11-1. 산화물tft 기술 - etri

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경선추Smart & Green Technology Innovator

11-1. 산화물 TFT 기술11-1. 산화물 TFT 기술

고안정성, 고이동도 산화물 TFT를 구현하기 위해 신규 반도체 재료를 개발하고

계면보호 기술을 도입하는 공정에 대한 know-how 기술

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4 기술적용 분야 및 기술의 시장성

기술 개요2

기대효과5

개발기술의 주요내용3

요약1

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기술개발의 필요성(NEEDS) TFT-LCD는 대면적, 고정세, 3 D 패널을 구현하기 위해 현재의 a-Si TFT 보다 더 높은 이동도를 갖는 신규 TFT

를 필요로 하고 있으며, AM-OLED 는 TV 용으로 대면적에서의 균일도를 보장할 수 있는 고안정성의 신규 TFT 를 필요로 하며, 플렉시블 디스플레이는 저온 공정에서 안정한 소자 확보가 가능한 TFT와 투명디스플레이구현에 적합한 신규 backplane 를 필요로 하는데 이러한 모든 요구사항을 만족시킬 수 있는 산화물 TFT 기술이 필요하기 때문임

기술적인 독특한 접근법(APPROACH) 고안정성, 고이동도 산화물 TFT 를 구현하기 위해 신규 반도체 재료를 개발하고 계면보호 기술을 도입하는

공정의 know-how 기술로써 전기적으로 매우 안정한 산화물 TFT 를 제조하는 것임

기대효과(BENEFIT) 공정 범위가 넓고 우수한 특성을 제공하는 신규 반도체 재료를 사용함으로써 재료의 국산화가 가능하며,

다양한 디스플레이의 구동소자로 사용함으로써 시장 지배력을 확보시켜줄 것임

경쟁사/대체재 대비 우수성(COMPETITION) ETRI 에서 개발한 산화물 반도체 소재는 AlZnSnO, BZnSnO, AlInSnZnO, 로서 기존에 사용하는 InGaZnO 혹은

HfInZnO 반도체 소재 대비 가격이 많이 저렴하면서 기존 소재와 동등한 전기적 특성을 보이는 장점을 가지고 있음

ETRI 에서 개발한 고안정성 산화물 TFT 용 게이트 절연막은 현재 양산에 사용되지 않으나, 양산에서 사용하는고온 증착 SiO2, SiN 대비 저온 공정에서도 우수한 전기적 특성을 보여주며 defect 가 적은 interface 를형성할 수 있어 전기적으로 안정한 산화물 TFT 소자를 제공할 수 있음

1. 요약

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2. 기술 개요(1)

고객 및 시장의 니즈

TFT-LCD : TFT with higher mobility than a-Si TFT (large size, high resolution, 3D)

AM-OLED : TFT w uniformity and stability for large size of gen. 8 (AMOLED for TV)

Flexible display : high end product

Transparent display : wide band-gap semiconductor

Need of backplane for next generation active matrix display

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2. 기술 개요(2)

기술개념 및 기술 구성도

신규반도체

투명전극

투명TFT/산화물 TFT

투명기판

투명절연막

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3. 개발기술의 주요내용(1)

고객/시장의 니즈를 충족시키는 독특한 점

TFT의 고이동도(30 cm2/V.s), 고안정성 확보

간단한 공정으로 인한 공정 비용절감

대면적에서의 우수한 균일성

플렉시블 기판에서의 저온공정-고안정성 확보

부가가치를 가질 수 있는 응용 제품을 제공함 (예: 투명/플렉서블 디스플레이)

간단한 공정장비로 제작 용이

기술의 상세 사양<산화물 TFT 구조>

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경쟁기술/대체기술 현황 및 우수성

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경쟁기술 대비 우수성

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기술개발 완료시기 2011년 1월

기술이전 범위 산화물 TFT 제조 공정 관련 know–how기술

- IGZO 산화물 TFT 특성 최적화 기술 (기술문서 제공)

산화물 PL(protection layer)를 포함하는 소자 공정 관련 특허

산화물 TFT 소자 제작 기술

- know-how 기술을 바탕으로 전기적으로 안정한 소자 제작을 위한 제조 공정 기술

기술문서

- 산화물 TFT 제조 공정 기술전수와 관련한 문서 작업 (기술이전 업체와 공동 진행)

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관련 기술의 표준화 동향 투명디스플레이에 대한 용어 정의, 평가 방법 등에 대한 표준 제안 준비중 (TTA산하)

보유 특허

출원/

등록 구분특허명

출원국

(등록)출원(등록)번호

출원(등록)

년도

등록원자층 증착법을 이용한 ZnO 트랜지스터의 이동도

증가 및 누설 전류 감소 등 18건한국 등 0877153 2008년

출원산화물 반도체박막 조성물과 이를 이용한 전계효과트

랜지스터 및 그 제조방법 등 71건미국 등 12/496558 2009년

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4. 기술적용 분야 및 기술의 시장성(1)

기술이 적용되는 제품/서비스 적용 제품

• TFT-LCD

• AMOLED

• 투명 디스플레이

• 플렉시블 디스플레이

기술의 장점 : 저가격 소재 사용으로 고성능 TFT 제공

기술의 중요성 : 산화물 TFT는 평판 디스플레이의 핵심 소자로서 차세대 디스플레이 (초대형/초고속 TFT-LCD, 대면적 AMOLED, 플렉서블 디스플레이) 개발시 필수임

단위 : (bil US $)

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해당 제품/서비스 시장 규모 기존의 TFT-LCD, AMOLED 시장과 투명 AMOLED와 같은 신규 시장에 적용가능

적용 제품의 국내외 시장규모

• 투명 디스플레이는 2012년 시장이 형성되어 2015년 200억불 규모 예상

• 전세계 평판 디스플레이 시장은 1000억불 규모임

<산화물 TFT 를 이용한 디스플레이 시장 전망>

단위 : (bil US $)출처 : 디스플레이뱅크 2011

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해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 (1) 국내외 평판 디스플레이 개발 업체 (SEC, SMD, LGD, AUO, Sony 등)에서 산화물

TFT를 이용한 평판 디스플레이 시제품 (TFT-LCD, AMOLED)을 전시회를 통해발표하고 있음


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해당 제품/서비스 시장 국내외 동향 (2) 국내외 평판 디스플레이 개발 업체 (SEC, SMD, LGD, AUO, Sony등)에서 산화물

TFT를 이용한 평판 디스플레이 시제품 (TFT-LCD, AMOLED)을 전시회를 통해발표하고 있음

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5. 기대효과

고객이 본 기술을 통해 얻을 수 있는 경제적 효과

기술적 & 경제적 기대효과

• 기술적 기대효과고성능 평판 디스플레이용 backplane 개발

투명 디스플레이용 고투명 backplane 개발

• 기술이전을 통한 기대효과기존 poly Si-TFT 기술은 대면적 장비 개발이 어렵고, 공정이 복잡하여 공정 비용이 높음

본 기술은 대면적용 장비 개발이 용이하며 공정이 간단하여 저비용으로 고성능의 TFT 제조가 가능하여, 평

판 디스플레이의 제조 비용을 약 10% 절감하는 효과가 있음

• 경제적 기대효과 대면적용 TFT-LCD 패널 제조 단가 인하

대면적용 AMOLED 패널 제조 단가 인하

대면적 투명 디스플레이 패널 제조 단가 인하

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