KR100961182B1 - Transparent electronic device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 전자 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, p-type 채널을 갖는 투명 전자 소자를 제조하는 경우, 저온에서 결정성 박막 형성이 용이한 물질로 버퍼층을 형성한 후 그 상부에 구리 산화물 계열 또는 ZnO 계열의 물질로 채널층을 형성함으로써, 저온 공정만으로도 p-type 채널층의 막질을 향상시켜 뛰어난 안정성을 갖는 p-type 투명 전자 소자를 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한, p-type 채널과 n-type 채널을 동시에 형성할 수 있으므로 제조 공정 및 제조 비용을 절감할 수 있으며, 하드 마스크층을 이용하여 한번의 패터닝에 의해 소스 및 드레인을 형성할 수 있으므로 CMOS로 구현이 가능하여 디스플레이 구동 소자의 설계 마진 및 성능을 크게 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a transparent electronic device and a method for manufacturing the same, in the case of manufacturing a transparent electronic device having a p-type channel, after forming a buffer layer of a material that is easy to form a crystalline thin film at a low temperature copper oxide-based Alternatively, by forming the channel layer with a ZnO-based material, it is possible to manufacture a p-type transparent electronic device having excellent stability by improving the film quality of the p-type channel layer only by a low temperature process. In addition, since the p-type channel and the n-type channel can be formed at the same time, the manufacturing process and manufacturing cost can be reduced, and since the source and drain can be formed by one patterning using the hard mask layer, it is implemented in CMOS. This enables the design margin and performance of the display driving device to be significantly improved.
투명 전자 소자, TTFT, n-type, p-type, 채널, 버퍼층, 저온, 안정성 Transparent electronic device, TTFT, n-type, p-type, channel, buffer layer, low temperature, stability
Description
본 발명은 투명 전자 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 뛰어난 안정성을 가지면서 제조 공정 및 제조 비용을 절감할 수 있으며 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)로 구현이 가능한 투명 전자 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent electronic device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a transparent electronic device and a method for manufacturing the same, which can be implemented as a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) while reducing the manufacturing process and manufacturing cost with excellent stability. It is about.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-079-02, 과제명: 투명전자 소자를 이용한 스마트 창].The present invention is derived from a study conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task Management No .: 2006-S-079-02, Title: Smart window using transparent electronic device] .
투명 전자 소자는 디스플레이나, 투명한 유리판을 이용한 광고 및 각종 계기판 등 폭넓은 응용이 가능하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Transparent electronic devices have a wide range of applications, such as displays, advertisements using transparent glass plates, and various instrument panels.
이러한 투명 전자 소자는 투명 박막 트랜지스터(Transparent Thin Film Transistor : TTFT)를 기반으로 하며, 일반적으로 투명 박막 트랜지스터의 채널은 ZnO(Zinc oxide) 기반 물질 또는 비 ZnO 기반 물질로 이루어져 있다.The transparent electronic device is based on a transparent thin film transistor (TTFT), and in general, a channel of the transparent thin film transistor is formed of a zinc oxide (ZnO) based material or a non-ZnO based material.
하지만, ZnO 기반 물질로 채널을 형성하는 경우, 상기 ZnO 기반 물질이 대기 습도, 열처리, 제조과정 등에서 쉽게 변화되는 특성을 가지고 있기 때문에 안정성의 문제가 있다.However, when the channel is formed of a ZnO-based material, there is a problem of stability because the ZnO-based material has a property that is easily changed in atmospheric humidity, heat treatment, and manufacturing process.
그리고, 비 ZnO 기반 물질(예를 들어, In-Ga-Zn-O 또는 In2O3, SnO2 등)로 채널을 형성하는 경우, p-type 채널과 n-type 채널을 동시에 구현할 수 없으며, 이로 인해 n-type 채널과 p-type 채널을 각각 다른 물질로 구현해야 하기 때문에 제조 공정 및 비용 측면에서 매우 불리하다는 문제점이 있다.In addition, when a channel is formed of a non-ZnO-based material (eg, In-Ga-Zn-O or In 2 O 3 , SnO 2, etc.), a p-type channel and an n-type channel cannot be simultaneously implemented. For this reason, since the n-type channel and the p-type channel must be implemented with different materials, there is a problem in that it is very disadvantageous in terms of manufacturing process and cost.
무엇보다도 아직까지 p-type 채널에 대해서는 우수한 특성 및 안정성을 보이는 물질 및 공정이 확보되어 있지 않다. 최근 구리 산화막 계열(SrCuOx, CuAlOx, CuInOx, CuGaOx, CuBOx) 및 ZnO에 p-형 도핑을 하여 p-type 채널을 형성하는 방법이 제시되었지만, 이 방법 역시 우수한 특성 및 안정성을 확보하고 있지 못한 상황이다. 게다가, p-type 채널의 경우, 우수한 막질을 얻기 위해서는 보통 350℃ 이상의 고온 공정이 필요한 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점들로 인해 투명 전자 소자의 제조에 있어 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)를 적용하는 것이 어려워 대량생산이 어려운 문제점이 있다.First of all, there are no materials and processes showing excellent characteristics and stability for p-type channels. Recently, a method of forming a p-type channel by p-type doping in copper oxide series (SrCuOx, CuAlOx, CuInOx, CuGaOx, CuBOx) and ZnO has been proposed, but this method also does not have excellent characteristics and stability. . In addition, in the case of the p-type channel, there is a problem that usually requires a high temperature process of 350 ℃ or more in order to obtain excellent film quality. Therefore, due to these problems, it is difficult to apply a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) in the manufacture of a transparent electronic device, and thus there is a problem that mass production is difficult.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 뛰어난 안정성을 갖는 투명 전자 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a transparent electronic device having excellent stability and a method of manufacturing the same.
본 발명의 다른 목적은 p-type 채널과 n-type 채널을 동시에 형성할 수 있도록 하여 제조 공정 및 제조 비용을 절감할 수 있는 투명 전자 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a transparent electronic device and a method of manufacturing the same that can simultaneously form a p-type channel and an n-type channel, thereby reducing a manufacturing process and a manufacturing cost.
본 발명의 또 다른 목적은 CMOS로 구현이 가능한 투명 전자 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a transparent electronic device and a method of manufacturing the same that can be implemented in CMOS.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 투명 전자 소자는, 기판 상부에 형성되며 결정성 박막 형성이 용이한 산화막 또는 질화막으로 이루어진 버퍼층; 상기 버퍼층 상부에 형성된 소스 및 드레인; 상기 소스와 드레인 사이에 형성되며 p-type의 경우 구리 산화물 계열이 포함된 물질 또는 ZnO 계열의 물질로 이루어진 채널층; 상기 채널층 상부에 형성된 하드 마스크층; 상기 소스 및 드레인 상부에 형성된 투명 전극; 및 상기 투명 전극 상부에 형성된 게이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a transparent electronic device according to the present invention comprises: a buffer layer formed on an upper surface of a substrate and formed of an oxide film or a nitride film which is easy to form a crystalline thin film; A source and a drain formed on the buffer layer; A channel layer formed between the source and the drain and having a p-type copper oxide-based material or a ZnO-based material; A hard mask layer formed on the channel layer; A transparent electrode formed on the source and the drain; And a gate formed on the transparent electrode.
여기에서, 상기 채널층은 n-type 채널 또는 p-type 채널이며, 상기 하드 마스크층은 질화막 또는 산화막으로 이루어져 상기 채널층을 보호하면서 식각 공정에 서 식각 마스크로 이용되는 것이 바람직하다. Here, the channel layer may be an n-type channel or a p-type channel, and the hard mask layer may be formed of a nitride film or an oxide film to be used as an etching mask in an etching process while protecting the channel layer.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 투명 전자 소자의 제조 방법은, (a) 기판 상부에, 결정성 박막 형성이 용이한 산화막 또는 질화막으로 이루어진 버퍼층과, p-type 채널의 경우 구리 산화물 계열이 포함된 물질 또는 ZnO 계열의 물질로 이루어진 채널층과, 하드 마스크층을 순차적으로 형성하는 단계; (b) 상기 하드 마스크층 상부에 채널 영역에 대응하는 포토 레지스트 패턴을 형성한 후 상기 포토 레지스트 패턴을 이용하여 상기 하드 마스크층을 패터닝하는 단계; (c) 상기 패터닝된 하드 마스크층을 이용하여 이온 밀링(ion-milling)에 의해 상기 채널층 및 버퍼층을 식각하는 단계; (d) 상기 이온 밀링에 의해 노출된 채널층의 양단을 도핑하여 소스 및 드레인을 형성하는 단계; (e) 상기 소스 및 드레인이 형성된 기판 상부에 투명 전극을 형성하는 단계; 및 (f) 상기 투명 전극 상부에 게이트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in order to achieve the above object, a method of manufacturing a transparent electronic device according to the present invention, (a) a buffer layer made of an oxide film or a nitride film on the substrate, easy to form a crystalline thin film, and a copper oxide in the case of p-type channels Sequentially forming a channel layer and a hard mask layer formed of a material including a series or a ZnO based material; (b) forming a photoresist pattern corresponding to the channel region on the hard mask layer, and then patterning the hard mask layer using the photoresist pattern; (c) etching the channel layer and the buffer layer by ion milling using the patterned hard mask layer; (d) doping both ends of the channel layer exposed by ion milling to form a source and a drain; (e) forming a transparent electrode on the substrate on which the source and drain are formed; And (f) forming a gate over the transparent electrode.
여기에서, 상기 (a) 단계에서, 결정성 박막 형성이 용이한 산화막 또는 질화막을 이용하여 10 내지 100nm의 두께를 갖는 버퍼층을 형성하며, p-type 채널의 경우 구리 산화물 계열이 포함된 물질 또는 ZnO 계열의 물질을 이용하여 10 내지 150nm의 두께를 갖는 채널층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 질화막 또는 산화막을 이용하여 100 내지 200nm의 두께를 갖는 하드 마스크층을 형성하는 것이 바람직하다. Here, in step (a), a buffer layer having a thickness of 10 to 100 nm is formed by using an oxide film or a nitride film that is easy to form a crystalline thin film, and in the case of a p-type channel, a material containing ZnO or a copper oxide series It is preferable to form a channel layer having a thickness of 10 to 150 nm using a series of materials. In addition, it is preferable to form a hard mask layer having a thickness of 100 to 200 nm using a nitride film or an oxide film.
그리고, 상기 (d) 단계에서, 상기 이온 밀링에 의해 슬로프 패턴을 갖는 상기 채널층의 양단에 소스 및 드레인을 형성하는 것이 바람직하다.In the step (d), it is preferable to form the source and the drain at both ends of the channel layer having the slope pattern by the ion milling.
본 발명에 따르면, p-type 채널을 갖는 투명 전자 소자를 제조하는 경우, 결정성 박막 형성이 용이한 물질로 버퍼층을 형성한 후 그 상부에 구리 산화물 계열 또는 ZnO 계열의 물질로 채널층을 형성함으로써, 저온 공정만으로도 채널층의 막질을 향상시킬 수 있으므로, 이에 따라 뛰어난 안정성을 갖는 투명 전자 소자를 제조할 수 있다.According to the present invention, when manufacturing a transparent electronic device having a p-type channel, by forming a buffer layer of a material that is easy to form a crystalline thin film and then forming a channel layer of a copper oxide-based or ZnO-based material thereon Since the film quality of a channel layer can be improved only by a low temperature process, the transparent electronic device which has the outstanding stability can be manufactured by this.
또한, 본 발명에 따르면, p-type 채널과 n-type 채널을 동시에 형성할 수 있으므로, 제조 공정 및 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the p-type channel and the n-type channel can be formed at the same time, it is possible to reduce the manufacturing process and manufacturing cost.
또한, 본 발명에 따르면, 하드 마스크층을 이용하여 한번의 패터닝에 의해 소스 및 드레인을 형성할 수 있으므로, CMOS로 구현이 가능하여 디스플레이 구동 소자의 설계 마진 및 성능을 크게 향상시킬 수 있다. In addition, according to the present invention, since the source and the drain may be formed by one patterning using the hard mask layer, the source and drain may be implemented in CMOS, thereby greatly improving the design margin and performance of the display driving device.
또한, 본 발명에 따르면, 식각 과정에서 질화막 또는 산화막으로 이루어진 하드 마스크층에 의해 채널층을 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 채널층을 보호하기 위한 하드 마스크층을 이온 밀링 공정에서 식각 마스크로도 이용할 수 있으므로, 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, not only can the channel layer be protected by a hard mask layer made of a nitride film or an oxide film during etching, but the hard mask layer for protecting the channel layer can also be used as an etching mask in an ion milling process. Therefore, the manufacturing process can be simplified more.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다. 또한, 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 층이 다 른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나, 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면번호로 표시된 부분은 동일한 요소를 나타낸다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. . In addition, in the figures, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity and may be formed directly on other layers or substrates when referred to as being on another layer or substrate. Or a third layer may be interposed therebetween. In addition, parts denoted by the same reference numerals throughout the specification represent the same element.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 투명 전자 소자(100, 100')를 나타낸 도면이다. 도 1a는 게이트가 위쪽에 위치하는 상부 게이트 트랜지스터 구조(Top gate transistor structure)를 나타내고, 도 1b는 게이트가 아래쪽에 위치하는 하부 게이트 트랜지스터 구조(Bottom gate transistor structure)를 나타내며, 설명의 편의상 도 1a에 도시된 상부 게이트 트랜지스터 구조를 중심으로 설명한다.1A and 1B are diagrams illustrating transparent
도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 투명 전자 소자(100)는, 기판(110) 상부에 순차적으로 형성된 버퍼층(120), 채널층(130) 및 하드 마스크층(140)과, 상기 채널층(130)의 양단에 형성된 소스(150) 및 드레인(160)과, 상기 소스(150) 및 드레인(160) 상부에 형성된 투명 전극(170)과, 상기 투명 전극(170) 상부에 형성된 게이트 절연층(180)과, 상기 게이트 절연층(180) 상부에 형성된 게이트(190)를 포함하여 이루어져 있다.Referring to FIG. 1A, the transparent
상기 게이트(190)에 전압이 인가되면, 채널층(130)의 전류 통로가 온되어 투명 전자 소자(100)가 작동하게 되고, 그렇지 않으면 채널층(130)의 전류 통로는 오프 상태를 유지한다.When a voltage is applied to the
상기 버퍼층(120)은 상기 채널층(130)이 우수한 막질을 가질 수 있도록 AlOx, SiOx, SiNx, HfOx, TiOx 등 저온에서 결정성 박막 형성이 용이한 산화 막(oxide) 또는 질화막(nitride)으로 이루어져 있다.The
상기 채널층(130)은 n-type 채널의 경우에는 실리콘으로 이루어지며, p-type 채널의 경우에는 스트론튬(Sr), 알루미늄(Al), 인듐(In), 갈륨(Ga), 붕소(B) 등 구리 산화물 계열이 포함된 물질로 이루어지거나, 또는 ZnNx 박막 등 ZnO 계열의 물질로 이루어진다.The
즉, p-type 채널을 갖는 투명 전자 소자를 제조하는 경우, 상기 버퍼층(120)이 저온에서 결정성 박막 형성이 용이한 물질로 이루어져 있으므로, 구리 산화물 계열 물질 또는 ZnO 계열 물질로 p-type 채널층(130)을 형성하게 되면, 저온 공정만으로도 우수한 막질을 갖는 p-type 채널층(130)을 얻을 수 있다.That is, when manufacturing a transparent electronic device having a p-type channel, since the
한편, 상기 채널층(130)의 양단은 슬로프(slope) 패턴을 가지며, 상기 슬로프 패턴에 소스(150) 및 드레인(160)이 형성되어, 채널층(130)과 소스(150) 및 드레인(160)과의 접촉 특성이 향상된다.Meanwhile, both ends of the
여기에서, 상기 슬로프 패턴은 하드 마스크층(140)를 식각 마스크로 하는 이온 밀링(ion-milling) 공정에 의해 채널층(130)의 양단이 식각되어 이루어진 것으로, 상기 이온 밀링에 의해 서로 다른 특성을 갖는 채널층(130)과 버퍼층(120)이 동시에 식각된다.Here, the slope pattern is formed by etching both ends of the
상기 하드 마스크층(140)은 채널층(130)을 보호하는 동시에 전술한 바와 같이 이온 밀링 공정시 식각 마스크의 역할을 한다.The
즉, 본 발명에 따른 투명 전자 소자(100)는, n-type 채널 및 p-type 채널을 모두 구현할 수 있는 구조로, 특히 p-type 채널을 갖는 투명 전자 소자를 제조하는 경우, 버퍼층(120)에 의해 우수한 막질의 p-type 채널층(130)을 갖게 되는 장점이 있다. That is, the transparent
또한, 하드 마스크층(140)을 이용하여 한번의 패터닝에 의해 소스(150) 및 드레인(160)을 형성할 수 있으므로, 제조 공정 및 제조 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. In addition, since the
게다가, 공정 순서 변경에 의해 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)로 구현이 가능하며, 이에 따라 디스플레이 구동 소자의 설계 마진 및 성능을 크게 향상시킬 수 있는 장점도 있다.In addition, it is possible to implement a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) by changing the order of the process, which can greatly improve the design margin and performance of the display driving device.
이하, 본 발명에 따른 투명 전자 소자의 제조 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a transparent electronic device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 투명 전자 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 투명 전자 소자의 제조 방법을 공정별로 나타낸 단면도이다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transparent electronic device according to the present invention, and FIGS. 3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a transparent electronic device according to the present invention.
도 2의 흐름도를 기반으로 도 3a 내지 도 3e의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.The manufacturing process of FIGS. 3A to 3E will be described below based on the flowchart of FIG. 2.
우선, 도 3a를 참조하면, 준비된 기판(110) 상부에 버퍼층(120), 채널층(130), 하드 마스크층(140)을 순차적으로 형성한다(S210).First, referring to FIG. 3A, the
여기에서, 상기 버퍼층(120)은 AlOx, SiOx, SiNx, HfOx, TiOx 등 저온에서 결정성 박막 형성이 용이한 산화막(oxide) 또는 질화막(nitride)으로 이루어지는 것이 바람직하며, CVD(chemical vapor deposition) 또는 ALD(atomic layer deposition)를 이용하여 두께 10 ~ 100nm 정도로 형성하는 것이 바람직하다.Here, the
상기 채널층(130)은 n-type 채널의 경우에는 실리콘을 이용하여 10 ~ 150nm의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In the case of the n-type channel, the
그리고, p-type 채널의 경우에는 스트론튬(Sr), 알루미늄(Al), 인듐(In), 갈륨(Ga), 붕소(B) 등 구리 산화물 계열이 포함된 물질을 증착하여 10 ~ 150nm의 두께로 형성하는 것이 바람직하며, 증착 방법으로는 스퍼터링(Sputtering), MBE(Molecular Beam Epitaxy), PLD(Pulsed Laser Deposition), ALD(Atomic Layer Deposition), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 등 결정 형성이 용이한 증착 방법을 이용하는 것이 바람직하다.In the case of the p-type channel, a material containing copper oxide such as strontium (Sr), aluminum (Al), indium (In), gallium (Ga), and boron (B) is deposited to a thickness of 10 to 150 nm. Preferably, the deposition method is sputtering, molecular beam epitaxy (MBE), pulsed laser deposition (PLD), atomic layer deposition (ALD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and metal organic chemical (MOCVD). It is preferable to use a vapor deposition method in which crystal formation such as Vapor Deposition) is easy.
또한, 상기 채널층(130)은 p-type 채널의 경우 ZnO 계열의 물질(예를 들어 ZnNx 박막)을 스퍼터링에 의해 증착한 후 전-가열냉각(post-annealing) 공정에 의해 산화시켜 p-type 채널을 형성할 수도 있다.In addition, in the case of the p-type channel, the
상기 하드 마스크층(140)은 채널층(130)을 보호하는 동시에 이후의 이온 밀링 식각 공정에서 식각 마스크 역할을 담당하며, 질화막 또는 경질의 산화막으로 스퍼터링 또는 PECVD에 의해 100 ~ 200nm의 두께로 이루어지는 것이 바람직하다.The
다음으로, 도 3b를 참조하면, 상기 하드 마스크층(140) 상부에 포토 레지스트(PR: photo resist)를 코팅한 다음, 노광 공정과 패터닝 공정을 통해 상기 포토 레지스트를 패터닝하여 채널 영역에 대응하는 PR 패턴(PR1)을 형성한다(S220). Next, referring to FIG. 3B, a photoresist (PR) is coated on the
다음으로, 도 3c를 참조하면, 상기 PR 패턴(PR1)을 이용하여 하드 마스크층(140)을 패터닝한 후 상기 PR 패턴(PR1)을 제거한다(S230). 여기에서, 상기 PR 패턴(PR1)을 제거하지 않고 200 ~ 300℃에서 베이킹하여 상기 PR 패턴(PR1)을 하드 마스크로 이용하는 것도 가능하다.Next, referring to Figure 3c, after using the PR pattern (PR 1), patterning the
이어서, 상기 패터닝된 하드 마스크층(140)을 이용하여 이온 밀링(ion-milling) 방법으로 채널층(130) 및 버퍼층(120)을 식각한다(S240). 이 때, 버퍼층(120)의 식각은 소자 특성에 크게 영향을 주지 않기 때문에 중요하지 않다.Subsequently, the
다음으로, 도 3d를 참조하면, 상기 이온 밀링 공정에 의해 노출된 채널층(130)의 양단, 즉, 소스 및 드레인 영역을 300 ~ 700℃ 사이의 열 또는 레이저 방사 등의 방법으로 도핑하여 소스(150) 및 드레인(160)을 형성한다(S250).Next, referring to FIG. 3D, both ends of the
다음으로, 도 3e를 참조하면, 소스(150) 및 드레인(160)이 형성된 기판(110) 상부에 투명 전극(170)을 형성한다(S260). 여기에서, 상기 투명 전극(170)은 In-Sn-O, Al-Zn-O 등의 ITO(Indium-Tin-Oxide)를 스퍼터링에 의해 증착한 후 마스크를 이용한 노광 공정 및 식각 공정에 의해 패터닝하는 것이 바람직하다.Next, referring to FIG. 3E, the
이어서, 투명 전극(170) 상부에 게이트 절연층(180)을 형성한다(S270). 여기에서, 상기 게이트 절연층(180)은 산화막 또는 질화막으로 이루어지는 것이 바람직하다. Subsequently, the
마지막으로, 상기 게이트 절연층(180) 상부에 게이트(190)를 형성한 다(S280). 여기에서, 상기 게이트(180)는 금속, 실리사이드 또는 도핑된 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다. Finally, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 투명 전자 소자의 제조 방법에 따르면, 버퍼층(120)에 의해 p-type 채널층(130)의 막질이 향상되어 뛰어난 안정성을 갖는 p-type 투명 전자 소자를 제조할 수 있으며, n-type 채널 및 p-type 채널을 모두 구현할 수 있으므로 제조 공정 및 제조 비용을 절감할 수 있다. As described above, according to the method of manufacturing a transparent electronic device of the present invention, the film quality of the p-
또한, 하드 마스크층(140)을 이용하여 p-type 채널층(130)과 버퍼층(120)을 한번에 패터닝하면서 소스(150) 및 드레인(160)을 형성할 수 있으므로, 이에 따라 CMOS로 구현이 가능하므로 디스플레이 구동 소자의 설계 마진 및 성능을 크게 향상시킬 수 있다. In addition, since the
그리고, 본 발명에 따르면, 제조 과정에서 질화막 또는 산화막으로 이루어진 하드 마스크층(140)에 의해 채널층(130)을 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 채널층(130)을 보호하기 위한 하드 마스크층(140)을 이온 밀링 공정에서 식각 마스크로도 이용할 수 있으므로, 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, not only the
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으 로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and those skilled in the art to which the present invention belongs may be embodied in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. You will understand. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 투명 전자 소자를 나타낸 도면이다.1A and 1B illustrate a transparent electronic device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 투명 전자 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transparent electronic device according to the present invention.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 투명 전자 소자의 제조 방법을 공정별로 나타낸 단면도이다.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a transparent electronic device according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 투명 전자 소자 110 : 기판100: transparent electronic device 110: substrate
120 : 버퍼층 130 : 채널층120: buffer layer 130: channel layer
140 : 하드 마스크층 150 : 소스140: hard mask layer 150: source
160 : 드레인 170 : 투명 전극160: drain 170: transparent electrode
180 : 게이트 절연층 190 : 게이트180: gate insulating layer 190: gate
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