• 한국진공학회지
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• 제2권4호
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• pp.480-485
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• 1993

Factros considered building the magnetron sputtering system for TFT LCD (thin film transistor liquid crystal display0 metallization were thin film thichnes uniformity, temperature uniformity and the pressure gradient of sputtering gas flow in vacuum chamber, base pressure, and the stability fo the carrier moving . The system was consisted of a deposition chamber, a pre-heating chamber, a RF-precleaning chamber and a load/unload lock chamber. The system was designed to handle a substrate with dimension of 400$\times$400mm. The temperautre uniformity of a heater table developed showed $250 ^{\circ}C\pm$5% accuracyon the substrate glass. A base pressure of 1.8 $\times$10-7 torr was obtained after 24 hours pumping with a cryo pump. After an aluminum target was installed in a sputtering source and the film wa sdeposited on the glass, the uniformity, reflectivity and sheet resistance of the deposited film were measured.

• 한국재료학회지
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• 제31권12호
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• pp.697-703
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• 2021

Aluminum nitride having a dense hexagonal structure is used as a high-temperature material because of its excellent heat resistance and high mechanical strength; its excellent piezoelectric properties are also attracting attention. The structure and residual stress of AlN thin films formed on glass substrate using TFT sputtering system are examined by XRD. The deposition conditions are nitrogen gas pressures of 1 × 10^-2, 6 × 10^-3, and 3 × 10^-3, substrate temperature of 523 K, and sputtering time of 120 min. The structure of the AlN thin film is columnar, having a c-axis, i.e., a <00·1> orientation, which is the normal direction of the glass substrate. An X-ray stress measurement method for crystalline thin films with orientation properties such as columnar structure is proposed and applied to the residual stress measurement of AlN thin films with orientation <00·1>. Strength of diffraction lines other than 00·2 diffraction is very weak. As a result of stress measurement using AlN powder sample as a comparative standard sample, tensile residual stress is obtained when the nitrogen gas pressure is low, but the gas pressure increases as the residual stress is shifts toward compression. At low gas pressure, the unit cell expands due to the incorporation of excess nitrogen atoms.

• 한국진공학회지
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• 제8권3A호
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• pp.245-248
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• 1999

Recently low resistance of gate line or data line is required for large screen size TFT-LCD panels. As a result, lower resistance Al-alloy is currently reviewed extensively and the resistivity is required smaller than 10$\mu\Omega$cm. In this paper, Al-Nd and Al-Zr thin film were deposited on glass substrated by D.C. magnetron sputtering system under various condition. Its properties were characterized by SEM, AFM, XRD and 4-point-probe. The optimal condition was $120^{\circ}C$, 125W, 0.4Pa, 30sccm (Ar) and $350^{\circ}C$, 20min. annealing. At that condition the resistivity of Al-Zr(0.9%wt.) is about 4$\mu\Omega$cm.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권3호
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• pp.15-20
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• 2007

플라스틱 기판에 적용이 가능한 최대 공정온도 $270^{\circ}C$ 이하에서 ZnO-TFT 소자를 제작하였다. ZnO-TFT 소자는 bottom gate 구조로 제작되었으며, ICP-CVD로 형성된 $SiO_2$ 산화물 게이트 공정을 제외하고는 모든 박막증착 공정은 RF-magnetron sputtering process를 이용하였다. ZnO 박막은 Ar과 $O_2$ gas 유량의 비율에 따라 여러 가지 조건에서 RF-magnetron sputtering 시스템을 이용하여 상온에서 증착하였다. Ar과 $O_2$ gas의 비율에 따라 제작된 TFT 소자는 모두 enhancement 모드의 소자특성을 나타내었고, 또한 가시광선영역에 있어 80% 이상의 높은 투과율을 보였다. ZnO 증착시 순수 Ar을 사용하여 제작된 ZnO-TFT의 경우에, $1.2\;cm^2/Vs$의 field effect mobility, 8.5 V의 threshold voltage, 그리고 $5{\times}10^5$의 높은 on/off ratio, 1.86 V/decade의 swing voltage로 가장 우수한 전기적 특성을 보였다.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• 제3권2호
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• pp.101-106
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• 1999

The main consideration factor to design a magnetron of the sputtering system for TFT-LCD metallization is high sheet resistance (Rs) uniformity which is provided by the high target erosion and high current efficiency. The present study has developed a rectangular magnetron for TFT-LCD to bve considered full target erosion and high film uniformity. After an aluminum-2 at.% and alloy target was installed in a magnetron source and the film was deposited on the glass of 600${\times}$720 mm, the Rs uniformity of the deposited film was measured as functions of the magnet tilt and magnet scanning configuration. And the target erosion profile was observed with the target voltage. When sputtered at 4mtorr and 10kW, the magnet tilt for the high Rs uniformity of 8.38% was 7mm. The plasma voltage at the dwell home and end for full-face target erosion, when scanned the magnetron was 120% compared to the mean voltage of the other area.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.207-207
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• 2011

Amorphous transparent oxide semiconductors (a-TOS) have been widely studied for many optoelectronic devices such as AM-OLED (active-matrix organic light emitting diodes). Recently, Nomura et al. demonstrated high performance amorphous IGZO (In-Ga-Zn-O) TFTs.1 Despite the amorphous structure, due to the conduction band minimum (CBM) that made of spherically extended s-orbitals of the constituent metals, an a-IGZO TFT shows high mobility.2,3 But IGZO films contain high cost rare metals. Therefore, we need to investigate the alternatives. Because Aluminum has a high bond enthalpy with oxygen atom and Alumina has a high lattice energy, we try to replace Gallium with Aluminum that is high reserve low cost material. In this study, we focused on the electrical properties of IZO:Al thin films as a channel layer of TFTs. IZO:Al were deposited on unheated non-alkali glass substrates (5 cm ${\times}$ 5 cm) by magnetron co-sputtering system with two cathodes equipped with IZO target and Al target, respectively. The sintered ceramic IZO disc (3 inch ${\phi}$, 5 mm t) and metal Al target (3 inch ${\phi}$, 5 mm t) are used for deposition. The O2 gas was used as the reactive gas to control carrier concentration and mobility. Deposition was carried out under various sputtering conditions to investigate the effect of sputtering process on the characteristics of IZO:Al thin films. Correlation between sputtering factors and electronic properties of the film will be discussed in detail.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.100-100
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• 2011

2004년 일본의 Hosono 그룹에 의해 처음 발표된 이래로, amorphous gallium-indium-zinc oxide (a-GIZO) thin film transistors (TFTs)는 높은 이동도와 뛰어난 전기적, 광학적 특성에 의해 큰 주목을 받고 있다. 또한 넓은 밴드갭을 가지므로 가시광 영역에서 투명한 특성을 보이고, 플라스틱 기판 위에서 구부러지는 성질에 의해 플랫 패널 디스플레이나 능동 유기 발광 소자(AM-OLED), 투명 디스플레이에 응용될 뿐만 아니라, 일반적인 Poly-Si TFT에 비해 백플레인의 대면적화에 유리하다는 장점이 있다. 최근에는 Y2O3나 ZrO2 등의 high-k 물질을 gate insulator로 이용하여 높은 캐패시턴스를 유지함과 동시에 낮은 구동 전압과 빠른 스위칭 특성을 가지는 a-GIZO TFT의 연구 결과가 보고되었다. 하지만 투명 디스플레이 소자 제작을 위해 플라스틱이나 유리 기판을 사용할 경우, 기판 특성상 공정 온도에 제약이 따르고(약 $300^{\circ}C$ 이하), 이를 극복하기 위한 부가적인 기술이 필수적이다. 본 연구에서는 p-type Si을 back gate로 하는 Inverted-staggered 구조의 a-GIZO TFT소자를 제작 하였다. p-type Si (100) 기판위에 RF magnetron sputtering을 이용하여 Gate insulator를 증착하고, 같은 방법으로 채널층인 a-GIZO를 70 nm 증착하였다. a-GIZO를 증착하기 위한 sputtering 조건으로는 100W의 RF power와 6 mTorr의 working pressure, 30 sccm Ar 분위기에서 증착하였다. 소스/드레인 전극은 e-beam evaporation을 이용하여 Al을 150 nm 증착하였다. 채널 폭은 80 um 이고, 채널 길이는 각각 20 um, 10 um, 5 um, 2 um이다. 마지막으로 Furnace를 이용하여 N2 분위기에서 $500^{\circ}C$로 30분간 후속 열처리를 실시한 후에, 전기적 특성을 분석하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권2호
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• pp.82-86
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• 2021

In this study, we investigated the oxygen partial pressure effect of ITO films for electrodes of oxide-based Thin-Film Transistor (TFT). Firstly, we deposited single ITO films on the glass substrate at room temperature. ITO films were prepared at the various partial pressures of oxygen gas 0-7.4% (O₂/(Ar+O₂)). As increasing oxygen on the process of film deposition, electrical properties were improved and optical transmittance increased in the visible light range (300-800 nm). For the electrode of TFT, we fabricated a TFT device (W/L=1000/200 ㎛) with ITO films as the source and drain electrode on the silicon wafer. Except for the TFT device combined with ITO film prepared at the oxygen partial pressure ratio of 7.4%, We confirmed that TFT devices with ITO films via FTS system operated as a driving device at threshold voltage (V_th) of 4V.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.72-77
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• 2013

RF 마그네트론 스퍼터링법의 스퍼터링 조건에 따른 TFT 구동회로를 위한 ZnO 박막의 구조적 특성에 관해 연구하였다. ZnO 박막은 RF 파워 및 증착압력을 변화시킴으로서 성장시켰다. 구조적 특성은 X-선 회절 분석기(XRD)와 원자력간 현미경(AFM)에 의해 분석되었다. ZnO 박막은 100W의 RF 파워에서 충분한 결정도를 가졌다. 그러나 RF 파워가 증가함에 따라 ZnO 박막의 표면 거칠기가 증가하였고 증착압력이 5mTorr에서 15mTorr로 증가함에 따라 ZnO(002) 피크의 반치폭(FWHM)이 증가하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.302-308
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• 2018

다층 박막 스퍼터링(Multi-Layer Sputtering)은 상이한 물질을 원하는 두께의 박막을 다층(Multi-Layer) 으로 형성함을 목적으로 한다. 다층 박막 증착 공정은 공정 시간이 비교적 많은 비중을 차지하는데, 그 주요 원인은 공정 시간에 비해 증착하고자하는 기판의 이동 시간과 챔버를 고진공 상태로 만드는 시간이 많이 소요되기 때문이다. 반도체나 디스플레이 산업은 하나의 챔버에서 단일 물질을 스퍼터링하고 기판이 다관절 로봇을 통해 다른 챔버로 이동하여 다른 물질을 스퍼터링하는 공정이 대부분인데, 이는 필연적으로 공정 설비 내에 여러 개의 챔버와 진공펌프, 다관절 로봇이 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 단일 진공 챔버 내에서 서로 상이한 물질을 증착하는 다층박막 스퍼터링 장치에 대한 제어시스템을 제안하고 TFT 공정에서 적용한다. 제어시스템의 제작과 실험을 통해 유효성을 입증한다.