In this work, we investigate the method to make high reliable a-IGZO dual-gate bottom-contact structured thin-film transistors (TFTs) for active matrix monolithic micro LED display using organic inter layer dielectric (ILD). Micro LED is treated as next generation display due to their low power consumption, high brightness, excellent stability, and so on. But, its cost is expensive for mass production. Organic ILD makes cost cheaper with fast process speed and low process temperature. However, TFTs made at low temperatures have a disadvantage of low stability due to insufficient defect curing during post annealing process. Therefore, a method of improving stability through passivation of these insufficiently curried defects was studied. As the deposition temperature of Al$_2$O$_3$ insulator layer in contact with the a-IGZO active layer is changed, the amount of hydrogen in the film is adjusted, and accordingly, factor that affects the improvement of PBTS stability is verified even at a 230 ℃. It also confirmed the effect of the degree of exposure of a-IGZO layer to light on NBIS stability. As a result, highly reliable a-IGZO TFT and micro LED array that operate well according to the applied voltage was manufactured even at a 230 ℃
본 연구는 유기물 층간절연막을 사용한 능동 구동 단일체 마이크로 발광 다이오드 디스플레이를 위한 고신뢰성 이중 게이트 인듐-갈륨-아연 산화물 트랜지스터의 제작 방법을 목적으로 한다. 마이크로 발광 다이오드는 낮은 전력 소비량, 높은 밝기, 우수한 안정성 등의 장점으로 차세대 디스플레이로 취급 받고 있다. 그러나 대량 생산을 하기에는 가격이 비싸는 단점이 있다. 유기물 층간절연막은 빠른 공정 속도와 낮은 공정 온도로 가격을 저렴하게 해준다. 그러나, 저온에서 만들어진 박막 트랜지스터는 후 열처리 공정 중 불충분한 결함 회복으로 낮은 신뢰성을 가지는 단점이 있다. 그래서 이러한 불충분하게 회복된 결함들을 막아줘 신뢰성을 향상하는 방법이 연구되었다. 비결정 인듐-갈륨-아연 산화물과 접촉한 알루미나 절연층의 증착 온도를 바꾸며 박막 내의 수소 양을 조절하여 230 ℃ 이하의 온도에서도 PBTS 안정성 개선에 끼치는 영향을 확인하였다. 또한, 비결정 인듐-갈륨-아연 산화물 층에 노출되는 빛의 양이 NBIS 안정성에 끼치는 영향을 확인하였다. 결과적으로, 가해주는 전압에 따라 잘 작동하는 고신뢰성 비결정 인듐-갈륨-아연 산화물 박막 트랜지스터와 마이크로 발광 다이오드 어레이를 230 ℃ 온도에서 제작하였다.
