[디스플레이] TFT공정과 LTPS / Oxide TFT에 대하여 (복습용)

* 이 글은 복습 차원에서 적은거라 대충대충 틀만 적었습니다. 

▶ TFT는 Thin Film Transistor로 반도체,디스플레이에서 많이 들어봤을 '박막 스위치'를 의미합니다.

디스플레이를 가동시키는데 가장 중요한 역할을 하죠. 디플 공정의 첫시작은 그냥 무조건 TFT입니다. 

 

TFT 공정을 먼저 간단히 알아보도록 하겠습니다.

크게 5단계로 나뉩니다.

 

1. Glass위에 게이트 전극을 증착합니다. 여기서 게이트는 우리가 학부때 배웠던 V_G (게이트전압)의 그 게이트가 맞습니다. 이 게이트를 통해 문턱전압 이상의 전압을 인가하면 기기가 작동하는 그 게이트입니다. 

 

2. 게이트 전극 위에 절연층을 증착합니다. 절연층이 없다면 ON/OFF를 통해 전류를 제어할 수가 없습니다. 항상 ON되거나 항상 OFF가 됩니다. 

 

3. 절연층 위에 데이터 전극(소스,드레인)을 증착합니다. 문턱전압 이상의 전압을 인가하면 소스와 드레인 사이에 채널층이 형성되어 전류가 이동하는 통로가 된다는 얘기. 귀에 못박히도록 들었었죠?

 

4. 소스,드레인 증착을 끝마쳤으면 이들을 외부충격으로부터 보호하기 위해 보호층을 증착시킵니다. 외부의 힘이나 수분침투를 막기 위함입니다.

 

5. 마지막으로 화소 전극을 증착함으로써 TFT가 완성이 됩니다.

 

여기까지가 TFT 공정의 전체적인 흐름이구요. 각 단계 하나하나마다 또 복잡한 공정 절차들이 반복됩니다.

아마 반도체 공정교육을 들으신분들은 배웠을겁니다. 디플도 굉장히 유사하거든요.

 

지금부터는 세부 공정에 대한 얘기입니다.

 

1. 1차 세정 작업입니다. 

2. 증착공정입니다. 증착 방식에는 PVD랑 CVD로 나뉩니다. PVD는 물리적인 충격을 가하는 것, CVD는 화학가스를 이용하여 증착시키는 방법을 의미합니다.

3. 2차 세정 작업을 합니다.

4. 포토레지스트 작업을 합니다. 패턴을 새기기 위해 감광액을 spin 방식으로 (골고루 도포하기 위해) 도포합니다. 

방식으로는 Positive PR이랑 Negative PR로 나뉩니다. PPR의 경우는 감광액을 도포했을 때 특수한 빛을 쬐인 부분이 제거되는 방식이고 NPR은 그 반대입니다.

5. 앞서 말했듯이 장비를 이용하여 특수한 빛을 감광액을 바른 glass-패터닝위에 쬡니다. 이를 Exposure (노광)이라고 합니다. 이때 패터닝을 위해서 마스크를 사용하는데 가장 유명한 기술은 FMM입니다. (Fine Metal Mask)

6. 앞서 말했듯이 PPR or NPR방식을 통해 패턴만 남기게 합니다.  이를 Develop(현상)이라 합니다.

7. 다음은 식각공정입니다. 식각은 건식과 습식으로 나뉩니다. 식각공정을 하는 이유는 앞서 spin방식을 통해 감광액 도포를 전체적으로 골고루 했기 때문에 잔여물을 제거하기 위해서 합니다.