KR20020067744A - 박막트랜지스터의 제조방법 - Google Patents

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김동식
정관수
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이명재
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김동식
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Abstract

본 발명은 박막트랜지스터의 제조방법에 관한 것으로서, 기판상에 AlZr(at.0.9%) 합금 박막을 사용하여 게이트 전극을 형성하는 공정과, 게이트 전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막, 활성층 및 오믹접촉층을 형성하는 공정과, 활성층 및 오믹접촉층을 선택적으로 식각하는 공정과, 오믹접촉층을 포함한 기판상에 실리사이드층을 증착한 후 선택적으로 식각하여 소오스 및 드레인 전극을 형성하는 공정과, 노출된 활성층을 포함한 기판 전면에 패시베이션층을 형성하는 공정을 구비한다.

Description

박막트랜지스터의 제조방법{Method for Fabricating Thin Film Transistor}
본 발명은 박막트랜지스터의 제조방법에 관한 것으로, 특히 게이트 전극으로 AlZr(at.0.9%) 합금 박막을 사용한 박막트랜지스터의 제조방법에 관한 것이다.
최근 화상 정보의 전달 매체로써 표시 장치의 대면적·고세정화에 많은 관심이 집중됨에 따라 기존에 사용되어 왔던 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하는 평판표시 장치인 TFT-LCD가 가장 많이 사용되고 있으나 대면적·고세정화를 이루기 위해서는 게이트 라인의 저항 값에 의해 발생하는 화질 저하가 가장 큰 문제로 대두되고 있다.
종래에는 비저항이 낮은 알루미늄(Al)을 게이트 전극으로 사용함으로써 신호지연을 줄일 수 있었다. 그러나 알루미늄은 화학적 내성이 약하고 힐록(hillock) 현상이 발생하는 문제점이 있다.
상기의 문제를 해결하기 안출된 본 발명의 목적은 저항이 낮고 화학적 내성이 강할 뿐만 아니라 힐록 발생률이 낮은 AlZr(at.0.9%) 합금 박막을 게이트 전극으로 사용하여 박막트랜지스터를 제조함에 있다.
도 1은 본 발명에 따른 박막트랜지스터의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면 공정도
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 투명기판 11 : 게이트전극
12 : 게이트 절연막 13 : 활성층
14 : 오믹접촉층 15 : 실리사이드막
15' : 소오스 전극 16 : 드레인 전극
17 : 패시베이션층
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막트랜지스터의 제조방법은 기판상에 비저항값이 4μΩ㎝ 이하인 AlZr(at.0.9%) 합금 박막을 사용하여 게이트 전극을 형성하는 공정과, 게이트 전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 공정과, 게이트 절연막상에 비정질 실리콘 및 n+ 비정질 실리콘을 증착하여 활성층 및 오믹접촉층을 형성하는 공정과, n+ 비정질 실리콘 및 n+ 비정질 실리콘을 선택적으로 식각하는 공정과, 오믹접촉층을 포함한 기판상에 실리사이드층을 증 착한 후 선택적으로 식각하여 소오스 및 드레인 전극을 형성하는 공정과, 노출된 활성층을 포함한 기판 전면에 패시베이션층을 형성하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 박막트랜지스터의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면 공정도이다.
도 1a에 나타낸 바와 같이, 절연특성을 갖는 투명기판(10) 상에 순수 Al에 Zr을 원자 농도비 0.9% 첨가한 합금을 사용하여 스퍼터링 방법으로 증착한 후 열처리하여 비저항값이 2~4μΩ㎝인 AlZr(at.0.9%) 합금 박막을 형성한다. 이어서, 반응성 이온에칭(Reactive Ion Etching)을 포함하는 사진 식각공정으로 패터닝하여 게이트 전극(11)을 형성한다. 여기서 게이트 전극 재료는 비저항값이 4μΩ㎝ 이하인 AlNd(at.2%) 또는 AlW(at.3%) 합금 박막을 사용할 수도 있다.
도 1b에 나타낸 바와 같이, 게이트 전극(11)을 포함한 투명기판(10) 전면에 게이트 절연막(12), 활성층(13) 및 오믹접촉층(14)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 활성층(13)과 오믹접촉층(14)은 각각 비정질 실리콘과 n+ 비정질 실리콘을 화학기상증착(CVD) 방법으로 순차적으로 증착하여 형성한다.
도 1c에 나타낸 바와 같이, 활성층(13)의 게이트 전극과 대응하는 부분이 노출되도록 오믹접촉층(14)을 선택적으로 식각한 후 활성층(13)을 식각한다. 이어서, 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 또는 텅스텐(W) 등의 고융점 금속을 증착한 후 열처리에 의해 실리사이드막(15)을 형성하고, 선택적으로 식각하여 소오스(15') 및 드레인(16) 전극을 형성한다. 실리사이드막을 형성할 때 반응하지 않고 잔류하는 고융점 금속은 제거한다.
도 1d에 나타낸 바와 같이, 소오스(15') 및 드레인(16) 전극을 포함한 기판전면에 패시베이션층(17)을 형성하여 박막트랜지스터를 제조한다.
상기와 같은 본 발명은 힐록 형성을 억제하면서도 화학적 내성이 강할 뿐만 아니라 저항이 낮은 AlZr(at.0.9%) 합금 박막을 게이트 전극재료로 사용함으로써 고화질을 갖는 20˝XSGA급 이상의 대화면·고세정 TFT-LCD를 제작할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. 기판상에 비저항값이 2~4μΩ㎝인 AlZr(at.0.9%) 합금 박막을 사용하여 게이트 전극을 형성하는 공정과,
    상기 게이트 전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 공정과,
    상기 게이트 절연막상에 비정질 실리콘 및 n+ 비정질 실리콘을 증착하여 활성층 및 오믹접촉층을 형성하는 공정과,
    상기 비정질 실리콘 및 n+ 비정질 실리콘을 선택적으로 식각하는 공정과,
    상기 오믹접촉층을 포함한 기판상에 실리사이드층을 형성한 후 선택적으로 식각하여 소오스 및 드레인 전극을 형성하는 공정과,
    상기 노출된 활성층을 포함한 기판 전면에 패시베이션층을 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 전극은 AlNd(at.2%) 또는 AlW(at.3%) 합금 박막을 사용하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터의 제조방법.
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