산화물 TFT(박막 트랜지스터)의 소스-드레인 단락 결함(Gate Data Short, DGS)은 디스플레이 품질 저하와 제품 폐기로 이어집니다. DGS 원리 명확화, 영향 요인 파악 및 해결책 제시는 제품 수율과 품질 확보에 긍정적인 의미가 있습니다. 본 논문은 먼저 DGS의 거시적 현상과 미세 형태를 확인하였으며, 이후 게이트 절연막(Gate Insulator, GI)의 유전 손실과 내압 강도의 관계를 탐구했습니다. 점등 열화 실험에서 제품별 DGS 발생률을 통계 분석하고, 제품 게이트 전압과 주사율이 DGS에 미치는 영향을 규명했습니다. 실험 현상과 조사된 DGS 메커니즘을 매칭하여 산화물 TFT가 비정질 실리콘 TFT보다 DGS가 높은 이유를 분석했습니다. 결과는 DGS의 본질이 GI 내압 강도 부족에 따른 유전체 절연 파괴임을 보여주었습니다. GI 유전 손실, 게이트 전압, 주사율은 DGS에 영향을 미치는 주요 인자입니다. 이러한 인자들은 Cu 확산 및 Cu 전기 이동 메커니즘의 상호 작용으로 GI 유효 두께를 감소시키고, GI 열파괴 위험을 증가시켜 최종적으로 DGS를 초래합니다. 양산 라인에서 적용 가능한 DGS 억제 대책은 두 가지가 있습니다: 적층 GI 내 SiO_x 두께 비율을 낮춰 적층 게이트 절연막 유전 손실을 줄이고 열파괴를 억제; TFT 게이트 전압을 하향 조정하여 Cu 이온 확산 및 전기 이동 억제. 상기 대책을 개선안으로 실험 테스트한 결과, 패널 DGS 발생률이 73% 감소하였습니다. 본 방안은 산화물 패널 DGS 발생률 억제에 성공하여 제품 품질을 향상시키고, 산화물 TFT 공정 최적화에 참고가 됩니다.

인듐 갈륨 아연 산화물;박막 트랜지스터;전기 이동;유전체 절연 파괴