KR102431926B1 - Oxide thin-film transistors - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산화물 박막 트랜지스터에 관한 것으로서, 게이트 하부 전극의 기능을 포함하는 기판, 상기 기판 상에 형성되는 절연막, 상기 절연막 상에 형성되는 다층 구조의 산화물 활성층 및 상기 산화물 활성층 상에 형성되는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한다.
본 발명에 의하면, 다층구조 산화물 활성층 막 상에 펨토초 레이저 어닐링을 수행한 산화물 박막 트랜지스터를 제공함으로써, 가해진 열 데미지를 완화시킬 수 있으며, 미세 공정에 유리하고 레이저와 표면의 상호반응에 따라 산화물 소재의 구조 변화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
The present invention relates to an oxide thin film transistor, comprising: a substrate including a function of a gate lower electrode; an insulating film formed on the substrate; an oxide active layer having a multilayer structure formed on the insulating film; and a source electrode formed on the oxide active layer; A drain electrode is included.
According to the present invention, by providing an oxide thin film transistor that has been subjected to femtosecond laser annealing on a multilayered oxide active layer film, applied thermal damage can be alleviated, which is advantageous for microprocessing and the oxide material according to the interaction between the laser and the surface. It has the effect of preventing structural change.

Description

산화물 박막 트랜지스터 {Oxide thin-film transistors}Oxide thin-film transistors

본 발명은 산화물 박막 트랜지스터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산화물 박막 반도체(Oxide thin-film transistors), 디스플레이 백플레인 전자 소자(Display backplane electronic device), 차세대 전자 소자(Next generation electronic device), 용액 공정을 이용한 다적층 IZO 박막 제작(Fabrication of multi-layer channel structure IZO thin-films using solution process), 전기적, 환경적 안정성이 높은 산화물 박막 트랜지스터에 관한 것이다. The present invention relates to an oxide thin-film transistor, and more particularly, using oxide thin-film transistors, a display backplane electronic device, a next generation electronic device, and a solution process. Fabrication of multi-layer channel structure IZO thin-films using solution process, and relates to an oxide thin film transistor with high electrical and environmental stability.

액정표시장치(liquid crystal display, LCD)와 같은 평판표시장치(flat panel display, FPD)에서는 각각의 화소에 박막 트랜지스터와 같은 능동소자가 구비되어 표시소자를 구동한다. 이러한 방식의 표시소자의 구동방식을 흔히 액티브 매트릭스(active matrix) 구동방식이라 하는데 상기 액티브 매트릭스방식에서는 상기 박막 트랜지스터가 각각의 화소에 배치되어 해당 화소를 구동하게 된다.In a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), an active element such as a thin film transistor is provided in each pixel to drive the display element. This type of driving method of the display device is often referred to as an active matrix driving method. In the active matrix method, the thin film transistor is disposed in each pixel to drive the corresponding pixel.

한편, 일반적인 박막 트랜지스터는 반도체층으로 비정질 실리콘을 이용하여 왔으나, 비정질 실리콘은 전자 이동속도가 느려서 초대형 화면에서는 고해상도 및 고속구동 능력을 실현하기가 어려웠다. 그래서 비정질 실리콘보다 전자 이동속도가 10배 이상 빠른 산화물 박막 트랜지스터가 등장하였고 이것은 최근 UD(ultra definition) 이상의 고해상도 및 240 Hz 이상의 고속구동에 적합한 소자로 각광받고 있다.On the other hand, general thin film transistors have used amorphous silicon as a semiconductor layer, but amorphous silicon has a slow electron movement speed, so it is difficult to realize high resolution and high speed driving capability on a very large screen. Therefore, an oxide thin film transistor with an electron transfer speed more than 10 times faster than that of amorphous silicon has appeared, and it is recently spotlighted as a device suitable for high resolution above UD (ultra definition) and high speed operation of 240 Hz or more.

액정표시장치는 포토리소그래피와 같은 공정에 의해 제작되는데, 포토리소그래피 공정은 패턴 대상 물질 및 포토레지스트의 증착, 마스크를 이용한 노광, 포토레지스트의 현상, 에칭 등의 일련의 과정을 통해 진행되는 공정이다.A liquid crystal display device is manufactured by the same process as photolithography. The photolithography process is a process performed through a series of processes such as deposition of a pattern target material and photoresist, exposure using a mask, development of the photoresist, and etching.

최근, 규소 기반 반도체 소자를 대신할 산화물 반도체에 대한 연구가 널리 진행되고 있다. 재료적인 측면에서는 인듐 산화물(In2O3), 아연 산화물(ZnO), 갈륨 산화물(Ga2O3) 기반의 단일, 이성분계, 삼성분계 화합물에 대한 연구 결과가 보고되고 있다. 한편, 공정적인 측면에서 기존의 진공 증착을 대신한 액상기반 공정에 대한 연구가 진행되고 있다.Recently, research on oxide semiconductors to replace silicon-based semiconductor devices has been widely conducted. In terms of materials, research results on single, binary, and ternary compounds based on indium oxide (In 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), and gallium oxide (Ga 2 O 3 ) have been reported. On the other hand, in terms of the process, research on a liquid-based process instead of the conventional vacuum deposition is being conducted.

산화물 반도체는 수소화된 비정질 규소에 비하여 똑같이 비정질 상을 보이지만, 매우 우수한 이동도(mobility)를 보이기 때문에 고화질 액정표시장치(LCD)와 능동 유기 발광 다이오드(AMOLED)에 적합하다. 또한, 액상기반 공정을 이용한 산화물 반도체 제조 기술은 고비용의 진공 증착 방법에 비해서 저비용이라는 이점이 있다.Oxide semiconductors show the same amorphous phase compared to hydrogenated amorphous silicon, but exhibit very good mobility, so they are suitable for high-definition liquid crystal displays (LCDs) and active organic light-emitting diodes (AMOLEDs). In addition, the oxide semiconductor manufacturing technology using the liquid phase-based process has an advantage of low cost compared to the high-cost vacuum deposition method.

현재 산화물 박막 트랜지스터는 차세대 대면적 디스플레이에 적용하기에는 아직 성능이 낮다. 또한, RMS(Root-mean square) 값이 높고 표면상의 결함이 존재하는 활성층을 포함하고 있고, 활성층 증착 이후 후공정으로 써멀 어닐링(thermal annealing)만을 사용할 때의 불안정성이 있다. 또한, 산화물 트랜지스터는 전기 부하에 약하고, 단층구조로 낮은 밀도의 구조를 가지게 되며, 이러한 단층구조로 인하여 전기적 특성과 전기적 안정성이 낮다는 문제점이 있다. Currently, oxide thin film transistors have low performance to be applied to next-generation large-area displays. In addition, it includes an active layer having a high root-mean square (RMS) value and surface defects, and there is instability when only thermal annealing is used as a post-process after the deposition of the active layer. In addition, the oxide transistor is weak to an electrical load, has a low density structure as a single-layer structure, and has a problem in that electrical characteristics and electrical stability are low due to the single-layer structure.

대한민국 공개특허 10-2008-0082616Republic of Korea Patent Publication 10-2008-0082616

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 진공 증착법이 아닌 용액 공정법을 이용하여 산화물 박막을 형성한 산화물 박막 트랜지스터를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an oxide thin film transistor in which an oxide thin film is formed by using a solution process method instead of a vacuum deposition method.

또한, 본 발명은 용액 공정 기법을 통해 다층 채널 구조로 제작된 IZO(indium-zinc oxide) 트랜지스터를 제작하는데 그 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to fabricate an indium-zinc oxide (IZO) transistor fabricated with a multi-layered channel structure through a solution process technique.

또한, 본 발명은 다층 채널 구조를 이용하여 인터페이스 차지 트랩(interface charge trap) 및 백 채널 효과(back-channel effect) 감소로 인한 우수한 전류 리텐션 스테빌러티(current retention stability)의 안정성을 유지하는데 그 다른 목적이 있다. In addition, the present invention uses a multi-layered channel structure to maintain stability of excellent current retention stability due to reduction of an interface charge trap and a back-channel effect. There is a purpose.

또한, 본 발명은 펨토초(Femtosecond) 레이저를 이용하여 스팟 형태로 특별한 범위에 레이저를 조사하여 투과하는 층들에 열처리를 함으로써, 가해진 열 데미지를 완화시킬 수 있으며, 미세 공정에 유리하고 레이저와 표면의 상호반응에 따라 산화물 소재의 구조 변화를 방지하는데 그 다른 목적이 있다. In addition, the present invention can alleviate the applied thermal damage by irradiating a laser in a special range in the form of a spot using a femtosecond laser and heat-treating the penetrating layers, which is advantageous for microprocessing and the interaction between the laser and the surface. Another purpose is to prevent the structural change of the oxide material according to the reaction.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 산화물 박막 트랜지스터에 관한 것으로서, 게이트 하부 전극의 기능을 포함하는 기판, 상기 기판 상에 형성되는 절연막, 상기 절연막 상에 형성되는 다층 구조의 산화물 활성층 및 상기 산화물 활성층 상에 형성되는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한다. The present invention for achieving the above object relates to an oxide thin film transistor, and relates to a substrate including a function of a gate lower electrode, an insulating film formed on the substrate, an oxide active layer having a multilayer structure formed on the insulating film, and the oxide active layer and a source electrode and a drain electrode formed thereon.

상기 산화물 활성층은 2 레이어(layers) 이상의 IZO(indium-zinc oxide) 박막이 연속하여 적층되는 구조이고, 상기 다층 구조의 산화물 활성층이 형성된 후, 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 진행한다. The oxide active layer has a structure in which two or more indium-zinc oxide (IZO) thin films are continuously stacked, and after the oxide active layer of the multi-layer structure is formed, femtosecond laser post-process annealing is performed.

상기 산화물 활성층은 IZO 박막을 형성하는 공정을 연속으로 3회 반복하여, 3개의 IZO 박막 레이어(layer)가 균일하게 적층되도록 형성될 수 있다. The oxide active layer may be formed so that three IZO thin film layers are uniformly stacked by repeating the process of forming the IZO thin film three times in succession.

상기 산화물 활성층은 상기 절연막 상에 스핀 코팅 방식으로 IZO 박막 레이어를 적층하여 3층의 적층 구조가 형성되도록 구현될 수 있다. The oxide active layer may be implemented such that a three-layer stacked structure is formed by stacking an IZO thin film layer on the insulating film by a spin coating method.

상기 기판, 상기 절연막 및 상기 산화물 활성층의 순서로 적층 면적이 감소하는 계단식 구조로 형성될 수 있다. The substrate, the insulating layer, and the oxide active layer may be formed in a stepped structure in which a stacked area is decreased in the order.

본 발명에 의하면, 다층구조 산화물 활성층 막 상에 펨토초 레이저 어닐링을 수행한 산화물 박막 트랜지스터를 제공함으로써, 가해진 열 데미지를 완화시킬 수 있으며, 미세 공정에 유리하고 레이저와 표면의 상호반응에 따라 산화물 소재의 구조 변화를 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by providing an oxide thin film transistor that has been subjected to femtosecond laser annealing on a multilayered oxide active layer film, applied thermal damage can be alleviated, which is advantageous for microprocessing and the oxide material according to the interaction between the laser and the surface. It has the effect of preventing structural change.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 적층 구조를 도시한 것이다.
도 2는 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 박막층과 펨토초 레이저 후공정 어닐링 처리를 한 다적층 IZO 박막층에 대한 표면 외관을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 박막층과 펨토초 레이저 후공정 어닐링 처리를 한 다적층 IZO 박막층을 기반으로 한 TFT의 출력 특성 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 4는 각각 다른 시간으로 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리한 다적층 IZO TFT의 전류적 안정성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 다적층 IZO TFT를 대기 환경에 14일 동안 방치한 다음 전기적 특성을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
1 illustrates a stacked structure of an oxide thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the results of analyzing the surface appearance of the multi-layer IZO thin film layer that has not been subjected to the femtosecond laser post-process annealing treatment and the multi-layer IZO thin film layer subjected to the femtosecond laser post-process annealing treatment.
3 is a graph showing output characteristic curves of TFTs based on a multi-layered IZO thin film layer that has not been subjected to femtosecond laser post-process annealing and a multi-layered IZO thin film layer that has been subjected to femtosecond laser post-process annealing.
4 is a graph showing the current stability of multi-layered IZO TFTs subjected to femtosecond laser post-process annealing at different times.
5 is a graph showing the results of measuring electrical characteristics after leaving the multi-layered IZO TFT in an atmospheric environment for 14 days.

본 명세서에서 개시된 실시 예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시에서 제안하고자 하는 실시 예는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 실시 예들의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the embodiments disclosed herein, and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the embodiments to be proposed in the present disclosure are not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments are provided to those of ordinary skill in the art. It is only provided to fully indicate the category.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시 예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Terms used in this specification will be briefly described, and the disclosed embodiments will be described in detail.

본 명세서에서 사용되는 용어는 개시된 실시 예들의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 상세한 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. Terms used in this specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions of the disclosed embodiments, but may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there are also terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the detailed description of the corresponding specification. Therefore, the terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the content throughout the present specification, rather than the name of a simple term.

본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.References in the singular herein include plural expressions unless the context clearly dictates the singular.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.When a part "includes" a certain component throughout the specification, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. Also, as used herein, the term “unit” refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and “unit” performs certain roles. However, "part" is not meant to be limited to software or hardware. A “unit” may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to refresh one or more processors. Thus, by way of example, “part” refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functionality provided within components and “parts” may be combined into a smaller number of components and “parts” or further divided into additional components and “parts”.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 적층 구조를 도시한 것이다. 1 illustrates a stacked structure of an oxide thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 산화물 박막 트랜지스터는 기판(Substrate)(10), 절연막(insulator layer)(110), 산화물 활성층(120), 소스(Source) 전극(electrode) (130), 드레인(Drain) 전극(140)을 포함한다. 1, the oxide thin film transistor of the present invention has a substrate 10, an insulating layer 110, an oxide active layer 120, a source electrode 130, a drain ( Drain) electrode 140 is included.

본 발명의 일 실시예에서 산화물 박막 트랜지스터는 탑 컨택트 바텀 게이트(top-contact bottom-gate) 구조로 제작된다.In an embodiment of the present invention, the oxide thin film transistor is manufactured in a top-contact bottom-gate structure.

기판(10)은 게이트(Gate) 하부 전극의 기능을 포함하고 있다. 본 발명의 일 실시예에서 기판(10)은 N형(N-type)으로 헤비하게(heavily) 도핑된(doped) 600 μm 두께의 실리콘(Si) 웨이퍼 기판으로 구현되며, 게이트 하부 전극으로 사용된다. The substrate 10 includes a function of a gate lower electrode. In an embodiment of the present invention, the substrate 10 is implemented as a 600 μm thick silicon (Si) wafer substrate heavily doped with an N-type, and is used as a gate lower electrode. .

절연막(110)은 기판 상에 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서 절연막(110)은 기판 상에 SiO2를 성장시키는 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 퍼니스(furnace)에서 열 산화(thermal oxidation) 공정을 통해 100 nm의 SiO2를 성장시키는 방식으로 형성될 수 있다. The insulating film 110 is formed on the substrate. In an embodiment of the present invention, the insulating film 110 may be formed by growing SiO 2 on the substrate. For example, it may be formed by growing 100 nm of SiO 2 through a thermal oxidation process in a furnace.

산화물 활성층(120)은 절연막(110) 상에 형성되고 다층 구조로 형성되어 있다. The oxide active layer 120 is formed on the insulating layer 110 and has a multilayer structure.

소스 전극(130) 및 드레인 전극(140)은 산화물 활성층(120) 상에 형성된다. The source electrode 130 and the drain electrode 140 are formed on the oxide active layer 120 .

본 발명에서 산화물 활성층(120)은 2 레이어(layers) 이상의 IZO(indium-zinc oxide) 박막이 연속하여 적층되는 구조이다. In the present invention, the oxide active layer 120 has a structure in which two or more indium-zinc oxide (IZO) thin films are continuously stacked.

그리고, 다층 구조의 산화물 활성층(120)이 형성된 후, 펨토초(femtosecond) 레이저 후공정 어닐링(post-annealing)을 진행한다. Then, after the oxide active layer 120 having a multilayer structure is formed, femtosecond laser post-annealing is performed.

본 발명의 일 실시예에서 산화물 활성층(120)은 IZO 박막을 형성하는 공정을 연속으로 3회 반복하여, 3개의 IZO 박막 레이어(layer)가 균일하게 적층되도록 형성될 수 있다. 더 상세하게는, IZO 용액을 1500 rpm의 속도로 스핀 코팅(spin-coating)을 진행하여, 20 ~ 30 nm 두께의 IZO 반도체 박막을 형성하고, 그 후 핫 플레이트(hot plate)에서 400 ℃의 온도에서 1시간 30분 동안 어닐링(annealing)을 실시하는 과정을 통해 IZO 박막을 생성하고, 이러한 과정을 3회 반복하여 균일한 3 레이어의 연속적인 고집적 IZO 박막을 형성한다.In an embodiment of the present invention, the oxide active layer 120 may be formed such that three IZO thin film layers are uniformly stacked by repeating the process of forming the IZO thin film three times in a row. More specifically, spin-coating the IZO solution at a speed of 1500 rpm to form an IZO semiconductor thin film with a thickness of 20 to 30 nm, and then on a hot plate at a temperature of 400 ° C. An IZO thin film is produced through the process of annealing for 1 hour and 30 minutes in a , and this process is repeated three times to form a continuous high-integration IZO thin film of 3 uniform layers.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 기판(10), 절연막(110) 및 산화물 활성층(120)의 순서로 적층 면적이 감소하는 계단식 구조로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 1 , in an embodiment of the present invention, the substrate 10 , the insulating layer 110 , and the oxide active layer 120 may be formed in a stepped structure in which the stacked area is decreased in the order.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작한 산소 플라즈마 표면처리 기반의 3층 다층구조 산화물층(multi-active layers) IZO TFTs의 구조를 나타낸다. 두께가 약 600 μm의 고농도로 도핑된 n형(n-type) 실리콘 웨이퍼 기판이자 게이트 하부 전극으로 사용하였으며, 열산화(Thermal oxidation)를 통해 약 100 nm 두께의 SiO2 레이어를 형성하였다.Figure 1 shows the structure of the oxygen plasma surface treatment-based three-layer multi-layer structure oxide layer (multi-active layers) IZO TFTs fabricated according to an embodiment of the present invention. A highly doped n-type silicon wafer with a thickness of about 600 μm was used as a substrate and a lower gate electrode, and a SiO 2 layer with a thickness of about 100 nm was formed through thermal oxidation.

반도체 소자 제조 공정 중 발생하는 오염물은 소자의 구조적 형상의 왜곡과 전기적 특성을 저하시키기 때문에, 소자의 성능, 신뢰성 및 수율 등에 큰 영향을 미친다. 따라서 활성층을 증착하기 전, 기판의 세척을 위해 약 60 ml의 sulfuric acid(H2SO4)와 약 20 ml의 hydrogen peroxide(H2O2)를 3:1로 혼합하여 약 60 ℃에서 가열하는 피라냐 세정(piranha cleaning)을 진행함으로써, 유기 오염물을 제거하였다. 이후, 기판에 잔존할 수 있는 피라냐 세정 용액을 제거하기 위해 탈이온수(deionized water)로 약 10분간 세척하였다. 또한 남은 무기, 유기 불순물을 제거하기 위해서, acetone과 isopropyl alcohol(IPA)을 사용하여 초음파 분쇄기(ultra-sonicator)를 통해 오염 물질을 기판으로부터 분리하고 세척하였다. 마지막으로 표면에 잔존하는 수분을 제거하기 위해 저진공 상태인 vacuum oven에서 약 150 ℃로 약 1시간 동안 baking을 진행하였다.Contaminants generated during the semiconductor device manufacturing process cause distortion of the structural shape of the device and deterioration of electrical characteristics, and thus greatly affect device performance, reliability, yield, and the like. Therefore, before depositing the active layer, for cleaning the substrate, about 60 ml of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and about 20 ml of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) were mixed 3:1 and heated at about 60 ° C. By performing piranha cleaning, organic contaminants were removed. Thereafter, the substrate was washed with deionized water for about 10 minutes to remove the piranha cleaning solution that may remain on the substrate. In addition, in order to remove the remaining inorganic and organic impurities, contaminants were separated from the substrate using an ultra-sonicator using acetone and isopropyl alcohol (IPA) and washed. Finally, to remove the moisture remaining on the surface, baking was carried out for about 1 hour at about 150 ℃ in a vacuum oven in a low vacuum state.

이후, wafer cleaning을 마친 SiO2 절연막 상에 multi-active layer를 제작하기 위해서, 0.1 M의 indium nitrate hydrate [In(NO3)3·xH2O]와 0.1 M의 zinc acetate dihydrate [Zn(CH3COO)2·2H2O]를 사용하여 제조된 전구체 용액의 Zol-gel 반응을 사용하여 IZO 박막을 형성하였다. 안정적인 indium nitrate hydrate 용액을 형성하기 위해서, 시약병에 2-methoxyethanol, acetylacetone, 그리고 NH3를 indium 분말과 혼합시켰다. 이어서, 2-methoxyethanol과 acetylacetone를 또 다른 시약병에 혼합하여 촉진제 역할을 수행하도록 설정한 후 zinc acetate dihydrate 용액을 형성하였다. 이와 같은 2개의 용액을 약 1시간 동안 교반기에서 약 700 rpm의 속도로 60 ℃에서 교반한 후 제작을 완료하였다.After that, in order to fabricate a multi-active layer on the SiO 2 insulating film after wafer cleaning, 0.1 M of indium nitrate hydrate [In(NO 3 ) 3 ·xH 2 O] and 0.1 M of zinc acetate dihydrate [Zn(CH 3 ) COO) 2 ·2H 2 O] was used to form an IZO thin film using the Zol-gel reaction of the precursor solution prepared using. To form a stable indium nitrate hydrate solution, 2-methoxyethanol, acetylacetone, and NH 3 were mixed with indium powder in a reagent bottle. Then, 2-methoxyethanol and acetylacetone were mixed in another reagent bottle, set to act as an accelerator, and a zinc acetate dihydrate solution was formed. The two solutions were stirred at 60° C. at a speed of about 700 rpm on a stirrer for about 1 hour, and then the fabrication was completed.

Indium nitrate hydrate 용액과 zinc acetate dihydrate 용액을 1:1 비율로 혼합하였으며, 시약병 안의 용액이 투명한 상태로 변화될 때까지 약 2시간 동안 교반기에서 약 500 rpm의 속도로 27 ℃ (상온)에서 교반한 후 제작을 완료하였다.Indium nitrate hydrate solution and zinc acetate dihydrate solution were mixed in a 1:1 ratio, and after stirring at a speed of about 500 rpm on a stirrer at 27 °C (room temperature) for about 2 hours until the solution in the reagent bottle changes to a transparent state. production was completed.

위와 같이, 준비한 IZO 용액을 약 30초 동안 약 1,500 rpm의 속도에서 순차적으로 3회 스핀 코팅(spin-coating)을 하여 multi-active layers IZO를 제작하였다. 각각의 IZO 박막을 스핀 코팅하는 사이마다, 핫 플레이트(hot plate)로 약 30분 동안 약 200 ℃의 온도에서 어닐링하였다. 3층의 IZO 박막을 제작하는 과정이 모두 끝난 후에, 마지막으로 핫 플레이트(hot plate)에서 약 2시간 동안 약 200 ℃의 온도에서 하드 베이킹(hard baking)을 실시하여 IZO 박막 상의 불순물을 제거하고 표면상의 결함을 제거하여 경질화시켰다.As above, multi-active layers IZO were prepared by spin-coating the prepared IZO solution three times sequentially at a speed of 1,500 rpm for about 30 seconds. Between spin-coating each IZO thin film, it was annealed at a temperature of about 200° C. for about 30 minutes on a hot plate. After the process of manufacturing the three-layer IZO thin film is finished, hard baking is performed on a hot plate at a temperature of about 200 ° C for about 2 hours to remove impurities on the IZO thin film and surface It was hardened by removing the defects of the phase.

이후 열 데미지와 구조 변화를 방지하기 위해 Ti:Sapphire laser system(Coherent, Chameleon Ultra-II)을 사용하여 펨토초 레이저를 다적층 IZO 박막에 각각 약 50, 100, 200초 동안 조사하였다. 평균적으로 약 3 W의 전력에서 약 80 MHz의 높은 반복 속도로 레이저 펄스를 생성하였으며, 중심 파장은 약 800 nm, 펄스폭은 약 140 fs으로 유지하였다. 펨토초 레이저는 공간 필터를 통과한 후 렌즈를 사용하여 빔의 퍼짐을 방지하였다. 이어서, 조사한 빔이 빔 익스팬더를 통과하고 기판이 펨토초 레이저 펄스에 완전히 조사되기 위해서 빔을 적절한 크기로 확산시켰다.Then, to prevent thermal damage and structural change, a femtosecond laser was irradiated onto the multi-layered IZO thin film for about 50, 100, and 200 seconds, respectively, using a Ti:Sapphire laser system (Coherent, Chameleon Ultra-II). On average, laser pulses were generated at a high repetition rate of about 80 MHz at a power of about 3 W, and the center wavelength was maintained at about 800 nm and the pulse width at about 140 fs. The femtosecond laser uses a lens to prevent the beam from spreading after passing through a spatial filter. Then, the irradiated beam passed through the beam expander and the beam was spread to an appropriate size so that the substrate was completely irradiated with femtosecond laser pulses.

마지막으로 써멀 이베포레이터 시스템(thermal evaporator system)을 이용하여 약 100 nm 두께의 Al 전극을 제작하였고, 산화물 박막 트랜지스터의 소스/드레인(source/drain) 전극으로서 다적층 IZO 박막 상부에 증착하였다. Finally, an Al electrode with a thickness of about 100 nm was fabricated using a thermal evaporator system, and deposited on the multi-layered IZO thin film as a source/drain electrode of an oxide thin film transistor.

이후, AFM(Atomic force microscopy)을 사용하여 박막 표면 특성을 조사하고, 실온과 암실 상태에서 다적층 IZO TFT의 전기적 성능 변화 비교 분석을 위해, 암실에서 반도체 파라미터 분석기(Keithley, Keithley 4200)를 통해서 각각의 파라미터를 추출하여 전기적 성능을 측정하였다.Then, using AFM (Atomic force microscopy) to investigate the surface properties of the thin film, and for comparative analysis of the electrical performance change of the multi-layer IZO TFT at room temperature and in the dark, each through a semiconductor parameter analyzer (Keithley, Keithley 4200) in the dark The electrical performance was measured by extracting the parameters of

도 2는 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 박막층과 펨토초 레이저 후공정 어닐링 처리를 한 다적층 IZO 박막층에 대한 표면 외관을 분석한 결과를 나타낸 것이다. Figure 2 shows the results of analysis of the surface appearance of the multi-layer IZO thin film layer not subjected to femtosecond laser post-process annealing treatment and the multi-layer IZO thin film layer subjected to femtosecond laser post-process annealing treatment.

도 2는 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 박막 층 및 각각 약 50, 100, 200초 동안 처리한 박막 층에 대해서 AFM을 통해 분석한 결과를 나타낸다. 2 shows the results of analysis through AFM for the multi-layered IZO thin film layer that has not been subjected to femtosecond laser post-processing annealing and the thin film layer treated for about 50, 100, and 200 seconds, respectively.

도 2에서 평균 입자 직경(Average grain diameters)은 AFM 소프트웨어를 통해서 측정하였다. 펨토초 레이저 어닐링 시간이 길어질수록 다적층 IZO 박막의 입자 직경은 점차 증가하는 것을 확인할 수 있다. 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 박막 층의 평균 입자 직경은 약 8.3 nm, 50초 동안 펨토초 레이저를 처리한 후의 박막은 약 8.2 nm이었다. 이는 약 50초 동안의 펨토초 레이저 처리가 표면 외관에 명백한 영향을 미치지 않았음을 의미한다. 그러나 각각 약 100, 200초 동안 펨토초 레이저를 처리한 다적층 IZO 박막 층의 평균 입자 직경은 약 11.7, 11.5 nm이며, 펨초토 레이저 시간이 길어질수록 입자 모양이 더 규칙적으로 변화되고 입자 치수가 더 균일해지며 표면이 더욱 부드러워짐을 확인할 수 있다.Average grain diameters in FIG. 2 were measured through AFM software. As the femtosecond laser annealing time increases, it can be seen that the particle diameter of the multi-layered IZO thin film gradually increases. The average particle diameter of the multi-layered IZO thin film layer not subjected to femtosecond laser post-processing annealing was about 8.3 nm, and the thin film after femtosecond laser treatment for 50 seconds was about 8.2 nm. This means that the femtosecond laser treatment for about 50 seconds did not have an obvious effect on the surface appearance. However, the average particle diameter of the multi-layered IZO thin film layer treated with the femtosecond laser for about 100 and 200 seconds, respectively, was about 11.7 and 11.5 nm, and the longer the femtosecond laser time, the more regular the particle shape changed and the more uniform the particle size. It can be seen that the surface becomes smoother.

도 3은 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 박막층과 펨토초 레이저 후공정 어닐링 처리를 한 다적층 IZO 박막층을 기반으로 한 TFT의 출력 특성 곡선을 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing output characteristic curves of TFTs based on a multi-layer IZO thin film layer that is not subjected to femtosecond laser post-process annealing and a multi-layer IZO thin film layer that has been subjected to femtosecond laser post-process annealing.

도 3 (a)는 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 박막 층 및 각각 50, 100, 200초 동안 처리한 박막 층 기반의 TFT의 출력 특성 곡선을 나타낸다. Fig. 3 (a) shows the output characteristic curves of the multi-layer IZO thin film layer not subjected to femtosecond laser post-processing annealing and the thin film layer-based TFT treated for 50, 100, and 200 sec, respectively.

도 3 (a)에서 Vds를 0 ~ 30 V까지 step voltage를 각각 0.5 V로 sweep하여 인가했을 때의 Ids를 측정하였으며, gate bias voltage는 0 ~ 30 V까지 step voltage를 10 V씩 하여 인가하였다. 아무 처리를 하지 않은 다적층 IZO TFT는 gate voltage가 0일 때 source-drain current는 거의 0임을 확인할 수 있다. gate voltage가 양의 방향으로 증가하면 채널 층의 전자가 절연 층으로 이동한다. gate voltage가 임계 전압보다 크면 전도성 채널이 형성되기 시작한다. 채널 current는 gate voltage가 증가함에 따라 증가하게 되며, 이는 TFT가 n-type 채널로 작동함을 보여준다. In FIG. 3 (a), I ds was measured when V ds was applied by sweeping a step voltage of 0.5 V from 0 to 30 V, respectively, and the gate bias voltage was applied by applying a step voltage from 0 to 30 V by 10 V. did. It can be seen that the source-drain current of the multi-layered IZO TFT without any treatment is almost 0 when the gate voltage is 0. When the gate voltage increases in the positive direction, electrons from the channel layer move to the insulating layer. When the gate voltage is greater than the threshold voltage, a conductive channel begins to form. The channel current increases as the gate voltage increases, indicating that the TFT operates as an n-type channel.

drain voltage가 서서히 증가하면 TFT는 선형 영역에서 포화 영역으로 변경되어 더 나은 포화 특성을 나타낸다. 이러한 특성은 펨토초 레이저 어닐링 시간에 따라서 약간씩 차이가 존재한다. 약 100초 동안 처리한 TFT의 포화 상태에서 current 이동이 펨토초 레이저를 처리하지 않은 TFT와 약 50초 동안 처리한 TFT보다 상대적으로 우수하다. 이는 축적된 상태에서 작동하는 다적층 IZO TFT로 설명할 수 있으며, drain current는 on-state에서 채널 current와 자기 current로 구성된다. 따라서 자기 저항을 높이는 것은 drain current의 포화 특성을 향상시키는 부분에 있어서 긍정적으로 작용한다. 펨토초 레이저를 약 200초 동안 처리한 TFT는 출력 특성이 하락됨을 보여주고 있는데, 이는 더 오랜 시간 동안 펨토초 레이저를 처리하면 채널 층의 내부 구조가 손상되고 전기적 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문이라고 보인다.When the drain voltage is gradually increased, the TFT changes from the linear region to the saturation region, showing better saturation characteristics. These characteristics are slightly different depending on the femtosecond laser annealing time. The current movement in the saturation state of the TFT treated for about 100 seconds is relatively better than that of the TFT not treated with the femtosecond laser and the TFT treated for about 50 seconds. This can be explained by the multi-layer IZO TFT operating in the accumulated state, and the drain current is composed of the channel current and the magnetic current in the on-state. Therefore, increasing the magnetoresistance has a positive effect in improving the saturation characteristic of the drain current. The TFT treated with a femtosecond laser for about 200 seconds shows a decrease in output characteristics, which seems to be because the internal structure of the channel layer is damaged and the electrical performance is directly affected if treated with a femtosecond laser for a longer period of time.

도 3 (b)는 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 박막 층 및 각각 약 50, 100, 200초 동안 처리한 박막 층 기반의 TFT의 전달 특성 곡선을 나타낸다. 3(b) shows the transfer characteristic curves of a multi-layered IZO thin film layer not subjected to femtosecond laser post-processing annealing and a thin film layer-based TFT treated for about 50, 100, and 200 sec, respectively.

도 3 (b)에서 Vds = 30 V을 인가한 후 SQRT 처리한 Ids와 Vds의 I-V 곡선을 나타내고 있다. 모든 다적층 IZO TFT는 Vgs 값이 증가할수록 Ids가 off-state에서 on-state로 뚜렷한 전환과 함께 전형적인 n-type 특성을 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 이와 같은 전달 특성 곡선을 이용하여 TFT의 전기적 특성 4가지 파라미터를 측정하고 분석하였다. 펨토초 레이저 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 및 각각 약 50, 100, 200초 동안 처리한 TFT의 전자 이동도 (Electron mobility)는 약 3.87, 4.93, 5.23, 1.88 cm2/Vs이었다. 또한 on-off 전류 점멸비 (Current ratio)는 각각 약 1.8 × 106, 3.1 × 106, 2.1 × 106, 1.1 × 103이며, 문턱 전압 (Threshold voltage) 값은 각각 약 1.48, 1.67, -0.26, 5.22 V이었다. 3(b) shows IV curves of I ds and V ds treated with SQRT after applying V ds = 30 V. It can be confirmed that all multi-layered IZO TFTs exhibit typical n-type characteristics with a clear transition of I ds from off-state to on-state as the V gs value increases. Four parameters of the electrical characteristics of the TFT were measured and analyzed using such a transfer characteristic curve. Electron mobility of multi-layered IZO without femtosecond laser annealing and TFT treated for about 50, 100, and 200 seconds, respectively, was about 3.87, 4.93, 5.23, and 1.88 cm 2 /Vs. Also, the on-off current ratio is about 1.8 × 106, 3.1 × 106, 2.1 × 106, and 1.1 × 103, respectively, and the threshold voltage values are about 1.48, 1.67, -0.26, and 5.22 V, respectively. It was.

마지막으로 문턱 전압 이하에서의 기울기(Subthreshold swing) 값은 각각 약 1.53, 1.11, 0.81, 1.77 V/dec이었다. 결론적으로 펨토초 레이저를 과도하게 처리한 경우에는 다적층 IZO TFT의 전기적 성능이 매우 악화되는 것을 확인할 수 있다.Finally, the threshold swing values below the threshold voltage were about 1.53, 1.11, 0.81, and 1.77 V/dec, respectively. In conclusion, it can be seen that the electrical performance of the multi-layered IZO TFT is very deteriorated when the femtosecond laser is excessively processed.

도 4는 각각 다른 시간으로 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리한 다적층 IZO TFT의 전류적 안정성을 나타낸 그래프로서, 각각 다른 시간으로 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리한 다적층 IZO TFT의 전류적 안정성을 나타낸다. 4 is a graph showing the current stability of multi-layered IZO TFTs subjected to femtosecond laser post-process annealing at different times, respectively. .

도 4에서 펨토초 레이저 처리를 하지 않은 다적층 IZO TFT의 source-drain current의 감쇠 곡선은 부드럽지 않고 감쇠 법칙을 따르지 않지만, 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 처리한 다적층 IZO TFT의 감쇠 곡선은 부드럽고 규칙적으로 감소함을 확인할 수 있다. 각각 펨토초 레이저 어닐링을 약 50, 100초 동안 진행한 다적층 IZO TFT의 source-drain current의 감쇠율은 각각 약 29%와 22% 이다. 또한 시간이 지남에 따라서 포화 징후가 보이고 있으며, 이는 펨토초 레이저 후공정 어닐링 공정이 다적층 IZO TFT의 전기적 안정성을 향상시킨다는 것을 확인할 수 있다.In Fig. 4, the attenuation curve of the source-drain current of the multilayer IZO TFT without femtosecond laser treatment is not smooth and does not follow the attenuation law, but the attenuation curve of the multilayer IZO TFT treated with the femtosecond laser post-process annealing is smooth and regular decrease can be seen. The attenuation rates of the source-drain current of the multi-layered IZO TFT, which were subjected to femtosecond laser annealing for about 50 and 100 seconds, respectively, were about 29% and 22%, respectively. In addition, there are signs of saturation over time, confirming that the femtosecond laser post-process annealing process improves the electrical stability of the multi-layered IZO TFT.

다적층 IZO TFT가 공기에 노출되면 다적층 IZO 박막이 습기 및 산소와 접촉하게 된다. 양의 voltage는 TFT 채널 층 표면에 음전하를 형성하는 수산화 이온(OH-)을 생성하여 양전하로 캐리어를 억제한다. 이로 인해 다적층 IZO TFT는 정상적으로 작동하지 않게 된다. When the multilayer IZO TFT is exposed to air, the multilayer IZO thin film comes into contact with moisture and oxygen. Positive voltage generates hydroxide ions (OH ) that form negative charges on the TFT channel layer surface, thereby suppressing carriers with positive charges. Due to this, the multi-layered IZO TFT does not work normally.

도 5는 다적층 IZO TFT를 대기 환경에 14일 동안 방치한 다음 전기적 특성을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing the results of measuring electrical characteristics after leaving the multi-layered IZO TFT in an atmospheric environment for 14 days.

도 5에서 펨토초 레이저 어닐링 이후 전반적으로 current에 대한 제어 효과가 좋지 않음을 확인할 수 있다. 펨토초 레이저 어닐링을 처리하지 않은 다적층 IZO 및 각각 50, 100, 200초 동안 처리한 TFT의 전자 이동도는 각각 약 0.78, 0.56, 3.82, 1.09 cm2/Vs이었다. 또한 on-off 전류 점멸비는 각각 약 1.0 × 103, 4.4 × 102, 1.5 × 104, 1.9 × 102이며, 문턱 전압 값은 각각 약 -0.32, -0.30, -0.25, -0.68 V이었다. 마지막으로 문턱 전압 이하에서의 기울기 값은 각각 약 1.24, 1.15, 1.60, 1.90 V/dec이었다. 결론적으로 펨토초 레이저를 과도하게 처리한 경우에는 14일 이후에도 다적층 IZO TFT의 전기적 성능이 매우 악화되는 것을 확인할 수 있다.In FIG. 5 , it can be seen that the overall effect of controlling the current after femtosecond laser annealing is not good. The electron mobility of the multilayer IZO without femtosecond laser annealing and the TFT treated for 50, 100, and 200 seconds, respectively, was about 0.78, 0.56, 3.82, and 1.09 cm 2 /Vs, respectively. In addition, the on-off current flashing ratios were about 1.0 × 103, 4.4 × 102, 1.5 × 104, and 1.9 × 102, respectively, and the threshold voltage values were about -0.32, -0.30, -0.25, and -0.68 V, respectively. Finally, the slope values below the threshold voltage were about 1.24, 1.15, 1.60, and 1.90 V/dec, respectively. In conclusion, it can be seen that the electrical performance of the multi-layered IZO TFT is very deteriorated even after 14 days when the femtosecond laser is excessively treated.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.The present invention has been described above using several preferred embodiments, but these embodiments are illustrative and not restrictive. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention and the scope of the appended claims.

10 기판 110 절연막
120 산화물 활성층 130 소스 전극
140 드레인 전극
10 Substrate 110 Insulation Film
120 oxide active layer 130 source electrode
140 drain electrode

Claims (4)

게이트 하부 전극의 기능을 포함하는 기판;
상기 기판 상에 형성되는 절연막;
상기 절연막 상에 형성되는 다층 구조의 산화물 활성층; 및
상기 산화물 활성층 상에 형성되는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하되,
상기 산화물 활성층은 2 레이어(layers) 이상의 IZO(indium-zinc oxide) 박막이 연속하여 적층되는 구조이고,
상기 다층 구조의 산화물 활성층이 형성된 후, 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 진행하며,
상기 산화물 활성층은 IZO 박막을 형성하는 공정을 연속으로 3회 반복하여, 3개의 IZO 박막 레이어(layer)가 균일하게 적층되도록 형성되고,
상기 산화물 활성층은 상기 절연막 상에 스핀 코팅 방식으로 IZO 박막 레이어를 적층하여 3층의 적층 구조가 형성되도록 하며,
상기 펨토초 레이저 후공정 어닐링을 진행함에 있어서, 3 W의 전력에서 80 MHz의 반복 속도로 레이저 펄스를 생성하되, 상기 레이저 펄스의 중심 파장이 800 nm이고, 펄스폭이 140 fs인 펨토초 레이저를 100초 동안 상기 IZO 박막 레이어에 조사하는 것을 특징으로 하는 산화물 박막 트랜지스터.
a substrate comprising the function of a gate lower electrode;
an insulating film formed on the substrate;
an oxide active layer having a multilayer structure formed on the insulating layer; and
Including a source electrode and a drain electrode formed on the oxide active layer,
The oxide active layer has a structure in which two or more layers of indium-zinc oxide (IZO) thin films are continuously stacked,
After the oxide active layer of the multilayer structure is formed, femtosecond laser post-process annealing is performed,
The oxide active layer is formed by repeating the process of forming the IZO thin film three times in a row, so that three IZO thin film layers are uniformly stacked,
The oxide active layer is formed by stacking an IZO thin film layer on the insulating film in a spin coating method to form a three-layer stacked structure,
In the femtosecond laser post-process annealing, a laser pulse is generated at a repetition rate of 80 MHz at a power of 3 W, a femtosecond laser having a center wavelength of 800 nm and a pulse width of 140 fs for 100 seconds Oxide thin film transistor, characterized in that irradiated to the IZO thin film layer during.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 기판, 상기 절연막 및 상기 산화물 활성층의 순서로 적층 면적이 감소하는 계단식 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 산화물 박막 트랜지스터.

The method according to claim 1,
Oxide thin film transistor, characterized in that formed in a stepped structure in which the stacked area is decreased in the order of the substrate, the insulating film, and the oxide active layer.

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