산화물 반도체 TFT

20년 넘게 화면 뒤 스위치로만 쓰이던 IGZO를 동국대 연구진이 수직 메모리의 저항 스위칭층으로 세웠습니다. 열쇠는 스퍼터가 아니라 ALD였고, In:Ga:Zn 비율을 1:3:1까지 갈륨 쪽으로 밀어야 비로소 스위칭이 살아났습니다. 디스플레이 공정팀이 익숙한 소재가 어디까지 확장되는지 보여주는 결과입니다.

삼성전자 반도체연구소가 공동 참여한 연구입니다. 텅스텐 게이트에 레이저를 한 번 쬐는 공정 스텝 하나만으로 산화물 TFT 안정성(PBS 문턱전압 변화 83%↓)과 접촉저항(59%↓)을 동시에 잡았고, 커패시터리스 D램 셀 데이터 유지율은 34.8%→87.9%로 뛰었습니다. 차세대 공정 후보를 찾는 팀이라면 챙겨볼 결과입니다.

이동도를 올리면 안정성이 무너지는 트레이드오프, IGZO TFT 채널에 이온주입 공정 하나만 더해 둘 다 잡았습니다. 불소이붕소(BF₂) 주입 기준으로 이동도는 12.1→35.8cm²/V·s로 오르고, 문턱전압 변화는 2.46→1.74V로 오히려 개선됐습니다. 공정 스텝을 늘리지 않고 스펙을 함께 끌어올릴 수 있다는 뜻이라 백플레인 공정 담당자가 눈여겨볼 결과입니다.