KR100848097B1 - A method for fabricating a thin film transistor array panel - Google Patents

A method for fabricating a thin film transistor array panel Download PDF

Info

Publication number
KR100848097B1
KR100848097B1 KR1020020026217A KR20020026217A KR100848097B1 KR 100848097 B1 KR100848097 B1 KR 100848097B1 KR 1020020026217 A KR1020020026217 A KR 1020020026217A KR 20020026217 A KR20020026217 A KR 20020026217A KR 100848097 B1 KR100848097 B1 KR 100848097B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating layer
interlayer insulating
layer
contact hole
gate
Prior art date
Application number
KR1020020026217A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030088560A (en
Inventor
차종환
민훈기
이대성
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020020026217A priority Critical patent/KR100848097B1/en
Publication of KR20030088560A publication Critical patent/KR20030088560A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100848097B1 publication Critical patent/KR100848097B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553Reflecting elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/13625Patterning using multi-mask exposure

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

우선, 절연 기판 위에 비정질 규소층을 적층하고 결정화 한 후, 패터닝하여 다결정 규소층을 형성하고, 다결정 규소층을 덮는 게이트 절연층위에 게이트 배선 및 유지 전극 배선을 형성한다. 이어, 다결정 규소층에 n형 또는 p형 불순물이 도핑된 소스 영역, 드레인 영역, 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역을 형성한 다음, 게이트 배선 및 유지 전극 배선 위에 제1 층간 절연층을 형성한다. 이어, 부분적으로 다른 두께를 가지는 감광막 패턴을 이용하는 사진 식각 공정으로 제1층간 절연층을 패터닝하여 소스 영역을 노출하는 제1 접촉구와 드레인 영역을 노출하는 제2 접촉구를 형성하면서 유지 전극 배선 상부의 일부를 식각하여 트렌치를 형성한다. 이어, 제1 층간 절연층 위에 제1 및 제2 접촉구를 통하여 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결되는 데이터선과 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 이어, 데이터 배선을 덮는 제2 층간 절연층에 드레인 전극을 노출하는 제3접촉구를 형성하고, 제2 층간 절연층 위에 투명 도전막과 반사 도전막을 차례로 적층하고 패터닝하여 제3 접촉구를 통하여 드레인 전극과 연결되며 투명 도전막과 화소 영역에 개구부를 가지는 반사 도전막으로 이루어진 화소 전극을 형성한다.First, an amorphous silicon layer is laminated and crystallized on an insulating substrate, and then patterned to form a polycrystalline silicon layer, and a gate wiring and a sustain electrode wiring are formed on the gate insulating layer covering the polycrystalline silicon layer. Subsequently, a source region doped with n-type or p-type impurities, a drain region, and a channel region not doped with impurities are formed in the polysilicon layer, and then a first interlayer insulating layer is formed over the gate wiring and the sustain electrode wiring. Subsequently, a photolithography process using a photoresist pattern having a different thickness is used to pattern the first interlayer insulating layer to form a first contact hole exposing the source region and a second contact hole exposing the drain region, thereby forming an upper portion of the upper portion of the storage electrode wiring. A portion is etched to form a trench. Next, a data line including a data line and a drain electrode connected to the source region and the drain region, respectively, is formed on the first interlayer insulating layer through the first and second contact holes. Subsequently, a third contact hole exposing the drain electrode is formed in the second interlayer insulating layer covering the data wiring, and the transparent conductive film and the reflective conductive film are sequentially stacked and patterned on the second interlayer insulating layer to drain through the third contact hole. A pixel electrode formed of a transparent conductive film and a reflective conductive film having openings in the pixel region is formed.

박막 트랜지스터 기판, 투명 도전막, 반사 도전막, 감광막, 사진 식각 공정Thin film transistor substrate, transparent conductive film, reflective conductive film, photosensitive film, photolithography process

Description

박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법{a method for fabricating a thin film transistor array panel}A method for fabricating a thin film transistor array panel

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 배치도이고, 1 is a layout view of a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 1;

도 3a, 4a, 5a, 6a 및 7a는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 배치도이고,3A, 4A, 5A, 6A, and 7A are layout views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention according to a process sequence thereof.

도 3b는 도 3a에서 IIIb-IIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,3B is a cross-sectional view taken along the line IIIb-IIIb 'of FIG. 3A;

도 4b는 도 4a에서 IVb-IVb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 3b의 다음 단계를 도시한 도면이고,FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb 'of FIG. 4A and shows the next step of FIG. 3B;

도 4b는 도 4a에서 IVb-IVb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 3b의 다음 단계를 도시한 도면이고,FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb 'of FIG. 4A and shows the next step of FIG. 3B;

도 5b는 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 4b의 다음 단계를 도시한 도면이고,FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb 'of FIG. 5A and illustrates the next step of FIG. 4B;

도 5c는 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 5b의 다음 단계를 도시한 도면이고,FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb ′ in FIG. 5A and shows the next step in FIG. 5B.

도 5d는 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 5c의 다음 단계를 도시한 도면이고,FIG. 5D is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb ′ in FIG. 5A and shows the next step in FIG. 5C.

도 6b는 도 6a에서 VIb-VIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 5d의 다음 단계를 도시한 도면이고,FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIb-VIb ′ in FIG. 6A and shows the next step in FIG. 5D;

도 7b는 도 7a에서 VIIb-VIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 6b의 다음 단계를 도시한 도면이고,FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb ′ in FIG. 7A and illustrates the next step of FIG. 6B;

도 8a는 도 7a에서 VIIb-VIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 7b의 다음 단계를 도시한 도면이고,FIG. 8A is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb 'of FIG. 7A and illustrates the next step of FIG. 7B;

도 8b는 도 7a에서 VIIb-VIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 8a의 다음 단계를 도시한 도면이다.FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb 'of FIG. 7A and illustrates the next step of FIG. 8A.

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※※ Explanation of symbols on main parts of drawing ※

110 : 절연 기판 121 : 게이트선110: insulated substrate 121: gate line

123 : 게이트 전극 131 : 유지 전극선123: gate electrode 131: sustain electrode line

133 : 유지 전극 140 : 게이트 절연층133: sustain electrode 140: gate insulating layer

150 : 다결정 규소층 151 : 채널 영역150 polycrystalline silicon layer 151 channel region

152 : 소스영역 154 : 드레인 영역152: source region 154: drain region

171 : 데이터선 173 : 드레인 전극171: data line 173: drain electrode

190 : 화소 전극190: pixel electrode

본 발명은 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor array substrate and a method of manufacturing the same.

박막 트랜지스터 기판(Thin Firm Transistor, TFT)은 액정 표시 장치나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로써 사용된다. 박막 트랜지스터 기판은 주사 신호를 전달하는 주사 신호 배선 또는 게이트 배선과 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 게이트 배선을 덮어 절연하는 게이트 절연층 및 박막 트랜지스터와 데이터 배선을 덮어 절연하는 제2 층간 절연층 등으로 이루어져 있다. The thin-film transistor substrate (TFT) is used as a circuit board for independently driving each pixel in a liquid crystal display device, an organic electroluminescence (EL) display device, or the like. The thin film transistor substrate includes a scan signal line or a gate line for transmitting a scan signal and an image signal line or data line for transmitting an image signal, a thin film transistor connected to the gate line and a data line, and a pixel connected to the thin film transistor. And an electrode, a gate insulating layer covering and insulating the gate wiring, and a second interlayer insulating layer covering and insulating the thin film transistor and the data wiring.

박막 트랜지스터는 게이트 배선의 일부인 게이트 전극과 채널을 형성하는 반도체층, 데이터 배선의 일부인 소스 전극과 드레인 전극 및 게이트 절연층과 제2 층간 절연층 등으로 이루어진다. 박막 트랜지스터는 게이트 배선을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터 배선을 통하여 전달되는 화상 신호를 화소 전극에 전달 또는 차단하는 스위칭 소자이다. The thin film transistor includes a semiconductor layer forming a gate electrode and a channel, which are part of a gate wiring, a source electrode and a drain electrode, which are part of a data wiring, a gate insulating layer, a second interlayer insulating layer, and the like. The thin film transistor is a switching device that transfers or blocks an image signal transmitted through a data line to a pixel electrode according to a scan signal transmitted through a gate line.

이러한 박막 트랜지스터는 비정질 규소층 또는 다결정 규소층을 활성층으로 가지며, 게이트 전극과 활성층의 상대적인 위치에 따라 탑 게이트(top gate) 방식과 바텀 게이트(bottom gate) 방식으로 나눌 수 있다. 다결정 규소 박막 트랜지스터 어레이 기판의 경우, 게이트 전극이 반도체층의 상부에 위치하는 탑 게이트 방식이 주로 이용된다.Such a thin film transistor has an amorphous silicon layer or a polycrystalline silicon layer as an active layer, and may be divided into a top gate method and a bottom gate method according to a relative position of the gate electrode and the active layer. In the case of a polysilicon thin film transistor array substrate, a top gate method in which a gate electrode is located above the semiconductor layer is mainly used.

탑 게이트 방식에서는 다결정 규소층이 절연 기판 위에 형성되고, 다결정 규 소층 위에 게이트 절연층이 형성되며, 게이트 절연층 위에 게이트 배선 및 유지 전극선이 형성된다. 또, 게이트 배선 및 유지 전극선의 위에는 제1 층간 절연층이 형성되며, 제1 층간 절연층 위에 데이터 배선이 형성된다. 화소 전극은 데이터 배선과 같은 층에 형성되거나 또는 데이터 배선 위에 형성되어 있는 제2 층간 절연층 위에 형성된다.In the top gate method, a polycrystalline silicon layer is formed on an insulating substrate, a gate insulating layer is formed on the polycrystalline silicon layer, and a gate wiring and a sustain electrode line are formed on the gate insulating layer. Further, a first interlayer insulating layer is formed on the gate wiring and the sustain electrode line, and a data wiring is formed on the first interlayer insulating layer. The pixel electrode is formed on the same layer as the data line or on the second interlayer insulating layer formed on the data line.

이 때, 제1 층간 절연층에 의하여 분리되는 데이터 배선과 게이트 배선 또는 제2 층간 절연층에 의하여 분리되는 데이터 배선과 화소 전극 사이에는 기생 용량이 형성된다. 이러한 기생 용량은 박막 트랜지스터 기판을 사용하는 표시 장치의 표시 품질을 저하시키므로 가능한 한 작은 값이 되도록 억제하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 제2 층간 절연층은 낮은 유전율을 가지는 유기 절연 물질로 형성하는 기술이 개발되고 있다. 하지만, 이러한 구조에서는 제1 및 제2 층간 절연층이 유지 전극선과 화소 전극 사이에 형성되어 있어 유지 용량을 충분히 확보하기 어려운 문제점이 있다.At this time, parasitic capacitance is formed between the data wiring separated by the first interlayer insulating layer and the data wiring separated by the gate wiring or the second interlayer insulating layer and the pixel electrode. Since such parasitic capacitance degrades the display quality of a display device using a thin film transistor substrate, it is desirable to suppress the parasitic capacitance to be as small as possible. To this end, a technology for forming the second interlayer insulating layer with an organic insulating material having a low dielectric constant has been developed. However, in such a structure, since the first and second interlayer insulating layers are formed between the sustain electrode line and the pixel electrode, it is difficult to sufficiently secure the storage capacitance.

한편, 다결정 규소 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 어레이 기판은 마스크를 이용한 사진 식각 공정을 통하여 제조하는 것이 일반적이다. 이때, 생산 비용을 줄이기 위해서는 마스크의 수를 적게 하는 것이 바람직하며, 현재는 통상 8장 또는 9장의 마스크가 사용되고 있다. On the other hand, an array substrate on which a polysilicon thin film transistor is formed is generally manufactured through a photolithography process using a mask. At this time, in order to reduce the production cost, it is preferable to reduce the number of masks. Currently, eight or nine masks are used.

본 발명의 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 기생 용량을 최소화할 수 있는 동시에 유지 용량을 충분히 확보하는 박막 트랜지스터 어레이 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thin film transistor array substrate capable of minimizing parasitic capacitance and ensuring sufficient storage capacity.

본 발명의 다른 과제는 제조 비용을 최소화할 수 있는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor array substrate that can minimize the manufacturing cost.

이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는 부분적으로 다른 두께를 가지는 감광막 패턴을 식각 마스크로 패터닝하여, 배선을 드러내는 접촉 구멍을 형성할 때 유지 전극선의 상부에는 다른 부분보다 절연막의 두께를 얇게 패터닝하고, 화소 전극을 이루는 반사 도전막과 투명 도전막을 함께 형성한다.In order to achieve the above object, in the present invention, when a photoresist pattern having a different thickness is patterned with an etching mask, the thickness of the insulating film is thinner than other portions on the top of the storage electrode line when forming a contact hole for exposing the wiring. The reflective conductive film and the transparent conductive film forming the electrode are formed together.

더욱 상세하게 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에서는, 투명한 절연 기판 위에 비정질 규소층을 적층하고 결정화 한 후, 패터닝하여 다결정 규소층을 형성한다. 이어, 다결정 규소층을 덮는 게이트 절연층을 형성하고, 게이트 절연층 위에 게이트 배선 및 유지 전극 배선을 형성한다. 이어, 다결정 규소층에 n형 또는 p형 불순물이 도핑된 소스 영역, 드레인 영역, 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역을 형성한 다음, 게이트 배선 및 유지 전극 배선 위에 제1 층간 절연층을 형성한다. 이어, 제1층간 절연층을 하나의 감광막 패턴을 가지는 사진 식각 공정으로 패터닝하여 소스 영역을 노출하는 제1 접촉구와 드레인 영역을 노출하는 제2 접촉구를 형성하면서 유지 전극 배선 상부의 일부를 식각하여 트렌치를 형성한다. 이어, 제1 층간 절연층 위에 제1 접촉구를 통하여 소스 영역과 연결되는 데이터선과 제2 접촉구를 통하여 드레인 영역과 연결되는 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성한 다음, 데이터 배선 위에 제2층간 절연층을 형성한다. 이어, 제2층간 절연층 위에 드레인 전극을 노출하는 제3접촉구를 형성하고, 제2층간 절연층 위에 제3 접촉구를 통하여 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성한다.In more detail, in the method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention, an amorphous silicon layer is laminated and crystallized on a transparent insulating substrate, and then patterned to form a polycrystalline silicon layer. Next, a gate insulating layer covering the polysilicon layer is formed, and a gate wiring and a sustain electrode wiring are formed on the gate insulating layer. Subsequently, a source region doped with n-type or p-type impurities, a drain region, and a channel region not doped with impurities are formed in the polysilicon layer, and then a first interlayer insulating layer is formed over the gate wiring and the sustain electrode wiring. Subsequently, the first interlayer insulating layer is patterned by a photolithography process having one photoresist pattern to etch a portion of the upper portion of the sustain electrode wiring while forming a first contact hole exposing a source region and a second contact hole exposing a drain region. Form a trench. Subsequently, a data line including a data line connected to the source region through the first contact hole and a drain electrode connected to the drain region through the second contact hole is formed on the first interlayer insulating layer, and then on the data interconnection layer. An insulating layer is formed. Subsequently, a third contact hole exposing the drain electrode is formed on the second interlayer insulating layer, and a pixel electrode connected to the drain electrode is formed on the second interlayer insulating layer through the third contact hole.

이때, 감광막 패턴은 트렌치에 대응하며 제1 두께를 가지는 제1 부분과 제1 및 제2 접촉구를 제외한 나머지 부분에 대응하며 제1 부분보다 두꺼운 제2 두께를 가지는 제2 부분과 제1 및 제2 접촉구에 대응하며 제1 부분보다 얇은 두께를 가지는 것이 바람직하다.In this case, the photoresist pattern corresponds to the trench and corresponds to the first portion having the first thickness and the remaining portion except for the first and second contact holes, and the second portion having the second thickness thicker than the first portion, and the first and the first portion. It is preferable to have a thickness corresponding to the two contact holes and thinner than the first portion.

여기서, 화소 전극은 투명한 도전 물질로 이루어진 투명 도전막과 개구부를 가지며 반사도를 가지는 도전 물질로 이루어진 반사 도전막으로 형성할 수 있으며, 투명 도전막과 반사 도전막은 하나의 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하는 것이 바람직하다.The pixel electrode may be formed of a transparent conductive film made of a transparent conductive material and a reflective conductive film made of a conductive material having openings and reflectivity. The transparent conductive film and the reflective conductive film may be formed by a photolithography process using a single photoresist pattern. It is preferable to pattern.

이때, 감광막 패턴은 개구부에 대응하며 제1 두께를 가지는 제1 부분과 반사 도전막에 대응하며 제1 부분보다 두꺼운 제2 두께를 가지는 제2 부분과 제1 부분보다 얇은 두께를 가지며 제1 및 제2 부분을 제외한 제3 부분을 포함한다.At this time, the photoresist pattern corresponds to the opening and has a first portion having a first thickness and a second conductive portion corresponding to the reflective conductive film and having a second thickness thicker than the first portion, and having a thickness smaller than that of the first portion. It includes a third part except two parts.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION 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. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙 였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right on" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

이제 본 발명의 실시예에 따른 다결정 규소 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a polysilicon thin film transistor array substrate and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a layout view of a thin film transistor array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 1.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판에는, 투명한 절연 기판(110) 위에 산화 규소 또는 질화 규소로 이루어진 차단층(111)이 형성되어 있고, 차단층(111) 위에 소스 영역(152), 드레인 영역(154) 및 소스 영역(152)과 드레인 영역(154) 사이에 위치하는 채널영역(151)이 포함된 다결정 규소층(150)이 형성되어 있다.1 and 2, in the thin film transistor array substrate according to the embodiment of the present invention, a blocking layer 111 made of silicon oxide or silicon nitride is formed on the transparent insulating substrate 110, and the blocking layer The polysilicon layer 150 including the source region 152, the drain region 154, and the channel region 151 positioned between the source region 152 and the drain region 154 is formed on the 111.

기판(110) 상부에는 다결정 규소층(150)을 덮으며, 질화 규소 또는 산화 규소로 이루어진 게이트 절연층(140)이 형성되어 있다.A gate insulating layer 140 made of silicon nitride or silicon oxide is formed on the substrate 110 to cover the polycrystalline silicon layer 150.

게이트 절연층(140)위에 가로 방향으로 긴 게이트선(121)이 형성되어 있고, 게이트선(121)의 일부가 세로 방향으로 연장되어 다결정 규소층(150)과 일부 중첩되어 있으며, 다결정 규소층(150)과 일부 중첩되는 게이트선(121)이 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123)이 된다.A gate line 121 extending in the horizontal direction is formed on the gate insulating layer 140, and a portion of the gate line 121 extends in the vertical direction to partially overlap the polycrystalline silicon layer 150, and the polycrystalline silicon layer ( The gate line 121 partially overlapping the 150 becomes the gate electrode 123 of the thin film transistor.

또한, 게이트 절연층(140) 위에는 유지 전극선(131)이 게이트선(121)과 평행 하며, 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있다. 다결정 규소층(150)과 중첩되는 유지 전극선(131)의 일 부분은 유지 전극(133)이 되며, 다결정 규소층(150)의 해당 부분은 유지 전극 영역(156)이 된다.In addition, the storage electrode line 131 is parallel to the gate line 121 on the gate insulating layer 140, and is formed on the same layer using the same material. A portion of the storage electrode line 131 overlapping the polycrystalline silicon layer 150 becomes the storage electrode 133, and a corresponding portion of the polycrystalline silicon layer 150 becomes the storage electrode region 156.

이하 게이트선(121) 및 게이트 전극(123)을 게이트 배선이라 하고 유지 전극(133) 및 유지 전극선(131)을 유지 전극 배선이라 한다.Hereinafter, the gate line 121 and the gate electrode 123 are referred to as gate wirings, and the sustain electrode 133 and the sustain electrode line 131 are referred to as sustain electrode wirings.

게이트 배선(121, 123) 및 유지 전극 배선(131, 133)이 형성된 게이트 절연층(140) 상에는 이들을 덮으며, 낮은 유전율을 가지는 절연 물질로 이루어진 제1 층간 절연층(801)이 형성되어 있다. 제1 층간 절연층(801)은 게이트 절연막(140)과 함께 소스 영역(152)과 드레인 영역(154)을 각각 노출시키는 제1 접촉구(141) 및 제2 접촉구(142)를 포함하고 있다. 이때, 유지 전극(133) 상부에 위치하는 제1 층간 절연층(801)은 다른 부분보다 얇은 두께를 가진다. A first interlayer insulating layer 801 is formed on the gate insulating layer 140 on which the gate wirings 121 and 123 and the sustain electrode wirings 131 and 133 are formed and covers them, and is made of an insulating material having a low dielectric constant. The first interlayer insulating layer 801 includes a first contact hole 141 and a second contact hole 142 that expose the source region 152 and the drain region 154, together with the gate insulating layer 140. . In this case, the first interlayer insulating layer 801 positioned on the storage electrode 133 has a thickness thinner than that of other portions.

제1 층간 절연층(801) 위에 데이터선(171)이 세로 방향으로 길게 형성되어 게이트선(121)과 교차하고 있으며, 제1 접촉구(141)를 통해 소스 영역(152)과 연결되어 있다. 또한, 드레인 전극(175)은 제2 접촉구(142)를 통해 상부층과 연결되어 있으며, 유지 전극(133)의 상부까지 연장되어 있다. 이때, 드레인 전극(175)은 이후에 형성되는 화소 전극(191, 192)과 전기적으로 연결되는데, 드레인 전극(175)과 유지 전극(133) 사이의 제1 층간 절연층(801)은 다른 부분보다 얇은 두께로 형성되어 있어 좁은 면적의 중첩으로도 유지 용량을 충분히 확보할 수 있다.The data line 171 is formed long in the vertical direction on the first interlayer insulating layer 801 to cross the gate line 121, and is connected to the source region 152 through the first contact hole 141. In addition, the drain electrode 175 is connected to the upper layer through the second contact hole 142 and extends to the upper portion of the sustain electrode 133. In this case, the drain electrode 175 is electrically connected to the pixel electrodes 191 and 192 formed thereafter, and the first interlayer insulating layer 801 between the drain electrode 175 and the storage electrode 133 is formed to have a higher thickness than that of other portions. Since it is formed with a thin thickness, it is possible to secure a sufficient storage capacity even with a small area of overlap.

드레인 전극(175) 및 데이터선(171)을 포함하여 제1 층간 절연층(801) 위에는 질화 규소 또는 유기 물질로 이루어진 제2 층간 절연층(802)이 형성되어 있다. 제2 층간 절연층(802)은 드레인 전극(173)을 노출시키는 제3 접촉구(143)를 가지며, 이후에 형성되는 반사 도전막(192)의 표면을 요철 패턴으로 유도하기 위해 제2 층간 절연층(802)의 표면은 요철 패턴을 가진다.A second interlayer insulating layer 802 made of silicon nitride or an organic material is formed on the first interlayer insulating layer 801 including the drain electrode 175 and the data line 171. The second interlayer insulating layer 802 has a third contact hole 143 exposing the drain electrode 173, and a second interlayer insulating layer for inducing a surface of the reflective conductive film 192 formed later into an uneven pattern. The surface of layer 802 has an uneven pattern.

제2 층간 절연층(802) 위에는 IZO 또는 ITO 등과 같이 투명한 도전 물질로 이루어진 투명 도전막(191)이 형성되어 있으며, 투명 도전막(191)의 일부분은 제3접촉구(143)를 통해 드레인 전극(175)과 연결되어 있다. 투명 도전막(191)의 상부에는 화소 영역(PX)의 일부에 투명 도전막(191)이 드러나도록 개구부(T)를 가지며 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 은 또는 은 합금 등과 같이 반사도를 가지는 도전 물질로 이루어진 반사 도전막(192)이 형성되어 있다. A transparent conductive film 191 made of a transparent conductive material such as IZO or ITO is formed on the second interlayer insulating layer 802, and a portion of the transparent conductive film 191 is drain electrode through the third contact hole 143. 175 is connected. An upper portion of the transparent conductive film 191 has an opening T so that the transparent conductive film 191 is exposed in a part of the pixel region PX, and is made of a conductive material having reflectivity such as aluminum or an aluminum alloy or silver or silver alloy. The reflective conductive film 192 is formed.

다음은, 앞에 기술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판을 제조하는 방법을 상세히 설명한다.Next, a method of manufacturing the thin film transistor array substrate according to the first embodiment of the present invention described above will be described in detail.

도 3a, 4a, 5a, 6a 및 7a는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 배치도이고, 도 3b는 도 3a에서 IIIb-IIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 4b는 도 4a에서 IVb-IVb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 3b의 다음 단계를 도시한 도면이고, 도 4b는 도 4a에서 IVb-IVb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 3b의 다음 단계를 도시한 도면이고, 도 5b는 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 4b의 다음 단계를 도시한 도면이고, 도 5c는 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 5b의 다음 단계를 도시한 도면이고, 도 5d는 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 5c의 다음 단계를 도시한 도면이고, 도 6b 는 도 6a에서 VIb-VIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 5d의 다음 단계를 도시한 도면이고, 도 7b는 도 7a에서 VIIb-VIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 6b의 다음 단계를 도시한 도면이고, 도 8a는 도 7a에서 VIIb-VIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 7b의 다음 단계를 도시한 도면이고, 도 8b는 도 7a에서 VIIb-VIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 8a의 다음 단계를 도시한 도면이다.3A, 4A, 5A, 6A, and 7A are layout views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, according to a process sequence thereof, and FIG. 3B is cut along the line IIIb-IIIb 'of FIG. 3A. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb 'in FIG. 4A, showing the next step in FIG. 3B, and FIG. 4B is shown along the IVb-IVb' line in FIG. 4A. As a cross-sectional view, the next step of FIG. 3B is shown, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb 'in FIG. 5A, and the next step of FIG. 4B is shown, and FIG. 5C is a view of FIG. 5A. 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb 'of FIG. 5B, and FIG. 5D is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb' of FIG. 5A, and is shown in FIG. 5C. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIb-VIb 'of FIG. 6A and shown in FIG. 5D. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb 'in FIG. 7A, showing the next step in FIG. 6B, and FIG. 8A showing the line VIIb-VIIb' in FIG. 7A. 7B is a cross-sectional view illustrating the next step of FIG. 7B, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb ′ in FIG. 7A, and illustrates the next step of FIG. 8A.

먼저 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 화학 기상 층착으로 적층하여 차단층(111)을 형성한 후 오존수로 제1차 표면 처리를 실시한다. 이때 사용되는 투명 절연 기판(110)으로는 유리, 석영 또는 사파이어 등을 사용할 수 있으며, 차단층은 산화 규소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx)를 약1,000Å의 두께로 증착하여 형성한다.First, as illustrated in FIGS. 3A and 3B, a barrier layer 111 is formed by stacking a chemical vapor deposition on a transparent insulating substrate 110 and then performing a first surface treatment with ozone water. In this case, glass, quartz, sapphire, or the like may be used as the transparent insulating substrate 110, and the blocking layer is formed by depositing silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx) to a thickness of about 1,000 GPa.

제1차 표면 처리는 먼저 오존수를 10~100ppm의 농도로 0~70℃를 유지하면서 1~10분 동안 세정하는 단계와, 그 후 차단층에 남아있는 오존수를 제거하기 위해 탈이온수로 차단층을 헹구는 단계를 포함한다.In the first surface treatment, first, the ozone water is washed for 1 to 10 minutes while maintaining 0 to 70 ° C at a concentration of 10 to 100 ppm, and then the barrier layer is removed with deionized water to remove the ozone water remaining in the barrier layer. Rinsing.

이어, 오존 표면 처리를 통하여 불순물이 제거된 차단층(111) 위에 비정질 규소층을 형성한 후 비정질 규소층을 오존수를 사용하여 제2차 표면 처리를 실시한다. 비정질 규소층(150)은 비정질 규소를 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 방법으로 약 500Å의 두께로 증착하여 형성한다.Subsequently, after forming an amorphous silicon layer on the barrier layer 111 from which impurities are removed through ozone surface treatment, the amorphous silicon layer is subjected to a second surface treatment using ozone water. The amorphous silicon layer 150 is formed by depositing amorphous silicon in a chemical vapor deposition (CVD) method with a thickness of about 500 GPa.

제2차 표면 처리를 실시하는 과정은 제1차 표면 처리와 동일하다. The process of performing the secondary surface treatment is the same as the primary surface treatment.                     

이어, 비정질 규소층(150)을 레이저 열처리(laser annealing) 또는 로 열처리(furnace annealing)하여 결정화한 후 마스크를 이용한 사진 식각 방법으로 패터닝하여 다결정 규소층(150)을 형성한다.Subsequently, the amorphous silicon layer 150 is crystallized by laser annealing or furnace annealing, and then patterned by photolithography using a mask to form the polycrystalline silicon layer 150.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 다결정 규소층(150) 상에 산화 규소 또는 질화 규소를 화학 기상 증착으로 적층하여 게이트 절연층(140)을 형성한 후, 저저항을 가지는 도전 물질을 적층하고 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 게이트 전극(123) 및 게이트 선(121)을 형성하고 동시에 유지 전극(133) 및 유지 전극선(131)을 형성한다.As shown in FIGS. 4A and 4B, after the silicon oxide or silicon nitride is deposited by chemical vapor deposition on the polycrystalline silicon layer 150 to form the gate insulating layer 140, a conductive material having low resistance is laminated. The gate electrode 123 and the gate line 121 are formed by a photolithography process using a mask, and the storage electrode 133 and the storage electrode line 131 are simultaneously formed.

게이트 절연층(140)은 화학 기상 증착 방법으로 질화규소 또는 산화규소 등의 절연물질을 500~3000Å의 두께로 증착하여 형성한다. The gate insulating layer 140 is formed by depositing an insulating material such as silicon nitride or silicon oxide to a thickness of 500 to 3000 kPa by a chemical vapor deposition method.

그리고 게이트 전극(123) 및 게이트 선(121)은 게이트 절연층(140) 위에 알루미늄 또는 알루미늄 네오디뮴(AlNd)과 같은 알루미늄 함유 금속의 단일층이나 알루미늄 합금층과 크롬(Cr)이나 몰리브덴(Mo) 합금층 등으로 이루어지는 다중층의 도전 물질층을 증착하고 이를 사진 식각 방법으로 패터닝하여 형성한다.The gate electrode 123 and the gate line 121 may be formed on the gate insulating layer 140 by a single layer or an aluminum alloy layer of aluminum-containing metal such as aluminum or aluminum neodymium (AlNd), and a chromium (Cr) or molybdenum (Mo) alloy. A multilayer conductive material layer comprising a layer or the like is deposited and patterned by photolithography.

이하, 게이트 선(121) 및 게이트 전극(123)을 게이트 배선이라 하며, 유지 전극(131) 및 유지 전극선(133)을 유지 전극 배선이라 한다.Hereinafter, the gate line 121 and the gate electrode 123 are referred to as gate wirings, and the sustain electrode 131 and the sustain electrode line 133 are referred to as sustain electrode wirings.

이후 게이트 배선을 마스크로 하여 다결정 규소층(150) 상에 p형 또는 n형 도전형 불순물을 주입하여 소스 영역(152), 드레인 영역(154) 및 채널 영역(151)을 형성한다. 채널 영역(151)은 불순물이 도핑되지 않은 영역으로 게이트 전극(123) 아래에 위치하며 소스 영역(152)과 드레인 영역(154)을 분리시킨다. 또한, 다결정 규소층(150)과 유지 전극선(131)의 길이 및 폭의 차이 때문에 유지 전극선(131) 바깥에 노출되는 다결정 규소층(150a)이 생기고, 이들 영역도 도핑되어 있으며 유지 전극 영역(156)에 인접하고 드레인 영역(154)과는 분리되어 있다. Thereafter, a p-type or n-type conductive impurity is implanted into the polysilicon layer 150 using the gate wiring as a mask to form the source region 152, the drain region 154, and the channel region 151. The channel region 151 is a region that is not doped with impurities and is positioned under the gate electrode 123 and separates the source region 152 and the drain region 154. In addition, due to the difference in length and width of the polysilicon layer 150 and the storage electrode line 131, a polysilicon layer 150a exposed outside the storage electrode line 131 is formed, and these regions are also doped and the storage electrode region 156. ) And separated from the drain region 154.

게이트 배선(121, 123) 및 유지 전극 배선(131, 133)의 형성과 다결정 규소층(150)에 p형 및 n형 도전형 불순물 주입 과정을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. The formation of the gate wirings 121 and 123 and the sustain electrode wirings 131 and 133 and the implantation of p-type and n-type conductive impurities into the polysilicon layer 150 will be described in more detail as follows.

감광막을 사용하는 사진 식각 공정으로 p형 박막 트랜지스터 영역의 게이트 도전층을 식각하여 p형 박막 트랜지스터의 게이트 배선(도시되지 않음)을 형성한 후 p형 불순물을 주입하여p형 박막 트랜지스터의 소스 영역, 드레인 영역, 채널 영역을 형성한다. 이 때, n 형 박막 트랜지스터가 형성될 부분은 감광막에 의해 덮여서 보호된다. 이어서 다른 감광막을 사용하는 사진 식각 공정으로 n형 박막 트랜지스터 영역의 게이트 도전층을 식각하여 n형 박막 트랜지스터의 게이트 배선(121, 123)을 형성하고 게이트 배선(121, 123)을 마스크로 하여 n형 불순물을 주입하여 n 형 박막 트랜지스터의 소스 영역(152), 드레인 영역(154), 채널 영역(151)을 형성한다. 이 때, p 형 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 부분은 감광막에 의하여 덮여서 보호된다. 여기서 채널 영역(151)은 불순물이 주입되지 않은 영역으로 게이트 전극(123) 아래에 위치하며 소스 영역(152)과 드레인 영역(154)을 분리시킨다. n형 및 p형 박막 트랜지스터 영역의 형성 공정은 순서가 바뀌어도 무방하다.In the photolithography process using a photosensitive film, the gate conductive layer of the p-type thin film transistor region is etched to form a gate wiring (not shown) of the p-type thin film transistor, and then a p-type impurity is injected to inject the source region of the p-type thin film transistor, A drain region and a channel region are formed. At this time, the portion where the n-type thin film transistor is to be formed is covered and protected by the photosensitive film. Subsequently, in the photolithography process using another photoresist film, the gate conductive layer of the n-type thin film transistor region is etched to form the gate wirings 121 and 123 of the n-type thin film transistor, and the n-type gate wirings 121 and 123 are used as masks. The impurity is implanted to form the source region 152, the drain region 154, and the channel region 151 of the n-type thin film transistor. At this time, the portion where the p-type thin film transistor is formed is covered and protected by the photosensitive film. The channel region 151 is a region where impurities are not implanted and is positioned below the gate electrode 123 and separates the source region 152 and the drain region 154. The order of forming the n-type and p-type thin film transistor regions may be changed.

다음, 소스 영역(152), 드레인 영역(154) 및 채널 영역(151)이 형성된 기판(100) 전면에 절연 물질을 적층하여 제1층간 절연층(801)을 형성한 다음 그 상 부에 감광막을 도포한다. 그 후, 마스크를 통하여 감광막에 빛을 조사한 후 현상하여 도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(212, 214)을 형성한다. Next, an insulating material is laminated on the entire surface of the substrate 100 on which the source region 152, the drain region 154, and the channel region 151 are formed to form a first interlayer insulating layer 801, and then a photoresist film is formed thereon. Apply. Thereafter, the photosensitive film is irradiated with light through a mask and then developed to form photosensitive film patterns 212 and 214 as shown in FIGS. 5A and 5B.

이때, 감광막 패턴(212, 214) 중에서 유지 전극(133) 상부에 위치한 제1 부분(214)은 기타 부분(A)에 위치한 제2 부분(212)보다 두께가 작게 되도록 하며, 제1 및 제2 접촉구(141, 142)에 대응하는 위치의 감광막은 모두 제거한다. 이 때, 제1 부분(214)의 두께와 제2 부분(212)의 두께의 비는 후에 후술할 식각 공정에서의 공정 조건에 따라 다르게 하여야 하되, 제1 부분(214)의 두께를 제2 부분(212)의 두께의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 4,000 Å 이하인 것이 좋다.In this case, the first portion 214 of the photoresist patterns 212 and 214 disposed above the storage electrode 133 may have a smaller thickness than the second portion 212 positioned in the other portion A. All photoresist films at positions corresponding to the contact holes 141 and 142 are removed. At this time, the ratio of the thickness of the first portion 214 and the thickness of the second portion 212 should be different depending on the process conditions in the etching process to be described later, the thickness of the first portion 214 to the second portion It is preferable to set it as 1/2 or less of the thickness of (212), for example, it is good that it is 4,000 Pa or less.

이와 같이, 위치에 따라 감광막의 두께를 달리하는 방법으로 여러 가지가 있을 수 있으며, A 영역의 빛 투과량을 조절하기 위하여 주로 슬릿(slit)이나 격자 형태의 패턴을 형성하거나 반투명막을 사용한다.As such, there may be various methods of varying the thickness of the photoresist layer according to the position. In order to control the light transmittance in the A region, a slit or lattice-shaped pattern is mainly formed or a translucent film is used.

이때, 슬릿 사이에 위치한 패턴의 선 폭이나 패턴 사이의 간격, 즉 슬릿의 폭은 노광시 사용하는 노광기의 분해능보다 작은 것이 바람직하며, 반투명막을 이용하는 경우에는 마스크를 제작할 때 투과율을 조절하기 위하여 다른 투과율을 가지는 박막을 이용하거나 두께가 다른 박막을 이용할 수 있다.In this case, the line width of the pattern located between the slits or the interval between the patterns, that is, the width of the slits, is preferably smaller than the resolution of the exposure machine used for exposure, and in the case of using a translucent film, the transmittance is different in order to control the transmittance when fabricating a mask. A thin film having a thickness or a thin film may be used.

이와 같은 마스크를 통하여 감광막에 빛을 조사하면 빛에 직접 노출되는 부분에서는 고분자들이 완전히 분해되며, 슬릿 패턴이나 반투명막이 형성되어 있는 부분에서는 빛의 조사량이 적으므로 고분자들은 완전 분해되지 않은 상태이며, 차광막으로 가려진 부분에서는 고분자가 거의 분해되지 않는다. 이어 감광막을 현상 하면, 고분자 분자들이 분해되지 않은 부분만이 남고, 빛이 적게 조사된 중앙 부분에는 빛에 전혀 조사되지 않은 부분보다 얇은 두께의 감광막이 남길 수 있다. 이때, 노광 시간을 길게 하면 모든 분자들이 분해되므로 그렇게 되지 않도록 해야 한다. When the light is irradiated to the photosensitive film through such a mask, the polymers are completely decomposed at the part directly exposed to the light, and the polymers are not completely decomposed because the amount of light is small at the part where the slit pattern or the translucent film is formed. In the area covered by, the polymer is hardly decomposed. Subsequently, when the photoresist film is developed, only a portion where the polymer molecules are not decomposed is left, and a thin photoresist film may be left at a portion where the light is not irradiated at a portion less irradiated with light. In this case, if the exposure time is extended, all molecules are decomposed, so it should not be so.

이러한 얇은 두께의 감광막(214)은 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 이용하고 빛이 완전히 투과할 수 있는 부분과 빛이 완전히 투과할 수 없는 부분으로 나뉘어진 통상적인 마스크로 노광한 다음 현상하고 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부를 흘러내리도록 함으로써 형성할 수도 있다.The thin photoresist 214 may be exposed to light using a photoresist film made of a reflowable material, and then exposed and exposed to a conventional mask that is divided into a part that can completely transmit light and a part that cannot completely transmit light. It can also be formed by letting a part of the photosensitive film flow to the part which does not remain by making it low.

이어, 감광막 패턴(214) 및 그 하부의 막들, 즉 제1 층간 절연층(801) 및 게이트 절연층(140)에 대한 식각을 진행한다. Subsequently, etching is performed on the photoresist pattern 214 and the lower layers thereof, that is, the first interlayer insulating layer 801 and the gate insulating layer 140.

우선, 도 5b에 도시한 바와 같이, 제1 부분(214) 및 제2 부분(212)의 감광막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 제1 층간 절연층(801)과 게이트 절연막(140)을 식각하여 소스 영역(152)과 드레인 영역(154)을 노출하는 제1 접촉구(141) 및 제2 접촉구(142)를 형성한다.First, as shown in FIG. 5B, the first interlayer insulating layer 801 and the gate insulating layer 140 are etched using the photoresist patterns of the first portion 214 and the second portion 212 as an etching mask. The first contact hole 141 and the second contact hole 142 exposing the region 152 and the drain region 154 are formed.

도 5c에서와 같이, 애싱 공정으로 감광막의 일부를 제거하여 제1 부분(214)의 감광막을 제거하고, 제2 부분(212)의 감광막만을 남긴 다음, 도 5d에서 보는 바와 같이 제2 부분(212)의 감광막을 식각 마스크로 사용하여 제1 층간 절연층(801)의 일부를 제거하여 유지 전극(133) 상부의 제1 층간 절연층(801)에 트렌치(811)를 형성한다. As shown in FIG. 5C, a portion of the photoresist film is removed by an ashing process to remove the photoresist film of the first portion 214, leaving only the photoresist film of the second portion 212, and then as shown in FIG. 5D, the second portion 212. A portion of the first interlayer insulating layer 801 is removed by using a photoresist film of) as an etching mask to form a trench 811 in the first interlayer insulating layer 801 on the storage electrode 133.                     

이어, 도 6a 및 도 6b에서 보는 바와 같이, 제1 접촉구(141) 및 제2 접촉구(142) 내부를 포함하여 제1층간 절연층(801) 위에 저저항을 가지는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 등의 단일막 또는 다층막을 형성한 후 마스크를 이용하는 사진 식각 공정으로 패터닝하여 데이터선(171)과 드레인 전극(175)을 형성한다. 데이터선(171)은 제1 접촉구(141)를 통해 소스 영역(152)과 연결되고, 드레인 전극(175)은 제2 접촉구(142)를 통해 드레인 영역(175)과 연결되며, 유지 전극(133)의 상부까지 연장하여 형성한다.6A and 6B, aluminum or an aluminum alloy or molybdenum having a low resistance on the first interlayer insulating layer 801 including the first contact hole 141 and the second contact hole 142. Alternatively, a single film or a multilayer film of molybdenum alloy or the like is formed, and then patterned by a photolithography process using a mask to form the data line 171 and the drain electrode 175. The data line 171 is connected to the source region 152 through the first contact hole 141, the drain electrode 175 is connected to the drain region 175 through the second contact hole 142, and the sustain electrode It extends to the top of 133 to form.

다음, 도 7a 및 도 7b에서와 같이, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있는 제1 층간 절연층(801) 위에 절연 물질을 적층하여 제2 층간 절연층(802)을 형성한다. 이후 제2 층간 절연층(802)에 사진 식각 방법으로 드레인 전극을 노출하는 제3 접촉구(143)를 형성하고, 제2 층간 절연층(802)의 표면에 요철 패턴을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, an insulating material is stacked on the first interlayer insulating layer 801 on which the data line 171 and the drain electrode 175 are formed to form a second interlayer insulating layer 802. do. Thereafter, a third contact hole 143 exposing the drain electrode is formed on the second interlayer insulating layer 802 by a photolithography method, and an uneven pattern is formed on the surface of the second interlayer insulating layer 802.

이어, 도 8a에서 보는 바와 같이 제3 접촉구(143) 내부를 포함하여 제2 층간 절연층(802) 위에 ITO 또는 IZO 등과 같이 투명한 도전 물질과 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 은 또 은 합금 등과 같이 반사도를 가지는 도전 물질을 차례로 적층하여 투명 도전막(191)과 반사 도전막(192)을 차례로 형성한 후, 반사 도전막(192)의 상부에 감광막을 도포한 다음, 앞에서와 마찬가지로 마스크를 이용한 사진 공정으로 부분적으로 다른 두께를 가지는 감광막 패턴(212, 214)을 형성한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 8A, the transparent conductive material such as ITO or IZO, and the like may be reflected on the second interlayer insulating layer 802 including the inside of the third contact hole 143 and the reflectance such as aluminum or aluminum alloy or silver or silver alloy. After the conductive material is laminated in order to form the transparent conductive film 191 and the reflective conductive film 192 in order, the photosensitive film is coated on the reflective conductive film 192, and then a photo process using a mask is performed. The photoresist patterns 212 and 214 having partially different thicknesses are formed.

이어, 도 8b에서 보는 바와 같이, 감광막 패턴(212, 214)을 마스크로 반사 도전막(192)과 투명 도전막(191)을 차례로 패터닝한 다음, 애싱 공정을 통하여 얇은 두께를 가지는 제1 부분(214)의 감광막을 제거하고, 남아 있는 제2 부분(212)을 식각 마스크로 패터닝하여 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 화소 영역(PX)에 반사 도전막(192)의 일부를 제거하여 반사 도전막(192)에 개구부(T)를 형성하여 화소 전극을 완성한다.Subsequently, as shown in FIG. 8B, the reflective conductive layer 192 and the transparent conductive layer 191 are sequentially patterned using the photosensitive layer patterns 212 and 214 as a mask, and then the first portion having a thin thickness through an ashing process ( The photosensitive film of 214 is removed, and the remaining second portion 212 is patterned with an etching mask to remove a portion of the reflective conductive film 192 in the pixel region PX, as shown in FIGS. An opening T is formed in the film 192 to complete the pixel electrode.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

이상에서와 같이, 접촉구를 형성할 때 유지 전극 상부의 제1 층간 절연막을 얇게 패터닝함으로써 기생 용량을 최소화하는 동시에 유지 용량을 충분히 확보할 수 있으며, 이를 하나의 감광막 패턴을 이용하는 사진 식각 공정으로 패터닝함으로써 제조 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 화소 전극을 이루며 서로 다른 모양을 가지는 반사 도전막과 투명 도전막을 하나의 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 형성함으로써 제조 공정을 단순화하여 제조 비용을 최소화할 수 있다.As described above, when the contact hole is formed, the first interlayer insulating film on the sustain electrode is thinly patterned to minimize the parasitic capacitance and to sufficiently secure the storage capacitance, which is patterned by a photolithography process using one photoresist pattern. By doing so, the manufacturing process can be simplified. In addition, the reflective conductive film and the transparent conductive film forming the pixel electrode having different shapes may be formed by a photolithography process using one photosensitive film pattern, thereby simplifying the manufacturing process and minimizing the manufacturing cost.

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 투명한 절연 기판 위에 비정질 규소층을 형성하는 단계;Forming an amorphous silicon layer on the transparent insulating substrate; 상기 비정질 규소층을 결정화 한 후, 패터닝하여 다결정 규소층을 형성하는 단계;Crystallizing the amorphous silicon layer, followed by patterning to form a polycrystalline silicon layer; 상기 다결정 규소층을 덮는 게이트 절연층을 형성하는 단계;Forming a gate insulating layer covering the polycrystalline silicon layer; 상기 게이트 절연층 위에 게이트 배선 및 유지 전극 배선을 형성하는 단계;Forming a gate wiring and a sustain electrode wiring on the gate insulating layer; 상기 다결정 규소층에 n형 또는 p형 불순물이 도핑된 소스 영역, 드레인 영역, 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역을 형성하는 단계;Forming a source region, a drain region, and a channel region not doped with impurities in the polycrystalline silicon layer; 상기 게이트 배선 및 유지 전극 배선 위에 제1 층간 절연층을 형성하는 단계;Forming a first interlayer insulating layer on the gate wiring and the sustain electrode wiring; 상기 제1층간 절연층을 패터닝하여 하나의 감광막 패턴을 가지는 사진 식각 공정으로 패터닝하여 소스 영역을 노출하는 제1 접촉구와 드레인 영역을 노출하는 제2 접촉구를 형성하는 단계,Patterning the first interlayer insulating layer to form a photolithography process having a photoresist pattern to form a first contact hole exposing a source region and a second contact hole exposing a drain region; 상기 제1 층간 절연층 위에 상기 제1 접촉구를 통하여 상기 소스 영역과 연결되는 데이터선과 상기 제2 접촉구를 통하여 상기 드레인 영역과 연결되는 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성하는 단계;Forming a data line on the first interlayer insulating layer, the data line including a data line connected to the source region through the first contact hole and a drain electrode connected to the drain region through the second contact hole; 상기 데이터 배선 위에 드레인 전극을 노출하는 제3접촉구 및 표면에 요철을 가지는 제2층간 절연층을 형성하는 단계;Forming a third contact hole exposing the drain electrode on the data line and a second interlayer insulating layer having irregularities on the surface; 상기 제3 접촉구를 포함하는 상기 제2층간 절연층 위에 투명한 도전 물질로 이루어진 투명 도전막과 반사도를 가지는 도전 물질로 이루어진 반사 도전막을 적층하는 단계;Stacking a transparent conductive film made of a transparent conductive material and a reflective conductive film made of a conductive material having a reflectivity on the second interlayer insulating layer including the third contact hole; 상기 반사 도전막 위에 제1 부분과 상기 제1 부분보다 두께가 두꺼운 제2 부분을 가지는 감광막 패턴을 형성하는 단계,Forming a photosensitive film pattern on the reflective conductive film, the photosensitive film pattern having a first portion and a second portion having a thickness greater than that of the first portion, 상기 감광막 패턴을 마스크로 하여 상기 반사도전막 및 투명도전막을 식각하여 투명 전극을 형성하는 단계,Etching the reflective conductive layer and the transparent conductive layer using the photosensitive layer pattern as a mask to form a transparent electrode; 상기 제1 부분의 감광막 패턴을 제거한 후 상기 제2 부분을 마스크로 하여 상기 반사 도전막을 제거하여 상기 투명 전극을 노출하는 개구부를 가지는 반사 전극을 형성하는 단계Removing the photoresist pattern of the first portion and then removing the reflective conductive layer by using the second portion as a mask to form a reflective electrode having an opening exposing the transparent electrode 를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing a thin film transistor array substrate comprising a. 삭제delete 제6항에서, In claim 6, 상기 제1 및 제2 접촉구 형성 단계에서 제1 부분 및 상기 제1 부분보다 두께가 두꺼운 제2 부분을 가지는 감광막 패턴으로 상기 유지 전극 배선 상부의 제1 층간 절연막을 제거하여 트렌치를 형성하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법.In the first and second contact hole forming step And forming a trench by removing a first interlayer insulating layer on the sustain electrode wiring in a photosensitive film pattern having a first portion and a second portion having a thickness thicker than the first portion. 삭제delete 제8항에서, In claim 8, 상기 제1 부분은 상기 트렌치에 대응하며 제2 부분은 상기 제1 및 제2 접촉구를 제외한 나머지 부분에 대응하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법.And the first portion corresponds to the trench and the second portion corresponds to the remaining portion except for the first and second contact holes.
KR1020020026217A 2002-05-13 2002-05-13 A method for fabricating a thin film transistor array panel KR100848097B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020026217A KR100848097B1 (en) 2002-05-13 2002-05-13 A method for fabricating a thin film transistor array panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020026217A KR100848097B1 (en) 2002-05-13 2002-05-13 A method for fabricating a thin film transistor array panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030088560A KR20030088560A (en) 2003-11-20
KR100848097B1 true KR100848097B1 (en) 2008-07-24

Family

ID=32382568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020026217A KR100848097B1 (en) 2002-05-13 2002-05-13 A method for fabricating a thin film transistor array panel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100848097B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131711A (en) * 1998-10-23 2000-05-12 Toshiba Corp Flat display device and its manufacture
KR20010021271A (en) * 1999-08-25 2001-03-15 이데이 노부유끼 Lcd and manufacturing method thereof
JP2002082355A (en) * 2000-06-29 2002-03-22 Hynix Semiconductor Inc Method for manufacturing high numerical aperture ratio liquid crystal display element
JP2002122881A (en) * 2000-10-13 2002-04-26 Nec Corp Liquid crystal display device and its manufacturing method
KR20020034822A (en) * 2000-11-01 2002-05-09 구본준, 론 위라하디락사 method for fabricating a Transflective liquid crystal display device and the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131711A (en) * 1998-10-23 2000-05-12 Toshiba Corp Flat display device and its manufacture
KR20010021271A (en) * 1999-08-25 2001-03-15 이데이 노부유끼 Lcd and manufacturing method thereof
JP2002082355A (en) * 2000-06-29 2002-03-22 Hynix Semiconductor Inc Method for manufacturing high numerical aperture ratio liquid crystal display element
JP2002122881A (en) * 2000-10-13 2002-04-26 Nec Corp Liquid crystal display device and its manufacturing method
KR20020034822A (en) * 2000-11-01 2002-05-09 구본준, 론 위라하디락사 method for fabricating a Transflective liquid crystal display device and the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030088560A (en) 2003-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101376973B1 (en) Method of manufacturing thin film transistor substrate
KR100288772B1 (en) Liquid Crystal Display and Manufacturing Method Thereof
KR100935671B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR100848097B1 (en) A method for fabricating a thin film transistor array panel
KR100864494B1 (en) a thin film transistor array panel of using poly silicon and a method for manufacturing the same
KR101277220B1 (en) Tft substrate and manufacturing method thereof
KR100870017B1 (en) Method of fabricating for thin film transistor array panel
KR100992137B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR101018752B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR20060028520A (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
KR20070109195A (en) Thin film transistor array panel for display device and manufacturing method thereof
KR20050081053A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR100980009B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR100848104B1 (en) A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate
KR100992126B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR101018757B1 (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel
KR100920349B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR101012795B1 (en) Thin film transistor array panel and Manufacturing method thereof
KR100984356B1 (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel
KR100961961B1 (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel
KR20060022496A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR20050043409A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR20060038076A (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
KR20050117055A (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
KR20050117302A (en) Thin film transistor using poly silicon and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130628

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee