KR102586429B1 - Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same - Google Patents

Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102586429B1
KR102586429B1 KR1020220106099A KR20220106099A KR102586429B1 KR 102586429 B1 KR102586429 B1 KR 102586429B1 KR 1020220106099 A KR1020220106099 A KR 1020220106099A KR 20220106099 A KR20220106099 A KR 20220106099A KR 102586429 B1 KR102586429 B1 KR 102586429B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oxide semiconductor
semiconductor layer
thin film
layer
insulating film
Prior art date
Application number
KR1020220106099A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220121765A (en
Inventor
백주혁
배종욱
전제용
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020220106099A priority Critical patent/KR102586429B1/en
Publication of KR20220121765A publication Critical patent/KR20220121765A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102586429B1 publication Critical patent/KR102586429B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66969Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies not comprising group 14 or group 13/15 materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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 specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/78618Thin 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 characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/78633Thin 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 with a light shield
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 일 실시예는, 기판 상의 산화물 반도체층, 상기 산화물 반도체층 상의 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극, 상기 산화물 반도체층 표면의 소스 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 소스 전극, 상기 소스 전극과 이격되어 상기 산화물 반도체층 표면의 드레인 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 드레인 전극 및 상기 게이트 절연막과 상기 소스 전극 연결 영역 사이 및 상기 게이트 절연막과 드레인 전극 연결 영역 사이의 보호막을 포함하는, 박막 트랜지스터를 제공한다.One embodiment of the present invention includes an oxide semiconductor layer on a substrate, a gate insulating film on the oxide semiconductor layer, a gate electrode on the gate insulating film, and the oxide in a source electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer. A source electrode connected to the semiconductor layer, a drain electrode spaced apart from the source electrode and connected to the oxide semiconductor layer in a drain electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer, and a drain electrode between the gate insulating film and the source electrode connection area and the gate insulating film and drain electrode. A thin film transistor comprising a protective film between connection regions is provided.

Description

수소 차단용 보호막을 갖는 박막 트랜지스터, 그 제조방법 및 이를 포함하는 표시장치{THIN FILM TRNASISTOR HAVING PROTECTING LAYER FOR BLOCKING HYDROGEN, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}Thin film transistor having a hydrogen blocking protective film, manufacturing method thereof, and display device including the same

본 발명은 수소 차단용 보호막을 갖는 박막 트랜지스터, 이러한 박막 트랜지스터의 제조방법 및 이러한 박막 트랜지스터를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor having a protective film for blocking hydrogen, a method of manufacturing such a thin film transistor, and a display device including such a thin film transistor.

트랜지스터는 전자 기기 분야에서 스위칭 소자(switching device)나 구동 소자(driving device)로 널리 사용되고 있다. 특히, 박막 트랜지스터(thin film transistor)는 유리 기판이나 플라스틱 기판 상에 제조될 수 있기 때문에, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device) 또는 유기 발광장치(Organic Light Emitting Device) 등과 같은 표시장치의 스위칭 소자로서 널리 이용되고 있다.Transistors are widely used as switching devices or driving devices in the electronic device field. In particular, since thin film transistors can be manufactured on glass or plastic substrates, they are used as switching elements in display devices such as liquid crystal display devices or organic light emitting devices. It is widely used.

박막 트랜지스터는, 액티브층을 구성하는 물질을 기준으로 하여, 비정질 실리콘이 액티브층으로 사용되는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터, 다결정 실리콘이 액티브층으로 사용되는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터, 및 산화물 반도체가 액티브층으로 사용되는 산화물 반도체 박막 트랜지스터로 구분될 수 있다.Based on the material that makes up the active layer, the thin film transistor is an amorphous silicon thin film transistor in which amorphous silicon is used as the active layer, a polycrystalline silicon thin film transistor in which polycrystalline silicon is used as the active layer, and an oxide semiconductor in which an oxide semiconductor is used as the active layer. It can be classified into an oxide semiconductor thin film transistor.

비정질 실리콘 박막 트랜지스터(a-Si TFT)는, 짧은 시간 내에 비정질 실리콘이 증착되어 액티브층이 형성될 수 있으므로, 제조 공정 시간이 짧고 생산 비용이 적게 드는 장점을 가지고 있는 반면, 이동도(mobility)가 낮아 전류 구동 능력이 좋지 않고, 문턱전압의 변화가 발생하기 때문에 능동 매트릭스 유기 발광 소자(AMOLED) 등에는 사용이 제한되는 단점을 가지고 있다.Amorphous silicon thin film transistors (a-Si TFTs) have the advantage of short manufacturing process time and low production costs because amorphous silicon can be deposited within a short time to form an active layer, while mobility is low. Due to low current driving ability and changes in threshold voltage, it has the disadvantage of limiting its use in active matrix organic light emitting devices (AMOLED).

다결정 실리콘 박막 트랜지스터(poly-Si TFT)는, 비정질 실리콘이 증착된 후 비정질 실리콘이 결정화되어 만들어진다. 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 제조 과정에서 비정질 실리콘이 결정화되는 공정이 필요하기 때문에, 공정 수가 증가하여 제조비용이 상승하며, 높은 공정 온도에서 결정화 공정이 수행되기 때문에 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 대면적 장치에 적용되는 데에 어려움이 있다. 또한, 다결정 특성으로 인해, 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 균일도(Uniformity)를 확보하는 데 어려움이 있다.A polycrystalline silicon thin film transistor (poly-Si TFT) is made by depositing amorphous silicon and then crystallizing the amorphous silicon. Since the manufacturing process of polycrystalline silicon thin film transistors requires a process in which amorphous silicon is crystallized, the number of processes increases, increasing manufacturing costs, and because the crystallization process is performed at a high processing temperature, polycrystalline silicon thin film transistors are suitable for use in large-area devices. There is difficulty in Additionally, due to its polycrystalline nature, it is difficult to ensure uniformity of the polycrystalline silicon thin film transistor.

산화물 반도체 박막 트랜지스터(Oxide semiconductor TFT)는, 비교적 낮은 온도에서 액티브층을 구성하는 산화물이 성막될 수 있고, 높은 이동도(mobility)를 가지며, 산소의 함량에 따라 큰 저항 변화를 가지기 때문에, 원하는 물성이 용이하게 얻어질 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한, 산화물의 특성상, 산화물 반도체는 투명하기 때문에, 투명 디스플레이를 구현하는 데도 유리하다. 그러나, 절연막 또는 보호막과의 접촉에 의한 수소 침투로 인해 산화물 반도체에서 산소 결핍 등이 생겨, 산화물 반도체의 신뢰성이 저하될 수 있다.Oxide semiconductor TFTs have the desired physical properties because the oxide constituting the active layer can be formed at a relatively low temperature, has high mobility, and has a large change in resistance depending on the oxygen content. It has the advantage of being easy to obtain. Additionally, due to the nature of the oxide, the oxide semiconductor is transparent, so it is advantageous for implementing a transparent display. However, oxygen deficiency, etc. may occur in the oxide semiconductor due to hydrogen penetration due to contact with the insulating film or protective film, which may reduce the reliability of the oxide semiconductor.

1. [표시장치] 한국공개특허 10-2014-0064477호1. [Display device] Korean Patent Publication No. 10-2014-0064477 2. [어레이 기판 및 이의 제조방법] 한국공개특허 10-2015-0061076호2. [Array substrate and manufacturing method thereof] Korean Patent Publication No. 10-2015-0061076

본 발명의 일 실시예는, 산화물 반도체층 표면의 소정 영역에 배치되어, 산화물 반도체층, 특히 채널 영역으로 유입되는 수소를 차단하는 보호막을 포함하는 박막 트랜지스터를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is intended to provide a thin film transistor including a protective film disposed on a predetermined area of the surface of the oxide semiconductor layer to block hydrogen flowing into the oxide semiconductor layer, particularly the channel region.

본 발명의 다른 일 실시예는, 산화물 반도체층 표면의 소정의 영역에 보호막을 형성하는 단계를 포함하는, 박막 트랜지스터의 제조방법을 제공하고자 한다.Another embodiment of the present invention seeks to provide a method of manufacturing a thin film transistor, including forming a protective film in a predetermined area of the surface of the oxide semiconductor layer.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 이러한 박막 트랜지스터를 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.Another embodiment of the present invention seeks to provide a display device including such a thin film transistor.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 기판 상의 산화물 반도체층, 상기 산화물 반도체층 상의 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극, 상기 산화물 반도체층 표면의 소스 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 소스 전극, 상기 소스 전극과 이격되어 상기 산화물 반도체층 표면의 드레인 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 드레인 전극 및 상기 게이트 절연막과 상기 소스 전극 연결 영역 사이 및 상기 게이트 절연막과 드레인 전극 연결 영역 사이의 보호막을 포함하는, 박막 트랜지스터를 제공한다. One embodiment of the present invention for achieving the above-mentioned technical problem is an oxide semiconductor layer on a substrate, a gate insulating film on the oxide semiconductor layer, a gate electrode on the gate insulating film, and the oxide in the source electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer. A source electrode connected to the semiconductor layer, a drain electrode spaced apart from the source electrode and connected to the oxide semiconductor layer in a drain electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer, and a drain electrode between the gate insulating film and the source electrode connection area and the gate insulating film and drain electrode. A thin film transistor comprising a protective film between connection regions is provided.

상기 보호막은 상기 산화물 반도체층과 접촉한다. The protective film is in contact with the oxide semiconductor layer.

상기 산화물 반도체층의 상기 게이트 전극 방향 표면의 적어도 일부는 상기 게이트 절연막 및 상기 보호막으로부터 노출된다. At least a portion of the surface of the oxide semiconductor layer toward the gate electrode is exposed from the gate insulating film and the protective film.

상기 보호막은 금속 산화물을 포함한다. The protective film includes metal oxide.

상기 금속 산화물은 알루미늄(Al)을 포함한다. The metal oxide includes aluminum (Al).

상기 보호막은, 알루미늄 산화물(AlOx), 알루미늄-네오디뮴(AlNd) 산화물, 알루미늄-니켈-란타넘(AlNiLa) 산화물, 알루미늄-니켈-저마늄-란타넘(AlNiGeLa) 산화물, 및 알루미늄-코발트-저마늄-란타넘(AlCoGeLa) 산화물 중 적어도 하나를 포함한다.The protective film includes aluminum oxide (AlOx), aluminum-neodymium (AlNd) oxide, aluminum-nickel-lanthanum (AlNiLa) oxide, aluminum-nickel-germanium-lanthanum (AlNiGeLa) oxide, and aluminum-cobalt-germanium. -Contains at least one of lanthanum (AlCoGeLa) oxides.

상기 박막 트랜지스터는, 상기 기판 상에 배치된 광차단층 및 상기 광차단층 상에 배치된 버퍼층을 더 포함하며, 상기 광차단층은 상기 산화물 반도체층과 중첩한다.The thin film transistor further includes a light blocking layer disposed on the substrate and a buffer layer disposed on the light blocking layer, and the light blocking layer overlaps the oxide semiconductor layer.

본 발명의 다른 일 실시예는, 기판 상에 산화물 반도체층을 형성하는 단계, 상기 산화물 반도체층 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계 및 상기 게이트 절연막과 중첩하지 않는 상기 산화물 반도체층 상에 보호막을 형성하는 단계 및 상기 산화물 반도체층과 각각 연결되며, 서로 이격된 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 소스 전극은 상기 산화물 반도체층 표면의 소스 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결되고, 상기 드레인 전극은 상기 산화물 반도체층 표면의 드레인 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결되고, 상기 보호막은 상기 게이트 절연막과 상기 소스 전극 연결 영역 사이 및 상기 게이트 절연막과 드레인 전극 연결 영역 사이에 형성되는, 박막 트랜지스터의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention includes forming an oxide semiconductor layer on a substrate, forming a gate insulating film on the oxide semiconductor layer, forming a gate electrode on the gate insulating film, and overlapping with the gate insulating film. forming a protective film on the oxide semiconductor layer that is not exposed, and forming a source electrode and a drain electrode respectively connected to the oxide semiconductor layer and spaced apart from each other, wherein the source electrode is a source electrode on the surface of the oxide semiconductor layer. It is connected to the oxide semiconductor layer in an electrode connection area, the drain electrode is connected to the oxide semiconductor layer in a drain electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer, and the protective film is between the gate insulating film and the source electrode connection area and the A method of manufacturing a thin film transistor formed between a gate insulating film and a drain electrode connection region is provided.

상기 보호막을 형성하는 단계는, 상기 산화물 반도체층 및 상기 게이트 전극을 포함하는 상기 기판 상에 보호막 형성용 절연층을 형성하는 단계 및 상기 보호막 형성용 절연층을 패터닝하는 단계를 포함한다. Forming the protective film includes forming an insulating layer for forming a protective film on the substrate including the oxide semiconductor layer and the gate electrode, and patterning the insulating layer for forming a protective film.

상기 제조방번은, 상기 기판 상에 광차단층을 형성하는 단계 및 상기 광차단층 상에 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 산화물 반도체층은 평면상으로 상기 광차단층과 중첩하여 형성된다. The manufacturing method further includes forming a light blocking layer on the substrate and forming a buffer layer on the light blocking layer, and the oxide semiconductor layer is formed to overlap the light blocking layer in a plane.

본 발명의 또 다른 일 실시예는, 기판, 상기 기판 상에 배치된 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 제1 전극을 포함하며, 상기 박막 트랜지스터는 상기 기판 상의 산화물 반도체층, 상기 산화물 반도체층 상의 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극, 상기 산화물 반도체층 표면의 소스 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 소스 전극, 상기 소스 전극과 이격되어 상기 산화물 반도체층 표면의 드레인 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 드레인 전극 및 상기 게이트 절연막과 상기 소스 전극 연결 영역 사이 및 상기 게이트 절연막과 드레인 전극 연결 영역 사이의 보호막을 포함하는, 표시장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention includes a substrate, a thin film transistor disposed on the substrate, and a first electrode connected to the thin film transistor, wherein the thin film transistor includes an oxide semiconductor layer on the substrate, and a gate on the oxide semiconductor layer. An insulating film, a gate electrode on the gate insulating film, a source electrode connected to the oxide semiconductor layer in a source electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer, and the oxide semiconductor layer in a drain electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer spaced apart from the source electrode. A display device is provided, including a drain electrode connected to a protective film between the gate insulating film and the source electrode connection area, and between the gate insulating film and the drain electrode connection area.

본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 산화물 반도체층 표면의 소정 영역에 배치된 보호막을 포함한다. 상기 보호막은 산화물 반도체층의 채널 영역으로 유입되는 수소를 차단하는 수소 차단막 역할을 하여 산화물 반도체층을 보호한다. 또한, 상기 보호막은 산화물 반도체층을 완전히 감싸는 것이 아니라 산화물 반도체층 표면의 일부 영역에만 배치되기 때문에, 산화물 반도체층 또는 그 하부의 수소가 외부로 배출될 수 있도록 하여, 산화물 반도체층에 수소가 축적되는 것이 방지된다. A thin film transistor according to an embodiment of the present invention includes a protective film disposed in a predetermined area on the surface of the oxide semiconductor layer. The protective film protects the oxide semiconductor layer by acting as a hydrogen blocking film that blocks hydrogen from flowing into the channel region of the oxide semiconductor layer. In addition, since the protective film does not completely surround the oxide semiconductor layer but is disposed only in a partial area of the surface of the oxide semiconductor layer, it allows hydrogen in the oxide semiconductor layer or its lower part to be discharged to the outside, preventing hydrogen from accumulating in the oxide semiconductor layer. is prevented.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산화물 반도체층의 채널 영역에 근접하여 보호막이 배치됨으로써, 산화물 반도체층의 채널 영역으로 직접 침투하는 수소는 차단되지만, 산화물 반도체층 표면의 적어도 일부가 보호막으로부터 노출되도록 함으로써 수소 방출 경로가 확보되어, 산화물 반도체층 또는 그 하부의 수소가 외부로 방출될 수 있다. More specifically, according to one embodiment of the present invention, the protective film is disposed close to the channel region of the oxide semiconductor layer, thereby blocking hydrogen from penetrating directly into the channel region of the oxide semiconductor layer, but at least a portion of the surface of the oxide semiconductor layer By being exposed from the protective film, a hydrogen emission path is secured, and hydrogen in the oxide semiconductor layer or its lower part can be released to the outside.

이러한 보호막을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 수소 침투에 대해 우수한 신뢰성 및 안정성을 갖는다. 그 결과, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터를 포함하는 표시장치는 우수한 신뢰성을 가질 수 있다.The thin film transistor according to an embodiment of the present invention including such a protective film has excellent reliability and stability against hydrogen penetration. As a result, a display device including a thin film transistor according to an embodiment of the present invention can have excellent reliability.

위에서 언급된 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the effects mentioned above, other features and advantages of the present invention are described below, or can be clearly understood by those skilled in the art from such description and description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'를 따라 자른 단면도이다.
도 3은 수소 형성 에너지에 대한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 단면도이다.
도 6a 내지 6i는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조 공정도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 비교예 1 및 실시예 1의 박막 트랜지스터에 대한 문턱전압(Vth) 측정 그래프이다.
도 10은 채널 영역의 도체화 길이(ΔL)를 설명하는 상세도이다.
도 11은 온도에 따른 문턱전압(Vth) 측정 그래프이다.
1 is a plan view of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II' of FIG. 1.
Figure 3 is a graph of hydrogen formation energy.
Figure 4 is a cross-sectional view of a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view of a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.
6A to 6I are manufacturing process diagrams of a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a schematic cross-sectional view of a display device according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a schematic cross-sectional view of a display device according to another embodiment of the present invention.
9A and 9B are threshold voltage (Vth) measurement graphs for the thin film transistors of Comparative Example 1 and Example 1, respectively.
Figure 10 is a detailed diagram explaining the conductive length (ΔL) of the channel region.
Figure 11 is a graph of threshold voltage (Vth) measurement according to temperature.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. The present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and that common knowledge in the technical field to which the present invention pertains is not limited. It is provided to inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다. The shape, size, ratio, angle, number, etc. shown in the drawings for explaining embodiments of the present invention are illustrative, and the present invention is not limited to the matters shown in the drawings. Like components may be referred to by the same reference numerals throughout the specification. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted.

본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless the expression 'only' is used. If a component is expressed in the singular, the plural is included unless specifically stated.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error even if there is no separate explicit description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.In the case of a description of a positional relationship, for example, if the positional relationship of two parts is described as 'on top', 'on the top', 'on the bottom', 'next to', etc., 'immediately' Alternatively, one or more other parts may be placed between the two parts, unless the expression 'directly' is used.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다.Spatially relative terms such as “below, beneath,” “lower,” “above,” and “upper” refer to one element or component as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation with other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of the element during use or operation in addition to the direction shown in the drawings. For example, if an element shown in the drawings is turned over, an element described as “below” or “beneath” another element may be placed “above” the other element. Accordingly, the illustrative term “down” may include both downward and upward directions. Likewise, the illustrative terms “up” or “on” can include both up and down directions.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if a temporal relationship is described as 'after', 'successfully after', 'after', 'before', etc., 'immediately' or 'directly' Unless the expression is used, non-continuous cases may also be included.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.

"제1 수평 축 방향", "제2 수평 축 방향" 및 "수직 축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서 보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다. The “first horizontal axis direction”, “second horizontal axis direction”, and “vertical axis direction” should not be interpreted as only geometrical relationships in which the relationship between each other is vertical, and the scope in which the configuration of the present invention can function functionally It can mean having a broader direction within.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, “at least one of the first, second, and third items” means each of the first, second, or third items, as well as two of the first, second, and third items. It can mean a combination of all items that can be presented from more than one.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention can be combined or combined with each other, partially or entirely, and various technical interconnections and operations are possible, and each embodiment may be implemented independently of each other or may be implemented together in a related relationship. It may be possible.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터, 그 제조방법 및 표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다Hereinafter, a thin film transistor, its manufacturing method, and a display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, identical components may have the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터(100)의 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I'를 따라 자른 단면도이다.FIG. 1 is a plan view of a thin film transistor 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1 .

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터(100)는 기판(110) 상의 산화물 반도체층(130), 산화물 반도체층(130) 상의 게이트 절연막(120), 게이트 절연막(120) 상의 게이트 전극(140), 산화물 반도체층(130) 표면의 소스 전극 연결 영역(155)에서 산화물 반도체층(130)과 연결된 소스 전극(150), 소스 전극(150)과 이격되어 산화물 반도체층(130) 표면의 드레인 전극 연결 영역(165)에서 산화물 반도체층(130)과 연결된 드레인 전극(160), 및 게이트 절연막(120)과 소스 전극 연결 영역(155) 사이 및 게이트 절연막(120)과 드레인 전극 연결 영역(165) 사이의 보호막(171, 172)을 포함한다. Referring to Figures 1 and 2, the thin film transistor 100 according to an embodiment of the present invention includes an oxide semiconductor layer 130 on a substrate 110, a gate insulating film 120 on the oxide semiconductor layer 130, and a gate insulating film ( 120), a gate electrode 140 on the surface, a source electrode 150 connected to the oxide semiconductor layer 130 in the source electrode connection area 155 on the surface of the oxide semiconductor layer 130, and an oxide semiconductor layer spaced apart from the source electrode 150. (130) A drain electrode 160 connected to the oxide semiconductor layer 130 in the drain electrode connection area 165 of the surface, and between the gate insulating film 120 and the source electrode connection area 155 and between the gate insulating film 120 and the drain. It includes protective films 171 and 172 between the electrode connection areas 165.

기판(110)으로 유리 또는 플라스틱이 이용될 수 있다. 플라스틱으로 플렉서블 특성을 갖는 투명 플라스틱, 예를 들어, 폴리이미드가 이용될 수 있다. 폴리이미드가 기판(110)으로 사용되는 경우, 기판(110) 상에서 고온 증착 공정이 이루어짐을 고려할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성 폴리이미드가 사용될 수 있다.Glass or plastic may be used as the substrate 110. A transparent plastic with flexible properties, for example, polyimide, may be used as the plastic. When polyimide is used as the substrate 110, considering that a high temperature deposition process is performed on the substrate 110, heat-resistant polyimide that can withstand high temperatures may be used.

도시되지 않았지만, 기판(110) 상에 버퍼층이 배치될 수 있다. 버퍼층은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층은 단일막으로 이루어질 수도 있고, 2개 이상의 막이 적층된 적층 구조를 가질 수도 있다. 버퍼층은 우수한 수증기 및 기체 차단 특성을 가져 산화물 반도체층(130)을 보호한다. 또한, 버퍼층은 평탄화 특성을 가져, 기판(110)의 상부를 평탄화할 수 있다.Although not shown, a buffer layer may be disposed on the substrate 110. The buffer layer may include at least one of silicon oxide and silicon nitride. The buffer layer may be made of a single layer, or may have a stacked structure in which two or more layers are stacked. The buffer layer has excellent water vapor and gas blocking properties and protects the oxide semiconductor layer 130. Additionally, the buffer layer has planarization characteristics and can flatten the upper part of the substrate 110.

산화물 반도체층(130)은 기판(110) 상에 배치된다. 산화물 반도체층(130)은 산화물 반도체 물질을 포함한다. 예를 들어, 산화물 반도체층(130)은 IZO(InZnO)계, IGO(InGaO)계, ITO(InSnO)계, IGZO(InGaZnO)계, IGZTO(InGaZnSnO)계, GZTO(GaZnSnO)계 및 ITZO(InSnZnO)계 산화물 반도체 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려진 다른 산화물 반도체 물질에 의하여 산화물 반도체층(130)이 만들어질 수도 있다.The oxide semiconductor layer 130 is disposed on the substrate 110 . The oxide semiconductor layer 130 includes an oxide semiconductor material. For example, the oxide semiconductor layer 130 is IZO (InZnO)-based, IGO (InGaO)-based, ITO (InSnO)-based, IGZO (InGaZnO)-based, IGZTO (InGaZnSnO)-based, GZTO (GaZnSnO)-based, and ITZO (InSnZnO)-based. ) may include at least one of the oxide semiconductor materials. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the oxide semiconductor layer 130 may be made of other oxide semiconductor materials known in the art.

산화물 반도체층(130) 상에 게이트 절연막(120)이 배치된다. 게이트 절연막(120)은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 게이트 절연막(120)은 단일막 구조를 가질 수도 있고, 다층막 구조를 가질 수도 있다.A gate insulating film 120 is disposed on the oxide semiconductor layer 130. The gate insulating layer 120 may include at least one of silicon oxide and silicon nitride. The gate insulating layer 120 may have a single-layer structure or a multi-layer structure.

도 1 및 도 2를 참조하면, 게이트 절연막(120)은 산화물 반도체층(130)의 일부분 상에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 게이트 전극(140), 소스 전극(150) 및 드레인 전극(160)을 향하는 산화물 반도체층(130)의 일 표면을 "산화물 반도체층의 제1 표면" 또는 "산화물 반도체층의 표면"이라고 한다. 이하, 게이트 전극(140), 소스 전극(150) 및 드레인 전극(160)을 향하는 산화물 반도체층(130)의 일 표면을, 간단히 "산화물 반도체층 표면(130a)"이라 한다. Referring to Figures 1 and 2, the gate insulating film 120 is disposed on a portion of the oxide semiconductor layer 130. According to an embodiment of the present invention, one surface of the oxide semiconductor layer 130 facing the gate electrode 140, source electrode 150, and drain electrode 160 is referred to as “the first surface of the oxide semiconductor layer” or “oxide semiconductor layer.” It is called “the surface of the semiconductor layer.” Hereinafter, one surface of the oxide semiconductor layer 130 facing the gate electrode 140, source electrode 150, and drain electrode 160 is simply referred to as “oxide semiconductor layer surface 130a.”

게이트 절연막(120)은 산화물 반도체층 표면(130a)의 게이트 절연막 접촉영역(125)에서 산화물 반도체층(130)과 접촉한다. 게이트 절연막 접촉영역(125)은 게이트 전극(140)과 중첩한다.The gate insulating film 120 contacts the oxide semiconductor layer 130 at the gate insulating film contact area 125 on the oxide semiconductor layer surface 130a. The gate insulating film contact area 125 overlaps the gate electrode 140.

게이트 전극(140)은 게이트 절연막(120) 상에 배치된다. 구체적으로, 게이트 전극(140)은 산화물 반도체층(130)과 절연되어, 산화물 반도체층(130)과 적어도 일부 중첩한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(140)이 산화물 반도체층(130) 위에 배치된 박막 트랜지스터(100)의 구조를 탑 게이트 구조 라고도 한다.The gate electrode 140 is disposed on the gate insulating film 120. Specifically, the gate electrode 140 is insulated from the oxide semiconductor layer 130 and overlaps at least a portion of the oxide semiconductor layer 130. As shown in FIG. 2, the structure of the thin film transistor 100 in which the gate electrode 140 is disposed on the oxide semiconductor layer 130 is also called a top gate structure.

게이트 전극(140)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금과 같은 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)이나 은 합금과 같은 은 계열의 금속, 구리(Cu)나 구리 합금과 같은 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금과 같은 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 네오듐(Nd) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 게이트 전극(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.The gate electrode 140 is made of an aluminum-based metal such as aluminum (Al) or an aluminum alloy, a silver-based metal such as silver (Ag) or a silver alloy, a copper-based metal such as copper (Cu) or a copper alloy, or molybdenum ( It may include at least one of molybdenum-based metals such as Mo) or molybdenum alloy, chromium (Cr), tantalum (Ta), neodymium (Nd), and titanium (Ti). The gate electrode 140 may have a multilayer structure including at least two conductive films with different physical properties.

게이트 전극(140) 상에 층간 절연막(170)이 배치된다. 층간 절연막(170)은 절연물질로 이루어진다. 구체적으로, 층간 절연막(170)은 유기물로 이루어질 수도 있고, 무기물로 이루어질 수도 있으며, 유기물층과 무기물층의 적층체로 이루어질 수도 있다.An interlayer insulating film 170 is disposed on the gate electrode 140. The interlayer insulating film 170 is made of an insulating material. Specifically, the interlayer insulating film 170 may be made of an organic material, an inorganic material, or a laminate of an organic material layer and an inorganic material layer.

층간 절연막(170) 상에 소스 전극(150) 및 드레인 전극(160)이 배치된다. 소스 전극(150)과 드레인 전극(160)은 서로 이격되어 각각 산화물 반도체층(130)과 연결된다. A source electrode 150 and a drain electrode 160 are disposed on the interlayer insulating film 170. The source electrode 150 and the drain electrode 160 are spaced apart from each other and are respectively connected to the oxide semiconductor layer 130.

도 2를 참조하면, 소스 전극(150)은 층간 절연막(170)에 형성된 제1 콘택홀(CH1)을 통하여 산화물 반도체층(130)과 연결된다. 제1 콘택홀(CH1)은 복수개 형성될 수 있다. 제1 콘택홀(CH1)에 의하여 소스 전극 연결 영역(155)이 정의된다. 소스 전극 연결 영역(155)은 제1 콘택홀(CH1)에 의하여 층간 절연막(170)으로부터 노출된 산화물 반도체층(130)의 표면 영역이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스 전극(150)은 산화물 반도체층 표면(130a)의 소스 전극 연결 영역(155)에서 산화물 반도체층(130)과 접촉 및 연결된다. Referring to FIG. 2 , the source electrode 150 is connected to the oxide semiconductor layer 130 through the first contact hole (CH1) formed in the interlayer insulating film 170. A plurality of first contact holes CH1 may be formed. The source electrode connection area 155 is defined by the first contact hole CH1. The source electrode connection area 155 is a surface area of the oxide semiconductor layer 130 exposed from the interlayer insulating film 170 through the first contact hole CH1. According to one embodiment of the present invention, the source electrode 150 contacts and is connected to the oxide semiconductor layer 130 at the source electrode connection area 155 of the oxide semiconductor layer surface 130a.

드레인 전극(160)은 층간 절연막(170)에 형성된 제2 콘택홀(CH2)을 통하여 산화물 반도체층(130)과 연결된다. 제2 콘택홀(CH2)은 복수개 형성될 수 있다. 제2콘택홀(CH2)에 의하여 드레인 전극 연결 영역(165)이 정의된다. 드레인 전극 연결 영역(165)은 제2 콘택홀(CH2)에 의하여 층간 절연막(170)으로부터 노출된 산화물 반도체층(130)의 표면 영역이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 드레인 전극(160)은 산화물 반도체층 표면(130a)의 드레인 전극 연결 영역(165)에서 산화물 반도체층(130)과 접촉 및 연결된다.The drain electrode 160 is connected to the oxide semiconductor layer 130 through the second contact hole (CH2) formed in the interlayer insulating film 170. A plurality of second contact holes CH2 may be formed. The drain electrode connection area 165 is defined by the second contact hole (CH2). The drain electrode connection area 165 is a surface area of the oxide semiconductor layer 130 exposed from the interlayer insulating film 170 through the second contact hole (CH2). According to one embodiment of the present invention, the drain electrode 160 contacts and is connected to the oxide semiconductor layer 130 at the drain electrode connection area 165 of the oxide semiconductor layer surface 130a.

소스 전극(150) 및 드레인 전극(160)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 소스 전극(150) 및 드레인 전극(160)은 각각 금속 또는 금속의 합금으로 만들어진 단일층으로 이루어질 수도 있고, 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수도 있다. The source electrode 150 and the drain electrode 160 are made of molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodymium (Nd), copper ( Cu), and may include at least one of their alloys. The source electrode 150 and the drain electrode 160 may each be made of a single layer made of metal or a metal alloy, or may be made of two or more multiple layers.

보호막(171, 172)은 게이트 절연막(120)과 소스 전극 연결 영역(155) 사이 및 게이트 절연막(120)과 드레인 전극 연결 영역(165) 사이에 배치된다. 여기서, 게이트 절연막(120)과 소스 전극 연결 영역(155) 사이의 보호막을 제1 보호막(172)이라 하고, 게이트 절연막(120)과 드레인 전극 연결 영역(165) 사이의 보호막을 제2 보호막(172)이라고도 한다.The protective films 171 and 172 are disposed between the gate insulating film 120 and the source electrode connection area 155 and between the gate insulating film 120 and the drain electrode connection area 165. Here, the protective film between the gate insulating film 120 and the source electrode connection area 155 is referred to as the first protective film 172, and the protective film between the gate insulating film 120 and the drain electrode connection area 165 is referred to as the second protective film 172. ) is also called.

도 1을 참조하면, 보호막(171, 172)은 게이트 절연막 접촉영역(125)과 소스 전극 연결 영역(155) 사이 및 게이트 절연막 접촉영역(125)과 드레인 전극 연결 영역(165) 사이의 산화물 반도체층(130) 상에 배치된다. 도 2를 참조하면, 보호막(171, 172)은 산화물 반도체층(130)과 접촉한다.Referring to FIG. 1, the protective films 171 and 172 are an oxide semiconductor layer between the gate insulating film contact area 125 and the source electrode connection area 155 and between the gate insulating film contact area 125 and the drain electrode connection area 165. It is placed on (130). Referring to FIG. 2, the protective films 171 and 172 are in contact with the oxide semiconductor layer 130.

보호막(171, 172)은 층간 절연막(170) 또는 외부 환경으로부터 유입된 수소가 산화물 반도체층(130), 특히 채널 영역으로 침투하는 것을 차단한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보호막(171, 172)은 수소 차단막 역할을 한다. The protective films 171 and 172 block hydrogen introduced from the interlayer insulating film 170 or the external environment from penetrating into the oxide semiconductor layer 130, particularly the channel region. The protective films 171 and 172 according to an embodiment of the present invention serve as hydrogen blocking films.

산화물 반도체층(130)의 채널 영역은 소스 전극(150)과 드레인 전극(160) 사이의 게이트층(140) 중첩 영역에 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호막(171, 172)이 산화물 반도체층(130)의 채널 영역에 근접하여 배치됨으로써, 산화물 반도체층(130)의 채널 영역으로 침투하는 수소를 차단할 수 있다. 그 결과, 수소에 의한 산화물 반도체층(130)의 채널 영역의 도체화가 직접적으로 그리고 효과적으로 방지될 수 있다.The channel region of the oxide semiconductor layer 130 is formed in the overlapping region of the gate layer 140 between the source electrode 150 and the drain electrode 160. According to one embodiment of the present invention, the protective films 171 and 172 are disposed close to the channel region of the oxide semiconductor layer 130, thereby blocking hydrogen penetrating into the channel region of the oxide semiconductor layer 130. As a result, conduction of the channel region of the oxide semiconductor layer 130 by hydrogen can be directly and effectively prevented.

또한, 보호막(171, 172)은 산화물 반도체층 표면(130a)의 일부 영역에만 배치되어 산화물 반도체층 표면(130a)의 적어도 일부를 개방한다. 보다 구체적으로, 산화물 반도체층(130)의 게이트 전극(140) 방향의 표면(130a)의 적어도 일부는 게이트 절연막(120) 및 보호막(171, 172)으로부터 노출된다. 또는, 소스 전극 연결 영역(155) 및 드레인 전극 연결 영역(165)을 제외한 산화물 반도체층(130)의 게이트 전극(140) 방향 표면(130a) 중 적어도 일부는 게이트 절연막(120) 및 보호막(171, 172)으로부터 노출된다. 예를 들어, 산화물 반도체층(130)의 게이트 전극(140) 방향 표면(130a) 중, 소스 전극 연결 영역(155)과 게이트 절연막(120) 사이 및 드레인 전극 연결 영역(165)과 게이트 절연막(120) 사이 중 적어도 일부가 보호막(171, 172)으로부터 노출될 수도 있다.Additionally, the protective films 171 and 172 are disposed only on a partial area of the oxide semiconductor layer surface 130a to open at least a portion of the oxide semiconductor layer surface 130a. More specifically, at least a portion of the surface 130a of the oxide semiconductor layer 130 in the direction of the gate electrode 140 is exposed from the gate insulating film 120 and the protective films 171 and 172. Alternatively, at least a portion of the surface 130a of the oxide semiconductor layer 130 toward the gate electrode 140, excluding the source electrode connection region 155 and the drain electrode connection region 165, is covered with the gate insulating film 120 and the protective film 171. 172). For example, among the surface 130a of the oxide semiconductor layer 130 toward the gate electrode 140, between the source electrode connection region 155 and the gate insulating film 120 and between the drain electrode connection region 165 and the gate insulating film 120. ) may be exposed from the protective films 171 and 172.

산화물 반도체층 표면(130a)이 보호막(171, 172)과 같은 차단막에 의해 산화물 반도체층(130)의 상하부가 밀폐되는 경우, 밀폐된 공간에 존재하는 수소가 산화물 반도체층(130)의 채널 영역에 쌓여 산화물 반도체층(130)의 구동 특성 또는 스위칭 특성이 손상될 수 있다. 또한, 산화물 반도체층(130) 하부에 있던 수소는 상부로 이동하여 외부로 방출되기도 하는데, 산화물 반도체층 표면(130a)이 차단막들에 의해 완전히 가려지는 경우 산화물 반도체층(130) 하부에 있던 수소의 이동 경로가 차단되어, 수소가 산화물 반도체층(130)에 누적될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산화물 반도체층 표면(130a)의 적어도 일부가 보호막(171)으로부터 노출됨으로써, 수소 방출 경로가 확보된다.When the oxide semiconductor layer surface 130a is sealed at the top and bottom of the oxide semiconductor layer 130 by a blocking film such as the protective film 171 or 172, hydrogen existing in the sealed space is in the channel region of the oxide semiconductor layer 130. The driving characteristics or switching characteristics of the oxide semiconductor layer 130 may be damaged due to accumulation. In addition, the hydrogen under the oxide semiconductor layer 130 moves upward and is released to the outside. When the oxide semiconductor layer surface 130a is completely covered by the blocking films, the hydrogen under the oxide semiconductor layer 130 Because the movement path is blocked, hydrogen may accumulate in the oxide semiconductor layer 130. According to one embodiment of the present invention, at least a portion of the oxide semiconductor layer surface 130a is exposed from the protective film 171, thereby securing a hydrogen emission path.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 산화물 반도체층(130)의 채널 영역에 근접하여 보호막(171, 172)이 배치됨으로써 산화물 반도체층(130)의 채널 영역으로 직접 침투하는 수소는 차단되고, 아울러, 산화물 반도체층 표면(130a)의 적어도 일부가 보호막(171)으로부터 노출됨로써 수소 방출 경로가 확보되어, 산화물 반도체층(130) 또는 그 하부의 수소가 외부로 방출될 수 있다. As such, according to one embodiment of the present invention, the protective films 171 and 172 are disposed close to the channel region of the oxide semiconductor layer 130, so that hydrogen directly penetrating into the channel region of the oxide semiconductor layer 130 is blocked. , In addition, a hydrogen emission path is secured by exposing at least a portion of the surface 130a of the oxide semiconductor layer 130a from the protective film 171, so that hydrogen from the oxide semiconductor layer 130 or its lower portion can be released to the outside.

보호막(171, 172)은 게이트 절연막(120)과 다른 재료로 만들어질 수 있다. 보호막(171, 172)은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 금속 산화물은 패터닝되어 특정의 좁은 영역에서 안정적인 막이 될 수 있기 때문에 보호막 형성에 유리하다. 이러한 금속 산화물은 절연성을 가질 수 있다.The protective films 171 and 172 may be made of a material different from the gate insulating film 120. The protective films 171 and 172 may include metal oxide. Metal oxide is advantageous for forming a protective film because it can be patterned to form a stable film in a specific, narrow area. These metal oxides may have insulating properties.

금속 산화물은, 예를 들어, 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. The metal oxide may include, for example, aluminum (Al).

도 3은 수소 형성 에너지에 대한 그래프이다. 수소 형성 에너지(formation energy)는 어떤 물질이 수소와 결합을 형성할 때 필요한 에너지를 의미한다. 도 3을 참조하면, 알루미늄 산화물(AlOx)는 약 4.2eV의 높은 수소 형성 에너지를 가지며, 특히 절연막인 실리콘 산화물(SiO2)보다 약 1eV 정도 큰 수소 형성 에너지를 가진다. 따라서, 예를 들어, 알루미늄 산화물(AlOx)로 된 막과 실리콘 산화물(SiO2)로 된 막의 경계면에 수소가 존재하는 경우, 이 수소는 수소 형성 에너지가 더 낮은 실리콘 산화물(SiO2)과 결합될 수 있는 실리콘 산화물(SiO2)로 된 막 쪽으로 이동할 것이다.Figure 3 is a graph of hydrogen formation energy. Hydrogen formation energy refers to the energy required when a substance forms a bond with hydrogen. Referring to FIG. 3, aluminum oxide (AlOx) has a high hydrogen formation energy of about 4.2 eV, and in particular, has a hydrogen formation energy about 1 eV greater than that of silicon oxide (SiO 2 ), which is an insulating film. Therefore, for example, if hydrogen exists at the interface between a film of aluminum oxide (AlOx) and a film of silicon oxide (SiO 2 ), this hydrogen will combine with silicon oxide (SiO 2 ), which has a lower hydrogen formation energy. It will move towards a film made of silicon oxide (SiO 2 ).

이와 같이, 알루미늄 산화물(AlOx)은 높은 수소 형성 에너지를 가져, 우수한 수소 차단 능력을 갖는다. 따라서, 알루미늄 산화물이 본 발명의 일 실시예에 따른 보호막(171, 172) 형성에 사용될 수 있다. 알루미늄 산화물(AlOx)로 예를 들어, Al2O3가 있다.As such, aluminum oxide (AlOx) has high hydrogen formation energy and has excellent hydrogen blocking ability. Therefore, aluminum oxide can be used to form the protective films 171 and 172 according to an embodiment of the present invention. Aluminum oxide (AlOx), for example, is Al2O3 .

그러나, 알루미늄 산화물의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 절연성을 갖는 알루미늄 산화물이라면 제한없이 본 발명의 일 실시예에 따른 보호막(171, 172)에 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호막(171, 172)은, 예를 들어, 알루미늄 산화물(AlOx), 알루미늄-네오디뮴(AlNd) 산화물, 알루미늄-니켈-란타넘(AlNiLa) 산화물, 알루미늄-니켈-저마늄-란타넘(AlNiGeLa) 산화물, 및 알루미늄-코발트-저마늄-란타넘(AlCoGeLa) 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. However, there is no particular limitation on the type of aluminum oxide. Any aluminum oxide having insulating properties can be applied to the protective films 171 and 172 according to an embodiment of the present invention without limitation. According to one embodiment of the present invention, the protective films 171 and 172 are, for example, aluminum oxide (AlOx), aluminum-neodymium (AlNd) oxide, aluminum-nickel-lanthanum (AlNiLa) oxide, aluminum-nickel- It may include at least one of germanium-lanthanum (AlNiGeLa) oxide and aluminum-cobalt-germanium-lanthanum (AlCoGeLa) oxide.

도 1 및 도 2의 산화물 반도체층(130), 게이트 전극(140), 소스 전극(150), 드레인 전극(160) 및 보호막(171, 172)은 박막 트랜지스터(100)를 형성한다.The oxide semiconductor layer 130, gate electrode 140, source electrode 150, drain electrode 160, and protective films 171 and 172 of FIGS. 1 and 2 form the thin film transistor 100.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터(200)의 단면도이다. 이하, 중복을 피하기 위하여, 이미 설명된 구성요소에 대한 설명은 생략된다. Figure 4 is a cross-sectional view of a thin film transistor 200 according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, to avoid duplication, descriptions of already described components are omitted.

도 4의 박막 트랜지스터(200)는, 도 2의 박막 트랜지스터(100)와 비교하여, 기판(110) 상의 광차단층(180) 및 광차단층(180) 상의 버퍼층(121)을 더 포함한다. Compared to the thin film transistor 100 of FIG. 2, the thin film transistor 200 of FIG. 4 further includes a light blocking layer 180 on the substrate 110 and a buffer layer 121 on the light blocking layer 180.

광차단층(180)은 산화물 반도체층(130)과 중첩한다. 광차단층(180)은 외부로부터 박막 트랜지스터(200)의 산화물 반도체층(130)으로 입사되는 광을 차단하여, 외부 입사 광에 의한 산화물 반도체층(130)의 손상을 방지한다. The light blocking layer 180 overlaps the oxide semiconductor layer 130. The light blocking layer 180 blocks light incident on the oxide semiconductor layer 130 of the thin film transistor 200 from the outside and prevents damage to the oxide semiconductor layer 130 due to external incident light.

광차단층(180)은 금속과 같은 전기 전도성 물질로 만들어질 수 있다.The light blocking layer 180 may be made of an electrically conductive material such as metal.

광차단층(180) 상에 버퍼층(121)이 배치된다. 버퍼층(121)은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층(121)은 단일막으로 이루어질 수도 있고, 2개 이상의 막이 적층된 적층 구조를 가질 수도 있다. 버퍼층(121)은 우수한 절연성 및 평탄화 특성을 가지며, 산화물 반도체층(130)을 보호할 수 있다. A buffer layer 121 is disposed on the light blocking layer 180. The buffer layer 121 may include at least one of silicon oxide and silicon nitride. The buffer layer 121 may be made of a single layer, or may have a stacked structure in which two or more layers are stacked. The buffer layer 121 has excellent insulating and planarization characteristics and can protect the oxide semiconductor layer 130.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터(300)의 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view of a thin film transistor 300 according to another embodiment of the present invention.

도 5의 박막 트랜지스터(300)는, 도 4의 박막 트랜지스터(200)와 비교하여 드레인 전극(160)이 산화물 반도체층(130)뿐만 아니라 광차단층(180)과도 연결된다. 광차단층(180)은 도전성을 갖는다. 따라서, 박막 트랜지스터(300)의 보다 안정적으로 구동을 위해, 드레인 전극(160)이 산화물 반도체층(130)과 연결된다.Compared to the thin film transistor 200 of FIG. 4, the thin film transistor 300 of FIG. 5 has a drain electrode 160 connected not only to the oxide semiconductor layer 130 but also to the light blocking layer 180. The light blocking layer 180 has conductivity. Therefore, in order to drive the thin film transistor 300 more stably, the drain electrode 160 is connected to the oxide semiconductor layer 130.

도 5를 참조하면, 드레인 전극(160)은 버퍼층(121) 및 층간 절연막(170)에 형성된 제3 콘택홀(CH3)을 통하여 광차단층(180)과 연결된다.Referring to FIG. 5 , the drain electrode 160 is connected to the light blocking layer 180 through the third contact hole (CH3) formed in the buffer layer 121 and the interlayer insulating film 170.

이하, 도 6a 내지 6i를 참조하여, 박막 트랜지스터(200)의 제조방법을 설명한다. 도 6a 내지 6i는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터(200)의 제조 공정도이다.Hereinafter, a method of manufacturing the thin film transistor 200 will be described with reference to FIGS. 6A to 6I. 6A to 6I are manufacturing process diagrams of the thin film transistor 200 according to another embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, 기판(110) 상에 광차단층(180)이 형성된다. Referring to FIG. 6A, a light blocking layer 180 is formed on the substrate 110.

기판(110)으로 유리가 사용될 수 있고, 구부리거나 휠 수 있는 플라스틱이 사용될 수도 있다. 기판(110)으로 사용되는 플라스틱의 예로, 폴리이미드가 있다. 폴리이미드가 기판(110)으로 사용되는 경우, 기판(110) 상에서 고온 공정이 이루어짐을 고려할 때, 고온에서 견딜 수 있는 내열성 폴리이미드가 사용될 수 있다. Glass may be used as the substrate 110, or plastic that can be bent or bent may be used. An example of a plastic used as the substrate 110 is polyimide. When polyimide is used as the substrate 110, considering that a high temperature process is performed on the substrate 110, heat-resistant polyimide that can withstand high temperatures may be used.

플라스틱이 기판(110)으로 사용되는 경우, 플라스틱 기판이 유리와 같은 고 내구성 재료로 이루어진 캐리어 기판상에 배치된 상태에서, 증착, 식각 등의 공정이 진행될 수 있다.When plastic is used as the substrate 110, processes such as deposition and etching may be performed while the plastic substrate is placed on a carrier substrate made of a highly durable material such as glass.

광차단층(180)은 외부로부터 입사되는 광에 의한 산화물 반도체층(130)의 손상을 방지한다. 광차단층(180)은 빛을 반사하거나 흡수하는 물질로 만들어질 수 있는데, 예를 들어, 금속과 같은 전기 전도성 물질로 만들어질 수 있다.The light blocking layer 180 prevents the oxide semiconductor layer 130 from being damaged by light incident from the outside. The light blocking layer 180 may be made of a material that reflects or absorbs light, for example, an electrically conductive material such as metal.

도 6b를 참조하면, 광차단층(180)을 포함하는 기판(110) 상에 버퍼층(121)이 형성된다. 버퍼층(121)은 실리콘 산화물에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(121)은 단일막 또는 다층막 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6B, a buffer layer 121 is formed on the substrate 110 including the light blocking layer 180. The buffer layer 121 may be formed of silicon oxide. For example, the buffer layer 121 may have a single-layer or multi-layer structure.

도 6c를 참조하면, 버퍼층(121) 상에 산화물 반도체층(130)이 형성된다. 산화물 반도체층(130)은 평면상으로 광차단층(180)과 중첩되도록 형성된다.Referring to FIG. 6C, an oxide semiconductor layer 130 is formed on the buffer layer 121. The oxide semiconductor layer 130 is formed to overlap the light blocking layer 180 in a plane view.

산화물 반도체층(130)은 IZO(InZnO)계 산화물 반도체 물질, IGO(InGaO)계 산화물 반도체 물질, ITO(InSnO)계 산화물 반도체 물질, IGZO(InGaZnO)계 산화물 반도체 물질, IGZTO(InGaZnSnO)계 산화물 반도체 물질, GZTO(GaZnSnO)계 산화물 반도체 물질 및 ITZO(InSnZnO)계 산화물 반도체 물질 중 적어도 하나에 의하여 만들어질 수 있다. 산화물 반도체층(130)은 증착 또는 스퍼터링에 의하여 형성될 수 있다.The oxide semiconductor layer 130 is an IZO (InZnO)-based oxide semiconductor material, an IGO (InGaO)-based oxide semiconductor material, an ITO (InSnO)-based oxide semiconductor material, an IGZO (InGaZnO)-based oxide semiconductor material, and an IGZTO (InGaZnSnO)-based oxide semiconductor. It may be made of at least one of a material, a GZTO (GaZnSnO)-based oxide semiconductor material, and an ITZO (InSnZnO)-based oxide semiconductor material. The oxide semiconductor layer 130 may be formed by deposition or sputtering.

도 6d를 참조하면, 산화물 반도체층(130) 상에 게이트 절연막(120) 및 게이트 전극(140)이 형성된다. 게이트 전극(140)은 산화물 반도체층(130)과 절연되어, 산화물 반도체층(130)과 적어도 일부 중첩하도록 형성된다. 게이트 절연막(120)은 게이트 전극(140)과 산화물 반도체층(130) 사이에 형성되어 게이트 전극(140)과 산화물 반도체층(130)을 절연시킨다. Referring to FIG. 6D, a gate insulating film 120 and a gate electrode 140 are formed on the oxide semiconductor layer 130. The gate electrode 140 is insulated from the oxide semiconductor layer 130 and is formed to at least partially overlap the oxide semiconductor layer 130. The gate insulating film 120 is formed between the gate electrode 140 and the oxide semiconductor layer 130 to insulate the gate electrode 140 and the oxide semiconductor layer 130.

도 6e를 참조하면, 산화물 반도체층(130) 및 게이트 전극(140)을 포함하는 기판(110) 상에 보호막 형성용 절연층(175)이 배치된다. 보호막 형성용 절연층(175)은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 보호막 형성용 절연층(175)은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6E, an insulating layer 175 for forming a protective film is disposed on the substrate 110 including the oxide semiconductor layer 130 and the gate electrode 140. The insulating layer 175 for forming a protective film may include metal oxide. More specifically, the insulating layer 175 for forming a protective film may include aluminum (Al).

예를 들어, 보호막 형성용 절연층(175)은, 알루미늄 산화물(AlOx), 알루미늄-네오디뮴(AlNd) 산화물, 알루미늄-니켈-란타넘(AlNiLa) 산화물, 알루미늄-니켈-저마늄-란타넘(AlNiGeLa) 산화물, 및 알루미늄-코발트-저마늄-란타넘(AlCoGeLa) 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the insulating layer 175 for forming a protective film is made of aluminum oxide (AlOx), aluminum-neodymium (AlNd) oxide, aluminum-nickel-lanthanum (AlNiLa) oxide, and aluminum-nickel-germanium-lanthanum (AlNiGeLa). ) oxide, and aluminum-cobalt-germanium-lanthanum (AlCoGeLa) oxide.

도 6f를 참조하면, 보호막 형성용 절연층(175)이 패터닝된다. 보다 구체적으로, 보호막 형성용 절연층(175) 상에 포토 레지스트(179)가 선택적으로 배치된 상태에서 에칭(드라이 에칭 D/E)이 실시되어, 보호막 형성용 절연층(175)이 패터닝된다.Referring to FIG. 6F, the insulating layer 175 for forming a protective film is patterned. More specifically, etching (dry etching D/E) is performed with the photo resist 179 selectively disposed on the insulating layer 175 for forming a protective film, and the insulating layer 175 for forming a protective film is patterned.

그 결과, 도 6g와 같이, 보호막(171, 172)이 형성된다. 보호막(171, 172)은 보호막 형성용 절연층(175)과 동일한 조성을 갖는다. As a result, protective films 171 and 172 are formed, as shown in FIG. 6G. The protective films 171 and 172 have the same composition as the insulating layer 175 for forming the protective film.

보호막(171, 172)은 게이트 절연막과 중첩하지 않는다. 또한, 소스 전극 연결 영역 및 드레인 전극 연결 영역에도 보호막(171, 172)이 형성되지 않는다.The protective films 171 and 172 do not overlap the gate insulating film. Additionally, the protective films 171 and 172 are not formed in the source electrode connection area and the drain electrode connection area.

도 6h를 참조하면, 게이트 전극(140) 상에 층간 절연막(170)이 형성된다. 층간 절연막(170)은 유기물로 이루어질 수도 있고, 무기물로 이루어질 수도 있으며, 유기물층과 무기물층의 적층체로 이루어질 수도 있다.Referring to FIG. 6H, an interlayer insulating film 170 is formed on the gate electrode 140. The interlayer insulating film 170 may be made of an organic material, an inorganic material, or a laminate of an organic material layer and an inorganic material layer.

도 6i를 참조하면, 층간 절연막(170) 상에 소스 전극(150)과 드레인 전극(160)이 형성된다. 소스 전극(150)과 드레인 전극(160)은 서로 이격되어 각각 산화물 반도체층(130)과 연결된다. Referring to FIG. 6I, a source electrode 150 and a drain electrode 160 are formed on the interlayer insulating film 170. The source electrode 150 and the drain electrode 160 are spaced apart from each other and are respectively connected to the oxide semiconductor layer 130.

구체적으로, 층간 절연막(170)을 식각하여 산화물 반도체층(130)의 적어도 일부를 노출시키는 제1 콘택홀(CH1) 및 제2 콘택홀(CH2)을 형성한 후, 소스 전극(150)과 드레인 전극(160)을 각각 형성함으로써, 소스 전극(150)과 드레인 전극(160)이 각각 산화물 반도체층(130)과 연결되도록 할 수 있다. 제1 콘택홀(CH1) 및 제2 콘택홀(CH2)에 의하여 층간 절연막(170)으로부터 노출된 산화물 반도체층(130)의 표면은 각각 소스 전극 연결 영역(155) 및 드레인 전극 연결 영역(165)이 된다. Specifically, after etching the interlayer insulating film 170 to form a first contact hole (CH1) and a second contact hole (CH2) exposing at least a portion of the oxide semiconductor layer 130, the source electrode 150 and the drain By forming the electrodes 160, the source electrode 150 and the drain electrode 160 can be connected to the oxide semiconductor layer 130, respectively. The surface of the oxide semiconductor layer 130 exposed from the interlayer insulating film 170 by the first contact hole (CH1) and the second contact hole (CH2) has a source electrode connection region 155 and a drain electrode connection region 165, respectively. This happens.

소스 전극(150)은 산화물 반도체층(130) 표면의 소스 전극 연결 영역(155)에서 산화물 반도체층(130)과 연결되고, 드레인 전극(160)은 산화물 반도체층(130) 표면의 드레인 전극 연결 영역(165)에서 산화물 반도체층(130)과 연결된다.The source electrode 150 is connected to the oxide semiconductor layer 130 in the source electrode connection area 155 on the surface of the oxide semiconductor layer 130, and the drain electrode 160 is connected to the drain electrode connection area in the surface of the oxide semiconductor layer 130. It is connected to the oxide semiconductor layer 130 at (165).

그 결과, 도 6i에 도시된 바와 같은 박막 트랜지스터(200)가 만들어진다.As a result, a thin film transistor 200 as shown in FIG. 6I is produced.

도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치(400)의 개략적인 단면도이다.Figure 7 is a schematic cross-sectional view of a display device 400 according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치(400)는 기판(110), 박막 트랜지스터(200) 및 박막 트랜지스터(200)와 연결된 유기 발광 소자(270)를 포함한다. The display device 400 according to another embodiment of the present invention includes a substrate 110, a thin film transistor 200, and an organic light emitting device 270 connected to the thin film transistor 200.

도 7에는 도 4의 박막 트랜지스터(200)를 포함하는 표시장치(400)가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 또 다른 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 도 1 및 도 5에 도시된 박막 트랜지스터들(100, 300)이 도 7의 표시장치(400)에 적용될 수도 있다. FIG. 7 shows a display device 400 including the thin film transistor 200 of FIG. 4 . However, another embodiment of the present invention is not limited to this, and the thin film transistors 100 and 300 shown in FIGS. 1 and 5 may be applied to the display device 400 of FIG. 7.

도 7을 참조하면, 표시장치(400)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치된 박막 트랜지스터(200), 박막 트랜지스터(200)와 연결된 제1 전극(271)을 포함한다. 또한, 표시장치(400)는 제1 전극(271) 상에 배치된 유기층(272) 및 유기층(272) 상에 배치된 제2 전극(273)을 포함한다.Referring to FIG. 7 , the display device 400 includes a substrate 110, a thin film transistor 200 disposed on the substrate 110, and a first electrode 271 connected to the thin film transistor 200. Additionally, the display device 400 includes an organic layer 272 disposed on the first electrode 271 and a second electrode 273 disposed on the organic layer 272.

구체적으로, 기판(110)은 유리 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 기판(110)상에는 버퍼층(121)이 배치된다. 또한, 기판(110)과 버퍼층(121) 사이에는 광차단층(180)이 배치된다.Specifically, the substrate 110 may be made of glass or plastic. A buffer layer 121 is disposed on the substrate 110. Additionally, a light blocking layer 180 is disposed between the substrate 110 and the buffer layer 121.

박막 트랜지스터(200)는 기판(110) 상의 버퍼층(121) 상에 배치된다. 박막 트랜지스터(200)는 버퍼층(121) 상의 산화물 반도체층(130), 산화물 반도체층(130) 상의 게이트 절연막(120), 게이트 절연막(120) 상의 게이트 전극(140), 산화물 반도체층(130)과 연결된 소스 전극(150), 및 소스 전극(150)과 이격되어 산화물 반도체층(130)과 연결된 드레인 전극(160)을 포함한다. 또한, 박막 트랜지스터(200)는 게이트 절연막(120)과 소스 전극 연결 영역 사이 및 게이트 절연막(120)과 드레인 전극 연결 영역 사이의 보호막(171, 172)을 포함한다.The thin film transistor 200 is disposed on the buffer layer 121 on the substrate 110. The thin film transistor 200 includes an oxide semiconductor layer 130 on the buffer layer 121, a gate insulating film 120 on the oxide semiconductor layer 130, a gate electrode 140 on the gate insulating film 120, an oxide semiconductor layer 130, and It includes a connected source electrode 150, and a drain electrode 160 spaced apart from the source electrode 150 and connected to the oxide semiconductor layer 130. Additionally, the thin film transistor 200 includes protective films 171 and 172 between the gate insulating film 120 and the source electrode connection area and between the gate insulating film 120 and the drain electrode connection area.

평탄화막(190)은 박막 트랜지스터(200) 상에 배치되어 기판(110)의 상부를 평탄화시킨다. 평탄화막(190)은 감광성을 갖는 아크릴 수지와 같은 유기 절연 물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The planarization film 190 is disposed on the thin film transistor 200 to planarize the upper part of the substrate 110. The planarization film 190 may be made of an organic insulating material such as photosensitive acrylic resin, but is not necessarily limited thereto.

제1 전극(271)은 평탄화막(190) 상에 배치된다. 제1 전극(271)은 평탄화막(190)에 구비된 콘택홀(CH4)을 통해 박막 트랜지스터(200)의 드레인 전극(160)과 연결된다. The first electrode 271 is disposed on the planarization film 190. The first electrode 271 is connected to the drain electrode 160 of the thin film transistor 200 through a contact hole (CH4) provided in the planarization film 190.

뱅크층(250)은 제1 전극(271) 및 평탄화막(190) 상에 배치되어 화소 영역 또는 발광 영역을 정의한다. 예를 들어, 뱅크층(250)이 복수의 화소들 사이의 경계 영역에 매트릭스 구조로 배치됨으로써, 뱅크층(250)에 의해 화소 영역이 정의될 수 있다.The bank layer 250 is disposed on the first electrode 271 and the planarization film 190 to define a pixel area or a light-emitting area. For example, the bank layer 250 may be arranged in a matrix structure in a boundary area between a plurality of pixels, so that the pixel area may be defined by the bank layer 250.

유기층(272)은 제1 전극(271) 상에 배치된다. 유기층(272)은 뱅크층(250) 상에도 배치될 수 있다. 즉, 유기층(272)은 화소 별로 분리되지 않고 인접하는 화소 사이에 서로 연결될 수 있다. The organic layer 272 is disposed on the first electrode 271. The organic layer 272 may also be disposed on the bank layer 250. That is, the organic layer 272 may not be separated for each pixel but may be connected to adjacent pixels.

유기층(272)은 유기 발광층을 포함한다. 유기층(272)은 하나의 유기 발광층을 포함할 수도 있고, 상하로 적층된 2개의 유기 발광층 또는 그 이상의 유기 발광층을 포함할 수도 있다. 이러한 유기층(272)에서는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색을 갖는 광이 방출될 수 있으며, 백색(White) 광이 방출될 수도 있다. The organic layer 272 includes an organic light emitting layer. The organic layer 272 may include one organic light-emitting layer, two organic light-emitting layers, or more organic light-emitting layers stacked vertically. This organic layer 272 may emit light having any one of red, green, and blue colors, and may also emit white light.

제2 전극(273)은 유기층(272) 상에 배치된다.The second electrode 273 is disposed on the organic layer 272.

제1 전극(271), 유기층(272) 및 제2 전극(273)이 적층되어 유기 발광 소자(270)가 이루어질 수 있다. 유기 발광 소자(270)는 표시장치(400)에서 광량 조절층 역할을 할 수 있다.The organic light emitting device 270 may be formed by stacking the first electrode 271, the organic layer 272, and the second electrode 273. The organic light emitting device 270 may serve as a light quantity control layer in the display device 400.

도시되지 않았지만, 유기층(272)이 백색(White) 광을 발광하는 경우, 개별 화소는 유기층(272)에서 방출되는 백색(White) 광을 파장 별로 필터링하기 위한 컬러 필터가 사용될 수 있다. 컬러 필터는 광의 이동경로 상에 배치된다. 유기층(272)에서 방출된 광이 하부의 기판(110) 방향으로 진행하는 소위 바텀 에미션(Bottom Emission) 방식인 경우에는 컬러 필터가 유기층(272)의 아래에 배치되고, 유기층(272)에서 방출된 광이 상부의 제2 전극(273) 방향으로 진행하는 소위 탑 에미션(Top Emission) 방식인 경우에는 컬러 필터가 유기층(272)의 위에 배치된다. Although not shown, when the organic layer 272 emits white light, individual pixels may use a color filter to filter the white light emitted from the organic layer 272 by wavelength. The color filter is placed on the path of light. In the case of the so-called bottom emission method in which the light emitted from the organic layer 272 travels toward the lower substrate 110, a color filter is placed below the organic layer 272, and the light emitted from the organic layer 272 In the case of the so-called top emission method in which the generated light travels toward the second electrode 273 at the top, a color filter is disposed on the organic layer 272.

도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치(500)의 개략적인 단면도이다.Figure 8 is a schematic cross-sectional view of a display device 500 according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 표시장치(500)는 기판(110), 기판(110) 상에 배치된 박막 트랜지스터(200), 박막 트랜지스터(200)와 연결된 제1 전극(381)을 포함한다. 또한, 표시장치(500)는 제1 전극(381) 상의 액정층(382) 및 액정층(382) 상의 제2 전극(383)을 포함한다.Referring to FIG. 8, a display device 500 according to another embodiment of the present invention includes a substrate 110, a thin film transistor 200 disposed on the substrate 110, and a first device connected to the thin film transistor 200. Includes electrode 381. Additionally, the display device 500 includes a liquid crystal layer 382 on the first electrode 381 and a second electrode 383 on the liquid crystal layer 382.

액정층(382)은 광량 조절층으로 작용한다. 이와 같이, 도 8에 도시된 표시장치(500)는 액정층(382)을 포함하는 액정 표시장치다. The liquid crystal layer 382 acts as a light quantity control layer. As such, the display device 500 shown in FIG. 8 is a liquid crystal display device including a liquid crystal layer 382.

구체적으로, 도 8의 표시장치(500)는, 기판(110), 박막 트랜지스터(200), 평탄화막(190), 제1 전극(381), 액정층(382), 제2 전극(383), 배리어층(320), 컬러필터(341, 342), 차광부(350) 및 대향 기판(310)을 포함한다. Specifically, the display device 500 of FIG. 8 includes a substrate 110, a thin film transistor 200, a planarization film 190, a first electrode 381, a liquid crystal layer 382, a second electrode 383, It includes a barrier layer 320, color filters 341 and 342, a light blocking part 350, and an opposing substrate 310.

기판(110)은 유리 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 기판(110)상에는 버퍼층(121)이 배치된다. 또한, 기판(110)과 버퍼층(121) 사이에는 광차단층(180)이 배치된다.Substrate 110 may be made of glass or plastic. A buffer layer 121 is disposed on the substrate 110. Additionally, a light blocking layer 180 is disposed between the substrate 110 and the buffer layer 121.

도 8을 참조하면, 박막 트랜지스터(200)는 기판(110) 상의 버퍼층(121) 상에 배치된다. 박막 트랜지스터(200)는 버퍼층(121) 상의 산화물 반도체층(130), 산화물 반도체층(130) 상의 게이트 절연막(120), 게이트 절연막(120) 상의 게이트 전극(140), 산화물 반도체층(130)과 연결된 소스 전극(150) 및 소스 전극(150)과 이격되어 산화물 반도체층(130)과 연결된 드레인 전극(160)을 포함한다.Referring to FIG. 8, the thin film transistor 200 is disposed on the buffer layer 121 on the substrate 110. The thin film transistor 200 includes an oxide semiconductor layer 130 on the buffer layer 121, a gate insulating film 120 on the oxide semiconductor layer 130, a gate electrode 140 on the gate insulating film 120, an oxide semiconductor layer 130, and It includes a connected source electrode 150 and a drain electrode 160 spaced apart from the source electrode 150 and connected to the oxide semiconductor layer 130.

평탄화막(190)은 박막 트랜지스터(200) 상에 배치되어 기판(110)의 상부를 평탄화시킨다.The planarization film 190 is disposed on the thin film transistor 200 to planarize the upper part of the substrate 110.

제1 전극(381)은 평탄화막(190) 상에 배치된다. 제1 전극(381)은 평탄화막(190)에 구비된 콘택홀(CH5)을 통해 박막 트랜지스터(200)의 드레인 전극(160)과 연결된다. The first electrode 381 is disposed on the planarization film 190. The first electrode 381 is connected to the drain electrode 160 of the thin film transistor 200 through the contact hole CH5 provided in the planarization film 190.

대향 기판(310)은 기판(110)에 대향되어 배치된다.The opposing substrate 310 is disposed to face the substrate 110 .

대향 기판(310) 상에 차광부(350)가 배치된다. 차광부(350)는 복수의 개구부들을 갖는다. 복수의 개구부들은 화소 전극인 제1 전극(381)에 대응하여 배치된다. 차광부(350)는 개구부들을 제외한 부분에서의 광을 차단한다. 차광부(350)는 반드시 필요한 것은 아니며, 생략될 수도 있다.A light blocking portion 350 is disposed on the opposing substrate 310. The light blocking portion 350 has a plurality of openings. A plurality of openings are arranged to correspond to the first electrode 381, which is a pixel electrode. The light blocking portion 350 blocks light in areas other than the openings. The light blocking portion 350 is not absolutely necessary and may be omitted.

컬러필터(341, 342)는 대향 기판(310) 상에 배치되며, 백라이트부(미도시)로부터 입사된 광의 파장을 선택적으로 차단한다. 구체적으로, 컬러필터(341, 342)는 차광부(350)에 의해 정의되는 복수의 개구부에 배치될 수 있다. 각각의 컬러필터(341, 342)는 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색을 표현할 수 있다. 각각의 컬러필터(341, 342)는 적색, 녹색, 청색 이외의 다른 색을 표현할 수도 있다.The color filters 341 and 342 are disposed on the opposing substrate 310 and selectively block wavelengths of light incident from the backlight unit (not shown). Specifically, the color filters 341 and 342 may be disposed in a plurality of openings defined by the light blocking portion 350. Each color filter 341 and 342 can express one color among red, green, and blue. Each color filter 341 and 342 may express colors other than red, green, and blue.

컬러필터(341, 342)와 차광부(350) 상에 배리어층(320)이 배치될 수 있다. 배리어층(320)은 생략될 수 있다.A barrier layer 320 may be disposed on the color filters 341 and 342 and the light blocking portion 350. The barrier layer 320 may be omitted.

제2 전극(383)은 배리어층(320) 상에 배치된다. 예를 들어, 제2 전극(383)은 대향 기판(310)의 전면에 위치할 수 있다. 제2 전극(383)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. The second electrode 383 is disposed on the barrier layer 320. For example, the second electrode 383 may be located on the front surface of the opposing substrate 310. The second electrode 383 may be made of a transparent conductive material such as ITO or IZO.

제1 전극(381)과 제2 전극(383)은 대향되어 배치되며, 그 사이에 액정층(382)이 배치된다. 제2 전극(383)은 제1 전극(381)과 함께 액정층(382)에 전계를 인가한다. The first electrode 381 and the second electrode 383 are disposed to face each other, and the liquid crystal layer 382 is disposed between them. The second electrode 383 applies an electric field to the liquid crystal layer 382 together with the first electrode 381.

기판(110)과 대향 기판(310) 사이의 마주보는 면들을 각각 해당 기판의 상부면으로 정의하고, 그 상부면들의 반대편에 위치한 면들을 각각 해당 기판의 하부면으로 정의할 때, 기판(110)의 하부면과 대향 기판(310)의 하부면에 각각 편광판이 배치될 수 있다.When the opposing surfaces between the substrate 110 and the opposing substrate 310 are defined as the upper surface of the substrate, and the surfaces located opposite the upper surfaces are defined as the lower surface of the substrate, the substrate 110 A polarizing plate may be disposed on the lower surface of and the lower surface of the opposing substrate 310, respectively.

이하, 실시예, 비교예 및 시험예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, comparative examples, and test examples.

[실시예 1][Example 1]

하나의 유리로 된 마더 글라스(기판) 상에 공통 공정에 의해 복수개(10x10개)의 박막 트랜지스터를 형성하였다.A plurality of thin film transistors (10x10) were formed on a single glass mother glass (substrate) through a common process.

구체적으로, 유리로 된 기판(110) 상에 실리콘 산화물로 된 버퍼층(121)을 형성하고, 버퍼층(121) 상에 스퍼터링에 의해 30nm 두께의 산화물 반도체층(130)을 형성하였다. 산화물 반도체층(130)은 원자수 기준으로, 인듐(In) 갈륨(Ga)과 아연(Zn)의 비가 1:1:1인 IGZO계 산화물 반도체 물질로 이루어진다. 산화물 반도체층(130) 상에 실리콘 질화물로 된 게이트 절연막(120) 및 Mo/Ti의 합금으로 이루어진 100nm 두께의 게이트 전극(140)을 형성하였다. 다음, 소스 전극이 접촉할 위치(소스 전극 연결 영역)와 게이트 절연막(120) 사이 및 드레인 전극이 접촉할 위치(드레인 전극 연결 영역)과 게이트 절연막(120) 사이의 산화물 반도체층(130) 상에 보호막(171, 172)을 형성하였다. 보호막(171, 172)은 알루미늄 산화물(Al2O3)에 의해 20nm의 두께로 형성되었다. 게이트 전극(140)과 보호막(171, 172) 및 산화물 반도체층(130)을 포함하는 기판(110) 상에 층간 절연막(170)을 형성하고, Mo/Ti 합금을 이용하여 100nm 두께의 소스 전극(150)과 드레인 전극(160)을 형성하여 박막 트랜지스터를 제조하였다. Specifically, a buffer layer 121 made of silicon oxide was formed on a glass substrate 110, and an oxide semiconductor layer 130 with a thickness of 30 nm was formed on the buffer layer 121 by sputtering. The oxide semiconductor layer 130 is made of an IGZO-based oxide semiconductor material with a ratio of indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn) of 1:1:1 based on the number of atoms. A gate insulating film 120 made of silicon nitride and a gate electrode 140 made of Mo/Ti alloy with a thickness of 100 nm were formed on the oxide semiconductor layer 130. Next, on the oxide semiconductor layer 130 between the position where the source electrode will contact (source electrode connection area) and the gate insulating film 120 and between the position where the drain electrode will contact (drain electrode connection area) and the gate insulating film 120. Protective films 171 and 172 were formed. The protective films 171 and 172 were formed of aluminum oxide ( Al2O3 ) to a thickness of 20 nm. An interlayer insulating film 170 was formed on the substrate 110 including the gate electrode 140, the protective films 171 and 172, and the oxide semiconductor layer 130, and a source electrode (100 nm thick) was formed using a Mo/Ti alloy. 150) and a drain electrode 160 were formed to manufacture a thin film transistor.

[비교예 1][Comparative Example 1]

보호막(171, 172)을 형성하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하나의 유리로 된 마더 글라스(기판) 상에 복수개(10x10개)의 박막 트랜지스터를 형성하였다.A plurality of thin film transistors (10x10) were formed on a single mother glass (substrate) as in Example 1, except that the protective films 171 and 172 were not formed.

[시험예 1] 문턱전압(Vth) 측정[Test Example 1] Threshold voltage (Vth) measurement

비교예 1 및 실시예 1에서 제조된 박막 트랜지스터들 중 임의의 9개 지점의 박막 트랜지스터에 대해 문턱전압(Vth)을 측정하였다. 문턱전압(Vth) 측정을 위해, -20V 내지 +20V 범위의 게이트 전압(Gate Voltage)을 인가하면서 드레인 전류(Drain Current)를 측정하였다. 소스 전극(150)과 드레인 전극(160) 사이에는 0.1V 및 10V의 전압이 인가되었다. 그 결과는 도 9a 및 도 9b에 도시되어 있다.Threshold voltages (Vth) were measured for thin film transistors at nine random locations among the thin film transistors manufactured in Comparative Example 1 and Example 1. To measure the threshold voltage (Vth), the drain current was measured while applying a gate voltage in the range of -20V to +20V. Voltages of 0.1V and 10V were applied between the source electrode 150 and the drain electrode 160. The results are shown in Figures 9A and 9B.

도 9a 및 도 9b는 각각 비교예 1 및 실시예 2의 박막 트랜지스터에 대한 문턱전압(Vth) 측정 결과이다. 도 9a 및 도 9b의 V10은 소스 전극(150)과 드레인 전극(160) 사이에는 10V의 전압이 인가된 때의 측정 결과이고, V0.1은 소스 전극(150)과 드레인 전극(160) 사이에는 0.1V의 전압이 인가된 때의 측정 결과이다.9A and 9B are threshold voltage (Vth) measurement results for the thin film transistors of Comparative Example 1 and Example 2, respectively. 9A and 9B, V10 is the measurement result when a voltage of 10V is applied between the source electrode 150 and the drain electrode 160, and V0.1 is the measurement result between the source electrode 150 and the drain electrode 160. This is the measurement result when a voltage of 0.1V is applied.

도 9a를 참조하면, 비교예 1의 박막 트랜지스터에 대해서는 문턱전압(Vth)의 편차가 매우 크다는 것을 확인할 수 있다. 비교예 1의 박막 트랜지스터에 있어서, 문턱전압(Vth)의 평균은 -4.67V 이며, 문턱전압(Vth)이 음(-)의 값으로 쉬프트 되었음을 확인하였다. Referring to FIG. 9A, it can be seen that the variation in threshold voltage (Vth) for the thin film transistor of Comparative Example 1 is very large. In the thin film transistor of Comparative Example 1, the average threshold voltage (Vth) was -4.67V, and it was confirmed that the threshold voltage (Vth) was shifted to a negative value.

또한, 비교예 1의 박막 트랜지스터는 비교적 큰 0.59의 s-팩터(s-factor)를 가지는 것으로 확인되었다. s-팩터(sub-threshold swing: s-factor)는 게이트 전압에 대한 드레인 전류 특성의 그래프에서, 스위칭 소자로서 작동하는 구간에서의 기울기의 역수값을 나타낸다. S-팩터가 증가되면, 게이트 전압에 대한 드레인 전류 특성 그래프의 기울기가 감소되어, 박막 트랜지스터(100)의 스위칭 특성이 저하된다.Additionally, the thin film transistor of Comparative Example 1 was confirmed to have a relatively large s-factor of 0.59. The s-factor (sub-threshold swing: s-factor) represents the reciprocal value of the slope in a section operating as a switching element in a graph of drain current characteristics versus gate voltage. As the S-factor increases, the slope of the graph of drain current characteristics versus gate voltage decreases, thereby deteriorating the switching characteristics of the thin film transistor 100.

반면, 실시예 1의 박막 트랜지스터는 매우 작은 문턱전압(Vth)의 편차를 가진다는 것을 확인할 수 있다. 실시예 1의 박막 트랜지스터에 있어서, 문턱전압(Vth)의 평균은 -0.4V 이며 문턱전압(Vth)이 아주 조금 음(-)의 값으로 쉬프트 되었음을 확인하였다.On the other hand, it can be confirmed that the thin film transistor of Example 1 has a very small threshold voltage (Vth) variation. In the thin film transistor of Example 1, the average threshold voltage (Vth) was -0.4V, and it was confirmed that the threshold voltage (Vth) was very slightly shifted to a negative value.

또한, 실시예 1의 박막 트랜지스터는 0.17 정도의 매우 작은 s-팩터(s-factor)를 가지는 것으로 확인되었다.Additionally, the thin film transistor of Example 1 was confirmed to have a very small s-factor of about 0.17.

[시험예 2] 이동도(Mobility) 측정[Test Example 2] Mobility measurement

홀 측정방법(Hall measurement)에 따라 이동도(Mobility)를 측정하였다. 그 결과, 실시예 1에 따른 박막 트랜지스터는 49.12 cm2/Vs의 이동도를 가지며, 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터는 64.61 cm2/Vs의 이동도를 가지는 것으로 측정되었다. 수소 유입에 의해 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터의 산화물 반도체층이 도체화 되어, 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터가 실시예 1에 따른 박막 트랜지스터 보다 높은 이동도를 가지는 것으로 판단된다.Mobility was measured according to Hall measurement. As a result, the thin film transistor according to Example 1 was measured to have a mobility of 49.12 cm 2 /Vs, and the thin film transistor according to Comparative Example 1 was measured to have a mobility of 64.61 cm 2 /Vs. It is determined that the oxide semiconductor layer of the thin film transistor according to Comparative Example 1 becomes a conductor due to hydrogen inflow, and the thin film transistor according to Comparative Example 1 has higher mobility than the thin film transistor according to Example 1.

[시험예 3] 수소(H) 함량비 측정[Test Example 3] Measurement of hydrogen (H) content ratio

TOF-SIMS (Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry, 비행 시간형 2차 이온 질량분석기)를 이용하여, 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터 및 실시예 1에 따른 박막 트랜지스터의 산화물 반도체층에 포함된 수소의 함량비를 측정하였다. TOF-SIMS는 일정한 에너지를 가진 일차 이온을 고체표면에 입사시킨 후 방출되어 나오는 이차이온을 분석하여 재료 표면을 구성하고 있는 원자나 분석을 분석하는 장치이다. 측정 결과, 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터의 산화물 반도체층에 포함된 수소의 함량비는 5 원자%(at %)였고, 실시예 1에 따른 박막 트랜지스터의 산화물 반도체층에 포함된 수소의 함량비는 1 원자%(at %) 였다. 이와 같이, 비교예 1에 따른 박막 트랜지스터의 산화물 반도체층에 수소가 다량 유입되었음을 확인하였다.The content of hydrogen contained in the oxide semiconductor layer of the thin film transistor according to Comparative Example 1 and the thin film transistor according to Example 1 using TOF-SIMS (Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry) The ratio was measured. TOF-SIMS is a device that analyzes the atoms constituting the surface of a material by injecting primary ions with a certain energy onto the surface of a solid and then analyzing the secondary ions released. As a result of the measurement, the content ratio of hydrogen contained in the oxide semiconductor layer of the thin film transistor according to Comparative Example 1 was 5 atomic% (at %), and the content ratio of hydrogen contained in the oxide semiconductor layer of the thin film transistor according to Example 1 was It was 1 atomic% (at %). In this way, it was confirmed that a large amount of hydrogen was introduced into the oxide semiconductor layer of the thin film transistor according to Comparative Example 1.

[시험예 4] ΔL 측정[Test Example 4] ΔL measurement

비교예 1에 따른 박막 트랜지스터 및 실시예 1에 따른 박막 트랜지스터의 산화물 반도체층에 대해, 채널 영역의 도체화 길이(ΔL)를 측정하였다.For the oxide semiconductor layer of the thin film transistor according to Comparative Example 1 and the thin film transistor according to Example 1, the conduction length (ΔL) of the channel region was measured.

도 10은 채널 영역의 도체화 길이(ΔL)를 설명하는 상세도이다. 도 10을 참조하면, 산화물 반도체층(130) 중 게이트 전극(140)과 중첩하는 영역을 채널 영역(Lideal)이라 한다. 산화물 반도체층(130) 중 게이트 전극(140)과 중첩하는 영역 이외의 영역(LD)은 도핑 등에 의해 도체화되어, 소스 전극(150) 또는 드레인 전극(160)과 연결되는 연결부 역할을 한다. 이하, 산화물 반도체층(130) 중 게이트 전극(140)과 중첩하는 영역 이외의 영역을 도핑 영역(LD)이라 한다.Figure 10 is a detailed diagram explaining the conductive length (ΔL) of the channel region. Referring to FIG. 10, the area of the oxide semiconductor layer 130 that overlaps the gate electrode 140 is called a channel area (L ideal ). The region L D of the oxide semiconductor layer 130 other than the region overlapping the gate electrode 140 is made into a conductor by doping or the like, and serves as a connection portion connected to the source electrode 150 or the drain electrode 160. Hereinafter, an area of the oxide semiconductor layer 130 other than the area overlapping with the gate electrode 140 is referred to as a doped region (L D ).

산화물 반도체층(130)으로 수소가 유입되면, 채널 영역(Lideal)의 일부가 도체화되며, 도체화된 영역은 채널의 역할을 하지 못한다. 채널 영역(Lideal) 중 도체화된 부분의 길이를 도체화 길이(ΔL)라고 한다. 또한, 채널 영역(Lideal) 중 도체화되지 않고 유효하게 채널 역할을 할 수 있는 영역의 길이를 유효 채널 길이(Leff)라고 한다. 채널 영역 중 도체화 길이(ΔL)가 커지면 유효 채널 길이(Leff)가 감소되어, 박막 트랜지스터가 스위칭 기능을 못할 수 있다. 유효 채널 길이(Leff)가 소정의 길이 이상, 예를 들어, 4㎛ 이상 확보되어야 박막 트랜지스터가 스위칭 기능을 할 수 있다. 유효 채널 길이(Leff) 확보를 위해 도체화 길이(ΔL)를 감소시키는 것이 필요하다. 도체화 길이(ΔL)가 감소되는 경우, 면적이 작은 산화물 반도체층(130)에서도 유효 채널 길이(Leff)가 확보될 수 있기 때문에, 소자의 소형화 및 고밀도화가 가능해진다.When hydrogen flows into the oxide semiconductor layer 130, a portion of the channel region (L ideal ) becomes conductive, and the conductive region does not function as a channel. The length of the conductive portion of the channel area (L ideal ) is called the conduction length (ΔL). In addition, among the channel areas (L ideal ), the length of the area that is not conductive and can effectively serve as a channel is called the effective channel length (L eff ). If the conduction length (ΔL) in the channel area increases, the effective channel length (L eff ) decreases, and the thin film transistor may not function as a switching function. The thin film transistor can perform a switching function only when the effective channel length (L eff ) is secured to a predetermined length or more, for example, 4 μm or more. To secure the effective channel length (L eff ), it is necessary to reduce the conductive length (ΔL). When the conductive length (ΔL) is reduced, the effective channel length (L eff ) can be secured even in the oxide semiconductor layer 130 with a small area, making it possible to miniaturize and increase the density of the device.

시험예 4에서는 산화물 반도체층(130)의 각 부분별 캐리어(전자) 농도를 측정하여 도체화 길이(ΔL)를 측정하였다. 구체적으로, 채널 영역(Lideal) 중 도핑 영역(LD)의 캐리어(전자) 농도 대비 1/100 이하의 캐리어(전자) 농도를 갖는 영역의 길이를 유효 채널 길이(Leff)이라 하였으며, 그 이상의 캐리어(전자) 농도를 갖는 영역은 도체화 되었다고 판정하였다.In Test Example 4, the conduction length (ΔL) was measured by measuring the carrier (electron) concentration in each part of the oxide semiconductor layer 130. Specifically, the length of the region with a carrier (electron) concentration less than 1/100 of the carrier (electron) concentration of the doped region (L D ) among the channel regions (L ideal ) was referred to as the effective channel length (L eff ). The area with the above carrier (electron) concentration was determined to be a conductor.

보다 구체적으로, 도핑 영역(LD)은 1020개 이상의 캐리어(전자) 농도를 갖는다는 것을 확인하였다. 따라서, 채널 영역(Lideal) 중 1018개 이하의 캐리어(전자) 농도를 갖는 영역의 길이를 측정하여 이를 유효 채널 길이(Leff)라 하고, 1018개를 초과하는 캐리어(전자) 농도를 갖는 영역의 길이를 도체화 길이(ΔL)라고 하였다. More specifically, it was confirmed that the doped region (L D ) had a carrier (electron) concentration of 10 20 or more. Therefore, the length of the region with a carrier (electron) concentration of 10 18 or less among the channel regions (L ideal ) is measured and called the effective channel length (L eff ), and the carrier (electron) concentration exceeding 10 18 is measured. The length of the region was called the conductive length (ΔL).

평가를 위해, 채널 영역(Lideal) 양쪽의 도체화 길이(2ΔL)를 계산하였다. 그 결과, 실시예 1에 따른 산화물 반도체층(130)에서 채널 영역(Lideal) 양쪽의 도체화 길이(2ΔL)는 2㎛ 였고, 비교예 1에 따른 산화물 반도체층(130)에서 채널 영역(Lideal) 양쪽의 도체화 길이(2ΔL)는 3.4㎛ 였다. 이와 같이, 비교예 1의 산화물 반도체층(130)의 채널 영역(Lideal)에서는 수소에 의한 도체화 길이가 증가되어, 유효 채널 길이(Leff)가 심각하게 감소됨을 확인할 수 있다. For evaluation, the conducting length (2ΔL) on both sides of the channel area (L ideal ) was calculated. As a result, the conductive length (2ΔL) on both sides of the channel region (L ideal ) in the oxide semiconductor layer 130 according to Example 1 was 2㎛, and in the oxide semiconductor layer 130 according to Comparative Example 1, the channel region (L ideal ) The conductor length (2ΔL) on both sides was 3.4㎛. In this way, it can be confirmed that in the channel region (L ideal ) of the oxide semiconductor layer 130 of Comparative Example 1, the conductive length due to hydrogen increases, and the effective channel length (L eff ) is seriously reduced.

반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화물 반도체층(130)의 채널 영역(Lideal)에서는 도체화가 심하게 발생하지 않기 때문에, 유효 채널 길이(Leff) 확보가 용이하여, 산화물 반도체층(130)의 면적이 좁더라도 유효 채널 길이(Leff)를 확보할 수 있다. 따라서, 박막 트랜지스터의 소형화 및 고집적화가 가능하다.On the other hand, since conduction does not occur severely in the channel region (L ideal ) of the oxide semiconductor layer 130 according to an embodiment of the present invention, it is easy to secure the effective channel length (L eff ), and the oxide semiconductor layer 130 Even if the area is small, the effective channel length (L eff ) can be secured. Therefore, miniaturization and high integration of thin film transistors are possible.

[시험예 5] 온도에 따른 문턱전압(Vth) 측정[Test Example 5] Measurement of threshold voltage (Vth) according to temperature

실시예 1 및 비교예 1의 박막 트랜지스터에 열을 가하면서 온도에 따른 문턱전압(Vth) 변화를 측정하였다. 구체적으로, 문턱 전압에 사용된 실시예 1 및 비교예 1의 박막 트랜지스터들 중 양(+)의 문턱 전압을 나타낸 박막 트랜지스터를 각각 시료 1(Sample 1)과 시료 2(Sample 2)로 선정하였다.While heat was applied to the thin film transistors of Example 1 and Comparative Example 1, the change in threshold voltage (Vth) according to temperature was measured. Specifically, among the thin film transistors of Example 1 and Comparative Example 1 used for the threshold voltage, the thin film transistors that showed a positive threshold voltage were selected as Sample 1 and Sample 2, respectively.

또한, 산화물 반도체층(130) 상하부에 보호막이 배치된 시료 3(Sample 3)에 대해서도 온도에 따른 문턱전압(Vth) 변화를 측정하였다. 구체적으로, 버퍼층(121) 상부와 산화물 반도체층(130) 상부에 알루미늄 산화물(Al2O3)를 이용하여 20nm의 두께로 보호막을 형성하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 박막 트랜지스터를 제조하고 이를 시료 3(Sample 3)이라 하였다. 이 때, 산화물 반도체층(130)의 상부 중 소스 전극 및 드레인 전극 접촉 영역에는 보호막이 형성되지 않았다. In addition, the change in threshold voltage (Vth) according to temperature was measured for Sample 3, in which a protective film was disposed on the top and bottom of the oxide semiconductor layer 130. Specifically, a thin film transistor was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a protective film was formed with a thickness of 20 nm using aluminum oxide ( Al2O3 ) on the buffer layer 121 and the oxide semiconductor layer 130. It was called Sample 3. At this time, no protective film was formed in the contact area between the source electrode and the drain electrode in the upper part of the oxide semiconductor layer 130.

시료 1, 시료 2 및 시료 3에 대해, 0℃부터 200℃까지 온도를 증가시키면서, 변화를 측정하였다. For Sample 1, Sample 2, and Sample 3, changes were measured while increasing the temperature from 0°C to 200°C.

도 11은 온도에 따른 문턱전압(Vth) 측정 그래프이다. 도 11을 참조하면, 시료 1 및 시료 2의 경우, 온도 상승에 따른 문턱전압(Vth) 변화가 크지 않은 반면, 시료 3의 경우 60℃ 이상의 온도에서 문턴접압(Vth) 강하가 심하가 발생되는 것을 확인할 수 있다. 도 11의 결과로부터, 산화물 반도체층(130)의 상하부에 모두 보호막을 배치하는 경우, 오히려 온도에 따른 문턱전압(Vth) 특성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.Figure 11 is a graph of threshold voltage (Vth) measurement according to temperature. Referring to FIG. 11, in the case of Sample 1 and Sample 2, the change in threshold voltage (Vth) according to the temperature increase is not significant, whereas in the case of Sample 3, the drop in threshold voltage (Vth) occurs significantly at a temperature of 60°C or higher. You can check it. From the results of FIG. 11, it can be seen that when a protective film is disposed on both the top and bottom of the oxide semiconductor layer 130, the threshold voltage (Vth) characteristics according to temperature are rather reduced.

이상의 결과로부터, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 경우, 우수한 문턱전압(Vth) 특성을 가지며, 산화물 반도체층(130)으로 유입된 수소의 함량이 적으며, 채널 영역의 도체화 길이(ΔL)가 짧고, 온도에 따른 문턱전압(Vth) 특성 저하가 발생되지 않는다는 것을 확인할 수 있다.From the above results, the thin film transistor according to an embodiment of the present invention has excellent threshold voltage (Vth) characteristics, the content of hydrogen flowing into the oxide semiconductor layer 130 is small, and the conduction length of the channel region ( It can be confirmed that ΔL) is short and that the threshold voltage (Vth) characteristics do not deteriorate due to temperature.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 우수한 신뢰성 및 구동 특성을 갖는다. 또한. 이러한 박막 트랜지스터를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 우수한 신뢰성을 가질 수 있다.As such, the thin film transistor according to an embodiment of the present invention has excellent reliability and driving characteristics. also. A display device according to an embodiment of the present invention including such a thin film transistor may have excellent reliability.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes can be made without departing from the technical details of the present invention in the technical field to which the present invention pertains. It will be obvious to anyone with ordinary knowledge. Therefore, the scope of the present invention is indicated by the claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

100, 200, 300: 박막 트랜지스터
110: 기판 120: 게이트 절연막
121: 버퍼층 125: 게이트 절연막 접촉 영역
130: 산화물 반도체층 140: 게이트 전극
150: 소스 전극 155: 소스 전극 접촉 역역
160: 드레인 전극 165: 드레인 전극 접촉 영역
170: 층간 절연막 171, 172: 보호막
180: 광차단층 190: 평탄화막
250: 뱅크층 270: 유기 발광 소자
271, 381: 제1 전극 272: 유기층
273, 383: 제2 전극 310: 대향 기판
341, 342: 컬러 필터 350: 차광부
382: 액정층 400, 500: 표시장치
100, 200, 300: thin film transistor
110: substrate 120: gate insulating film
121: Buffer layer 125: Gate insulating film contact area
130: oxide semiconductor layer 140: gate electrode
150: source electrode 155: source electrode contact area
160: drain electrode 165: drain electrode contact area
170: interlayer insulating film 171, 172: protective film
180: light blocking layer 190: planarization film
250: bank layer 270: organic light emitting device
271, 381: first electrode 272: organic layer
273, 383: second electrode 310: opposing substrate
341, 342: color filter 350: light blocking part
382: liquid crystal layer 400, 500: display device

Claims (14)

기판 상의 산화물 반도체층;
상기 산화물 반도체층 상의 게이트 절연막;
상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극;
상기 산화물 반도체층 표면의 소스 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 소스 전극;
상기 소스 전극과 이격되어 상기 산화물 반도체층 표면의 드레인 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 드레인 전극; 및
상기 게이트 절연막과 상기 소스 전극 연결 영역 사이 및 상기 게이트 절연막과 상기 드레인 전극 연결 영역 사이의 보호막;을 포함하고,
상기 보호막은 상기 게이트 절연막과 중첩하지 않고, 상기 산화물 반도체층과 접촉하며, 상기 게이트 전극과 접촉하지 않는,
박막 트랜지스터.
An oxide semiconductor layer on a substrate;
a gate insulating film on the oxide semiconductor layer;
a gate electrode on the gate insulating film;
a source electrode connected to the oxide semiconductor layer at a source electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer;
a drain electrode spaced apart from the source electrode and connected to the oxide semiconductor layer in a drain electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer; and
It includes a protective film between the gate insulating film and the source electrode connection area and between the gate insulating film and the drain electrode connection area,
The protective film does not overlap the gate insulating film, contacts the oxide semiconductor layer, and does not contact the gate electrode.
Thin film transistor.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 산화물 반도체층의 상기 게이트 전극 방향 표면의 적어도 일부는 상기 게이트 절연막 및 상기 보호막으로부터 노출된, 박막 트랜지스터.
According to paragraph 1,
A thin film transistor, wherein at least a portion of the surface of the oxide semiconductor layer toward the gate electrode is exposed from the gate insulating film and the protective film.
제1항에 있어서,
상기 보호막은 금속 산화물을 포함하는, 박막 트랜지스터.
According to paragraph 1,
A thin film transistor wherein the protective film includes metal oxide.
제4항에 있어서,
상기 금속 산화물은 알루미늄(Al)을 포함하는, 박막 트랜지스터.
According to paragraph 4,
A thin film transistor wherein the metal oxide includes aluminum (Al).
제1항에 있어서,
상기 보호막은, 알루미늄 산화물(AlOx), 알루미늄-네오디뮴(AlNd) 산화물, 알루미늄-니켈-란타넘(AlNiLa) 산화물, 알루미늄-니켈-저마늄-란타넘(AlNiGeLa) 산화물, 및 알루미늄-코발트-저마늄-란타넘(AlCoGeLa) 산화물 중 적어도 하나를 포함하는, 박막 트랜지스터.
According to paragraph 1,
The protective film includes aluminum oxide (AlOx), aluminum-neodymium (AlNd) oxide, aluminum-nickel-lanthanum (AlNiLa) oxide, aluminum-nickel-germanium-lanthanum (AlNiGeLa) oxide, and aluminum-cobalt-germanium. -A thin film transistor containing at least one of lanthanum (AlCoGeLa) oxides.
제1항에 있어서,
상기 기판 상에 배치된 광차단층; 및
상기 광차단층 상에 배치된 버퍼층;을 더 포함하며,
상기 광차단층은 상기 산화물 반도체층과 중첩하는, 박막 트랜지스터.
According to paragraph 1,
A light blocking layer disposed on the substrate; and
It further includes a buffer layer disposed on the light blocking layer,
A thin film transistor wherein the light blocking layer overlaps the oxide semiconductor layer.
제1항에 있어서,
상기 보호막은 상기 게이트 전극과 중첩하지 않는, 박막 트랜지스터.
According to paragraph 1,
A thin film transistor, wherein the protective film does not overlap the gate electrode.
기판 상에 산화물 반도체층을 형성하는 단계;
상기 산화물 반도체층 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계;
상기 게이트 절연막과 중첩하지 않는 상기 산화물 반도체층 상에 보호막을 형성하는 단계; 및
상기 산화물 반도체층과 각각 연결되며, 서로 이격된 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 소스 전극은 상기 산화물 반도체층 표면의 소스 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결되고,
상기 드레인 전극은 상기 산화물 반도체층 표면의 드레인 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결되고,
상기 보호막은 상기 게이트 절연막과 상기 소스 전극 연결 영역 사이 및 상기 게이트 절연막과 드레인 전극 연결 영역 사이에 형성되고,
상기 보호막은 상기 게이트 절연막과 중첩하지 않고, 상기 산화물 반도체층과 접촉하며, 상기 게이트 전극과 접촉하지 않는,
박막 트랜지스터의 제조방법.
forming an oxide semiconductor layer on a substrate;
forming a gate insulating film on the oxide semiconductor layer;
forming a gate electrode on the gate insulating film;
forming a protective film on the oxide semiconductor layer that does not overlap the gate insulating film; and
It includes forming a source electrode and a drain electrode respectively connected to the oxide semiconductor layer and spaced apart from each other,
The source electrode is connected to the oxide semiconductor layer at a source electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer,
The drain electrode is connected to the oxide semiconductor layer at a drain electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer,
The protective film is formed between the gate insulating film and the source electrode connection area and between the gate insulating film and the drain electrode connection area,
The protective film does not overlap the gate insulating film, contacts the oxide semiconductor layer, and does not contact the gate electrode.
Manufacturing method of thin film transistor.
제9항에 있어서,
상기 보호막을 형성하는 단계는,
상기 산화물 반도체층 및 상기 게이트 전극을 포함하는 상기 기판 상에 보호막 형성용 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 보호막 형성용 절연층을 패터닝하는 단계;를 포함하는,
박막 트랜지스터의 제조방법.
According to clause 9,
The step of forming the protective film is,
forming an insulating layer for forming a protective film on the substrate including the oxide semiconductor layer and the gate electrode; and
Including; patterning the insulating layer for forming the protective film.
Manufacturing method of thin film transistor.
제9항에 있어서,
상기 기판 상에 광차단층을 형성하는 단계; 및
상기 광차단층 상에 버퍼층을 형성하는 단계;를 더 포함하며,
상기 산화물 반도체층은 평면상으로 상기 광차단층과 중첩하여 형성되는,
박막 트랜지스터의 제조방법.
According to clause 9,
forming a light blocking layer on the substrate; and
It further includes forming a buffer layer on the light blocking layer,
The oxide semiconductor layer is formed to overlap the light blocking layer in a planar view,
Manufacturing method of thin film transistor.
제9항에 있어서,
상기 보호막은 상기 게이트 전극과 중첩하지 않는, 박막 트랜지스터의 제조방법.
According to clause 9,
A method of manufacturing a thin film transistor, wherein the protective film does not overlap the gate electrode.
기판;
상기 기판 상에 배치된 박막 트랜지스터; 및
상기 박막 트랜지스터와 연결된 제1 전극;을 포함하며,
상기 박막 트랜지스터는,
상기 기판 상의 산화물 반도체층;
상기 산화물 반도체층 상의 게이트 절연막;
상기 게이트 절연막 상의 게이트 전극;
상기 산화물 반도체층 표면의 소스 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 소스 전극;
상기 소스 전극과 이격되어 상기 산화물 반도체층 표면의 드레인 전극 연결 영역에서 상기 산화물 반도체층과 연결된 드레인 전극; 및
상기 게이트 절연막과 상기 소스 전극 연결 영역 사이 및 상기 게이트 절연막과 드레인 전극 연결 영역 사이의 보호막;을 포함하고,
상기 보호막은 상기 게이트 절연막과 중첩하지 않고, 상기 산화물 반도체층과 접촉하며, 상기 게이트 전극과 접촉하지 않는,
표시장치.
Board;
a thin film transistor disposed on the substrate; and
It includes a first electrode connected to the thin film transistor,
The thin film transistor is,
an oxide semiconductor layer on the substrate;
a gate insulating film on the oxide semiconductor layer;
a gate electrode on the gate insulating film;
a source electrode connected to the oxide semiconductor layer at a source electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer;
a drain electrode spaced apart from the source electrode and connected to the oxide semiconductor layer in a drain electrode connection area on the surface of the oxide semiconductor layer; and
It includes a protective film between the gate insulating film and the source electrode connection area and between the gate insulating film and the drain electrode connection area,
The protective film does not overlap the gate insulating film, contacts the oxide semiconductor layer, and does not contact the gate electrode.
Display device.
제13항에 있어서,
상기 보호막은 상기 게이트 전극과 중첩하지 않는, 표시장치.
According to clause 13,
The display device wherein the protective film does not overlap the gate electrode.
KR1020220106099A 2017-11-09 2022-08-24 Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same KR102586429B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220106099A KR102586429B1 (en) 2017-11-09 2022-08-24 Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170148708A KR102437514B1 (en) 2017-11-09 2017-11-09 Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR1020220106099A KR102586429B1 (en) 2017-11-09 2022-08-24 Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170148708A Division KR102437514B1 (en) 2017-11-09 2017-11-09 Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220121765A KR20220121765A (en) 2022-09-01
KR102586429B1 true KR102586429B1 (en) 2023-10-06

Family

ID=66678182

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170148708A KR102437514B1 (en) 2017-11-09 2017-11-09 Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR1020220106099A KR102586429B1 (en) 2017-11-09 2022-08-24 Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170148708A KR102437514B1 (en) 2017-11-09 2017-11-09 Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102437514B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017168642A (en) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社Joled Thin film transistor, and display device including the thin film transistor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110066370A (en) * 2009-12-11 2011-06-17 한국전자통신연구원 Oxide thin film transistor and method for manufacturing the same
KR101976133B1 (en) 2012-11-20 2019-05-08 삼성디스플레이 주식회사 Display device
KR102028974B1 (en) * 2013-01-25 2019-10-07 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor and method for fabricating the same
KR102162885B1 (en) 2013-11-25 2020-10-08 엘지디스플레이 주식회사 A array substrate and method of fabricating the same
KR102236129B1 (en) * 2013-12-26 2021-04-02 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate and method for fabricating the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017168642A (en) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社Joled Thin film transistor, and display device including the thin film transistor

Also Published As

Publication number Publication date
KR102437514B1 (en) 2022-08-26
KR20220121765A (en) 2022-09-01
KR20190052881A (en) 2019-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102543577B1 (en) Transistor array panel, manufacturing method thereof, and disalay device comprising the same
KR102547131B1 (en) Thin film trnasistor comprising 2d semiconductor and display device comprising the same
US10050150B2 (en) Thin-film transistor, method of fabricating thin-film transistor, and display device
US9659967B2 (en) Thin-film transistor and display device having the same
JP6768048B2 (en) Thin film transistor, manufacturing method of thin film transistor, and display device including the thin film transistor
KR20120037838A (en) Transistor and electronic device including the same
KR20230124858A (en) Transistor array panel, manufacturing method thereof, and disalay device including the same
KR102188690B1 (en) Thin film transistor, method of manufacturing the thin film transistor and flat panel display device havint the thin film transistor
KR102654115B1 (en) Thin film transistor, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR102424445B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
US9893193B2 (en) Thin-film transistor including a gate electrode with a side wall insulating layer and display device
KR102578422B1 (en) Thin film transistor having supporting layer, method for manufacturing the same and display device comprising the same
EP3499582B1 (en) Thin film transistor, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR102623624B1 (en) Transistor array panel and manufacturing method thereof
KR102436715B1 (en) Thin film trnasistor having doping portion for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR102487324B1 (en) Thin film trnasistor having hydrogen blocking layer, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR102586429B1 (en) Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR102537352B1 (en) Thin film trnasistor having doped oxide semiconductor layer, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR20170072438A (en) Transistor array panel and manufacturing method thereof
KR102454385B1 (en) Thin film transistor, display with the same, and method of fabricating the same
JP2012190978A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant