In this research, we report effects of dry etching process on electrical properties of TFTs. The process which uses fluorine-based etching gas left the fluorine residue atoms on the etched surface. These atoms affected the layer properties of TFTs. The incorporated fluorine decreased the dielectric constant of gate insulator of TFTs and have two roles in oxide semiconductor. One is the carrier generator which offers free carrier to oxide semiconductor when fluorine substitutes oxygen place. The other is a role of improving reliability of TFTs through defects passivation in oxide semiconductor when fluorine substitutes oxygen vacancy related place. These results were extracted through XPS, SIMS, hall-measurement, MIM analysis, and the fabricated TFTs. Our results can provide the direction of fabrication TFTs for next-generation high resolution display.
본 연구는 건식 식각 공정이 TFT 소자의 전기적 특성에 미치는 영향을 확인 하기 위하여 진행 되었다. 불소를 기반으로 하는 가스를 사용하는 건식 식각 공정은 식각된 표면에 잔류 불소 원자들을 남겼다. 이러한 원자들은 TFT 소자 제작에 활용된 박막의 특성을 변화 시켰다. 혼입된 불소 원자들은 절연막의 유전율을 감소 시켰고 산화물 반도체 내부에서는 두가지 역할을 하였다. 하나는 산소자리를 치환 할 때 자유 이동자를 내 놓는 것이고, 다른 하나는 산소 빈공간을 치환 할 때 산화물 반도체 내부의 결점을 보완하여 TFT 소자의 신뢰성을 개선하는 것이다. 이러한 결과들은 XPS, SIMS, 홀 측정, MIM 분석, 제작된 TFT 소자를 통하여 추출 되었다. 이 연구의 결과는 차세대 고해상도 디스플레이를 제작 하기 위한 방향을 제시해 준다.
