초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 TFT채널 층인 실리콘 및 산화물반도체 박막의 결함제어와 함께 TFT 소자 신뢰성 향상을 위한 in-situ 분석기법을 연구하여, 디스플레이 소자의 성능 및 수명향상에 기여함을 연구목표로 하였다. 연구내용 및 방법으로는 CVD 또는 PVD 법으로 성장된 반도체 박막의 후처리에 따른 물성 및 결함상태를 분석한 후, 이들 박막으로 제조된 TFT 성능과의 상관관계를 분석하고 데이터베이스를 구축한다. 구축된 데이터베이스는 in-situ 결함상태 측정기법의 개발과 함께 소자신뢰성 향상에 기여하고자 하였다.

□ 연구개요
본 연구는 TFT채널 층인 실리콘 및 산화물반도체 박막의 결함제어와 함께 TFT 소자 신뢰성 향상을 위한 in-situ 분석기법을 연구하여, 디스플레이 소자의 성능 및 수명향상에 기여함을 연구목표로 하였다. 연구내용 및 방법으로는 CVD 또는 PVD 법으로 성장된 반도체 박막의 후처리에 따른 물성 및 결함상태를 분석한 후, 이들 박막으로 제조된 TFT 성능과의 상관관계를 분석하고 데이터베이스를 구축한다. 구축된 데이터베이스는 in-situ 결함상태 측정기법의 개발과 함께 소자신뢰성 향상에 기여하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 최종목표는 비정질 실리콘 또는 산화물반도체 박막을 성장하고, 후처리 공정을 통해 재료의 grain size 제어를 바탕으로 다결정 상의 grain size의 크기가 TFT (thin film transistor)의 특성에 미치는 영향을 관측하고, 이들의 상관관계를 파악한다. 그리고, 다결정 반도체 박막의 grain size의 변화로부터 (20-1000 nm) 특정 결함 (또는 DOS)의 위치, 농도, 그리고 carrier capture cross-section 등을 DLTS (deep level transient spectroscopy)를 통해 측정하고 데이터베이스화 한다. 마지막으로 다결정 반도체 재료의 mobility, grain size, 결함상태 등의 데이터를 기반으로 ICTS (isothermal capacitance transient spectroscopy)를 이용하여 소자제조 공정상에서 in-situ로 결함 상태 파악이 가능한 분석기법을 개발하는 것이다.
상기 연구목표를 달성하기 위해 아래와 같은 연구내용을 수행하여, 관련기술들을 확보하였다.
(1) 비정질 실리콘 및 산화물반도체 박막 성장 및 물성분석
(2) 다결정 반도체박막 제조를 위한 증착조건 및 후처리 공정조건 확보
(3) 성장시킨 반도체박막을 이용하여 TFT 및 광전소자 제조 및 특성분석
(4) 반도체 박막 결함준위 측정 및 박막특성 수치에 대한 데이터베이스 구축
(5) 반도체 박막의 결함상태와 소자성능의 상관관계 분석
(6) 구축한 데이터베이스를 기반으로 한 ICTS 기반 결함특성 분석방법 개발
(7) 실리콘박막의 결함과 TFT 신뢰성과의 상관관계 확보

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
디스플레이소자의 요소기술 중 하나인 TFT의 성능향상은 채널물질인 산화물반도체 및 실리콘 박막 기술의 발전으로 진행되어 왔다. 따라서, TFT 소자의 고성능화 함께 신뢰성문제는 중요한 전략적 과제이다. 본 연구는 반도체 박막소재의 전기적물성의 균일성 확보 및 신뢰성 향상에 큰 기여를 할 것이다. 특히 산업현장에서는 레이저어닐링 기법과 함께 박막 내 결함상태의 확인 후 빠른 회복조치가 가능하게 됨으로써 대면적 고신뢰성 디스플레이제조의 기반기술이 될 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1 연구의 필요성 ... 4
• 1-2 연구개발의 목적 ... 5
• 1-3 연구개발의 범위 및 최종목표 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2-1 제 1차년도 ... 6
• 2-2 제 2차년도 ... 7
• 2-3 제3차년도 ... 10
• 2-4 제 4차년도 ... 14
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 16
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 16
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 16
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 19
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 19
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 19
• 6. 참고문헌 ... 20
• 붙임1 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 25
• 끝페이지 ... 41