KR100294777B1 - Thin film transistor and its manufacturing method - Google Patents

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쿠로가네 사오리
사카모토 히로미
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마찌다 가쯔히꼬
샤프 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 박막 트랜지스터는 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인 영역; 및 상기 소스 및 드레인 영역에 접속된 도전층을 포함한다. 상기 도전층은 Al-함유 금속막과 N-함유 Mo막의 적층 구조를 갖는다.The thin film transistor of the present invention includes a source and a drain region formed on the insulating base region; And a conductive layer connected to the source and drain regions. The conductive layer has a laminated structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film.

Description

박막 트랜지스터 및 그 제조 방법Thin film transistor and method of manufacturing the same

본 발명은 박막 트랜지스터(이하, “TFT”라 함) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 액정 표시 장치(이하, “LCD”라 함)에서 화소를 선택하기 위한 스위칭 소자 또는 LCD를 구동하기 위한 구동기 소자로 사용되는 TFT의 제조 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") and a method of manufacturing the same. In particular, the present invention relates to a manufacturing process of a TFT used as a switching element for selecting pixels in a liquid crystal display device (hereinafter referred to as "LCD") or as a driver element for driving an LCD.

LCD에서 액티브 매트릭스 기판은 매트릭스 형태로 정열된 복수의 TFT, 상기 TFT, 중 하나에 각각 대응하는 ITO(인듐 주석 산화물) 막으로 된 복수의 화소 전극, 및 소스 및 드레인 영역에 접속된 도전층이 제공된다. 소스 및 드레인 전극을 포함하는 도전층과 소스 및 드레인 배선(이하, “소스/드레인 전극 배선”이라 함)으로서, Al 박막이 사용된다.In an LCD, an active matrix substrate is provided by a plurality of TFTs arranged in a matrix form, a plurality of pixel electrodes made of an indium tin oxide (ITO) film corresponding to one of the TFTs, and a conductive layer connected to the source and drain regions. do. As the conductive layer including the source and drain electrodes and the source and drain wiring (hereinafter referred to as "source / drain electrode wiring"), an Al thin film is used.

Al막은 상술한 구성을 갖는 기판에서 소스/드레인 전극으로서 기능하도록 레지스트를 사용하여 패턴화된다. 레지스트가 현상 용액(a developing solution)으로 현상되면, 현상 용액은 Al막과 ITO 막사이에 전지 반응을 유발하고, 그로 인해 Al막이 에칭된다.The Al film is patterned using a resist to function as a source / drain electrode in a substrate having the above-described configuration. When the resist is developed with a developing solution, the developing solution causes a battery reaction between the Al film and the ITO film, whereby the Al film is etched.

에칭은 예를 들면, 다음과 같이 방지될 수 있다. 절연막은 Al막을 패터닝하여 형성된 소스/드레인 전극 배선상에 증착된다. 접촉 구멍(contact hole)은 소스/트레인 전극 배선을 상기 전극 배선상에 위치한 화소 전극에 전기적으로 접촉하도록 절연막을 뚫고 제공된다. 그 후, ITO 막이 절연막상에 증착된다. 그러나, ITO 막이 증착되는 동안, 절연막을 관통하는 접촉 구멍을 거쳐 노출된 Al막의 일부가 증착 장치에서 산소 기상(atmosphere)에 의해 산화된다. 결과적으로, ITO 막과 소스/드레인 전극 배선간에 옴 접촉이 얻어지지 않는 문제점이 발생한다.Etching can be prevented, for example, as follows. An insulating film is deposited on the source / drain electrode wiring formed by patterning the Al film. A contact hole is provided through the insulating film so as to electrically contact the source / train electrode wiring with the pixel electrode located on the electrode wiring. Thereafter, an ITO film is deposited on the insulating film. However, during the deposition of the ITO film, a part of the Al film exposed through the contact hole penetrating through the insulating film is oxidized by oxygen atmosphere in the vapor deposition apparatus. As a result, there arises a problem that no ohmic contact is obtained between the ITO film and the source / drain electrode wiring.

상술한 문제를 해결하기 위해, 소스/드레인 전극 실시예는 Al막상에 증착된 Al막과 Mo(몰리비늄)을 포함하는 2층 구조이다. 이러한 경우에, 에칭이 방지될 수 있으며, ITO 막과 소스/드레인 전극 배선간 옴 접촉을 얻을 수 있다.In order to solve the above problem, the source / drain electrode embodiment is a two-layer structure including an Al film and Mo (molybnium) deposited on the Al film. In this case, etching can be prevented, and ohmic contact between the ITO film and the source / drain electrode wiring can be obtained.

또한, 소스/드레인 전극 배선이 Mo/Al 2층 구조를 가지며, Mo막이 Al막상에 증착되는 경우, Al 돌출부(bump), 즉, 힐록(hillock)이나 휘스커(whisker)의 발생을 억제할 수 있으며, Al막의 이동이 방지되어 전극 배선의 신뢰성을 향상시킨다.In addition, when the source / drain electrode wiring has a Mo / Al two-layer structure, and the Mo film is deposited on the Al film, it is possible to suppress the generation of Al bumps, that is, hillocks or whiskers. The movement of the Al film is prevented to improve the reliability of the electrode wiring.

소스/드레인 전극 배선이 Mo/Al 2층 구조를 갖는 경우에, 상기 두층은 연속적으로 증착될 수 있다. 또한, 두 층은 인산, 질산, 아세트산 및 물을 포함하는 혼합 용액을 사용하여 동시에 습식 에칭이 가능하다. 공정의 수를 증가시키지 않고, 에칭과 같은 상술한 문제점을 해결할 수 있다.In the case where the source / drain electrode wiring has a Mo / Al two-layer structure, the two layers can be deposited continuously. In addition, the two layers can be wet etched simultaneously using a mixed solution comprising phosphoric acid, nitric acid, acetic acid and water. The above-described problems such as etching can be solved without increasing the number of processes.

그러나, Al막과 Mo막의 에칭율이 서로 다르기 때문에, Mo막의 패턴이 습식 에칭의 결과로서 Al막의 패턴에 대하여 시프트되는 문제가 발생한다. 다시 말하면, Mo막 또는 Al막의 패턴의 배선 넓이는 다른 것보다 작아진다.However, since the etching rates of the Al film and the Mo film are different from each other, a problem occurs in that the pattern of the Mo film is shifted with respect to the pattern of the Al film as a result of the wet etching. In other words, the wiring width of the pattern of the Mo film or the Al film is smaller than the others.

예를 들면, 습식 에칭의 결과로서, 제6(a)도에 도시된 바와 같이 소스/드레인 전극 배선의 하층막(21)이과 상층막(22)보다 그 측면 방향에서 더욱 에칭될 수 있다. 다른 막(23)(예를 들면, 절연막 또는 보호막)이 소스/드레인 전극 배선상에 형성될 때, 소스/드레인 전극 배선의 하층(21)과 상층(22) 사이에 경계면 근방에, 공동(24)이 발생하며, 그 후 균열(25)이 생겨난다. 다음 공정에서, 산 등은 공동(24) 또는 균열(25)로 스며들고, 소스/드레인 전극 배선에 에칭을 유발한다. 따라서, 배선의 접속이 해제되는 것과 같은 문제가 발생한다.For example, as a result of the wet etching, the lower layer film 21 of the source / drain electrode wiring can be more etched in the lateral direction than the upper layer film 22 as shown in FIG. 6 (a). When another film 23 (e.g., an insulating film or a protective film) is formed on the source / drain electrode wiring, the cavity 24 is located near the interface between the lower layer 21 and the upper layer 22 of the source / drain electrode wiring. ) And then a crack 25. In the next process, acids and the like penetrate into the cavities 24 or cracks 25 and cause etching to the source / drain electrode wiring. Therefore, a problem such as disconnection of wiring occurs.

반대로, 습식 에칭의 결과로서 소스/드레인 전극 배선의 상층막(22)은 그 하층막(21)보다 그 측면 방향에서 더욱 많이 에칭된다. 결과적으로, 상층(22) 패턴의 배선 넓이는 제6(b)도에 도시된 바와 같이, 하층(21)의 그것보다 더욱 작게 된다. 이러한 경우에, 소스/드레인 전극 배선 상으로 제공되는 접촉 구멍(23a) 위로 ITO 막(26)이 커버하는 범위는 불완전하다. 따라서, 그 접촉 저항은 매우 높고, ITO 막(26)과 소스/드레인 전극 배선 사이에 양호한 전기 도전도를 얻기 어렵다.On the contrary, as a result of the wet etching, the upper layer film 22 of the source / drain electrode wiring is etched more in the lateral direction than the lower layer film 21. As a result, the wiring width of the upper layer 22 pattern becomes smaller than that of the lower layer 21, as shown in FIG. 6 (b). In this case, the range covered by the ITO film 26 over the contact hole 23a provided on the source / drain electrode wiring is incomplete. Therefore, its contact resistance is very high, and it is difficult to obtain good electrical conductivity between the ITO film 26 and the source / drain electrode wiring.

제6(b)도에 도시된 바와 같이, 소스/드레인 전극 배선의 하층막(21)은 소스/드레인 전극 배선상에 제공되는 접촉 구멍(23a)에서 노출될 수 있다. 이리한 경우에, ITO 막(26)을 에칭하기 위한 매스크 정렬 공정에서 매스크 패턴의 위치가 이탈될 때, 소스/드레인 전극 배신의 부분(27)은 예를 들면, ITO 막(26)을 에칭하기 위한 에칭 용액 또는 다음 공정에서 사용된 다른 산에 의해 에칭된다.As shown in FIG. 6 (b), the underlayer film 21 of the source / drain electrode wiring can be exposed in the contact hole 23a provided on the source / drain electrode wiring. In this case, when the position of the mask pattern is displaced in the mask alignment process for etching the ITO film 26, the portion 27 of the source / drain electrode distribution may, for example, etch the ITO film 26. Is etched by an etching solution or other acid used in the next process.

또한, 소스 드레인 전극 배선의 Mo/Al 2층 구조의 Al막의 신뢰성(즉, 구조의 강도)에 비추어, Al막 하층(21)의 에칭 시프트가 클 때, 소스/드레인 전극 배선의 커버막이 악화될 수 있는 문제가 발생한다. 반면에, Mo/Al 2층 구조의 Mo막 상층(22)의 에칭 시프트가 클 때에는, Al막에 대한 열처리에서, 힐록에 견디는 성질이 악화되는 문제가 발생한다.Further, in view of the reliability (that is, the strength of the structure) of the Al film of the Mo / Al two-layer structure of the source drain electrode wiring, when the etching shift of the Al film lower layer 21 is large, the cover film of the source / drain electrode wiring is deteriorated. There may be a problem. On the other hand, when the etching shift of the Mo film upper layer 22 having a Mo / Al two-layer structure is large, a problem arises in that the heat-resistant property of the Al film is deteriorated.

일본 특허 공개 공보 제6-104241호는 측면 에칭의 양을 감소시키기 위해 적층된 막의 두께비를 제어하는 2층 구조를 에칭하기 위한 방법을 개시하고 있다. 본 발명의 발명자들이 수행한 실험에 의하면, Mo/Al 2층 구조의 경우에, Mo막의 배선 넓이는 그 두께비와 무관하게 Al막의 두께보다 작아진다.Japanese Patent Laid-Open No. 6-104241 discloses a method for etching a two-layer structure that controls the thickness ratio of the laminated films to reduce the amount of side etching. According to experiments conducted by the inventors of the present invention, in the case of a Mo / Al two-layer structure, the wiring width of the Mo film is smaller than the thickness of the Al film regardless of the thickness ratio.

제1도는 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 TFT의 구성을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a TFT according to Embodiments 1 to 4 of the present invention.

제2(a)도 내지 제2(c)도, 제3(a)도 내지 제3(c)도와 제4(a)도 및 제4(b)도는 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 TFT를 제조하기 위한 방법을 도시한 단면도.2 (a) to 2 (c), 3 (a) to 3 (c), 4 (a) and 4 (b) are according to embodiments 1 to 4 of the present invention. Sectional drawing showing a method for manufacturing a TFT.

제5(a)도 내지 제5(c)도는 본 발명의 실시예 4에 따른 TFT를 제조하기 위한 방법을 도시한 단면도.5 (a) to 5 (c) are cross-sectional views showing a method for manufacturing a TFT according to Embodiment 4 of the present invention.

제6(a)도 및 제6(b)도는 종래의 이중 금속층 기법에서의 문제점을 도시한 도면.6 (a) and 6 (b) illustrate problems with conventional double metal layer techniques.

제7도는 Mo막의 스퍼터링 공정 동안 N2/Ar의 유량비와 Mo막의 에칭율(nm/min) 간의 관계를 도시한 그래프.7 is a graph showing the relationship between the flow rate ratio of N 2 / Ar and the etching rate (nm / min) of the Mo film during the sputtering process of the Mo film.

제8도는 Mo막의 스퍼터링 공정 동안 N2/Ar의 유량비와 Al막에 대한 Mo막의 시프트량(㎛) 간의 관계를 도시한 그래프.8 is a graph showing the relationship between the flow rate ratio of N 2 / Ar and the amount of shift of the Mo film (μm) with respect to the Al film during the sputtering process of the Mo film.

제9도는 Mo막의 스퍼터링 공정 동안 N2/Ar의 유량비와 Mo막의 비저항(μΩcm)간의 관계를 도시한 그래프.9 is a graph showing the relationship between the flow rate ratio of N 2 / Ar and the specific resistance (μΩcm) of the Mo film during the sputtering process of the Mo film.

본 발명의 박막 트랜지스터는 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인 영역; 및 상기 소스 및 드레인 영역에 접속된 도전층을 포함하고, 상기 도전층은 Al- 함유 금속막과 N-함유 Mo막의 적층 구조를 갖는다.The thin film transistor of the present invention includes a source and a drain region formed on the insulating base region; And a conductive layer connected to the source and drain regions, wherein the conductive layer has a laminated structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film.

본 발명의 한 실시예에서, N-함유 Mo막은 약 65 내지 195 μΩcm의 범위내의 비저항을 갖는다.In one embodiment of the invention, the N-containing Mo film has a specific resistance in the range of about 65 to 195 μΩcm.

본 발명의 박막 트랜지스터는 Al-함유 금속막과 N-함유 Mo막의 2층 구조를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 도전층은 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인 영역에 접속되어 있으며, Mo막은 N2가스 또는 NH3가스를 포함하는 기상에서 증착된다.The thin film transistor of the present invention includes forming a two-layer structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film, wherein the conductive layer is connected to a source and a drain region formed on an insulating base region, and the Mo film is N Deposited in a gas phase containing 2 gases or NH 3 gas.

본 발명의 또 다른 실시예에서, Mo막은 Ar 가스 및 N2가스의 혼합 가스를 포함하는 기상에서 스퍼터링에 의해 증착된다.In another embodiment of the present invention, the Mo film is deposited by sputtering in a gas phase including a mixed gas of Ar gas and N 2 gas.

본 발명의 또 다른 실시예에서, Mo막은 N2또는 NH3를 함유하는 가스를 이용하여 CVD 법에 의해 증착될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the Mo film can be deposited by the CVD method using a gas containing N 2 or NH 3 .

본 발명의 박막 트랜지스터를 제조하기 위한 방법은 Al-함유 금속막과 N-함유 Mo막의 2층으로 적층된 도전층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 도전층은 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인 영역으로 접속되며, N-함유 Mo막은 Mo 증착에 의해 형성된 막으로 질소를 유입시킴으로써 형성된다.A method for manufacturing a thin film transistor of the present invention includes forming a conductive layer laminated with two layers of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film, wherein the conductive layer is formed of a source and a drain formed on an insulating base region. Connected to the region, an N-containing Mo film is formed by introducing nitrogen into the film formed by Mo vapor deposition.

본 발명의 또 다른 실시예에서, Mo 증착에 의해 형성된 막을 N2가스 또는 NH3가스를 함유하는 기상에서 어닐링시킴으로써 상기 막으로 질소가 유입된다.In another embodiment of the present invention, nitrogen is introduced into the film by annealing the film formed by Mo deposition in a gas phase containing N 2 gas or NH 3 gas.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 질소는 이온 주입 방법으로 Mo 증착에 의해 형성된 막으로 유입된다.In another embodiment of the present invention, nitrogen is introduced into the film formed by Mo deposition by an ion implantation method.

본 발명의 2층 도전 구조는 Al-함유 도전층, 및 Al 함유 도전층에 접속된 N-함유 Mo 층을 포함하고, 상기 Al-함유 도전층과 N-함유 Mo 층은 거의 동일한 에칭율을 갖는다.The two-layer conductive structure of the present invention includes an Al-containing conductive layer and an N-containing Mo layer connected to the Al-containing conductive layer, wherein the Al-containing conductive layer and the N-containing Mo layer have almost the same etching rate. .

본 발명의 2층 도전 구조를 제조하기 위한 방법은 Al-함유 도전층을 형성하는 단계; Al-함유 도전층에 접속된 N-함유 Mo 층을 형성하는 단계; 및 Al-함유 도전층 및 N-함유층을 에칭하는 단계를 포함하고, Al 함유 도전층과 N-함유층의 에칭율은 거의 동일하다.The method for producing a two-layer conductive structure of the present invention includes forming an Al-containing conductive layer; Forming an N-containing Mo layer connected to the Al-containing conductive layer; And etching the Al-containing conductive layer and the N-containing layer, wherein the etch rates of the Al-containing conductive layer and the N-containing layer are about the same.

이하, 본 발명의 기능을 설명한다.Hereinafter, the function of the present invention will be described.

본 발명에 따르면, 소스 및 드레인 영역에 접속된 도전층은 Al-함유 금속막과 N(질소)-함유 Mo막의 2층 구조를 갖는다. 이러한 경우에, Mo막의 에칭율은 Al 함유 금속막의 에칭율과 거의 유사하게 된다. 따라서, 상기 2층 구조의 도전층은 Al막에 대하여 Mo막의 시프트량을 최소화한 상태에서 에칭될 수 있다.According to the present invention, the conductive layer connected to the source and drain regions has a two-layer structure of an Al-containing metal film and an N (nitrogen) -containing Mo film. In such a case, the etching rate of the Mo film becomes almost similar to that of the Al containing metal film. Therefore, the conductive layer of the two-layer structure can be etched in a state in which the shift amount of the Mo film is minimized relative to the Al film.

따라서, 이하 설명되는 본 발명은 (1) Mo/Al 2층 구조가 에칭되어, Al막에 대하여 Mo 필름의 시프트량이 최소화된 상태에서 소스/드레인 배선으로서 기능하는 도전층을 형성하는 TFT를 제공하고, (2) 그 TFT를 제조하기 위한 방법을 제공한다는 이점을 갖게 할 수 있다.Accordingly, the present invention described below provides (1) a TFT which forms a conductive layer which functions as a source / drain wiring in a state where the Mo / Al two-layer structure is etched and the shift amount of the Mo film with respect to the Al film is minimized. And (2) an advantage of providing a method for manufacturing the TFT.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

우선, 본 발명의 기본 원리를 설명한다.First, the basic principle of the present invention will be described.

본 발명에 따르면, Mo막은 Ar(아르곤) 가스 및 N2가스를 함유한 혼합 가스 안에서 스퍼터링에 의해 Al-함유 금속막의 상부 또는 하부에서 증착된다. 이때, N2가스의 유입율(flow rate)은 Ar 가스의 유입율의 약 10 내지 70%이다. 따라서, 소스/드레인 전극 배선을 형성하기 위한 도전층이 형성된다.According to the present invention, the Mo film is deposited on or under the Al-containing metal film by sputtering in a mixed gas containing Ar (argon) gas and N 2 gas. At this time, the flow rate of the N 2 gas is about 10 to 70% of the inflow rate of Ar gas. Thus, a conductive layer for forming source / drain electrode wirings is formed.

또한, 본 발명에 따르면, Mo막은 N2가스 또는 NH3가스를 함유하는 기상에서 CVD 방법에 의해 Al-함유 금속막의 상부 또는 하부에 증착된다.Further, according to the present invention, the Mo film is deposited on or under the Al-containing metal film by the CVD method in a gas phase containing N 2 gas or NH 3 gas.

본 발명에 따르면, Mo막이 Al-함유 금속막의 상부 또는 하부에 증착된 후에, 약 450 내지 600℃의 범위내의 처리 온도를 가지며, N2가스 또는 NH3가스를 함유하는 기상에서 질소가 이온 주입 공정 또는 어닐링 공정을 통해 Mo막으로 유입된다.According to the present invention, after the Mo film is deposited on or below the Al-containing metal film, nitrogen has an ion implantation process in a gas phase containing a N 2 gas or NH 3 gas, having a processing temperature in the range of about 450 to 600 ° C. Or it is introduced into the Mo film through an annealing process.

이러한 처리 공정에 따르면, 약 65 내지 195 μΩcm의 범위 내에서 비저항을 갖는 N-함유 Mo막이 증착될 수 있다. 따라서, 습식 에칭 공정의 결과로서 Mo막이 Al막에 대하여 시프트되는 양을 최소화할 수 있다.According to this treatment process, an N-containing Mo film having a specific resistance in the range of about 65 to 195 μΩcm can be deposited. Therefore, the amount by which the Mo film is shifted with respect to the Al film can be minimized as a result of the wet etching process.

구체적으로, 제7도에서 알 수 있는 바와 같이, Mo막 증착 동안 N2/Ar의 유량비가 증가함에 따라, Mo막의 에칭율은 감소하고, 즉 Al막의 에칭율과 근접하게 된다. 따라서, 습식 에칭의 결과로서 Al막에 대하여 Mo막이 시프트되는 양을 최소화시킬 수 있다.Specifically, as can be seen in FIG. 7, as the flow rate ratio of N 2 / Ar increases during Mo film deposition, the etching rate of the Mo film decreases, i.e., close to the etching rate of the Al film. Therefore, the amount by which the Mo film is shifted with respect to the Al film as a result of the wet etching can be minimized.

이하, Mo막을 증착하는 동안, N2/Ar의 유량비에 의해, 습식 에칭의 결과로서 Mo막 상층이 Al 합금 금속막 하부층에 대하여 시프트되는 양의 변화량이 제8도의 그래프를 참조하여 설명될 것이다.Hereinafter, during the deposition of the Mo film, the amount of change in the amount by which the Mo film upper layer is shifted with respect to the Al alloy metal film lower layer as a result of the wet etching by the flow rate ratio of N 2 / Ar will be described with reference to the graph of FIG. 8.

제8도에 도시된 그래프의 x-축은 Mo막 증착 동안 N2/Ar의 유량비를 나타내는 반면, 그 y-축은 습식 에칭 공정 후에 Al막과 Al막상의 Mo막 사이의 측정된 배선의 넓이차(㎛)의 1/2, 즉, 한 측면상의 Al막에 대한 Mo막의 시프트량(㎛)을 나타낸다. 여기에서, Al 합금 금속막의 두께는 500nm인 반면, Mo막의 두께는 약 150nm이다. 제8도에서 알 수 있듯이, Mo막 스퍼터링 동안 N2/Ar 유량비가 증가함에 따라, Al막에 대한 Mo막의 시프트량은 감소한다.The x-axis of the graph shown in FIG. 8 represents the flow rate ratio of N 2 / Ar during Mo film deposition, while the y-axis shows the width difference of the measured wiring between the Al film and the Mo film on the Al film after the wet etching process. 1/2, i.e., the shift amount (µm) of the Mo film relative to the Al film on one side surface. Here, the thickness of the Al alloy metal film is 500 nm, while the thickness of the Mo film is about 150 nm. As can be seen from FIG. 8, as the N 2 / Ar flow rate increases during Mo film sputtering, the amount of shift of the Mo film relative to the Al film decreases.

일본 공개 특허 공보 제6-104241호는 두개의 막의 두께비를 제어함으로써 Al막에 대하여 Mo/Al 2층 구조인 Mo막의 시프트량을 제어하는 방법을 개시하고 있다. 반면에, 본 발명은 상술한 방법과 비교하면, Mo막과 Al막의 에칭율을 제어하여(두 개의 에칭율이 서로 근접하도록), 보다 큰 공정 마진(process margin)(즉, 공정에 있어서의 자유도)이 가능하게 된다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-104241 discloses a method of controlling the shift amount of an Mo film having a Mo / Al two-layer structure with respect to an Al film by controlling the thickness ratio of two films. On the other hand, in comparison with the above-described method, the present invention controls the etching rate of the Mo film and the Al film (so that the two etching rates are close to each other), so that a larger process margin (i.e., freedom in the process) is achieved. Fig. 1) becomes possible.

제9도는 Mo막을 스퍼터링하는 동안, N2/Ar 유량비(x-축으로 나타남)와 Mo막의 비저항(μΩcm)(y-축으로 나타남)간의 관계를 도시하는 그래프이다. 제9도에서 알 수 있는 바와 같이, Mo막 스퍼터링 공정 동안 N2/Ar 유량비가 증가함에 따라, Mo막의 비저항도 증가한다. 그러나, 소스/드레인 배선이 Al/Mo 2층 구조를 갖고, 알루미늄은 낮은 저항을 갖는 금속이기 때문에, 소스/드레인 배선의 저항은 전체적을 작게 유지된다.9 is a graph showing the relationship between the N 2 / Ar flow rate ratio (indicated by the x-axis) and the specific resistance (μΩcm) (indicated by the y-axis) of the Mo film during sputtering of the Mo film. As can be seen in FIG. 9, as the N 2 / Ar flow rate increases during the Mo film sputtering process, the resistivity of the Mo film also increases. However, since the source / drain wiring has an Al / Mo two-layer structure and aluminum is a metal having a low resistance, the resistance of the source / drain wiring is kept small overall.

예를 들면, Ar 가스의 유입율이 약 20 sccm이고 N2가스의 유입율이 약 10 sccm인 기상으로 Mo막이 증착되고, Mo막의 비저항은 매우 높으며, 약 154 μΩcm에 달한다. 그러나, 소스/드레인 배선은 이렇게 성장한 Mo막과 Al막의 2층 구조를 가지며, Mo막의 두께가 약 150nm이고 Al막의 두께가 약 500nm라고 할 때, 전체 2층 구조상의 비저항은 일반적으로 처리된 Mo막과 Al막의 2층 구조의 저항과 비교하여 약 10 내지 15%의 적정한 백분율만큼 증가한다.For example, an Mo film is deposited in a gas phase with an Ar gas inflow rate of about 20 sccm and an N 2 gas inflow rate of about 10 sccm, and the resistivity of the Mo film is very high, reaching about 154 μΩcm. However, the source / drain wiring has a two-layer structure of the Mo film and the Al film thus grown, and when the thickness of the Mo film is about 150 nm and the thickness of the Al film is about 500 nm, the specific resistivity of the entire two-layer structure is generally treated. Compared with the resistance of the two-layer structure of the Al film and the Al film, it increases by an appropriate percentage of about 10 to 15%.

따라서, N이 유입된 Mo막과 Al막의 2층 구조를 갖도록 소스/드레인 전극 배선을 형성함으로써, Mo막과 Al막이 동시에 에칭될 때, Al막에 대하여 Mo막이 시프트되는 양을 최소화시키는 것이 가능하다. 따라서, 배선 저항의 실질적인 증가를 억제하는 동안, 소스/드레인 전극 배선의 신뢰도를 증진시키는 것이 가능하다.Therefore, by forming the source / drain electrode wirings to have a two-layer structure of N-induced Mo film and Al film, it is possible to minimize the amount of shifting of the Mo film relative to the Al film when the Mo film and the Al film are etched simultaneously. . Therefore, while suppressing the substantial increase in the wiring resistance, it is possible to enhance the reliability of the source / drain electrode wiring.

이하에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 아래의 실시예에 한정되지 않는다. 한편, 다음의 실시예에 관련하여 사용된 도면은 액정 표시 패널의 화소의 필수적인 일부를 구성하는 스위칭 소자로서 TFT를 개략적으로 도시한 단면도이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following examples. On the other hand, the drawings used in connection with the following embodiments are cross-sectional views schematically showing TFTs as switching elements that constitute an essential part of the pixels of the liquid crystal display panel.

[실시예 1]Example 1

제1도는 본 발명의 실시예 1에 따른 TFT의 구성을 도시한 단면도이다. 제2(a)도 내지 제2(c)도, 제3(a)도 내지 제3(c)도, 제4(a)도 및 제4(b)도는 본 발명의 실시예 1에 따른 TFT를 제조하기 위한 방법을 도시하는 단면도이며, 각각의 도면은 TFT를 제조하기 위한 각 공정 단계 후에 TFT의 단면을 도시하고 있다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a TFT according to Embodiment 1 of the present invention. 2 (a) to 2 (c), 3 (a) to 3 (c), 4 (a) and 4 (b) are TFTs according to Embodiment 1 of the present invention. Is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor, and each figure shows a cross section of a TFT after each process step for manufacturing a TFT.

제1도에서, (100)은 본 발명의 실시예 1에 따른 TFT를 나타낸다. SiO2층(2)은 유리 기판(1) 상에 제공된다. 반도체층(3)은 SiO2층(2)상에 제공된다. 게이트 전극(5)은 반도체층(3)의 중앙 영역 및 게이트 절연막(4) 상에 제공된다. 반도체층(3)의 단부는 소스 영역(3a) 및 드레인 영역(3b)을 형성한다. 이 부분은 게이트 전극(5) 하부에 직접적으로 위치하고, 그 사이에 반도체층(3)의 측면 중앙부가 위치하며, 서로 측면으로 이격되어 위치한다. 반도체층(3) 및 게이트 전극(5)은 층간 절연막(6)으로 덮혀진다. 소스/드레인 전극 배선(10)은 층간 절연막(6)상에 제공되고, 접촉 구멍(7)을 통해 소스 및 드레인 영역에 전기적으로 접속된다.In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a TFT according to Embodiment 1 of the present invention. The SiO 2 layer 2 is provided on the glass substrate 1. The semiconductor layer 3 is provided on the SiO 2 layer 2. The gate electrode 5 is provided on the central region of the semiconductor layer 3 and the gate insulating film 4. End portions of the semiconductor layer 3 form a source region 3a and a drain region 3b. This part is located directly under the gate electrode 5, and the central part of the side of the semiconductor layer 3 is located therebetween, and is located laterally spaced apart from each other. The semiconductor layer 3 and the gate electrode 5 are covered with the interlayer insulating film 6. The source / drain electrode wiring 10 is provided on the interlayer insulating film 6 and is electrically connected to the source and drain regions through the contact holes 7.

소스/드레인 전극 배선(10)은 Al 합금 금속막의 하층(8)과 N-함유 Mo막의 상층(9)의 2층 구조를 갖는다. 소스/드레인 전극 배선(10)의 표면과 층간 절연막(7)은 표면 보호층(11)으로 덮힌다. 화소 전극(13)은 표면 보호층(11) 상에 제공된다. 화소 전극(13)은 표면 보호층(11)을 관통하여 접촉 구멍(12)를 거쳐 소스/드레인 전극 배선(10)에 전기적으로 접속된다.The source / drain electrode wiring 10 has a two-layer structure of the lower layer 8 of the Al alloy metal film and the upper layer 9 of the N-containing Mo film. The surface of the source / drain electrode wiring 10 and the interlayer insulating film 7 are covered with the surface protective layer 11. The pixel electrode 13 is provided on the surface protective layer 11. The pixel electrode 13 penetrates through the surface protection layer 11 and is electrically connected to the source / drain electrode wiring 10 through the contact hole 12.

이하에서, TFT를 제조하기 위한 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a TFT will be described.

제2(a)도에 도시된 바와 같이, SiO2층(2)은 약 100 nm의 두께가 되도록 유리 기판(1)상에 증착되어, 유리 기관(1)로부터 불순물이 산란되는 것을 방지한다. 실리콘층은 약 50nm의 두께이고, 반도체층(3)을 형성하도록 처리된다.As shown in FIG. 2 (a), the SiO 2 layer 2 is deposited on the glass substrate 1 to have a thickness of about 100 nm, thereby preventing scattering of impurities from the glass engine 1. The silicon layer is about 50 nm thick and processed to form the semiconductor layer 3.

다음, 제2(b)도에 도시된 바와 같이, 또 다른 SiO2막(게이트 절연막(4)을 형성한다)은 기판의 전체 표면에 대하여 증착된다. 낮은 저항 및 뛰어난 열 저항을 갖는 금속은 게이트 절연막(4) 하부에 위치한 반도체층(3)의 선정된 영역에 대응하도록 게이트 절연막(4)상에 증착되고, 게이트 전극(5)을 형성하도록 패턴화된다.Next, as shown in FIG. 2 (b), another SiO 2 film (which forms the gate insulating film 4) is deposited over the entire surface of the substrate. A metal having low resistance and excellent thermal resistance is deposited on the gate insulating film 4 to correspond to a predetermined region of the semiconductor layer 3 located below the gate insulating film 4 and patterned to form the gate electrode 5. do.

이어서, 제2(c)도에서 도시된 바와 같이, 소스 영역(3a) 및 드레인 영역(3b)을 형성하기 위한 n+이온 주입이 PH3가스 및 H2가스를 함유하는 혼합 가스를 기상으로 사용하고, 가속 전압 80 keV이며 그 양이 약 5E14/㎠인 조건하에서 수행된다.Subsequently, as shown in FIG. 2 (c), n + ion implantation for forming the source region 3a and the drain region 3b uses a mixed gas containing PH 3 gas and H 2 gas in the gas phase. And an acceleration voltage of 80 keV and the amount thereof is about 5E14 / cm 2.

그 후, 반도체층(3)은 공기 기상에서 상온으로 Xe-Cl 엑시머 레이저를 사용하여 약 350 mj/㎠의 에너지 강도(concentration)를 갖는 레이저 조사에 의해 활성화된다. 그 후에, 층간 절연막(6)이 기판의 전체 표면상에 증착된다. 소스 및 드레인 영역에 대응하는 접촉 구멍(7)과 게이트 전극(5)에 대응하는 다른 접촉 구멍(도시 안됨)이 이어서 제공된다(제3(a)도 참조).Thereafter, the semiconductor layer 3 is activated by laser irradiation having an energy intensity of about 350 mj / cm 2 using an Xe-Cl excimer laser at room temperature in an air vapor phase. Thereafter, an interlayer insulating film 6 is deposited on the entire surface of the substrate. Contact holes 7 corresponding to the source and drain regions and other contact holes (not shown) corresponding to the gate electrode 5 are then provided (see also third (a)).

다음, 제3(b)도에 도시된 바와 같이, Al 합금 금속막(8)은 Ar 가스의 유입율이 약 50ccm이고 가스 압력이 약 3.0 x 10-3토르인 기상에서 약 500nm 두께로 성장된다. Mo막(9)은 Ar 가스의 유입율이 약 20 sccm, N2가스의 유입율이 약 10 sccm이고, 가스 압력이 약 3.0 x 10-3토르인 기상에서 Al막(8)상에 약 150 nm의 두께가 되도록 성장된다. Al막(8)과 Mo막(9)은 스퍼터링에 의해 연속적으로 증착된다. N2가스의 유입율이 상술한 값에 한정되지 않을 지라도, Ar 가스의 유입율의 약 10 내지 70%인 것이 바람직하다. 그 후, Al막과 Mo막은 소스/드레인 전극 배선(10)을 형성하도록 습식 에칭에 의해 패턴화된다.Next, as shown in FIG. 3 (b), the Al alloy metal film 8 is grown to a thickness of about 500 nm in a gas phase with an Ar gas inflow rate of about 50 ccm and a gas pressure of about 3.0 x 10 -3 Torr. The Mo film 9 has a thickness of about 150 nm on the Al film 8 in a gas phase having an Ar gas inflow rate of about 20 sccm, an N 2 gas inflow rate of about 10 sccm, and a gas pressure of about 3.0 x 10 -3 Torr. It is grown to be thick. Al film 8 and Mo film 9 are continuously deposited by sputtering. Although the inflow rate of N 2 gas is not limited to the above-mentioned value, it is preferable that it is about 10 to 70% of the inflow rate of Ar gas. Thereafter, the Al film and the Mo film are patterned by wet etching to form the source / drain electrode wiring 10.

습식 에칭은 인산, 질산, 아세트산, 및 물을 함유하는 혼합 용액내로 상기 층을 담그는 식으로 수행된다. Mo막과 Al막은 이러한 에칭 용액을 사용하여 에칭될 수 있기 때문에, 이러한 막은 동일한 에칭 배스(etching bath)에서 동시에 에칭될 수 있다. 다시 말하면, 상기 두 막은 단일 공정에서 에칭될 수 있다.Wet etching is performed by dipping the layer into a mixed solution containing phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, and water. Since the Mo film and the Al film can be etched using this etching solution, these films can be etched simultaneously in the same etching bath. In other words, the two films can be etched in a single process.

N2가스를 함유하지 않은 기상에서 스퍼터링된 Mo막은 Al막의 에칭율보다 높은 에칭율을 갖는다. 따라서, Al막이 두껍게 됨에 따라, Mo막이 에칭되는 양은 증가하고, 그로 인해 Al막에 관한 Mo막의 시프트량을 증가시킬 수 있다.The Mo film sputtered in the gas phase containing no N 2 gas has an etching rate higher than that of the Al film. Therefore, as the Al film becomes thicker, the amount by which the Mo film is etched increases, thereby increasing the amount of shift of the Mo film relative to the Al film.

반면에, 본 발명에 따르면, Al막과 함께 Mo/Al 2층 구조를 형성하는 Mo막은 N2가스를 함유하는 기상에서 증착될 수 있다. 그래서, Mo막이 습식 에칭 공정의 결과로서 Al막에 대하여 시프트되는 양을 최소화시킬 수 있다.On the other hand, according to the present invention, the Mo film forming the Mo / Al two-layer structure together with the Al film can be deposited in the gas phase containing N 2 gas. Thus, the amount by which the Mo film is shifted with respect to the Al film as a result of the wet etching process can be minimized.

N-유입 Mo막을 형성하기 위한 다른 방법은 N2가스의 유입율이 약 10 sccm이고, 가속 전압이 80keV, RF 전력이 약 180W이고 그 양이 약 1.8E15/㎠인 조건하에서 질소와 함께 증착된 Mo막을 이온 주입하는 단계; 및 N2가스를 함유하는 기상에서 증착된 Mo막을 어닐링하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 2층 소스/드레인 전극 배선을 갖는 상술한 TFT에 대한 제조 단계에 응용할 수 있다.Another method for forming an N-inflow Mo film is Mo deposited with nitrogen under conditions where the inflow rate of N 2 gas is about 10 sccm, the acceleration voltage is 80 keV, the RF power is about 180 W and the amount is about 1.8E15 / cm 2. Ion implanting the membrane; And annealing the deposited Mo film in the gas phase containing N 2 gas. This method can be applied to the manufacturing steps for the above-described TFT having two-layer source / drain electrode wiring.

따라서, Mo/Al 2층 구조를 갖는 소스/드레인 전극 배선(10)은 제3(c)도에 도시된 바와 같이 습식 에칭 공정의 결과로서 Al막에 대하여 Mo막이 시프트하는 양이 최소화되도록 형성된다.Therefore, the source / drain electrode wiring 10 having the Mo / Al two-layer structure is formed so that the amount of the Mo film shifts with respect to the Al film as a result of the wet etching process as shown in FIG. 3 (c) is minimized. .

그 후, 제4(a)도에 도시된 바와 같이, 접촉 구멍(12)은 소스/드레인 전극 배선(10)과 이어서 형성된 화소 전극(13)간의 전기적 도전성을 얻도록 보호층(11)을 관통하여 제공된 후에, 보호층(11)은 소스/드레인 전극 배선(10)을 커버하기 위해 기판의 전체 표면에 대해 증착된다.Thereafter, as shown in FIG. 4 (a), the contact hole 12 penetrates through the protective layer 11 to obtain electrical conductivity between the source / drain electrode wiring 10 and the subsequently formed pixel electrode 13. After provided, the protective layer 11 is deposited over the entire surface of the substrate to cover the source / drain electrode wiring 10.

결과적으로, 제4(b)도에 도시된 바와 같이, ITO 막은 보호층(11)상에 증착되고, 그 후 화소 전극(13)을 형성하도록 패턴화된다. 그래서, TFT(100)의 제조가 완결된다.As a result, as shown in FIG. 4 (b), an ITO film is deposited on the protective layer 11 and then patterned to form the pixel electrode 13. Thus, the manufacturing of the TFT 100 is completed.

[실시예 2]Example 2

이하에서, 본 발명의 실시예 2에 따른 TFT 및 그 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a TFT and a method of manufacturing the same according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

실시예 2에서, 제2(a)도 내지 제2(c)도에 도시되고, 실시예 1에 설명된 바와 같은 동일한 공정이 수행되고, 그 접촉 구멍(7)은 제3(a)도에 도시된 바와 같이 층간 절연막(6)과 게이트 절연막(4)을 통해 제공된다. 이어서, 제3(b)도에 도시된 바와 같이, Al 합금 금속막(8)은 약 500nm의 두께로 층간 절연막(6)상에 증착된다. Mo막(9)은 MoF6가스의 유입율이 약 70 sccm 이고, N2가스의 유입율이 약 500 sccm, 가스 압력이 약 30 토르 및 공정 온도가 약 430℃인 조건하에서 CVD 법에 의해 Al막(8) 상에 약 150nm의 두께로 증착되어, N-함유 Mo막(9)을 형성한다. 이 단계에서, NH3가스는 N2가스 대신에 사용될 수 있다.In Example 2, the same process as shown in Figs. 2 (a) to 2 (c), and described in Example 1 is carried out, and the contact hole 7 is shown in Fig. 3 (a). As shown, it is provided through the interlayer insulating film 6 and the gate insulating film 4. Subsequently, as shown in FIG. 3 (b), an Al alloy metal film 8 is deposited on the interlayer insulating film 6 to a thickness of about 500 nm. The Mo film 9 is made of Al film by CVD under the condition that the inflow rate of MoF 6 gas is about 70 sccm, the inflow rate of N 2 gas is about 500 sccm, the gas pressure is about 30 Torr and the process temperature is about 430 ° C. 8) deposited to a thickness of about 150 nm to form an N-containing Mo film 9. In this step, NH 3 gas may be used instead of N 2 gas.

다음, 제3(c)도에서 도시된 바와 같이, Al막(8) 및 Mo막(9)은 습식 에칭에 의해 패턴화되고, 그로 인해 Al막에 대하여 Mo막의 시프트량이 최소화된 상태에서 Mo/Al 2층 구조의 소스/드레인 전극 배선(10)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3 (c), the Al film 8 and the Mo film 9 are patterned by wet etching, whereby Mo / in a state in which the shift amount of the Mo film with respect to the Al film is minimized. A source / drain electrode wiring 10 having an Al two-layer structure is formed.

실시예 2의 TFT(100: 제1도 참조)의 제조를 완결하기 위한 다음 단계는 실시예 1에 설명되고 제4(a)도 및 제4(b)도에 도시된 것과 동일하다.The following steps for completing the manufacture of the TFT 100 (see FIG. 1) of Embodiment 2 are the same as those described in Embodiment 1 and shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).

[실시예 3]Example 3

이하, 본 발명의 실시예 3에 따른 TFT 및 그 제조 방법이 설명될 것이다.Hereinafter, a TFT and a method of manufacturing the same according to Embodiment 3 of the present invention will be described.

실시예 3에서, 제2(a)도 내지 제2(c)도에 도시되고 실시예 1에 설명된 것과 동일한 공정이 수행되며, 접촉 구멍(7)은 제3(a)도에 도시된 바와 같이 층간 절연막(6) 및 게이트 절연막(4)을 통해 제공된다. 그 후, 제3(b)도에 도시된 바와 같이, Al 합금 금속막(8)이 Ar 가스의 유입율이 약 50 sccm이고, 가스 압력이 약 0.4 파스칼인 기상에서 약 500nm의 두께로 층간 절연막(6) 상에 성장한다. Mo막(9)은 Ar 가스의 유입율이 약 50 sccm이고, 가스 압력이 약 0.4 파스칼인 기상에서, 약 150nm의 두께로 Al막(8)상에 성장된다. 이러한 단계에서, 상기 두층은 스퍼터링 등에 의해 연속적으로 증착된다.In Example 3, the same process as shown in Figs. 2 (a) to 2 (c) and described in Example 1 is performed, and the contact holes 7 are as shown in Fig. 3 (a). Likewise provided through the interlayer insulating film 6 and the gate insulating film (4). Then, as shown in FIG. 3 (b), the Al alloy metal film 8 has an interlayer insulating film having a thickness of about 500 nm in a gas phase in which Ar gas inflow rate is about 50 sccm and gas pressure is about 0.4 Pascal. 6) grow on phase. The Mo film 9 is grown on the Al film 8 to a thickness of about 150 nm in a gas phase with an Ar gas inflow rate of about 50 sccm and a gas pressure of about 0.4 Pascals. In this step, the two layers are continuously deposited by sputtering or the like.

증착된 Mo막은 약 2분동안 N2가스의 유입율이 약 1000 sccm이고, 가스 압력이 약 10 토르이며, 공정 온도가 약 500℃인 조건에서 램프 어닐링 공정이 수행된다. 이러한 방식으로, 질소는 Mo막으로 유입된다. 이 단계에서, NH3가스는 N2가스 대신에 사용될 수 있다. 공정 온도가 500℃로 제한되지 않을 지라도, 약 450 내지 600℃의 범위내에 있는 것이 바람직하다.The deposited Mo film is subjected to a lamp annealing process under conditions in which the inflow rate of N 2 gas is about 1000 sccm, the gas pressure is about 10 Torr, and the process temperature is about 500 ° C. for about 2 minutes. In this way, nitrogen enters the Mo film. In this step, NH 3 gas may be used instead of N 2 gas. Although the process temperature is not limited to 500 ° C., it is preferred to be in the range of about 450 to 600 ° C.

N-함유 Mo막과 Al막의 2층 구조가 제3(b)도에 도시된 바와 같이 형성된 후에, 두 층이 습식 에칭에 의해 패턴화되고, 그로 인해 제3(c)도에 도시된 바와 같이 Al막에 대하여 Mo의 시프트량이 최소화된 상태에서 Mo/Al 2층 구조의 소스/드레인 전극 배선(10)이 형성된다.After the two-layer structure of the N-containing Mo film and the Al film is formed as shown in FIG. 3 (b), the two layers are patterned by wet etching, thereby as shown in FIG. 3 (c). A source / drain electrode wiring 10 having a Mo / Al two-layer structure is formed in a state in which the shift amount of Mo with respect to the Al film is minimized.

실시예 3의 TFT(100:제1도 참조)의 제조를 완결하는 다음 공정은 실시예 1에 설명되고, 제4(a)도 및 제4(b)도에 도시된 것과 동일하다.The following process of completing the manufacture of the TFT 100 (see FIG. 1) of Example 3 is described in Example 1, and is the same as that shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).

[실시예 4]Example 4

이하에서, 본 발명의 실시예 4에 따른 TFT 및 그 제조 방법이 설명될 것이다.In the following, a TFT and a method of manufacturing the same according to Embodiment 4 of the present invention will be described.

실시예 4에서, 제2(a)도 내지 제2(c)도에 도시되고, 실시예 1에 설명된 것과 동일한 공정이 수행되며, 접촉 구멍(7)은 제5(a)도에 도시된 층간 절연막(6)과 게이트 절연막(4)을 통해 제공된다. 그 후, 제5(b)도에 도시된 바와 같이, Al막 또는 Al 합금 금속막(8)이 Ar 가스의 유입율이 약 50 sccm이고, 가스 압력이 약 0.4 파스칼인 기상에서 약 500nm의 두께로 층간 절연층(6) 상에 증착된다. Mo막(14)은 Ar 가스의 유입율이 약 50 sccm이고, 가스 압력이 약 0.4 파스칼인 기상에서, 약 150nm의 두께로 Al막(8) 상에 증착된다. 이 단계에서, 두 층은 스퍼터링에 의해 연속적으로 증착된다.In Example 4, the same process as shown in Figs. 2 (a) to 2 (c) is performed, and the same as that described in Example 1 is performed, and the contact hole 7 is shown in Fig. 5 (a). It is provided through the interlayer insulating film 6 and the gate insulating film 4. Thereafter, as shown in FIG. 5 (b), the Al film or the Al alloy metal film 8 has a thickness of about 500 nm in a gas phase in which the inflow rate of Ar gas is about 50 sccm and the gas pressure is about 0.4 Pascal. It is deposited on the interlayer insulating layer 6. The Mo film 14 is deposited on the Al film 8 at a thickness of about 150 nm in a gas phase with an Ar gas inflow rate of about 50 sccm and a gas pressure of about 0.4 Pascals. In this step, both layers are deposited successively by sputtering.

그 후, Mo 만을 함유하는 증착된 순수한 Mo막(14)이 N2가스의 유입율이 약 10 sccm, 가속 전압이 80keV, RF 전력이 약 180W이고, 그 양이 약 1.8E15/㎠인 조건하에서, 제5(c)도에 도시된 바와 같이 질소와 함께 이온 주입된다. 질소는 순수한 Mo막(14)으로 유입되고, N-함유 Mo막(9)이 형성된다.Thereafter, the deposited pure Mo film 14 containing only Mo was subjected to N 2 gas inflow rate of about 10 sccm, acceleration voltage of 80 keV, RF power of about 180 W, and the amount of about 1.8E15 / cm 2. As shown in FIG. 5 (c), ion implantation is performed together with nitrogen. Nitrogen flows into the pure Mo film 14, and an N-containing Mo film 9 is formed.

N-함유 Mo막(9) 및 Al막 또는 Al 합금 금속막(8)이 제5(c)도에 도시된 바와 같이 형성된 후, 상기 두 층은 습식 에칭에 의해 패턴화되어, Al막에 관하여 Mo막의 시프트가 최소화 된 상태에서, 제3(c)도에 도시된 바와 같이 Mo/Al 2층 구조의 소스/드레인 전극 배선(10)이 형성된다.After the N-containing Mo film 9 and the Al film or the Al alloy metal film 8 are formed as shown in FIG. 5 (c), the two layers are patterned by wet etching, so as to provide the Al film. In a state where the shift of the Mo film is minimized, as shown in FIG. 3 (c), the source / drain electrode wiring 10 having a Mo / Al two-layer structure is formed.

실시예 4의 TFT(100:제1도 참조)의 제조를 완결하기 위한 다음 단계는 실시예 1에 설명되고, 제4(a)도 및 제4(b)도에 도시된 것과 동일하다.The following steps for completing the fabrication of the TFT 100 (see FIG. 1) of Embodiment 4 are described in Embodiment 1, and are the same as those shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).

Mo막의 비저항의 고유값이 이상에서 주어지지 않았지만, Mo막의 비저항은 상술한 실시예 각각에서 약 65 내지 195 μΩcm의 범위내로 설정되어 있다. 이러한 범위내에서 비저항을 갖는 N-함유 Mo막을 사용하여, 습식 에칭 공정의 결과로서 Al막에 대하여 Mo막이 시프트하는 양을 최소화시키는 것이 가능하다.Although the intrinsic value of the specific resistance of the Mo film is not given above, the specific resistance of the Mo film is set within the range of about 65 to 195 μΩcm in each of the above-described embodiments. By using an N-containing Mo film having a specific resistance within this range, it is possible to minimize the amount of the Mo film shifting with respect to the Al film as a result of the wet etching process.

상술한 실시예에서, 소스/드레인 전극 배선은 Mo막이 Al막상에 증착되는 2층 구조를 가지며, 상기 소스/드레인 전극 배선은 특정 응용에 따라 Mo막상에 Al막이 증착되는 2층 구조를 가질 수 있다. 이러한 경우에, N-함유 Mo막을 이용하여, 습식 에칭 공정의 결과로서 Al막에 대하여 Mo막이 시프트하는 양을 최소화시킬 수 있다.In the above-described embodiment, the source / drain electrode wiring may have a two-layer structure in which the Mo film is deposited on the Al film, and the source / drain electrode wiring may have a two-layer structure in which the Al film is deposited on the Mo film according to a specific application. . In such a case, the N-containing Mo film can be used to minimize the amount of the Mo film shifting with respect to the Al film as a result of the wet etching process.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 그 위에 복수의 TFT가 매트릭스 형태로 정열된 LCD 기판상의 소스/드레인 전극 배선은 Al-함유 금속막과 Mo막의 2층 구조를 갖는다. 따라서, 소스/드레인 전극 배선의 신뢰도를 향상시키는 것이 가능하고, 또한 이러한 TFT를 이용하여 제조 공정의 생산 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the source / drain electrode wiring on the LCD substrate on which a plurality of TFTs are arranged in a matrix form has a two-layer structure of an Al-containing metal film and an Mo film. Therefore, it is possible to improve the reliability of the source / drain electrode wirings, and it is also possible to improve the production yield of the manufacturing process by using such TFTs.

또한, Mo막은 N2가스를 함유하는 기상에서 증착되어 진다. 그래서, Al막과 Mo막의 2층 배선이 동시에 습식 에칭에 의해 패턴화되고, Al막에 관하여 Mo막의 시프트량이 최소화된 상태에서 소스/드레인 전극 배선을 제조하는 고정밀도의 섬세한 패턴 공정이 수행될 수 있다.In addition, the Mo film is deposited in a gas phase containing N 2 gas. Thus, the two-layer wiring of the Al film and the Mo film is simultaneously patterned by wet etching, and a high precision delicate pattern process of manufacturing the source / drain electrode wiring with the shift amount of the Mo film minimized with respect to the Al film can be performed. have.

본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형은 당업자에게 명백하고, 용이하게 수행될 것이다. 따라서, 본 발명의 특허 청구의 범위는 상술한 설명에 한정되지 않으며, 특허 청구의 범위는 넓게 해석되어야 한다.Various modifications will be apparent to and will be readily made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention. Therefore, the claims of the present invention are not limited to the above description, and the claims should be construed broadly.

Claims (14)

절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인 영역; 및 상기 소스 및 드레인 영역에 접속된 도전층;을 포함하는 박막 트랜지스터로, 상기 도전층은 Al-함유 금속막과 N-함유 Mo막의 적층 구조를 갖고, 상기 N-함유 Mo막은 약 65 내지 195 μΩcm 범위의 비저항(specific resistance)을 갖는 박막 트랜지스터.A source and drain region formed over the insulating base region; And a conductive layer connected to the source and drain regions, wherein the conductive layer has a laminated structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film, and the N-containing Mo film is about 65 to 195 μΩcm Thin film transistors having a specific resistance in the range. Al-함유 금속막 및 N-함유 Mo막의 2층구조의 도전층을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 도전층은 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인영역에 접속되어 있는, 박막 트랜지스터의 제조방법으로, 상기 N-함유 Mo막은 Ar 가스 및 N2가스의 혼합 가스를 함유하는 분위기에서 스퍼터링에 의해 퇴적되고, N2의 유량은 Ar 가스의 유량의 약 10 내지 70%인 박막 트랜지스터의 제조 방법.Forming a conductive layer of a two-layer structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film, wherein the conductive layer is connected to a source and a drain region formed on an insulating base region. And the N-containing Mo film is deposited by sputtering in an atmosphere containing a mixed gas of Ar gas and N 2 gas, and the flow rate of N 2 is about 10 to 70% of the flow rate of Ar gas. Al-함유 금속막 및 N-함유 Mo막의 2층구조의 도전층을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 도전층은 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인영역에 접속되어 있는, 박막 트랜지스터의 제조방법으로, 상기 N-함유 Mo막은 N2또는 NH3를 함유하는 가스를 사용하여 CVD 법에 의해 퇴적되며, 동일한 에칭 욕에서 상기 Mo막 및 Al-함유 금속막을 동시에 에칭하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 제조 방법.Forming a conductive layer of a two-layer structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film, wherein the conductive layer is connected to a source and a drain region formed on an insulating base region. The N-containing Mo film is deposited by a CVD method using a gas containing N 2 or NH 3 , further comprising simultaneously etching the Mo film and the Al-containing metal film in the same etching bath. Way. Al-함유 금속막 및 N-함유 Mo막의 2층구조의 도전층을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 도전층은 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인영역에 접속되어 있는, 박막 트랜지스터의 제조방법으로, 상기 N-함유 Mo막은 N2가스 또는 NH3가스를 함유하는 분위기에서 Mo 퇴적에 의해 형성되는 막을 어닐링함으로써 형성되고, 동일한 에칭 욕에서 상기 Mo막과 Al-함유 금속막을 동시에 에칭하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 제조 방법.Forming a conductive layer of a two-layer structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film, wherein the conductive layer is connected to a source and a drain region formed on an insulating base region. The N-containing Mo film is formed by annealing a film formed by Mo deposition in an atmosphere containing N 2 gas or NH 3 gas, and further simultaneously etching the Mo film and the Al-containing metal film in the same etching bath. Thin film transistor manufacturing method comprising. Al-함유 금속막 및 N-함유 Mo막의 2층구조의 도전층을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 도전층은 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인영역에 접속되어 있는, 박막 트랜지스터의 제조방법으로, 상기 N-함유 Mo막은 Mo 퇴적에 의해 형성된 막내로 이온주입에 의해 형성되고, 동일한 에칭 욕에서 상기 Mo막과 Al-함유 금속막을 동시에 에칭하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 제조 방법.Forming a conductive layer of a two-layer structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film, wherein the conductive layer is connected to a source and a drain region formed on an insulating base region. And the N-containing Mo film is formed by ion implantation into a film formed by Mo deposition, further comprising simultaneously etching the Mo film and the Al-containing metal film in the same etching bath. Al-함유 도전층을 형성하는 단계; 상기 Al-함유 도전층에 접속된 N-함유 Mo 층을 형성하는 단계; 및 상기 Al-함유 도전층과 상기 N-함유층을 에칭하는 단계;를 포함한 2층 도전 구조의 제조 방법으로, 상기 Al-함유 도전층 및 N-함유층의 에칭율은 실질적으로 동일한 2층 도전 구조의 제조 방법.Forming an Al-containing conductive layer; Forming an N-containing Mo layer connected to the Al-containing conductive layer; And etching the Al-containing conductive layer and the N-containing layer, wherein the etching rates of the Al-containing conductive layer and the N-containing layer are substantially the same. Manufacturing method. 제6항에 있어서, N-함유 Mo막을 형성하는 공정이 상기 Al-함유 도전층 및 N-함유 Mo 층을 에칭하는 단계에 앞서 행해지는 2층 도전 구조의 제조 방법.The method for producing a two-layer conductive structure according to claim 6, wherein the step of forming an N-containing Mo film is performed prior to the step of etching the Al-containing conductive layer and the N-containing Mo layer. 박막 트랜지스터의 제조 방법에 있어서, 절연 베이스 영역상에 반도체층을 형성하는 단계; 상기 반도체층의 일부로부터 절연된 게이트전극을 형성하는 단계; 상기 반도체층에 소스 및 드레인영역을 형성하는 단계로, 상기 소스 및 드레인 영역은 그로부터 상기 게이트전극이 절연되는 상기 반도체층의 일부에 의해 서로 이격되는, 단계; 상기 게이트전극과 상기 소스 및 드레인 영역을 커버하는 층간절연막을 형성하는 단계; 상기 층간절연막에 형성된 콘택트홀을 통해 상기 소스 및 드레인 영역과 접하여 2층구조의 도전층을 형성하는 단계로, 상기 2층구조의 도전층은 알루미늄함유 도전막 및 질소함유 몰리브덴막으로 구성되는, 단계; 및 상기 2층구조의 도전층의 상기 알루미늄함유 도전막 및 상기 질소함유 몰리브덴막을 단일 에칭 처리 단계에서 패터닝하여 소스/드레인전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.A method of manufacturing a thin film transistor, comprising: forming a semiconductor layer on an insulating base region; Forming a gate electrode insulated from a portion of the semiconductor layer; Forming a source and a drain region in the semiconductor layer, wherein the source and drain regions are spaced apart from each other by a portion of the semiconductor layer from which the gate electrode is insulated; Forming an interlayer insulating film covering the gate electrode and the source and drain regions; Forming a conductive layer having a two-layer structure in contact with the source and drain regions through a contact hole formed in the interlayer insulating layer, wherein the conductive layer of the two-layer structure includes an aluminum-containing conductive film and a nitrogen-containing molybdenum film ; And patterning the aluminum-containing conductive film and the nitrogen-containing molybdenum film of the two-layered conductive layer in a single etching process to form a source / drain electrode. 제8항에 있어서, 상기 알루미늄함유 도전막 상기 질소함유 몰리브덴막이 동일한 에칭 욕(etching bath)에서 에칭에 의해 패터닝되는 박막 트랜지스터의 제조 방법.The method of claim 8, wherein the aluminum-containing conductive film and the nitrogen-containing molybdenum film are patterned by etching in the same etching bath. 제8항에 있어서, 상기 질소함유 몰리브덴막이 Ar 가스와 N2가스의 혼합 가스를 함유하는 분위기에서 스퍼터링에 의해 형성되는 박막 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 8, wherein the nitrogen-containing molybdenum film is formed by sputtering in an atmosphere containing a mixed gas of Ar gas and N 2 gas. 제8항에 있어서, 상기 질소함유 몰리브덴막이 N2또는 NH3를 함유하는 가스를 사용하여 화학적 증착에 의해 퇴적되는 박막 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 8, wherein the nitrogen-containing molybdenum film is deposited by chemical vapor deposition using a gas containing N 2 or NH 3 . 제8항에 있어서, 상기 질소함유 몰리브덴막이 N2가스 또는 NH3가스를 함유하는 분위기에서 몰리브덴 퇴적에 의해 형성된 막을 어닐링하여 형성되는 박막 트랜지스터 제조방법.The method of claim 8, wherein the nitrogen-containing molybdenum film is formed by annealing a film formed by molybdenum deposition in an atmosphere containing N 2 gas or NH 3 gas. 제8항에 있어서, 상기 N-함유 몰리브덴막이 몰리브덴 퇴적에 의해 형성된 막내로 이온주입에 의해 형성되는 박막 트랜지스터 제조방법.9. The method of claim 8, wherein the N-containing molybdenum film is formed by ion implantation into a film formed by molybdenum deposition. Al-함유 금속막 및 N-함유 Mo막의 2층구조의 도전층을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 도전층은 절연 베이스 영역상에 형성된 소스 및 드레인영역에 접속되어 있는, 박막 트랜지스터의 제조방법으로, 상기 N-함유 Mo막은 Ar 가스 및 N2가스의 혼합 가스를 함유하는 분위기에서 스퍼터링에 의해 퇴적되고, N2의 유량은 Ar 가스의 유량의 약 10 내지 70%이고, 동일한 에칭 욕에서 상기 Mo막 및 Al-함유 금속막을 동시에 에칭하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터의 제조 방법.Forming a conductive layer of a two-layer structure of an Al-containing metal film and an N-containing Mo film, wherein the conductive layer is connected to a source and a drain region formed on an insulating base region. The N-containing Mo film is deposited by sputtering in an atmosphere containing a mixed gas of Ar gas and N 2 gas, and the flow rate of N 2 is about 10 to 70% of the flow rate of Ar gas, and the Mo in the same etching bath. And simultaneously etching the film and the Al-containing metal film.
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