KR20150075733A - Thin film transistor and flat panel display device having the same - Google Patents

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KR20150075733A
KR20150075733A KR1020130163966A KR20130163966A KR20150075733A KR 20150075733 A KR20150075733 A KR 20150075733A KR 1020130163966 A KR1020130163966 A KR 1020130163966A KR 20130163966 A KR20130163966 A KR 20130163966A KR 20150075733 A KR20150075733 A KR 20150075733A
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김민규
모연곤
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

The embodiment of the present invention relates to a thin film transistor and a flat panel display device including the same. The thin film transistor includes a source electrode and a drain electrode which are arranged on a substrate, a first gate electrode which is arranged on the substrate between the source and drain electrodes, a first insulation layer which is arranged on the source and drain electrodes and the first gate electrode, a semiconductor layer which is arranged on the first insulation layer and is connected to the source and drain electrodes, a second insulation layer which is arranged on the semiconductor layer and a second gate electrode which is arranged on the second insulation layer.

Description

박막 트랜지스터 및 그를 구비하는 평판표시장치 {Thin film transistor and flat panel display device having the same}[0001] The present invention relates to a thin film transistor and a flat panel display having the thin film transistor.

본 발명의 실시예는 박막 트랜지스터 및 그를 구비하는 평판표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중(dual) 구조의 게이트 전극을 구비하는 박막 트랜지스터 및 그를 구비하는 평판표시장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor and a flat panel display including the thin film transistor, and more particularly, to a thin film transistor having a dual structure gate electrode and a flat panel display including the thin film transistor.

박막 트랜지스터는 소스 및 드레인 영역과 채널 영역을 제공하는 반도체층, 채널 영역과 중첩되며 게이트 절연층에 의해 반도체층과 절연되는 게이트 전극, 그리고 소스 및 드레인 영역의 반도체층과 연결되는 소스 및 드레인 전극을 포함한다. The thin film transistor includes a semiconductor layer providing source and drain regions and a channel region, a gate electrode overlapping the channel region and insulated from the semiconductor layer by a gate insulating layer, and source and drain electrodes connected to the semiconductor layers of the source and drain regions .

이와 같이 구성되는 박막 트랜지스터는 반도체 집적회로(integrated circuit) 뿐만 아니라 액정표시장치(LCD)나 유기전계발광 표시장치(AMOLED)와 같은 평판표시장치에도 사용된다.
The thin film transistor thus configured is used not only in a semiconductor integrated circuit but also in a flat panel display such as a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting display (AMOLED).

본 발명의 실시예의 목적은 반도체층의 피해가 방지될 수 있는 박막 트랜지스터를 제공하는 데 있다.An object of an embodiment of the present invention is to provide a thin film transistor in which damage of a semiconductor layer can be prevented.

본 발명의 실시예의 다른 목적은 전기적 특성 및 신뢰성이 향상된 박막 트랜지스터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a thin film transistor having improved electrical characteristics and reliability.

본 발명의 실시예의 또 다른 목적은 화질이 향상된 평판표시장치를 제공하는 데 있다.
It is another object of an embodiment of the present invention to provide a flat panel display with improved image quality.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 박막 트랜지스터는 기판 상에 배치된 소스 및 드레인 전극, 상기 소스 및 드레인 전극 사이의 상기 기판 상에 배치된 제 1 게이트 전극, 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 제 1 게이트 전극 상에 배치된 제 1 절연층, 상기 제 1 절연층 상에 배치되며 상기 소스 및 드레인 전극에 연결된 반도체층, 상기 반도체층 상에 배치된 제 2 절연층, 및 상기 제 2 절연층 상에 배치된 제 2 게이트 전극을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a thin film transistor including source and drain electrodes disposed on a substrate, a first gate electrode disposed on the substrate between the source and drain electrodes, A first insulating layer disposed on the first gate electrode, a semiconductor layer disposed on the first insulating layer and connected to the source and drain electrodes, a second insulating layer disposed on the semiconductor layer, And a second gate electrode disposed on the insulating layer.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 평판표시장치는 주사 라인 및 데이터 라인, 상기 주사 라인 및 데이터 라인 사이에 연결된 박막 트랜지스터, 그리고 상기 박막 트랜지스터와 연결된 유기전계발광 소자를 포함하는 제 1 기판, 및 상기 제 1 기판과 대향하도록 배치된 제 2 기판을 포함하며, 상기 박막 트랜지스터는 상기 제 1 기판 상에 배치된 소스 및 드레인 전극, 상기 소스 및 드레인 전극 사이의 상기 제 1 기판 상에 배치된 제 1 게이트 전극, 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 제 1 게이트 전극 상에 배치된 제 1 절연층, 상기 제 1 절연층 상에 배치되며 상기 소스 및 드레인 전극에 연결된 반도체층, 상기 반도체층 상에 배치된 제 2 절연층, 및 상기 제 2 절연층 상에 배치된 제 2 게이트 전극을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a flat panel display including a scan line and a data line, a thin film transistor connected between the scan line and the data line, and an organic electroluminescent device connected to the thin film transistor. And a second substrate disposed to face the first substrate, wherein the thin film transistor includes source and drain electrodes disposed on the first substrate, a first substrate on the first substrate between the source and drain electrodes, A first insulating layer disposed on the source and drain electrodes and on the first gate electrode, a semiconductor layer disposed on the first insulating layer and connected to the source and drain electrodes, A second insulating layer disposed on the first insulating layer, and a second gate electrode disposed on the second insulating layer.

상기 제 1 게이트 전극은 상기 소스 및 드레인 전극의 물질을 포함할 수 있으며, 상기 소스 및 드레인 전극보다 얇게 형성될 수 있다.The first gate electrode may include a material of the source and drain electrodes, and may be formed to be thinner than the source and drain electrodes.

상기 소스 및 드레인 전극은 제 1, 제 2 및 제 3 도전층으로 이루어지고, 상기 제 1 게이트 전극은 상기 제 1 도전층으로 이루어질 수 있다.The source and drain electrodes may be formed of first, second, and third conductive layers, and the first gate electrode may be formed of the first conductive layer.

상기 제 2 도전층은 상기 제 1 및 제 3 도전층보다 두껍게 형성될 수 있다.The second conductive layer may be formed thicker than the first and third conductive layers.

상기 제 1 및 제 3 도전층은 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하고, 상기 제 2 도전층은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.Wherein the first and third conductive layers comprise at least one material selected from the group consisting of titanium (Ti), tantalum (Ta), and tungsten (W), and the second conductive layer comprises at least one selected from the group consisting of molybdenum (Mo) ) And copper (Cu).

상기 제 1 절연층에 콘택홀이 구비되고, 상기 콘택홀을 통해 상기 반도체층이 상기 소스 및 드레인 전극에 연결된다. A contact hole is formed in the first insulating layer, and the semiconductor layer is connected to the source and drain electrodes through the contact hole.

상기 반도체층은 폴리실리콘 또는 산화물 반도체를 포함하고, 상기 산화물 반도체는 산화아연(ZnO)을 포함하며, 상기 산화물 반도체에 갈륨(Ga), 인듐(In), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf) 및 바나듐(V) 중 적어도 하나의 이온이 도핑될 수 있다.The semiconductor layer may include polysilicon or an oxide semiconductor. The oxide semiconductor may include zinc oxide (ZnO), and gallium (Ga), indium (In), stannum (Sn), zirconium (Zr) , Hafnium (Hf), and vanadium (V) may be doped.

상기 제 1 게이트 전극과 제 2 게이트 전극은 서로 중첩되도록 배치된다.
The first gate electrode and the second gate electrode are arranged to overlap with each other.

본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 소스 및 드레인 전극과 게이트 전극의 중첩에 의한 기생 캐패시턴스가 최소화될 수 있고, 소스 및 드레인 전극이 저항값이 낮은 금속으로 형성될 수 있기 때문에 전기적 특성이 종래의 박막 트랜지스터에 비해 향상될 수 있다. 또한, 소스 및 드레인 전극과 반도체층 사이에 절연층이 개재되기 때문에 금속과의 접촉에 의한 반도체층의 피해가 최소화될 수 있다. 반도체층의 신뢰성이 향상되고 박막 트랜지스터의 전기적 특성이 향상됨으로써 상기 박막 트랜지스터를 평판표시장치에 적용할 경우 동작 특성 및 화질이 향상될 수 있다.
Since the parasitic capacitance due to the overlapping of the source and drain electrodes and the gate electrode can be minimized and the source and drain electrodes can be formed of a metal having a low resistance value in the thin film transistor according to the embodiment of the present invention, Can be improved as compared with a thin film transistor. In addition, since the insulating layer is interposed between the source and drain electrodes and the semiconductor layer, the damage of the semiconductor layer due to contact with the metal can be minimized. The reliability of the semiconductor layer is improved and the electrical characteristics of the thin film transistor are improved so that the operation characteristics and the image quality can be improved when the thin film transistor is applied to the flat panel display.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
1 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.
3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
4A to 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예들은 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and various modifications may be made thereto, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below It is not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판(10) 상에 버퍼층(12)이 형성되고, 버퍼층(12) 상에 소스 및 드레인 전극(14a)과 제 1 게이트 전극(14b)이 배치된다. 제 1 게이트 전극(14b)은 소스 및 드레인 전극(14a) 사이에 배치된다.Referring to FIG. 1, a buffer layer 12 is formed on a substrate 10, and source and drain electrodes 14a and a first gate electrode 14b are disposed on a buffer layer 12. The first gate electrode 14b is disposed between the source and drain electrodes 14a.

소스 및 드레인 전극(14a)과 제 1 게이트 전극(14b) 상에 제 1 절연층(16)이 배치되고, 제 1 절연층(16) 상에 반도체층(18)이 배치된다. 반도체층(18)은 소스 영역, 채널 영역 및 드레인 영역을 포함하며, 채널 영역이 제 1 게이트 전극(14b)과 중첩되고, 소스 및 드레인 영역이 제 1 절연층(16)의 콘택홀을 통해 소스 및 드레인 전극(14a)에 연결된다.A first insulating layer 16 is disposed on the source and drain electrodes 14a and the first gate electrode 14b and a semiconductor layer 18 is disposed on the first insulating layer 16. The semiconductor layer 18 includes a source region, a channel region, and a drain region, and the channel region overlaps with the first gate electrode 14b, and the source and drain regions are connected to the source And the drain electrode 14a.

반도체층(18) 상에 제 2 절연층(20)이 배치되고, 제 2 절연층(20) 상에 제 2 게이트 전극(22)이 배치된다. 제 2 게이트 전극(22)은 반도체층(18)의 채널 영역 상부에 배치되며, 일부 또는 전부가 제 1 게이트 전극(14b)과 중첩될 수 있다.A second insulating layer 20 is disposed on the semiconductor layer 18 and a second gate electrode 22 is disposed on the second insulating layer 20. The second gate electrode 22 is disposed above the channel region of the semiconductor layer 18, and part or all of the second gate electrode 22 may overlap with the first gate electrode 14b.

하나의 게이트 전극을 구비하는 종래의 박막 트랜지스터는 게이트 전극과 인접하는 반도체층의 일면에만 채널이 형성되지만, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 제 1 게이트 전극(14b) 및 제 2 게이트 전극(22)과 인접하는 반도체층(18)의 양면에 채널이 형성되기 때문에 온 전류(on current) 특성이 종래의 박막 트랜지스터에 비해 향상될 수 있다. 제 1 게이트 전극(14b) 및 제 2 게이트 전극(22)에 인가되는 바이어스 전압의 크기를 각각 조절하면 문턱전압을 원하는 레벨로 용이하게 조절할 수 있다.In the conventional thin film transistor having one gate electrode, a channel is formed only on one side of the semiconductor layer adjacent to the gate electrode. However, the thin film transistor according to the embodiment of the present invention includes the first gate electrode 14b and the second gate electrode Since the channel is formed on both sides of the semiconductor layer 18 adjacent to the gate electrode 22, the on-current characteristic can be improved as compared with the conventional thin film transistor. The threshold voltage can be easily adjusted to a desired level by adjusting the bias voltage applied to the first gate electrode 14b and the second gate electrode 22, respectively.

또한, 본 발명의 실시예는 제 1 및 제 2 게이트 전극(14b 및 22)을 소스 및 드레인 전극(14a)과 중첩되지 않도록 배치할 수 있기 때문에 박막 트랜지스터 내부의 기생 캐패시턴스를 최소화시킬 수 있으며, 제 1 및 제 2 게이트 전극(14b 및 22)이 반도체층(18)의 양면에 배치되기 때문에 외부광에 의한 반도체층(18)의 신뢰성 저하나 전기적 특성 변화도 방지될 수 있다.
In addition, since the first and second gate electrodes 14b and 22 can be arranged so as not to overlap the source and drain electrodes 14a, the embodiment of the present invention can minimize the parasitic capacitance inside the thin film transistor, 1 and the second gate electrodes 14b and 22 are disposed on both sides of the semiconductor layer 18, the reliability of the semiconductor layer 18 due to external light and the change in electrical characteristics can be prevented.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 기판(30) 상에 버퍼층(32)이 형성되고, 버퍼층(32) 상에 소스 및 드레인 전극(36a)과 제 1 게이트 전극(36b)이 배치된다. 제 1 게이트 전극(36b)은 소스 및 드레인 전극(36a) 사이에 배치되며, 소스 및 드레인 전극(36a)보다 얇은 두께로 형성될 수 있다.2, a buffer layer 32 is formed on a substrate 30, and source and drain electrodes 36a and a first gate electrode 36b are disposed on a buffer layer 32. [ The first gate electrode 36b is disposed between the source and drain electrodes 36a and may be formed to be thinner than the source and drain electrodes 36a.

예를 들어, 소스 및 드레인 전극(36a)은 제 1 도전층(34a), 제 1 도전층(34a)보다 두꺼운 제 2 도전층(35), 그리고 제 2 도전층(35)보다 얇은 제 3 도전층(34b)으로 이루어지고, 제 1 게이트 전극(36b)은 상기 제 1 도전층(34a)으로 이루질 수 있다.For example, the source and drain electrodes 36a may include a first conductive layer 34a, a second conductive layer 35 that is thicker than the first conductive layer 34a, and a third conductive layer 34 that is thinner than the second conductive layer 35. [ Layer 34b, and the first gate electrode 36b may be formed of the first conductive layer 34a.

소스 및 드레인 전극(36a)과 제 1 게이트 전극(36b) 상에 제 1 절연층(38)이 배치되고, 제 1 절연층(38) 상에 반도체층(40)이 배치된다. 반도체층(40)은 소스 영역, 채널 영역 및 드레인 영역을 포함하며, 채널 영역이 제 1 게이트 전극(36b)과 중첩되고, 소스 및 드레인 영역이 제 1 절연층(38)의 콘택홀을 통해 소스 및 드레인 전극(36a)에 연결된다.A first insulating layer 38 is disposed on the source and drain electrodes 36a and the first gate electrode 36b and a semiconductor layer 40 is disposed on the first insulating layer 38. [ The semiconductor layer 40 includes a source region, a channel region, and a drain region, the channel region overlapping the first gate electrode 36b, and the source and drain regions overlapping the source And the drain electrode 36a.

반도체층(40) 상에 제 2 절연층(42)이 배치되고, 제 2 절연층(42) 상에 제 2 게이트 전극(44)이 배치된다. 제 2 게이트 전극(44)은 반도체층(40)의 채널 영역 상부에 배치되며, 일부 또는 전부가 제 1 게이트 전극(36b)과 중첩될 수 있다.A second insulating layer 42 is disposed on the semiconductor layer 40 and a second gate electrode 44 is disposed on the second insulating layer 42. The second gate electrode 44 is disposed above the channel region of the semiconductor layer 40, and part or all of the second gate electrode 44 may overlap with the first gate electrode 36b.

하나의 게이트 전극을 구비하는 종래의 박막 트랜지스터는 게이트 전극과 인접하는 반도체층의 일면에만 채널이 형성되지만, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 제 1 게이트 전극(36b) 및 제 2 게이트 전극(44)과 인접하는 반도체층(40)의 양면에 채널이 형성되기 때문에 온 전류 특성이 종래의 박막 트랜지스터에 비해 향상될 수 있다. 제 1 게이트 전극(36b) 및 제 2 게이트 전극(44)에 인가되는 바이어스 전압의 크기를 각각 조절하면 문턱전압을 원하는 레벨로 용이하게 조절할 수 있다. In the conventional thin film transistor having one gate electrode, a channel is formed only on one side of the semiconductor layer adjacent to the gate electrode. However, the thin film transistor according to the embodiment of the present invention includes the first gate electrode 36b and the second gate electrode Since the channel is formed on both sides of the semiconductor layer 40 adjacent to the gate electrode 44, the on-current characteristic can be improved as compared with the conventional thin film transistor. The threshold voltage can be easily adjusted to a desired level by adjusting the magnitude of the bias voltage applied to the first gate electrode 36b and the second gate electrode 44, respectively.

또한, 본 발명의 실시예는 제 1 및 제 2 게이트 전극(36b 및 44)을 소스 및 드레인 전극(36a)과 중첩되지 않도록 배치할 수 있기 때문에 박막 트랜지스터 내부의 기생 캐패시턴스를 최소화시킬 수 있으며, 제 1 및 제 2 게이트 전극(36b 및 44)이 반도체층(40)의 양면에 배치되기 때문에 외부광에 의한 반도체층(40)의 신뢰성 저하나 전기적 특성 변화도 방지될 수 있다.
In addition, the embodiment of the present invention can minimize the parasitic capacitance inside the thin film transistor because the first and second gate electrodes 36b and 44 can be arranged so as not to overlap with the source and drain electrodes 36a, 1 and the second gate electrodes 36b and 44 are disposed on both sides of the semiconductor layer 40, the reliability of the semiconductor layer 40 due to external light and the change in electrical characteristics can be prevented.

도 2의 박막 트랜지스터는 소스 및 드레인 전극(36a)을 저항값이 낮은 금속으로 형성하는 데 유리한 구조를 갖는다. The thin film transistor of Fig. 2 has a structure which is advantageous for forming the source and drain electrodes 36a into a metal having a low resistance value.

도 1의 박막 트랜지스터에서 소스 및 드레인 전극(14a)을 저항값이 낮은 금속, 예를 들어, 알루미늄(Al)이나 구리(Cu)로 형성할 경우, 금속과의 접촉으로 인해 반도체층(18)이 산화되거나 오염되어 전기적 특성이 변화될 수 있다. When the source and drain electrodes 14a are formed of a metal having a low resistance value, for example, aluminum (Al) or copper (Cu) in the thin film transistor of FIG. 1, It may be oxidized or contaminated and the electrical characteristics may be changed.

도 2의 박막 트랜지스터는 제 2 도전층(35)을 알루미늄(Al)이나 구리(Cu)로 형성하고, 제 1 및 제 3 도전층(34a 및 34b)을 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W) 등의 금속으로 형성하면 제 1 및 제 3 도전층(34a 및 34b)이 알루미늄(Al)이나 구리(Cu) 원자의 확산을 방지하는 베리어층(barrier layer) 또는 캡핑층(capping layer)으로 작용하며, 반도체층(40)과의 직접적인 접촉도 방지하기 때문에 반도체층(40)의 피해가 효과적으로 방지될 수 있다.2, the second conductive layer 35 is formed of aluminum (Al) or copper (Cu), and the first and third conductive layers 34a and 34b are formed of titanium (Ti), tantalum The first and third conductive layers 34a and 34b may be formed of a barrier layer or a capping layer that prevents diffusion of aluminum (Al) or copper (Cu) atoms, And prevents direct contact with the semiconductor layer 40, the damage of the semiconductor layer 40 can be effectively prevented.

또한, 도 1 및 도 2의 박막 트랜지스터는 소스 및 드레인 전극(14a, 36a)과 반도체층(18, 40)의 사이에 제 1 절연층(16, 38)이 배치되기 때문에 콘택홀의 연결부를 제외한 나머지 부분이 서로 접촉되지 않으므로 금속과의 접촉에 의한 반도체층(18, 40)의 피해가 최소화될 수 있다.
1 and 2, since the first insulating layers 16 and 38 are disposed between the source and drain electrodes 14a and 36a and the semiconductor layers 18 and 40, The damage of the semiconductor layers 18 and 40 due to the contact with the metal can be minimized.

그러면 박막 트랜지스터의 제조 과정을 통해 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail through a manufacturing process of a thin film transistor.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 기판(10) 상에 버퍼층(12) 및 도전층(14)을 순차적으로 형성한다. Referring to FIG. 3A, a buffer layer 12 and a conductive layer 14 are sequentially formed on a substrate 10.

기판(10)은 실리콘(Si) 등의 반도체 기판, 유리나 수지 등의 절연 기판 또는 금속 기판을 사용할 수 있다. The substrate 10 may be a semiconductor substrate such as silicon (Si), an insulating substrate such as glass or resin, or a metal substrate.

버퍼층(12)은 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물로 형성하거나, 실리콘 산화물과 실리콘 질화물의 적층 또는 화합물로 형성할 수 있다. The buffer layer 12 may be formed of silicon oxide or silicon nitride, or may be formed of a lamination or compound of silicon oxide and silicon nitride.

도전층(14)은 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 탄탈륨(Ta), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 금(Au), 크롬(Cr) 및 니오비움(Nb) 등의 금속이나, 상기 금속들의 합금으로 형성할 수 있다. The conductive layer 14 may be formed of at least one of tungsten (W), titanium (Ti), molybdenum (Mo), silver (Ag), tantalum (Ta), aluminum (Al), copper (Cu) And niobium (Nb), or an alloy of these metals.

도 3b를 참조하면, 도전층(14)을 패터닝하여 소스 및 드레인 전극(14a)과 제 1 게이트 전극(14b)을 형성한다. Referring to FIG. 3B, the conductive layer 14 is patterned to form the source and drain electrodes 14a and the first gate electrode 14b.

제 1 게이트 전극(14b)은 소스 및 드레인 전극(14a)의 사이에 배치하고, 소스 및 드레인 전극(14a)보다 얇은 두께로 형성할 수 있다.The first gate electrode 14b may be disposed between the source and drain electrodes 14a and thinner than the source and drain electrodes 14a.

예를 들어, 도전층(14) 상에 감광막을 형성하고 하프톤(half-tone) 마스크(제 1 마스크)를 이용한 사진 및 현상 공정으로 상기 감광막을 패터닝한다. 그리고 감광막 패턴을 마스크로 이용하여 도전층(14)을 식각하면 소스 및 드레인 전극(14a)과, 소스 및 드레인 전극(14a)보다 얇은 두께의 제 1 게이트 전극(14b)을 동시에 형성할 수 있다.For example, a photoresist layer is formed on the conductive layer 14, and the photoresist layer is patterned by a photolithography process using a half-tone mask (first mask). When the conductive layer 14 is etched using the photoresist pattern as a mask, the source and drain electrodes 14a and the first gate electrode 14b having a thickness thinner than the source and drain electrodes 14a can be simultaneously formed.

도 3c를 참조하면, 소스 및 드레인 전극(14a)과 제 1 게이트 전극(14b)을 포함하는 상부에 제 1 절연층(16)을 형성하고, 제 2 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 제 1 절연층(16)을 패터닝하여 소스 및 드레인 전극(14a)의 소정 부분이 노출되도록 콘택홀(16a)을 형성한다.Referring to FIG. 3C, a first insulating layer 16 is formed on an upper portion including the source and drain electrodes 14a and the first gate electrode 14b, and a first insulating layer 16 is formed by photolithography and etching using a second mask. The layer 16 is patterned to form the contact hole 16a so that a predetermined portion of the source and drain electrodes 14a is exposed.

제 1 절연층(16)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiN), 알루미늄 산화물(AlOx)로 형성하거나, 이들의 적층 또는 화합물로 형성할 수 있다. 제 1 절연층(16)은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiOx)과 알루미늄 산화물(AlOx)의 적층으로 형성할 수 있다.The first insulating layer 16 may be formed of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiN), aluminum oxide (AlOx), or a laminate or a compound thereof. The first insulating layer 16 may be formed of, for example, a lamination of silicon oxide (SiOx) and aluminum oxide (AlOx).

도 3d를 참조하면, 콘택홀(16a)이 매립되도록 제 1 절연층(16) 상에 반도체층(18)을 형성한다. 반도체층(18) 상에 제 2 절연층(20)을 형성한 후 제 3 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 제 2 절연층(20) 및 반도체층(18)을 패터닝한다.Referring to FIG. 3D, a semiconductor layer 18 is formed on the first insulating layer 16 so that the contact hole 16a is buried. The second insulating layer 20 is formed on the semiconductor layer 18 and then the second insulating layer 20 and the semiconductor layer 18 are patterned by photolithography and etching using a third mask.

반도체층(18)은 다결정 실리콘이나 산화물 반도체로 형성할 수 있다. 산화물 반도체는 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있으며, 갈륨(Ga), 인듐(In), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 은(Ag), 구리(Cu), 게르마늄(Ge), 가돌리늄(Gd) 및 바나듐(V) 중 적어도 하나의 이온이 도핑될 수 있다. The semiconductor layer 18 may be formed of polycrystalline silicon or an oxide semiconductor. The oxide semiconductor may include zinc oxide (ZnO), and may include at least one selected from the group consisting of Ga, In, Sn, Zr, Hf, At least one of ions of copper (Cu), germanium (Ge), gadolinium (Gd) and vanadium (V) can be doped.

제 2 절연층(20)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiN), 알루미늄 산화물(AlOx)로 형성하거나, 이들의 적층 또는 화합물로 형성할 수 있다. 제 2 절연층(20)은 예를 들어, 알루미늄 산화물(AlOx)과 실리콘 산화물(SiOx)의 적층으로 형성할 수 있다. The second insulating layer 20 may be formed of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiN), aluminum oxide (AlOx), or a laminate or a compound thereof. The second insulating layer 20 may be formed of, for example, a lamination of aluminum oxide (AlOx) and silicon oxide (SiOx).

도 3e를 참조하면, 제 2 절연층(20) 상에 제 2 게이트 전극(22)을 형성한다.Referring to FIG. 3E, a second gate electrode 22 is formed on the second insulating layer 20.

예를 들어, 제 2 절연층(20) 상에 도전층을 형성한 후 제 4 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 상기 도전층을 패터닝하여 제 1 게이트 전극(14b) 상부의 제 2 절연층(20) 상에 제 2 게이트 전극(22)을 형성할 수 있다. 제 2 게이트 전극(22)은 일부 또는 전부가 제 1 게이트 전극(14b)과 중첩될 수 있다.
For example, after the conductive layer is formed on the second insulating layer 20, the conductive layer is patterned by a photolithography and etching process using a fourth mask to form a second insulating layer 20 on the first gate electrode 14b The second gate electrode 22 can be formed. The second gate electrode 22 may partially or wholly overlap with the first gate electrode 14b.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 4A to 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면, 기판(30) 상에 버퍼층(32)을 형성하고, 버퍼층(32) 상에 제 1 도전층(34a), 제 2 도전층(35) 및 제 3 도전층(34b)을 순차적으로 형성한다.4A, a buffer layer 32 is formed on a substrate 30, and a first conductive layer 34a, a second conductive layer 35, and a third conductive layer 34b are formed on the buffer layer 32 Sequentially.

기판(30)은 실리콘(Si) 등의 반도체 기판, 유리나 수지 등의 절연 기판 또는 금속 기판을 사용할 수 있다. The substrate 30 may be a semiconductor substrate such as silicon (Si), an insulating substrate such as glass or resin, or a metal substrate.

버퍼층(32)은 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물로 형성하거나, 실리콘 산화물과 실리콘 질화물의 적층 또는 화합물로 형성할 수 있다. The buffer layer 32 may be formed of silicon oxide or silicon nitride, or may be formed of a lamination or compound of silicon oxide and silicon nitride.

제 2 도전층(35)은 제 1 도전층(34a) 및 제 3 도전층(34b)보다 두껍게 형성하며, 비교적 자체 저항값이 낮은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성하는 것이 바람직하다. The second conductive layer 35 is formed thicker than the first conductive layer 34a and the third conductive layer 34b and is made of molybdenum (Mo), aluminum (Al), and copper (Cu) It is preferable to form at least one material selected from the group.

제 1 도전층(34a) 및 제 3 도전층(34b)은 같은 두께로 형성할 수 있으며, 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 제 1 도전층(34a) 및 제 3 도전층(34b)은 예를 들어, 티타늄 질화물(TiN), 티타늄 실리콘질화물(TiSiN), 탄탄륨 질화물(TaN), 텅스텐 실리콘질화물(WSiN) 등으로 형성될 수 있다. 제 1 도전층(34a) 및 제 3 도전층(34b)은 제 2 도전층(35)의 금속 원자가 확산되는 것을 방지하는 베리어층 또는 캡핑층으로 작용할 수 있다.The first conductive layer 34a and the third conductive layer 34b may have the same thickness and include at least one material selected from the group consisting of titanium (Ti), tantalum (Ta), and tungsten (W) . The first and third conductive layers 34a and 34b may be formed of, for example, titanium nitride (TiN), titanium silicon nitride (TiSiN), tantalum nitride (TaN), tungsten silicon nitride (WSiN) . The first conductive layer 34a and the third conductive layer 34b may serve as a barrier layer or a capping layer to prevent metal atoms of the second conductive layer 35 from diffusing.

도 4b를 참조하면, 제 3 도전층(34b), 제 2 도전층(35) 및 제 1 도전층(34a)을 순차적으로 패터닝하여 소스 및 드레인 전극(36a)과 제 1 게이트 전극(36b)을 형성한다. 제 1 게이트 전극(36b)은 소스 및 드레인 전극(36a)의 사이에 배치되도록 하고, 소스 및 드레인 전극(36a)보다 얇은 두께로 형성할 수 있다.4B, the source and drain electrodes 36a and the first gate electrode 36b are sequentially patterned by sequentially patterning the third conductive layer 34b, the second conductive layer 35, and the first conductive layer 34a, . The first gate electrode 36b may be disposed between the source and drain electrodes 36a and thinner than the source and drain electrodes 36a.

예를 들어, 제 3 도전층(34b) 상에 감광막을 형성하고 하프톤 마스크(제 1 마스크)를 이용한 사진 및 현상 공정으로 상기 감광막을 패터닝한다. 그리고 감광막 패턴을 마스크로 이용하여 제 3 도전층(34b), 제 2 도전층(35) 및 제 1 도전층(34a)을 순차적으로 식각하면 제 1 도전층(34a), 제 2 도전층(35) 및 제 3 도전층(34b)으로 이루어진 소스 및 드레인 전극(36a)과, 제 1 도전층(34a)으로 이루어진 제 1 게이트 전극(36b)을 동시에 형성할 수 있다.For example, a photosensitive film is formed on the third conductive layer 34b, and the photosensitive film is patterned by a photolithography process using a halftone mask (first mask) and a developing process. When the third conductive layer 34b, the second conductive layer 35 and the first conductive layer 34a are sequentially etched using the photoresist pattern as a mask, the first conductive layer 34a and the second conductive layer 35 The source and drain electrodes 36a formed of the first conductive layer 34a and the third conductive layer 34b and the first gate electrode 36b formed of the first conductive layer 34a can be formed at the same time.

도 4c를 참조하면, 소스 및 드레인 전극(36a)과 제 1 게이트 전극(36b)을 포함하는 상부에 제 1 절연층(38)을 형성하고, 제 2 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 제 1 절연층(38)을 패터닝하여 소스 및 드레인 전극(36a)의 소정 부분이 노출되도록 콘택홀(38a)을 형성한다.Referring to FIG. 4C, a first insulating layer 38 is formed on an upper portion including the source and drain electrodes 36a and the first gate electrode 36b, and the first insulating layer 38 is formed by photolithography and etching using a second mask. The layer 38 is patterned to form a contact hole 38a such that a predetermined portion of the source and drain electrodes 36a are exposed.

제 1 절연층(38)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiN), 알루미늄 산화물(AlOx)로 형성하거나, 이들의 적층 또는 화합물로 형성할 수 있다. 제 1 절연층(38)은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiOx)과 알루미늄 산화물(AlOx)의 적층으로 형성할 수 있다. The first insulating layer 38 may be formed of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiN), aluminum oxide (AlOx), or a laminate or a compound thereof. The first insulating layer 38 may be formed of, for example, a laminate of silicon oxide (SiOx) and aluminum oxide (AlOx).

도 4d를 참조하면, 콘택홀(38a)이 매립되도록 제 1 절연층(38) 상에 반도체층(40)을 형성한다. 반도체층(40) 상에 제 2 절연층(42)을 형성한 후 제 3 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 제 2 절연층(42) 및 반도체층(40)을 패터닝한다.Referring to FIG. 4D, a semiconductor layer 40 is formed on the first insulating layer 38 so that the contact hole 38a is embedded. The second insulating layer 42 is formed on the semiconductor layer 40 and then the second insulating layer 42 and the semiconductor layer 40 are patterned by photolithography and etching using a third mask.

반도체층(40)은 다결정 실리콘이나 산화물 반도체로 형성할 수 있다. 산화물 반도체는 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있으며, 갈륨(Ga), 인듐(In), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 은(Ag), 구리(Cu), 게르마늄(Ge), 가돌리늄(Gd) 및 바나듐(V) 중 적어도 하나의 이온이 도핑될 수 있다. The semiconductor layer 40 may be formed of polycrystalline silicon or an oxide semiconductor. The oxide semiconductor may include zinc oxide (ZnO), and may include at least one selected from the group consisting of Ga, In, Sn, Zr, Hf, At least one of ions of copper (Cu), germanium (Ge), gadolinium (Gd) and vanadium (V) can be doped.

제 2 절연층(42)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiN), 알루미늄 산화물(AlOx)로 형성하거나, 이들의 적층 또는 화합물로 형성할 수 있다. 제 2 절연층(42)은 예를 들어, 알루미늄 산화물(AlOx)과 실리콘 산화물(SiOx)의 적층으로 형성할 수 있다. The second insulating layer 42 may be formed of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiN), aluminum oxide (AlOx), or a laminate or a compound thereof. The second insulating layer 42 can be formed of, for example, a lamination of aluminum oxide (AlOx) and silicon oxide (SiOx).

도 4e를 참조하면, 제 2 절연층(42) 상에 제 2 게이트 전극(44)을 형성한다.Referring to FIG. 4E, a second gate electrode 44 is formed on the second insulating layer 42.

예를 들어, 제 2 절연층(42) 상에 도전층을 형성한 후 제 4 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 상기 도전층을 패터닝하여 제 1 게이트 전극(36b) 상부의 제 2 절연층(42) 상에 제 2 게이트 전극(44)을 형성할 수 있다. 제 2 게이트 전극(44)은 일부 또는 전부가 제 1 게이트 전극(36b)과 중첩될 수 있다.For example, after the conductive layer is formed on the second insulating layer 42, the conductive layer is patterned by a photolithography and etching process using a fourth mask to form a second insulating layer 42 The second gate electrode 44 can be formed. The second gate electrode 44 may partially or entirely overlap with the first gate electrode 36b.

본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 소스 및 드레인 전극(14a, 36a)과 제 1 게이트 전극(14b, 36b)을 하프톤 마스크를 사용하여 동시에 패터닝하고, 반도체층(18, 40)과 제 2 절연층(20, 42)을 하나의 마스크를 사용하여 동시에 패터닝할 수 있기 때문에 4개의 마스크를 사용하여 제조할 수 있다.
The thin film transistor according to the embodiment of the present invention is formed by simultaneously patterning the source and drain electrodes 14a and 36a and the first gate electrodes 14b and 36b using a halftone mask and forming the semiconductor layers 18 and 40 and the second Since the insulating layers 20 and 42 can be patterned simultaneously using one mask, they can be manufactured using four masks.

본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 평판표시장치에 적용될 수 있다. The thin film transistor according to the embodiment of the present invention can be applied to a flat panel display.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터가 적용된 평판표시장치의 실시예를 설명하기 위한 평면도 및 단면도로서, 화상을 표시하는 표시패널을 중심으로 개략적으로 설명한다.FIGS. 5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view for explaining an embodiment of a flat panel display device to which a thin film transistor is applied according to an embodiment of the present invention, and will be schematically described with reference to a display panel for displaying an image.

표시패널은 제 1 기판으로서, 여러 가지의 소자가 형성되는 기판(100), 기판(100)과 대향하도록 배치되는 제 2 기판으로서, 봉지 기판(300), 그리고 상기 소자를 둘러싸도록 기판(100)과 봉지 기판(300) 사이에 개재된 밀봉재(400)를 포함한다.The display panel comprises a substrate 100 on which various devices are formed as a first substrate, a second substrate arranged so as to face the substrate 100, an encapsulation substrate 300, and a substrate 100, And a sealing material 400 interposed between the sealing substrate 300 and the sealing substrate 300.

도 5a를 참조하면, 기판(100)은 화소 영역(140)과, 화소 영역(140) 주변의 비화소 영역(150)으로 정의된다. 화소 영역(140)의 기판(100)에는 주사 라인(142) 및 데이터 라인(144) 사이에 매트릭스 방식으로 연결된 다수의 유기전계발광 소자(130)가 형성되고, 비화소 영역(150)의 기판(100)에는 화소 영역(140)의 주사 라인(142) 및 데이터 라인(144)으로부터 연장된 주사 라인(142) 및 데이터 라인(144), 유기전계발광 소자(130)의 동작을 위한 전원공급 라인(도시안됨) 그리고 패드(152)를 통해 외부로부터 제공된 신호를 처리하여 주사 라인(142) 및 데이터 라인(144)으로 공급하는 주사 구동부(160) 및 데이터 구동부(170)가 형성된다. Referring to FIG. 5A, a substrate 100 is defined as a pixel region 140 and a non-pixel region 150 around the pixel region 140. A plurality of organic light emitting devices 130 connected in a matrix manner between the scan lines 142 and the data lines 144 are formed on the substrate 100 of the pixel region 140, A scan line 142 and a data line 144 extending from the scan line 142 and the data line 144 of the pixel region 140 and a power supply line (not shown) for operating the organic electroluminescent device 130 A scan driver 160 and a data driver 170 for processing a signal supplied from the outside through the pad 152 and supplying the signal to the scan line 142 and the data line 144 are formed.

도 6을 참조하면, 유기전계발광 소자(130)는 애노드 전극(132) 및 캐소드 전극(138)과, 애노드 전극(132) 및 캐소드 전극(138) 사이에 개재된 유기 박막층(136)을 포함한다. 유기 박막층(136)은 정공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층이 적층된 구조로 형성되며, 정공 주입층과 전자 주입층이 더 포함될 수 있다. 또한, 유기전계발광 소자(130)의 동작을 제어하기 위해 주사 라인(142) 및 데이터 라인(144) 사이에 연결된 박막 트랜지스터와 신호를 유지시키기 위한 캐패시터가 더 포함될 수 있다. 6, the organic electroluminescent device 130 includes an anode electrode 132 and a cathode electrode 138, and an organic thin film layer 136 interposed between the anode electrode 132 and the cathode electrode 138 . The organic thin film layer 136 may be formed by stacking a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer, and may further include a hole injection layer and an electron injection layer. In addition, a thin film transistor connected between the scan line 142 and the data line 144 for controlling the operation of the organic electroluminescent device 130 and a capacitor for holding the signal may be further included.

상기 박막 트랜지스터는 도 1 또는 도 2의 구조를 가지며, 도 3a 내지 도 3e 또는 도 4a 내지 도 4e를 통해 설명한 제조방법에 따라 제조될 수 있다. The thin film transistor has the structure of FIG. 1 or FIG. 2, and can be manufactured according to the manufacturing method described with reference to FIGS. 3A to 3E or 4A to 4E.

상기 박막 트랜지스터를 포함하는 유기전계발광 소자(130)를 도 5a 및 도 6을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The organic electroluminescent device 130 including the thin film transistor will now be described in more detail with reference to FIGS. 5A and 6.

기판(100) 상에 버퍼층(112)이 형성되고, 버퍼층(112) 상에 소스 및 드레인 전극(114a)과 제 1 게이트 전극(114b)이 배치된다. 제 1 게이트 전극(114b)은 소스 및 드레인 전극(114a)의 사이에 배치된다.The buffer layer 112 is formed on the substrate 100 and the source and drain electrodes 114a and the first gate electrode 114b are disposed on the buffer layer 112. [ The first gate electrode 114b is disposed between the source and drain electrodes 114a.

이 때 화소 영역(140)에는 제 1 게이트 전극(114b)과 연결되는 주사 라인(142)이 형성되고, 비화소 영역(150)에는 화소 영역(140)의 주사 라인(142)으로부터 연장되는 주사 라인(142) 및 외부로부터 신호를 제공받기 위한 패드(152)가 형성될 수 있다. In this case, a scan line 142 connected to the first gate electrode 114b is formed in the pixel region 140, and a scan line 142 extending from the scan line 142 of the pixel region 140 is formed in the non- A pad 142 for receiving a signal from the outside and a pad 152 for receiving a signal from the outside.

소스 및 드레인 전극(114a)과 제 1 게이트 전극(114b) 상에 제 1 절연층(116)이 배치되고, 제 1 절연층(116) 상에 반도체층(118)이 배치된다. 반도체층(118)은 소스 영역, 채널 영역 및 드레인 영역을 포함하며, 채널 영역이 제 1 게이트 전극(114b)과 중첩되고, 소스 및 드레인 영역이 제 1 절연층(116)의 콘택홀을 통해 소스 및 드레인 전극(114a)에 연결된다.A first insulating layer 116 is disposed on the source and drain electrodes 114a and the first gate electrode 114b and a semiconductor layer 118 is disposed on the first insulating layer 116. [ The semiconductor layer 118 includes a source region, a channel region, and a drain region, with the channel region overlapping the first gate electrode 114b and the source and drain regions being electrically connected to the source < RTI ID = 0.0 > And the drain electrode 114a.

반도체층(118) 상에 제 2 절연층(120)이 배치되고, 제 2 절연층(120) 상에 제 2 게이트 전극(122)이 배치된다. 제 2 게이트 전극(122)은 반도체층(118)의 채널 영역 상부에 배치되며, 일부 또는 전부가 제 1 게이트 전극(114b)과 중첩될 수 있다.A second insulating layer 120 is disposed on the semiconductor layer 118 and a second gate electrode 122 is disposed on the second insulating layer 120. The second gate electrode 122 may be disposed above the channel region of the semiconductor layer 118, and some or all of the second gate electrode 122 may overlap with the first gate electrode 114b.

이 때 화소 영역(140)에는 소스 및 드레인 전극(114a)과 연결되는 데이터 라인(144)이 형성되고, 비화소 영역(150)에는 화소 영역(140)의 데이터 라인(144)으로부터 연장되는 데이터 라인(144) 및 외부로부터 신호를 제공받기 위한 패드(152)가 형성될 수 있다. In this case, a data line 144 connected to the source and drain electrodes 114a is formed in the pixel region 140 and a data line 144 extending from the data line 144 of the pixel region 140 is formed in the non- A pad 144 and a pad 152 for receiving a signal from the outside may be formed.

이 후 박막 트랜지스터를 포함하는 전체 상부면에 평탄화층(124)이 형성되고, 평탄화층(124) 상에 소스 또는 드레인 전극(114a)과 연결되도록 애노드 전극(132)이 형성된다. 도 6에는 도시되지 않았지만, 애노드 전극(132)은 평탄화층(124)에 형성된 비아홀을 통해 소스 또는 드레인 전극(114a)과 연결된다.A planarization layer 124 is formed on the entire upper surface including the thin film transistor and the anode electrode 132 is formed on the planarization layer 124 so as to be connected to the source or drain electrode 114a. Although not shown in FIG. 6, the anode electrode 132 is connected to the source or drain electrode 114a through a via hole formed in the planarization layer 124.

애노드 전극(132)의 일부 영역(발광 영역)이 노출되도록 평탄화층(124) 상에 화소 정의막(134)이 형성되고, 노출된 애노드 전극(132) 상에 유기 박막층(136)이 형성된다. 유기 박막층(136)을 포함하는 화소 정의막(134) 상에 캐소드 전극(138)이 형성된다.A pixel defining layer 134 is formed on the planarization layer 124 and a organic thin film layer 136 is formed on the exposed anode electrode 132 so that a part of the region of the anode electrode 132 A cathode electrode 138 is formed on the pixel defining layer 134 including the organic thin film layer 136.

도 5b를 참조하면, 상기 유기전계발광 소자(130)가 형성된 기판(100) 상부에는 화소 영역(140)을 밀봉시키기 위한 봉지 기판(300)이 배치되고, 밀봉재(400)에 의해 봉지 기판(300)이 기판(100)에 합착되어 표시패널이 완성된다.5B, an encapsulation substrate 300 for encapsulating the pixel region 140 is disposed on the substrate 100 on which the organic light emitting device 130 is formed, and the encapsulation substrate 300 Are bonded to the substrate 100 to complete the display panel.

본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치는 전기적 특성 및 신뢰성이 종래보다 향상된 박막 트랜지스터에 의해 전류 및 전압 특성이 향상됨으로써 화질이 향상될 수 있다. 특히, 전류 구동방식의 평판표시장치는 문턱전압이 안정적으로 유지되는 박막 트랜지스터에 의해 휘도 저하가 발생하지 않기 때문에 높은 신뢰성을 가질 수 있다.
The flat panel display according to the embodiment of the present invention can improve the image quality by improving the current and voltage characteristics by the thin film transistor whose electrical characteristics and reliability are improved as compared with the conventional one. Particularly, the current-driven flat panel display device can have high reliability because the luminance is not lowered by the thin film transistor in which the threshold voltage is stably maintained.

이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 최적 실시예들을 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
As described above, the best embodiments of the present invention have been disclosed through the detailed description and the drawings. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing the present invention only and is not used to limit the scope of the present invention described in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10, 30, 100: 기판 12, 32, 112: 버퍼층
14, 114: 도전층 14a, 36a, 114a: 소스 및 드레인 전극
14b, 36b, 114b: 제 1 게이트 전극 16, 38, 116: 제 1 절연층
16a, 38a: 콘택홀 18, 40, 118: 반도체층
20, 42, 120: 제 2 절연층 22, 44, 122: 제 2 게이트 전극
34a 및 34b: 제 1 및 제 3 도전층 35: 제 2 도전층
124: 평탄화층 130: 유기전계발광 소자
132: 애노드 전극 134: 화소 정의막
136: 유기 박막층 138: 캐소드 전극
140: 화소 영역 142: 주사 라인
144: 데이터 라인 150: 비화소 영역
152: 패드 160: 주사 구동부
170: 데이터 구동부 300: 봉지 기판
400: 밀봉재
10, 30, 100: substrate 12, 32, 112: buffer layer
14, 114: conductive layers 14a, 36a, 114a: source and drain electrodes
14b, 36b, 114b: first gate electrode 16, 38, 116: first insulating layer
16a, 38a: contact holes 18, 40, 118: semiconductor layers
20, 42, 120: second insulating layer 22, 44, 122: second gate electrode
34a and 34b: first and third conductive layers 35: second conductive layer
124: planarization layer 130: organic electroluminescent device
132: anode electrode 134: pixel defining film
136: organic thin film layer 138: cathode electrode
140: pixel region 142: scan line
144: Data line 150: Non-pixel area
152: pad 160: scan driver
170: Data driver 300: Encapsulation substrate
400: Seal material

Claims (24)

기판 상에 배치된 소스 및 드레인 전극;
상기 소스 및 드레인 전극 사이의 상기 기판 상에 배치된 제 1 게이트 전극;
상기 소스 및 드레인 전극과 상기 제 1 게이트 전극 상에 배치된 제 1 절연층;
상기 제 1 절연층 상에 배치되며 상기 소스 및 드레인 전극에 연결된 반도체층;
상기 반도체층 상에 배치된 제 2 절연층; 및
상기 제 2 절연층 상에 배치된 제 2 게이트 전극을 포함하는 박막 트랜지스터.
Source and drain electrodes disposed on the substrate;
A first gate electrode disposed on the substrate between the source and drain electrodes;
A first insulating layer disposed on the source and drain electrodes and the first gate electrode;
A semiconductor layer disposed on the first insulating layer and connected to the source and drain electrodes;
A second insulating layer disposed on the semiconductor layer; And
And a second gate electrode disposed on the second insulating layer.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 게이트 전극이 상기 소스 및 드레인 전극의 물질을 포함하는 박막 트랜지스터.
The thin film transistor of claim 1, wherein the first gate electrode comprises a material of the source and drain electrodes.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 게이트 전극이 상기 소스 및 드레인 전극보다 얇은 박막 트랜지스터.
The thin film transistor of claim 2, wherein the first gate electrode is thinner than the source and drain electrodes.
제 1 항에 있어서, 상기 소스 및 드레인 전극이 제 1, 제 2 및 제 3 도전층으로 이루어지고, 상기 제 1 게이트 전극이 상기 제 1 도전층으로 이루어진 박막 트랜지스터.
The thin film transistor according to claim 1, wherein the source and drain electrodes comprise first, second and third conductive layers, and the first gate electrode comprises the first conductive layer.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 도전층이 상기 제 1 및 제 3 도전층보다 두꺼운 박막 트랜지스터.
The thin film transistor according to claim 4, wherein the second conductive layer is thicker than the first and third conductive layers.
제 4 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 3 도전층이 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 박막 트랜지스터.
The thin film transistor of claim 4, wherein the first and third conductive layers comprise at least one material selected from the group consisting of titanium (Ti), tantalum (Ta), and tungsten (W).
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 도전층이 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 박막 트랜지스터.
The thin film transistor of claim 4, wherein the second conductive layer comprises at least one material selected from the group consisting of molybdenum (Mo), aluminum (Al), and copper (Cu).
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 절연층에 콘택홀이 구비되고, 상기 콘택홀을 통해 상기 반도체층이 상기 소스 및 드레인 전극에 연결된 박막 트랜지스터.
The thin film transistor of claim 1, wherein the first insulating layer is provided with a contact hole, and the semiconductor layer is connected to the source and drain electrodes through the contact hole.
제 1 항에 있어서, 상기 반도체층이 폴리실리콘 또는 산화물 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터.
The thin film transistor according to claim 1, wherein the semiconductor layer comprises polysilicon or an oxide semiconductor.
제 9 항에 있어서, 상기 산화물 반도체는 산화아연(ZnO)을 포함하는 박막 트랜지스터.
The thin film transistor of claim 9, wherein the oxide semiconductor comprises zinc oxide (ZnO).
제 10 항에 있어서, 상기 산화물 반도체에 갈륨(Ga), 인듐(In), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf) 및 바나듐(V) 중 적어도 하나의 이온이 도핑된 박막 트랜지스터.
The method according to claim 10, wherein the oxide semiconductor is doped with at least one of ions of gallium (Ga), indium (In), stannum (Sn), zirconium (Zr), hafnium (Hf) and vanadium .
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 게이트 전극과 제 2 게이트 전극이 서로 중첩되는 박막 트랜지스터.
The thin film transistor of claim 1, wherein the first gate electrode and the second gate electrode overlap each other.
주사 라인 및 데이터 라인, 상기 주사 라인 및 데이터 라인 사이에 연결된 박막 트랜지스터, 그리고 상기 박막 트랜지스터와 연결된 유기전계발광 소자를 포함하는 제 1 기판; 및
상기 제 1 기판과 대향하도록 배치된 제 2 기판을 포함하며,
상기 박막 트랜지스터는
상기 제 1 기판 상에 배치된 소스 및 드레인 전극;
상기 소스 및 드레인 전극 사이의 상기 제 1 기판 상에 배치된 제 1 게이트 전극;
상기 소스 및 드레인 전극과 상기 제 1 게이트 전극 상에 배치된 제 1 절연층;
상기 제 1 절연층 상에 배치되며 상기 소스 및 드레인 전극에 연결된 반도체층;
상기 반도체층 상에 배치된 제 2 절연층; 및
상기 제 2 절연층 상에 배치된 제 2 게이트 전극을 포함하는 평판표시장치.
A first substrate including a scan line and a data line, a thin film transistor connected between the scan line and the data line, and an organic electroluminescent device connected to the thin film transistor; And
And a second substrate disposed to face the first substrate,
The thin film transistor
Source and drain electrodes disposed on the first substrate;
A first gate electrode disposed on the first substrate between the source and drain electrodes;
A first insulating layer disposed on the source and drain electrodes and the first gate electrode;
A semiconductor layer disposed on the first insulating layer and connected to the source and drain electrodes;
A second insulating layer disposed on the semiconductor layer; And
And a second gate electrode disposed on the second insulating layer.
제 13 항에 있어서, 상기 제 1 게이트 전극이 상기 소스 및 드레인 전극의 물질을 포함하는 평판표시장치.
14. The flat panel display of claim 13, wherein the first gate electrode comprises a material of the source and drain electrodes.
제 13 항에 있어서, 상기 제 1 게이트 전극이 상기 소스 및 드레인 전극보다 얇은 평판표시장치.
The flat panel display according to claim 13, wherein the first gate electrode is thinner than the source and drain electrodes.
제 13 항에 있어서, 상기 소스 및 드레인 전극이 제 1, 제 2 및 제 3 도전층으로 이루어지고, 상기 제 1 게이트 전극이 상기 제 1 도전층으로 이루어진 평판표시장치.
14. The flat panel display according to claim 13, wherein the source and drain electrodes comprise first, second and third conductive layers, and the first gate electrode comprises the first conductive layer.
제 16 항에 있어서, 상기 제 2 도전층이 상기 제 1 및 제 3 도전층보다 두꺼운 평판표시장치.
The flat panel display according to claim 16, wherein the second conductive layer is thicker than the first and third conductive layers.
제 16 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 3 도전층이 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 평판표시장치.
17. The flat panel display of claim 16, wherein the first and third conductive layers comprise at least one material selected from the group consisting of titanium (Ti), tantalum (Ta), and tungsten (W).
제 16 항에 있어서, 상기 제 2 도전층이 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함하는 평판표시장치.
17. The flat panel display of claim 16, wherein the second conductive layer comprises at least one material selected from the group consisting of molybdenum (Mo), aluminum (Al), and copper (Cu).
제 13 항에 있어서, 상기 제 1 절연층에 콘택홀이 구비되고, 상기 콘택홀을 통해 상기 반도체층이 상기 소스 및 드레인 전극에 연결된 평판표시장치.
14. The flat panel display of claim 13, wherein the first insulating layer is provided with a contact hole, and the semiconductor layer is connected to the source and drain electrodes through the contact hole.
제 13 항에 있어서, 상기 반도체층이 폴리실리콘 또는 산화물 반도체를 포함하는 평판표시장치.
14. The flat panel display according to claim 13, wherein the semiconductor layer comprises polysilicon or an oxide semiconductor.
제 21 항에 있어서, 상기 산화물 반도체는 산화아연(ZnO)을 포함하는 평판표시장치.
The flat panel display according to claim 21, wherein the oxide semiconductor comprises zinc oxide (ZnO).
제 22 항에 있어서, 상기 산화물 반도체에 갈륨(Ga), 인듐(In), 스태늄(Sn), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf) 및 바나듐(V) 중 적어도 하나의 이온이 도핑된 평판표시장치.
The method according to claim 22, wherein the oxide semiconductor is a flat panel display in which at least one of ions of gallium (Ga), indium (In), stannum (Sn), zirconium (Zr), hafnium (Hf), and vanadium Device.
제 13 항에 있어서, 상기 제 1 게이트 전극과 제 2 게이트 전극이 서로 중첩되는 평판표시장치.
14. The flat panel display of claim 13, wherein the first gate electrode and the second gate electrode overlap each other.
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