KR20200057178A - Thin film transistor - Google Patents

Thin film transistor Download PDF

Info

Publication number
KR20200057178A
KR20200057178A KR1020180141181A KR20180141181A KR20200057178A KR 20200057178 A KR20200057178 A KR 20200057178A KR 1020180141181 A KR1020180141181 A KR 1020180141181A KR 20180141181 A KR20180141181 A KR 20180141181A KR 20200057178 A KR20200057178 A KR 20200057178A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
source
active pattern
drain electrode
gate
pattern
Prior art date
Application number
KR1020180141181A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102609586B1 (en
Inventor
최지훈
박상희
황치선
Original Assignee
한국전자통신연구원
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원, 한국과학기술원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020180141181A priority Critical patent/KR102609586B1/en
Publication of KR20200057178A publication Critical patent/KR20200057178A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102609586B1 publication Critical patent/KR102609586B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78696Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78618Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure

Abstract

According to an embodiment of the present invention, a thin film transistor with improved switching performance may comprise: a first source/drain electrode on a substrate; a second source/drain electrode on an upper surface of the first source/drain electrode; an insulating pattern disposed between the upper surface of the first source/drain electrode and a lower surface of the second source/drain electrode; an active pattern extended from the upper surface of the first source/drain electrode and an upper surface of the second source/drain electrode; and a gate electrode disposed on the active pattern and partially overlapping the active pattern.

Description

박막 트랜지스터{THIN FILM TRANSISTOR}Thin film transistor {THIN FILM TRANSISTOR}

본 발명은 박막 트랜지스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증가된 채널 길이를 갖는 박막 트랜지스터에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor, and more particularly, to a thin film transistor having an increased channel length.

박막 트랜지스터는 전계 효과 트랜지스터와 마찬가지로 게이트 전극, 드레인 전극, 소오스 전극의 세 단자를 가진 소자이다. 박막 트랜지스터의 가장 주된 기능은 스위칭 동작이다. 박막 트랜지스터는 게이트 전극에 인가되는 전압에 따라 소오스 전극과 드레인 전극의 사이의 채널을 온 또는 오프 상태로 만들 수 있다. 박막 트랜지스터는 표시장치의 백플레인 소자로 이용될 수 있다. 최근, 초고해상도를 갖는 표시장치들이 제안됨에 따라, 백플레인 소자 내의 박막 트랜지스터들의 고집적화가 요구되고 있다. 이에 따라, 수직채널 방식의 트랜지스터에 대한 연구가 진행되고 있다.The thin film transistor is a device having three terminals: a gate electrode, a drain electrode, and a source electrode, like a field effect transistor. The main function of the thin film transistor is the switching operation. The thin film transistor may turn on or off the channel between the source electrode and the drain electrode according to the voltage applied to the gate electrode. The thin film transistor can be used as a backplane element of a display device. Recently, as display devices having ultra-high resolution have been proposed, high integration of thin film transistors in a backplane element is required. Accordingly, research on a vertical channel transistor has been conducted.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 누설 전류가 감소되고, 스위칭 성능이 향상된 수직 채널형 박막 트랜지스터를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a vertical channel type thin film transistor with reduced leakage current and improved switching performance.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 누설 전류가 감소되고, 스위칭 성능이 향상된 수직 채널형 박막 트랜지스터를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a vertical channel type thin film transistor with reduced leakage current and improved switching performance.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예들에 따르면, 집적도가 향상된 트랜지스터가 제공될 수 있다. 또한, 게이트 전극이 활성 패턴의 측면들과 오프셋된 측면들을 가짐에 따라 게이트 전극과 활성 패턴의 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 게이트 전극과 활성 패턴이 완전히 중첩되지 않음에 따라 기생 축전 용량이 감소될 수 있다.According to embodiments of the present invention, a transistor having an improved degree of integration may be provided. Also, as the gate electrode has side surfaces and offset sides of the active pattern, leakage current of the gate electrode and the active pattern may be reduced. In addition, the parasitic power storage capacity may be reduced as the gate electrode and the active pattern do not completely overlap.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 박막 트랜지스터를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 A-A’ 및 B-B’선에 따른 단면도들이다.
도 3는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 트랜지스터를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 A-A’선에 따른 단면도들이다.
도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 A-A’선에 따른 단면도들이다.
도 6a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 A-A’선에 따른 단면도들이다.
1 is a plan view illustrating a thin film transistor according to embodiments of the present invention.
2A and 2B are cross-sectional views taken along lines A-A 'and B-B' of FIG. 1, respectively.
3 is a plan view illustrating a thin film transistor according to embodiments of the present invention.
4A is a plan view illustrating a display device according to some example embodiments of the present invention.
4B is a cross-sectional view taken along line A-A 'in FIG. 4A.
5A is a plan view illustrating a display device according to some example embodiments of the present invention.
5B is a cross-sectional view taken along line A-A 'in FIG. 5A.
6A is a plan view illustrating a display device according to some example embodiments of the present invention.
6B is a cross-sectional view taken along line A-A 'in FIG. 6A.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and have ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다. Embodiments described herein will be described with reference to plan and cross-sectional views, which are ideal schematic views of the present invention. Therefore, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing technology and / or tolerance. Therefore, the embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes shown, but also include changes in shapes generated according to the manufacturing process. Accordingly, the regions illustrated in the figures have schematic properties, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate a particular form of region of the device, and are not intended to limit the scope of the invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 박막 트랜지스터를 설명하기 위한 평면도이다. 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 A-A’ 및 B-B’선에 따른 단면도들이다. 도 3은 도 2의 AA 부분에 대응되는 확대 단면도이다.1 is a plan view illustrating a thin film transistor according to embodiments of the present invention. 2A and 2B are cross-sectional views taken along lines A-A 'and B-B' of FIG. 1, respectively. 3 is an enlarged cross-sectional view corresponding to part AA of FIG. 2.

도 1, 도2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 박막 트랜지스터는 기판(100), 제1 및 제2 소스/드레인 전극(130, 140), 활성 패턴(150) 및 게이트 전극(160)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 소스/드레인 전극(130, 140)이 기판(100) 상에 적층될 수 있다. 제1 소스/드레인 전극(130)과 제2 소스/드레인 전극(140)은 서로 수직적으로 이격되어 배치될 수 있다. 활성 패턴(150)이 제1 소스/드레인 전극(130)의 상면으로부터 제2 소스/드레인 전극(140)의 상면으로 연장될 수 있다. 따라서, 활성 패턴(150)은 수직적으로 연장된 부분을 가질 수 있다. 게이트 전극(160)이 활성 패턴(150) 상에 배치되어 활성 패턴(150)과 부분적으로 중첩될 수 있다. 1, 2A and 2B, a thin film transistor according to embodiments of the present invention includes a substrate 100, first and second source / drain electrodes 130 and 140, an active pattern 150 and a gate Electrodes 160 may be included. The first and second source / drain electrodes 130 and 140 may be stacked on the substrate 100. The first source / drain electrode 130 and the second source / drain electrode 140 may be disposed vertically spaced from each other. The active pattern 150 may extend from the top surface of the first source / drain electrode 130 to the top surface of the second source / drain electrode 140. Therefore, the active pattern 150 may have a vertically extending portion. The gate electrode 160 may be disposed on the active pattern 150 to partially overlap the active pattern 150.

게이트 전극(160)은 활성 패턴(150)의 측면들(150s)과 오프셋(offset)된 측면들(160s)을 가질 수 있다. 다시 말해서, 게이트 전극(160)의 측면들(160s)은 활성 패턴(150)의 측면들(150s)과 정렬되지 않을 수 있다. 이로써, 게이트 전극(160) 과 활성 패턴(150) 사이의 누설 전류가 감소될 수 있다.The gate electrode 160 may have side surfaces 150s and offset side surfaces 160s of the active pattern 150. In other words, the side surfaces 160s of the gate electrode 160 may not be aligned with the side surfaces 150s of the active pattern 150. Accordingly, a leakage current between the gate electrode 160 and the active pattern 150 can be reduced.

상세하게, 기판(100) 상에 제1 소스/드레인 전극(130)이 배치될 수 있다. 기판(100)은 절연 기판일 수 있다. 기판(100)은, 예컨대, 유리, 플리스틱 또는 실리콘을 포함할 수 있다. 제1 소스/드레인 전극(130)은 금속을 포함할 수 있다. 제1 소스/드레인 전극(130)은, 예컨대, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다.In detail, the first source / drain electrode 130 may be disposed on the substrate 100. The substrate 100 may be an insulating substrate. The substrate 100 may include, for example, glass, plastic, or silicon. The first source / drain electrode 130 may include metal. The first source / drain electrode 130 may include, for example, molybdenum (Mo), aluminum (Al), copper (Cu), and / or titanium (Ti).

절연 패턴(114)이 기판(100) 및 제1 소스/드레인 전극(130) 상에 배치될 수 있다. 절연 패턴(114)은 제1 소스/드레인 전극(130) 및 제2 소스/드레인 전극(140) 사이에 배치되어 그들을 전기적으로 분리시킬 수 있다. 절연 패턴(114)의 두께를 조절함으로써, 제1 소스/드레인 전극(130) 및 제2 소스/드레인 전극(140) 사이의 간격을 증가시킬 수 있다. 이로써, 후술될 활성 패턴(150)의 길이를 증가시킬 수 있다. 절연 패턴(114)은 제1 소스/드레인 전극(130)의 상면의 일부를 덮고 다른 일부를 노출할 수 있다. The insulating pattern 114 may be disposed on the substrate 100 and the first source / drain electrodes 130. The insulating pattern 114 is disposed between the first source / drain electrode 130 and the second source / drain electrode 140 to electrically separate them. By adjusting the thickness of the insulating pattern 114, the distance between the first source / drain electrode 130 and the second source / drain electrode 140 may be increased. Accordingly, the length of the active pattern 150 to be described later can be increased. The insulating pattern 114 may cover a portion of the top surface of the first source / drain electrode 130 and expose another portion.

제2 소스/드레인 전극(140)이 절연 패턴(114) 상에 배치될 수 있다. 제2 소스/드레인 전극(140)은 절연 패턴(114)의 상면 상에 배치되어 제1 소스/드레인 전극(130) 수직적으로 이격될 수 있다. 또한, 제2 소스/ 드레인 전극(140)은 절연 패턴(114)의 측면과 정렬된 측면을 가질 수 있다. 평면적 관점에서, 제2 소스/드레인 전극(140)은 기판(100)의 상면과 평행한 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제2 소스/드레인 전극(140)은 제1 소스/드레인 전극(130)과 적어도 부분적으로 중첩(overlap)될 수 있다. 제2 소스/드레인 전극(140)은 제1 소스/드레인 전극(130)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.The second source / drain electrode 140 may be disposed on the insulating pattern 114. The second source / drain electrodes 140 may be disposed on the upper surface of the insulating pattern 114 to vertically space the first source / drain electrodes 130. Also, the second source / drain electrode 140 may have a side surface aligned with the side surface of the insulating pattern 114. In plan view, the second source / drain electrode 140 may extend in a first direction D1 parallel to the top surface of the substrate 100. The second source / drain electrode 140 may overlap at least partially with the first source / drain electrode 130. The second source / drain electrode 140 may include the same material as the first source / drain electrode 130.

활성 패턴(150)이 제1 소스/드레인 전극(130)의 상면으로부터 제2 소스/드레인 전극(140)의 상면으로 연장될 수 있다. 또한, 활성 패턴(150)은 절연 패턴(114)의 측면 및 제2 소스/드레인 전극(140)의 측면을 덮을 수 있다. 활성 패턴(150)은 게이트 전극(160)의 전압 인가 여부에 따라 제1 소스/드레인 전극(130) 및 제2 소스/드레인 전극(140) 사이의 전도 채널을 이루는 채널영역을 포함할 수 있다. 활성 패턴(150)은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 활성 패턴(150)은, 예컨대, 아연 산화물(ZnO), 인듐 산화물(InO), 인듐-갈륨-아연 산화물(In-Ga-Zn-O) 및 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O)을 포함할 수 있다. 또한, 산화물 반도체는 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 2개 이상의 원소를 포함하는 산화물을 포함할 수 있다.The active pattern 150 may extend from the top surface of the first source / drain electrode 130 to the top surface of the second source / drain electrode 140. In addition, the active pattern 150 may cover the side surface of the insulating pattern 114 and the side surface of the second source / drain electrode 140. The active pattern 150 may include a channel region forming a conductive channel between the first source / drain electrode 130 and the second source / drain electrode 140 depending on whether a voltage is applied to the gate electrode 160. The active pattern 150 may include an oxide semiconductor. The active pattern 150 includes, for example, zinc oxide (ZnO), indium oxide (InO), indium-gallium-zinc oxide (In-Ga-Zn-O), and zinc-tin oxide (Zn-Sn-O). can do. In addition, the oxide semiconductor may include an oxide containing at least two or more elements of zinc (Zn), indium (In), gallium (Ga), tin (Sn), and aluminum (Al).

게이트 절연막(162)이 활성 패턴(150) 상에 배치될 수 있다. 게이트 절연막(162)은 활성 패턴(150)의 상면을 완전히 덮을 수 있다. 게이트 절연막(162)은 활성 패턴(150)과 후술될 게이트 전극(160)의 사이에 배치되어 그들을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 게이트 절연막(162)은 기판(100) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 게이트 절연막(162)은 기판(100)의 상면, 제1 소스/드레인 전극(130)의 상면, 활성 패턴(150)의 상면, 제2 소스/드레인 전극(140)의 상면 및 절연 패턴(114)의 상면을 덮을 수 있다. 박막 트랜지스터의 제조 공정에서, 게이트 절연막(162)은 활성 패턴(150)과 함께 패터닝되지 않을 수 있다. 즉, 게이트 절연막(162)은 활성 패턴(150)이 패터닝 된 이후 형성될 수 있다. 이로써, 게이트 절연막(162)과 활성 패턴(150)의 측면들이 정렬되지 않을 수 있으며, 활성 패턴(150)과 게이트 전극(160) 사이의 누설 전류가 감소될 수 있다.The gate insulating layer 162 may be disposed on the active pattern 150. The gate insulating layer 162 may completely cover the top surface of the active pattern 150. The gate insulating layer 162 is disposed between the active pattern 150 and the gate electrode 160 to be described later to electrically insulate them. The gate insulating layer 162 may be formed entirely on the substrate 100. In other words, the gate insulating layer 162 includes a top surface of the substrate 100, a top surface of the first source / drain electrode 130, a top surface of the active pattern 150, a top surface of the second source / drain electrode 140, and an insulating pattern The top surface of 114 may be covered. In the manufacturing process of the thin film transistor, the gate insulating layer 162 may not be patterned together with the active pattern 150. That is, the gate insulating layer 162 may be formed after the active pattern 150 is patterned. Accordingly, side surfaces of the gate insulating layer 162 and the active pattern 150 may not be aligned, and leakage current between the active pattern 150 and the gate electrode 160 may be reduced.

게이트 전극(160)이 활성 패턴(150) 상에 배치될 수 있다. 게이트 전극(160)은 활성 패턴(150)과 부분적으로 중첩될 수 있다. 즉, 게이트 전극(160)은 활성 패턴(150)과 완전히 중첩되지 않을 수 있다. 게이트 전극(160)은, 평면적 관점에서, 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 게이트 전극(160)은, 평면적 관점에서, 활성 패턴(150)과 교차할 수 있다. 게이트 전극(160)은 제1 절연층(112)의 상면의 일부 및 제2 절연층의 상면의 일부를 덮을 수 있다. 게이트 전극(160)은 활성 패턴(150)의 측면들과 오프셋된 측면들을 갖도록 활성 패턴(150)과 다른 패터닝 공정에 의해 형성될 수 있다. 게이트 전극(160)의 측면들은 활성 패턴(150)의 측면들과 정렬되지 않을 수 있다. 게이트 전극(160)은 제1 소스/드레인 전극(130)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 실시예들에 따르면, 도1에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(160) 제1 방향(D1)의 폭은 활성 패턴(150)의 제1 방향(D1)의 폭보다 작을 수 있다. 게이트 전극(160)의 제2 방향(D2)의 폭은 활성 패턴(150)의 제2 방향(D2)의 폭보다 클 수 있다.The gate electrode 160 may be disposed on the active pattern 150. The gate electrode 160 may partially overlap the active pattern 150. That is, the gate electrode 160 may not completely overlap the active pattern 150. The gate electrode 160 may extend in a second direction D2 perpendicular to the first direction D1 from a planar viewpoint. The gate electrode 160 may intersect the active pattern 150 in plan view. The gate electrode 160 may cover a portion of the upper surface of the first insulating layer 112 and a portion of the upper surface of the second insulating layer. The gate electrode 160 may be formed by a different patterning process from the active pattern 150 to have side surfaces and offset sides of the active pattern 150. The side surfaces of the gate electrode 160 may not be aligned with the side surfaces of the active pattern 150. The gate electrode 160 may include the same material as the first source / drain electrode 130. According to embodiments, as illustrated in FIG. 1, the width of the first direction D1 of the gate electrode 160 may be smaller than the width of the first direction D1 of the active pattern 150. The width of the second direction D2 of the gate electrode 160 may be greater than the width of the second direction D2 of the active pattern 150.

층간 절연막(122)이 기판(100)의 전면 상에 형성될 수 있다. 층간 절연막(122)은 게이트 절연막(162) 및 게이트 전극(160)을 덮을 수 있다. 층간 절연막(122)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다.The interlayer insulating film 122 may be formed on the entire surface of the substrate 100. The interlayer insulating layer 122 may cover the gate insulating layer 162 and the gate electrode 160. The interlayer insulating layer 122 may have a substantially flat top surface.

도 3는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 트랜지스터의 평면도이다. 설명의 간략함을 위해, 앞서 설명된 박막 트랜지스터와의 차이점을 위주로 설명하고, 중복되는 구성의 상세한 설명은 생략한다.3 is a plan view of a thin film transistor according to embodiments of the present invention. For the sake of simplicity, the differences from the thin film transistors described above are mainly described, and detailed descriptions of overlapping components are omitted.

도 3를 참조하면, 활성 패턴(150)은 게이트 전극(160)과 완전히 중첩될 수 있다. 이때, 활성 패턴(150)은 게이트 전극(160)의 측면들과 오프셋된 측면들을 가질 수 있다. 활성 패턴(150)의 제1 방향(D1)의 폭은 게이트 전극(160)의 제1 방향(D1)의 폭보다 작을 수 있다. 활성 패턴(150)의 제2 방향(D2)의 폭은 게이트 전극(160)의 제2 방향(D2)의 폭보다 작을 수 있다.Referring to FIG. 3, the active pattern 150 may completely overlap the gate electrode 160. In this case, the active pattern 150 may have side surfaces offset from the side surfaces of the gate electrode 160. The width of the first pattern D1 of the active pattern 150 may be smaller than the width of the first direction D1 of the gate electrode 160. The width of the active pattern 150 in the second direction D2 may be smaller than the width of the second direction D2 of the gate electrode 160.

도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 4b는 도 4a의 A-A’선에 따른 단면도이다.4A is a plan view illustrating a display device according to some example embodiments of the present invention. 4B is a cross-sectional view taken along line A-A 'in FIG. 4A.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는 데이터 라인들(DL), 게이트 라인들(GL), 소스/드레인 패턴들(240), 활성 패턴들(250) 및 픽셀 전극들(PE)을 포함할 수 있다. 4A and 4B, the display device according to embodiments of the present invention includes data lines DL, gate lines GL, source / drain patterns 240, active patterns 250, and Pixel electrodes PE may be included.

데이터 라인들(DL)은 제2 방향(D2)으로 연장되며, 제1 방향(D1)으로 배열될 수 있다. 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되며, 제2 방향(D2)으로 배열될 수 있다. 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)은 서로 절연된 상태로 교차할 수 있다. 활성 패턴(250) 및 소스/드레인 패턴(240)이 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 인접하게 배치될 수 있다. 활성 패턴(250) 및 소스/드레인 패턴(240)은 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)의 교차점과 적어도 부분적으로 중첩되어 형성될 수 있다. 픽셀 전극(PE)은 데이터 라인들(DL) 및 게이트 라인들(GL)의 사이에 배치될 수 있다. 게이트 라인(GL)의 측면들(GLs)은 활성 패턴들(250)의 측면들(250s)과 오프셋 될 수 있다.The data lines DL extend in the second direction D2 and may be arranged in the first direction D1. The gate lines GL extend in the first direction D1 and may be arranged in the second direction D2. The data lines DL and the gate lines GL may cross each other in an insulated state. The active pattern 250 and the source / drain pattern 240 may be disposed adjacent to the gate line GL and data line DL. The active pattern 250 and the source / drain pattern 240 may be formed to at least partially overlap the intersection of the data lines DL and the gate lines GL. The pixel electrode PE may be disposed between the data lines DL and the gate lines GL. The side surfaces GLs of the gate line GL may be offset from the side surfaces 250s of the active patterns 250.

상세하게, 데이터 라인(DL)이 기판(200) 상에 제공될 수 있다. 데이터 라인(DL)은 게이트 라인(GL)에 인가되는 게이트 신호에 따라 픽셀 전극(PE)에 데이터 전압을 전달할 수 있다. 데이터 라인(DL)은 소스 또는 드레인 전극으로 기능하여, 소스/드레인 패턴(240) 및 게이트 라인(GL)과 함께 트랜지스터를 구성할 수 있다. 데이터 라인(DL)은 신호의 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항을 갖는 금속을 포함할 수 있다. 데이터 라인(DL)은, 예컨대, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 코발트(Co), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 몰리브데넘(Mo) 및 티타늄(Ti) 등과 같은 금속성 물질들 및 이들의 화합물들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.In detail, a data line DL may be provided on the substrate 200. The data line DL may transmit a data voltage to the pixel electrode PE according to a gate signal applied to the gate line GL. The data line DL functions as a source or drain electrode, and may constitute a transistor together with the source / drain pattern 240 and the gate line GL. The data line DL may include a metal having a low specific resistance to reduce signal delay or voltage drop. Data lines DL include, for example, magnesium (Mg), aluminum (Al), chromium (Cr), cobalt (Co), nickel (Ni), palladium (Pd), silver (Ag), gold (Au), platinum And metal materials such as (Pt), molybdenum (Mo), and titanium (Ti), and at least one of these compounds.

절연 패턴(214) 및 소스/드레인 패턴(240)이 기판(200) 상에 순차적으로 적층될 수 있다. 절연 패턴(214)은 기판(200)의 상면 및 데이터 라인(DL)의 상면을 덮을 수 있다. 소스/드레인 패턴(240)은 절연 패턴(214)의 상면 상에 배치되며, 아일랜드의 형상을 가질 수 있다. 소스/드레인 패턴(240)의 일 측면은 절연 패턴(214)의 측면과 정렬될 수 있다. 소스/드레인 패턴(240)은 낮은 비저항을 갖는 금속을 포함할 수 있다.The insulating pattern 214 and the source / drain pattern 240 may be sequentially stacked on the substrate 200. The insulating pattern 214 may cover the top surface of the substrate 200 and the top surface of the data line DL. The source / drain pattern 240 is disposed on the top surface of the insulating pattern 214 and may have an island shape. One side of the source / drain pattern 240 may be aligned with the side of the insulating pattern 214. The source / drain pattern 240 may include a metal having low specific resistance.

활성 패턴(250)이 데이터 라인(DL)의 상면으로부터 소스/드레인 패턴(240)의 상면으로 연장될 수 있다. 평면적 관점에서, 활성 패턴(250)은 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)의 교차점과 중첩되어 배치될 수 있다. 활성 패턴(250)의 제1 방향(D1)의 폭은 데이터 라인(DL)의 제1 방향(D1)의 폭 보다 작을 수 있다. 활성 패턴(250)의 제2 방향(D2)의 폭은 게이트 라인(GL)의 제2 방향(D2)의 폭 보다 작을 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 활성 패턴(250)의 측면들(250s)은 게이트 라인(GL)의 측면들(GLs) 및 데이터 라인(DL)의 측면들(DLs)과 오프셋 될 수 있다. 다시 말해서 활성 패턴(250)의 측면들(250s)은 게이트 라인들(GL)의 측면들(GLs) 또는 데이터 라인(DL)의 측면들(DLs)과 정렬되지 않을 수 있다.The active pattern 250 may extend from the top surface of the data line DL to the top surface of the source / drain pattern 240. In plan view, the active pattern 250 may be disposed to overlap the intersection of the data line DL and the gate line GL. The width of the first direction D1 of the active pattern 250 may be smaller than the width of the first direction D1 of the data line DL. The width of the active pattern 250 in the second direction D2 may be smaller than the width of the second direction D2 of the gate line GL. 4A, side surfaces 250s of the active pattern 250 may be offset from side surfaces GLs of the gate line GL and side surfaces DLs of the data line DL. In other words, the side surfaces 250s of the active pattern 250 may not be aligned with the side surfaces GLs of the gate lines GL or the side surfaces DLs of the data line DL.

게이트 절연막(262) 및 게이트 라인(GL)이 활성 패턴(250) 상에 순차적으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(162)은 활성 패턴(150)과 게이트 라인(GL)의 사이에 배치되어 그들을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 게이트 절연막(162)은 기판(200) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(162)은 데이터 라인(DL), 소스/드레인 패턴(240)의 상면 및 절연 패턴(214)의 상면을 덮을 수 있다. 게이트 절연막(262)은 활성 패턴(250)이 패터닝 된 이후 활성 패턴(250)의 노출된 표면들을 완전히 덮도록 형성될 수 있다. 이로써 활성 패턴(250)과 게이트 라인(GL) 사이의 누설전류가 감소될 수 있다.The gate insulating layer 262 and the gate line GL may be sequentially formed on the active pattern 250. The gate insulating layer 162 may be disposed between the active pattern 150 and the gate line GL to electrically insulate them. The gate insulating layer 162 may be formed entirely on the substrate 200. The gate insulating layer 162 may cover the data line DL, the top surface of the source / drain pattern 240, and the top surface of the insulating pattern 214. The gate insulating layer 262 may be formed to completely cover the exposed surfaces of the active pattern 250 after the active pattern 250 is patterned. Accordingly, leakage current between the active pattern 250 and the gate line GL may be reduced.

층간 절연막(222)이 기판(200)의 전면 상에 형성될 수 있다. 층간 절연막(222)은 게이트 라인(GL) 및 게이트 절연막(162)을 덮을 수 있다. 층간 절연막(222)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다.An interlayer insulating film 222 may be formed on the entire surface of the substrate 200. The interlayer insulating layer 222 may cover the gate line GL and the gate insulating layer 162. The interlayer insulating film 222 may have a substantially flat top surface.

픽셀 전극(PE)이 층간 절연막(222) 상에 배치될 수 있다. 픽셀 전극(PE)은 층간 절연막(222)을 관통하는 콘택홀(CH)을 통하여 소스/드레인 패턴(240)에 접속될 수 있다. 평면적 관점에서, 픽셀 전극(PE)은 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)의 사이에 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 픽셀 전극(PE)은 데이터 라인들(DL) 또는 게이트 라인들(GL)과 중첩되어 배치될 수도 있다. 픽셀 전극(PE)은 데이터 라인(DL)으로부터 데이터 전압을 인가 받아 픽셀 전극(PE) 상에 배치된 공통전극(미도시)과 전계를 형성할 수 있다. 픽셀 전극(PE)은, 예컨대, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 코발트(Co), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 몰리브데넘(Mo) 및 티타늄(Ti) 등과 같은 금속성 물질들 및 이들의 화합물들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.The pixel electrode PE may be disposed on the interlayer insulating layer 222. The pixel electrode PE may be connected to the source / drain pattern 240 through a contact hole CH passing through the interlayer insulating layer 222. In plan view, the pixel electrode PE may be disposed between the data lines DL and the gate lines GL, but is not limited thereto. The pixel electrode PE may be disposed to overlap the data lines DL or the gate lines GL. The pixel electrode PE may receive a data voltage from the data line DL to form an electric field with a common electrode (not shown) disposed on the pixel electrode PE. The pixel electrode PE is, for example, magnesium (Mg), aluminum (Al), chromium (Cr), cobalt (Co), nickel (Ni), palladium (Pd), silver (Ag), gold (Au), platinum And metal materials such as (Pt), molybdenum (Mo), and titanium (Ti), and at least one of these compounds.

도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 5b는 도 5a의 A-A’선에 따른 단면도들이다. 도 6a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6b는 도 6a의 A-A’선에 따른 단면도들이다. 설명의 간략함을 위해, 앞서 설명된 표시장치와의 차이점을 위주로 설명하고, 중복되는 구성의 상세한 설명은 생략한다.5A is a plan view illustrating a display device according to some example embodiments of the present invention. 5B is a cross-sectional view taken along line A-A 'in FIG. 5A. 6A is a plan view illustrating a display device according to some example embodiments of the present invention. 6B is a cross-sectional view taken along line A-A 'in FIG. 6A. For the sake of simplicity, the differences from the display device described above are mainly described, and detailed descriptions of overlapping components are omitted.

도 5a 내지 도 6b를 참조하면, 활성 패턴(250)은 게이트 라인들(GL) 및 데이터 라인들(DL)과 완전히 중첩되지 않을 수 있다. 이때, 활성 패턴(250)의 측면들(250s)은 게이트 라인(GL)의 측면들(GLs) 및 데이터 라인(DL)의 측면들(DLs)과 오프셋 될 수 있다. 다시 말해서 활성 패턴(250)의 측면들(250s)은 게이트 라인들(GL)의 측면들(GLs) 또는 데이터 라인(DL)의 측면들(DLs)과 정렬되지 않을 수 있다.5A to 6B, the active pattern 250 may not completely overlap with the gate lines GL and the data lines DL. In this case, the side surfaces 250s of the active pattern 250 may be offset from the side surfaces GLs of the gate line GL and the side surfaces DLs of the data line DL. In other words, the side surfaces 250s of the active pattern 250 may not be aligned with the side surfaces GLs of the gate lines GL or the side surfaces DLs of the data line DL.

실시예들에 따르면, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 활성 패턴(250)의 제1 방향(D1)의 폭은 데이터 라인(DL)의 제1 방향(D1)의 폭보다 클 수 있다. 활성 패턴(250)의 제2 방향(D2)의 폭은 게이트 라인(GL)의 제2 방향(D2)의 폭보다 클 수 있다.According to embodiments, as illustrated in FIGS. 5A and 5B, the width of the first direction D1 of the active pattern 250 may be greater than the width of the first direction D1 of the data line DL. . The width of the active pattern 250 in the second direction D2 may be greater than the width of the second direction D2 of the gate line GL.

실시예들에 따르면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 활성 패턴(250)의 제1 방향(D1)의 폭은 데이터 라인(DL)의 제1 방향(D1)의 폭보다 클 수 있다. 활성 패턴(250)의 제2 방향(D2)의 폭은 게이트 라인(GL)의 제2 방향(D2)의 폭보다 작을 수 있다.According to embodiments, as illustrated in FIGS. 6A and 6B, the width of the first direction D1 of the active pattern 250 may be greater than the width of the first direction D1 of the data line DL. . The width of the active pattern 250 in the second direction D2 may be smaller than the width of the second direction D2 of the gate line GL.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (1)

기판 상의 제1 소스/드레인 전극;
상기 제1 소스/드레인 전극의 상면 상에 배치된 제2 소스/드레인 전극;
상기 제1 소스/드레인 전극의 상면과 상기 제2 소스/드레인 전극의 하면 사이에 배치된 절연 패턴;
상기 제1 소스/드레인 전극의 상면으로부터 상기 제2 소스/드레인 전극의 상면으로 연장된 활성 패턴; 및
상기 활성 패턴 상에 배치되어, 상기 활성 패턴과 부분적으로 오버랩된 게이트 전극을 포함하는 박막 트랜지스터.
A first source / drain electrode on the substrate;
A second source / drain electrode disposed on an upper surface of the first source / drain electrode;
An insulating pattern disposed between the top surface of the first source / drain electrode and the bottom surface of the second source / drain electrode;
An active pattern extending from an upper surface of the first source / drain electrode to an upper surface of the second source / drain electrode; And
A thin film transistor including a gate electrode disposed on the active pattern and partially overlapping the active pattern.
KR1020180141181A 2018-11-15 2018-11-15 Thin film transistor KR102609586B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180141181A KR102609586B1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Thin film transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180141181A KR102609586B1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Thin film transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200057178A true KR20200057178A (en) 2020-05-26
KR102609586B1 KR102609586B1 (en) 2023-12-06

Family

ID=70915092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180141181A KR102609586B1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Thin film transistor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102609586B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024078043A1 (en) * 2022-10-12 2024-04-18 武汉华星光电技术有限公司 Display panel

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130074954A (en) * 2011-12-27 2013-07-05 한국전자통신연구원 Vertical channel thin film transistor
KR20180079015A (en) * 2016-12-30 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 Thin Film Transistor and Display device having the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130074954A (en) * 2011-12-27 2013-07-05 한국전자통신연구원 Vertical channel thin film transistor
KR20180079015A (en) * 2016-12-30 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 Thin Film Transistor and Display device having the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024078043A1 (en) * 2022-10-12 2024-04-18 武汉华星光电技术有限公司 Display panel

Also Published As

Publication number Publication date
KR102609586B1 (en) 2023-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102558973B1 (en) Transistor array panel
KR102380647B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
CN102916016A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
US9754977B2 (en) Thin film transistor and method of manufacturing the same
US9059046B2 (en) Thin film transistor, thin film transistor array panel, and method of manufacturing a thin film transistor array panel
CN102270644A (en) Thin film transistor display panel and manufacturing method of same
KR102640164B1 (en) Thin film transistor array panel
WO2012002085A1 (en) Semiconductor device
KR101885248B1 (en) Thin film transistor substrate and method for fabricating the same
CN105652543A (en) Array substrate and manufacturing method thereof and display device
US9177971B2 (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
CN113629072A (en) Array substrate, preparation method thereof and display panel
KR102609586B1 (en) Thin film transistor
US20180315860A1 (en) Vertical thin-film transistor with multiple-junction channel
KR102436715B1 (en) Thin film trnasistor having doping portion for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same
CN114823914A (en) Array substrate, manufacturing method thereof and display panel
US20150144941A1 (en) Display substrate comprising pixel tft and driving tft and preparation method thereof
KR102412069B1 (en) Thin film transistor
KR102586429B1 (en) Thin film trnasistor having protecting layer for blocking hydrogen, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR101930294B1 (en) Liquid Crystal Display and the method for manufacturing the same
US20240047538A1 (en) Thin film transistor and manufacturing method thereof
US11832486B2 (en) Semiconductor device, display panel, and display device including the same
KR20220052396A (en) Thin film transistor
KR102537352B1 (en) Thin film trnasistor having doped oxide semiconductor layer, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR20230130953A (en) Thin film transistor

Legal Events

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