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제안 방법
- 비교를 위하여 게이트 형성 후 측면 결정화와 도펀트 활성화를 동시에 진행한 post-TFT도 제작하였다. keithley 4200 semiconductor characterization system을 사용하여 전류-전압(I-V)곡선 그래프를 얻었다.
- 게이트 절연층으로 700 Å 두께의 SiO2를, 게이트 금속의 접착력을 높이기 위하여 200 Å 두께의 Ti를, 그리고 게이트 금속 층으로 2000 Å 두께의 TiW을 각각 PECVD와 스퍼터링으로 증착하였다. 그리고 TiW, Ti, SiO2 세 층을 각각 RIE로 패터닝 하였다. 소오스와 드레인을 형성하기 위하여 B2H6를 도핑하였다(ion mass doping, IMD).
- Si2H6 가스(disilane)를 사용하는 저압 화학기상증착(low-pressure CVD, LPCVD)으로 600 Å 두께의 비정질 실리콘을 증착하였다. 반응성 이온식각 (reactive ion etching, RIE)으로 실리콘 활성층을 패터닝한 후 MIUC의 촉매 금속인 100 Å 두께의 니켈 창 (window)을 lift-off 공정으로 형성하였다. 580 ℃ 수소 분위기에서 세 시간 동안 결정화를 진행하였다.
- 즉, 전하를 띄는 interface state에 의한 Coulomb 산란이 이동도를 떨어뜨리게 되는 것이다. 본 연구에서 ring oscillator 제조에 사용한 pre-TFT와 post-TFT의 특성을 Fig. 3에 비교하였다. 이전 보고와 같이, pre-TFT의 이동도는 58 cm2/Vs로, post-TFT의 30 cm2/Vs에 비하여 높았다.
- 본 연구에서는, 게이트 절연층이 측면 결정화의 영향을 받지 않도록 측면 결정화한 후 게이트를 형성한(선결정화, precrystallization) p-type TFT(이하 pre-TFT)를 제작 하였다. 선결정화가 MIUC poly-Si TFT의 전기적 특성에 미치는 영향을 관찰하였고, ring oscillator를 제작함으로써 선결정화로 제작된 소자가 주변 회로용으로 쓰이기에 적합함을 증명하였다.
- 이후 contact window와 소오스/드레인 금속 라인 형성은 일반적인 TFT 제작 과정과 동일하게 진행하였다. 비교를 위하여 게이트 형성 후 측면 결정화와 도펀트 활성화를 동시에 진행한 post-TFT도 제작하였다. keithley 4200 semiconductor characterization system을 사용하여 전류-전압(I-V)곡선 그래프를 얻었다.
- 선결정화법을 사용하여 부피 수축으로 발생되는 응력을 MIUC poly-Si TFT로부터 추출해 내었고, 이것이 소자와 회로의 전기적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 후결정 화와 비교하여 캐리어 이동도가 두 배 가까이 더 높았다.
- 그리고 TiW, Ti, SiO2 세 층을 각각 RIE로 패터닝 하였다. 소오스와 드레인을 형성하기 위하여 B2H6를 도핑하였다(ion mass doping, IMD). 가속 전압과 RF 파워는 각각 15 kV와 150 W이었다.
- pre-TFT의 자세한 제작 방법은 다음과 같다. 유리 기판 위에 플라즈마 화학기상증착 (plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 완충층 3000 Å 두께의 실리콘 산화막(SiO2) 을 증착하였다. Si2H6 가스(disilane)를 사용하는 저압 화학기상증착(low-pressure CVD, LPCVD)으로 600 Å 두께의 비정질 실리콘을 증착하였다.
대상 데이터
- 유리 기판 위에 플라즈마 화학기상증착 (plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 완충층 3000 Å 두께의 실리콘 산화막(SiO2) 을 증착하였다. Si2H6 가스(disilane)를 사용하는 저압 화학기상증착(low-pressure CVD, LPCVD)으로 600 Å 두께의 비정질 실리콘을 증착하였다. 반응성 이온식각 (reactive ion etching, RIE)으로 실리콘 활성층을 패터닝한 후 MIUC의 촉매 금속인 100 Å 두께의 니켈 창 (window)을 lift-off 공정으로 형성하였다.
- 580 ℃ 수소 분위기에서 세 시간 동안 결정화를 진행하였다. 게이트 절연층으로 700 Å 두께의 SiO2를, 게이트 금속의 접착력을 높이기 위하여 200 Å 두께의 Ti를, 그리고 게이트 금속 층으로 2000 Å 두께의 TiW을 각각 PECVD와 스퍼터링으로 증착하였다. 그리고 TiW, Ti, SiO2 세 층을 각각 RIE로 패터닝 하였다.
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