KR102661549B1 - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102661549B1 KR102661549B1 KR1020160161278A KR20160161278A KR102661549B1 KR 102661549 B1 KR102661549 B1 KR 102661549B1 KR 1020160161278 A KR1020160161278 A KR 1020160161278A KR 20160161278 A KR20160161278 A KR 20160161278A KR 102661549 B1 KR102661549 B1 KR 102661549B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- active layer
- buffer layer
- layer
- display device
- molecular weight
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 43
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 195
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 23
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 19
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 15
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 9
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims 4
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 20
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 8
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical group [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910020175 SiOH Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021620 Indium(III) fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDLSOIWNAZCAMB-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[O--].[Mg++].[Sn+4] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[Mg++].[Sn+4] FDLSOIWNAZCAMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGLYDBMDZXTCJA-UHFFFAOYSA-N aluminum zinc oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [O-2].[Al+3].[Sn+4].[Zn+2] VGLYDBMDZXTCJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMFWDTJZHRDHNW-UHFFFAOYSA-N indium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[In] ZMFWDTJZHRDHNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N magnesium;zinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Mg+2].[Zn+2] PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- NQBRDZOHGALQCB-UHFFFAOYSA-N oxoindium Chemical compound [O].[In] NQBRDZOHGALQCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- JNLSTWIBJFIVHZ-UHFFFAOYSA-K trifluoroindigane Chemical compound F[In](F)F JNLSTWIBJFIVHZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- YSRUGFMGLKANGO-UHFFFAOYSA-N zinc hafnium(4+) indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[In+3].[Hf+4] YSRUGFMGLKANGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[Sn+4].[In+3] TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNEMLSQAJOPTGK-UHFFFAOYSA-N zinc;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Zn+2].[O-][Sn]([O-])=O BNEMLSQAJOPTGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
- H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
- H01L21/02312—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
- H01L21/02315—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour treatment by exposure to a plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
본 발명은 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 박막트랜지스터는 게이트 전극 하부에 위치하는 액티브층과 버퍼층을 구비하며, 그 액티브층과 버퍼층 사이의 계면에는 분자량 134인 분자성 화합물이 배치됨으로써, 버퍼층과 액티브층 사이의 계면 특성 저하를 방지할 수 있어 박막트랜지스터의 소자 신뢰성 특성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치가 각광받고 있다.
평판형 표시 장치에서는 스위칭 소자 및/또는 구동 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 사용되고 있다.
박막 트랜지스터는 액티브층으로 사용되는 물질에 따라 비정질 실리콘(amorphous-silicon)을 사용하는 박막 트랜지스터, 다결정 실리콘(poly-silicon)을 사용하는 박막 트랜지스터, 및 금속 산화물 반도체를 사용하는 박막 트랜지스터로 나뉜다. 이 중, 금속 산화물 반도체를 사용하는 박막 트랜지스터의 경우 비정질 실리콘을 사용하는 박막 트랜지스터 대비 이동도가 높고, 비정질 실리콘을 사용하는 박막 트랜지스터 및 다결정 실리콘을 사용하는 박막 트랜지스터 대비 누설 전류(leakage current)가 현저히 낮으며, 상대적으로 신뢰성이 높다. 또한, 금속 산화물 반도체를 사용하는 박막 트랜지스터는 다결정 실리콘을 사용하는 박막 트랜지스터 대비 문턱 전압(Vth)의 산포가 균일한 특성이 확보된다는 유리함이 있다.
이러한 금속 산화물 반도체를 사용하는 박막트랜지스터의 액티브층은 버퍼층 상에 스퍼터링 공정을 통해 형성된다. 그러나, 스퍼터링 공정시 버퍼층에 충격이 발생되어 버퍼층 내의 결합 구조가 흐트러져 버퍼층의 내부가 손상되는 문제점이 있다. 손상된 버퍼층 상에 액티브층을 형성하는 경우, 버퍼층 및 액티브층 간의 계면 특성이 저하되어 박막트랜지스터 특성 및 신뢰성의 열화가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 신뢰성을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막트랜지스터는 게이트 전극 하부에 위치하는 액티브층과 버퍼층을 구비하며, 그 액티브층과 버퍼층 사이의 계면에는 분자량 134인 분자성 화합물이 배치됨으로써, 버퍼층과 액티브층 사이의 계면 특성 저하를 방지할 수 있어 박막트랜지스터의 소자 신뢰성 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치 및 그 제조 방법은 액티브층을 형성하기 전에 H2, He 또는 SF6중 적어도 어느 하나를 포함하는 플라즈마 처리 가스를 이용하여 버퍼층을 표면처리함으로써 액티브층과 버퍼층 사이의 계면에는 분자량 134인 분자성 화합물인 InF가 배치한다. 여기서, 불소이온은 버퍼층 내의 산소 결핍 및 부산물(SiOH)과 결합하게 됨으로써 버퍼층 및 액티브층 간의 트랩 사이트가 제거됨으로써 신뢰성이 향상된다. 또한, 액티브층 및 버퍼층 사이의 계면에서 검출되는 불소이온은 액티브층 내의 금속-산화물의 결합을 안정화시켜 액티브층의 박막의 밀도를 향상시킨다. 이에 따라, 본 발명은 버퍼층의 표면 특성 및 버퍼층과 액티브층 간의 계면 특성이 향상되므로 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 박막트랜지스터를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 박막트랜지스터의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 1에 도시된 박막트랜지스터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4는 플라즈마 표면 처리한 버퍼층 상에 형성된 본 발명의 실시 예에 따른 액티층과, 플라즈마 표면 처리되지 않은 버퍼층 상에 형성된 비교예에 따른 액티브층을 투과 전자 현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)으로 촬영한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 액티브층의 표면으로부터 버퍼층까지의 성분을 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 비교예에 따른 버퍼층과 액티브층의 계면을 분석한 도면이며, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼층과 액티브층의 계면을 분석한 도면이다.
도 7은 플라즈마 표면처리를 실시한 본 발명의 버퍼층 및 액티브층 사이의 계면의 원자 맵(atom map)을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 박막트랜지스터의 게이트 전압-드레인 전류를 나타내는 도면이다.
도 9는 버퍼층에 플라즈마 표면 처리된 본 발명의 실시예와 플라즈마 표면 처리가 실시되지 않은 비교예에 따른 정전용량 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 박막트랜지스터가 적용된 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 박막트랜지스터가 적용된 유기 전계 발광 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 박막트랜지스터의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 1에 도시된 박막트랜지스터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4는 플라즈마 표면 처리한 버퍼층 상에 형성된 본 발명의 실시 예에 따른 액티층과, 플라즈마 표면 처리되지 않은 버퍼층 상에 형성된 비교예에 따른 액티브층을 투과 전자 현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)으로 촬영한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 액티브층의 표면으로부터 버퍼층까지의 성분을 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 비교예에 따른 버퍼층과 액티브층의 계면을 분석한 도면이며, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼층과 액티브층의 계면을 분석한 도면이다.
도 7은 플라즈마 표면처리를 실시한 본 발명의 버퍼층 및 액티브층 사이의 계면의 원자 맵(atom map)을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 박막트랜지스터의 게이트 전압-드레인 전류를 나타내는 도면이다.
도 9는 버퍼층에 플라즈마 표면 처리된 본 발명의 실시예와 플라즈마 표면 처리가 실시되지 않은 비교예에 따른 정전용량 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 박막트랜지스터가 적용된 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 본 발명에 따른 박막트랜지스터가 적용된 유기 전계 발광 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 박막트랜지스터를 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 박막트랜지스터는 버퍼층(102), 액티브층(114), 게이트 절연 패턴(112), 게이트 전극(106), 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)을 포함한다.
버퍼층(102)은 폴리이미드(PI) 등과 같은 플라스틱 수지 또는 유리로 형성된 기판(101) 상에 최상층이 SiO2로 이루어진 적어도 1층 구조로 형성된다. 예를 들어, 버퍼층(102)를 SiO2로만 이루어진 1층 구조로 형성되거나, SiNx 및 SiOx가 순차적으로 적층된 2층 구조로 형성된다. 이러한 버퍼층(102)은 기판(101)에서 발생하는 수분 또는 불순물의 확산을 방지하는 역할을 한다.
액티브층(114)은 버퍼층(102) 상에 IZO를 포함하는 금속 산화물 반도체로 형성된다. 예를 들어, 액티브층(114)은 4원계 금속 산화물인 인듐 주석 갈륨 아연 산화물(InSnGaZnO)계 재료, 3원계 금속 산화물인 인듐 갈륨 아연 산화물(InGaZnO)계 재료, 인듐 주석 아연 산화물(InSnZnO)계 재료, 인듐 알루미늄 아연 산화물(InAlZnO)계 재료, 인듐 하프늄 아연 산화물(InHfZnO), 주석 갈륨 아연 산화물(SnGaZnO)계 재료, 알루미늄 갈륨 아연 산화물(AlGaZnO)계 재료, 주석 알루미늄 아연 산화물(SnAlZnO)계 재료, 2원계 금속 산화물인 인듐 아연 산화물(InZnO)계 재료, 주석 아연 산화물(SnZnO)계 재료, 알루미늄 아연 산화물(AlZnO)계 재료, 아연 마그네슘 산화물(ZnMgO)계 재료, 주석 마그네슘 산화물(SnMgO)계 재료, 인듐 마그네슘 산화물(InMgO)계 재료, 인듐 갈륨 산화물(InGaO)계 재료나, 인듐 산화물(InO)계 재료, 주석 산화물(SnO)계 재료, 아연 산화물(ZnO)계 재료 등이 사용될 수 있다. 산화물 반도체를 형성하는데 사용되는 각각의 재료에 포함되는 각각의 원소의 조성 비율은 특별히 한정되지 않고 다양하게 조정될 수 있다.
이러한 액티브층(114)은 게이트 절연 패턴(112)을 사이에 두고 게이트 전극(106)과 중첩되어 소스 전극(108)과 드레인 전극(110) 사이의 채널 영역을 형성한다. 이러한 채널 영역은 소스 및 드레인 전극(108,110) 사이의 채널 길이가 길어지도록 "U"자 또는 "C"자 형태로 형성되거나, 다른 형태로도 형성가능하다.
게이트 전극(106)은 그 게이트 전극(106)과 동일 패턴의 게이트 절연 패턴(112) 상에 형성되며, 그 게이트 절연 패턴(112)을 사이에 두고 액티브층(114)의 채널 영역과 중첩된다. 이러한 게이트 전극(106)은 액티브층(114)보다 상부에 위치하므로, 본 발명의 박막트랜지스터는 코플라나 구조로 형성된다.
소스 전극(108)은 층간 절연막(116)을 관통하는 제1 컨택홀(CH1)을 통해 액티브층(114)과 접속된다.
드레인 전극(110)은 소스 전극(108)과 마주하며, 층간 절연막(116)을 관통하는 제2 컨택홀(CH2)을 통해 액티브층(114)과 접속된다.
이러한 박막트랜지스터의 버퍼층(102)은 도 2에 도시된 바와 같이 액티브층(114)을 형성하기 이전에, H2, He 또는 SF6등의 플라즈마 가스를 통해 플라즈마 표면 처리된다. 이에 따라, 액티브층(114)과 버퍼층(102) 사이의 계면 및 층간 절연막(116)과 버퍼층(102) 사이의 계면에는 분자량 134인 분자성 화합물이 배치된다. 이러한 버퍼층(102)을 가지는 박막트랜지스터의 제조 방법을 도 2와, 도 3a 내지 도 3e를 결부하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(101) 상에 버퍼층(102)이 형성(S11단계)되고, 그 버퍼층(102)의 상부면 전체가 플라즈마 처리(S12단계)된다.
구체적으로, 기판(101) 상에 LPCVD(Low Pressure Chemical Vpeor Deposition), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vpeor Deposition) 등의 방법을 통해 버퍼층(102)이 형성된다. 여기서, 버퍼층(102)은 SiOx를 포함하는 적어도 1층구조로 형성된다.
이러한 버퍼층(102) 상부면을 He, H2 및 SF6 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 처리 가스를 이용하여 플라즈마 표면 처리함으로써 버퍼층(102)의 계면 막질을 변화시킨다. 구체적으로, 진공 상태의 챔버(120) 내에 버퍼층(102)이 형성된 기판(101)이 안착한 다음, 버퍼층(102)을 He, H2 및 SF6 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 처리 가스를 이용하여 표면처리한다. 이 때, 챔버(120) 내에는 불소가 잔존해 있다. 챔버(120) 내에 잔존하는 불소는 캐리어 가스로 이용되는 플라즈마 처리 가스에 의해 버퍼층(102)의 표면에 흡착된다. 버퍼층(102)에 흡착된 불소는 버퍼층(102) 내의 산소 결핍(Oxygen Vacancy) 및 부산물(SiOH)과 결합하게 됨으로써 버퍼층(102) 및 액티브층(114) 간의 트랩 사이트가 제거된다. 또한, 챔버(120) 내에 잔존하는 불소는 플라즈마 표면 처리공정 후 버퍼층(102) 상에 형성되는 액티브층(114) 내의 금속-산화물의 결합을 안정화시켜 액티브층(114)의 박막의 밀도를 향상시킨다. 이에 따라, 버퍼층(102)의 표면 특성 및 버퍼층(102)과 액티브층(114) 간의 계면 특성이 안정된다.
한편, 플라즈마 표면 처리시 챔버(120) 내에 잔존하는 불소는 식각 공정시 사용되는 반응 가스에서 나타난 것이다. 예를 들어, 게이트 절연 패턴(112) 형성을 위한 식각 공정시 사용되는 반응가스인 불소가 플라즈마 표면 처리시 이용된다. 이를 위해, 게이트 절연 패턴(112)의 식각 공정시 이용된 챔버(120)를 플라즈마 표면 처리 공정시 이용함으로써 게이트 절연 패턴(112)의 식각 공정시 이용된 불소를 플라즈마 표면 처리 공정시 이용할 수 있다. 이외에도 He, H2 및 SF6 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 처리 가스에 불소를 포함시켜 버퍼층(102) 전면을 표면 처리할 수도 있다. 또한, 버퍼층(102)의 도포시 이용되는 챔버(120) 내에서, 버퍼층(102) 전면을 플라즈마 표면 처리할 수도 있다.
도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 플라즈마 표면 처리된 버퍼층(102) 상에 액티브층(114)이 형성(S13단계)된다.
구체적으로, 플라즈마 표면 처리된 버퍼층(102) 상에 스퍼터링 공정을 통해 금속 산화물 반도체 물질이 전면 증착된 후, 그 금속 산화물 반도체 물질이 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝됨으로써 액티브층(114)이 형성된다.
도 2 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 액티브층(114)이 형성된 버퍼층(102) 상에 게이트 절연 패턴(112) 및 게이트 전극(106)이 동시에 형성(S14단계)된다.
구체적으로, 액티브층(114)이 형성된 버퍼층(102) 상에 CVD의 증착 방법으로 게이트 절연 물질이 형성되고, 그 위에 스퍼터링 등의 증착 방법으로 게이트 금속층이 형성된다. 게이트 절연 물질로는 SiOx, SiNx 등과 같은 무기 절연 물질이 이용된다. 게이트 금속층으로는 Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr 또는 이들의 합금과 같이 금속 물질이 단일층으로 이용되거나, 또는 이들을 이용하여 다층 구조로 이용된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 게이트 절연 물질 및 게이트 금속층이 동시에 패터닝됨으로써 동일 패턴의 게이트 절연 패턴(112) 및 게이트 전극(106)이 동시에 형성된다.
이 때, 게이트 절연 물질의 건식 식각시 게이트 전극(106)과 비중첩되는 액티브층(114)은 플라즈마에 노출되므로, 그 플라즈마에 의해 게이트 전극(106)과 비중첩되는 액티브층(114) 내의 산소가 제거된다. 이에 따라, 게이트 전극(106)과 비중첩되는 액티브층(114)은 도체화되어 소스 및 드레인 전극(108,110)과 접속된다. 그리고, 게이트 전극(106)과 중첩되는 액티브층(114)은 게이트 전극(106) 및 게이트 절연 패턴(112)에 의해 플라즈마에 노출되지 않으므로, 액티브층(114) 내의 산소에 의해 반도체 상태를 유지하므로 액티브층(114)의 채널 영역으로 형성된다.
도 2 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(106)이 형성된 기판(101) 상에 제1 및 제2 컨택홀(CH1,CH2)을 가지는 층간 절연막(116)이 형성(S15단계)된다.
구체적으로, 게이트 전극(106)이 형성된 기판(101) 상에 PECVD 등의 방법으로 층간 절연막(116)이 형성된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 층간 절연막(116)이 패터닝됨으로써 제1 및 제2 컨택홀(CH1,CH2)이 형성된다. 여기서, 제1 및 제2 컨택홀(CH1, CH2)은 층간 절연막(116)을 관통하여 액티브층(114)을 노출시킨다.
도 2 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 층간 절연막(116) 상에 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)이 형성(S16단계)된다.
구체적으로, 제1 및 제2 컨택홀(CH1,CH2)을 가지는 층간 절연막(116) 상에 스퍼터링 등의 증착 방법으로 소스/드레인 금속층이 형성된다. 소스/드레인 금속층으로는 Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr 또는 이들의 합금과 같이 금속 물질이 단일층으로 이용되거나, 또는 이들을 이용하여 다층 구조로 이용된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 소스/드레인 금속층 패터닝함으로써 층간 절연막(116) 상에 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)이 형성된다.
이와 같은 제조 방법으로 형성된 액티브층(114)과 버퍼층(102) 사이의 계면에서는 도 4에 도시된 바와 같이 수nm크기의 나노 파티클이 형성된다. 즉, 버퍼층(102)에 플라즈마 표면처리를 실시하지 않은 비교예에에서는 버퍼층(102)의 상부면이 평탄한 반면에, 버퍼층(102)에 플라즈마 표면 처리를 실시한 본 발명의 실시예는 버퍼층(102)의 상부면에 수nm크기의 나노 파티클이 형성된다. 이러한 본 발명의 액티브층(114)과 버퍼층(102) 사이의 계면에서는 분자량 134인 분자성 화합물이 검출되며, 이에 대해 도 5, 도 6a, 도 6b 및 도 7를 결부하여 설명하기로 한다.
도 5에서 #1,#3,#5 및 #7는 표 1과 같이 버퍼층(102)에 플라즈마 표면 처리를 실시한 본 발명의 실시예들이며, #2,#4,#6 및 #8은 버퍼층(102)에 플라즈마 표면 처리를 실시하지 않은 비교예들이다.
| 증착온도(℃) | 증착압력(Torr) | He플라즈마 처리여부 | |
| #1 | 230 | 1 | ○ |
| #2 | 230 | 1 | × |
| #3 | 230 | 1.8 | ○ |
| #4 | 230 | 1.8 | × |
| #5 | 250 | 1 | ○ |
| #6 | 250 | 1 | × |
| #7 | 250 | 1.8 | ○ |
| #8 | 250 | 1.8 | × |
도 5에 도시된 바와 같이 액티브층(114)과 버퍼층(102) 사이의 계면에서 산소(O), 실리콘(Si), 수소(H), 인듐(In) 및 불소(F; Fluorine) 등이 검출된다. 특히, 버퍼층(102)에 플라즈마 표면 처리를 한 실시예(#1,#3,#5,#7)는 불소 원소가 수소원소보다 검출량이 많은 반면에 버퍼층(102)에 플라즈마 표면 처리를 하지 않은 비교예(#2,#4,#6,#8)는 불소 원소가 수소 원소보다 검출량이 적다. 즉, 버퍼층(102)에 플라즈마 표면 처리를 한 실시예(#1,#3,#5,#7)는 버퍼층(102)에 플라즈마 표면 처리를 하지 않은 비교예(#2,#4,#6,#8)에 비해 액티브층(114)과 버퍼층(102) 사이의 계면에서 불소 음이온의 밀도가 약 10배 이상 증가한다.
한편, 도 6a에 도시된 바와 같이 플라즈마 처리하지 않은 비교예에서는 버퍼층 및 액티브층 사이의 계면에서 분자량 132인 분자성 화합물만이 부산물로 검출되는 반면에 도 6b 및 도 7에 도시된 바와 같이 플라즈마 표면처리를 한 실시예에서는 버퍼층(102) 및 액티브층(114) 사이의 계면에서 듬성하게 퍼져 있는 분자량 분자량 134인 분자성 화합물과 함께 분자량 132인 분자성 화합물이 부산물로 검출된다. 이러한 분자량 134인 분자성 화합물은 투과 전자 현미경(Transverse Electromagnetic; TEM)으로 분석한 결과 InF, 분자량 132인 분자성 화합물은 부산물인 Si3O3로 판단된다.
구체적으로, 액티브층(114)과 버퍼층(102) 사이의 계면에서는 전술한 바와 같이 산소(O; 분자량 약 16), 실리콘(Si; 분자량 약 28), 수소(H; 분자량 약 1), 인듐(In; 분자량 약 115) 및 불소(F; 분자량 약 19) 등이 검출된다. 이러한 원소들을 이용하여 분자량 134인 분자성 화합물은 분자량 115의 인듐(In)과; 산소(O), 수소(H) 및 불소(F) 중 적어도 어느 하나의 원소를 통해 형성된다. 여기서, 인듐(In)의 원자가는 1가 또는 3가이므로 인듐(In)과; 산소(O), 수소(H) 및 불소(F) 중 적어도 어느 하나의 원소를 통해 화학식 1과 같은 결정성을 가지는 화합물을 얻을 수 있다.
화학식 1에 기재된 InF, InF3, InOH, In(OH)3 중 버퍼층(102) 및 액티브층(114) 사이의 계면에서 검출되는 분자량 134인 분자성 화합물은 InF임을 알 수 있다.
이러한 액티브층(114) 및 버퍼층(102) 사이의 계면에서 검출되는 불소이온은 버퍼층(102) 내의 산소 결핍(Oxygen Vacancy) 및 부산물(SiOH)과 결합하게 됨으로써 버퍼층(102) 및 액티브층(114) 간의 트랩 사이트가 제거됨으로써 신뢰성이 향상된다. 또한, 액티브층(114) 및 버퍼층(102) 사이의 계면에서 검출되는 불소이온은 액티브층(114) 내의 금속-산화물의 결합을 안정화시켜 액티브층(114)의 박막의 밀도를 향상시킨다. 이에 따라, 버퍼층(102)의 표면 특성 및 버퍼층(102)과 액티브층(114) 간의 계면 특성이 안정된다.
이에 따라, 도 8 및 표 2에 도시된 바와 같이 버퍼층(102)에 플라즈마 표면 처리한 본 발명은 103시간 후 문턱전압이 초기보다 +0.694V쉬프트하는 반면에, 플라지마 처리하지 않은 종래는 2시간 후 문턱 전압이 초기보다 +1.557V쉬프트하게 된다. 이에 따라, 본 발명은 종래보다 박막트랜지스터의 문턱 전압의 변동이 최소화되므로 PBTS(Positive Bias Temperature Stress)특성이 개선됨을 알 수 있다.
| Stress | Vth(V) | △Vth(V) | |
| 종래 |
initial | 1.843 | - |
| Stress_1hr | 3.121 | 1.278 | |
| Stress_2hr | 3.400 | 1.557 | |
| 본 발명 |
initial | 0.019 | - |
| Stress_1.4hr | -0.038 | -0.057 | |
| Stress_4.1hr | -0.008 | -0.027 | |
| Stress_13.8hr | 0.063 | 0.044 | |
| Stress_15.2hr | 0.073 | 0.054 | |
| Stress_28.9hr | 0.188 | 0.169 | |
| Stress_103hr | 0.713 | 0.694 |
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 정전용량-전압(C-V; Capacitance-Voltage)곡선이 좌측 방향으로 이동하며 기울기가 증가하므로 버퍼층(102)과 액티브층(114) 간의 계면 내에 존재하는 트랩 결함 영역(trap site)이 감소하게 되어 신뢰성이 향상된다.
이와 같은, 본 발명에 따른 박막트랜지스터는 액정 표시 장치 및 유기 전계 발광 소자 등의 표시 장치에 적용되거나, 기판 상에 형성되는 게이트 구동부 등의 구동 회로의 스위칭 소자로 적용된다.
액정 표시 장치에 적용되는 본 발명에 따른 박막트랜지스터는 도 10에 도시된 바와 같이 액정 소자(Clc)와 접속되어 액정 소자(Clc)를 구동한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 스캔 라인(SL)으로부터의 게이트 온 전압에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL)의 데이터 신호가 액정 소자(Clc)의 화소 전극에 공급되며, 액정 소자(Clc)는 화소 전극과 대향하는 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과 데이터 신호와의 차만큼의 전압이 인가되고, 게이트 오프 전압에 의해 턴-오프되어 액정 소자(Clc)에 인가된 전압이 유지되게 한다. 액정 소자(Clc)는 인가된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절함으로써 화상을 구현하게 된다. 한편, 본 발명에 따른 박막트랜지스터를 가지는 박막트랜지스터 기판은 도 11에 도시된 제조 공정을 통해 형성된다. 즉, 박막트랜지스터 기판은 도 2에 도시된 제조 공정을 통해 형성된 박막트랜지스터 상에 유기 절연 물질 및 무기 절연 물질을 도포한 다음 패터닝함으로써 도 11에 도시된 바와 같이 화소 컨택홀을 가지는 보호막(S17단계)이 형성되고, 그 보호막 상에 투명 도전막을 증착한 후 패터닝함으로써 화소 전극이 형성(S18단계)되어 완성된다.
유기 전계 발광 장치에 적용되는 본 발명에 따른 박막트랜지스터는 도 12에 도시된 바와 같이 유기 발광 소자(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(Tr_D) 및 스위칭 트랜지스터(Tr_Sw)에 적용된다.
스위칭 트랜지스터(Tr_Sw)는 스캔 라인(SL)을 통해 공급된 게이트 전압에 응답하여 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 데이터신호가 스토리지 커패시터(Cst)에 데이터전압으로 저장되도록 스위칭 동작한다.
구동 트랜지스터(Tr_D)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 따라 고전압(VDD) 공급 라인과 저전압(VSS) 공급 라인 사이로 구동 전류가 흐르도록 동작한다.
유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(Tr_D)와 접속된 양극, 발광층을 사이에 두고 양극과 대향하는 음극을 구비하며, 이러한 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(Tr_D)에 의해 형성된 구동 전류에 따라 빛을 발광하도록 동작한다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
102 : 버퍼층 106 : 게이트 전극
108 : 소스 전극 110 : 드레인 전극
114 : 액티브층
108 : 소스 전극 110 : 드레인 전극
114 : 액티브층
Claims (14)
- 기판 상에 위치하고, SiOx를 포함하는 버퍼층;
상기 버퍼층의 상부면과 접촉하고, 금속 산화물 반도체로 이루어진 액티브층;
상기 액티브층의 채널 영역 상에 위치하는 게이트 절연 패턴;
상기 게이트 절연 패턴 상에 위치하고, 상기 채널 영역과 중첩하는 게이트 전극;
상기 액티브층 및 상기 게이트 전극 상에 위치하고, 상기 액티브층을 부분적으로 노출하는 제 1 컨택홀 및 제 2 컨택홀을 포함하는 층간 절연막;
상기 층간 절연막 상에 위치하고, 상기 제 1 컨택홀을 통해 상기 액티브층과 접속되는 소스 전극; 및
상기 층간 절연막 상에 위치하고, 상기 제 2 컨택홀을 통해 상기 액티브층과 접속되는 드레인 전극;을 포함하는 박막트랜지스터를 구비하되,
상기 액티브층과 상기 버퍼층 사이의 계면에는 분자량 134의 분자성 화합물이 배치되고,
상기 액티브층과 상기 버퍼층 사이의 계면에서는 산소 원자, 실리콘 원자, 수소 원자 및 불소 원자가 검출되며,
상기 액티브층과 상기 버퍼층 사이의 계면에서 상기 불소 원자는 상기 수소 원자보다 많이 검출되는 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 분자량 134인 분자성 화합물와 함께 상기 액티브층과 버퍼층 사이의 계면에는 분자량 132인 분자성 화합물이 부산물로 배치되는 표시 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 분자량 134의 분자성 화합물은 InF인 표시 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 분자량 132의 분자성 화합물은 Si3O3인 표시 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 액티브층은 IZO를 포함하는 IGZO, ITZO 및 IAZO 중 적어도 어느 하나로 이루어진 표시 장치. - 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서;
상기 박막트랜지스터와 접속되는 유기 발광 소자를 구비하는 표시 장치. - 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서;
상기 박막트랜지스터와 접속되는 액정 소자를 구비하는 표시 장치. - 기판 상에 SiOx를 포함하는 버퍼층을 형성하는 단계;
불소를 포함하는 챔버의 내부에서 상기 버퍼층의 상부면을 플라즈마 처리하는 단계;
상기 버퍼층의 플라즈마 처리된 상부면 상에 금속 산화물 반도체로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계;
상기 액티브층 상에 게이트 절연 물질 및 게이트 금속층을 순차적으로 형성하는 단계;
상기 게이트 절연 물질 및 상기 게이트 금속층을 건식 식각하여 상기 액티브층의 채널 영역 상에 적층되는 게이트 절연 패턴 및 게이트 전극을 형성하고, 상기 게이트 절연 패턴 및 상기 게이트 전극에 의해 노출된 상기 액티브층을 도체화하는 단계;
상기 액티브층 및 상기 게이트 전극 상에 상기 액티브층의 도체화된 영역을 부분적으로 노출하는 제 1 컨택홀 및 제 2 컨택홀을 포함하는 층간 절연막을 형성하는 단계;
상기 층간 절연막 상에 상기 제 1 컨택홀을 통해 상기 액티브층과 접속되는 소스 전극 및 상기 제 2 컨택홀을 통해 상기 액티브층과 접속되는 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 금속 산화물 반도체로 이루어진 액티브층은 상기 버퍼층의 플라즈마 처리된 상부면과 접촉하도록 형성되고,
상기 버퍼층의 상기 상부면의 플라즈마 처리는 SF6, H2 및 He 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 처리 가스를 이용하여, 상기 액티브층과 상기 버퍼층 사이의 계면에는 분자량 134의 분자성 화합물이 배치되고,
상기 버퍼층의 상기 상부면의 플라즈마 처리에 의해 불소가 상기 버퍼층의 산소 결핍 및 부산물과 결합함으로써, 상기 액티브층과 상기 버퍼층 사이의 계면에서는 산소 원자, 실리콘 원자, 수소 원자 및 불소 원자가 검출되되, 상기 불소 원자가 상기 수소 원자보다 많이 검출되는 표시 장치의 제조 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 8 항에 있어서,
상기 플라즈마 처리가 이루어지는 상기 챔버 내부의 불소는 상기 게이트 절연 패턴의 건식 식각 공정시 이용되는 반응 가스인 표시 장치의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 분자량 134인 분자성 화합물은 InF이며,
상기 액티브층은 IZO를 포함하는 IGZO, ITZO 및 IAZO 중 적어도 어느 하나로 이루어진 표시 장치의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 분자량 134인 분자성 화합물와 함께 상기 액티브층과 버퍼층 사이의 계면에는 분자량 132인 분자성 화합물이 부산물로 배치되는 표시 장치의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160161278A KR102661549B1 (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 표시 장치 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160161278A KR102661549B1 (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 표시 장치 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180061751A KR20180061751A (ko) | 2018-06-08 |
| KR102661549B1 true KR102661549B1 (ko) | 2024-04-26 |
Family
ID=62600533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160161278A KR102661549B1 (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 표시 장치 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102661549B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110140116A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Sony Corporation | Thin film transistor, display device, and electronic device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101847656B1 (ko) * | 2009-10-21 | 2018-05-24 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
| KR101603768B1 (ko) * | 2009-12-22 | 2016-03-15 | 삼성전자주식회사 | 트랜지스터와 그 제조방법 및 트랜지스터를 포함하는 평판표시장치 |
| KR20160137129A (ko) * | 2015-05-22 | 2016-11-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 박막트랜지스터, 그를 포함하는 표시 장치 및 그 박막트랜지스터의 제조 방법 |
-
2016
- 2016-11-30 KR KR1020160161278A patent/KR102661549B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110140116A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Sony Corporation | Thin film transistor, display device, and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180061751A (ko) | 2018-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10446711B2 (en) | Thin film transistor array substrate and method for manufacturing the same | |
| KR102379268B1 (ko) | 표시 장치 | |
| KR101847355B1 (ko) | 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법과 디스플레이 장치 | |
| TWI721916B (zh) | 顯示裝置 | |
| US8759917B2 (en) | Thin-film transistor having etch stop multi-layer and method of manufacturing the same | |
| US10692975B2 (en) | Thin-film transistor array substrate | |
| US8389991B2 (en) | Thin film transistor, display device, and electronic device | |
| US10644165B2 (en) | Thin-film transistor, method of fabricating thin-film transistor, and display device | |
| KR102414598B1 (ko) | 박막트랜지스터, 그를 포함하는 표시 장치 및 그 박막트랜지스터의 제조 방법 | |
| US20100001346A1 (en) | Treatment of Gate Dielectric for Making High Performance Metal Oxide and Metal Oxynitride Thin Film Transistors | |
| WO2016076168A1 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| TW201501314A (zh) | 半導體裝置 | |
| US9153651B2 (en) | Thin film transistor and method for manufacturing the same | |
| KR20110080118A (ko) | 다층의 식각 정지층을 구비한 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 | |
| KR102661549B1 (ko) | 표시 장치 및 그 제조 방법 | |
| TWI636507B (zh) | 薄膜電晶體的製造方法 | |
| KR20160042353A (ko) | 박막트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조방법 | |
| JP2014082424A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |