초록 ▼

액정 디스플레이의 핵심 기술은 박막 트랜지스터의 제작 기술이며, 현재로는 비정질 실리콘을 대부분 사용하고 있으나 낮은 전계 효과 이동도로 인하여 구동회로를 종래의 실리콘 IC 를 사용한다. 따라서 최근에는 큰 전계 효과로 구동회로를 동일 기판 위에 제작할 수 있는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터가 주목 받고 있으나, 누설전류가 큰 단점을 지니고 있다.
본 연구에서는 누설전류를 줄이기 위한 순차적으로 도우핑된 드레인(Gradually Doped Drain, GDD)을 지니는 새로운 구조의 소자를 제작하였다. 제안된 소자는 저온에서

액정 디스플레이의 핵심 기술은 박막 트랜지스터의 제작 기술이며, 현재로는 비정질 실리콘을 대부분 사용하고 있으나 낮은 전계 효과 이동도로 인하여 구동회로를 종래의 실리콘 IC 를 사용한다. 따라서 최근에는 큰 전계 효과로 구동회로를 동일 기판 위에 제작할 수 있는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터가 주목 받고 있으나, 누설전류가 큰 단점을 지니고 있다.
본 연구에서는 누설전류를 줄이기 위한 순차적으로 도우핑된 드레인(Gradually Doped Drain, GDD)을 지니는 새로운 구조의 소자를 제작하였다. 제안된 소자는 저온에서 증착된 비정질 실리콘 박막을 결정화한 다결정 실리콘 박막을 사용하여 제작하였으며, 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 소자 특성을 향상시키기 위하여 수소화를 수행하였다. 새롭게 제안된 소자는 LDD implant 공정을 따로 쓰지 않고 경사 식각된 $SiO_2$박막을 LDD 마스크로 이용하여 소오스와 드레인 $N^+$ implant 공정 시 동시에 단계적으로 도우핑된 영역을 드레인 부근에 지니게 하였다. 따라서, 제안된 소자는 기존의 LDD 소자에 비하여 제작 공정이 줄어드는 장점이 있다.

Abstract ▼

The thin film transistor technology is the key process in liquid crystal display applications. In recent years, the amorphous silicon thin film transistors ($\alpha$-Si TFT's) are used for only switching element in TFT-LCD systems for their low field effect mobility and the peripheral cir

The thin film transistor technology is the key process in liquid crystal display applications. In recent years, the amorphous silicon thin film transistors ($\alpha$-Si TFT's) are used for only switching element in TFT-LCD systems for their low field effect mobility and the peripheral circuits are consist of crystalline silicon IC’s. The poly-Si is the most promising material obtaining high mobility TFT’s for pixel drivers, moreover, driver circuits can be integrated on the same substrate. However, the leakage current of poly-Si TFT is very large.
In this work, we have fabricated the co-planar structured poly-Si TFT's to reduce the leakage current using the novel drain engineering, which is called gradually doped drain (GDD). We also fabricated the conventional structured devices as a control sample. The active poly-Si film have been prepared by solid phase crystallization (SPC) of LPCVD ${\alpha}$-Si at low temperature, and hydrogen passivation is performed in a r.f. plasma reactor to improve the device characteristics. Since the proposed device utilized taper etched $SiO_2$ film as a LDD mask for $N^+$ ion implantation step during the formation of source and drain electrode, we don't need additional mask step for the drain engineering.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 연구계획서 요약문...3
• 연구결과 요약문...4
• PROJECT SUMMARY...5
• 목차...6
• 제1장 서론...7
• 1-1 AMLCD의 기술 동향...7
• 1-2 연구의 필요성 및 목적...9
• 제2장 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 제작...11
• 2-1 일반적인 다결성 실리콘 박막 트랜지스터의 제작...12
• 2-2 산화막의 경사식각...14
• 2-3 경사 식각을 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 제작...17
• 2-3 GDD 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 수소화 효과...22
• 제3장 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 모의실험...24
• 3-1 공정 모의실험을 통한 전자 농도 분포...25
• 3-2 소자 모의실험을 통한 전위 및 수평 전계 분포...29
• 제4장 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 특성...32
• 4-1 일반적인 구조의 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 특성...33
• 4-2 GDD 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 특성...35
• 제5장 결론...44
• 참고문헌...46
• 논문 발표 목록서...48
• 자체평가서...49