JP6871326B2 - 垂直構造トランジスタ及び電子装置 - Google Patents
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Description
以上の説明及び添付の図面は本発明の技術思想を例示的に示すことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で構成の結合、分離、置換、及び変更などの多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものでなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるのではない。本発明の保護範囲は請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。 また、本願は以下に記載する態様を含む。
(態様1)
パネルと、
前記パネルを駆動するための駆動回路とを含み、
前記パネルに配置されるトランジスタは、
基板上に配置された第1電極と、
前記基板上に配置され、前記第1電極の一端と重畳した絶縁パターンと、
前記絶縁パターンの上面の一部に配置された第2電極と、
前記第1電極、前記絶縁パターン、及び前記第2電極上に配置されたアクティブ層と、
前記アクティブ層上に配置されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に配置されたゲート電極とを含み、
前記アクティブ層の一端は前記第1電極と重畳し、前記アクティブ層の他端は前記第2電極と重畳し、前記アクティブ層の一端と他端との間にチャンネル領域が設けられ、
前記チャンネル領域は、前記チャンネル領域が前記絶縁パターンの一側面に沿って配置された領域である第1部分と、前記第1部分から延長され、かつ前記絶縁パターンの上面のうち、前記第2電極の縁部に配置された領域である第2部分とを含む、電子装置。
(態様2)
前記ゲート絶縁膜の第1部分は前記チャンネル領域の第2部分と重畳し、かつ第1厚さを有し、前記ゲート絶縁膜の第2部分は前記絶縁パターンの側面に沿って配置され、前記ゲート絶縁膜の前記第1部分の第1厚さより薄い第2厚さを有する、態様1に記載の電子装置。
(態様3)
前記絶縁パターンの幅は基板から垂直な方向に遠ざかるほど広くなる領域を有し、
前記絶縁パターンは前記基板に対して逆テーパー形状を有する、態様1に記載の電子装置。
(態様4)
前記アクティブ層のチャンネル領域の長さは前記絶縁パターンの高さに比例する、態様1に記載の電子装置。
(態様5)
前記ゲート絶縁膜は、
前記アクティブ層の上面に配置され、かつ前記第1電極の一部及び前記第2電極の一部または全部と重畳した第1ゲート絶縁膜と、
前記第1ゲート絶縁膜上に配置され、前記アクティブ層のチャンネル領域と重畳した第2ゲート絶縁膜とを含む、態様1に記載の電子装置。
(態様6)
前記第1ゲート絶縁膜は前記基板に対して垂直方向に前記チャンネル領域と重畳した、態様5に記載の電子装置。
(態様7)
前記第1ゲート絶縁膜は、前記絶縁パターンの側面に沿って配置されたアクティブ層の一部を露出するように配置された、態様5に記載の電子装置。
(態様8)
前記第1ゲート絶縁膜は前記アクティブ層の前記チャンネル領域の全体上に配置され、
前記チャンネル領域の第1部分上に配置された第1ゲート絶縁膜の厚さは前記チャンネル領域の第2部分上に配置された第1ゲート絶縁膜の厚さより薄い、態様5に記載の電子装置。
(態様9)
前記第1ゲート絶縁膜は、
前記アクティブ層の一端及び前記第1電極の一部と重畳した第1領域と、
前記アクティブ層の他端及び前記第2電極の一部と重畳した第2領域とを含む、態様5に記載の電子装置。
(態様10)
前記第1ゲート絶縁膜の第2領域は、前記チャンネル領域の第2部分上に配置された、態様9に記載の電子装置。
(態様11)
前記第1ゲート絶縁膜は、
前記アクティブ層の前記チャンネル領域の第1部分と重畳した第3領域を含み、
前記第3領域は前記アクティブ層の前記チャンネル領域の第1部分の一部を露出するように配置された、態様9に記載の電子装置。
(態様12)
前記第2ゲート絶縁膜が最大厚さを有する領域の厚さは、前記第1ゲート絶縁膜が最大厚さを有する領域の厚さより薄い、態様5に記載の電子装置。
(態様13)
前記第2ゲート絶縁膜は前記第1ゲート絶縁膜に比べて高い密度を有し、
前記第2ゲート絶縁膜は前記第1ゲート絶縁膜に比べて小さい厚さ偏差を有するか、または、
前記第2ゲート絶縁膜は前記第1ゲート絶縁膜より均一な厚さを有する、態様5に記載の電子装置。
(態様14)
前記アクティブ層は非晶質シリコン半導体または酸化物半導体で構成される、態様1に記載の電子装置。
(態様15)
前記第1電極、前記絶縁パターン、及び前記第2電極上に配置された中間層をさらに含み、
前記中間層は前記アクティブ層の下部に配置された、態様1に記載の電子装置。
(態様16)
前記中間層の厚さは前記第1及び第2ゲート絶縁膜の厚さより薄い、態様15に記載の電子装置。
(態様17)
前記トランジスタが前記パネルのアクティブ領域内に配置される場合、
前記トランジスタの前記ゲート電極を覆いながらパッシベーション層が配置され、
前記パッシベーション層上にピクセル電極が位置し、
前記ピクセル電極は前記パッシベーション層のホールを介して前記第1電極または前記第2電極と電気的に連結される、態様1に記載の電子装置。
(態様18)
前記トランジスタは前記パネルのアクティブ領域内の多数のサブピクセルの各々の領域に配置される、態様1に記載の電子装置。
(態様19)
前記トランジスタは前記パネルのアクティブ領域の外郭領域であるノン−アクティブ領域に配置されたゲート駆動回路に含まれる、態様1に記載の電子装置。
(態様20)
基板上に配置された第2トランジスタをさらに含み、
前記第2トランジスタは、
前記基板上に配置された第3電極と、
前記基板上に配置され、かつ前記第3電極の一部と重畳した第2絶縁パターン上に配置された第4電極と、
前記第3電極及び前記第4電極と連結され、前記第2絶縁パターンの側面に沿って配置された第2チャンネル領域を含む第2アクティブ層と、
前記第2アクティブ層上に配置された第2トランジスタのゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に配置された第2ゲート電極とを含み、
前記第2トランジスタの第2アクティブ層は、前記第3及び第4電極を過ぎて配置された第2チャンネル領域を含み、
第2トランジスタの前記第2アクティブ層の第2チャンネル領域上に配置された第2ゲート電極の厚さは、前記第3及び第4電極を過ぎて延長される前記アクティブ層領域上に配置された第2トランジスタの第2ゲート電極の厚さと同一である、態様1に記載の電子装置。
(態様21)
基板上に配置された第1電極と、
前記基板上に配置され、前記第1電極の一端と重畳した絶縁パターンと、
前記絶縁パターンの上面の一部に配置された第2電極と、
前記第1電極、前記絶縁パターン、及び前記第2電極上に配置されたアクティブ層と、
前記アクティブ層上に配置されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に配置されたゲート電極とを含み、
前記アクティブ層の一端は前記第1電極と重畳し、前記アクティブ層の他端は前記第2電極と重畳し、前記アクティブ層の一端と他端との間にチャンネル領域が設けられ、
前記チャンネル領域は、前記チャンネル領域が前記絶縁パターンの一側面に沿って配置された領域である第1部分と、前記第1部分から延長され、かつ前記絶縁パターンの上面のうち、前記第2電極の縁部に配置された領域である第2部分とを含む、垂直構造トランジスタ。
(態様22)
前記ゲート絶縁膜の第1部分は前記チャンネル領域の第2部分と重畳し、かつ第1厚さを有し、前記ゲート絶縁膜の第2部分は前記絶縁パターンの側面に沿って配置され、前記ゲート絶縁膜の前記第1部分の第1厚さより薄い第2厚さを有する、態様21に記載の垂直構造トランジスタ。
(態様23)
基板と、
前記基板上に配置された第1電極と、
前記基板上に配置された第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に配置された絶縁パターンと、
前記第1電極及び前記第2電極と連結されるアクティブ層と、
前記絶縁パターンの側面に沿って配置され、前記絶縁パターンの上縁部に沿って配置された前記アクティブ層のチャンネル領域と、
前記アクティブ層上に配置されたゲート電極と、
前記ゲート電極と前記アクティブ層との間に配置されたゲート絶縁膜とを含む、垂直構造トランジスタ。
(態様24)
前記ゲート絶縁膜の上部は前記絶縁パターンの上縁部と重畳した領域で第1厚さを有し、
前記絶縁パターンの側面に沿って配置された前記ゲート絶縁膜の中間部分は第2厚さを有し、前記ゲート絶縁膜の中間部分の前記第2厚さは前記ゲート絶縁膜の第1厚さより小さい、態様23に記載の垂直構造トランジスタ。
(態様25)
前記第1電極の縁部は前記第2電極の縁部と垂直方向に重畳した、態様23に記載の垂直構造トランジスタ。
(態様26)
前記第1電極の一部分は前記絶縁パターンの下部表面の下に配置され、前記第2電極は前記絶縁パターンの最上部表面の上に配置された、態様23に記載の垂直構造トランジスタ。
(態様27)
前記アクティブ層は、前記第1電極の上部表面、前記絶縁パターンの側面、前記絶縁パターンの上縁部及び前記第2電極の上部表面と接触し、
前記絶縁パターンの上縁部は前記第2電極と離隔して配置された、態様23に記載の垂直構造トランジスタ。
INP 絶縁パターン
ACT アクティブ層
CHA チャンネル領域
INS1 第1ゲート絶縁膜
INS2 第2ゲート絶縁膜
S ソース電極
D ドレイン電極
GATE ゲート電極
Claims (25)
- パネルと、
前記パネルを駆動するための駆動回路とを含み、
前記パネルに配置されるトランジスタは、
基板上に配置された第1電極と、
前記基板上に配置され、前記第1電極の一端と重畳した絶縁パターンと、
前記絶縁パターンの上面の一部に配置された第2電極と、
前記第1電極、前記絶縁パターン、及び前記第2電極上に配置されたアクティブ層と、
前記アクティブ層上に配置されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に配置されたゲート電極とを含み、
前記アクティブ層の一端は前記第1電極と重畳し、前記アクティブ層の他端は前記第2電極と重畳し、前記アクティブ層の一端と他端との間にチャンネル領域が設けられ、
前記チャンネル領域は、前記チャンネル領域が前記絶縁パターンの一側面に沿って配置された領域である第1部分と、前記第1部分から延長され、かつ前記絶縁パターンの上面のうち、前記第2電極の縁部に配置された領域である第2部分とを含み、
前記ゲート絶縁膜は、
前記アクティブ層の上面に配置され、かつ前記第1電極の一部及び前記第2電極の一部または全部と重畳した第1ゲート絶縁膜と、
前記第1ゲート絶縁膜上に配置され、前記アクティブ層のチャンネル領域と重畳した第2ゲート絶縁膜とを含み、
前記第1ゲート絶縁膜は、前記絶縁パターンの側面に沿って配置されたアクティブ層の一部を露出するように配置された、電子装置。 - 前記ゲート絶縁膜の第1部分は前記チャンネル領域の第2部分と重畳し、かつ第1厚さを有し、前記ゲート絶縁膜の第2部分は前記絶縁パターンの側面に沿って配置され、前記ゲート絶縁膜の前記第1部分の第1厚さより薄い第2厚さを有する、請求項1に記載の電子装置。
- 前記絶縁パターンの幅は基板から垂直な方向に遠ざかるほど広くなる領域を有し、
前記絶縁パターンは前記基板に対して逆テーパー形状を有する、請求項1に記載の電子装置。 - 前記アクティブ層のチャンネル領域の長さは前記絶縁パターンの高さに比例する、請求項1に記載の電子装置。
- 前記第1ゲート絶縁膜は前記基板に対して垂直方向に前記チャンネル領域と重畳した、請求項1に記載の電子装置。
- 前記第2ゲート絶縁膜は前記アクティブ層の前記チャンネル領域の全体上に配置され、
前記チャンネル領域の第1部分上に配置された第2ゲート絶縁膜の厚さは前記チャンネル領域の第2部分上に配置された第1ゲート絶縁膜及び第2ゲート絶縁膜の厚さより薄い、請求項1に記載の電子装置。 - 前記第1ゲート絶縁膜は、
前記アクティブ層の一端及び前記第1電極の一部と重畳した第1領域と、
前記アクティブ層の他端及び前記第2電極の一部と重畳した第2領域とを含む、請求項1に記載の電子装置。 - 前記第1ゲート絶縁膜の第2領域は、前記チャンネル領域の第2部分上に配置された、請求項7に記載の電子装置。
- 前記第1ゲート絶縁膜は、
前記アクティブ層の前記チャンネル領域の第1部分と重畳した第3領域を含み、
前記第3領域は前記アクティブ層の前記チャンネル領域の第1部分の一部を露出するように配置された、請求項7に記載の電子装置。 - 前記第2ゲート絶縁膜が最大厚さを有する領域の厚さは、前記第1ゲート絶縁膜が最大厚さを有する領域の厚さより薄い、請求項1に記載の電子装置。
- 前記第2ゲート絶縁膜は前記第1ゲート絶縁膜に比べて高い密度を有し、
前記第2ゲート絶縁膜は前記第1ゲート絶縁膜に比べて小さい厚さ偏差を有するか、または、
前記第2ゲート絶縁膜は前記第1ゲート絶縁膜より均一な厚さを有する、請求項1に記載の電子装置。 - 前記アクティブ層は非晶質シリコン半導体または酸化物半導体で構成される、請求項1に記載の電子装置。
- 前記第1電極、前記絶縁パターン、及び前記第2電極上に配置された中間層をさらに含み、
前記中間層は前記アクティブ層の下部に配置された、請求項1に記載の電子装置。 - 前記中間層の厚さは前記第1及び第2ゲート絶縁膜の厚さより薄い、請求項13に記載の電子装置。
- 前記トランジスタが前記パネルのアクティブ領域内に配置される場合、
前記トランジスタの前記ゲート電極を覆いながらパッシベーション層が配置され、
前記パッシベーション層上にピクセル電極が位置し、
前記ピクセル電極は前記パッシベーション層のホールを介して前記第1電極または前記第2電極と電気的に連結される、請求項1に記載の電子装置。 - 前記トランジスタは前記パネルのアクティブ領域内の多数のサブピクセルの各々の領域に配置される、請求項1に記載の電子装置。
- 前記トランジスタは前記パネルのアクティブ領域の外郭領域であるノン−アクティブ領域に配置されたゲート駆動回路に含まれる、請求項1に記載の電子装置。
- 基板上に配置された第2トランジスタをさらに含み、
前記第2トランジスタは、
前記基板上に配置された第3電極と、
前記基板上に配置され、かつ前記第3電極の一部と重畳した第2絶縁パターン上に配置された第4電極と、
前記第3電極及び前記第4電極と連結され、前記第2絶縁パターンの側面に沿って配置された第2チャンネル領域を含む第2アクティブ層と、
前記第2アクティブ層上に配置された第2トランジスタのゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に配置された第2ゲート電極とを含み、
前記第2トランジスタの第2アクティブ層は、前記第3及び第4電極を過ぎて配置された第2チャンネル領域を含み、
第2トランジスタの前記第2アクティブ層の第2チャンネル領域上に配置された前記ゲート絶縁膜の厚さは、前記第3及び第4電極を過ぎて延長される前記第2アクティブ層領域上に配置された第2トランジスタの前記ゲート絶縁膜の厚さと同一である、請求項1に記載の電子装置。 - 基板上に配置された第1電極と、
前記基板上に配置され、前記第1電極の一端と重畳した絶縁パターンと、
前記絶縁パターンの上面の一部に配置された第2電極と、
前記第1電極、前記絶縁パターン、及び前記第2電極上に配置されたアクティブ層と、
前記アクティブ層上に配置されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に配置されたゲート電極とを含み、
前記アクティブ層の一端は前記第1電極と重畳し、前記アクティブ層の他端は前記第2電極と重畳し、前記アクティブ層の一端と他端との間にチャンネル領域が設けられ、
前記チャンネル領域は、前記チャンネル領域が前記絶縁パターンの一側面に沿って配置された領域である第1部分と、前記第1部分から延長され、かつ前記絶縁パターンの上面のうち、前記第2電極の縁部に配置された領域である第2部分とを含み、
前記ゲート絶縁膜は、
前記アクティブ層の上面に配置され、かつ前記第1電極の一部及び前記第2電極の一部または全部と重畳した第1ゲート絶縁膜と、
前記第1ゲート絶縁膜上に配置され、前記アクティブ層のチャンネル領域と重畳した第2ゲート絶縁膜とを含み、
前記第1ゲート絶縁膜は、前記絶縁パターンの側面に沿って配置されたアクティブ層の一部を露出するように配置された、垂直構造トランジスタ。 - 前記ゲート絶縁膜の第1部分は前記チャンネル領域の第2部分と重畳し、かつ第1厚さを有し、前記ゲート絶縁膜の第2部分は前記絶縁パターンの側面に沿って配置され、前記ゲート絶縁膜の前記第1部分の第1厚さより薄い第2厚さを有する、請求項19に記載の垂直構造トランジスタ。
- 基板と、
前記基板上に配置された第1電極と、
前記基板上に配置された第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に配置された絶縁パターンと、
前記第1電極及び前記第2電極と連結されるアクティブ層と、
前記絶縁パターンの側面に沿って配置され、前記絶縁パターンの上縁部に沿って配置された前記アクティブ層のチャンネル領域と、
前記アクティブ層上に配置されたゲート電極と、
前記ゲート電極と前記アクティブ層との間に配置されたゲート絶縁膜とを含み、
前記チャンネル領域は、前記チャンネル領域が前記絶縁パターンの一側面に沿って配置された領域である第1部分と、前記第1部分から延長され、かつ前記絶縁パターンの上面のうち、前記第2電極の縁部に配置された領域である第2部分とを含み、
前記ゲート絶縁膜は、
前記アクティブ層の上面に配置され、かつ前記第1電極の一部及び前記第2電極の一部または全部と重畳した第1ゲート絶縁膜と、
前記第1ゲート絶縁膜上に配置され、前記アクティブ層のチャンネル領域と重畳した第2ゲート絶縁膜とを含み、
前記第1ゲート絶縁膜は、前記絶縁パターンの側面に沿って配置されたアクティブ層の一部を露出するように配置された、垂直構造トランジスタ。 - 前記ゲート絶縁膜の上部は前記絶縁パターンの上縁部と重畳した領域で第1厚さを有し、
前記絶縁パターンの側面に沿って配置された前記ゲート絶縁膜の中間部分は第2厚さを有し、前記ゲート絶縁膜の中間部分の前記第2厚さは前記ゲート絶縁膜の第1厚さより小さい、請求項21に記載の垂直構造トランジスタ。 - 前記第1電極の縁部は前記第2電極の縁部と垂直方向に重畳した、請求項21に記載の垂直構造トランジスタ。
- 前記第1電極の一部分は前記絶縁パターンの下部表面の下に配置され、前記第2電極は前記絶縁パターンの最上部表面の上に配置された、請求項21に記載の垂直構造トランジスタ。
- 前記アクティブ層は、前記第1電極の上部表面、前記絶縁パターンの側面、前記絶縁パターンの上縁部及び前記第2電極の上部表面と接触し、
前記絶縁パターンの上縁部は前記第2電極と離隔して配置された、請求項21に記載の垂直構造トランジスタ。
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