KR100612987B1 - Manufacturing Method of Thin Film Transistor Liquid Crystal Display - Google Patents

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Abstract

게이트 전극용 이중 금속막을 증착하고, 하부 금속 패턴이 상부 게이트 전극보다 넓은 폭을 가지도록 패터닝한다. 하부 금속 패턴을 마스크로 하여 반도체층에 고농도의 n 형 이온을 주입하여, 하부 금속 패턴의 가장자리과 대응되는 부분으로부터 바깥쪽에 고농도의 소스 및 드레인 영역을 형성된다. 다음, 상부 게이트 전극을 마스크로 하여 하부 금속 패턴을 패터닝하여 하부 게이트 전극을 형성한다.A double metal film for the gate electrode is deposited and patterned so that the lower metal pattern has a wider width than the upper gate electrode. A high concentration of n-type ions is implanted into the semiconductor layer using the lower metal pattern as a mask to form a high concentration of source and drain regions outside from a portion corresponding to the edge of the lower metal pattern. Next, the lower metal pattern is patterned using the upper gate electrode as a mask to form the lower gate electrode.

Description

액정 표시 장치의 제조 방법Manufacturing Method Of Liquid Crystal Display

본 발명은 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 다결정 규소층에 오프셋(off-set) 또는 LDD(lightly doped drain) 구조를 가지는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for manufacturing a thin film transistor liquid crystal display device having an off-set or lightly doped drain (LDD) structure in a polysilicon layer.

박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터, 데이터선 및 게이트선 등이 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 및 투명한 공통 전극 등이 형성되어 있는 기판 사이에 액정 물질이 주입되어 있는 형태의 표시 장치로서, 액정 물질을 변위시키는 소자로서 박막 트랜지스터를 사용하고 있다.The thin film transistor liquid crystal display is a display device in which a liquid crystal material is injected between a thin film transistor substrate on which a thin film transistor, a data line, a gate line, and the like are formed, and a substrate on which a color filter and a transparent common electrode are formed. Thin film transistors are used as elements for displacing materials.

이 박막 트랜지스터의 반도체층은 주로 비정질 또는 다결정 규소를 이용하여 형성한다.The semiconductor layer of this thin film transistor is mainly formed using amorphous or polycrystalline silicon.

비정질 규소의 경우, 낮은 온도에서 증착이 가능하고 오프(off) 전류 특성이 뛰어나기는 하지만, 이동도가 1 cm3/V·sec 미만이므로 액정 표시 장치 내의 스위칭(switching)소자를 형성하는데에만 주로 이용되며, 구동 회로는 별도의 아이시(integrated circuit:IC)를 구성하여 주변에 장착한다. 이처럼 모듈 공정의 증가에 따라 공정 비용이 증가한다.Amorphous silicon can be deposited at low temperatures and has excellent off current characteristics, but its mobility is less than 1 cm3 / Vsec, and is mainly used to form switching elements in liquid crystal displays. In addition, the driving circuit forms a separate IC (IC) and is mounted around. As the module process increases, the process cost increases.

이에 비해, 다결정 규소는 비정질 규소보다 이동도가 50cm3/V·sec 이상의 큰 값을 가지기 때문에, 기판 내에 구동 회로를 화소 부분 형성과 동시에 집적할 수 있어서 구동 아이시 재료비나 관련 공정 설비의 비용을 줄일수 있다. 또한, 비정질 규소를 사용하는 경우보다 5배 이상 소비 전력을 낮출 수 있다.In contrast, since polycrystalline silicon has a greater mobility of 50 cm3 / Vsec or more than amorphous silicon, the driving circuit can be integrated in the substrate at the same time as the pixel portion is formed, thereby reducing the cost of driving IC materials and related process equipment. Can be. In addition, power consumption can be lowered by five times or more than when using amorphous silicon.

반면, 박막 트랜지스터가 닫히는 순간 전류가 과도하게 누설되는 등의 문제점이 있다.On the other hand, when the thin film transistor is closed, there is a problem such as excessive leakage of current.

오프(off) 전류를 제어하기 위한 방법으로 박막 트랜지스터의 소스 및 드레인 영역의 안쪽에 엷게 도핑된 LDD(lightly doped drain) 영역이나 도핑되지 않은 오프 셋(offset) 영역을 두는 것이 좋다.As a method for controlling the off current, a lightly doped drain (LDD) region or an undoped offset region may be provided inside the source and drain regions of the thin film transistor.

본 발명의 과제는 오프셋 또는 LDD 구조의 오정렬을 줄이는 것이다.An object of the present invention is to reduce offset or misalignment of LDD structures.

본 발명의 다른 과제는 고에너지 및 고농도 도핑하에서 안정적으로 오프셋 또는 LDD 구조를 형성하는 것이다.Another object of the present invention is to stably form an offset or LDD structure under high energy and high concentration doping.

이러한 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 게이트 전극용 제1 및 제2 금속막을 차례로 적층하고, 제1 및 제2 금속막을 선택적으로 식각하여 하부 금속 패턴 및 하부 금속 패턴보다 좁은 폭을 가지는 상부 게이트 전극을 형성한다. 즉, 상부 게이트 전극 및 하부 금속 패턴이 삿갓 모양을 가지도록 식각한다. 그 후, 하부 금속 패턴을 마스크로 하여 이온을 주입하여 반도체층에 소스 및 드레인 영역을 형성한다. 다음, 상부 게이트 전극을 마스크로 하여 하부 금속 패턴을 식각하여 하부 게이트 전극을 형성한다.In order to solve this problem, in the method of manufacturing the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the first and second metal films for the gate electrode are sequentially stacked, and the first and second metal films are selectively etched to lower the metal pattern and the lower metal pattern. An upper gate electrode having a width narrower than that of the metal pattern is formed. That is, the upper gate electrode and the lower metal pattern are etched to have a hat shape. Thereafter, ions are implanted using the lower metal pattern as a mask to form source and drain regions in the semiconductor layer. Next, the lower metal pattern is etched using the upper gate electrode as a mask to form the lower gate electrode.

여기에서, 상부 및 하부 게이트 전극을 마스크로 저농도의 이온을 반도체층에 주입하여 소스 및 드레인 영역의 안쪽에 엷게 이온 도핑된 LDD영역을 형성할 수도 있다.Here, lightly doped LDD regions may be formed inside the source and drain regions by implanting low concentration ions into the semiconductor layer using the upper and lower gate electrodes as masks.

상부 게이트 전극은 제2 금속막을 제1 금속막과 선택비를 가지는 식각액으로 습식 식각하여 형성하며, 하부 금속 패턴은 건식 식각으로 형성하는 것이 상부 및 하부 패턴을 삿갓 모양으로 형성하기에 효과적이다.The upper gate electrode is formed by wet etching the second metal layer with an etchant having a selectivity with the first metal layer, and forming the lower metal pattern by dry etching is effective for forming the upper and lower patterns in the shape of a hat.

하부 금속 패턴 및 상부 게이트 전극을 덮는 포토 레지스트막을 도포하고, 하부 금속 패턴을 마스크로하여 배면 노광하고 현상하여 포토 레지스트 패턴을 형성함으로써, 소스 및 드레인 영역을 형성하기 위한 마스크로 사용할 수 있다.A photoresist film covering the lower metal pattern and the upper gate electrode is coated, and the lower metal pattern is used as a mask for back exposure and development to form a photoresist pattern, which can be used as a mask for forming source and drain regions.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

먼저, 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 배선 및 박막 트랜지스터 구조를 도 1 및 도 2를 참고로 설명한다.First, the wiring and the structure of the thin film transistor liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 배선도이고, 도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 자른 부분, 즉 박막 트랜지스터에 대한 단면도이다.FIG. 1 is a wiring diagram of a thin film transistor liquid crystal display, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion taken along the line II-II ′ of FIG. 1, that is, a thin film transistor.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(1) 위에 다결정 규소 패턴(210)이 형성되어 있고, 그 위에 제1 절연막(300)이 덮여 있다. 제1 절연막(300) 위에는 가로 방향으로 게이트선(400)이 형성되어 있으며, 게이트선(400)으로부터 연장된 게이트 전극(410)이 다결정 규소 패턴(210)의 일부와 중첩되어 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the polysilicon pattern 210 is formed on the transparent insulating substrate 1, and the first insulating film 300 is covered thereon. The gate line 400 is formed in the horizontal direction on the first insulating layer 300, and the gate electrode 410 extending from the gate line 400 overlaps a portion of the polycrystalline silicon pattern 210.

이때, 다결정 규소 패턴(210)은 게이트 전극(410)의 하부에 놓인 도핑되지 않은 채널 영역(211), 게이트 전극(410)과 겹치지 않으며 채널 영역(211) 바깥쪽에 놓인 도핑되지 않거나 엷게 도핑된 오프셋 또는 LDD 영역(214), 오프셋 또는 LDD 영역(214)의 바깥쪽에 위치한 고농도로 도핑된 소스 및 드레인 영역(212, 213)으로 나뉜다. 또한, 게이트 전극(410)은 두 층의 금속막(421, 412) 또는 그 이상의 층으로 이루어져 있을 수도 있다.In this case, the polycrystalline silicon pattern 210 does not overlap the undoped channel region 211 disposed below the gate electrode 410, and the undoped or lightly doped offset formed outside the channel region 211. Or into heavily doped source and drain regions 212 and 213 located outside the LDD region 214, offset or LDD region 214. In addition, the gate electrode 410 may be formed of two metal layers 421 and 412 or more layers.

게이트 전극(410) 및 게이트선(400)을 제2 절연막(500)이 덮고 있으며, 제2 절연막(500) 위에는 세로 방향으로 데이터선(600)이 형성되어 있다. 이 데이터선(600)은 제1 및 제2 절연막(300, 500)에 뚫려 있는 제1 접촉구(C1)를 통해 소스 영역(212)과 연결되어 있다.The second insulating film 500 covers the gate electrode 410 and the gate line 400, and the data line 600 is formed in the vertical direction on the second insulating film 500. The data line 600 is connected to the source region 212 through the first contact hole C1 formed in the first and second insulating layers 300 and 500.

데이터선(400)을 제3 절연막(700)이 덮고 있으며, 제3 절연막(700) 위에는 투명한 화소 전극(800)이 형성되어 있다. 화소 전극(800)은 제1 및 제2 및 제3 절연막(300, 500, 700)에 뚫려 있는 제2 접촉구(C2)를 통해 드레인 영역(213)과 연결되어 있다.The third insulating film 700 covers the data line 400, and a transparent pixel electrode 800 is formed on the third insulating film 700. The pixel electrode 800 is connected to the drain region 213 through the second contact hole C2 formed in the first, second, and third insulating layers 300, 500, and 700.

게이트 전극(410)에 열림 신호가 인가되면 데이터선(600)을 인가된 화상 신호가 소스 영역(212)에 전달되고, 이어 채널 영역(211)이 턴-온(turn-on)되어 신호가 화소 전극(800)과 연결되어 있는 드레인 영역(213)으로 흘러 들어간다. 이처럼, 게이트 전극(410), 다결정 규소 패턴(210)의 소스 및 드레인 영역(212, 213) 및 채널 영역(211)은 신호를 스위칭(switching)하는 박막 트랜지스터가 된다.When the open signal is applied to the gate electrode 410, an image signal applied to the data line 600 is transmitted to the source region 212, and the channel region 211 is turned on so that the signal is a pixel. It flows into the drain region 213 connected to the electrode 800. As such, the gate electrode 410, the source and drain regions 212 and 213 and the channel region 211 of the polysilicon pattern 210 become thin film transistors that switch signals.

앞서 언급한 바와 같이, 박막 트랜지스터가 닫힐 때 과도하게 전류가 누설되는 것을 방지하기 위해 채널 영역(211)과 소스 및 드레인 영역(212, 213) 사이에 오프셋 영역 또는 저농도로 도핑된 LDD 영역(214)을 둔다.As mentioned above, the LDD region 214 is offset or lightly doped between the channel region 211 and the source and drain regions 212 and 213 to prevent excessive leakage of current when the thin film transistor is closed. Puts.

그러면, 박막 트랜지스터의 오프셋 또는 LDD 영역(214)을 형성하는 방법에 대하여 다음에서 설명한다.Next, a method of forming the offset or LDD region 214 of the thin film transistor will be described below.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오프셋 또는 LDD 영역(214)을 형성하는 방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도로서, 게이트 전극막을 이중으로 형성하고 하부 전극 패턴 상부 전극 패턴보다 넓은 폭으로 패터닝하여 LDD 형성에 이용하는 방법을 보여준다.3A to 3F are cross-sectional views illustrating a method of forming an offset or LDD region 214 according to a first embodiment of the present invention in a process sequence, in which a gate electrode film is formed in double and a lower electrode pattern is formed than an upper electrode pattern. A wide pattern is used to show the method used for LDD formation.

도 3a에 도시한 바와 같이, 먼저 기판(1) 위에 다결정 규소 패턴(210)을 형성하고, 그 위에 절연막(300)을 형성한다.As shown in FIG. 3A, first, a polysilicon pattern 210 is formed on a substrate 1, and an insulating film 300 is formed thereon.

다음, 몰리브덴-텅스텐-나이트라이드(MoWNx) 또는 몰리브덴 텅스텐(MoW) 등으로 하부 금속막(410)을 증착하고, 이어 알루미늄(Al), 알루미늄 네오디뮴(AlNd)으로 상부 금속막을 증착한다. 하부 금속막(410)과 상부 금속막 사이에 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 텅스텐(MoW) 등으로 금속막을 더 형성할 수도 있다.Next, a lower metal film 410 is deposited using molybdenum-tungsten-nitride (MoWN x ) or molybdenum tungsten (MoW), and then an upper metal film is deposited by aluminum (Al) and aluminum neodymium (AlNd). A metal film may be further formed between the lower metal film 410 and the upper metal film by molybdenum (Mo) or molybdenum tungsten (MoW).

다음, 상부 금속막 위에 포토 레지스트막을 도포하고 패터닝하여, 게이트 전극 형성용 포토 레지스트 패턴(2)을 형성한 다음, 알루미늄 식각액을 이용하여 상부 금속막을 습식 식각한다. 이때, 상부 게이트 전극(421)은 포토 레지스트 패턴(2) 안쪽으로 언터 컷되는 형태로 형성되며, 알루미늄 식각액에 대해 선택비가 큰 하부 금속막(410)은 식각되지 않는다.Next, a photoresist film is coated and patterned on the upper metal film to form a photoresist pattern 2 for forming a gate electrode, and then the upper metal film is wet-etched using an aluminum etchant. In this case, the upper gate electrode 421 is formed to undercut into the photoresist pattern 2, and the lower metal layer 410 having a high selectivity with respect to the aluminum etchant is not etched.

상부 및 하부 금속막(410) 사이에 몰리브덴 또는 몰리브덴 텅스텐 등으로 한층 이상의 중간 금속막(도시하지 않음)이 형성되어 있는 경우, 상부 금속막과 중간 금속막은 동시에 식각이 가능한 식각액을 이용하여 식각한다.When one or more intermediate metal films (not shown) are formed between molybdenum, molybdenum tungsten, or the like between the upper and lower metal films 410, the upper metal film and the intermediate metal film are etched using an etchant capable of etching simultaneously.

다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 건식 식각을 실시하여 하부 금속막(410)을 식각하여 하부 금속 패턴(411)을 형성한다. 하부 금속 패턴(411)의 가장자리가 포토 레지스트 패턴(2)의 가장자리와 거의 일치하는 형태로 식각되므로, 하부 금속 패턴(411)이 상부 게이트 전극(421) 보다 넓은 폭으로 형성되게 된다.Next, as illustrated in FIG. 3B, the lower metal layer 410 is etched by dry etching to form the lower metal pattern 411. Since the edge of the lower metal pattern 411 is etched in a manner substantially coincident with the edge of the photoresist pattern 2, the lower metal pattern 411 is formed to have a wider width than the upper gate electrode 421.

도 3c에서와 같이, 포토 레지스트 패턴(2)을 제거한다.As in FIG. 3C, the photoresist pattern 2 is removed.

다음, 도 3d에 도시한 바와 같이, 하부 금속 패턴(411)을 마스크로 하여 다결정 규소층(210)에 고농도의 n 형 이온을 주입한다. 이 단계에서, 하부 금속 패턴(411)의 바깥쪽에 위치하는 다결정 규소층(210)에 고농도의 소스 및 드레인 영역(212, 213)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 3D, a high concentration of n-type ions are implanted into the polycrystalline silicon layer 210 using the lower metal pattern 411 as a mask. In this step, high concentration source and drain regions 212 and 213 are formed in the polysilicon layer 210 positioned outside the lower metal pattern 411.

도 3e에서와 같이, 상부 게이트 전극(421)을 마스크로 하여 하부 금속 패턴(411)을 식각하여 상부 게이트 전극(421)과 동일한 패턴의 하부 게이트 전극(412)을 형성한다.As shown in FIG. 3E, the lower metal pattern 411 is etched using the upper gate electrode 421 as a mask to form the lower gate electrode 412 having the same pattern as the upper gate electrode 421.

결국, 다결정 규소 패턴(210)에는 게이트 전극(412, 421)의 가장자리와 대응되는 지점으로부터 소스 및 드레인 영역(212, 213)에 이르는 도핑되지 않은 부분인 오프셋 영역 및 오프셋 영역의 안쪽, 즉 게이트 전극(412, 421)의 하부에 놓인 도핑되지 않은 채널 영역(211)이 형성된다.As a result, the polysilicon pattern 210 has an inner region of the offset region and the offset region, that is, the gate electrode, which is an undoped portion from the point corresponding to the edges of the gate electrodes 412 and 421 to the source and drain regions 212 and 213. An undoped channel region 211 underlying 412 and 421 is formed.

필요에 따라, 도 3f에 도시한 바와 같이, 상부 및 하부 게이트 전극(421, 412)을 마스크로 저농도의 n 형 이온을 주입하여 오프셋 영역을 엷게 도핑하여 LDD영역(214)을 형성할 수도 있다.If necessary, as shown in FIG. 3F, low concentration n-type ions may be implanted using the upper and lower gate electrodes 421 and 412 as a mask to lightly dop the offset region to form the LDD region 214.

이와같이, 일차적으로 하부막이 상부막보다 넓은 폭을 가지는 삿갓 모양의 이중막 게이트 전극 패턴을 형성하고, 하부막을 소스 및 드레인 영역을 형성하기 위한 이온 마스크로 사용함으로써 자기 정합(self-aligned) 방식으로 소스 및 드레인 영역을 형성할 수 있다. 또한, LDD 영역의 경계는 상부막에 대해 식각된 하부막 및 상부막을 마스크로 한 자기 정합 방식으로 형성된다.As such, the source is formed in a self-aligned manner by first forming a hatched double-layer gate electrode pattern having a lower width than the upper layer, and using the lower layer as an ion mask for forming source and drain regions. And a drain region can be formed. In addition, the boundary of the LDD region is formed by a self-aligning method using the lower layer etched with respect to the upper layer and the upper layer as a mask.

따라서, 포토 레지스트 막을 이온 주입 마스크로 사용하는 경우에 나타나는 오정합의 문제를 해결할 수 있다.Therefore, the problem of misalignment which arises when using a photoresist film as an ion implantation mask can be solved.

그러나, 고에너지·고농도의 이온이 주입될 경우, 이온이 하부 금속막의 두께를 통과하여 의도하지 않은 영역에 주입될 우려가 있다.However, when ions of high energy and high concentration are implanted, there is a fear that the ions pass through the thickness of the lower metal film and are implanted into an unintended region.

도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오프셋 또는 LDD 영역의 제조 방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도로서, 보호막 또는 포토 레지스트막으로 게이트 전극 패턴을 한 겹 덮은 후에 이온 주입을 실시하는 방법을 나타낸다.4A to 4J are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an offset or LDD region according to a second embodiment of the present invention according to a process sequence, and ion implantation is performed after covering a gate electrode pattern with a protective film or a photoresist film. It shows how to do it.

도 3a 내지 도 3c에 도시한 제1 실시예에서와 동일한 재질, 형태 및 동일한 방법으로, 다결정 규소 패턴(210) 및 제1 절연막(300), 하부 금속 패턴(411)과 상부 게이트 전극(421)을 형성한다.The polycrystalline silicon pattern 210 and the first insulating film 300, the lower metal pattern 411 and the upper gate electrode 421 in the same material, shape, and method as in the first embodiment shown in FIGS. 3A to 3C. To form.

다음, 도 4a에서와 같이, 하부 금속 패턴(411)과 상부 게이트 전극(421)을 덮는 포토 레지스트막(3)을 제1 절연막(300)의 전면에 도포한다.Next, as shown in FIG. 4A, a photoresist film 3 covering the lower metal pattern 411 and the upper gate electrode 421 is coated on the entire surface of the first insulating film 300.

도 4b에 도시한 바와 같이, 기판(1)의 뒷면 쪽, 즉 다결정 규소 패턴(210), 제1 절연막(300), 하부 금속 패턴(411) 및 상부 게이트 전극(421) 등이 형성되어 있지 않은 쪽에서 배면 노광을 실시한다.As shown in FIG. 4B, the back side of the substrate 1, that is, the polycrystalline silicon pattern 210, the first insulating layer 300, the lower metal pattern 411, the upper gate electrode 421, and the like are not formed. The back exposure is performed from the side.

다음, 도 4c에서와 같이, 포토 레지스트막(3)을 패터닝하여 하부 금속 패턴(411)과 동일한 패턴으로 마스크용 포토 레지스트 패턴(4)을 형성한 다음, 도 4d에 도시한 바와 같이, 마스크용 패턴(4) 및 상부 게이트 전극(421) 및 하부 게이트 금속 패턴(411)을 마스크로 하여 고농도의 n 형 이온을 다결정 규소 패턴(210)에 주입하여 소스 및 드레인 영역(212, 213)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4C, the photoresist film 3 is patterned to form the mask photoresist pattern 4 in the same pattern as the lower metal pattern 411. Source and drain regions 212 and 213 are formed by implanting a high concentration of n-type ions into the polycrystalline silicon pattern 210 using the pattern 4, the upper gate electrode 421, and the lower gate metal pattern 411 as a mask. .

도 4e에서와 같이, 마스크용 패턴(4)을 제거한 후, 상부 게이트 전극(421)을 마스크로 하여 하부 게이트 금속 패턴(411)을 식각하여 상부 게이트 전극(421)과 동일한 패턴인 하부 게이트 전극(412)을 형성한다. 이 단계에서, 다결정 규소 패턴(210)에는 게이트 전극(412, 421)의 가장자리와 대응되는 지점으로부터 소스 및 드레인 영역(212, 213)에 이르는 부분인 도핑되지 않은 오프셋 영역과 게이트 전극(412, 421)의 하부에 놓인 도핑되지 않은 채널 영역(211)이 형성된다.As shown in FIG. 4E, after the mask pattern 4 is removed, the lower gate metal pattern 411 is etched using the upper gate electrode 421 as a mask to form the lower gate electrode (the same pattern as the upper gate electrode 421). 412 is formed. In this step, the polycrystalline silicon pattern 210 has an undoped offset region and a gate electrode 412, 421, which are portions extending from the point corresponding to the edges of the gate electrodes 412, 421 to the source and drain regions 212, 213. An undoped channel region 211 lying below is formed.

다음, 도 4f에 도시한 바와 같이, 저농도의 n 형 이온을 주입하여 오프셋 영역을 저농도의 LDD 영역(214)으로 도핑한다.Next, as shown in FIG. 4F, a low concentration of n-type ions is implanted to dope the offset region into the low concentration LDD region 214.

이처럼, 제2 실시예에 따른 LDD 영역의 형성 방법에서는 이온 주입 마스크의 역할을 하는 하부 금속 패턴과 상부 게이트 전극 위에 하부 금속 패턴과 동일한 패턴의 마스크용 포토 레지스트 패턴을 형성하여 줌으로써, 고에너지 및 고농도 상태의 이온이 주입되는 경우라도 이온을 충분히 마스킹(masking)할 수 있다.As described above, in the method of forming the LDD region according to the second embodiment, by forming a mask photoresist pattern having the same pattern as the lower metal pattern on the lower metal pattern and the upper gate electrode serving as an ion implantation mask, high energy and high concentration Even when ions in a state are implanted, the ions can be sufficiently masked.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 제조 방법에서는 LDD 영역의 오정렬을 줄이고, 고에너지 및 고농도 상태의 이온 주입이 가능하다.As described above, in the method of manufacturing the thin film transistor liquid crystal display according to the present invention, misalignment of the LDD region can be reduced, and ion implantation in a high energy and high concentration state is possible.

도 1은 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 배선도이고,1 is a wiring diagram of a thin film transistor liquid crystal display device;

도 2는 도 1의 II-II' 선에 대한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 1;

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오프셋(off-set) 또는 LDD 구조(lightly doped drain)를 형성하는 방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,3A to 3F are cross-sectional views illustrating a method of forming an off-set or lightly doped drain according to a first embodiment of the present invention in a process sequence;

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오프셋 또는 LDD 구조를 형성하는 방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.4A through 4F are cross-sectional views illustrating a method of forming an offset or LDD structure according to a second embodiment of the present invention in a process sequence.

Claims (11)

기판 위에 반도체 패턴을 형성하는 단계,Forming a semiconductor pattern on the substrate, 상기 반도체 패턴을 덮는 절연막을 형성하는 단계,Forming an insulating film covering the semiconductor pattern; 상기 절연막 위에 제1 및 제2 금속막을 차례대로 증착하는 단계,Depositing first and second metal films on the insulating film in order; 상기 제2 금속막 위에 제1 포토 레지스트막을 도포하는 단계,Applying a first photoresist film on the second metal film; 상기 제1 포토 레지스트막을 노광·현상하여 제1 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계,Exposing and developing the first photoresist film to form a first photoresist pattern; 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 마스크로 상기 제2 금속막을 습식 식각하여 상기 제1 포토 레지스트 패턴에 대해 언더컷된 상부 게이트 전극을 형성하는 단계,Wet etching the second metal layer using the first photoresist pattern as a mask to form an upper gate electrode undercut with respect to the first photoresist pattern; 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 마스크로 상기 제1 금속막을 건식 식각하여 하부 금속 패턴을 형성하는 단계,Dry etching the first metal layer using the first photoresist pattern as a mask to form a lower metal pattern; 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계,Removing the first photoresist pattern; 상기 하부 금속 패턴을 이온 도핑 마스크로 사용하여 상기 반도체 패턴에 고농도의 이온을 도핑하여 소스 및 드레인 영역을 형성하는 단계,Forming a source and a drain region by doping a high concentration of ions into the semiconductor pattern using the lower metal pattern as an ion doping mask; 상기 상부 게이트 전극을 마스크로 상기 하부 금속 패턴을 식각하여 하부 게이트 전극을 형성하는 단계Etching the lower metal pattern using the upper gate electrode as a mask to form a lower gate electrode 를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.Method of manufacturing a liquid crystal display comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 상부 및 하부 게이트 전극을 마스크로 저농도의 이온을 주입하여 상기 소스 및 드레인 영역의 안쪽에 LDD영역을 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.And implanting low concentration ions into the mask using the upper and lower gate electrodes to form an LDD region inside the source and drain regions. 제1항 또는 제2항에서,The method of claim 1 or 2, 상기 소스 및 드레인 영역 형성 단계 이전에, 제2 포토 레지스트막을 도포하는 단계, 상기 하부 금속 패턴을 노광 마스크로 사용하여 배면 노광하는 단계, 상기 제2 포토 레지스트막을 현상하여 제2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.Prior to forming the source and drain regions, applying a second photoresist film, performing a back exposure using the lower metal pattern as an exposure mask, and developing the second photoresist film to form a second photoresist pattern. A method of manufacturing a liquid crystal display device further comprising the step. 제1항 또는 제2항에서,The method of claim 1 or 2, 상기 제1 및 제2 금속막은 각각 몰리브덴 합금 및 알루미늄 합금으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.And the first and second metal films are formed of molybdenum alloy and aluminum alloy, respectively. 제4항에서,In claim 4, 상기 제1 금속막에 대해 식각 선택비를 가지는 식각액을 이용하여 상기 제2 금속막을 식각하여 상기 상부 게이트 전극을 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.And forming the upper gate electrode by etching the second metal layer using an etchant having an etching selectivity with respect to the first metal layer. 제4항에서,In claim 4, 알루미늄 식각액을 이용하여 상기 제2 금속막은 선택적으로 식각하는 액정 표시 장치의 제조 방법.The second metal film is selectively etched using an aluminum etchant. 절연 기판 위에 다결정 규소 패턴을 형성하는 단계,Forming a polycrystalline silicon pattern on the insulating substrate, 상기 다결정 규소 패턴 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계,Forming a gate insulating film on the polycrystalline silicon pattern, 상기 게이트 절연막 위에 제1 및 제2 금속막을 차례로 적층하는 단계,Sequentially stacking first and second metal films on the gate insulating film; 상기 제1 및 제2 금속막을 선택적으로 식각하여 하부 금속 패턴 및 상기 하부 금속 패턴보다 좁은 폭을 가지는 상부 게이트 전극을 형성하는 단계,Selectively etching the first and second metal layers to form a lower metal pattern and an upper gate electrode having a narrower width than the lower metal pattern; 상기 하부 금속 패턴을 마스크로 하여 이온을 주입하여 소스 및 드레인 영역을 형성하는 단계,Implanting ions using the lower metal pattern as a mask to form source and drain regions; 상기 상부 게이트 전극을 마스크로 하여 상기 하부 금속 패턴을 식각하여 하부 게이트 전극을 형성하는 단계Etching the lower metal pattern using the upper gate electrode as a mask to form a lower gate electrode 를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.Method of manufacturing a liquid crystal display comprising a. 제7항에서,In claim 7, 상기 하부 게이트 전극 형성 단계 후, 상기 상부 및 하부 게이트 전극을 마스크로 저농도의 이온을 주입하여 상기 소스 및 드레인 영역의 안쪽에 LDD영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.And forming a LDD region inside the source and drain regions by implanting low concentrations of ions using the upper and lower gate electrodes as masks after the forming of the lower gate electrodes. 제7항 또는 제8항에서,In claim 7 or 8, 상기 상부 게이트 전극은 상기 제2 금속막을 상기 제1 금속막과 선택비를 가지는 식각액으로 습식 또는 건식 식각하여 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.The upper gate electrode may be formed by wet or dry etching the second metal layer with an etchant having a selectivity with the first metal layer. 제9항에서,In claim 9, 상기 하부 금속 패턴은 습식 또는 건식 식각으로 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.The lower metal pattern may be formed by wet or dry etching. 제8항에서,In claim 8, 상기 하부 금속 패턴 및 상기 상부 게이트 전극 형성 단계 후, 상기 하부 금속 패턴 및 상기 상부 게이트 전극을 덮는 포토 레지스트막을 도포하는 단계, 상기 하부 금속 패턴을 마스크로하여 배면 노광하는 단계, 상기 포토 레지스트막을 현상하여 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.After forming the lower metal pattern and the upper gate electrode, applying a photoresist film covering the lower metal pattern and the upper gate electrode, back exposing the lower metal pattern as a mask, and developing the photoresist film. A method of manufacturing a liquid crystal display further comprising the step of forming a photoresist pattern.
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