KR102034767B1 - Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor - Google Patents

Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor Download PDF

Info

Publication number
KR102034767B1
KR102034767B1 KR1020170147497A KR20170147497A KR102034767B1 KR 102034767 B1 KR102034767 B1 KR 102034767B1 KR 1020170147497 A KR1020170147497 A KR 1020170147497A KR 20170147497 A KR20170147497 A KR 20170147497A KR 102034767 B1 KR102034767 B1 KR 102034767B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxide semiconductor
layer
semiconductor layer
oxide
thin film
Prior art date
Application number
KR1020170147497A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190051632A (en
Inventor
곽준섭
차유정
조문욱
Original Assignee
순천대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 순천대학교 산학협력단 filed Critical 순천대학교 산학협력단
Priority to KR1020170147497A priority Critical patent/KR102034767B1/en
Publication of KR20190051632A publication Critical patent/KR20190051632A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102034767B1 publication Critical patent/KR102034767B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/2636Bombardment with radiation with high-energy radiation for heating, e.g. electron beam heating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78696Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel

Abstract

본 발명은 산화물 박막 트랜지스터 제조방법 및 산화물 박막 트랜지스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널층의 이동도를 향상시킬 수 있는 산화물 박막 트랜지스터 제조방법 및 산화물 박막 트랜지스터에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터 제조방법은 기판 상에 게이트를 형성하는 과정; 상기 게이트 상에 절연체층을 형성하는 과정; 및 상기 절연체층 상에 채널층을 형성하는 과정;을 포함하고, 상기 채널층을 형성하는 과정은, 상기 절연체층 상에 제1 산화물 반도체층을 형성하는 과정; 및 상기 제1 산화물 반도체층 상에 상기 제1 산화물 반도체층과 전기 전도도가 상이한 제2 산화물 반도체층을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
The present invention relates to an oxide thin film transistor manufacturing method and an oxide thin film transistor, and more particularly to an oxide thin film transistor manufacturing method and oxide thin film transistor which can improve the mobility of the channel layer.
An oxide thin film transistor manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of forming a gate on the substrate; Forming an insulator layer on the gate; And forming a channel layer on the insulator layer, wherein the forming of the channel layer comprises: forming a first oxide semiconductor layer on the insulator layer; And forming a second oxide semiconductor layer having different electrical conductivity from the first oxide semiconductor layer on the first oxide semiconductor layer.

Description

산화물 박막 트랜지스터 제조방법 및 산화물 박막 트랜지스터{Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor}Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor

본 발명은 산화물 박막 트랜지스터 제조방법 및 산화물 박막 트랜지스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널층의 이동도를 향상시킬 수 있는 산화물 박막 트랜지스터 제조방법 및 산화물 박막 트랜지스터에 관한 것이다.The present invention relates to an oxide thin film transistor manufacturing method and an oxide thin film transistor, and more particularly to an oxide thin film transistor manufacturing method and oxide thin film transistor which can improve the mobility of the channel layer.

디스플레이 시장의 발전과 발맞추어 박막 트랜지스터의 연구도 고효율, 차세대 디스플레이로의 적용을 위하여 각각의 요구되는 성능에 맞게 변화를 거듭하고 있다. 그 중 대표적으로 산화물 반도체를 이용한 투명 박막 트랜지스터에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다.In line with the development of the display market, research on thin film transistors is also changing to meet the required performance for application to high efficiency and next generation displays. Among them, researches on transparent thin film transistors using oxide semiconductors have been actively conducted at home and abroad.

산화물을 채널로 이용하는 박막 트랜지스터(즉, 산화물 박막 트랜지스터)는 채널층의 재질로서 ZnO(Zinc Oxide), IZO(Indium-Zinc Oxide), SZO(Silicon-Zinc Oxide), IGO(Indium-Gallium Oxide), IGZO(Indium-Gallium-Zinc Oxide) 등과 같은 산화물을 사용하며, 종래의 ZnO 기반 또는 IGZO 기반의 산화물 박막 트랜지스터는 약 10 ㎠/Vs의 이동도(mobility)를 나타내고 있어서, 비산화물(예를 들어, Si, SiC 또는 GaN)을 채널로 이용하는 박막 트랜지스터에 비해서 이동도가 1 ~ 2 오더(order) 정도 낮기 때문에 산화물 박막 트랜지스터의 특성 향상을 위해서는 보다 높은 이동도가 요구된다.Thin film transistors using oxides as channels (i.e., oxide thin film transistors) are materials of channel layers such as zinc oxide (ZnO), indium-zinc oxide (IZO), silicon-zinc oxide (SZO), indium-gallium oxide (IGO), Oxides such as Indium-Gallium-Zinc Oxide (IGZO) and the like are used, and conventional ZnO-based or IGZO-based oxide thin film transistors exhibit mobility of about 10 cm 2 / Vs, thereby providing non-oxide (eg, Since the mobility is about 1 to 2 orders lower than the thin film transistor using Si, SiC, or GaN) as a channel, higher mobility is required to improve the characteristics of the oxide thin film transistor.

종래에는 산화물 박막 트랜지스터의 특성 향상을 위해서 300 ℃가 넘는 고온에서 산화물 채널층을 열처리하여 채널층의 이동도를 향상시켰으며, 이러한 경우에 300 ℃가 넘는 고온으로 인해 산화물 박막 트랜지스터의 다른 구성(예를 들어, 기판)에 영향(또는 손상)을 주는 문제가 발생하였다. 특히, 유리 기판을 사용하는 경우에는 300 ℃가 넘는 고온에서 유리 기판이 손상되는 문제가 있었다.Conventionally, in order to improve the characteristics of the oxide thin film transistor, an oxide channel layer is heat-treated at a high temperature of more than 300 ° C. to improve the mobility of the channel layer. For example, a problem occurs that affects (or damages) the substrate). In particular, when using a glass substrate, there was a problem that the glass substrate is damaged at a high temperature of more than 300 ℃.

한국등록특허공보 제10-1465114호Korean Registered Patent Publication No. 10-1465114

본 발명은 상이한 전기 전도도를 갖는 이중 채널(dual channel)을 통해 채널층의 이동도를 향상시킬 수 있는 산화물 박막 트랜지스터 제조방법 및 산화물 박막 트랜지스터를 제공한다.The present invention provides an oxide thin film transistor manufacturing method and an oxide thin film transistor capable of improving the mobility of the channel layer through a dual channel having a different electrical conductivity.

본 발명의 일실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터 제조방법은 기판 상에 게이트를 형성하는 과정; 상기 게이트 상에 절연체층을 형성하는 과정; 및 상기 절연체층 상에 채널층을 형성하는 과정;을 포함하고, 상기 채널층을 형성하는 과정은, 상기 절연체층 상에 제1 산화물 반도체층을 형성하는 과정; 및 상기 제1 산화물 반도체층 상에 상기 제1 산화물 반도체층과 전기 전도도가 상이한 제2 산화물 반도체층을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.An oxide thin film transistor manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of forming a gate on the substrate; Forming an insulator layer on the gate; And forming a channel layer on the insulator layer, wherein the forming of the channel layer comprises: forming a first oxide semiconductor layer on the insulator layer; And forming a second oxide semiconductor layer having different electrical conductivity from the first oxide semiconductor layer on the first oxide semiconductor layer.

상기 제1 산화물 반도체층을 형성하는 과정은, 상기 절연체층 상에 제1 산화물층을 증착하는 과정; 및 상기 제1 산화물층 상에 전자빔을 조사하는 과정을 포함할 수 있다.The forming of the first oxide semiconductor layer may include depositing a first oxide layer on the insulator layer; And irradiating an electron beam on the first oxide layer.

상기 제1 산화물층 상에 전자빔을 조사하는 과정에서는 10 내지 5,000 eV의 전자빔을 조사할 수 있다.In the process of irradiating an electron beam on the first oxide layer, an electron beam of 10 to 5,000 eV may be irradiated.

상기 제2 산화물 반도체층을 형성하는 과정은, 상기 제1 산화물 반도체층 상에 제2 산화물층을 증착하는 과정; 및 200 내지 300 ℃의 온도에서 상기 제2 산화물층을 열처리하거나, 상기 제1 산화물층 상에 전자빔을 조사하는 과정보다 낮은 세기의 전자빔을 상기 제2 산화물층 상에 조사하는 과정을 포함할 수 있다.The forming of the second oxide semiconductor layer may include depositing a second oxide layer on the first oxide semiconductor layer; And heat treating the second oxide layer at a temperature of 200 to 300 ° C., or irradiating an electron beam having a lower intensity on the second oxide layer than to irradiating an electron beam on the first oxide layer. .

상기 기판은 투명 기판일 수 있다.The substrate may be a transparent substrate.

상기 채널층을 형성하는 과정에서는 상기 제2 산화물 반도체층보다 얇은 두께로 상기 제1 산화물 반도체층을 형성할 수 있다.In the process of forming the channel layer, the first oxide semiconductor layer may be formed to a thickness thinner than that of the second oxide semiconductor layer.

상기 제1 산화물 반도체층은 상기 제2 산화물 반도체층보다 상기 전기 전도도가 높을 수 있다.The first oxide semiconductor layer may have a higher electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer.

상기 제1 산화물 반도체층 및 상기 제2 산화물 반도체층은 인듐, 갈륨, 아연을 포함하는 산화물로 이루어질 수 있다.The first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer may be formed of an oxide including indium, gallium, and zinc.

상기 제1 산화물 반도체층과 상기 제2 산화물 반도체층은 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함할 수 있다.The first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer may include an oxide formed of the same component.

상기 채널층을 형성하는 과정은 상기 제1 산화물 반도체층을 형성하는 과정과 상기 제2 산화물 반도체층을 형성하는 과정을 복수회 반복하여 상기 제1 산화물 반도체층과 상기 제2 산화물 반도체층을 교번 적층할 수 있다.The forming of the channel layer may be performed by alternately stacking the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer by repeating forming the first oxide semiconductor layer and forming the second oxide semiconductor layer a plurality of times. can do.

본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 게이트; 상기 게이트 상에 형성되는 절연체층; 상기 절연체층 상에 형성되는 제1 산화물 반도체층과 상기 제1 산화물 반도체층 상에 형성되는 제2 산화물 반도체층을 포함하며, 상기 절연체층 상에 제공되는 채널층; 상기 채널층의 일측 상에 제공되는 소스; 및 상기 채널층의 타측 상에 제공되는 드레인;을 포함하고, 상기 제1 산화물 반도체층은 상기 제2 산화물 반도체층보다 전기 전도도가 높을 수 있다.An oxide thin film transistor according to another embodiment of the present invention is a substrate; A gate formed on the substrate; An insulator layer formed on the gate; A channel layer including a first oxide semiconductor layer formed on the insulator layer and a second oxide semiconductor layer formed on the first oxide semiconductor layer and provided on the insulator layer; A source provided on one side of the channel layer; And a drain provided on the other side of the channel layer, wherein the first oxide semiconductor layer may have higher electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer.

상기 제1 산화물 반도체층은 상기 제2 산화물 반도체층보다 두께가 얇을 수 있다.The first oxide semiconductor layer may be thinner than the second oxide semiconductor layer.

상기 기판은 투명 기판일 수 있다.The substrate may be a transparent substrate.

상기 제1 산화물 반도체층 및 상기 제2 산화물 반도체층은 인듐, 갈륨, 아연을 포함하는 산화물로 이루어질 수 있다.The first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer may be formed of an oxide including indium, gallium, and zinc.

상기 제1 산화물 반도체층과 상기 제2 산화물 반도체층은 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함할 수 있다.The first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer may include an oxide formed of the same component.

상기 제1 산화물 반도체층과 상기 제2 산화물 반도체층은 교번되어 적층될 수 있다.The first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer may be alternately stacked.

상기 제1 산화물 반도체층 및 상기 제2 산화물 반도체층은 비정질로 형성될 수 있다.The first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer may be formed amorphous.

본 발명의 실시 형태에 따른 산화물 박막 트랜지스터 제조방법은 게이트 상에 상이한 전기 전도도를 갖는 이중 채널(dual channel)로 채널층을 형성함으로써, 채널층의 이동도를 향상시킬 수 있다. 또한, 복수의 산화물 반도체층 중 게이트에 인접한 제1 산화물 반도체층을 반대측의 제2 산화물 반도체층보다 전기 전도도가 높게 하여 채널층과 게이트의 전기적 연결이 안정화될 수 있고, 이에 따라 채널층의 이동도가 향상될 수 있다.In the method of fabricating an oxide thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention, the mobility of the channel layer may be improved by forming the channel layer as a dual channel having different electrical conductivity on the gate. In addition, the electrical connection between the channel layer and the gate may be stabilized by making the first oxide semiconductor layer adjacent to the gate of the plurality of oxide semiconductor layers higher in electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer on the opposite side, and thus the mobility of the channel layer may be stabilized. Can be improved.

그리고 제1 산화물층에 전자빔을 조사하여 제1 산화물 반도체층을 형성하므로, 높은 전기 전도도를 얻기 위해 300 ℃가 넘는 고온의 열처리 과정을 수행하지 않을 수 있고, 산화물 박막 트랜지스터의 다른 구성에 영향(또는 손상)을 주는 것을 방지할 수 있다. 특히, 유리 기판을 사용하는 경우에는 300 ℃가 넘는 고온에서 유리 기판이 손상되는 문제가 있었는데, 본 발명에서는 300 ℃가 넘는 고온의 열처리 과정을 수행하지 않으므로, 채널층의 이동도가 향상된 산화물 박막 트랜지스터를 유리 기판에 적용할 수 있다.In addition, since the first oxide semiconductor layer is formed by irradiating an electron beam to the first oxide layer, a high temperature heat treatment process of more than 300 ° C. may not be performed to obtain high electrical conductivity, and other structures of the oxide thin film transistor may be affected (or Damage) can be prevented. In particular, when the glass substrate is used, there is a problem that the glass substrate is damaged at a high temperature of more than 300 ℃, the present invention does not perform a high temperature heat treatment process over 300 ℃, the oxide thin film transistor with improved mobility of the channel layer Can be applied to a glass substrate.

한편, 제1 산화물 반도체층과 제2 산화물 반도체층은 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn)을 포함하는 산화물로 이루어져 동일한 성분을 포함하고 있으므로, 제1 산화물 반도체층과 제2 산화물 반도체층의 계면 사이에 결정학적인 매칭 등이 잘 이루어져 전체적인 박막 특성이 단일층으로 이루어진 채널층과 유사하게 복수의 산화물 반도체층이 적층된 채널층을 형성할 수 있고, 채널층의 전기적 특성 및 안정성이 향상될 수 있다.On the other hand, since the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer are composed of oxides containing indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn) and contain the same components, the first oxide semiconductor layer and the second oxide are Crystallographic matching between the interfaces of the semiconductor layers is well performed, so that the overall thin film characteristics can form a channel layer in which a plurality of oxide semiconductor layers are stacked, similar to a channel layer composed of a single layer. Can be improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 채널층의 형성을 순서적으로 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자빔 조사를 통한 산화물층의 전기 전도도 향상을 설명하기 위한 그래프.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터를 나타내는 단면도.
1 is a flow chart showing a method for manufacturing an oxide thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view sequentially illustrating the formation of a channel layer according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph for explaining the electrical conductivity improvement of the oxide layer through the electron beam irradiation according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating an oxide thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. In the description, like reference numerals refer to like elements, and the drawings may be partially exaggerated in size in order to accurately describe embodiments of the present invention, and like reference numerals refer to like elements in the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an oxide thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터 제조방법은 기판(10) 상에 게이트(110)를 형성하는 과정(S100); 상기 게이트(110) 상에 절연체층(120)을 형성하는 과정(S200); 및 상기 절연체층(120) 상에 채널층(130)을 형성하는 과정(S300);을 포함할 수 있고, 상기 채널층(130)을 형성하는 과정(S300)은, 상기 절연체층(120) 상에 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하는 과정(S310); 및 상기 제1 산화물 반도체층(131) 상에 상기 제1 산화물 반도체층(131)과 전기 전도도가 상이한 제2 산화물 반도체층(132)을 형성하는 과정(S320)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing an oxide thin film transistor according to an embodiment of the present invention may include forming a gate 110 on a substrate 10 (S100); Forming an insulator layer (120) on the gate (110) (S200); And forming a channel layer 130 on the insulator layer 120 (S300), and forming the channel layer 130 (S300) on the insulator layer 120. Forming a first oxide semiconductor layer 131 on the substrate (S310); And forming a second oxide semiconductor layer 132 having a different electrical conductivity from the first oxide semiconductor layer 131 on the first oxide semiconductor layer 131 (S320).

먼저, 기판(10) 상에 게이트(gate, 110)를 형성한다(S100). 게이트(110)는 통상의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)의 게이트일 수 있으며, 게이트(110)의 재질로는 일반적인 전극 물질로, 금속(metal)이나 전도성 산화물 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, Ti, Pt, Ru, Au, Ag, Mo, Al, W, Cu 등과 같은 금속, IZO(Indium Zinc Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide) 등과 같은 전도성 산화물로 형성될 수 있다.First, a gate 110 is formed on the substrate 10 (S100). The gate 110 may be a gate of a conventional thin film transistor (TFT), and the material of the gate 110 may be a general electrode material, and may be made of metal or conductive oxide. For example, metals such as Ti, Pt, Ru, Au, Ag, Mo, Al, W, Cu, and the like, conductive oxides such as indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITO), and aluminum zinc oxide (AZO), etc. Can be formed.

다음으로, 상기 게이트(110) 상에 절연체층(120)을 형성한다(S200). 절연체층(120)은 게이트(110)를 덮도록 형성될 수 있고, 단층 또는 복층일 수 있다. 절연체층(120)은 산화물 또는 질화물로 형성될 수 있고, 절연체층(120)에서 적어도 게이트(110)의 상부면 상에 형성된 부분의 두께는 일정할 수 있다. 즉, 절연체층(120)은 게이트(110)의 상부면과 평행한 부분을 가질 수 있고, 이 부분은 게이트(110) 상에 있을 수 있다.Next, an insulator layer 120 is formed on the gate 110 (S200). The insulator layer 120 may be formed to cover the gate 110 and may be a single layer or a multilayer. The insulator layer 120 may be formed of an oxide or a nitride, and a thickness of a portion of the insulator layer 120 formed on at least an upper surface of the gate 110 may be constant. That is, the insulator layer 120 may have a portion parallel to the top surface of the gate 110, which may be on the gate 110.

그 다음 상기 절연체층(120) 상에 채널층(130)을 형성한다(S300). 채널층(130)은 산화물로 형성될 수 있고, 실리콘(Si)을 포함하지 않는 산화물층일 수 있으며, 게이트(110) 상에 위치할 수 있다.Next, the channel layer 130 is formed on the insulator layer 120 (S300). The channel layer 130 may be formed of an oxide, may be an oxide layer not including silicon (Si), and may be positioned on the gate 110.

상기 채널층(130)을 형성하는 과정(S300)은 상기 절연체층(120) 상에 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하는 과정(S310); 및 상기 제1 산화물 반도체층(131) 상에 상기 제1 산화물 반도체층(131)과 전기 전도도가 상이한 제2 산화물 반도체층(132)을 형성하는 과정(S320)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)이 적층되어 채널층(130)을 형성할 수 있으며, 이중 채널(dual channel)로 채널층(130)을 형성할 수 있다.Forming the channel layer 130 (S300) includes forming a first oxide semiconductor layer 131 on the insulator layer 120 (S310); And forming a second oxide semiconductor layer 132 having a different electrical conductivity from the first oxide semiconductor layer 131 on the first oxide semiconductor layer 131 (S320). Here, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be stacked to form the channel layer 130, and the channel layer 130 may be formed in a dual channel. .

하부 게이트(bottom gate) 구조의 산화물 박막 트랜지스터(100)에서 채널층(130)에 운송자의 농도(carrier concentration)가 높은 산화물 박막층을 형성하는 것으로 산화물 박막 트랜지스터(100)의 이동도(mobility) 향상이 가능할 수 있고, 운송자의 농도가 높은 산화물 박막층(즉, 상기 제1 산화물 반도체층)에 추가적인 박막을 형성하여 산화물 박막 트랜지스터(100)의 이동도를 보다 향상시킬 수 있다.In the oxide thin film transistor 100 having a bottom gate structure, an oxide thin film layer having a high carrier concentration is formed in the channel layer 130 to improve mobility of the oxide thin film transistor 100. It may be possible, and the mobility of the oxide thin film transistor 100 may be further improved by forming an additional thin film on an oxide thin film layer having a high carrier concentration (that is, the first oxide semiconductor layer).

상기 채널층(130)을 형성하는 과정(S300)에서는 절연체층(120) 상에 제1 산화물 반도체층(131)을 형성할 수 있다(S310). 제1 산화물 반도체층(131)은 절연체층(120) 상에 증착된 제1 산화물층(131a)이 활성화(activation)되어 형성될 수 있다. 여기서, 제1 산화물층(131a)은 활성화되기 전에 절연 상태일 수 있고, 활성화되어 제1 산화물 반도체층(131)으로 변화될 수 있다. 이때, 제1 산화물 반도체층(131)은 ITO 등의 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)과 상이할 수 있으며, ITO 등의 투명 전도성 산화물(TCO)은 균일하게(uniformly) 형성(또는 증착)될 수 없지만, 제1 산화물 반도체층(131)은 균일하게 형성할 수 있다. 본 발명에서는 게이트(110)와의 전기적 특성을 향상시키기 위해 게이트(110) 상에 제1 산화물 반도체층(131)을 균일하게 형성할 수 있다.In the process of forming the channel layer 130 (S300), the first oxide semiconductor layer 131 may be formed on the insulator layer 120 (S310). The first oxide semiconductor layer 131 may be formed by activating the first oxide layer 131a deposited on the insulator layer 120. Here, the first oxide layer 131a may be in an insulating state before being activated, and may be activated to be changed to the first oxide semiconductor layer 131. In this case, the first oxide semiconductor layer 131 may be different from a transparent conductive oxide (TCO) such as ITO, and the transparent conductive oxide (TCO) such as ITO is uniformly formed (or deposited). Although not possible, the first oxide semiconductor layer 131 may be uniformly formed. In the present invention, the first oxide semiconductor layer 131 may be uniformly formed on the gate 110 to improve electrical characteristics with the gate 110.

상기 채널층(130)을 형성하는 과정(S300)에서는 제1 산화물 반도체층(131) 상에 제1 산화물 반도체층(131)과 전기 전도도가 상이한 제2 산화물 반도체층(132)을 형성할 수 있다(S320). 제2 산화물 반도체층(132)은 제1 산화물 반도체층(131) 상에 증착된 제2 산화물층(132a)이 활성화되어 형성될 수 있다. 여기서, 제2 산화물층(132a)은 활성화되기 전에 절연 상태일 수 있고, 활성화되어 제2 산화물 반도체층(132)으로 변화될 수 있다. 이때, 제2 산화물 반도체층(132)은 ITO 등의 투명 전도성 산화물(TCO)과 상이할 수 있으며, 투명 전도성 산화물(TCO)은 균일하게 형성될 수 없지만, 제2 산화물 반도체층(132)은 균일하게 형성할 수 있다. 본 발명에서는 게이트(110)와 채널층(130) 사이의 전기적 특성을 향상시키기 위해 제1 산화물 반도체층(131) 상에 제2 산화물 반도체층(132)을 균일하게 형성할 수 있다. 그리고 제2 산화물 반도체층(132)은 제1 산화물 반도체층(131)과 전기 전도도가 상이할 수 있으며, 이러한 경우에는 복수의 산화물 반도체층(131,132) 중 상대적으로 전기 전도도가 낮은 산화물 반도체층(131 or 132)을 형성할 때에 산화물층(131a or 132a)을 300 ℃ 이하의 온도(또는 저온)에서 열처리하여 활성화시킬 수 있다.In the process of forming the channel layer 130 (S300), a second oxide semiconductor layer 132 having a different electrical conductivity from the first oxide semiconductor layer 131 may be formed on the first oxide semiconductor layer 131. (S320). The second oxide semiconductor layer 132 may be formed by activating the second oxide layer 132a deposited on the first oxide semiconductor layer 131. Here, the second oxide layer 132a may be in an insulating state before being activated, and may be activated to be changed to the second oxide semiconductor layer 132. In this case, the second oxide semiconductor layer 132 may be different from the transparent conductive oxide (TCO) such as ITO, and the transparent conductive oxide (TCO) may not be uniformly formed, but the second oxide semiconductor layer 132 is uniform. Can be formed. In the present invention, the second oxide semiconductor layer 132 may be uniformly formed on the first oxide semiconductor layer 131 to improve electrical characteristics between the gate 110 and the channel layer 130. The second oxide semiconductor layer 132 may have different electrical conductivity from the first oxide semiconductor layer 131, and in this case, the oxide semiconductor layer 131 having a relatively low electrical conductivity among the plurality of oxide semiconductor layers 131 and 132. or 132, the oxide layer 131a or 132a may be activated by heat treatment at a temperature (or low temperature) of 300 ° C. or lower.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 채널층의 형성을 순서적으로 나타낸 단면도로, 도 2(a)는 제1 산화물층의 증착을 나타내며, 도 2(b)는 제1 산화물층의 전자빔 조사 처리를 나타내고, 도 2(c)는 제2 산화물층의 증착을 나타낸다.FIG. 2 is a cross-sectional view sequentially illustrating the formation of a channel layer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) shows deposition of a first oxide layer, and FIG. 2 (b) shows an electron beam of the first oxide layer. An irradiation process is shown, and Fig. 2 (c) shows the deposition of the second oxide layer.

도 2를 참조하면, 상기 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하는 과정(S310)은 상기 절연체층(120) 상에 제1 산화물층(131a)을 증착하는 과정(S311); 및 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔(Electron beam; E-beam)을 조사하는 과정(S312)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the forming of the first oxide semiconductor layer 131 (S310) may include depositing a first oxide layer 131a on the insulator layer 120 (S311); And irradiating an electron beam (E-beam) on the first oxide layer 131a (S312).

상기 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하는 과정(S310)에서는 도 2(a)와 같이 절연체층(120) 상에 제1 산화물층(131a)을 증착할 수 있다(S311). 제1 산화물층(131a)은 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn)을 포함할 수 있으며, 이 중에서 선택된 적어도 2개 이상의 원소와 산소(O)를 포함하는 층일 수 있고, 3원계 내지 5원계 중 어느 하나의 물질층일 수 있다.In the process of forming the first oxide semiconductor layer 131 (S310), as illustrated in FIG. 2A, the first oxide layer 131a may be deposited on the insulator layer 120 (S311). The first oxide layer 131a may include indium (In), gallium (Ga), or zinc (Zn), and may be a layer including at least two or more elements selected from among these, and oxygen (O). It may be a material layer of any one of the five-membered system.

상기 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하는 과정(S310)에서는 도 2(b)와 같이 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사할 수 있다(S312). 제1 산화물층(131a)은 전자빔을 조사하여 활성화시킬 수 있다. 즉, 제1 산화물 반도체층(131)은 절연체층(120) 상에 증착된 제1 산화물층(131a)에 전자빔을 조사하여 활성화시킴으로써 형성될 수 있다. 제1 산화물층(131a)에 전자빔이 조사되면, 제1 산화물층(131a)에서 결합하고 있던 산소의 결합이 끊어져 나오면서 산소 결핍(oxygen vacancy)이 형성되고, 산소 결핍이 이온화되면서 전자(electron)를 방출하게 되어 n형 반도체층이 될 수 있다. 자세하게는, 전자빔을 이용한 제1 산화물층(131a)의 활성화는 플라즈마(plasma) 소스로부터 추출된 다량의 전자들을 에너지를 가진 전자빔만으로 가속시켜 제1 산화물층(131a)에 조사함으로써 제1 산화물층(131a)의 결정성 및 물성을 향상시키는 것으로, 비교적 낮은 수 keV의 에너지를 갖는 전자가 넓은 면적의 시편을 스캔하여 조사되면 물리적인 손상없이 전자의 충돌 자체가 넓은 면적에서 표면만을 순간적으로 고르게 가열하게 되며, 이를 통해 결합하고 있던 산소의 결합이 끊어져 나오면서 산소 결핍이 형성되고 산소 결핍이 이온화되면서 전자를 방출하게 되어 n형 반도체층이 될 수 있다.In the process of forming the first oxide semiconductor layer 131 (S310), an electron beam may be irradiated onto the first oxide layer 131a as shown in FIG. 2B (S312). The first oxide layer 131a may be activated by irradiating an electron beam. That is, the first oxide semiconductor layer 131 may be formed by activating an electron beam by irradiating the first oxide layer 131a deposited on the insulator layer 120. When the electron beam is irradiated onto the first oxide layer 131a, oxygen vacancy is formed by breaking the bond of oxygen bound in the first oxide layer 131a, and electrons are generated by ionizing the oxygen deficiency. And may be an n-type semiconductor layer. In detail, activation of the first oxide layer 131a using the electron beam accelerates a large amount of electrons extracted from the plasma source to the first oxide layer 131a by irradiating the first oxide layer 131a with only an electron beam having energy. Enhancing the crystallinity and physical properties of 131a), when electrons with a relatively low keV of energy are scanned by scanning a large area of the specimen, the collision of the electrons instantly and evenly heats only the surface over a large area without physical damage. As a result, oxygen deprivation is formed as oxygen bonds are disconnected and oxygen deprivation is ionized to release electrons, thereby forming an n-type semiconductor layer.

본 발명에서와 같이, 제1 산화물층(131a)에 전자빔(E-beam)을 조사하여 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하게 되면, 높은 전기 전도도를 얻기 위해 300 ℃가 넘는 고온에서 열처리(annealing)를 수행하지 않을 수 있고, 높은 전기 전도도를 갖는 제1 산화물 반도체층(131)을 형성할 수 있다. 이에 따라 제1 산화물 반도체층(131)과 게이트(110)의 전기적 연결이 안정화될 수 있고, 이를 통해 채널층(130)의 이동도가 향상될 수 있다.As in the present invention, when the first oxide semiconductor layer 131 is formed by irradiating an electron beam (E-beam) on the first oxide layer 131a, in order to obtain high electrical conductivity, Annealing may not be performed and the first oxide semiconductor layer 131 having high electrical conductivity may be formed. Accordingly, the electrical connection between the first oxide semiconductor layer 131 and the gate 110 may be stabilized, and thus the mobility of the channel layer 130 may be improved.

한편, 전자빔(E-beam)은 레이저 빔 및 이온빔과 빔(beam)을 이루고 있는 물질이 다르며, 이로 인해 각기 가지고 있는 물질의 질량에 따라 에너지의 크기가 달라진다. 레이저 빔 및 이온빔은 물질의 질량 크기가 너무 커서 박막의 후처리에 사용하는 경우에 박막에 손상을 줄 수 있으므로, 박막의 안정화 및 활성화를 위한 후처리 공정용이 아닌 박막의 식각 및 가공용으로 주로 쓰이게 된다. 하지만, 전자빔(E-beam)의 경우에는 가장 작은 질량을 가진 전자를 이용함으로써, 물질의 질량으로부터 오는 에너지가 작아 박막에 큰 데이지를 주지 않을 수 있고, 이에 따라 제1 산화물층(131a)에 전자빔을 조사하는 경우에 안정화 및 특성 향상을 얻을 수 있다.On the other hand, the electron beam (E-beam) is different from the material forming the laser beam and the ion beam and the beam (beam), due to which the amount of energy varies depending on the mass of each material. Laser beams and ion beams can damage the thin films when they are used in the post-treatment of the thin film because the mass size of the material is so large that they are mainly used for the etching and processing of the thin film, not for the post-treatment process for stabilization and activation of the thin film. . However, in the case of an electron beam (E-beam), by using the electron having the smallest mass, the energy coming from the mass of the material is small so that it may not give a large daisy to the thin film, and thus the electron beam to the first oxide layer 131a In the case of irradiation, stabilization and characteristic improvement can be obtained.

그리고 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)에서는 10 내지 5,000 eV의 전자빔을 조사할 수 있다. 채널층(130)이 결정질로 이루어지는 경우에는 채널층(130)의 온(On)/오프(Off) 특성(또는 스위칭 특성)이 열화되거나 반도체 특성을 잃어버리게 되는 문제가 발생할 수 있다. 5,000 eV를 초과하여 전자빔을 조사하게 되면, 제1 산화물 반도체층(131)이 결정화될 수 있고, 10 eV 미만으로 전자빔을 조사하게 되면, 절연 상태의 제1 산화물층(131a)이 반도체 상태인 제1 산화물 반도체층(131)으로 변화되지 않을 수 있다. 이에 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)에서 10 내지 5,000 eV의 전자빔을 조사하여 제1 산화물 반도체층(131)을 비정질로 형성할 수 있다.In operation S312 of irradiating an electron beam onto the first oxide layer 131a, an electron beam of 10 to 5,000 eV may be irradiated. When the channel layer 130 is made of crystalline, a problem may occur in that the on / off characteristic (or switching characteristic) of the channel layer 130 is deteriorated or the semiconductor characteristic is lost. When the electron beam is irradiated in excess of 5,000 eV, the first oxide semiconductor layer 131 may be crystallized. When the electron beam is irradiated at less than 10 eV, the first oxide layer 131a in an insulated state may be in a semiconductor state. It may not be changed into the one oxide semiconductor layer 131. Accordingly, in the step S312 of irradiating an electron beam onto the first oxide layer 131a, the first oxide semiconductor layer 131 may be amorphous by irradiating an electron beam of 10 to 5,000 eV.

한편, 상기 제2 산화물 반도체층(132)을 형성하는 과정(S320)에서 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)보다 낮은 세기의 전자빔을 제2 산화물층(132a) 상에 조사하여 제2 산화물층(132a)을 활성화시키는 경우에는 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)보다 전자빔의 세기가 낮도록 10 내지 5,000 eV의 범위에서 전자빔의 세기가 알맞게 선택될 수 있으며, 제2 산화물 반도체층(132)도 비정질로 형성할 수 있다.Meanwhile, in the process of forming the second oxide semiconductor layer 132 (S320), the electron beam having a lower intensity than the process of irradiating an electron beam on the first oxide layer 131a (S312) may be applied to the second oxide layer 132a. When irradiating onto the second oxide layer 132a to activate the second oxide layer 132a, the electron beam is in the range of 10 to 5,000 eV so that the intensity of the electron beam is lower than that of irradiating the electron beam onto the first oxide layer 131a (S312). The strength may be appropriately selected, and the second oxide semiconductor layer 132 may also be amorphous.

상기 제2 산화물 반도체층(132)을 형성하는 과정(S320)은 상기 제1 산화물 반도체층(131) 상에 제2 산화물층(132a)을 증착하는 과정(S321); 및 200 내지 300 ℃의 온도에서 상기 제2 산화물층(132a)을 열처리하거나, 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)보다 낮은 세기의 전자빔을 상기 제2 산화물층(132a) 상에 조사하는 과정(S322)을 포함할 수 있다.Forming the second oxide semiconductor layer 132 (S320) includes depositing a second oxide layer 132a on the first oxide semiconductor layer 131 (S321); And heating the second oxide layer 132a at a temperature of 200 to 300 ° C., or applying an electron beam having a lower intensity than that of irradiating an electron beam onto the first oxide layer 131a (S312). It may include the step (S322) of irradiating on 132a).

상기 제2 산화물 반도체층(132)을 형성하는 과정(S320)에서는 도 2(c)와 같이 제1 산화물 반도체층(131) 상에 제2 산화물층(132a)을 증착할 수 있다(S321). 제2 산화물층(132a)은 인듐, 갈륨, 아연을 포함할 수 있으며, 이 중에서 선택된 적어도 2개 이상의 원소와 산소(O)를 포함하는 층일 수 있고, 3원계 내지 5원계 중 어느 하나의 물질층일 수 있다.In the process of forming the second oxide semiconductor layer 132 (S320), as illustrated in FIG. 2C, the second oxide layer 132a may be deposited on the first oxide semiconductor layer 131 (S321). The second oxide layer 132a may include indium, gallium, and zinc, and may be a layer including at least two or more elements selected from among these, and oxygen (O), and may be a material layer of any one of three to five members. Can be.

상기 제2 산화물 반도체층(132)을 형성하는 과정(S320)에서는 200 내지 300 ℃의 온도에서 제2 산화물층(132a)을 열처리할 수 있고, 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)보다 낮은 세기의 전자빔을 제2 산화물층(132a) 상에 조사할 수도 있다(S322).In the process of forming the second oxide semiconductor layer 132 (S320), the second oxide layer 132a may be heat-treated at a temperature of 200 to 300 ° C., and an electron beam is irradiated onto the first oxide layer 131a. An electron beam having a lower intensity than that in operation S312 may be irradiated onto the second oxide layer 132a (S322).

200 내지 300 ℃의 온도에서 제2 산화물층(132a)을 열처리하여 제2 산화물층(132a)을 활성화시킴으로써 제2 산화물 반도체층(132)을 형성할 수 있다. 여기서, 전자빔 조사를 통해 제1 산화물 반도체층(131)의 전기 전도도가 높아질 수 있으므로, 300 ℃ 이하의 온도에서 제2 산화물층(132a)을 열처리하여 활성화시킬 수 있다. 300 ℃가 넘는 고온에서 열처리를 하게 되면, 산화물 박막 트랜지스터(100)의 다른 구성(예를 들어, 기판)에 영향(또는 손상)을 줄 수 있고, 특히 기판(10)이 유리 기판 등의 투명 기판인 경우에는 300 ℃가 넘는 고온에서 기판(10)이 손상될 수 있다. 반면에, 200 ℃ 미만의 온도에서 제2 산화물층(132a)을 열처리하게 되면, 활성화가 미미하여 제2 산화물 반도체층(132)이 형성되지 않거나 원하는 제2 산화물 반도체층(132)의 전기 전도도를 얻을 수 없다.The second oxide semiconductor layer 132 may be formed by heat treating the second oxide layer 132a at a temperature of 200 to 300 ° C. to activate the second oxide layer 132a. Here, since the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131 may be increased by electron beam irradiation, the second oxide layer 132a may be activated by heat treatment at a temperature of 300 ° C. or less. When the heat treatment is performed at a temperature higher than 300 ° C., other components (eg, substrates) of the oxide thin film transistor 100 may be affected (or damaged), and in particular, the substrate 10 may be a transparent substrate such as a glass substrate. In this case, the substrate 10 may be damaged at a high temperature of more than 300 ° C. On the other hand, when the second oxide layer 132a is heat-treated at a temperature of less than 200 ° C., activation is insignificant so that the second oxide semiconductor layer 132 is not formed or desired electrical conductivity of the second oxide semiconductor layer 132 is obtained. Can not.

한편, 200 내지 300 ℃의 열처리를 통하여 제2 산화물 반도체층(132)의 전기 전도도를 향상시키는 데에는 한계가 있으나, 제2 산화물층(132a)을 활성화시켜 제2 산화물 반도체층(132)을 형성하는 데에는 아무런 문제가 없다. 이때, 열처리 온도를 너무 높이게 되면, 전기적인 특성 향상을 얻을 수 있지만, 전기적 특성 향상의 임계점이 존재하고 필요 이상의 열은 오히려 산화물 박막 트랜지스터(100)의 다른 구성에 데미지(damage)가 되어 산화물 박막 트랜지스터(100)의 특성을 저하시킬 수 있다. 300 ℃를 넘는 높은 온도에서 산화물층(131a or 132a)을 열처리하는 경우, 전자빔 조사를 통한 전기 전도도 향상과 같은 효과를 얻을 수 있지만, 고온에 의한 악영향으로 인해 유리 기판(glass), 플렉시블 기판 등을 이용시에는 300 ℃를 넘는 고온의 열처리를 적용하기 어렵다. 여기서, 제2 산화물층(132a)의 열처리를 통하여 절연체와 같은 상태의 제2 산화물층(132a)의 전기적인 특성을 제2 산화물 반도체층(132)의 전기적인 특성으로 활성화시켜 채널층(130)으로 사용할 수 있다.On the other hand, there is a limit in improving the electrical conductivity of the second oxide semiconductor layer 132 through a heat treatment of 200 to 300 ℃, to activate the second oxide layer 132a to form the second oxide semiconductor layer 132 There is no problem. At this time, if the heat treatment temperature is too high, it is possible to obtain an electrical characteristic improvement, but there is a critical point of the electrical characteristic improvement and heat more than necessary is rather damaging to other components of the oxide thin film transistor 100 and thus the oxide thin film transistor. The characteristic of 100 can be reduced. When heat-treating the oxide layer (131a or 132a) at a high temperature of more than 300 ℃, it is possible to obtain the effect of improving the electrical conductivity through the electron beam irradiation, but due to the adverse effect of high temperature glass, glass, flexible substrate, etc. At the time of use, it is difficult to apply a high temperature heat treatment exceeding 300 ℃. Here, the heat treatment of the second oxide layer 132a activates the electrical property of the second oxide layer 132a in the same state as the insulator as the electrical property of the second oxide semiconductor layer 132, thereby channeling the channel layer 130. Can be used as

상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)보다 낮은 세기의 전자빔을 제2 산화물층(132a) 상에 조사하여 제2 산화물층(132a)을 활성화시킴으로써 제2 산화물 반도체층(132)을 형성할 수도 있다.The second oxide semiconductor layer is activated by irradiating an electron beam having a lower intensity than the step S312 of irradiating an electron beam on the first oxide layer 131a to activate the second oxide layer 132a. 132 may be formed.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자빔 조사를 통한 산화물층의 전기 전도도 향상을 설명하기 위한 그래프로, 도 3(a)는 300 ℃의 열처리와 전자빔 조사를 비교하기 위한 그래프이고, 도 3(b)는 비활성화와 300 ℃의 열처리를 비교하기 위한 그래프이다.3 is a graph for explaining the electrical conductivity improvement of the oxide layer through the electron beam irradiation according to an embodiment of the present invention, Figure 3 (a) is a graph for comparing the heat treatment and electron beam irradiation of 300 ℃, Figure 3 (b) is a graph for comparing the deactivation and the heat treatment at 300 ℃.

도 3을 참조하면, 제2 산화물층(132a)에 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)보다 낮은 세기의 전자빔을 조사하여 제2 산화물층(132a)을 활성화시킬 수 있다. 전자빔의 세기를 조절하여 산화물 반도체층(131,132)의 전기 전도도를 조절할 수 있으므로, 제2 산화물층(132a)에 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)보다 낮은 세기의 전자빔을 조사하여 제1 산화물 반도체층(131)보다 전기 전도도가 낮은 제2 산화물 반도체층(132)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3, the second oxide layer 132a may be irradiated with an electron beam having a lower intensity than the step S312 of irradiating an electron beam onto the first oxide layer 131a to activate the second oxide layer 132a. Can be. Since the electrical conductivity of the oxide semiconductor layers 131 and 132 may be controlled by adjusting the intensity of the electron beam, the second oxide layer 132a may have a lower intensity than that of irradiating the electron beam onto the first oxide layer 131a. The second oxide semiconductor layer 132 having lower electrical conductivity than the first oxide semiconductor layer 131 may be formed by irradiating an electron beam.

제1 산화물 반도체층(131)은 제2 산화물 반도체층(132)보다 상기 전기 전도도가 높을 수 있다. 채널층(130)의 이동도는 주로 채널층(130)과 게이트(110)의 전기적 연결에 관계되므로, 제1 산화물 반도체층(131)의 전기 전도도를 높게 하여 제1 산화물 반도체층(131)과 게이트(110)의 전기적 연결이 안정화되도록 할 수 있고, 이를 통해 채널층(130)의 이동도를 향상시킬 수 있다. 이로 인해 제2 산화물 반도체층(132)은 제1 산화물 반도체층(131)보다 낮은 전기 전도도를 가질 수 있다.The first oxide semiconductor layer 131 may have a higher electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer 132. Since the mobility of the channel layer 130 is mainly related to the electrical connection between the channel layer 130 and the gate 110, the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131 is increased to increase the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131. The electrical connection of the gate 110 may be stabilized, and thus the mobility of the channel layer 130 may be improved. As a result, the second oxide semiconductor layer 132 may have a lower electrical conductivity than the first oxide semiconductor layer 131.

여기서, 상기 전기 전도도가 높은 산화물 반도체층(131 or 132)의 위치가 채널층(130)의 이동도 향상에 큰 영향을 미치며, 게이트(110)와 접하는 위치(즉, 하부)에 산화물 반도체층(131,132)의 캐리어 밀도(carrier density)가 더 높은 제1 산화물 반도체층(131)을 위치시킴으로써, 제1 산화물 반도체층(131)이 산화물 박막 트랜지스터(100)에서 운송자(carrier)의 공급자 역할을 하여 산화물 박막 트랜지스터(100)의 이동도 향상에 기여할 수 있다.Here, the position of the oxide semiconductor layer 131 or 132 having high electrical conductivity greatly affects the mobility of the channel layer 130, and the oxide semiconductor layer (ie, the lower portion) is in contact with the gate 110. By placing the first oxide semiconductor layer 131 having a higher carrier density of the 131 and 132, the first oxide semiconductor layer 131 serves as a carrier supplier in the oxide thin film transistor 100. It may contribute to improving the mobility of the thin film transistor 100.

한편, 제2 산화물 반도체층(132)이 제1 산화물 반도체층(131) 이상의 전기 전도도를 갖기 위해서는 제2 산화물층(132a)을 300 ℃가 넘는 고온에서 열처리하거나, 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)에서의 전자빔 세기 이상의 전자빔을 제2 산화물층(132a) 상에 조사하여야 한다. 300 ℃가 넘는 고온에서 열처리를 하는 경우에는 산화물 박막 트랜지스터(100)의 다른 구성에 영향을 줄 수 있고, 상기 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하는 과정(S312)에서의 전자빔 세기 이상의 전자빔을 조사하는 경우에는 전자빔 조사로 인해 채널층(130) 최상부의 제2 산화물 반도체층(132)의 표면 거칠기가 변하게 되어 제2 산화물 반도체층(132) 상에 형성되는 소스(source, 140), 드레인(drain, 150) 및 보호층(160) 사이의 전기적 특성의 재현성 및 균일성 등에 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, in order for the second oxide semiconductor layer 132 to have an electrical conductivity of more than the first oxide semiconductor layer 131, the second oxide layer 132a may be heat-treated at a high temperature of more than 300 ° C., or the first oxide layer 131a may be used. An electron beam having an electron beam intensity greater than or equal to the electron beam intensity in the step S312 is irradiated onto the second oxide layer 132a. If the heat treatment at a high temperature of more than 300 ℃ may affect the other configuration of the oxide thin film transistor 100, the electron beam intensity or more in the step (S312) of irradiating the electron beam on the first oxide layer (131a). When the electron beam is irradiated, the surface roughness of the second oxide semiconductor layer 132 on the top of the channel layer 130 is changed due to the electron beam irradiation, so that the source 140 is formed on the second oxide semiconductor layer 132. Problems such as reproducibility and uniformity of electrical characteristics between the drain 150 and the protective layer 160 may occur.

기판(10)은 투명 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 기판은 유리 기판일 수 있다. 본 발명에서는 300 ℃가 넘는 고온의 열처리 과정을 수행하지 않으므로, 유리 기판 등의 투명 기판을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 채널층(130)의 이동도가 향상된 산화물 박막 트랜지스터(100)를 유리 기판에 적용할 수 있다.The substrate 10 may be a transparent substrate. For example, the transparent substrate may be a glass substrate. In the present invention, since the heat treatment is not performed at a temperature higher than 300 ° C., a transparent substrate such as a glass substrate may be used, and the oxide thin film transistor 100 having improved mobility of the channel layer 130 may be applied to the glass substrate. Can be.

제1 산화물 반도체층(131) 및 제2 산화물 반도체층(132)은 인듐, 갈륨, 아연을 포함하는 산화물로 이루어질 수 있으며, 인듐, 갈륨, 아연 중에서 선택된 적어도 2개 이상의 원소와 산소(O)를 포함하는 산화물일 수 있다. 예를 들어, 제1 산화물 반도체층(131) 및 제2 산화물 반도체층(132)은 인듐-갈륨-아연 산화물(Indium-Gallium-Zinc Oxide; IGZO), 인듐-갈륨-아연-주석 산화물(Indium-Gallium-Zinc-Tin Oxide; IGZTO), 아연-갈륨-주석 산화물(Zinc-Gallium-Tin Oxide; ZnGaSnO), 인듐-아연 산화물(Indium Zinc Oxide; InZnO), 아연-주석 산화물(Zinc Tin Oxide; ZnSnO) 중 적어도 어느 하나의 산화물로 이루어질 수 있다. 이러한 산화물들은 저온(예를 들어, 300 ℃ 이하)에서 증착이 가능하며, 대면적 증착이 용이한 장점을 가진다. 또한, 게이트(110) 상에 균일하게 증착될 수 있어 제1 산화물 반도체층(131)의 균일도(uniformity)가 향상될 수 있고, 이에 따라 제1 산화물 반도체층(131)과 게이트(110)의 전기적 연결이 보다 안정화될 수 있다.The first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be formed of an oxide including indium, gallium, and zinc, and may include oxygen (O) and at least two or more elements selected from indium, gallium, and zinc. It may be an oxide containing. For example, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be formed of indium-gallium-zinc oxide (IGZO), indium-gallium-zinc-tin oxide (Indium- Gallium-Zinc-Tin Oxide (IGZTO), Zinc-Gallium-Tin Oxide (ZnGaSnO), Indium Zinc Oxide (InZnO), Zinc-Tin Oxide (ZnSnO) At least one of the oxides may be made. These oxides can be deposited at low temperatures (eg, below 300 ° C.) and have the advantage that large area deposition is easy. In addition, the uniformity of the first oxide semiconductor layer 131 may be improved by being uniformly deposited on the gate 110. Accordingly, the electrical properties of the first oxide semiconductor layer 131 and the gate 110 may be improved. The connection can be more stabilized.

하지만, 이러한 산화물 기반의 박막 트랜지스터는 약 10 ㎠/Vs의 이동도를 나타내고 있어서, 다른 물질(예를 들어, Si, SiC 또는 GaN)을 채널로 이용하는 박막 트랜지스터에 비해서 이동도가 1 ~ 2 오더(order) 정도 낮은 단점이 있으며, UD급의 대면적 디스플레이가 가능하도록 약 30 ㎠/Vs 이상의 이동도를 확보할 필요가 있다.However, such an oxide-based thin film transistor exhibits a mobility of about 10 cm 2 / Vs, so that the mobility is 1 to 2 orders of magnitude compared to a thin film transistor using another material (for example, Si, SiC, or GaN) as a channel. order) and the disadvantage is low, it is necessary to secure the mobility of about 30 cm 2 / Vs or more to enable the large-area display of the UD class.

이에 본 발명에서는 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하여 제1 산화물 반도체층(131)을 형성함으로써, 제1 산화물 반도체층(131)의 전기 전도도를 향상시켜 약 30 ㎠/Vs 이상의 이동도를 확보할 수 있다. 또한, 제2 산화물 반도체층(132)도 인듐, 갈륨, 아연을 포함하는 산화물로 이루어져 제1 산화물 반도체층(131) 상에 균일하게 증착될 수 있고, 제2 산화물 반도체층(132)의 균일도가 향상될 수 있다.Accordingly, in the present invention, the first oxide semiconductor layer 131 is formed by irradiating an electron beam on the first oxide layer 131a, thereby improving the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131 to move about 30 cm 2 / Vs or more. You can secure the degree. In addition, the second oxide semiconductor layer 132 may also be made of oxides including indium, gallium, and zinc to be uniformly deposited on the first oxide semiconductor layer 131, and the uniformity of the second oxide semiconductor layer 132 may be reduced. Can be improved.

그리고 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)은 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함할 수 있으며, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)은 동일한 성분으로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)은 동종 물질(또는 산화물)로 이루어질 수 있으며, 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 동종 계열의 물질로 이루어질 수도 있다. 제1 산화물 반도체층(131)의 전기 전도도를 향상시키기 위해 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하여 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하는 경우에는 제2 산화물층(132a)이 증착되는 제1 산화물 반도체층(131)의 표면 거칠기가 변하게 될 수 있다. 이러한 경우, 제1 산화물 반도체층(131) 상에 형성되는 제2 산화물 반도체층(132)과의 전기적 특성의 재현성 및 균일성 등에 문제가 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명에서와 같이, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)이 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함하게 되면, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)의 계면 사이에 결정학적인 매칭 등이 잘 이루어져 제2 산화물 반도체층(132) 및/또는 채널층(130)의 균일성이 향상될 수 있으며, 전체적인 채널층(130)의 특성이 단일층으로 이루어진 채널층과 유사하게 될 수 있어 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132) 사이의 전기적 특성의 재현성이 향상될 수 있고, 채널층(130)의 전기적 특성 및 안정성이 향상될 수 있다.The first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may include an oxide composed of the same component, and the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may have the same component. It may be made of. For example, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be made of the same material (or oxide), may be made of the same material, or may be made of the same type of material. In order to form the first oxide semiconductor layer 131 by irradiating an electron beam on the first oxide layer 131a to improve the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131, the second oxide layer 132a is deposited. The surface roughness of the first oxide semiconductor layer 131 may be changed. In this case, a problem may occur such as the reproducibility and uniformity of electrical characteristics with the second oxide semiconductor layer 132 formed on the first oxide semiconductor layer 131. However, as in the present invention, when the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 include an oxide composed of the same component, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer Crystallographic matching between the interfaces of 132 may be well performed, and thus uniformity of the second oxide semiconductor layer 132 and / or the channel layer 130 may be improved, and the overall channel layer 130 may have a single characteristic. It can be similar to the channel layer consisting of the reproducibility of the electrical characteristics between the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 can be improved, the electrical characteristics and stability of the channel layer 130 Can be improved.

한편, 이종 물질을 통해 전기 전도도가 상이한 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)을 형성할 수도 있으나, 이러한 경우에는 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)의 계면 사이에 결정학적인 매칭 등이 이루어지지 않아 이중 채널의 효과가 발현되지 않을 수 있다. 이에 본 발명에서는 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)이 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함하도록 하여 전체적인 채널층(130)의 특성을 단일층으로 이루어진 채널층과 유사하게 만듦으로써, 이중 채널의 효과를 극대화할 수 있다.Meanwhile, although the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 having different electrical conductivity may be formed through heterogeneous materials, in this case, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer. Crystallographic matching between the interfaces of 132 may not be performed, and thus the effect of the dual channel may not be expressed. Accordingly, in the present invention, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 include an oxide composed of the same component, thereby making the characteristics of the entire channel layer 130 similar to a single channel layer. As a result, the effect of the dual channel can be maximized.

다시 말하면, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)의 물질로 금속이나 다른 이종 물질을 사용하는 경우에는 이종 접합(heterojuncrion)에 의한 계면 형성이나 쇼트키 장벽(schottky barrier)로 인한 산화물 박막 트랜지스터(100)의 전기적 특성 저하가 발생하지만, 본 발명에서는 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)의 물질로 금속이나 서로 다른 이종 물질이 아닌 동종 계열의 물질 또는 동종 물질을 사용하여 이종 접합에 의한 계면 형성이나 쇼트키 장벽로 인한 산화물 박막 트랜지스터(100)의 전기적 특성 저하가 없을 수 있다.In other words, when a metal or another heterogeneous material is used as the material of the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132, an interface is formed by heterojunction or a schottky barrier. Due to the deterioration of the electrical characteristics of the oxide thin film transistor 100, in the present invention, the material of the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 is a material of the same type that is not a metal or a different heterogeneous material. Using the material or the same material, there may be no degradation of the electrical characteristics of the oxide thin film transistor 100 due to the interface formation by the heterojunction or the Schottky barrier.

상기 채널층(130)을 형성하는 과정(S300)에서는 제2 산화물 반도체층(132)보다 얇은 두께로 제1 산화물 반도체층(131)을 형성할 수 있다. 이때, 스퍼터링(sputtering)법을 이용하여 제1 산화물층(131a)과 제2 산화물층(132a)을 상이한 두께로 증착할 수 있다. 전자빔은 제1 산화물층(131a)의 상부에서 조사되므로, 제1 산화물층(131a)의 두께가 두꺼운 경우에는 제1 산화물층(131a)의 내부(또는 상기 제1 산화물층의 상부면에서 먼 부분)에 충분한 에너지가 전달되지 않아 제1 산화물층(131a) 중 활성화되지 못한 부분이 발생할 수 있다. 이로 인해 제1 산화물층(131a) 전체가 활성화되어 제1 산화물 반도체층(131)을 형성할 수 있도록 제1 산화물 반도체층(131)을 얇은 두께로 형성할 수 있다. 산화물층(131a,132a) 상에 전자빔을 조사하게 되면, 산화물층(131a,132a)의 표면에서 활성화 반응이 일어날 뿐만 아니라 수 ㎚ 내지 수십 ㎚ 정도의 에너지 침투 깊이까지 활성화 반응이 일어난다. 상기 에너지 침투 깊이는 산화물층(131a,132a)의 구성 물질에 따라 달라질 수 있으며, 산화물층(131a,132a)의 구성 물질에 따른 에너지 침투 깊이에 대응하는(또는 매칭되는) 두께(또는 두께 이하)로 제1 산화물층(131a)을 증착할 수 있고, 이에 따라 제1 산화물층(131a) 전체가 활성화되어 제1 산화물 반도체층(131)이 형성될 수 있다.In the process of forming the channel layer 130 (S300), the first oxide semiconductor layer 131 may be formed to have a thickness thinner than that of the second oxide semiconductor layer 132. In this case, the first oxide layer 131a and the second oxide layer 132a may be deposited to have different thicknesses by using a sputtering method. Since the electron beam is irradiated from the upper portion of the first oxide layer 131a, when the thickness of the first oxide layer 131a is thick, the inside of the first oxide layer 131a (or a portion far from the upper surface of the first oxide layer). ), A portion of the first oxide layer 131a that is not activated may not be delivered due to sufficient energy. Accordingly, the first oxide semiconductor layer 131 may be formed to have a thin thickness so that the entire first oxide layer 131a may be activated to form the first oxide semiconductor layer 131. When the electron beams are irradiated onto the oxide layers 131a and 132a, not only the activation reaction occurs on the surfaces of the oxide layers 131a and 132a, but also the activation reaction occurs to an energy penetration depth of several nm to several tens of nm. The energy penetration depth may vary depending on the constituent materials of the oxide layers 131a and 132a, and the thickness (or less than or equal to) corresponding to (or matching) the energy penetration depth according to the constituent materials of the oxide layers 131a and 132a. The first oxide layer 131a may be deposited, and thus, the entire first oxide layer 131a may be activated to form the first oxide semiconductor layer 131.

한편, 채널층(130)의 우수한 전기적 특성을 위해서는 충분한 캐리어 개수가 확보되어야 하므로, 충분한 캐리어 개수를 위해 소정 두께로 채널층(130)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께가 얇으므로, 채널층(130)의 소정 두께를 확보하기 위해 제2 산화물 반도체층(132)을 제1 산화물 반도체층(131)보다 두껍게 형성할 수 있고, 이에 따라 채널층(130)에 충분한 캐리어 개수가 확보될 수 있다.Meanwhile, since sufficient carrier number must be secured for excellent electrical characteristics of the channel layer 130, the channel layer 130 may be formed to a predetermined thickness for sufficient carrier number. In this case, since the thickness of the first oxide semiconductor layer 131 is thin, the second oxide semiconductor layer 132 may be formed thicker than the first oxide semiconductor layer 131 to secure a predetermined thickness of the channel layer 130. As a result, a sufficient number of carriers may be secured in the channel layer 130.

예를 들어, 채널층(130)의 두께는 10 내지 100 ㎚(바람직하게는, 약 40 내지 60 ㎚)일 수 있으며, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께는 제2 산화물 반도체층(132) 두께의 약 5 내지 30 %일 수 있고, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께는 약 0.5 내지 23 ㎚(바람직하게는, 약 2 내지 14 ㎚), 제2 산화물 반도체층(132)의 두께는 약 8 내지 95 ㎚(바람직하게는, 약 31 내지 57 ㎚)일 수 있다. 이때, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께와 제2 산화물 반도체층(132)의 두께의 비가 약 1 : 3일 수 있고, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께가 1, 제2 산화물 반도체층(132)의 두께가 3일 때에 좋은 전기적 특성을 보일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 전자빔의 상기 에너지 침투 깊이에 따라 제1 산화물 반도체층(131)의 두께가 정해질 수 있고, 채널층(130)의 두께와 제1 산화물 반도체층(131)의 두께에 따라 제2 산화물 반도체층(132)의 두께가 정해질 수 있다.For example, the thickness of the channel layer 130 may be 10 to 100 nm (preferably about 40 to 60 nm), and the thickness of the first oxide semiconductor layer 131 may be the second oxide semiconductor layer 132. The thickness of the first oxide semiconductor layer 131 may be about 0.5 to 23 nm (preferably about 2 to 14 nm), and the thickness of the second oxide semiconductor layer 132 may be about 5 to 30% of the thickness. About 8 to 95 nm (preferably about 31 to 57 nm). In this case, the ratio of the thickness of the first oxide semiconductor layer 131 and the thickness of the second oxide semiconductor layer 132 may be about 1: 3, and the thickness of the first oxide semiconductor layer 131 is 1, the second oxide semiconductor. Good electrical properties can be seen when the thickness of layer 132 is three. However, the present invention is not limited thereto, and the thickness of the first oxide semiconductor layer 131 may be determined according to the energy penetration depth of the electron beam, and depending on the thickness of the channel layer 130 and the thickness of the first oxide semiconductor layer 131. The thickness of the second oxide semiconductor layer 132 may be determined.

그리고 상기 채널층(130)을 형성하는 과정(S300)에서는 스퍼터링법을 이용하여 제1 산화물층(131a)과 제2 산화물층(132a)을 상이한 두께로 증착할 수 있다. 스퍼터링법은 산화물층(131a,132a)의 두께 조절이 용이하며, 산화물층(131a,132a)을 밀도있게 증착할 수 있다. 반면에, 다른 증착법(들)은 증착 속도가 빠를 수 있으나, 산화물층(131a,132a)을 밀도있게 증착할 수 없다. 이에 본 발명에서는 스퍼터링법을 이용하여 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)의 우수한 전기적 특성을 위해 제1 산화물층(131a)과 제2 산화물층(132a)을 밀도있게 증착할 수 있고, 용이하게 산화물층(131a,132a)의 두께를 조절할 수 있으며, 제1 산화물층(131a)과 제2 산화물층(132a)을 상이한 두께로 증착할 수 있다.In the process of forming the channel layer 130 (S300), the first oxide layer 131a and the second oxide layer 132a may be deposited to have different thicknesses by sputtering. The sputtering method can easily control the thickness of the oxide layers 131a and 132a and can deposit the oxide layers 131a and 132a densely. On the other hand, other deposition method (s) may be faster, but cannot deposit the oxide layers 131a and 132a densely. Accordingly, in the present invention, the first oxide layer 131a and the second oxide layer 132a are densely formed for excellent electrical characteristics of the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 by using a sputtering method. The thickness of the oxide layers 131a and 132a may be easily adjusted, and the first oxide layer 131a and the second oxide layer 132a may be deposited at different thicknesses.

상기 채널층(130)을 형성하는 과정(S300)은 상기 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하는 과정(S310)과 상기 제2 산화물 반도체층(132)을 형성하는 과정(S320)을 복수회 반복하여 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)을 교번 적층할 수 있다. 이때, 채널층(130) 상에 형성되는 소스(140), 드레인(150) 및 보호층(160) 사이의 전기적 특성의 재현성 및 균일성 등을 위해 채널층(130)의 최상부에 상부면의 표면 거칠기가 변하지 않은 제2 산화물 반도체층(132)을 형성할 수 있다. 채널층(130)은 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)이 교번 적층되어 형성될 수도 있으며, 이러한 경우에 전기 전도도가 높은 제1 산화물 반도체층(131)의 총 부피(또는 상기 채널층에서 상기 제1 산화물 반도체층의 총 비율)가 증가하여 채널층(130)의 이동도가 더욱 향상될 수 있다.In the forming of the channel layer 130 (S300), the forming of the first oxide semiconductor layer 131 (S310) and the forming of the second oxide semiconductor layer 132 (S320) a plurality of times. The first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be alternately stacked. At this time, the upper surface of the upper surface of the channel layer 130 for the reproducibility and uniformity of the electrical characteristics between the source 140, the drain 150 and the protective layer 160 formed on the channel layer 130, etc. The second oxide semiconductor layer 132 may not be roughened. The channel layer 130 may be formed by alternately stacking the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132, and in this case, the total volume of the first oxide semiconductor layer 131 having high electrical conductivity. (Or the total ratio of the first oxide semiconductor layer to the channel layer) may be increased to further improve the mobility of the channel layer 130.

한편, 상기 채널층(130)을 형성하는 과정(S300)은 제1 산화물 반도체층(131) 또는 제2 산화물 반도체층(132) 상에 제3 산화물 반도체층(미도시)을 형성하는 과정(S330)을 더 포함할 수 있다. 제1 산화물 반도체층(131) 또는 제2 산화물 반도체층(132) 상에 제3 산화물 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다(S330). 제3 산화물 반도체층(미도시)은 채널층(130)의 최상부에 형성될 수도 있고, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)의 사이에 형성될 수도 있다. 채널층(130)의 최상부에 형성되는 경우에는 제3 산화물 반도체층(미도시)이 제2 산화물 반도체층(132)과 같거나 제2 산화물 반도체층(132)보다 낮은 전기 전도도를 가질 수 있고, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)의 사이에 형성되는 경우에는 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132) 중 어느 하나의 전기 전도도와 같거나 제1 산화물 반도체층(131)의 전기 전도도와 제2 산화물 반도체층(132)의 전기 전도도 사이의 전기 전도도를 가질 수 있다. 이때, 전자빔의 세기를 조절하여 제1 산화물 반도체층(131), 제2 산화물 반도체층(132) 및/또는 제3 산화물 반도체층(미도시)의 전기 전도도를 조절할 수 있다. 그리고 제3 산화물 반도체층(미도시)의 두께는 채널층(130)의 두께, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께 및 제2 산화물 반도체층(132)의 두께에 따라 알맞게 정해질 수 있다.Meanwhile, in the process of forming the channel layer 130 (S300), the process of forming a third oxide semiconductor layer (not shown) on the first oxide semiconductor layer 131 or the second oxide semiconductor layer 132 (S330). ) May be further included. A third oxide semiconductor layer (not shown) may be formed on the first oxide semiconductor layer 131 or the second oxide semiconductor layer 132 (S330). The third oxide semiconductor layer (not shown) may be formed on the top of the channel layer 130, or may be formed between the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132. When formed on top of the channel layer 130, the third oxide semiconductor layer (not shown) may have the same electrical conductivity as the second oxide semiconductor layer 132 or lower than the second oxide semiconductor layer 132. When formed between the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132, the electrical conductivity of one of the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 is equal to or It may have an electrical conductivity between the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131 and the electrical conductivity of the second oxide semiconductor layer 132. In this case, the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131, the second oxide semiconductor layer 132, and / or the third oxide semiconductor layer (not shown) may be adjusted by adjusting the intensity of the electron beam. The thickness of the third oxide semiconductor layer (not shown) may be appropriately determined according to the thickness of the channel layer 130, the thickness of the first oxide semiconductor layer 131, and the thickness of the second oxide semiconductor layer 132.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating an oxide thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터를 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터 제조방법과 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.An oxide thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 4, and details overlapping with those described above with reference to an oxide thin film transistor manufacturing method according to an exemplary embodiment will be omitted. .

본 발명의 다른 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터(100)는 기판(10); 상기 기판(10) 상에 형성되는 게이트(110); 상기 게이트(110) 상에 형성되는 절연체층(120); 상기 절연체층(120) 상에 형성되는 제1 산화물 반도체층(131)과 상기 제1 산화물 반도체층(131) 상에 형성되는 제2 산화물 반도체층(132)을 포함하며, 상기 절연체층(120) 상에 제공되는 채널층(130); 상기 채널층(130)의 일측 상에 제공되는 소스(140); 및 상기 채널층(130)의 타측 상에 제공되는 드레인(150);을 포함할 수 있고, 상기 제1 산화물 반도체층(131)은 상기 제2 산화물 반도체층(132)보다 전기 전도도가 높을 수 있다.An oxide thin film transistor 100 according to another embodiment of the present invention includes a substrate 10; A gate 110 formed on the substrate 10; An insulator layer (120) formed on the gate (110); The insulator layer 120 includes a first oxide semiconductor layer 131 formed on the insulator layer 120 and a second oxide semiconductor layer 132 formed on the first oxide semiconductor layer 131. A channel layer 130 provided on; A source 140 provided on one side of the channel layer 130; And a drain 150 provided on the other side of the channel layer 130, wherein the first oxide semiconductor layer 131 may have a higher electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer 132. .

기판(10)은 산화물 박막 트랜지스터(100)가 형성되는 지지층으로서의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 기판(10)은 플라스틱 기판, 실리콘 기판, 화합물 반도체 기판 등일 수 있고, 유리 기판일 수도 있다. 또한, 기판(10)은 유연(flexible)할 수도 있다.The substrate 10 may function as a support layer on which the oxide thin film transistor 100 is formed. For example, the substrate 10 may be a plastic substrate, a silicon substrate, a compound semiconductor substrate, or the like, or may be a glass substrate. In addition, the substrate 10 may be flexible.

게이트(110)는 기판(10) 상에 형성될 수 있고, 통상의 박막 트랜지스터의 게이트일 수 있으며, 게이트(110)의 재질로는 일반적인 전극 물질로, 금속이나 전도성 산화물 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, Ti, Pt, Ru, Au, Ag, Mo, Al, W, Cu 등과 같은 금속, IZO(Indium Zinc Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide) 등과 같은 전도성 산화물로 형성될 수 있다.The gate 110 may be formed on the substrate 10, may be a gate of a conventional thin film transistor, and the material of the gate 110 may be a general electrode material, and may be made of a metal, a conductive oxide, or the like. For example, metals such as Ti, Pt, Ru, Au, Ag, Mo, Al, W, Cu, and the like, conductive oxides such as indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITO), and aluminum zinc oxide (AZO), etc. Can be formed.

절연체층(120)은 게이트(110) 상에 게이트(110)를 덮도록 형성될 수 있고, 단층 또는 복층일 수 있다. 절연체층(120)은 산화물 또는 질화물로 형성될 수 있고, 절연체층(120)에서 적어도 게이트(110)의 상부면 상에 형성된 부분의 두께는 일정할 수 있다. 즉, 절연체층(120)은 게이트(110)의 상부면과 평행한 부분을 가질 수 있고, 이 부분은 게이트(110) 상에 있을 수 있다.The insulator layer 120 may be formed to cover the gate 110 on the gate 110, and may be a single layer or a multilayer. The insulator layer 120 may be formed of an oxide or a nitride, and a thickness of a portion of the insulator layer 120 formed on at least an upper surface of the gate 110 may be constant. That is, the insulator layer 120 may have a portion parallel to the top surface of the gate 110, which may be on the gate 110.

채널층(130)은 절연체층(120) 상에 제공될 수 있고, 절연체층(120) 상에 형성되는 제1 산화물 반도체층(131)과 제1 산화물 반도체층(131) 상에 형성되는 제2 산화물 반도체층(132)을 포함할 수 있다. 채널층(130)은 산화물로 형성될 수 있고, 실리콘(Si)을 포함하지 않는 산화물층일 수 있으며, 게이트(110) 상에 위치할 수 있다.The channel layer 130 may be provided on the insulator layer 120, and the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 131 formed on the insulator layer 120 may be provided. The oxide semiconductor layer 132 may be included. The channel layer 130 may be formed of an oxide, may be an oxide layer not including silicon (Si), and may be positioned on the gate 110.

제1 산화물 반도체층(131)은 절연체층(120) 상에 형성될 수 있으며, 절연체층(120) 상에 증착된 제1 산화물층(131a)이 활성화(activation)되어 형성될 수 있다. 여기서, 제1 산화물층(131a)은 활성화되기 전에 절연 상태일 수 있고, 활성화되어 제1 산화물 반도체층(131)으로 변화될 수 있다.The first oxide semiconductor layer 131 may be formed on the insulator layer 120, and may be formed by activating the first oxide layer 131a deposited on the insulator layer 120. Here, the first oxide layer 131a may be in an insulating state before being activated, and may be activated to be changed to the first oxide semiconductor layer 131.

제2 산화물 반도체층(132)은 제1 산화물 반도체층(131) 상에 형성될 수 있으며, 제1 산화물 반도체층(131) 상에 증착된 제2 산화물층(132a)이 활성화되어 형성될 수 있다. 여기서, 제2 산화물층(132a)은 활성화되기 전에 절연 상태일 수 있고, 활성화되어 제2 산화물 반도체층(132)으로 변화될 수 있다. 이때, 제2 산화물 반도체층(132)은 제1 산화물 반도체층(131)과 전기 전도도가 상이할 수 있다.The second oxide semiconductor layer 132 may be formed on the first oxide semiconductor layer 131, and the second oxide layer 132a deposited on the first oxide semiconductor layer 131 may be activated. . Here, the second oxide layer 132a may be in an insulating state before being activated, and may be activated to be changed to the second oxide semiconductor layer 132. In this case, the second oxide semiconductor layer 132 may have different electrical conductivity from the first oxide semiconductor layer 131.

소스(140)는 채널층(130)의 일측 상에 제공될 수 있고, 채널층(130)의 일측(또는 한 쪽)과 접촉될 수 있다.The source 140 may be provided on one side of the channel layer 130 and may be in contact with one side (or one side) of the channel layer 130.

드레인(150)은 채널층(130)의 일측과 대향하는 채널층(130)의 타측 상에 제공될 수 있고, 채널층(130)의 타측(또는 다른 쪽)과 접촉될 수 있으며, 소스(140)와 이격될 수 있다.The drain 150 may be provided on the other side of the channel layer 130 opposite to one side of the channel layer 130, may be in contact with the other side (or the other side) of the channel layer 130, and the source 140. ) Can be spaced apart.

한편, 소스(140)와 드레인(150)은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 텅스텐(W) 및 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 소스(140)와 드레인(150)은 상기 금속을 이용한 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있으며, 소스(140) 및 드레인(150)은 투명한 도전성 물질로 형성될 수도 있다. 이때, 소스(140) 및 드레인(150)은 게이트(110)와 동일 또는 다른 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트(110)가 티타늄/구리 적층막으로 이루어진 경우에는 소스(140) 및 드레인(150)도 티타늄/구리 적층막으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the source 140 and the drain 150 may include nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo), aluminum (Al), titanium (Ti), copper (Cu), tungsten (W), and alloys thereof. Can be made. The source 140 and the drain 150 may be formed of a single layer or multiple layers using the metal, and the source 140 and the drain 150 may be formed of a transparent conductive material. In this case, the source 140 and the drain 150 may be formed of the same or different material as the gate 110. For example, when the gate 110 is formed of a titanium / copper laminate, the source 140 and the drain 150 may also be formed of a titanium / copper laminate.

그리고 제1 산화물 반도체층(131)은 제2 산화물 반도체층(132)보다 전기 전도도가 높을 수 있다. 이러한 경우에는 상대적으로 전기 전도도가 낮은 제2 산화물 반도체층(132)을 형성할 때에 제2 산화물층(132a)을 300 ℃ 이하의 온도에서 열처리하여 활성화시킬 수 있다. 채널층(130)의 이동도는 주로 채널층(130)과 게이트(110)의 전기적 연결에 관계되므로, 제1 산화물 반도체층(131)의 전기 전도도를 높게 하여 제1 산화물 반도체층(131)과 게이트(110)의 전기적 연결이 안정화되도록 할 수 있고, 이를 통해 채널층(130)의 이동도를 향상시킬 수 있다. 이로 인해 제2 산화물 반도체층(132)은 제1 산화물 반도체층(131)보다 낮은 전기 전도도를 가질 수 있다.The first oxide semiconductor layer 131 may have a higher electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer 132. In this case, when forming the second oxide semiconductor layer 132 having a relatively low electrical conductivity, the second oxide layer 132a may be activated by heat treatment at a temperature of 300 ° C. or less. Since the mobility of the channel layer 130 is mainly related to the electrical connection between the channel layer 130 and the gate 110, the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131 is increased to increase the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131. The electrical connection of the gate 110 may be stabilized, and thus the mobility of the channel layer 130 may be improved. As a result, the second oxide semiconductor layer 132 may have a lower electrical conductivity than the first oxide semiconductor layer 131.

본 발명에 따른 산화물 박막 트랜지스터(100)는 본 발명의 일실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터 제조방법으로 제조될 수 있다.The oxide thin film transistor 100 according to the present invention may be manufactured by an oxide thin film transistor manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

제1 산화물 반도체층(131)은 제2 산화물 반도체층(132)보다 두께가 얇을 수 있다. 이때, 제1 산화물 반도체층(131)은 제1 산화물층(131a)에 전자빔이 조사되어 형성될 수 있고, 제2 산화물 반도체층(132)은 제2 산화물층(132a)이 열처리되어 형성될 수 있다. 전자빔은 제1 산화물층(131a)의 상부에서 조사되므로, 제1 산화물층(131a)의 두께가 두꺼운 경우에는 제1 산화물층(131a)의 내부에 충분한 에너지가 전달되지 않아 제1 산화물층(131a) 중 활성화되지 못한 부분이 발생할 수 있다. 이로 인해 제1 산화물층(131a) 전체가 활성화되어 제1 산화물 반도체층(131)을 형성할 수 있도록 제1 산화물 반도체층(131)을 얇은 두께로 형성할 수 있다.The first oxide semiconductor layer 131 may be thinner than the second oxide semiconductor layer 132. In this case, the first oxide semiconductor layer 131 may be formed by irradiation of an electron beam on the first oxide layer 131a, and the second oxide semiconductor layer 132 may be formed by heat treatment of the second oxide layer 132a. have. Since the electron beam is irradiated from the upper portion of the first oxide layer 131a, when the thickness of the first oxide layer 131a is thick, sufficient energy is not transmitted to the inside of the first oxide layer 131a, and thus the first oxide layer 131a is not present. ), An unactivated part may occur. Accordingly, the first oxide semiconductor layer 131 may be formed to have a thin thickness so that the entire first oxide layer 131a may be activated to form the first oxide semiconductor layer 131.

한편, 채널층(130)의 우수한 전기적 특성을 위해서는 충분한 캐리어 개수가 확보되어야 하므로, 충분한 캐리어 개수를 위해 소정 두께로 채널층(130)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께가 얇으므로, 채널층(130)의 소정 두께를 확보하기 위해 제2 산화물 반도체층(132)을 제1 산화물 반도체층(131)보다 두껍게 형성할 수 있고, 이에 따라 채널층(130)에 충분한 캐리어 개수가 확보될 수 있다.Meanwhile, since sufficient carrier number must be secured for excellent electrical characteristics of the channel layer 130, the channel layer 130 may be formed to a predetermined thickness for sufficient carrier number. In this case, since the thickness of the first oxide semiconductor layer 131 is thin, the second oxide semiconductor layer 132 may be formed thicker than the first oxide semiconductor layer 131 to secure a predetermined thickness of the channel layer 130. As a result, a sufficient number of carriers may be secured in the channel layer 130.

예를 들어, 채널층(130)의 두께는 10 내지 100 ㎚(바람직하게는, 약 40 내지 60 ㎚)일 수 있으며, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께는 제2 산화물 반도체층(132) 두께의 약 5 내지 30 %일 수 있고, 제1 산화물 반도체층(131)의 두께는 약 0.5 내지 23 ㎚(바람직하게는, 약 2 내지 14 ㎚), 제2 산화물 반도체층(132)의 두께는 약 8 내지 95 ㎚(바람직하게는, 약 31 내지 57 ㎚)일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않을 수 있다.For example, the thickness of the channel layer 130 may be 10 to 100 nm (preferably about 40 to 60 nm), and the thickness of the first oxide semiconductor layer 131 may be the second oxide semiconductor layer 132. The thickness of the first oxide semiconductor layer 131 may be about 0.5 to 23 nm (preferably about 2 to 14 nm), and the thickness of the second oxide semiconductor layer 132 may be about 5 to 30% of the thickness. About 8 to 95 nm (preferably about 31 to 57 nm). However, this may not be limited.

기판(10)은 투명 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 기판은 유리 기판(glass)일 수 있다. 본 발명의 산화물 박막 트랜지스터(100)는 300 ℃가 넘는 고온의 열처리 과정을 거치지 않아서, 유리 기판 등의 투명 기판을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 유리 기판에 적용된 높은 채널층(130)의 이동도를 갖는 산화물 박막 트랜지스터(100)를 제공할 수 있다.The substrate 10 may be a transparent substrate. For example, the transparent substrate may be a glass substrate. Since the oxide thin film transistor 100 of the present invention does not undergo a high temperature heat treatment process of more than 300 ° C., the oxide thin film transistor 100 can use a transparent substrate such as a glass substrate and also has a high mobility of the channel layer 130 applied to the glass substrate. The thin film transistor 100 may be provided.

제1 산화물 반도체층(131) 및 제2 산화물 반도체층(132)은 인듐, 갈륨, 아연을 포함하는 산화물로 이루어질 수 있으며, 인듐, 갈륨, 아연 중에서 선택된 적어도 2개 이상의 원소와 산소(O)를 포함하는 산화물일 수 있다. 예를 들어, 제1 산화물 반도체층(131) 및 제2 산화물 반도체층(132)은 IGZO(Indium-Gallium-Zinc Oxide), IGZTO(Indium-Gallium-Zinc-Tin Oxide), ZnGaSnO(Zinc-Gallium-Tin Oxide), InZnO(Indium Zinc Oxide), ZnSnO(Zinc Tin Oxide) 중 적어도 어느 하나의 산화물로 이루어질 수 있다. 이러한 산화물들은 저온(예를 들어, 300 ℃ 이하)에서 증착이 가능하며, 대면적 증착이 용이한 장점을 가진다. 또한, 게이트(110) 상에 균일하게 증착될 수 있어 제1 산화물 반도체층(131)의 균일도가 향상될 수 있고, 이에 따라 제1 산화물 반도체층(131)과 게이트(110)의 전기적 연결이 보다 안정화될 수 있다. 그리고 제2 산화물 반도체층(132)도 인듐, 갈륨, 아연을 포함하는 산화물로 이루어져 제1 산화물 반도체층(131) 상에 균일하게 증착될 수 있고, 제2 산화물 반도체층(132)의 균일도가 향상될 수 있다.The first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be formed of an oxide including indium, gallium, and zinc, and may include oxygen (O) and at least two or more elements selected from indium, gallium, and zinc. It may be an oxide containing. For example, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be indium-gallium-zinc oxide (IGZO), indium-gallium-zinc-tin oxide (IGZTO), or zinc-galliumlium-zinc (ZnGaSnO). Tin oxide), indium zinc oxide (InZnO), and zinc oxide (ZnSnO). These oxides can be deposited at low temperatures (eg, below 300 ° C.) and have the advantage that large area deposition is easy. In addition, the uniformity of the first oxide semiconductor layer 131 may be improved by being uniformly deposited on the gate 110, and thus, the electrical connection between the first oxide semiconductor layer 131 and the gate 110 may be improved. Can be stabilized. In addition, the second oxide semiconductor layer 132 may be made of an oxide including indium, gallium, and zinc, and may be uniformly deposited on the first oxide semiconductor layer 131, thereby improving uniformity of the second oxide semiconductor layer 132. Can be.

한편, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)은 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함할 수 있으며, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)은 동일한 성분으로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)은 동종 물질로 이루어질 수 있으며, 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 동종 계열의 물질로 이루어질 수도 있다. 제1 산화물 반도체층(131)의 전기 전도도를 향상시키기 위해 제1 산화물층(131a) 상에 전자빔을 조사하여 제1 산화물 반도체층(131)을 형성하는 경우에는 제2 산화물층(132a)이 증착되는 제1 산화물 반도체층(131)의 표면 거칠기가 변하게 될 수 있다. 이러한 경우, 제1 산화물 반도체층(131) 상에 형성되는 제2 산화물 반도체층(132)과의 전기적 특성의 재현성 및 균일성 등에 문제가 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명에서와 같이, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)이 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함하게 되면, 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)의 계면 사이에 결정학적인 매칭 등이 잘 이루어져 제2 산화물 반도체층(132) 및/또는 채널층(130)의 균일성이 향상될 수 있으며, 전체적인 채널층(130)의 특성이 단일층으로 이루어진 채널층과 유사하게 될 수 있어 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132) 사이의 전기적 특성의 재현성이 향상될 수 있고, 채널층(130)의 전기적 특성 및 안정성이 향상될 수 있다.Meanwhile, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may include an oxide composed of the same component, and the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 are the same. It may also consist of components. For example, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be made of the same material, may be made of the same material, or may be made of the same material. In order to form the first oxide semiconductor layer 131 by irradiating an electron beam on the first oxide layer 131a to improve the electrical conductivity of the first oxide semiconductor layer 131, the second oxide layer 132a is deposited. The surface roughness of the first oxide semiconductor layer 131 may be changed. In this case, a problem may occur such as the reproducibility and uniformity of electrical characteristics with the second oxide semiconductor layer 132 formed on the first oxide semiconductor layer 131. However, as in the present invention, when the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 include an oxide composed of the same component, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer Crystallographic matching between the interfaces of 132 may be well performed, and thus uniformity of the second oxide semiconductor layer 132 and / or the channel layer 130 may be improved, and the overall channel layer 130 may have a single characteristic. It can be similar to the channel layer consisting of the reproducibility of the electrical characteristics between the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 can be improved, the electrical characteristics and stability of the channel layer 130 Can be improved.

그리고 제1 산화물 반도체층(131)과 제2 산화물 반도체층(132)은 교번되어 적층될 수 있다. 이러한 경우, 채널층(130)에서 전기 전도도가 높은 제1 산화물 반도체층(131)의 총 부피가 증가할 수 있어 채널층(130)의 이동도가 더욱 향상될 수 있다.The first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be alternately stacked. In this case, the total volume of the first oxide semiconductor layer 131 having high electrical conductivity may increase in the channel layer 130, and thus the mobility of the channel layer 130 may be further improved.

또한, 제1 산화물 반도체층(131) 및 제2 산화물 반도체층(132)은 비정질로 형성될 수 있다. 채널층(130)이 결정질로 이루어지는 경우에는 채널층(130)의 온(On)/오프(Off) 특성이 열화되거나 반도체 특성을 잃어버리게 되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 제1 산화물 반도체층(131) 및 제2 산화물 반도체층(132)은 비정질로 형성할 수 있다.In addition, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be formed to be amorphous. When the channel layer 130 is made of crystalline, a problem may occur in that the on / off characteristics of the channel layer 130 are deteriorated or the semiconductor characteristics are lost. Accordingly, the first oxide semiconductor layer 131 and the second oxide semiconductor layer 132 may be formed amorphous.

산화물 박막 트랜지스터(100)는 스퍼터(sputter)와 같은 증착 장비를 이용하여 상온(약 25 ℃)에서 균일한 박막을 얻을 수 있고, 특히 비정질 산화물 반도체의 경우는 비정질 상태임에도 불구하고 비정질 실리콘보다 높은 전계 이동도의 특성을 보이고 있으며, 산화물 박막 트랜지스터(100)의 동작에서도 우수한 신뢰성을 보여 줄 수 있다. 또한, 비정질 산화물 반도체를 이용한 산화물 박막 트랜지스터(100)는 가시광선 영역에서 투명하다는 장점이 있어 투명 디스플레이에도 적용이 가능하다. 예를 들어, 비정질 IGZO(α-IGZO)는 아연 산화물(zinc-oxide)에 In과 Ga를 첨가한 화합물로, 육방정계(Hexagonal) 결정구조의 일종인 섬유아연석(Wurtzite) 결정구조로 되어 있으며, α-IGZO에서 인듐 산화물(In2O3)은 이동도 향상, 갈륨 산화물(Ga2O3)은 전하 억제 네트워크 안정제, 아연 산화물(ZnO)은 네트워크를 형성하는 역할을 한다. α-IGZO의 전도대는 금속 이온의 ns 궤도에서 형성되며, 가전도대는 산소 음이온의 2p 궤도에서 형성된다. 이때, 큰 반경의 금속 양이온은 인접한 양이온과 궤도 겹침(Orbital overlap) 현상이 크게 발생하기 때문에 전자를 효과적으로 이동시킬 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 따라서, 이 궤도의 겹침이 큰 점과 궤도가 구형의 대칭성을 가지는 점 때문에 산소-금속-산소(Oxygen-Metal-Oxygen) 결합 각도에 영향을 덜 받게 되며, 비정질상태임에도 불구하고 큰 이동도를 가질 수 있게 된다.The oxide thin film transistor 100 may obtain a uniform thin film at room temperature (about 25 ° C.) by using a deposition apparatus such as a sputter. In particular, an amorphous oxide semiconductor may have a higher electric field than amorphous silicon despite being in an amorphous state. It has the characteristics of mobility and can show excellent reliability even in the operation of the oxide thin film transistor 100. In addition, since the oxide thin film transistor 100 using an amorphous oxide semiconductor has an advantage of being transparent in the visible light region, the oxide thin film transistor 100 may be applied to a transparent display. For example, amorphous IGZO (α-IGZO) is a compound in which In and Ga are added to zinc oxide, and has a wurtzite crystal structure, which is a kind of hexagonal crystal structure. In α-IGZO, indium oxide (In 2 O 3 ) improves mobility, gallium oxide (Ga 2 O 3 ) is a charge suppression network stabilizer, and zinc oxide (ZnO) forms a network. The conduction band of α-IGZO is formed at the ns orbit of the metal ion, and the household conduction band is formed at the 2p orbit of the oxygen anion. In this case, a large radius metal cation may provide a path for effectively moving electrons because an orbital overlap phenomenon occurs with an adjacent cation. Therefore, the large overlap of these orbits and the spherical symmetry of the orbits make them less susceptible to Oxygen-Metal-Oxygen bonding angles and have greater mobility despite being amorphous. It becomes possible.

이와 같이, 비정질 산화물 반도체층(131,132)는 비정질임에도 불구하고 높은 이동도를 가지기 때문에 저온 공정이 가능하여 휘어지는 플라스틱 기판 위에 산화물 박막 트랜지스터(100)를 제작할 수 있으며, 이러한 산화물 박막 트랜지스터(100)는 넓은 밴드갭에 의해 우수한 투과도를 가져 투명 디스플레이의 구동소자 역할을 할 수 있게 된다.As described above, the amorphous oxide semiconductor layers 131 and 132 have high mobility despite being amorphous, so that the oxide thin film transistor 100 can be fabricated on a flexible plastic substrate by a low temperature process, and the oxide thin film transistor 100 is wide. The band gap has excellent transmittance and thus can serve as a driving element of the transparent display.

본 발명의 산화물 박막 트랜지스터(100)는 기판(10) 상에 제공되는 버퍼층(50); 및 채널층(130) 상에 제공되는 보호층(160);을 더 포함할 수 있다. 버퍼층(50)은 기판(10) 상에 제공될 수 있으며, 버퍼층(50)은 절연층일 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(50)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 금속 산화물 등과 같은 고유전 물질(예를 들어, 알루미눔 산화물, 하프늄 산화물 등)로 이루어질 수 있고, 단층 또는 다층막으로 이루어질 수 있다. 또한, 버퍼층(50) 상에 게이트(110)가 형성될 수 있다.The oxide thin film transistor 100 of the present invention includes a buffer layer 50 provided on the substrate 10; And a protective layer 160 provided on the channel layer 130. The buffer layer 50 may be provided on the substrate 10, and the buffer layer 50 may be an insulating layer. For example, the buffer layer 50 may be made of a high dielectric material (eg, aluminum oxide, hafnium oxide, etc.) such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, metal oxide, and the like, and may be formed of a single layer or a multilayer film. have. In addition, the gate 110 may be formed on the buffer layer 50.

그리고 보호층(passivation layer, 160)은 채널층(130) 상에 제공될 수 있고, 채널층(130) 상에 채널층(130) 및 소스(140)와 드레인(150)의 적어도 일부를 덮는 형태로 형성될 수 있다. 보호층(160)은 실리콘 산화물층, 실리콘 질산화물층, 실리콘 질화물층, 유기절연층 또는 이들 중 적어도 두 개 이상이 적층된 구조를 가질 수 있다. 산화물 반도체층(131,132)은 수분 등의 외부 영향에 취약하다는 신뢰성의 문제를 가지므로, 외부 영향으로부터 산화물 반도체층(131,132)을 보호하기 위해 채널층(130) 상에 보호층(160)을 형성할 수 있다.The passivation layer 160 may be provided on the channel layer 130, and may cover the channel layer 130 and at least a portion of the source 140 and the drain 150 on the channel layer 130. It can be formed as. The protective layer 160 may have a structure in which at least two or more of the silicon oxide layer, the silicon nitrate layer, the silicon nitride layer, the organic insulating layer, or the like are stacked. Since the oxide semiconductor layers 131 and 132 have a problem of reliability that they are vulnerable to external influences such as moisture, a protective layer 160 may be formed on the channel layer 130 to protect the oxide semiconductor layers 131 and 132 from external influences. Can be.

이처럼, 본 발명에서는 게이트 상에 상이한 전기 전도도를 갖는 이중 채널(dual channel)로(즉, 전기 전도도가 상이한 복수의 산화물 반도체층을 적층하여) 채널층을 형성함으로써, 채널층의 이동도를 향상시킬 수 있다. 또한, 복수의 산화물 반도체층 중 게이트에 인접한 제1 산화물 반도체층을 반대측의 제2 산화물 반도체층보다 전기 전도도가 높게 하여 채널층과 게이트의 전기적 연결이 안정화될 수 있고, 이에 따라 채널층의 이동도가 향상될 수 있다. 그리고 제1 산화물층에 전자빔을 조사하여 제1 산화물 반도체층을 형성하므로, 높은 전기 전도도를 얻기 위해 300 ℃가 넘는 고온의 열처리 과정을 수행하지 않을 수 있고, 산화물 박막 트랜지스터의 다른 구성에 영향(또는 손상)을 주는 것을 방지할 수 있다. 특히, 유리 기판을 사용하는 경우에는 300 ℃가 넘는 고온에서 유리 기판이 손상되는 문제가 있었는데, 본 발명에서는 300 ℃가 넘는 고온의 열처리 과정을 수행하지 않으므로, 채널층의 이동도가 향상된 산화물 박막 트랜지스터를 유리 기판에 적용할 수 있다. 한편, 제1 산화물 반도체층과 제2 산화물 반도체층은 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn)을 포함하는 산화물로 이루어져 동일한 성분을 포함하고 있으므로, 제1 산화물 반도체층과 제2 산화물 반도체층의 계면 사이에 결정학적인 매칭 등이 잘 이루어져 전체적인 박막 특성이 단일층으로 이루어진 채널층과 유사하게 복수의 산화물 반도체층이 적층된(즉, 이중 채널로 이루어진) 채널층을 형성할 수 있고, 채널층의 전기적 특성 및 안정성이 향상될 수 있다.As described above, in the present invention, the mobility of the channel layer can be improved by forming a channel layer in a dual channel having different electrical conductivity on the gate (that is, by stacking a plurality of oxide semiconductor layers having different electrical conductivity). Can be. In addition, the electrical connection between the channel layer and the gate may be stabilized by making the first oxide semiconductor layer adjacent to the gate of the plurality of oxide semiconductor layers higher in electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer on the opposite side, and thus the mobility of the channel layer may be stabilized. Can be improved. In addition, since the first oxide semiconductor layer is formed by irradiating an electron beam to the first oxide layer, a high temperature heat treatment process of more than 300 ° C. may not be performed to obtain high electrical conductivity, and other structures of the oxide thin film transistor may be affected (or Damage) can be prevented. In particular, when the glass substrate is used, there is a problem that the glass substrate is damaged at a high temperature of more than 300 ℃, the present invention does not perform a high temperature heat treatment process over 300 ℃, the oxide thin film transistor with improved mobility of the channel layer Can be applied to a glass substrate. On the other hand, since the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer are composed of oxides containing indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn) and contain the same components, the first oxide semiconductor layer and the second oxide are Crystallographic matching and the like between the interfaces of the semiconductor layers are well formed, so that a channel layer in which a plurality of oxide semiconductor layers are stacked (that is, composed of a dual channel) can be formed similarly to a channel layer in which the overall thin film characteristic is a single layer, Electrical properties and stability of the channel layer can be improved.

상기 설명에서 사용한 “~ 상에”라는 의미는 위치에 관계없이 표면에 직접 접촉하는 경우와 직접 접촉하지는 않지만 위치상 상부(위쪽) 또는 하부(아래쪽)에 대향하여 위치하는 경우를 포함하고, 상부면 또는 하부면 전체에 대향하여 위치하는 것뿐만 아니라 부분적으로 대향하여 위치하는 것도 가능하며, 그 면적에 관계없이 위치상 떨어져 대향하거나 상부면 또는 하부면에 직접 접촉한다는 의미로 사용하였다. 예를 들어, “기판 상에”는 기판의 표면(상부면 또는 하부면)이 될 수도 있고, 기판의 표면에 증착된 막의 표면이 될 수도 있다. 또한, “~ 상부(또는 하부)”의 의미는 직접 접촉하는 경우와 직접 접촉하지는 않지만 상부(또는 하부)에 위치하는 경우를 포함하며, 그 면적에 관계없이 높이가 더 높은 곳(또는 낮은 곳)에 위치하면 족하고, 위치상 위쪽(또는 아래쪽)에 있거나 상부면(또는 하부면)에 직접 접촉해 있다는 의미로 사용하였다.As used in the above description, the term “on” refers to the case where the surface is located directly opposite the upper (upper) or lower (lower) position but not in direct contact with the surface regardless of the position. Alternatively, it is possible not only to be located opposite to the entire lower surface, but also to be partially opposed to each other, and used as a means of facing away from the position or directly contacting the upper or lower surface regardless of its area. For example, “on a substrate” may be the surface (top or bottom surface) of the substrate, or may be the surface of a film deposited on the surface of the substrate. In addition, the meaning of “upper (or lower)” includes the case where the upper contact (or lower) is not in direct contact but located at the upper (or lower) point, and the height (or lower point) is higher regardless of the area. It is used to mean that it is sufficient to be located at, and is in the upper (or lower) position or is in direct contact with the upper (or lower) surface.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the general knowledge in the field of the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

10 : 기판 50 : 버퍼층
100 : 산화물 박막 트랜지스터 110 : 게이트
120 : 절연체층 130 : 채널층
131 : 제1 산화물 반도체층 131a: 제1 산화물층
132 : 제2 산화물 반도체층 132a: 제2 산화물층
140 : 소스 150 : 드레인
160 : 보호층
10: substrate 50: buffer layer
100 oxide thin film transistor 110 gate
120: insulator layer 130: channel layer
131: first oxide semiconductor layer 131a: first oxide layer
132: second oxide semiconductor layer 132a: second oxide layer
140: source 150: drain
160: protective layer

Claims (17)

기판 상에 게이트를 형성하는 과정;
상기 게이트 상에 절연체층을 형성하는 과정; 및
상기 절연체층 상에 채널층을 형성하는 과정;을 포함하고,
상기 채널층을 형성하는 과정은,
상기 절연체층 상에 제1 산화물 반도체층을 형성하는 과정; 및
상기 제1 산화물 반도체층 상에 상기 제1 산화물 반도체층과 전기 전도도가 상이한 제2 산화물 반도체층을 형성하는 과정을 포함하며,
상기 채널층을 형성하는 과정에서는 상기 제2 산화물 반도체층보다 얇은 두께로 상기 제1 산화물 반도체층을 형성하고,
상기 제1 산화물 반도체층을 형성하는 과정은,
상기 절연체층 상에 절연 상태의 제1 산화물층을 증착하는 과정; 및
상기 제1 산화물층 상에 10 내지 5,000 eV의 전자빔을 조사하여 활성화시키는 과정을 포함하며,
상기 제1 산화물 반도체층은 상기 제2 산화물 반도체층보다 상기 전기 전도도가 높고, 비정질로 형성되는 산화물 박막 트랜지스터 제조방법.
Forming a gate on the substrate;
Forming an insulator layer on the gate; And
Forming a channel layer on the insulator layer;
The process of forming the channel layer,
Forming a first oxide semiconductor layer on the insulator layer; And
Forming a second oxide semiconductor layer having different electrical conductivity from the first oxide semiconductor layer on the first oxide semiconductor layer,
In the forming of the channel layer, the first oxide semiconductor layer is formed to a thickness thinner than the second oxide semiconductor layer.
Forming the first oxide semiconductor layer,
Depositing a first oxide layer in an insulated state on the insulator layer; And
Irradiating and activating an electron beam of 10 to 5,000 eV on the first oxide layer,
The first oxide semiconductor layer has a higher electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer and is formed of an amorphous oxide thin film transistor.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제2 산화물 반도체층을 형성하는 과정은,
상기 제1 산화물 반도체층 상에 제2 산화물층을 증착하는 과정; 및
200 내지 300 ℃의 온도에서 상기 제2 산화물층을 열처리하거나, 상기 제1 산화물층 상에 전자빔을 조사하는 과정보다 낮은 세기의 전자빔을 상기 제2 산화물층 상에 조사하는 과정을 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조방법.
The method according to claim 1,
Forming the second oxide semiconductor layer,
Depositing a second oxide layer on the first oxide semiconductor layer; And
An oxide thin film transistor comprising the step of irradiating the second oxide layer at a temperature of 200 to 300 ℃, or irradiating an electron beam of a lower intensity on the second oxide layer than the process of irradiating an electron beam on the first oxide layer. Manufacturing method.
청구항 1에 있어서,
상기 기판은 투명 기판인 산화물 박막 트랜지스터 제조방법.
The method according to claim 1,
The substrate is an oxide thin film transistor manufacturing method of a transparent substrate.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 산화물 반도체층 및 상기 제2 산화물 반도체층은 인듐, 갈륨, 아연을 포함하는 산화물로 이루어진 산화물 박막 트랜지스터 제조방법.
The method according to claim 1,
And the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer are made of an oxide including indium, gallium, and zinc.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 산화물 반도체층과 상기 제2 산화물 반도체층은 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함하는 산화물 박막 트랜지스터 제조방법.
The method according to claim 1,
The method of claim 1, wherein the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer include an oxide formed of the same component.
청구항 1에 있어서,
상기 채널층을 형성하는 과정은 상기 제1 산화물 반도체층을 형성하는 과정과 상기 제2 산화물 반도체층을 형성하는 과정을 복수회 반복하여 상기 제1 산화물 반도체층과 상기 제2 산화물 반도체층을 교번 적층하는 산화물 박막 트랜지스터 제조방법.
The method according to claim 1,
The forming of the channel layer may be performed by alternately stacking the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer by repeating forming the first oxide semiconductor layer and forming the second oxide semiconductor layer a plurality of times. Oxide thin film transistor manufacturing method.
기판;
상기 기판 상에 형성되는 게이트;
상기 게이트 상에 형성되는 절연체층;
상기 절연체층 상에 형성되는 제1 산화물 반도체층과 상기 제1 산화물 반도체층 상에 형성되는 제2 산화물 반도체층을 포함하며, 상기 절연체층 상에 제공되는 채널층;
상기 채널층의 일측 상에 제공되는 소스; 및
상기 채널층의 타측 상에 제공되는 드레인;을 포함하고,
상기 제1 산화물 반도체층은 10 내지 5,000 eV의 전자빔 조사를 통해 상기 절연체층 상에 증착된 절연 상태의 제1 산화물층이 활성화되어 비정질로 형성되며, 상기 제2 산화물 반도체층보다 전기 전도도가 높고, 두께가 얇은 산화물 박막 트랜지스터.
Board;
A gate formed on the substrate;
An insulator layer formed on the gate;
A channel layer including a first oxide semiconductor layer formed on the insulator layer and a second oxide semiconductor layer formed on the first oxide semiconductor layer and provided on the insulator layer;
A source provided on one side of the channel layer; And
And a drain provided on the other side of the channel layer.
The first oxide semiconductor layer is formed amorphous by activating the first oxide layer of the insulating state deposited on the insulator layer through electron beam irradiation of 10 to 5,000 eV, has a higher electrical conductivity than the second oxide semiconductor layer, Thin oxide thin film transistor.
삭제delete 청구항 11에 있어서,
상기 기판은 투명 기판인 산화물 박막 트랜지스터.
The method according to claim 11,
The substrate is an oxide thin film transistor.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 산화물 반도체층 및 상기 제2 산화물 반도체층은 인듐, 갈륨, 아연을 포함하는 산화물로 이루어진 산화물 박막 트랜지스터.
The method according to claim 11,
And the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer are formed of an oxide including indium, gallium, and zinc.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 산화물 반도체층과 상기 제2 산화물 반도체층은 동일한 성분으로 이루어진 산화물을 포함하는 산화물 박막 트랜지스터.
The method according to claim 11,
And the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer include an oxide formed of the same component.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 산화물 반도체층과 상기 제2 산화물 반도체층은 교번되어 적층되는 산화물 박막 트랜지스터.
The method according to claim 11,
And the first oxide semiconductor layer and the second oxide semiconductor layer are alternately stacked.
삭제delete
KR1020170147497A 2017-11-07 2017-11-07 Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor KR102034767B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170147497A KR102034767B1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170147497A KR102034767B1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190051632A KR20190051632A (en) 2019-05-15
KR102034767B1 true KR102034767B1 (en) 2019-10-21

Family

ID=66579897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170147497A KR102034767B1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102034767B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015504246A (en) * 2011-12-31 2015-02-05 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 THIN FILM TRANSISTOR, ARRAY SUBSTRATE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND DISPLAY DEVICE
JP2017034266A (en) * 2011-07-08 2017-02-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120106030A (en) * 2011-03-17 2012-09-26 경희대학교 산학협력단 Selective thin film crystalization method
KR101465114B1 (en) 2013-07-04 2014-12-05 연세대학교 산학협력단 Method for forming oxide thin film and method for fabricating oxide thin film transistor implementing channel doping and passivation in one step
KR101669723B1 (en) * 2014-09-23 2016-10-26 부산대학교 산학협력단 Ge DOPING InZnO ACTIVE-LAYER APPLICATED THIN FILM TRANSISTOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017034266A (en) * 2011-07-08 2017-02-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
JP2015504246A (en) * 2011-12-31 2015-02-05 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 THIN FILM TRANSISTOR, ARRAY SUBSTRATE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND DISPLAY DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190051632A (en) 2019-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101980196B1 (en) Transistor, method of manufacturing the same and electronic device including transistor
CN109768082B (en) Thin film transistor having hydrogen blocking layer and display device including the same
KR101638978B1 (en) Thin film transistor and manufacturing method of the same
US8809857B2 (en) Thin film transistor comprising oxide semiconductor
US8101949B2 (en) Treatment of gate dielectric for making high performance metal oxide and metal oxynitride thin film transistors
US9748276B2 (en) Thin film transistor and method of manufacturing the same, array substrate and display device
CN109148592B (en) Thin film transistor including oxide semiconductor layer, method of manufacturing the same, and display device including the same
JP2008199005A (en) Thin film transistor and manufacturing method of the same
JP2009010348A (en) Channel layer and its forming method, and thin film transistor including channel layer and its manufacturing method
JP2010123913A (en) Thin-film transistor and method of manufacturing the same
WO2015119385A1 (en) Thin-film transistor having active layer made of molybdenum disulfide, method for manufacturing same, and display device comprising same
US10396187B2 (en) Semiconductor device
KR102050955B1 (en) Apparatus for manufacturing oxide thin film transistor
KR102034767B1 (en) Method for manufacturing oxide thin film transistor and oxide thin film transistor
KR102524882B1 (en) Thin film transistor including crystalline izto oxide semiconductor and fabrication method for the same
KR102436433B1 (en) Thin film transistor and vertical non-volatile memory device including metal oxide channel layer having bixbyite crystal
US20150108468A1 (en) Thin film transistor and method of manufacturing the same
KR20150128322A (en) Method for manufacturing thin film transistor
KR101570443B1 (en) Method of crystallization of oxide semiconductor
US20130020567A1 (en) Thin film transistor having passivation layer comprising metal and method for fabricating the same
KR102214812B1 (en) Amorphous thin film transistor and manufacturing method thereof
KR102090289B1 (en) Oxide sputtering target, thin film transistor using the same and method for manufacturing thin film transistor
KR102180511B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing mathod thereof
TWI689096B (en) Metal oxide crystalline structure, and display panel circuit structure and thin film transistor having the same
KR20230085291A (en) Thin film transistor including spinel single-phase crystalline izto oxide semiconductor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant