| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 22권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 습식 에칭한 MoNi/Cu기반 다층 전극 구조를 적용한 IGZO 박막 트랜지스터 |
| 초록 | 대면적과 고해상도를 지닌 디스플레이의 수요가 증가함에 따라서 디스플레이 기술은 그 수요를 만족하기 위한 방향으로 발전되고 있으며, 디스플레이 기술 중 TFT 백플레인은 크게 두 가지 방향으로 연구되고 있다. 첫 번째는 박막트랜지스터(TFT)와 화소 사이의 RC delay의 감소시키는 것이며 두 번째는 Gate-Bus 라인 사이의 RC delay를 줄이는 것이다. 먼저 TFT와 화소 사이의 RC delay를 감소시키기 위해서는 TFT 채널 층 물질을 바꾸는 방법이 있다. 연구되는 채널 층 물질로는 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 산화물반도체 등의 여러 물질이 적용 가능하다. 이 중 비정질의 산화물반도체는 일반적으로 우수한 전자이동도 (~10 cm2 /Vs)와 대면적에서 균일한 특성을 보이는 장점을 지닌다. 일반적으로 In 및 Zn기반 (InZnO, ZnSnO, InGaZnO)의 산화물반도체들이 디스플레이용 박막 트랜지스터의 채널 물질로 적용되고 있으며 특히 InGaZnO의 경우 상용화 단계에 이르러 이미 TV, 스마트폰 등의 제품에 접목되고 있다. 두 번째의 경우 배선 또는 전극에 비저항이 낮은 금속을 사용하는 방법이 있다. 현재 주로 사용되는 재료는 알루미늄(Al, 2.65 µΩ·cm)으로 낮은 비저항을 보이지만 이보다 낮은 비저항을 지닌 구리(Cu, 1.67 µΩ·cm) 금속을 사용하여 RC delay를 극복할 수 있다. 그러나 구리는 SiO2와 같은 게이트 절연체와의 낮은 접착성, 산화물 층으로의 확산, 후열처리 공정 중 쉽게 산화되는 문제들에 의해 전극으로서의 특성 저하에 의한 저항 증가가 발생되는 문제가 있다. 구리를 이용한 제조공정에서는 plasma를 이용한 건식식각 공정에서 에칭된 구리 반응물이 제거되지 않고 다시 증착되는 문제가 발생한다. 또한 건식식각 공정을 사용하는 경우 소스/드레인 전극을 형성하는 과정에서 산화물 채널 층이 plasma에 의해 에칭되는 현상이 발행한다. 이를 최소화하기 위해서는 식각방지막(etch-stop layer, ESL)을 형성해야 한다. 하지만 ESL 증착공정이 추가됨에 따라 공정이 복잡해지며 수율이 감소할 수 있고 비용 역시 증가한다. 따라서 공정을 간소화하며 비용을 감소시키고 구리의 에칭을 해결하기 위하여 습식식각 공정의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 언급된 문제점들을 고려하여 구리의 접착성을 증가시키고 확산을 방지하기 위해 하부 층을 사용하며 산화방지를 위한 상부 층을 미리 증착하여 습식식각을 실시하고자한다. 하부 층과 상부 층의 재료로서 기존에 사용되는 Mo와 부식속도가 개선된 MoNi을 주된 재료로 선정하여 습식식각 시 나타나는 에칭 profile을 비교ㆍ분석하고자 한다. 이를 통해 실제 TFT 공정에 적용할 때 가장 적합한 금속의 재료와 전극구조를 선택하고 공정 적합성 여부를 확인하고자 한다. |
| 저자 | 윤대호, 김다은, 조형균 |
| 소속 | 성균관대 |
| 키워드 | Molybdenum; MoNi; InGaZnO; 습식에칭; etch profile |
