KR20160147117A - 박막 트랜지스터 기판 - Google Patents
박막 트랜지스터 기판 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160147117A KR20160147117A KR1020150082716A KR20150082716A KR20160147117A KR 20160147117 A KR20160147117 A KR 20160147117A KR 1020150082716 A KR1020150082716 A KR 1020150082716A KR 20150082716 A KR20150082716 A KR 20150082716A KR 20160147117 A KR20160147117 A KR 20160147117A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- self
- assembled monolayer
- semiconductor
- insulating film
- gate
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title abstract description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 claims description 47
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 6
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 4
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 42
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 28
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 abstract 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- -1 aminoaryl thiol Chemical class 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007717 ZnSnO Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- ZGHDMISTQPRNRG-UHFFFAOYSA-N dimolybdenum Chemical compound [Mo]#[Mo] ZGHDMISTQPRNRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1248—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or shape of the interlayer dielectric specially adapted to the circuit arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41733—Source or drain electrodes for field effect devices for thin film transistors with insulated gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
- H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/42384—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate for thin film field effect transistors, e.g. characterised by the thickness or the shape of the insulator or the dimensions, the shape or the lay-out of the conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4908—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET for thin film semiconductor, e.g. gate of TFT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66969—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies not comprising group 14 or group 13/15 materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78603—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the insulating substrate or support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78606—Thin 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78606—Thin 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
- H01L29/78618—Thin 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78645—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with multiple gate
- H01L29/78648—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with multiple gate arranged on opposing sides of the channel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/788—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor 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
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/7869—Thin 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13069—Thin film transistor [TFT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판, 기판 위에 위치하는 게이트 전극, 게이트 전극 위에 위치하는 제1 자기 조립 단분자층, 게이트 제1 자기 조립 단분자층 위에 위치하는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 위치하는 반도체, 반도체와 중첩하며, 상기 반도체를 중심으로 서로 이격되어 마주하는 소스 전극 및 드레인 전극, 소스 전극 및 드레인 전극 위에 위치하는 제1 층간 절연막, 제1 층간 절연막 위에 위치하는 제2 자기 조립 단분자층, 제2 자기 조립 단분자층 위에 위치하는 제2 게이트 전극, 제2 게이트 전극 위에 위치하는 제2 층간 절연막, 제2 층간 절연막 위에 위치하며 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함한다.
Description
본 발명은 박막 트랜지스터 기판에 관한 것이다.
박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)는 평판 표시 장치 등 다양한 전자 장치에 사용되고 있다. 예를 들어, 박막 트랜지스터는 액정 표시 장치(liquid crystal display; LCD), 유기 발관 표시 장치(organic light emitting diode display; OLED Display), 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등의 평판 표시 장치에서 스위칭 소자 또는 구동 소자로서 이용되고 있다.
박막 트랜지스터는 주사 신호를 전달하는 게이트선에 연결되어 있는 게이트 전극, 화소 전극에 인가될 신호를 전달하는 데이터선에 연결되어 있는 소스 전극, 소스 전극과 마주하는 드레인 전극, 그리고 소스 전극 및 드레인 전극에 전기적으로 연결되어 있는 반도체를 포함한다.
반도체는 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(poly silicon) 또는 산화물 반도체로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터는 일정한 문턱 전압(threshold voltage, Vth)을 유지하여야 하나, 반도체에 따라서 문턱 전압이 불균일하거나, 문턱 전압이 이동할 수 있다. 이처럼 문턱 전압이 불균일하거나, 이동하는 경우 별도의 보상 회로를 부가하여 보상해야 하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 별도의 보상 회로를 부가하지 않으면서도 용이하게 문턱 전압을 제어할 수 있는 박막 트랜지스터 기판을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판, 기판 위에 위치하는 게이트 전극, 게이트 전극 위에 위치하는 제1 자기 조립 단분자층, 게이트 제1 자기 조립 단분자층 위에 위치하는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 위치하는 반도체, 반도체와 중첩하며, 반도체를 중심으로 서로 이격되어 마주하는 소스 전극 및 드레인 전극, 소스 전극 및 드레인 전극 위에 위치하는 제1 층간 절연막, 제1 층간 절연막 위에 위치하는 제2 자기 조립 단분자층, 제2 자기 조립 단분자층 위에 위치하는 제2 게이트 전극, 제2 게이트 전극 위에 위치하는 제2 층간 절연막, 제2 층간 절연막 위에 위치하며 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함한다.
상기 제1 게이트 전극은 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선으로부터 스캔 신호를 인가 받으며, 제2 게이트 전극은 부유되어 있을 수 있다.
상기 제1 자기 조립 단분자층 및 제2 자기 조립 단분자층은 전자 주게 물질로 이루어지거나, 전자 받게 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 자기 조립 단분자층은 티올기를 포함하는 고분자 물질로 이루어지고, 제2 자기 조립 단분자층은 실란기를 포함하는 고분자 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 자기 조립 단분자층은 플로오로아릴티올 유도체로 이루어지고, 제2 자기 조립 단분자층은 플로오로아릴 실란 유도체 또는 플로오로알킬 실란 유도체로 이루어질 수 있으며, 상기 반도체는 N형 반도체일 수 있다.
상기 제1 자기 조립 단분자층은 아미노아릴티올 유도체로 이루어지고, 제2 자기 조립 단분자층은 아미노알킬 실란 유도체 또는 아미노아릴실란 유도체로 이루어질 수 있고, 상기 반도체는 P형 반도체일 수 있다.
상기 제1 자기 조립 단분자층은 상기 게이트 절연막과 상기 제1 게이트 전극 사이에 형성되어 있고, 제2 자기 조립 단분자층은 상기 제1 층간 절연막과 상기 제2 게이트 전극 사이에 형성되어 있을 수 있다.
상기 제2 게이트 전극은 상기 제1 게이트 전극과 중첩할 수 있다.
상기 소스 전극과 상기 드레인 전극 사이의 상기 반도체와 중첩하는 식각 정지막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면 별도의 보상 회로를 부가하지 않으면서도 문턱 전압을 제어할 수 있는 박막 트랜지스터 기판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV'선 및 IV'-IV''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 다음 단계에서의 배치도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI'선 및 VI'-VI''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5의 다음 단계에서의 배치도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII'선 및 VIII'-VIII''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 9는 도 7의 다음 단계에서의 배치도이다.
도 10은 도 9의 X-X'선 및 X'-X''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV'선 및 IV'-IV''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 다음 단계에서의 배치도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI'선 및 VI'-VI''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5의 다음 단계에서의 배치도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII'선 및 VIII'-VIII''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 9는 도 7의 다음 단계에서의 배치도이다.
도 10은 도 9의 X-X'선 및 X'-X''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 절연 기판(100) 위에는 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다.
기판(100)은 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르 술폰 등의 플라스틱 또는 유리 등을 포함할 수 있다. 기판(100)은 접히거나(foldable, bendable), 말리거나(rollable), 적어도 한 방향으로 늘어나는(stretchable) 것과 같은 신축성(elasticity) 등의 유연성을 가지는 투명한 가요성(flexible) 기판일 수 있다.
게이트선(121)은 스캔 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 게이트선(121)으로부터 돌출한 제1 게이트 전극(125)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(이하, 게이트 패드라 함)(129)을 포함한다.
게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 게이트 전극(125)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전층을 포함하는 복층 구조를 가질 수도 있다.
게이트선(121) 위에는 제1 자기 조립 단분자층(self assembled monolayer)이 형성되어 있다.
제1 자기조립 단분자층(35)은 게이트선(121)의 표면을 따라 형성되어 있으며, 대략 0.5nm 내지 10nm의 두께로 형성되어 있다.
제1 자기 조립 단분자층(35)은 후술하는 반도체의 타입에 따라서 다르게 형성된다. 즉, N형 반도체일 때는 전자 받게(electron acceptor) 물질로 형성될 수 있으며, P형 반도체일 때는 전자 주게(electron donator) 물질로 형성될 수 있다. 이때, 제1 자기 조립 단분자층(35)은 하부 제1 게이트 전극과 친화력이 좋은 티올(thiol)기를 포함할 수 있다.
예를 들어, N형 반도체일 경우 제1 자기 조립 단분자층(35)은 플루오로아릴 티올(fluoroaryl thiol) 유도체를 포함할 수 있고, P형 반도체일 경우 제1 자기 조립 단분자층은 아미노아릴 티올(aminoaryl thiol) 유도체를 포함할 수 있다.
제1 자기 조립 단분자층(35) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 산화 규소(SiOx), 질화 규소(SiNx), 또는 산질화 실리콘(SiON) 등의 절연 물질을 포함할 수 있다. 게이트 절연막(140)은 화학적 기상 증착법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154)가 형성되어 있다.
반도체(154)는 비정질 규소, 다결정 규소 또는 산화물 반도체일 수 있다. 산화물 반도체는 금속 산화물 반도체로서, 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf), 주석(Sn), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등의 금속의 산화물 또는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 하프늄(Hf), 주석(Sn), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등의 금속과 이들의 산화물의 조합으로 이루어질 수 있다.
반도체(154)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb)과 같은 N형 도전형 불순물 또는 붕소(B)와 같은 P형 도전형 불순물이 도핑된 다결정 규소일 수 있다.
반도체(154)는 N형 산화물 반도체 또는 P형 산화물 반도체일 수 있으며, 예를 들어, N형 산화물 반도체로는 ZnO, ZnGaO, ZnInO, In2O3, InGaZnO, ZnSnO, InZnSnO, InGaSnO 및 ZnSnO로 이루어지는 군에서 선택되는 하나로 형성될 수 있고, P형 산화물 반도체는 구리 금속이 함유된 SnO 또는 CuO로 형성될 수 있다.
반도체(154) 위에는 식각 정지막(150)이 형성되어 있다. 식각 정지막(150)은 반도체를 노출하는 접촉 구멍(81, 83, 69)을 가질 수 있다. 식각 정지막은 접촉 구멍을 포함하지 않도록 채널부에만 형성될 수 있다.
식각 정지막(150)은 산화 규소 또는 질화 규소로 이루어질 수 있으며, 반도체의 채널부를 덮어 식각 공정시에 반도체가 식각액에 노출되어 손상되는 것을 방지한다. 식각 정지막(150)은 반도체와 식각 선택비가 큰 물질로, 예를 들어 질화 규소 또는 산화 규소로 단층 또는 복수층으로 형성될 수 있다.
식각 정지막(150) 위에는 보조 게이트 패드(77), 드레인 전극(175) 및 데이터선(data line)(171)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 반도체(154)를 향해서 뻗은 소스 전극(173)을 가지며, 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(이하, 데이터 패드라고 함)(179)을 포함한다. 데이터선(171)은 저저항 금속인 구리, 티타늄, 몰리브덴, 알루미늄 따위로 단층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 구리 또는 알루미늄과 같이 확산되는 물질을 포함할 경우, 데이터선은 반도체와 데이터선 사이에 형성된 확산 방지층을 더 포함하여 복수층으로 이루어질 수 있다. 확산 방지층(도시하지 않음)은 인듐-아연 산화물(InZnO), 갈륨-아연 산화물(GaZnO), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금 중 하나로 형성될 수 있다.
소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 각각 접촉 구멍(81, 83)을 통해서 반도체(154)와 연결되어 있고, 보조 게이트 패드(77)는 접촉 구멍(69)을 통해서 게이트 패드(129)와 연결되어 있다.
하나의 게이트 전극(125), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널은 소스 전극(173)과 드레인 전극 (175)사이의 반도체(154)에 형성된다.
보조 게이트 패드(77), 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에는 제1 층간 절연막(160)이 형성되어 있다.
제1 층간 절연막(160)은 질화규소나 산화규소로 단층 또는 복수층으로 형성될 수 있다.
제1 층간 절연막(160) 위에는 제2 자기 조립 단분자층(37) 및 제2 게이트 전극(127)이 형성되어 있다. 제2 게이트 전극(127)은 섬형으로 부유(floating)되어 있다.
제2 자기 조립 단분자층(37)은 제1 자기 조립 단분자층(35)과 같이 전자 받게 물질로 이루어질 수 있으며, 제1 층간 절연막(160)과 반응성을 가지는 물질로, 실란(silane)기를 포함한 물질로 형성될 수 있다.
예를 들어 제2 자기 조립 단분자층(37)은 반도체(154)가 N형 반도체일 경우, 제2 자기 조립 단분자층은 플로오로알킬 실란(fluoroalkyl silane) 유도체 또는 플로오로아릴 실란(fluoroaryl silane) 유도체를 포함할 수 있고, P형 반도체일 경우 제2 자기 조립 단분자층은 아미노알킬 실란(aminoalkyl silane) 유도체 또는 아미노아릴 실란(aminoaryl silane) 유도체를 포함할 수 있다.제2 게이트 전극(127)은 제1 게이트 전극(125)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
제2 게이트 전극(127) 위에는 제2 층간 절연막(180)이 형성되어 있다. 제2 층간 절연막(180)은 드레인 전극(175) 및 보조 게이트 패드(77)를 노출하는 접촉 구멍(85, 87)을 가진다.
제2 층간 절연막(180)은 산화 규소 또는 질화 규소와 같은 무기 물질, 또는 저유전율의 유기물질로 형성될 수 있다. 유기 물질은 스핀코팅 등의 방법으로 형성하며, 기판을 평탄화할 수 있다.
제2 층간 절연막(180) 위에는 화소 전극(pixel electrode)(191) 및 접촉 보조 부재(97, 99))가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.
화소 전극(191)은 접촉 구멍(85)을 통해서 드레인 전극(175)과 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 접촉 보조 부재(97, 99)는 접촉 구멍(87, 89)을 통해서 각각 게이트 패드(129) 및 데이터 패드(179)와 연결되어 있다.
산화물 반도체 트랜지스터는 문턱 전압이 P형 트랜지스터에서는 네가티브 방향으로 이동하고, N형 트랜지스터에서는 포지티브 방향으로 이동하여 트랜지스터의 전기적 특성이 저하될 수 있다.
그러나, 본 발명에서와 같이 제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극에 자기 조립 단분자층을 형성하면, 자기 조립 단분자층에 의해서 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)을 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 자기 조립 단분자층을 형성하면 게이트 전극과 게이트 절연막 사이의 계면에 다이폴(dipole)이 형성되어 문턱 전압이 이동하므로, 각각의 트랜지스터에 따라 문턱 전압을 독립적으로 제어할 수 있다. 즉, 자기 조립 단분자층을 형성하여, N형 트랜지스터의 문턱 전압은 네가티브 방향으로 이동시키고, P형 트랜지스터의 문턱 전압은 포지티브 방향으로 이동시킬 수 있다.
이하에서는 기 설명한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV'선 및 IV'-IV''선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 5는 도 3의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 6은 도 5의 VI-VI'선 및 VI'-VI''선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 7은 도 5의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 8은 도 7의 VIII-VIII'선 및 VIII'-VIII''선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 9는 도 7의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 10은 도 9의 X-X'선 및 X'-X''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
먼저, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(100) 위에 게이트 전극(125) 및 게이트 패드(129)를 가지는 게이트 선(121)을 형성한다.
그리고 게이트 선(121) 위에 제1 자기 조립 단분자층(35)을 형성한다. 제1 자기 조립 단분자층(35, 39)은 전자 받게 물질 또는 전자 주게 물질을 도포하여 예비 단분자층을 형성한다. 이때, 예비 단분자층은 금속과 친화력이 큰 티올기를 포함하는 고분자 물질로, 스핀코팅(Spin coating), 딥코팅(Dip coating), 증발법(vaporing method) 등의 방법으로 형성할 수 있다. 스핀 코팅으로 형성할 경우, 도포하는 용액의 농도를 조절하여 단분자층의 두께를 조절할 수 있다.
이후, 세정하여 게이트선과 반응되지 않은 예비 단분자층을 제거하여, 게이트 전극, 게이트 패드를 포함하는 게이트선 위에만 제1 자기 조립 단분자층(35, 39)을 형성한다.
다음, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 기판(100) 위에 게이트 절연막(140)을 형성하고, 게이트 절연막(140) 위에 게이트 전극(125)과 중첩하는 반도체(154)를 형성한다. 반도체(154)는 산화물 반도체로 형성한다.
다음, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 기판(100) 위에 식각 정지막(150)을 형성하고, 식각 정지막(150)을 선택적으로 식각하여 반도체를 노출하는 접촉 구멍(81, 83) 및 게이트 패드(129)를 노출하는 접촉 구멍(69)을 형성한다.
식각 정지막(150)은 접촉 구멍 없이, 반도체(154)의 채널부에만 형성할 수도 있다.
다음, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 식각 정지막(150) 위에 금속막을 형성한 후 패터닝하여 접촉 구멍(81, 83)을 통해서 반도체(154)와 연결되는 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)과, 접촉 구멍(69)을 통해서 게이트 패드(129)와 연결되는 보조 게이트 패드(77)를 형성한다.
이때, 식각 정지막(150)을 반도체의 채널부와 중첩하여 채널부를 보호하므로, 반도체(154)의 채널부가 식각에 노출되어 손상되지 않는다.
다음, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 기판(100) 위에 제1 층간 절연막(160)을 형성하고, 제1 층간 절연막(160) 위에 전자 주게 물질 또는 전자 받게 물질로 이루어지는 예비 단분자층을 형성한다. 예비 단분자층은 제1 층간 절연막(160)과 반응하는 물질로, 예를 들어 실란기를 포함하는 고분자 물질로 형성할 수 있다.
이후, 예비 단분자층 위에 금속막을 형성한 후 패터닝하여 제2 게이트 전극(127)을 형성한다.
제2 게이트 전극(127)을 마스크로 예비 단분자층을 제거하여 제2 게이트 전극(127)과 제1 층간 절연막(160) 사이에 위치하는 제2 자기 조립 단분자층(37)을 완성한다.
다음, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(100) 위에 제2 층간 절연막(180)을 형성한다. 그리고 제2 층간 절연막(180) 위에 금속막을 형성한 후 패터닝하여 화소 전극(191) 및 접촉 보조 부재(87)를 형성한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
35, 39: 제1 자기 조립 단분자층
37: 제2 자기 조립 단분자층
69, 81, 83, 85, 87, 89: 접촉구멍 77: 보조 게이트 패드
97, 99: 접촉 보조 부재 100: 기판
121: 게이트선 125: 제1 게이트 전극
127: 제2 게이트 전극 129: 게이트 패드
140: 게이트 절연막 150: 식각 방지막
154: 반도체 160: 제1 층간 절연막
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 179: 데이터 패드
180: 제2 층간 절연막 191: 화소 전극
69, 81, 83, 85, 87, 89: 접촉구멍 77: 보조 게이트 패드
97, 99: 접촉 보조 부재 100: 기판
121: 게이트선 125: 제1 게이트 전극
127: 제2 게이트 전극 129: 게이트 패드
140: 게이트 절연막 150: 식각 방지막
154: 반도체 160: 제1 층간 절연막
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 179: 데이터 패드
180: 제2 층간 절연막 191: 화소 전극
Claims (10)
- 기판,
상기 기판 위에 위치하는 게이트 전극,
상기 게이트 전극 위에 위치하는 제1 자기 조립 단분자층,
상기 게이트 제1 자기 조립 단분자층 위에 위치하는 게이트 절연막,
상기 게이트 절연막 위에 위치하는 반도체,
상기 반도체와 중첩하며 상기 반도체를 중심으로 상기 소스 전극과 이격되어 마주하는 드레인 전극,
상기 소스 전극 및 드레인 전극 위에 위치하는 제1 층간 절연막,
상기 제1 층간 절연막 위에 위치하는 제2 자기 조립 단분자층,
상기 제2 자기 조립 단분자층 위에 위치하는 제2 게이트 전극,
상기 제2 게이트 전극 위에 위치하는 제2 층간 절연막,
상기 제2 층간 절연막 위에 위치하며 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판. - 제1항에서,
상기 제1 게이트 전극은 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선으로부터 스캔 신호를 인가 받으며,
상기 제2 게이트 전극은 부유되어 있는 박막 트랜지스터 기판. - 제1항에서,
상기 제1 자기 조립 단분자층은 티올기를 포함하는 고분자 물질로 이루어지고,
상기 제2 자기 조립 단분자층은 실란기를 포함하는 고분자 물질로 이루어지는 박막 트랜지스터 기판. - 제3항에서,
상기 제1 자기 조립 단분자층은 플로오로아릴티올 유도체로 이루어지고,
상기 제2 자기 조립 단분자층은 플로오로아릴 실란 유도체 또는 플로오로알킬 실란 유도체로 이루어지는 박막 트랜지스터 기판. - 제4항에서,
상기 반도체는 N형 반도체인 박막 트랜지스터 기판. - 제3항에서,
상기 제1 자기 조립 단분자층은 아미노아릴티올 유도체로 이루어지고,
상기 제2 자기 조립 단분자층은 아미노알킬 실란 유도체 또는 아미노아릴실란 유도체로 이루어지는 박막 트랜지스터 기판. - 제6항에서,
상기 반도체는 P형 반도체인 박막 트랜지스터 기판. - 제1항에서,
상기 제1 자기 조립 단분자층은 상기 게이트 절연막과 상기 제1 게이트 전극 사이에 형성되어 있고,
상기 제2 자기 조립 단분자층은 상기 제1 층간 절연막과 상기 제2 게이트 전극 사이에 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판. - 제1항에서,
상기 제2 게이트 전극은 상기 제1 게이트 전극과 중첩하는 박막 트랜지스터 기판. - 제1항에서,
상기 소스 전극과 상기 드레인 전극 사이의 상기 반도체와 중첩하는 식각 정지막을 더 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150082716A KR102439505B1 (ko) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | 박막 트랜지스터 기판 |
US14/963,769 US9543336B2 (en) | 2015-06-11 | 2015-12-09 | Thin film transistor array panel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150082716A KR102439505B1 (ko) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | 박막 트랜지스터 기판 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160147117A true KR20160147117A (ko) | 2016-12-22 |
KR102439505B1 KR102439505B1 (ko) | 2022-09-02 |
Family
ID=57517358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150082716A KR102439505B1 (ko) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | 박막 트랜지스터 기판 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9543336B2 (ko) |
KR (1) | KR102439505B1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190052784A (ko) | 2017-11-09 | 2019-05-17 | 동국대학교 산학협력단 | 후면전극 기판 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106252362B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-07-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种阵列基板及其制备方法 |
AT15574U3 (de) * | 2017-05-11 | 2018-05-15 | Plansee Se | Flexibles Bauteil mit Schichtaufbau mit metallischer Lage |
US11430759B2 (en) * | 2019-10-15 | 2022-08-30 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device incorporating self-assembled monolayer and method of manufacturing the same |
CN113594181A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-02 | 惠州华星光电显示有限公司 | 阵列基板及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080003181A (ko) * | 2006-06-30 | 2008-01-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 및 그 제조방법 |
KR20090090911A (ko) * | 2008-02-22 | 2009-08-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 화학적 자기조립 방법을 이용한 나노선 혹은탄소나노튜브의 적층 및 패턴형성 방법과, 이를 적용한액정표시장치의 제조방법 |
US20090294760A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Virkar Ajay A | Organic semiconductors and growth approaches therefor |
KR20140074710A (ko) * | 2012-12-10 | 2014-06-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 그 제조 방법 |
US20150123126A1 (en) * | 2012-04-13 | 2015-05-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7898610B2 (en) * | 2006-06-30 | 2011-03-01 | Lg. Display Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
KR101151159B1 (ko) | 2006-09-19 | 2012-06-01 | 삼성전자주식회사 | 포스페이트계 자기조립단분자막을 포함하는 유기 박막트랜지스터 및 그 제조방법 |
JP5151122B2 (ja) | 2006-11-22 | 2013-02-27 | ソニー株式会社 | 電極被覆材料、電極構造体、及び、半導体装置 |
JP2010080554A (ja) | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Brother Ind Ltd | 絶縁膜及び当該絶縁膜を備えた半導体デバイス |
KR101275710B1 (ko) | 2010-12-22 | 2013-06-14 | 경희대학교 산학협력단 | 듀얼 게이트 박막 트랜지스터의 디플리션 모드를 이용한 산화물 반도체 인버터 |
US10396210B2 (en) * | 2014-12-26 | 2019-08-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device with stacked metal oxide and oxide semiconductor layers and display device including the semiconductor device |
-
2015
- 2015-06-11 KR KR1020150082716A patent/KR102439505B1/ko active IP Right Grant
- 2015-12-09 US US14/963,769 patent/US9543336B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080003181A (ko) * | 2006-06-30 | 2008-01-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치 및 그 제조방법 |
KR20090090911A (ko) * | 2008-02-22 | 2009-08-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 화학적 자기조립 방법을 이용한 나노선 혹은탄소나노튜브의 적층 및 패턴형성 방법과, 이를 적용한액정표시장치의 제조방법 |
US20090294760A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Virkar Ajay A | Organic semiconductors and growth approaches therefor |
US20150123126A1 (en) * | 2012-04-13 | 2015-05-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
KR20140074710A (ko) * | 2012-12-10 | 2014-06-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 그 제조 방법 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190052784A (ko) | 2017-11-09 | 2019-05-17 | 동국대학교 산학협력단 | 후면전극 기판 및 이의 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9543336B2 (en) | 2017-01-10 |
US20160365368A1 (en) | 2016-12-15 |
KR102439505B1 (ko) | 2022-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8686426B2 (en) | Thin film transistor having plural semiconductive oxides, thin film transistor array panel and display device including the same, and manufacturing method of thin film transistor | |
US7863607B2 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
US11177293B2 (en) | Array substrate and fabricating method thereof, and display device | |
US8283666B2 (en) | Thin film transistor array substrate and method of fabricating the same | |
US8420457B2 (en) | Thin film transistor and method of manufacturing the same | |
US8445301B2 (en) | Thin-film transistor substrate, method of manufacturing the same, and display device including the same | |
US10204973B2 (en) | Display device and thin-film transistors substrate | |
US9553201B2 (en) | Thin film transistor, thin film transistor array panel, and manufacturing method of thin film transistor | |
KR102439505B1 (ko) | 박막 트랜지스터 기판 | |
US10461100B2 (en) | Display device having a different type of oxide semiconductor transistor | |
EP2808898A1 (en) | Flat panel display device with oxide thin film transistor and method of fabricating the same | |
CN111668237A (zh) | 一种显示基板及其制备方法、驱动方法、显示装置 | |
US20150053969A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing same | |
KR102308621B1 (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
US9117846B2 (en) | Method of manufacturing oxide thin film transistor | |
US11121261B2 (en) | Semiconductor substrate | |
US8822279B2 (en) | Thin film transistor display panel and manufacturing method thereof | |
US8618538B2 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
CN116565027A (zh) | 制造薄膜晶体管的方法 | |
KR20150052429A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법 | |
KR101518318B1 (ko) | 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법 | |
US20140291665A1 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
TW201503374A (zh) | 氧化物半導體薄膜電晶體 | |
KR101604480B1 (ko) | 산화물 반도체를 이용한 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법 | |
US7834397B2 (en) | Thin film transistor, method of fabricating the same, and a display device including the thin film transistor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |