In this research, detailed mechanism on how the intrinsic film stress of Mo source and drain (S/D) electrodes affects the electrical characteristics of Al doped InZnSnO thin film transistors (Al-IZTO TFTs) is suggested. By changing the Ar pressure during the DC sputtering, Mo films with three different film stresses were successfully deposited. Three kinds of TFTs applying these Mo as S/D electrodes were fabricated. As the film stress of S/D electrodes becomes higher, not only transfer characteristics but also stabilities of Al-IZTO TFTs were deteriorated. Both experimental approach and computational simulation were performed to investigate the effect of film stress in various perspectives. According to the results, it was revealed that oxygen deficient sites in the active layer generated by the film stress of Mo S/D electrodes induced degradation of the device characteristics.
본 연구는 몰리브데늄 소스/드레인 전극의 박막 스트레스가 알루미늄이 도핑된 인듐-아연-주석 산화물 박막 트랜지스터의 전기적 특성에 미치는 영향에 대하여 구체적인 메커니즘을 제시하고 있다. 스퍼터링 공정 중 아르곤 압력을 조절함으로써 서로 다른 세 가지의 스트레스 값을 갖는 몰리브데늄 박막을 증착하는데 성공하였고, 이 박막을 각각 소스/드레인 전극으로 적용한 트랜지스터를 제작하였다. 소자 측정 결과, 소스/드레인 전극의 박막 스트레스 값이 커질수록 박막 트랜지스터의 전달 특성과 신뢰성 특성이 열화 되는 것을 확인하였다. 이러한 특성을 해석하기 위하여 박막 분석 실험과 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 분석 결과, 몰리브데늄 소스/드레인 전극의 박막 스트레스가 클수록 트랜지스터의 활성층 내부에 산소 결핍이 증가하였고 이로 인해 소자 특성이 열화 되었음을 확인 할 수 있었다.
