기 산화물반도체 패턴의 상부에 형성되어 상기 산화물반도체 패턴을 보호하는 보호패턴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 산화물반도체 패턴은 In, Ga, Sn 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
또한, 상기 산화물 반도체 패턴의 두께는 10Å 내지 1000Å일 수 있다.
또한, 상기 보호패턴은 SiNx, SiO2, SiON, Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
또한, 상기 보호패턴의 두께는 300Å 내지 2000Å일 수 있다.
또한, 상기 소스전극과 상기 드레인전극은 Mo, Ta, W, Al, Cu, Ag 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상기 화소전극은 In, Sn, Zn 중 적어도 어느 하나를 포함하는 투명도전체일 수 있다.
상기 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법으로는, 기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계; 상기 기판 전면에 상기 게이트전극을 덮도록 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막 상부에 화소전극을 형성하는 단계; 상기 화소전극이 형성된 상부 전면에 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 패터닝하여 소스전극과 드레인전극을 형성하는 단계; 상기 소스전극, 드레인전극 및 상기 화소전극을 덮도록 산화물 반도체 박막과 절연막을 순차적으로 적층하는 단계; 및, 상기 소스전극과 상기 드레인전극의 사이 영역과 상기 화소전극을 덮도록 상기 산화물 반도체 박막과 상기 절연막을 함께 패터닝하되, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극 각각의 적어도 일부를 덮도록 패터닝하여 산화물 반도체 패턴과 보호패턴을 각각 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 산화물 반도체 박막은 스퍼터링법 또는 CVD법으로 형성하는 것이 바람직며, 상기 산화물 반도체 박막을 CVD법으로 형성하는 경우, 동일 챔버 내에서 상기 보호막을 형성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 산화물 반도체로 형성된 채널층 형성시 식각액에 의해 화소전극이 어택을 받지 않을 수 있는 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법이 제공된다.
또한, 산화물 반도체로 형성된 채널층을 보호하는 채널보호막을 형성하는 경우에도 공정 수를 줄일 수 있는 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법이 제공된다.
도 1과 도 2는 종래 표시장치용 산화물 반도체 TFT의 평면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치용 박막트랜지스터의 개략도,
도 4 내지 도 10은 도 3의 제조공정도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치용 박막트랜지스터의 개략도,
도 4 내지 도 10은 도 3의 제조공정도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치용 박막트랜지스터에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 표시장치용 박막 트랜지스터가 구성되는 표시장치는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display), 유기전계발광 디스플레이(Organic Light Emitting Diodes), 전기영동디스플레이(Electrophoretic Display) 등 일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치용 박막트랜지스터의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치용 박막트랜지스터는 하부기판에 해당하는 기판(10)에 게이트전극(20), 게이트 절연막(30), 소스전극(51) 및 드레인전극(52), 화소전극(40), 산화물반도체 패턴(60) 및 보호패턴(70)을 포함하여 구성된다.
상기 게이트전극(20)은 게이트라인(미도시)와 함께 형성되며, 기판(10) 상에 단위 화소영역에 형성되는 공통전극(90)에 게이트신호를 인가하도록 형성된다.
상기 게이트 절연막(30)은 게이트전극(20)의 상부에 형성되며, 후술할 산화물 반도체 패턴(60)과의 계면특성을 고려하여 SiNx를 재질로 하는 실리콘 질화막 또는 SiO2를 재질로 하는 실리콘 산화막의 이중층 구조로 형성된다. 이때, 실리콘 질화막의 막두께는 수Å ~ 3000Å 일 수 있다.
상기 화소전극(40)은 게이트라인과 데이터라인(미도시)에 의해 구획되는 화소영역에 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 투명도전체로서, 게이트 절연막(30)의 상부에 형성된다.
상기 소스전극(51)과 드레인전극(52)은 후술할 산화물 반도체 패턴(60)과의 접합 특성을 향상시키 위해, 몰리브덴(Mo), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W)과 같은 고융점을 가지는 금속이나, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag)과 같은 저융점을 가지는 금속 중 어느 하나를 포함한다.
그리고, 소스전극(51)과 드레인전극(52)은 게이트전극(20)과 함께 박막트랜지스터를 구성하도록 게이트 절연막(30)의 상부에 형성되되, 바람직하게는 이중막 또는 삼중막의 형태로 형성된다.
이때, 소스전극(51)은 게이트 절연막(20)의 상부에 형성되며, 드레인전극(52)은 화소전극(40)과 전기적으로 접속되어 화소전극(40)으로 전기적 신호를 인가하도록 화소전극(40)의 적어도 일부를 덮으면서 형성된다.이때, 한편, 소스전극(51)과 드레인전극(52) 형성시 게이트라인과 교차배열되도록 데이터라인도 함께 형성되어 화소영역이 구획된다.
상기 산화물 반도체 패턴(60)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 10Å ~ 1000Å의 두께로, 소스전극(51)과 드레인전극(52)의 적어도 일부를 덮도록 형성된다.
상기 보호패턴(70)은 산화물 반도체 패턴(60)을 보호하도록 산화물 반도체 패턴(60)의 상부에 형성되며, SiNx, SiO2, SiON, Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함하여 300Å 내지 2000Å의 두께로 형성된다.
상술한 바와 같은 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법에 대해 설명한다. 도 4 내지 도 10은 도 3의 제조공정도이다.
도 4를 참조하면, 기판(10) 상에 게이트전극(20) 및 게이트라인(미도시)을 형성하는 게이트전극(20) 형성용 물질을 도포하고, 제1마스크를 이용하여 패터닝하여 게이트 전극을 형성한다.
그리고, 도 5를 참조하면, 기판 전면에 게이트전극(20) 을 덮도록 SiNx를 재질로 하는 실리콘 질화막 또는 SiO2를 재질로 하는 실리콘 산화막의 이중층 구조를 가지도록 게이트 절연막(30)을 형성한다.
이때, 실리콘 질화막의 막두께는 수Å ~ 3000Å 일 수 있다.
이어, 도 6을 참조하면, 게이트 절연막(30) 상부 중 게이트라인과 데이터라인에 의해 구획될 화소영역에 해당하는 위치에 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 투명도전체를 일정 두께로 형성하여 전극층(40a)을 형성하고, 제2마스크를 이용하여 패터닝하여 화소전극(40)을 형성한다.
도 7을 참조하면, 화소전극(40)이 형성된 상부 전면에 몰리브덴(Mo), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W)과 같은 고융점을 가지는 금속이나, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag)과 같은 저융점을 가지는 금속 중 어느 하나를 포함하여 이중막 또는 삼중막의 형태로 금속막(50a)을 형성한다.
이어, 도 8을 참조하면, 제3마스크를 이용하여 금속막(50a)을 패터닝함으로써 소스전극(51)과 드레인전극(52)을 형성한다. 이때, 게이트라인과 교차배열되어 화소영역을 구획하는 데이터라인을 함께 형성한다.
그리고, 도 9를 참조하면, 소스전극(51), 드레인전극(52) 및 화소전극(40)을 덮도록 산화물 반도체 박막(60a)과 절연막(70a)을 연속하여 순차적으로 적층한다.
여기서, 산화물 반도체 박막(60a)은 스퍼터링법 또는 CVD법으로 형성할 수 있으며, CVD법으로 형성하는 경우에는 후속으로 형성되는 절연막(70a)을 동일 챔버 내에서 형성할 수 있어 공정 수를 줄일 수 있다.
이때, 산화물 반도체 박막(60a)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 10Å ~ 1000Å의 두께로 형성하고, 절연막(70a)은 SiNx, SiO2, SiON, Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함하여 300Å 내지 2000Å의 두께로 형성한다.
그리고, 도 10을 참조하면, 제4마스크를 이용하여 산화물 반도체 박막(60a)과 절연막(70a)을 함께 연속적으로 패터닝하여 산화물 반도체 패턴(60)과 보호패턴(70)을 형성한다.
이때, 채널층(60a)과 채널보호막(70)은 소스전극(51)과 드레인전극(52)의 상부에서는 소스전극(51)과 드레인전극(52)의 일부가 노출되도록 패터닝하고, 화소전극(40)이 위치하는 부분에서는 화소전극(40)이 노출되지 않도록 즉, 화소전극(40)을 덮도록 패터닝한다.
상술한 바와 같이, 산화물 반도체 패턴(60)과 보호패턴(70)에 의해 화소전극(40)이 노출되지 않음으로써 산화물 반도체 패턴(60) 및 보호패턴(70) 형성시 식각물질에 의해 화소전극(40)이 어택받지 않을 수 있다.
그리고, 도시되지는 않았으나 상기 결과물을 보호하도록 상기 결과물 상부에 보호막이 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같은 방법을 이용하면, 산화물 반도체가 적용된 박막트랜지스터 구성시에도 화소전극(40)과 산화물 반도체 패턴(60)간의 공정에서, 서로 간의 식각물질에 의해 어택을 받지 않을 수 있다.
아울러, 상술한 바와 같은 구조를 적용하면 산화물 반도체로 형성된 산화물 반도체 패턴(60)을 보호하는 보호패턴(70)을 형성하는 공정에 있어서도 마스크 수를 줄일 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 기판 20 : 게이트전극
30 : 게이트 절연막 40 : 화소전극
51 : 소스전극 52 : 드레인전극
60 : 산화물 반도체 박막 70 : 보호패턴
10 : 기판 20 : 게이트전극
30 : 게이트 절연막 40 : 화소전극
51 : 소스전극 52 : 드레인전극
60 : 산화물 반도체 박막 70 : 보호패턴
Claims (16)
- 표시장치용 박막트랜지스터에 있어서,
박막트랜지스터게이트 절연막 하부에 형성되는 게이트전극;
상기 게이트 절연막의 상부에 형성되는 화소전극;
상기 게이트 절연막 상부에 형성되는 소스전극과 상기 화소전극의 적어도 일부를 덮으면서 형성되는 드레인전극;
노출된 상기 화소전극을 덮고, 상기 소스전극과 상기 드레인전극의 적어도 일부를 덮으면서 상기 소스전극과 상기 드레인전극의 사이에 형성되는 적어도 하나의 산화물반도체 패턴; 및
상기 산화물반도체 패턴의 상부에 형성되어 상기 산화물반도체 패턴을 보호하는 보호패턴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터. - 제 1항에 있어서,
상기 산화물반도체 패턴은 In, Ga, Zn 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터. - 제 1항에 있어서,
상기 산화물반도체 패턴의 두께는 10Å 내지 1000Å인 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터. - 제 1항에 있어서,
상기 보호패턴은 SiNx, SiO2, SiON, Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터. - 제 1항에 있어서,
상기 보호패턴의 두께는 300Å 내지 2000Å인 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터. - 제 1항에 있어서,
상기 소스전극과 상기 드레인전극은 Mo, Ta, W, Al, Cu, Ag 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터. - 제 1항에 있어서,
상기 화소전극은 In, Sn, Zn 중 적어도 어느 하나를 포함하는 투명도전체인 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터. - 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법에 있어서,
기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계;
상기 기판 전면에 상기 게이트전극을 덮도록 게이트 절연막을 형성하는 단계;
상기 게이트 절연막 상부에 화소전극을 형성하는 단계;
상기 화소전극이 형성된 상부 전면에 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 패터닝하여 소스전극과 드레인전극을 형성하는 단계;
상기 소스전극, 드레인전극 및 상기 화소전극을 덮도록 산화물 반도체 박막과 절연막을 순차적으로 적층하는 단계; 및,
상기 소스전극과 상기 드레인전극의 사이 영역과 상기 화소전극을 덮도록 상기 산화물 반도체 박막과 상기 절연막을 함께 패터닝하되, 상기 소스전극 및 상기 드레인전극 각각의 적어도 일부를 덮도록 패터닝하여 산화물 반도체 패턴과 보호패턴을 각각 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 산화물 반도체 박막은 In, Ga, Zn 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법. - 제 9항에 있어서,
상기 산화물 반도체 박막은 10Å 내지 1000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 산화물 반도체 박막은 스퍼터링법 또는 CVD법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법. - 제 11항에 있어서,
상기 산화물 반도체 박막을 CVD법으로 형성하는 경우, 동일 챔버 내에서 상기 절연막을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 절연막은 SiNx, SiO2, SiON, Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법. - 제 13항에 있어서,
상기 절연막은 300Å 내지 2000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 소스전극과 상기 드레인전극은 Mo, Ta, W, Al, Cu, Ag 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 화소전극은 In, Sn, Zn 중 적어도 어느 하나를 포함하는 투명도전체로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 박막트랜지스터의 제조방법.
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| KR1020110107096A KR101212392B1 (ko) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | 표시장치용 박막트랜지스터 및 그 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101424919B1 (ko) | 2013-02-28 | 2014-08-01 | 인하대학교 산학협력단 | 구리 확산 방지층을 포함하는 트랜지스터와 그 제조 방법 및 트랜지스터를 포함하는 전자 소자 |
| KR102259754B1 (ko) | 2020-01-23 | 2021-06-01 | 청주대학교 산학협력단 | 반도체 소자 및 그의 제조방법 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100972973B1 (ko) | 2009-07-20 | 2010-07-30 | 실리콘 디스플레이 (주) | 엑스레이용 이미지 센서 및 그의 제조 방법 |
| JP2010170110A (ja) | 2008-12-25 | 2010-08-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及びその作製方法 |
-
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|---|---|---|---|---|
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| KR100972973B1 (ko) | 2009-07-20 | 2010-07-30 | 실리콘 디스플레이 (주) | 엑스레이용 이미지 센서 및 그의 제조 방법 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101424919B1 (ko) | 2013-02-28 | 2014-08-01 | 인하대학교 산학협력단 | 구리 확산 방지층을 포함하는 트랜지스터와 그 제조 방법 및 트랜지스터를 포함하는 전자 소자 |
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