KR100811997B1 - Thin film transistor and fabrication method thereof and flat panel display including thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 내지 도 1f는 종래의 박막트랜지스터 제조공정을 나타낸 공정단면도.Figure 1a to 1f is a cross-sectional view showing a conventional thin film transistor manufacturing process.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 실시예에 의한 박막트랜지스터 제조공정을 나타내는 공정 단면도.2A to 2G are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 박막트랜지스터가 포함된 평판 표시장치의 평면 모식도.3 is a schematic plan view of a flat panel display device including a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 A-A' 라인에 따른 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3.
도 5는 도 3의 일 화소의 실시예를 나타내는 회로도.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an embodiment of one pixel of FIG. 3. FIG.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 박막트랜지스터가 포함된 휴대용 전자기기.6A and 6B illustrate a portable electronic device including a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
13 : 반도체층 14 : 게이트 절연막13
15 : 게이트 전극 16 : 제 1층간절연막15
17 : 제 2층간절연막 18 : 소스 전극17: second interlayer insulating film 18: source electrode
19 : 드레인 전극19: drain electrode
본 발명은 박막트랜지스터 및 이를 포함한 평판표시장치에 관한 것으로, 특히 LDD(Lightly Doped Drain) 구조를 구현하는 박막트랜지스터 및 그 제조방법과 이를 포함한 평판표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)는 일반적으로 반도체층, 게이트 전극 및 소스/드레인 전극을 구비하는데, 여기서 상기 반도체층은 소스/드레인 영역들 및 상기 소스/드레인 영역들 사이에 개재된 채널 영역을 구비한다. 한편, 상기 반도체층은 다결정 실리콘(Poly Silicon, Poly-Si) 또는 비정질 실리콘(Amorphous Silicon, a-Si)으로 형성할 수 있으나, 상기 다결정 실리콘의 전자이동도가 비정질 실리콘보다 높아 현재는 다결정 실리콘을 주로 적용하고 있다.Thin Film Transistors (TFTs) generally comprise a semiconductor layer, a gate electrode and a source / drain electrode, where the semiconductor layer comprises a source / drain regions and a channel region interposed between the source / drain regions. Equipped. Meanwhile, the semiconductor layer may be formed of polysilicon (Poly Silicon, Poly-Si) or amorphous silicon (a-Si), but the electron mobility of the polycrystalline silicon is higher than that of amorphous silicon. Mainly applied.
일반적으로, Poly-Si TFT를 유리 기판 위에 제작할 경우, 유리 기판이 고온 공정에 의해서 손상되지 않도록 엑시머 레이저 등을 이용하여 a-Si 박막의 결정화와 소스/드레인의 도펀트(dopant) 활성화를 수행한다. In general, when a poly-Si TFT is fabricated on a glass substrate, crystallization of an a-Si thin film and dopant activation of a source / drain are performed by using an excimer laser or the like so that the glass substrate is not damaged by a high temperature process.
도 1a 내지 도 1f는 종래의 박막트랜지스터 제조공정을 나타낸 공정단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a conventional thin film transistor manufacturing process.
먼저 도 1a에 도시한 바와 같이, 기판(21)상에 실리콘 산화물을 재료로 하는 버퍼층(22)을 형성하고, 상기 버퍼층(22)상에 비정질 실리콘층을 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, a
이어, 상기 비정질 실리콘층에 레이저 등의 에너지를 조사하여 다결정화하여 다결정 실리콘층(23)을 형성한다.Subsequently, the amorphous silicon layer is irradiated with energy such as a laser to polycrystallize to form the polycrystalline silicon layer 23.
다음 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 다결정 실리콘층(23)상에 버퍼용 산화막(24)을 형성하고, 상기 절연 기판(21)의 전면에 문턱전압(threshold voltage) 조절을 위한 채널 이온(n형 또는 p형 불순물 이온)을 주입한다.Next, as shown in FIG. 1B, a buffer oxide layer 24 is formed on the polycrystalline silicon layer 23, and channel ions n for controlling a threshold voltage are formed on the entire surface of the
다음 도 1c에 도시한 바와 같이, 상기 산화막(24)을 제거하고, 포토 및 식각 공정을 통해 상기 다결정 실리콘층(23)을 선택적으로 제거하여 섬 모양의 활성층(25)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1C, the oxide layer 24 is removed, and the polycrystalline silicon layer 23 is selectively removed through a photo and etching process to form an island-shaped
여기서, 상기 산화막(24)은 채널 이온 주입시 데미지(damage) 때문에 게이트 절연막을 사용했을 때 소자 열화를 야기시키기 때문에 산화막(24)을 제거한다. 이때 상기 산화막(24)을 제거할 때 다결정 실리콘층(23)에 데미지가 가해짐으로써 소자의 신뢰성을 저하시킨다.Here, since the oxide film 24 causes device deterioration when a gate insulating film is used due to damage during channel ion implantation, the oxide film 24 is removed. In this case, when the oxide film 24 is removed, damage is applied to the polycrystalline silicon layer 23 to lower the reliability of the device.
또한, 상기 산화막(24)을 제거한 후에 별도의 공정을 통해 게이트 절연막을 형성하기 때문에 공정이 복잡하다.In addition, since the gate insulating film is formed through a separate process after the oxide film 24 is removed, the process is complicated.
다음 도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 활성층(25)을 포함한 기판(21)의 전면에 게이트 절연막(26)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(26)상에 금속층을 형성한 후 선택적으로 제거하여 게이트 전극(27)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 1D, a
이어, 상기 게이트 전극(27)을 마스크로 이용하여 전면에 소스/드레인용 불순물 이온을 주입하여 상기 게이트 전극(27) 양측의 활성층(25) 내에 소스/드레인 영역(28)을 형성한다. 즉, Subsequently, source / drain impurity ions are implanted into the entire surface using the
다음 도 1e에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 전극(27)을 포함한 기판(21)의 전면에 층간 절연막(Inter Layer Dielectrics, ILD)(29)을 형성하고, 상기 소스/드레인 영역(28)의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 층간 절연막(29) 및 게이트 절연막(26)을 선택적으로 제거하여 콘택홀(30)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 1E, an interlayer dielectric (ILD) 29 is formed on the entire surface of the
마지막으로 도 1f에 도시한 바와 같이, 상기 콘택홀(30)을 포함한 절연 기판(21)의 전면에 금속막을 증착하고, 포토 및 식각 공정을 통해 소스/드레인 전극(31)을 형성 함으로써, 박막트랜지스터의 제조 공정이 완료된다. Finally, as shown in FIG. 1F, a thin film transistor is deposited on the entire surface of the insulating
그러나, 이와 같은 종래의 박막트랜지스터 및 그 제조공정은 다음과 같은 문제점이 있었다. However, the conventional thin film transistor and its manufacturing process have the following problems.
첫째, 다결정 실리콘층상에 버퍼 산화막을 형성한 후에 채널 이온을 주입한 후 버퍼 산화막을 제거하고, 다시 게이트 절연막을 형성하는 등 공정이 복잡하고, 공정 신뢰성이 떨어진다.First, after forming the buffer oxide film on the polycrystalline silicon layer, the channel ion is implanted, the buffer oxide film is removed, and the gate insulating film is formed again.
둘째, 상기 활성영역과 소스/드레인 영역과의 접합부에 결정 결함이 잔존하게 되며, 이와 같은 접합부 결정 결함은 TFT의 온(ON) 상태에서 전자 및 정공의 트랩으로 작용하여 TFT의 전류 구동 능력을 저하시키며, 추가적인 트랩 생성을 용이하게 하여 장시간 동작에 따른 TFT의 특성 열화의 원인이 된다. Second, crystal defects remain in the junction between the active region and the source / drain region, and such junction defects act as traps of electrons and holes in the on state of the TFT, thereby degrading the current driving capability of the TFT. In addition, it is easy to generate additional traps, which causes deterioration of the TFT characteristics due to long-term operation.
본 발명은 층간절연막(Inter Layer Dielectrics, ILD) 형성 시 발생되는 사이드 월(side-wall) 현상을 이용하여 활성영역과 소스/드레인 영역과의 접합부에 저농도 불순물 영역(lightly doped region)을 형성하는 구조 즉, LDD(Lightly doped drain) 구조를 구현함으로써, 추가 공정 없이 상기 활성영역과 소스/ 드레인 영역 접합부에 발생하는 접합부 결함을 치유할 수 있는 박막트랜지스터 및 그 제조방법과 이를 포함한 평판표시장치를 제공함에 목적이 있다.According to the present invention, a lightly doped region is formed at a junction between an active region and a source / drain region by using a side-wall phenomenon generated during interlayer dielectrics (ILD) formation. In other words, by implementing a lightly doped drain (LDD) structure, to provide a thin film transistor, a method of manufacturing the same and a flat panel display device including the same that can heal the junction defects occurring in the junction between the active region and the source / drain region without additional processes There is a purpose.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 박막트랜지스터 제조방법은, 기판 상에 비정질 실리콘(a-Si)층이 증착되는 단계와; 상기 비정질 실리콘층이 결정화되는 단계와; 상기 결정화된 실리콘(Poly-Si)층이 식각되어 활성영역이 패터닝되고, 상기 패터닝된 결정화 실리콘층 상에 게이트 절연막, 게이트 전극이 순차적으로 형성되는 단계와; 상기 게이트 전극 및 게이트 절연막이 식각되어 상기 결정화 실리콘층의 소스/드레인 영역이 노출되는 단계와; 상기 게이트 전극 및 소스/ 드레인 영역 상에 제 1층간절연막이 형성되는 단계와; 상기 제 1층간 절연막 상으로 불순물 이온이 주입되어 상기 소스/드레인 영역이 비정질화되고, 상기 게이트 전극, 게이트 절연막의 측벽 영역에 대응되는 결정화된 실리콘(poly-Si)층이 저농도 불순물 영역이 되는 단계와; 상기 비정질화된 소스/드레인 영역의 실리콘 박막이 재결정화되고, 주입된 도펀트가 전기적으로 활성되는 단계와; 상기 게이트 전극 및 소스/ 드레인 영역을 덮고, 상기 소스/ 드레인 영역의 일부가 노출되도록 하는 콘택홀이 구비된 제 2층간 절연막이 형성되고, 상기 콘택홀을 통해 소스/드레인 영역과 각각 접속하는 소스/ 드레인 전극이 형성되는 단계가 포함됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a thin film transistor manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the step of depositing an amorphous silicon (a-Si) layer on the substrate; Crystallizing the amorphous silicon layer; Etching the crystallized silicon (Poly-Si) layer to pattern an active region, and sequentially forming a gate insulating layer and a gate electrode on the patterned crystallized silicon layer; Etching the gate electrode and the gate insulating layer to expose a source / drain region of the crystalline silicon layer; Forming a first interlayer insulating film on the gate electrode and the source / drain region; Implanting impurity ions onto the first interlayer insulating layer to cause the source / drain region to be amorphous, and to form a low concentration impurity region of the crystallized silicon (poly-Si) layer corresponding to the sidewall region of the gate electrode and the gate insulating layer Wow; Recrystallizing the silicon thin film of the amorphous source / drain region and electrically injecting the dopant; A second interlayer insulating layer covering the gate electrode and the source / drain region and having a contact hole for exposing a portion of the source / drain region is formed, and a source / drain respectively connected to the source / drain region through the contact hole; And a step of forming a drain electrode.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 박막트랜지스터는, 기판과; 활성영역, 소스/드레인 영역 및 저농도 불순물 영역을 구비하는 반도체층과; 상기 활성영역과 중첩 되도록 형성된 게이트 절연막 및 게이트 전극과; 상기 소스/드레인 영역 및 게이트 전극 상에 형성되는 제 1 층간절연막과; 상기 제 1층간절연막 상에 형성되며, 상기 소스/드레인 영역의 일부가 노출되도록 하는 콘택홀이 구비된 제 2층간 절연막과; 상기 콘택홀을 통해 소스/드레인 영역과 각각 접속하는 소스/ 드레인 전극이 포함되며, 상기 제 1층간 절연막은 상기 게이트 전극, 게이트 절연막의 높이와 소스/드레인 영역 간의 높이 차이에 의해 상기 게이트 전극, 게이트 절연막의 측벽에 더 많은 양이 증착됨을 특징으로 한다. In addition, a thin film transistor according to an embodiment of the present invention, the substrate; A semiconductor layer comprising an active region, a source / drain region, and a low concentration impurity region; A gate insulating film and a gate electrode formed to overlap the active region; A first interlayer insulating film formed on the source / drain regions and the gate electrode; A second interlayer insulating layer formed on the first interlayer insulating layer and having a contact hole for exposing a portion of the source / drain region; A source / drain electrode connected to the source / drain region through the contact hole, respectively, wherein the first interlayer insulating layer is formed by the height difference between the height of the gate electrode and the gate insulating layer and the source / drain region. A larger amount is deposited on the sidewalls of the insulating film.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 실시예에 의한 박막트랜지스터 제조공정을 나타내는 공정 단면도이다. 2A to 2G are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이 기판(11) 위에 플라즈마 보조 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition: 이하 PECVD라 칭함) 또는 저압 화학 기상 증착법(low pressure chemical vapor deposition: 이하 LPCVD라 칭함)을 이용하여 a-Si 박막(12)을 증착한다. 이 때 a-Si 박막(12)의 두께는 10nm에서 200nm 사이이다.First, as shown in FIG. 2A, plasma enhanced chemical vapor deposition (hereinafter referred to as PECVD) or low pressure chemical vapor deposition (hereinafter referred to as LPCVD) is used on the
또한, 상기 기판(11)의 전면에는 상기 a-Si 박막(12)가 증착되기 전에 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 버퍼층은 상기 기판에서 유출되는 불순물로부터 후속하는 공정에서 형성되는 박막트랜지스터를 보호하기 위한 층으로, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 형성할 수 있다. In addition, a buffer layer (not shown) may be formed on the entire surface of the
또한, 상기 PECVD를 이용하여 증착된 a-Si 박막 내에는 다량의 수소가 포함되어 있으므로 증착 후 400℃ 이상의 온도에서 열처리를 수행하여 수소를 제거한다. In addition, since a large amount of hydrogen is contained in the a-Si thin film deposited using the PECVD, hydrogen is removed by performing a heat treatment at a temperature of 400 ° C. or higher after deposition.
이어서, 도 2b와 같이 상기 a-Si 박막(12)에 대해 ELA(Excimer Laser Annealing), SLS(Sequential Lateral Solidification), 또는 MILC(Metal Induced Lateral Crystallization)법을 사용하여 결정한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, the a-Si
단, 본 발명의 실시예에서는 엑시머 레이저광을 조사하여 상기 a-Si 박막(12)을 poly-Si 박막(13)으로 결정화하는 것을 그 예로 설명하도록 한다.However, in the exemplary embodiment of the present invention, crystallization of the a-Si
즉, 상기 a-Si 박막(12)을 결정화하여 poly-Si 반도체층(13)이 형성된다. In other words, the a-Si
다음으로, 도 2c에서 일반적인 포토리소그라피(Photo-lithography) 공정과 식각(etching) 공정을 이용하여 상기 poly-Si 반도체층(13)을 식각하여 TFT의 활성영역을 패터닝한다. 계속해서, 상기 poly-Si 반도체층(13) 위에 게이트 절연막(14)으로서 실리콘 산화막을 증착하고, 게이트 전극(15)으로서 금속을 증착한 다음, 포토리소그라피 공정을 이용하여 형성한 감광막(photo-resist) 패턴(미도시)을 마스크로 이용하여 하부의 상기 게이트 전극(15), 게이트 절연막(14)을 차례로 식각하여 추후 형성될 소스/드레인 영역의 상기 poly-Si 반도체층(13) 표면이 노출되도록 한다.Next, the active region of the TFT is patterned by etching the poly-
이 때, 상기 게이트 전극(15)으로서의 금속은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴 합금(Mo alloy)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 금속으로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the metal as the
다음으로, 도 2d에 도시된 바와 같이 상기 기판 상에 형성된 게이트 전극(15) 및 노출된 반도체층의 소스/드레인 영역 상에 제 1층간 절연막(ILD)(16)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2D, a first interlayer insulating layer (ILD) 16 is formed on the
이 때, 상기 제 1층간 절연막(16)은 SiO2 또는 SiNx을 증착 함으로써 형성되며, 그 두께는 200 ~ 2000Å임을 특징으로 한다.At this time, the first
상기 두께를 갖는 제 1층간 절연막(16)이 게이트 전극(15) 및 노출된 소스/드레인 영역 상에 증착되면 게이트 전극(15), 게이트 절연막(14)의 높이와 소스/드레인 영역 즉, 반도체층(13) 간의 높이 차이에 의해 도시된 바와 같이 상기 게이트 전극, 게이트 절연막의 측벽에 더 많은 양이 증착되는 현상 즉, 사이드 월(side-wall)이 발생된다. When the first
이후, 상기 사이드 월이 형성된 상태의 제 1층간 절연막(16) 상에 도 2e와 같이 고농도 n형 또는 p형 불순물 이온을 주입한다. Thereafter, high concentration n-type or p-type impurity ions are implanted on the first
이 경우, 상기 제 1층간 절연막(16)이 평탄하게 증착된 소스/ 드레인 영역에는 상기 고농도 불순물 이온이 대량 주입됨으로써, 상기 소스/드레인 영역의 반도체층(13)은 비정질화된다.In this case, the high concentration of impurity ions are implanted into the source / drain region where the first
또한, 상기 제 1층간 절연막(16)이 많이 증착된 게이트 전극, 게이트 절연막의 측벽 영역에는 상기 사이드 월 효과에 의해 자연스럽게 상기 이온 주입의 양이 줄어들게 되어 상기 영역에 대응되는 poly-Si 반도체층(13)은 저농도 불순물 영역(lightly doped region)이 된다.In addition, the amount of ion implantation is naturally reduced in the sidewall region of the gate electrode and the gate insulating film on which the first
즉, 제 1층간 절연막(16)을 형성하고, 그에 따른 게이트 전극, 게이트 절연 막에 의한 사이드 월 현상을 통해 추가 공정없이 poly-Si 활성영역과 비정질화된 소스/ 드레인 영역 접합부에 발생하는 접합부 결함을 치유할 수 있는 LDD(Lightly doped drain) 구조를 구현할 수 있게 되는 것이다. That is, a junction defect that occurs in the poly-Si active region and the amorphous source / drain region junction without the additional process by forming the first
다음으로, 도 2f에 도시된 바와 같이 상기 비정질화된 소스/드레인 영역의 실리콘 박막을 재결정화하고 주입된 도펀트를 전기적으로 활성화시키기 위해서 2차 엑시머 레이저 어닐링을 수행한다. 소스/드레인의 엑시머 레이저 어닐링에 의해서 소스/드레인 영역은 n-타입(type) 또는 p-타입으로 고농도 도핑된 다결정 실리콘 박막이 되어, 오프(OFF) 상태에서 소수 캐리어(n-타입의 경우에는 정공, p-타입의 경우에는 전자)의 흐름을 막고 온(ON) 상태에서는 다수 캐리어의 공급 및 TFT의 채널과 금속 배선을 연결하는 도체로서 작용한다. Next, as shown in FIG. 2F, secondary excimer laser annealing is performed to recrystallize the silicon thin film of the amorphous source / drain region and to electrically activate the implanted dopant. By excimer laser annealing of the source / drain, the source / drain regions become n-type or p-type heavily doped polycrystalline silicon thin films, and in the OFF state, a small number of carriers (n-type holes) , in the case of the p-type, blocks the flow of electrons and acts as a conductor that supplies the majority carriers and connects the channel of the TFT and the metal wiring in the ON state.
즉, 최초 반도체층(13)은 소스/드레인 영역, 저농도 도핑 영역(LDD), 활성영역으로 나뉘게 된다. That is, the
마지막으로 도 2g에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(15) 및 소스/ 드레인 영역을 덮는 제 2층간 절연막(17)을 형성하고, 상기 제 1, 2층간 절연막(16, 17) 내에 상기 소스/ 드레인 영역을 노출시키는 소스/드레인 콘택홀을 형성하며, 상기 소스/드레인 콘택홀이 형성된 기판 전면에 소스/드레인 도전막을 적층한 뒤 이를 패터닝하여 소스/ 드레인 전극(18, 19)을 형성함으로써, 박막트랜지스터가 제조된다. Finally, as shown in FIG. 2G, a second
이 때, 상기 제 2층간 절연막(17)은 CVD법에 의하여 증착할 수 있으며, 질화 실리콘(SiNx) 또는 산화 실리콘(SiO2) 등의 무기절연물질 또는 아크릴계의 유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프(cytop) 또는 PFCB(perfluorocyclobutane)등의 유전상수가 작은 유기절연물로 형성될 수 있다. In this case, the second
또한, 상기 제 2층간 절연막(17)은 3000 ~ 4000Å의 두께로 증착하는 것이 바람직하다. In addition, the second
다음으로 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 의한 박막트랜지스터가 포함되는 평판표시장치의 일 예로서, 유기 전계발광 표시장치에 대해 설명하도록 한다.Next, as an example of a flat panel display including a thin film transistor according to an embodiment of the present invention described above will be described for an organic electroluminescent display.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 박막트랜지스터가 포함된 평판 표시장치의 평면 모식도이고, 도 4는 도 3의 A-A' 라인에 따른 단면도이다.3 is a schematic plan view of a flat panel display device including a thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3.
단, 도 3 및 도 4를 통해 평판표시장치 중 유기 전계발광 표시장치를 설명하나, 이는 하나의 실시예에 불과하며 본 발명에 의한 평판표시장치가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.3 and 4 illustrate an organic electroluminescent display of the flat panel display, but this is only an example and the flat panel display according to the present invention is not necessarily limited thereto.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 유기 전계발광 표시장치는 기판(100)과, 봉지기판(200), 밀봉재(300)를 포함하여 구성된다. 설명의 편의상, 기판(100)은 유기 발광 소자를 포함하는 기판을 의미하고, 증착 기판(110)은 그 상부에 유기 발광 소자가 형성되는 기재가 되는 기판을 의미하는 것으로서 구별하여 설명한다. 3 and 4, the organic light emitting display device includes a
상기 기판(100)은 유기 발광 소자를 포함하는 판으로서, 제 1 전극(101), 유기층(102) 및 제 2 전극(103)으로 구성되는 적어도 하나의 유기 발광 소자가 형성된 화소 영역(100a)과 화소 영역(100a)의 외연에 형성되는 비화소 영역(100b)을 포함한다. 이하 본 명세서의 설명에서, 화소 영역(100a)은 유기 발광 소자로부터 방출되는 빛으로 인해 화상이 표시되는 영역이고, 비화소 영역(100b)은 기판(100)상의 화소 영역(100a)이 아닌 모든 영역을 의미한다. The
화소 영역(100a)은 행 방향으로 배열된 복수의 주사선(S1 내지 Sn) 및 열 방향으로 배열된 복수의 데이터선(D1 내지 Dm)을 포함하며, 주사선(S1 내지 Sn)과 데이터선(D1 내지 Dm)에 유기 발광 소자를 구동하기 위한 구동 집적 회로부터 신호를 인가받는 복수의 화소가 형성되어 있다.The
또한, 비화소 영역(100b)에는 유기 발광 소자를 구동하기 위한 구동 집적 회로(Driver IC)와 화소 영역의 주사선(S1 내지 Sn) 및 데이터선(D1 내지 Dm)과 전기적으로 각각 연결되는 금속배선이 형성된다. 본 실시예에서 구동집적회로는 데이터 구동부와 주사 구동부를 포함한다. In the
기재 기판(110) 상에 버퍼층(111)이 형성되는데, 버퍼층(111)은 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등과 같은 절연 물질로 형성된다. 버퍼층(111)은 외부로부터의 열 등의 요인으로 인해 기판(100)이 손상되는 것을 방지하기 위해 형성된다. The buffer layer 111 is formed on the
또한, 상기 버퍼층(111) 상에는 도 2를 통해 설명한 박막트랜지스터가 형성된다. In addition, the thin film transistor described with reference to FIG. 2 is formed on the buffer layer 111.
즉, 상기 버퍼층(111) 상에는 활성영역(122), 소스/드레인 영역(124,126) 및 저농도 불순물 영역(128)을 구비하는 반도체층(120)과; 상기 활성영역(122)과 중첩되도록 형성된 게이트 절연막(130) 및 게이트 전극(140)과; 상기 소스/드레인 영역(124, 126) 및 게이트 전극(140) 상에 형성되는 제 1 층간절연막(150a)과; 상기 제 1층간절연막(150a) 상에 형성되며, 상기 소스/드레인 영역(124, 126)의 일부가 노출되도록 하는 콘택홀이 구비된 제 2층간 절연막(150b)과; 상기 콘택홀을 통해 소스/드레인 영역과 각각 접속하는 소스/ 드레인 전극(160a, 160b)이 포함되는 박막트랜지스터가 형성되고, 여기서, 상기 제 1층간 절연막(150a)은 상기 게이트 전극(140), 게이트 절연막(130)의 높이와 소스/드레인 영역(124, 126) 간의 높이 차이에 의해 상기 게이트 전극(140), 게이트 절연막(130)의 측벽에 더 많은 양이 증착됨을 특징으로 한다.That is, the
또한, 상기 제 2층간 절연막(150b)상에는 평탄화층(170)이 형성되며, 상기 평탄화층(170)의 일 영역 상에는 제 1 전극(101)이 형성되며, 이때 제 1 전극(101)은 비아홀(h2)에 의해 소스 및 드레인 전극(160a,160b)중 어느 하나의 노출된 일 영역과 접속된다. In addition, a
상기 제 1 전극(101)을 포함하여 평탄화층(170) 상에는 제 1 전극(101)의 적어도 일 영역을 노출하는 개구부(미도시)가 구비된 화소 정의막(180)이 형성된다. The
화소 정의막(180)의 개구부 상에는 유기층(102)이 형성되며, 유기층(102)을 포함하여 화소 정의막(180)상에는 제 2 전극층(103)이 형성되고, 이 때, 제 2 전극층(103) 상부로 보호막(passivation layer)이 더 형성될 수 있을 것이다.The
봉지기판(200)은 유기 발광 소자가 형성된 기판의 적어도 화소 영역을 봉지하며, 밀봉재(300)는 프릿 등의 무기재료 또는 에폭시 등의 유기재료가 사용될 수 있다. The
한편, 도 5은 도 3의 일화소의 회로도를 도시한다. 유기 전계발광 표시장치의 일 화소는 도시된 바와 같이 적어도 하나의 구동 트랜지스터(M1)와 스위칭 트랜 지스터(M2)를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 실시예에서는 도시되지 않았으나, 문턱전압 보상회로 또는 전압강하 보상회로를 채용하여 더 많은 박막트랜지스터가 사용될 수 있음을 물론이다. 5 shows a circuit diagram of one pixel of FIG. One pixel of the organic electroluminescent display may include at least one driving transistor M1 and a switching transistor M2 as shown in the drawing. In this embodiment, although not shown, a threshold voltage compensation circuit or voltage may be included. Of course, more thin film transistors can be used by employing the drop compensation circuit.
한편, 본 발명에 따른 박막트랜지스터가 구비된 평판표시장치는 휴대용 전자기기에 이용될 수 있다. 이러한, 휴대용 전자기기는 휴대폰, 랩탑컴퓨터, 디지털 카메라, PMP(Personal Multimedia Player)등으로서, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 평판표시장치가 포함된 전자기기를 도시한다. Meanwhile, the flat panel display device having the thin film transistor according to the present invention may be used in a portable electronic device. Such a portable electronic device is a mobile phone, a laptop computer, a digital camera, a personal multimedia player (PMP), and the like, and FIGS. 6A and 6B illustrate an electronic device including a flat panel display device according to the present invention.
이 때, 평판표시장치(400)는 휴대용 전자기기의 조작 및 사용을 위한 화상을 제공한다. At this time, the flat
이와 같은 본 발명에 의하면, 층간절연막(Inter Layer Dielectrics, ILD) 형성 시 발생되는 사이드 월(side-wall) 현상을 이용하여 활성영역과 소스/드레인 영역과의 접합부에 저농도 불순물 영역(lightly doped region)을 형성하는 구조 즉, LDD(Lightly doped drain) 구조를 구현함으로써, 추가 공정 없이 상기 활성영역과 소스/ 드레인 영역 접합부에 발생하는 접합부 결함을 치유할 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention, a lightly doped region is formed at a junction between an active region and a source / drain region by using a sidewall phenomenon generated when forming an interlayer dielectric (ILD). By implementing a structure that forms a structure, that is, a lightly doped drain (LDD) structure, there is an advantage that the junction defect occurring in the active region and the source / drain region junction may be healed without an additional process.
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