KR20060023062A - Semiconductor device including multiple channel tft and single channel tft - Google Patents

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Abstract

반도체 소자를 제공한다. 상기 반도체 소자는 기판 상에 일방향으로 배치된 제 1 반도체층과 상기 제 1 반도체층과 직교하는 방향으로 배치된 제 2 반도체층을 포함한다. 상기 제 1 반도체층의 일 영역, 상기 제 2 반도체층 및 상기 제 1 반도체층의 다른 일 영역을 차례로 가로지르는 게이트 전극이 위치한다.Provided is a semiconductor device. The semiconductor device includes a first semiconductor layer disposed in one direction on a substrate and a second semiconductor layer disposed in a direction orthogonal to the first semiconductor layer. A gate electrode crossing one region of the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, and another region of the first semiconductor layer is sequentially located.

다중 채널 TFT, 단일 채널 TFT, 유기전계발광표시장치Multichannel TFT, Single Channel TFT, Organic Light Emitting Display

Description

다중 채널 박막트랜지스터 및 단일 채널 박막트랜지스터를 구비하는 반도체 소자{semiconductor device including multiple channel TFT and single channel TFT}Semiconductor device including multi-channel thin film transistor and single channel thin film transistor

도 1은 종래 기술에 따른 단위화소 구동회로의 레이아웃이다.1 is a layout of a unit pixel driving circuit according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 단위화소를 나타낸 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a unit pixel of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view illustrating a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 절단선들 Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4A and 4B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention, taken along cut lines I-I and II-II of FIG. 3.

(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)

D : 다중 채널 TFT S : 단일 채널 TFTD: multichannel TFT S: single channel TFT

121, 123 : 반도체층 145 : 게이트 라인121 and 123: semiconductor layer 145: gate line

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 특히 다중 채널 TFT 및 단일 채널 TFT를 구비하는 반도체 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having a multi-channel TFT and a single channel TFT.

일반적으로 TFT(thin film transistor)는 채널 영역 및 소오스/드레인 영역들을 구비하는 반도체층, 상기 반도체층을 가로지르는 게이트 전극 및 상기 소오스/드레인 영역들에 각각 접속하는 소오스/드레인 전극들을 포함한다. 이러한 TFT는 상기 채널 영역의 개수에 따라 단일 채널 TFT와 듀얼 채널 TFT로 구분된다. 상기 듀얼 채널 TFT는 상기 단일 채널 TFT에 비해 누설전류가 적은 것이 특징이다.In general, a thin film transistor (TFT) includes a semiconductor layer having a channel region and source / drain regions, a gate electrode crossing the semiconductor layer, and source / drain electrodes connected to the source / drain regions, respectively. Such TFTs are classified into single channel TFTs and dual channel TFTs according to the number of channel regions. The dual channel TFTs are characterized by less leakage current than the single channel TFTs.

이러한 TFT는 액정표시장치 및 유기전계발광표시장치의 단위화소 구동회로를 형성한다. 특히 유기전계발광표시장치는 미세한 전류량의 변화에 따라 휘도가 변하는 단점이 있다. 따라서, 유기전계발광표시장치의 단위화소 구동회로는 다수 개의 TFT를 구비하여 상기 전류량의 변화를 보상한다. 이러한 단위화소 구동회로의 구성에 따라서는 서로 게이트 전극을 공유하는 듀얼 채널 TFT와 단일 채널 TFT가 배치되기도 한다.Such TFTs form a unit pixel driving circuit of a liquid crystal display and an organic light emitting display. In particular, the organic light emitting display device has a disadvantage in that the luminance changes according to a small change in the amount of current. Accordingly, the unit pixel driving circuit of the organic light emitting display device includes a plurality of TFTs to compensate for the change in the amount of current. According to the structure of the unit pixel driving circuit, a dual channel TFT and a single channel TFT may be disposed to share a gate electrode with each other.

도 1은 종래 기술에 따른 단위화소 구동회로의 레이아웃으로서 서로 게이트 전극을 공유하는 듀얼 채널 TFT와 단일 채널 TFT에 한정하여 나타낸 평면도이다.FIG. 1 is a plan view of a unit pixel driving circuit according to the prior art, limited to a dual channel TFT and a single channel TFT sharing a gate electrode with each other.

도 1을 참조하면, 기판 상에 "ㄷ"자 형상을 갖는 제 1 반도체층(21)과 직선 형상을 갖는 제 2 반도체층(23)이 위치한다. 상기 반도체층들(21, 23) 상에 상기 반도체층들(21, 23)을 가로지르는 게이트 전극(45)이 위치한다. 상기 게이트 전극(45)은 직선형으로서, 제 1 반도체층(21)과 두 번 중첩되고, 상기 제 2 반도체층(23)과 한 번 중첩한다. 결과적으로 상기 제 1 반도체층(21)과 상기 제 1 반도체층(21) 상의 게이트 전극(45)은 듀얼 채널 TFT(A)를 형성하고, 상기 제 2 반도체층(23)과 상기 제 2 반도체층(23) 상의 게이트 전극(45)은 단일 채널 TFT(B)를 형성 한다.Referring to FIG. 1, a first semiconductor layer 21 having a “c” shape and a second semiconductor layer 23 having a linear shape are positioned on a substrate. The gate electrode 45 crossing the semiconductor layers 21 and 23 is positioned on the semiconductor layers 21 and 23. The gate electrode 45 is straight and overlaps the first semiconductor layer 21 twice, and overlaps the second semiconductor layer 23 once. As a result, the first semiconductor layer 21 and the gate electrode 45 on the first semiconductor layer 21 form a dual channel TFT (A), and the second semiconductor layer 23 and the second semiconductor layer The gate electrode 45 on 23 forms a single channel TFT (B).

그러나, 상기 "ㄷ" 자 형상을 갖는 반도체층은 여러 가지 문제점을 유발할 수 있다. 그 중 한가지는 상기 반도체층들을 MILC법을 사용하여 결정화하는 경우, 상기 반도체층들의 양단부를 노출시키는 콘택홀들(61, 63)을 형성하고 상기 콘택홀들(61, 63) 내에 노출된 반도체층을 금속막과 접촉시킴으로써, 상기 금속막 하부의 반도체층에 MIC 영역을 형성하고, 상기 MIC 영역으로부터 나머지 영역들을 측면 결정화함으로써 MILC 영역을 형성하게 되는데, 이 때, 상기 반도체층(21)의 구부러진 부분은 MILC 결정립의 성장 메카니즘의 특성상 쉽게 결정화되지 못하고 많은 결함을 유발할 수 있다. 또한, 제조과정에 있어 상기 "ㄷ" 자 형상을 갖는 반도체층 상에 파티클이 떨어지는 경우, 그 형상으로 인해 불량발생 빈도가 높을 수 있다.However, the semiconductor layer having the "c" shape may cause various problems. One of them is, when the semiconductor layers are crystallized using the MILC method, forming contact holes 61 and 63 exposing both ends of the semiconductor layers and exposing the semiconductor layers within the contact holes 61 and 63. Contacting the metal film to form a MIC region in the semiconductor layer below the metal film, and to form a MILC region by lateral crystallization of the remaining regions from the MIC region, wherein the bent portion of the semiconductor layer 21 Is not easily crystallized due to the growth mechanism of MILC grains and can cause many defects. In addition, when the particles fall on the semiconductor layer having the "c" shape in the manufacturing process, the frequency of failure may be high due to the shape.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 불량발생 빈도가 감소되고 반도체층 내에 결함밀도가 감소된 반도체 소자를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a semiconductor device in which a frequency of defects is reduced and a defect density in a semiconductor layer is reduced.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 반도체 소자를 제공한다. 상기 반도체 소자는 기판 상에 일방향으로 배치된 제 1 반도체층과 상기 제 1 반도체층과 직교하는 방향으로 배치된 제 2 반도체층을 포함한다. 상기 제 1 반도체층의 일 영역, 상기 제 2 반도체층 및 상기 제 1 반도체층의 다른 일 영역을 차례로 가로지르는 게이트 전극이 위치한다.In order to achieve the above technical problem, an aspect of the present invention provides a semiconductor device. The semiconductor device includes a first semiconductor layer disposed in one direction on a substrate and a second semiconductor layer disposed in a direction orthogonal to the first semiconductor layer. A gate electrode crossing one region of the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, and another region of the first semiconductor layer is sequentially located.

상기 반도체층들은 전하이동도가 높은 다결정 실리콘 반도체층일 수 있고, 상기 다결정 실리콘 반도체층은 금속유도측면결정화법을 사용하여 결정화된 반도체층일 수 있다. 상기 금속유도측면결정화법을 사용하여 결정화된 반도체층은 금속의 오염이 적고, 결정립의 크기가 커 전하이동도가 높은 특징이 있다.The semiconductor layers may be polycrystalline silicon semiconductor layers having high charge mobility, and the polycrystalline silicon semiconductor layers may be semiconductor layers crystallized using a metal-induced side crystallization method. The semiconductor layer crystallized using the metal-induced side crystallization method is characterized by low contamination of metal, large grain size, and high charge mobility.

상기 게이트 라인은 "ㄷ"자 형일 수 있다.The gate line may be a letter 'C'.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 단위화소를 나타낸 회로도로서, 하나의 데이터 선에 차례로 연결된 N 번째 단위화소와 N+1 번째 단위화소를 나타낸다.FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a unit pixel of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and illustrates an Nth unit pixel and an N + 1th unit pixel sequentially connected to one data line.

도 2를 참조하면, n-1번째 주사선(scan [n-1])이 선택되면 상기 n-1번째 주사선(scan [n-1])에 게이트가 연결된 제 1 스위칭 트랜지스터(M11)는 턴-온되어, 드레인에 인가되는 초기화 전압(Vinit)에 따라 소오스와 연결된 노드(N1)를 초기화시킨다.Referring to FIG. 2, when the n-1 th scan line scan [n-1] is selected, the first switching transistor M11 having a gate connected to the n-1 th scan line scan [n-1] is turned on. On, the node N1 connected to the source is initialized according to the initialization voltage Vinit applied to the drain.

이어서, n 번째 주사선(scan [n])이 선택되면, 상기 n 번째 주사선(scan [n])에 게이트가 연결된 제 2 스위칭 트랜지스터(M12)는 소오스에 연결된 m 번째 데이터선(data [m])에 인가된 데이터 신호(Vdata)를 드레인에 연결된 제 1 구동 트랜지스터(M13)에 전달한다. 상기 제 1 구동 트랜지스터(M13)은 게이트와 드레인이 서로 연결되어 다이오드로서의 기능을 수행한다. 따라서, 상기 제 1 구동 트랜지스 터(M13)는 상기 데이터 신호를 드레인 및 게이트에 연결된 노드(N1)에 전달한다.Subsequently, when the n th scan line scan [n] is selected, the second switching transistor M12 having a gate connected to the n th scan line scan [n] has an m th data line data [m] connected to a source. The data signal Vdata applied to the first signal is transferred to the first driving transistor M13 connected to the drain. The first driving transistor M13 has a gate and a drain connected to each other to function as a diode. Accordingly, the first driving transistor M13 transfers the data signal to the node N1 connected to the drain and the gate.

상기 노드(N1)와 일측 전극이 연결된 캐패시터(C1)은 상기 노드(N1)에 전달된 데이터 신호와 전원전압(Vdd)의 차이에 해당하는 전압을 충전함으로써, 상기 데이터 신호를 일정기간 유지한다. 이 때, 상기 노드(N1)와 게이트가 연결된 제 2 구동 트랜지스터(M14)는 상기 노드(N1)의 데이터 신호의 크기에 비례하는 전류를 유기발광다이오드(EL1)에 공급하고, 상기 유기발광다이오드(EL1)는 공급된 전류에 대응하여 발광한다.The capacitor C1 connected to the node N1 and one electrode charges a voltage corresponding to a difference between the data signal transmitted to the node N1 and the power supply voltage Vdd, thereby maintaining the data signal for a predetermined period of time. In this case, the second driving transistor M14 connected to the gate of the node N1 supplies a current proportional to the magnitude of the data signal of the node N1 to the organic light emitting diode EL1, and the organic light emitting diode ( EL1) emits light corresponding to the supplied current.

상기 노드(N1)에 데이터 신호가 유지되는 동안 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(M11)는 오프 상태이다. 이 때, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(M11)의 누설전류는 상기 노드(N1)에 유지된 데이터 신호를 누설시켜 오동작을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(M11)를 다중 채널을 갖는 트랜지스터로 형성함으로써 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(M11)의 누설 전류를 감소시킬 수 있다. 반면, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(M12)는 턴-온 되었을 때 상기 데이터 신호를 상기 제 1 구동 트랜지스터(M13)에 빨리 전달하는 것이 중요하므로, 단일 채널을 갖는 트랜지스터로 형성하는 것이 바람직하다.The first switching transistor M11 is off while the data signal is maintained at the node N1. At this time, the leakage current of the first switching transistor M11 may cause a malfunction by leaking the data signal held at the node N1. Therefore, the leakage current of the first switching transistor M11 can be reduced by forming the first switching transistor M11 as a transistor having multiple channels. On the other hand, when the first switching transistor M12 is turned on, it is important to quickly transfer the data signal to the first driving transistor M13. Therefore, the first switching transistor M12 is preferably formed of a transistor having a single channel.

한편, 상기 n 번째 주사선(scan [n])이 선택되었을 때, 상기 n 번째 주사선(scan [n])에 연결된 N+1번째 단위화소의 제 1 스위칭 트랜지스터(M21)는 N+1번째 단위화소의 노드(N2)를 초기화하고, 이어서 n+1 번째 주사선(scan [n+1])이 선택되었을 때 상기 N+1 번째 단위화소의 제 2 스위칭 트랜지스터(M22), 제 1 구동트랜지스터(M23), 제 2 구동 트랜지스터(M24) 및 캐패시터(C2)는 상기 N 번째 단위화소와 동일한 기능을 수행하여 유기발광다이오드(EL2)를 발광하게 한다. Meanwhile, when the n th scan line scan [n] is selected, the first switching transistor M21 of the N + 1 th unit pixel connected to the n th scan line scan [n] is the N + 1 th unit pixel. Initializes the node N2, and then, when the n + 1 th scan line scan [n + 1] is selected, the second switching transistor M22 and the first driving transistor M23 of the N + 1 th unit pixel. In addition, the second driving transistor M24 and the capacitor C2 perform the same function as the N-th unit pixel to emit the organic light emitting diode EL2.

상술한 바와 같이, 상기 N+1번째 단위화소의 제 1 스위칭 트랜지스터(M21)와 상기 N 번째 단위화소의 제 2 스위칭 트랜지스터(M12)는 각각 다중 채널 트랜지스터 및 단일 채널 트랜지스터이고, 상기 게이트 라인인 n번째 주사선(scan [n])을 공유한다.As described above, the first switching transistor M21 of the N + 1th unit pixel and the second switching transistor M12 of the Nth unit pixel are respectively a multichannel transistor and a single channel transistor, and n is the gate line. Share the first scan line (scan [n]).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자를 나타낸 평면도로서, 도 2를 참조하여 설명한 유기전계발광표시장치의 단위화소에 있어 서로 게이트 라인을 공유하는 다중 채널 트랜지스터 및 단일 채널 트랜지스터에 한정하여 나타낸 도면이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3의 절단선들 Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 2의 절단선 Ⅰ-Ⅰ를 따라 취해진 영역 즉, 다중 채널 TFT 영역은 D로 표시되고, 절단선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 영역 즉, 단일 채널 TFT 영역은 S로 표시된다.FIG. 3 is a plan view illustrating a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention. In the unit pixel of the organic light emitting display device described with reference to FIG. The figure shown. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention, taken along cut lines I-I and II-II of FIG. 3. The region taken along the cutting line I-I of FIG. 2, that is, the multi-channel TFT region, is indicated by D, and the region taken along the cutting line II-II, i.e., the single channel TFT region, is indicated by S. FIG.

도 3 및 도 4a를 참조하면, 다중 채널 TFT 영역(D)과 단일 채널 TFT 영역(S)을 구비하는 기판(100) 상에 버퍼층(110)을 형성한다. 상기 기판(100)은 단결정 실리콘, 유리, 석영 또는 플라스틱 기판일 수 있고, 상기 버퍼층(110)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산질화막 또는 이들의 다중층일 수 있다.3 and 4A, a buffer layer 110 is formed on a substrate 100 having a multichannel TFT region D and a single channel TFT region S. Referring to FIG. The substrate 100 may be a single crystal silicon, glass, quartz, or plastic substrate, and the buffer layer 110 may be a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a multilayer thereof.

상기 버퍼층(110) 상에 비정질 실리콘막을 적층하고, 상기 비정질 실리콘막을 패터닝하여, 상기 다중 게이트 TFT 영역(D) 및 상기 단일 게이트 TFT 영역(S) 상에 제 1 반도체층(121) 및 제 2 반도체층(123)을 각각 형성한다. 상기 제 1 반도체층(121)은 기판 상에 일방향으로 배치되며, 상기 제 2 반도체층(123)은 상기 제 1 반도체층(121)에 소정간격 이격하여 상기 제 1 반도체층(121)과 직교하는 방향으로 배치된다. 또한, 상기 반도체층들(121, 123)은 직선 형태를 갖는다. 따라서, 상기 반도체층들(121, 123)을 형성함에 있어 파티클이 떨어지더라도 오류 발생 빈도가 낮을 수 있다. An amorphous silicon film is stacked on the buffer layer 110 and the amorphous silicon film is patterned to form a first semiconductor layer 121 and a second semiconductor on the multi-gate TFT region D and the single gate TFT region S. FIG. Each layer 123 is formed. The first semiconductor layer 121 is disposed in one direction on the substrate, and the second semiconductor layer 123 is orthogonal to the first semiconductor layer 121 at a predetermined interval from the first semiconductor layer 121. Are arranged in the direction. In addition, the semiconductor layers 121 and 123 may have a straight line shape. Therefore, in forming the semiconductor layers 121 and 123, an error occurrence frequency may be low even if particles are dropped.

상기 반도체층들(121, 123) 상에 게이트 절연막(130)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(130)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 및 실리콘 산질화막으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 한 층으로 형성할 수 있다.A gate insulating layer 130 is formed on the semiconductor layers 121 and 123. The gate insulating layer 130 may be formed of at least one layer selected from the group consisting of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxynitride film.

상기 게이트 절연막(130) 상에 게이트 도전막을 형성하고, 상기 게이트 도전막을 패터닝하여 게이트 라인(145)을 형성한다. 상기 게이트 라인(145)은 상기 제 1 반도체층(121)의 일 영역, 상기 제 2 반도체층(123) 및 상기 제 1 반도체층(121)의 다른 일 영역을 차례로 가로지른다. 이를 위해 상기 게이트 라인(145)는 "ㄷ"자 형을 가질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.A gate conductive layer is formed on the gate insulating layer 130, and the gate conductive layer is patterned to form a gate line 145. The gate line 145 traverses one region of the first semiconductor layer 121, the second semiconductor layer 123, and another region of the first semiconductor layer 121 in order. To this end, the gate line 145 may have a "c" shape. However, it is not limited thereto.

상기 게이트 라인(145)을 마스크로 하여 상기 반도체층들(121, 123)에 도전성 불순물을 주입하여 상기 반도체층들(121, 123)에 도전 영역들(121a_1, 121a_2, 121a_3, 123a_1, 123a_2)을 형성한다. 그 결과, 상기 제 1 반도체층(121)의 양 단부에는 제 1 소오스/드레인 영역들(121a_1, 121a_3)이 형성되고, 상기 제 2 반도체층(123)의 양 단부에는 제 2 소오스/드레인 영역들(123a_1, 123a_2)이 형성된다. Conductive impurities are implanted into the semiconductor layers 121 and 123 using the gate line 145 as a mask to form conductive regions 121a_1, 121a_2, 121a_3, 123a_1, and 123a_2 in the semiconductor layers 121 and 123. Form. As a result, first source / drain regions 121a_1 and 121a_3 are formed at both ends of the first semiconductor layer 121, and second source / drain regions are formed at both ends of the second semiconductor layer 123. 123a_1 and 123a_2 are formed.

또한, 상기 제 1 반도체층의 도전 영역들(121a_1, 121a_2, 121a_3) 사이에는 제 1 채널 영역들(121b_1, 121b_2)이 정의되고, 상기 제 2 반도체층의 도전 영역들(123a_1, 123a_2) 사이에는 제 2 채널 영역(123b)이 정의된다. 다시 말해서, 상기 제 1 반도체층(121)이 상기 게이트 라인(145)과 중첩되는 일 영역 및 다른 일 영역은 상기 제 1 반도체층(121)의 채널 영역들(121b_1, 121b_2)로 정의되고, 상기 제 2 반도체층(123)이 상기 게이트 전극(145)과 중첩되는 영역은 상기 제 2 반도체층(123)의 채널 영역(123b)으로 정의된다. 따라서, 상기 제 1 반도체층(121)과 상기 게이트 전극(145)은 다중 채널 TFT(D)를 형성하고, 상기 제 2 반도체층(123)과 상기 게이트 전극(145)은 단일 채널 TFT(S)를 형성한다.In addition, first channel regions 121b_1 and 121b_2 are defined between the conductive regions 121a_1, 121a_2 and 121a_3 of the first semiconductor layer, and between the conductive regions 123a_1 and 123a_2 of the second semiconductor layer. The second channel region 123b is defined. In other words, one region where the first semiconductor layer 121 overlaps the gate line 145 and the other region are defined as channel regions 121b_1 and 121b_2 of the first semiconductor layer 121. The region where the second semiconductor layer 123 overlaps with the gate electrode 145 is defined as the channel region 123b of the second semiconductor layer 123. Thus, the first semiconductor layer 121 and the gate electrode 145 form a multi-channel TFT (D), and the second semiconductor layer 123 and the gate electrode 145 are a single channel TFT (S). To form.

이어서, 상기 게이트 라인(145) 상에 상기 게이트 라인(145) 및 상기 게이트 절연막(130)을 덮는 층간 절연막(150)을 형성한다. 상기 층간 절연막(150) 내에 상기 소오스/드레인 영역들(121a_1, 121a_3, 123a_1, 123a_2)을 노출시키는 콘택홀들(151, 153)을 형성한다. 상기 콘택홀들(151, 153) 내에 노출된 상기 소오스/드레인 영역들(121a_1, 121a_3, 123a_1, 123a_2) 상에 결정화유도 물질막(157)을 적층하고 열처리한다. 그 결과, 상기 반도체층들의 상기 콘택홀들 하부 영역은 MIC 영역이 되고, 그 외의 영역은 상기 MIC 영역으로부터 결정화가 유도된 MILC 영역이 된다. 상기 결정화유도 물질막(157)은 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh 및 Cd로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 사용하여 형성할 수 있다.Subsequently, an interlayer insulating layer 150 covering the gate line 145 and the gate insulating layer 130 is formed on the gate line 145. Contact holes 151 and 153 exposing the source / drain regions 121a_1, 121a_3, 123a_1 and 123a_2 are formed in the interlayer insulating layer 150. The crystallization inducing material layer 157 is stacked and heat-treated on the source / drain regions 121a_1, 121a_3, 123a_1, and 123a_2 exposed in the contact holes 151 and 153. As a result, a region under the contact holes of the semiconductor layers becomes a MIC region, and other regions become a MILC region where crystallization is induced from the MIC region. The crystallization inducing material layer 157 may include at least one metal selected from the group consisting of Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Cr, Mo, Tr, Ru, Rh and Cd. Can be used.

상기 MILC 영역 내의 결정립 즉, MILC 결정립은 방향성을 갖고 직선 형태로 성장한다. 따라서, 상기 직선 형태를 갖는 반도체층들(121, 123) 내에서 상기 MILC 결정립들은 결함없이 성장할 수 있다.Grains in the MILC region, that is, MILC grains, grow in a straight line with directivity. Therefore, the MILC grains in the linear semiconductor layers 121 and 123 may grow without defects.

도 3 및 도 4b를 참조하면, 상기 결정화유도 물질막(도 4a의 157)을 제거하 여 상기 콘택홀들(151, 153) 내에 상기 소오스/드레인 영역들(121a_1, 121a_3, 123a_1, 123a_2)을 노출시킨다. 상기 노출된 소오스/드레인 영역들(121a_1, 121a_3, 123a_1, 123a_2) 상에 소오스/드레인 도전막을 적층하고, 상기 적층된 소오스/드레인 도전막을 패터닝함으로써, 상기 소오스/드레인 영역들(121a_1, 121a_3, 123a_1, 123a_2)과 각각 접하는 제 1 소오스/드레인 전극들(161) 및 제 2 소오스/드레인 전극들(163)을 형성한다.3 and 4B, the source / drain regions 121a_1, 121a_3, 123a_1, and 123a_2 are removed from the crystallization-inducing material layer 157 of FIG. 4A to remove the source / drain regions 151 and 153. Expose The source / drain regions 121a_1, 121a_3, 123a_1, and 123a_2 are stacked on the exposed source / drain regions, and the stacked source / drain conductive layers are patterned to form the source / drain regions 121a_1, 121a_3, and 123a_1. , The first source / drain electrodes 161 and the second source / drain electrodes 163, respectively, in contact with each other, 123a_2.

상술한 바와 같이, 상기 제 1 반도체층(121)을 직선으로 형성함으로써, 결정화결함밀도 및 불량발생빈도가 낮은 반도체 소자를 제조할 수 있다. 나아가서, 상기 제 2 반도체층(123)을 상기 제 1 반도체층(121)에 직교하는 방향으로 형성하고, 상기 제 1 반도체층의 제 1 채널 영역(121b_1), 상기 제 2 반도체층의 채널 영역(123b) 및 상기 제 1 반도체층의 제 2 채널 영역(121b_2)과 차례로 중첩되는 게이트 라인(142)을 형성함으로써, 상기 반도체 소자가 차지하는 면적을 쉽게 줄일 수 있다. 따라서, 이러한 반도체 소자가 유기전계발광표시장치의 단위화소 회로로 적용되는 경우, 개구율의 향상을 가져올 수 있다.As described above, by forming the first semiconductor layer 121 in a straight line, a semiconductor device having a low crystallization defect density and a low occurrence frequency of defects can be manufactured. Further, the second semiconductor layer 123 is formed in a direction orthogonal to the first semiconductor layer 121, and the first channel region 121b_1 of the first semiconductor layer and the channel region of the second semiconductor layer ( 123b and the gate line 142 overlapping the second channel region 121b_2 of the first semiconductor layer may be formed to easily reduce the area occupied by the semiconductor device. Therefore, when such a semiconductor device is applied to a unit pixel circuit of an organic light emitting display device, the aperture ratio can be improved.

상술한 실시예는 상기 반도체층을 금속유도측면결정화법을 사용하여 결정화하였으나, 이에 한정되지 않고 다양한 결정화법 즉, 고상결정화(solid phase crystallization; SPC)법, 엑시머 레이저 어닐링(eximer laser annealing; ELA법), 연속측면고상화(sequential lateral solidification; SLS)법, 금속유도결정화법(metal induced rystallization; MIC)등을 사용할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 상술한 실시예는 탑 게이트형 박막트랜지스터를 예로 들어 설명하였으나, 바 텀 게이트형 박막트랜지스터에도 적용 가능하다.In the above-described embodiment, the semiconductor layer is crystallized using a metal-induced side crystallization method, but is not limited thereto. Various crystallization methods, that is, solid phase crystallization (SPC) and excimer laser annealing (ELA) methods ), Sequential lateral solidification (SLS), metal induced rystallization (MIC), etc. can be used. In addition, the above-described embodiment has been described using the top gate type thin film transistor as an example, but it is also applicable to the bottom gate type thin film transistor.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 서로 게이트 라인을 공유하는 다중 채널 트랜지스터 및 단일 채널 트랜지스터를 구비하는 반도체 소자에 있어 상기 트랜지스터들의 배치를 달리함으로써 불량발생 빈도 및 반도체층 내의 결함밀도를 감소시킬 수 있다. 나아가서, 상기 반도체 소자가 유기전계발광소자의 단위화소에 적용되는 경우 유기전계발광소자의 개구율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention as described above, in the semiconductor device having a multi-channel transistor and a single channel transistor sharing a gate line with each other, by varying the arrangement of the transistors it is possible to reduce the frequency of defects and the defect density in the semiconductor layer. . Furthermore, when the semiconductor device is applied to the unit pixel of the organic light emitting device, the aperture ratio of the organic light emitting device can be improved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (4)

기판 상에 일방향으로 배치된 제 1 반도체층과 상기 제 1 반도체층과 직교하는 방향으로 배치된 제 2 반도체층; 및A first semiconductor layer disposed in one direction on the substrate and a second semiconductor layer disposed in a direction orthogonal to the first semiconductor layer; And 상기 제 1 반도체층의 일 영역, 상기 제 2 반도체층 및 상기 제 1 반도체층의 다른 일 영역을 차례로 가로지르는 게이트 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.And a gate electrode crossing one region of the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, and the other region of the first semiconductor layer in sequence. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체층들은 다결정 실리콘 반도체층인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.And the semiconductor layers are polycrystalline silicon semiconductor layers. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 다결정 실리콘 반도체층은 금속유도측면결정화법을 사용하여 결정화된 반도체층인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.And the polycrystalline silicon semiconductor layer is a semiconductor layer crystallized using a metal induced side crystallization method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 라인은 "ㄷ"자 형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.The gate line is a semiconductor device characterized in that the "c" shape.
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