KR100647602B1 - A structure and manufacturing method for thin film transistor - Google Patents

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Abstract

금속 유도화 결정용 금속층을 구성하는 금속이온이 게이트 절연층에 유입되는 것을 방지하고, 활성층의 결정화를 위한 열처리 시 외부로부터 불순물의 유입을 방지하는 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터의 제조방법을 개시한다. 상기 박막 트랜지스터는, 상기 금속 유도화 결정용 금속층을, 활성층 및 ILD층의 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다. 상기 박막 트랜지스터의 제조방법은, 활성층의 상부에 금속 유도화 결정용 금속층을 형성시킨 후 바로 결정화 단계를 수행하거나, 금속 유도화 결정용 금속층의 상부에 ILD층(Inter Layer Dielectric)을 더 형성시킨 후 결정화 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다. Disclosed are a thin film transistor and a method of manufacturing the thin film transistor to prevent the metal ions constituting the metal induction crystallization from flowing into the gate insulating layer, and to prevent the introduction of impurities from the outside during the heat treatment for crystallization of the active layer. The thin film transistor is characterized in that the metal layer for metal induction crystallization is located between an active layer and an ILD layer. In the method of manufacturing the thin film transistor, a crystallization step may be performed immediately after the metal layer for metal induction crystallization is formed on the active layer or an ILD layer (Inter Layer Dielectric) is further formed on the metal layer for metal induction crystallization and then crystallization. It characterized in that to perform.

Bottom gate, MIC, MILC, TFT Bottom gate, MIC, MILC, TFT

Description

박막 트랜지스터 및 제조방법{A structure and manufacturing method for thin film transistor}Thin film transistor and manufacturing method {A structure and manufacturing method for thin film transistor}

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명에 따른 바텀 게이트 박막 트랜지스터의 적층 구조의 일 실시 예를 나타낸다. 1 illustrates an embodiment of a stacked structure of a bottom gate thin film transistor according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 바텀 게이트 박막 트랜지스터 제조방법의 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of manufacturing a bottom gate thin film transistor according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 바텀 게이트 박막 트랜지스터 제조방법의 다른 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating another embodiment of a method of manufacturing a bottom gate thin film transistor according to the present invention.

본 발명은 박막 트랜지스터에 관한 것으로, 특히 바텀(Bottom) 게이트 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)의 구조 및 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to thin film transistors, and more particularly, to a structure and a manufacturing method of a bottom gate thin film transistor (TFT).

현재 사용되고 있는 평판표시장치는, 발광영역 및 구동영역으로 나눌 수 있으며, 상기 구동영역을 구성하는 회로는 주로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 사용하여 구현하다. Currently used flat panel display devices can be divided into a light emitting region and a driving region, and the circuit constituting the driving region is mainly implemented using a thin film transistor.

박막 트랜지스터는, 채널이 형성되는 활성층 및 상기 채널을 제어하는 게이트 전극으로 이루어진다. 박막 트랜지스터는, 상기 활성층 및 상기 게이트 전극의 상대적 위치에 따라 탑 게이트(Top Gate) 구조 및 바텀 게이트(Batton Gate) 구조로 나눌 수 있다. The thin film transistor includes an active layer in which a channel is formed and a gate electrode for controlling the channel. The thin film transistor may be divided into a top gate structure and a bottom gate structure according to the relative positions of the active layer and the gate electrode.

탑 게이트 구조는, 하부에서부터 열거하면, 비정질 실리콘(Amorphous Silicon) 또는 다결정 실리콘(Poly Silicon)을 사용하는 활성층, 게이트 절연막 및 게이트 전극의 순서로 쌓여진다. 바텀 게이트 구조는, 하부에서부터 열거하면, 게이트 전극, 게이트 절연막 및 비정질 실리콘(Amorphous Silicon) 또는 다결정 실리콘(Poly Silicon)을 사용하는 활성층의 순서로 쌓여진다. The top gate structure is stacked in the order of an active layer, a gate insulating film, and a gate electrode using amorphous silicon or polysilicon. The bottom gate structure, listed from the bottom, is stacked in the order of a gate electrode, a gate insulating film, and an active layer using amorphous silicon or polysilicon.

평판표시장치에 사용되는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(Amorphous Silicon TFT ; a-Si TFT)는, 소스, 드레인 및 채널을 구성하는 반도체 활성층이 비정질 실리콘이기 때문에 1

Figure 112004022144517-pat00001
이하의 낮은 전자 이동도(mobility)를 가진다. 이에 따라 최근에는 상기 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Polycrystalline Silicon TFT ; Poly-Si TFT)로 대체하는 경향을 보인다. 상기 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터에 비해 전자 이동도가 크고, 빛의 조사에 대한 안정성이 우수하다. 따라서, 상기 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 능동형(Active) 매트릭스 액정표시장치나, 능동형 매트릭스 유기전계 발광표시장치의 구동 및/또는 스위칭 트랜지스터로 사용될 수 있다. Amorphous Silicon TFTs (a-Si TFTs) used in flat panel displays are made of amorphous silicon because the semiconductor active layers constituting the source, drain, and channel are amorphous silicon.
Figure 112004022144517-pat00001
It has the following low electron mobility. Accordingly, recently, the amorphous silicon thin film transistor has a tendency to replace the polycrystalline silicon TFT (Poly-Si TFT). The polycrystalline silicon thin film transistor has a higher electron mobility and superior stability to light irradiation than an amorphous silicon thin film transistor. Accordingly, the polycrystalline silicon thin film transistor may be used as a driving and / or switching transistor of an active matrix liquid crystal display device or an active matrix organic light emitting display device.

TFT 패널(Thin Film Transistor panel)을 제작할 때, 비정질 실리콘(amorphous silicon)을 결정화하는 방법으로, 고상결정화(Solid Phase Crystallization: SPC)법, 액시머 레이저(Excimer Laser Crystallization: ELC)법, 연속측면고상화(Sequential Lateral Solidification: SLS)법, 금속 유도 결정화(Metal Induced Crystallization; MIC 또는 Metal Induced Lateral Crystallization: MILC)법 등이 사용된다. 이들 중에서, MIC법 또는 MILC법은, 비정질 실리콘의 표면에 금속 박막을 증착한 후, 이를 결정화 촉매로 삼아 실리콘 막의 결정화를 진행해 나가는 것으로 결정화 온도를 낮출 수 있다는 장점이 있다. When manufacturing thin film transistor (TFT) panel, amorphous silicon is crystallized, solid phase crystallization (SPC) method, excimer laser crystallization (ELC) method, continuous side solid phase Sequential Lateral Solidification (SLS), Metal Induced Crystallization (MIC) or Metal Induced Lateral Crystallization (MILC) is used. Among them, the MIC method or the MILC method has an advantage that the crystallization temperature can be lowered by depositing a metal thin film on the surface of amorphous silicon, and using this as a crystallization catalyst to proceed with crystallization of the silicon film.

그런데, 이러한 MIC법 또는 MILC법을 사용할 때, 게이트가 상부에 위치하는 구조(Top Gate)의 경우, 실리콘과 게이트 산화막의 경계면에 규소화합물(silicide)이 형성되므로 트랜지스터의 특성이 열화되고, 게이트 산화막 내부에 금속 물질이 확산되어 모빌 전하(mobile charge)로 작용할 가능성이 있다. However, in the case of using the MIC method or the MILC method, in the case of the top gate structure, since silicon compounds are formed at the interface between the silicon and the gate oxide film, the characteristics of the transistor are deteriorated and the gate oxide film is deteriorated. There is a possibility that the metal material diffuses inside and acts as a mobile charge.

이러한 문제점을 극복하기 위하여, 게이트가 아래쪽에 위치하는 구조(Bottom Gate)를 사용할 수 있다. In order to overcome this problem, a bottom gate may be used.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 금속 유도화 결정용 금속층을 구성하는 금속이온이 게이트 절연층에 유입되는 것을 방지하고, 활성층의 결정화를 위한 열처리 시 외부로부터 불순물의 유입을 방지하는 박막 트랜지스터를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a thin film transistor which prevents metal ions constituting a metal induction crystallization metal from flowing into a gate insulating layer and prevents inflow of impurities from the outside during heat treatment for crystallization of an active layer. have.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 금속 유도화 결정용 금속층을 구성하는 금속이온이 게이트 절연층에 유입되는 것을 방지하고, 활성층의 결정화를 위한 열처리 시 외부로부터 불순물의 유입을 방지하는 박막 트랜지스터 제조방법을 제공하는데 있다. Another technical problem to be achieved by the present invention is a method of manufacturing a thin film transistor which prevents metal ions constituting the metal induction crystallization layer from flowing into the gate insulating layer, and prevents inflow of impurities from the outside during heat treatment for crystallization of the active layer. To provide.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 박막 트랜지스터는, 기판, 게이트 전극, 게이트 절연층, 활성층 및 금속 유도화 결정용 금속층을 구비한다. 상기 게이트 전극은, 상기 기판의 상부에 형성된다. 상기 게이트 절연층은, 상기 게이트 전극의 상부에 형성된다. 상기 화성층은, 상기 게이트 절연층의 상부에 형성된다. 상기 금속 유도화 결정용 금속층은, 상기 활성층의 상부에 형성된다. In accordance with an aspect of the present invention, a thin film transistor includes a substrate, a gate electrode, a gate insulating layer, an active layer, and a metal layer for metal induction crystallization. The gate electrode is formed on the substrate. The gate insulating layer is formed on the gate electrode. The chemical layer is formed on the gate insulating layer. The metal layer for metal derivatization crystals is formed on the active layer.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 면에 따른 박막 트랜지스터는, 기판, 게이트 전극, 게이트 절연층, 활성층, 금속 유도화 결정용 금속층 및 ILD(Inter Layer Dielectric)층을 구비한다. 상기 게이트 전극은, 상기 기판의 상부에 형성된다. 상기 게이트 절연층은, 상기 게이트 전극의 상부에 형성된다. 상기 화성층은, 상기 게이트 절연층의 상부에 형성된다. 상기 금속 유도화 결정용 금속층은, 상기 활성층의 상부에 형성된다. 상기 ILD 층은, 상기 금속 유도화 결정용 금속층의 상부에 형성된다. According to another aspect of the present invention, a thin film transistor includes a substrate, a gate electrode, a gate insulating layer, an active layer, a metal layer for metal induction crystallization, and an inter layer dielectric (ILD) layer. The gate electrode is formed on the substrate. The gate insulating layer is formed on the gate electrode. The chemical layer is formed on the gate insulating layer. The metal layer for metal derivatization crystals is formed on the active layer. The ILD layer is formed on the metal layer for metal derivatization crystals.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터 제조방법은, 기판의 상부에 게이트 전극을 형성시키는 단계; 상기 게이트 전극의 상부에 게이트 절연층을 형성시키는 단계; 상기 게이트 절연층의 상부에 활성층을 형성시 키는 단계; 상기 활성층의 상부에 금속 유도화 결정용 금속층을 형성시키는 단계; 및 상기 활성층의 결정화 단계를 구비한다. According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing a thin film transistor includes: forming a gate electrode on an upper portion of a substrate; Forming a gate insulating layer on the gate electrode; Forming an active layer on top of the gate insulating layer; Forming a metal layer for metal induction crystallization on the active layer; And crystallization of the active layer.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 면에 따른 박막 트랜지스터 제조방법은, 기판의 상부에 게이트 전극을 형성시키는 단계; 상기 게이트 전극의 상부에 게이트 절연층을 형성시키는 단계; 상기 게이트 절연층의 상부에 활성층을 형성시키는 단계; 상기 활성층의 상부에 금속 유도화 결정용 금속층을 형성시키는 단계; 상기 금속층의 상부에 ILD을 형성시키는 단계; 및 상기 활성층의 결정화 단계를 구비한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, including: forming a gate electrode on an upper portion of a substrate; Forming a gate insulating layer on the gate electrode; Forming an active layer on the gate insulating layer; Forming a metal layer for metal induction crystallization on the active layer; Forming an ILD on top of the metal layer; And crystallization of the active layer.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings that illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명에 따른 바텀 게이트 박막 트랜지스터의 적층 구조의 일 실시 예를 나타낸다. 1 illustrates an embodiment of a stacked structure of a bottom gate thin film transistor according to the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 바텀 게이트 박막 트랜지스터는, 기판(101)의 상부에 형성되는 것으로, 게이트 전극(102), 게이트 절연층(103), 활성층(104), 금속 유도화 결정용 금속층(105) 및 ILD층(106, Inter Layer Dielectric; 이하 층간절연층)을 구비한다. Referring to FIG. 1, the bottom gate thin film transistor is formed on the substrate 101, and includes a gate electrode 102, a gate insulating layer 103, an active layer 104, and a metal induction crystallization metal layer 105. And an ILD layer 106 (hereinafter referred to as an interlayer dielectric layer).

상기 게이트 전극(102)은, 기판(101)의 상부에 소정의 패턴으로 구비된다. 게이트 절연층(103)은, 실리콘 다이-옥사이드(Silicon Dioxide) 및/또는 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride) 등에 의해 상기 게이트 전극(102)을 덮도록 구비된다. The gate electrode 102 is provided on the substrate 101 in a predetermined pattern. The gate insulating layer 103 is provided to cover the gate electrode 102 by silicon dioxide and / or silicon nitride.

게이트 절연층(103) 상부에 형성된 활성층(104)은, 비정질 실리콘이 결정화된 것으로, 다결정 실리콘으로 구비된다. 비록 도시되지는 않았지만, 활성층(104)에는 게이트 전극(102)에 대응되는 채널 영역이 구비되고, 불순 이온들이 도핑된 소스 및 드레인 영역들이 구비된다. In the active layer 104 formed on the gate insulating layer 103, amorphous silicon is crystallized and is made of polycrystalline silicon. Although not shown, the active layer 104 includes a channel region corresponding to the gate electrode 102 and source and drain regions doped with impurity ions.

금속 유도화 결정용 금속층(105)은, 비정질 실리콘으로 형성된 활성층(104)을 다결정 실리콘으로 결정화시키기 위한 결정화 유도 촉매 물질로, 활성층(104)의 상부의 적어도 일부에 형성된다. 즉, MIC법을 사용하여 결정화 할 경우, 활성층(104) 상부 전체에 걸쳐 상기 금속 유도화 결정용 금속층(105)이 형성된다. 반면에, MILC 법을 사용하여 결정화 할 경우, 활성층(104) 상부의 일부 영역, 예를 들면, 소스 및 드레인 영역에만 상기 금속 유도화 결정용 금속층(105)이 형성된다. The metal induction crystallization metal layer 105 is a crystallization induction catalyst material for crystallizing the active layer 104 formed of amorphous silicon into polycrystalline silicon, and is formed on at least a portion of the upper portion of the active layer 104. That is, when crystallization is performed using the MIC method, the metal induction crystallization metal layer 105 is formed over the entire active layer 104. On the other hand, when the crystallization is performed using the MILC method, the metal induction crystallization metal layer 105 is formed only in a portion of the active layer 104, for example, a source and a drain region.

상기 금속 유도화 결정용 금속층(105)은, Ni, Pd, Au, Sn, Sb, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Cu 및 Pt로 이루어진 군(Group)으로부터 선택된 하나 이상의 금속 물질을 사용할 수 있다. The metal induction crystallization layer 105 is Ni, Pd, Au, Sn, Sb, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Cu and Pt ( One or more metal materials selected from Group).

상기 층간절연층(106)은, 활성층(104) 및 금속 유도화 결정용 금속층(105)을 모두 덮도록 형성될 수 있다. 그리고, 비록 도시하지는 않았지만, 상기 층간절연층(106) 위에는 소스/드레인 전극이 구비되고, 이 소스/드레인 전극은 층 간절연층(106)에 형성된 콘택 홀(Contact Hole)을 통하여 활성층(104)의 소스/드레인 영역에 접촉된 수 있다. The interlayer insulating layer 106 may be formed to cover both the active layer 104 and the metal induction crystallization metal layer 105. Although not shown, a source / drain electrode is provided on the interlayer insulating layer 106, and the source / drain electrode of the active layer 104 is formed through a contact hole formed in the interlayer insulating layer 106. It may be in contact with the source / drain region.

도 2는 본 발명에 따른 바텀 게이트 박막 트랜지스터 제조방법의 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of manufacturing a bottom gate thin film transistor according to the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 바텀 게이트 박막 트랜지스터 제조방법은, 기판의 상부에 게이트 전극을 형성시키는 단계(210), 상기 게이트 전극의 상부에 게이트 절연층을 형성시키는 단계(220), 상기 게이트 절연층의 상부에 비정질 실리콘으로 활성층을 형성시키는 단계(230), 상기 활성층의 상부에 금속 유도화 결정용 금속층을 형성시키는 단계(240) 및 상기 활성층의 결정화 단계(250)를 구비한다. Referring to FIG. 2, the method of manufacturing a bottom gate thin film transistor includes: forming a gate electrode on an upper portion of a substrate (210); forming a gate insulating layer on an upper portion of the gate electrode (220); Forming an active layer of amorphous silicon on top of the 230, forming a metal layer for metal induced crystallization on the active layer 240, and crystallizing the active layer 250.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(101) 상부에 게이트 전극(102)을 형성시키는 단계(210)는, 기판(101)의 상부에 게이트 전극(102)을 형성하는 물질, 예를 들면, 금속 물질을 형성하고, 이를 패터닝(Patterning)하여 소정 패턴의 게이트 전극(102)으로 형성시킨다. 1 and 2, the step 210 of forming the gate electrode 102 on the substrate 101 may include a material for forming the gate electrode 102 on the substrate 101, for example, A metal material is formed and patterned to form the gate electrode 102 in a predetermined pattern.

게이트 절연층의 형성단계(220)는, 도 1에서 볼 수 있듯이, 상기 패터닝된 게이트 전극(102)을 덮도록 실리콘 다이옥사이드나 실리콘 나이트라이드로 게이트 절연층(103)을 형성한다. 이 때, 게이트 절연층(103)은 도 1에서와 같이, 반드시 한 층일 필요는 없으며, 실리콘 다이옥사이드 및 실리콘 나이트라이드가 조합된 2층 이상의 구조이어도 무방하다. In the forming of the gate insulating layer 220, as shown in FIG. 1, the gate insulating layer 103 is formed of silicon dioxide or silicon nitride to cover the patterned gate electrode 102. In this case, as shown in FIG. 1, the gate insulating layer 103 does not necessarily have to be one layer, and may have a structure of two or more layers in which silicon dioxide and silicon nitride are combined.

상기 활성층의 형성단계(230)는, 먼저, 비정질 실리콘을 소정의 두께, 예를 들면, 500

Figure 112004022144517-pat00002
(angstrom) 정도의 두께로 형성시킨 후, 이를 소정의 활성층(104) 패턴으로 패터닝하는 단계를 포함한다. 다만, 비정질 실리콘의 패터닝은 비정질 실리콘의 결정화 이후에 진행하여도 무방하다. In the forming of the active layer 230, first, amorphous silicon is a predetermined thickness, for example, 500.
Figure 112004022144517-pat00002
After forming a thickness of about (angstrom), and patterning it to a predetermined active layer 104 pattern. However, patterning of amorphous silicon may proceed after crystallization of amorphous silicon.

금속 유도화 결정용 금속층의 형성 단계(240)에서는, 상기 비정질 실리콘으로 된 할성층(104)의 상부 소정의 부분에 결정화 유도 촉매물질 금속층(105)을 형성하는 것이다. 이 금속물질로는 Ni, Pd, Au, Sn, Sb, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Cu 및 Pt로 이루어진 군(Group)으로부터 선택된 하나 이상의 금속 물질을 사용할 수 있다. 그리고, 금속층의 형성영역으로는, 결정화를 위하여 MIC법을 사용할 경우, 활성층(104) 상부 전체에 걸쳐 상기 금속 유도화 결정용 금속층(105)이 형성된다. 결정화를 위하여 MILC 법을 사용할 경우, 활성층(104) 상부의 일부 영역, 예를 들면, 소스 및 드레인 영역에만 상기 금속 유도화 결정용 금속층(105)이 형성된다. In the forming step 240 of the metal induction crystallization metal layer, the crystallization induction catalyst material metal layer 105 is formed on a predetermined portion of the split layer 104 made of amorphous silicon. The metal material may be at least one selected from the group consisting of Ni, Pd, Au, Sn, Sb, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Cu, and Pt. Metallic materials can be used. As the formation region of the metal layer, when the MIC method is used for crystallization, the metal induction crystallization metal layer 105 is formed over the entire active layer 104. When the MILC method is used for crystallization, the metal layer 105 for the metal induced crystallization is formed only in a portion of the active layer 104, for example, a source and a drain region.

상술한 바와 같이 금속 유도화 결정용 금속층(105)을 형성시킨 후에는 결정화 단계(250)에서, 비정질 실리콘을 결정화하여 다결정 실리콘을 형성시킨다. 결정화는 약 500 내지 550

Figure 112004022144517-pat00003
정도의 온도에서 열처리함으로써 이루어진다. After forming the metal induction crystallization metal layer 105 as described above, in the crystallization step 250, amorphous silicon is crystallized to form polycrystalline silicon. Crystallization is about 500 to 550
Figure 112004022144517-pat00003
It is made by heat treatment at a temperature of about.

게이트가 활성층(104)의 하부에 위치하는 구조에서, MIC 또는 MILC 방법으로 활성층(104)을 구성하는 실리콘을 결정화시킬 때, 게이트 절연층(103)과 상기 활성층(104)의 경계면이 아닌 상기 활성층(104)의 상부에 니켈(Ni) 등의 금속 유도화 결정용 금속층이 도포(Deposit)된다면, 게이트 절연층(103) 증착과 비정질 실리콘 증착이 빠른 시간 내에 가능하기 때문에 비정질 실리콘과 게이트 절연층(103)과의 경계면의 특성을 향상시킬 수 있다. In a structure in which the gate is located below the active layer 104, when the silicon constituting the active layer 104 is crystallized by the MIC or MILC method, the active layer is not the interface between the gate insulating layer 103 and the active layer 104. If a metal layer for metal induction crystallization, such as nickel (Ni), is deposited on top of the 104, the deposition of the gate insulating layer 103 and the deposition of amorphous silicon are possible in a short time, so that the amorphous silicon and gate insulating layer 103 Can improve the interface characteristics.

또한, 열처리에 따른 결정화 이후, 다결정 실리콘 표면의 거친 정도(roughness)가 증가하지만, 활성층(104)과 게이트 절연층(102) 사이의 경계면의 특성에는 아무런 변화가 없다. In addition, after the crystallization by heat treatment, the roughness of the surface of the polycrystalline silicon increases, but there is no change in the characteristics of the interface between the active layer 104 and the gate insulating layer 102.

도 3은 본 발명에 따른 바텀 게이트 박막 트랜지스터 제조방법의 다른 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating another embodiment of a method of manufacturing a bottom gate thin film transistor according to the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 바텀 게이트 박막 트랜지스터 제조방법은, Referring to Figure 3, the bottom gate thin film transistor manufacturing method,

기판의 상부에 게이트 전극을 형성시키는 단계(310), 상기 게이트 전극의 상부에 게이트 절연층을 형성시키는 단계(320), 상기 게이트 절연층의 상부에 활성층을 형성시키는 단계(330), 상기 활성층의 상부에 금속 유도화 결정용 금속층을 형성시키는 단계(340), 상기 금속층의 상부에 ILD을 형성시키는 단계(350) 및 상기 활성층의 결정화 단계(360)를 구비한다. Forming a gate electrode on the substrate (310), forming a gate insulating layer on the gate electrode (320), forming an active layer on the gate insulating layer (330), Forming a metal layer for metal induction crystallization on the top 340, forming an ILD on the top of the metal layer 350 and crystallization step 360 of the active layer.

열처리 시, 비정질 실리콘이 밖으로 노출될 경우 외부로부터 불순물이 실리콘 내부로 유입되어 특성이 열화될 가능성이 있으므로, 층간 절연층(106) 증착 이후 공정에서 열처리를 실시해 이를 방지할 수 도 있다. 또한, 활성층의 소스 및 드레인 영역에 주입된 이온들을 활성화시키기 위한 열처리를 따로 수행하지 않아도 되는 장점이 있다. 또한 열처리 후에, 다결정 실리콘 표면의 거친 정도(roughness)가 증가하지만, 활성층(104) 및 게이트 절연물(103)의 경계면의 특성에는 아무런 변화가 없다. During the heat treatment, when the amorphous silicon is exposed to the outside, impurities may be introduced into the silicon from the outside, thereby deteriorating characteristics. Thus, heat treatment may be performed in a process after the deposition of the interlayer insulating layer 106 to prevent this. In addition, there is an advantage that the heat treatment for activating the ions implanted in the source and drain regions of the active layer need not be performed separately. In addition, after the heat treatment, the roughness of the surface of the polycrystalline silicon increases, but there is no change in the characteristics of the interface between the active layer 104 and the gate insulator 103.

게이트(gate) 전극이 활성층(active layer)의 하부에 위치하는 구조에서 MIC 또는 MILC 방법으로 실리콘을 결정화시킬 때, 게이트 절연막과 실리콘의 경계면이 아닌 층간 절연막 및 활성층 사이에 니켈(Ni)등의 금속이 도포되며, 게이트 절연층의 증착과 비정질 실리콘 증착이 빠른 시간 내에 가능하기 때문에 비정질 실리콘과 게이트 절연막의 경계면의 특성을 향상시킬 수 있다. In the structure in which the gate electrode is located under the active layer, when the silicon is crystallized by the MIC or MILC method, a metal such as nickel (Ni) is formed between the interlayer insulating film and the active layer, not the interface between the gate insulating film and the silicon. Since the deposition of the gate insulating layer and the deposition of the amorphous silicon can be performed in a short time, the characteristics of the interface between the amorphous silicon and the gate insulating film can be improved.

층간 절연막 증착 이후에 열처리가 가능하기 때문에, 열처리 시 발생하는 불순물에 의한 실리콘의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 이온주입 이후에도 열처리가 가능하므로, 활성화(activation)를 위한 열처리 공정을 별도로 수행할 필요가 없으며, 주입되는 불순물(dopant)에 의한 MIC 및 MILC 열처리 속도를 향상시킬 수 있다. Since the heat treatment is possible after the interlayer insulating film deposition, it is possible to prevent the contamination of the silicon by impurities generated during the heat treatment. In addition, since the heat treatment is possible after the ion implantation, there is no need to perform a separate heat treatment process for activation (activation), it is possible to improve the MIC and MILC heat treatment rate by the implanted (dopant).

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the optimum embodiment has been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터 제조방법은, 비정질 실리콘 및 게이트 절연막의 계면은 깨끗하게 유지하고, 게이트 산 화막 내부에 금속이온 들이 유입되지 않게 하는 장점이 있다. As described above, the thin film transistor and the method of manufacturing the thin film transistor according to the present invention have an advantage of keeping the interface between the amorphous silicon and the gate insulating film clean and preventing metal ions from flowing into the gate oxide film.

Claims (7)

기판의 상부에 형성된 게이트 전극; A gate electrode formed on the substrate; 상기 게이트 전극의 상부에 형성된 게이트 절연층; A gate insulating layer formed on the gate electrode; 상기 게이트 절연층의 상부에 형성된 활성층; An active layer formed on the gate insulating layer; 상기 활성층의 상부의 적어도 일부에 형성된 금속 유도화 결정용 금속층; 및A metal layer for metal induction crystallization formed on at least a portion of an upper portion of the active layer; And 상기 금속 유도화 결정용 금속층의 상부에 형성된 층간절연층(Inter Layer Dielectric)층을 구비하고, 상기 층간절연층 위에는 소스/드레인 전극이 구비되고 이 소스/드레인 전극은 층간절연층에 형성된 콘택홀을 통하여 활성층의 소스/드레인 영역에 접촉된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터. An interlayer dielectric layer formed on the metal layer for metal induction crystallization, and a source / drain electrode is provided on the interlayer dielectric layer, and the source / drain electrode is formed through a contact hole formed in the interlayer dielectric layer. A thin film transistor, which is in contact with a source / drain region of an active layer. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 활성층은, The method of claim 1, wherein the active layer, 금속 유도화 결정에 의한 다결정 실리콘 층(Polycrystalline silicon layer)인 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터. A thin film transistor, characterized in that the polycrystalline silicon layer by a metal induced crystal (Polycrystalline silicon layer). 제1항에 있어서, 상기 금속 유도화 결정용 금속층은, The method of claim 1, wherein the metal layer for metal induction crystallization, Ni, Pd, Au, Sn, Sb, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Cu 및 Pt로 이루어진 군(Group)으로부터 선택된 하나 이상의 금속 물질로 이루어진 상기 실리콘 결정화 촉매 물질로 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터. The at least one metal material selected from the group consisting of Ni, Pd, Au, Sn, Sb, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Cu, and Pt A thin film transistor comprising a silicon crystallization catalyst material. 기판의 상부에 게이트 전극을 형성시키는 단계; Forming a gate electrode on top of the substrate; 상기 게이트 전극의 상부에 게이트 절연층을 형성시키는 단계; Forming a gate insulating layer on the gate electrode; 상기 게이트 절연층의 상부에 비정질 실리콘으로 활성층을 형성시키는 단계; Forming an active layer of amorphous silicon on top of the gate insulating layer; 상기 활성층의 상부의 적어도 일부에 금속 유도화 결정용 금속층을 형성시키는 단계;Forming a metal layer for metal induction crystallization on at least a portion of an upper portion of the active layer; 상기 금속층의 상부에 층간절연층을 형성시키는 단계; Forming an interlayer insulating layer on the metal layer; 상기 활성층을 결정화하는 단계; Crystallizing the active layer; 상기 층간절연층에 소스/드레인 전극이 활성층의 소스/드레인 영역에 접촉되도록 톤택홀을 형성하는 단계; 및Forming a tone hole in the interlayer insulating layer such that a source / drain electrode contacts a source / drain region of an active layer; And 상기 층간절연층 위에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 제조 방법. Forming a source / drain electrode on the interlayer insulating layer. 삭제delete 제5항에 있어서, 상기 금속 유도화 결정용 금속층은, The metal layer of claim 5, wherein the metal derivatization crystal layer is Ni, Pd, Au, Sn, Sb, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Cu 및 Pt로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 물질로 이루어진 상기 실리콘 결정화 촉매 물질로 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 제조 방법. The silicon crystallization catalyst comprising at least one metal material selected from the group consisting of Ni, Pd, Au, Sn, Sb, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh, Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Cu and Pt A method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that provided with a material.
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