KR101018749B1 - Mask for solidification, and method for manufacturing a thin film transistor array panel using the mask - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에서는, 우선 절연 기판의 상부에 비정질 규소 박막을 형성한 다음, 다른 모양의 차광부를 가지는 마스크를 이용하여 레이저빔을 국부적으로 조사하여 비정질 규소 박막을 결정화한다. 이어, 결정화된 규소 박막을 패터닝하여 반도체층을 형성하고, 반도체층을 덮는 게이트 절연막을 형성한 후 반도체층의 게이트 절연막의 상부에 게이트 전극을 형성한다. 이어, 반도체층에 불순물을 주입하여 게이트 전극을 중심으로 양쪽에 소스 및 드레인 영역을 형성하고, 게이트 전극을 덮는 제1 층간 절연막을 형성한 다음, 소스 및 드레인 영역과 각각 전기적으로 연결되는 소스 및 드레인 전극을 각각 형성한다. 이어, 소스 및 드레인 전극을 덮는 제2 층간 절연막을 형성하고, 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 형성한다.In the method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, first, an amorphous silicon thin film is formed on an insulating substrate, and then a laser beam is locally irradiated using a mask having a light shielding part of a different shape to form an amorphous silicon thin film. Crystallize. Subsequently, the crystallized silicon thin film is patterned to form a semiconductor layer, a gate insulating film covering the semiconductor layer is formed, and then a gate electrode is formed on the gate insulating film of the semiconductor layer. Subsequently, impurities are injected into the semiconductor layer to form source and drain regions on both sides of the gate electrode, and a first interlayer insulating layer covering the gate electrode is formed, and then source and drain electrically connected to the source and drain regions, respectively. Each electrode is formed. Subsequently, a second interlayer insulating layer covering the source and drain electrodes is formed, and a pixel electrode connected to the drain electrode is formed.
비정질, 고상결정, 마스크, 레이저, dotAmorphous, solid crystal, mask, laser, dot
Description
도 1 및 도 2는 삼각형 및 원형의 차광부를 가지는 마스크를 이용한 순차적 고상 결정 공정에서 성장하는 다결정 규소의 결정립 구조를 도시한 도면이고,1 and 2 are diagrams showing the grain structure of polycrystalline silicon grown in a sequential solid-state crystal process using a mask having a triangular and circular light shielding portion,
도 3 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크의 구조를 도시한 평면도이고, 3 is a plan view showing a structure of a mask for crystallization according to an embodiment of the present invention;
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 순차적 고상 결정화 공정에서 결정립이 성장하는 과정을 구체적으로 도시한 도면이고,4 to 6 are views showing in detail the process of growing grains in the sequential solid phase crystallization process according to an embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크를 이용하여 제조한 유기 발광 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고,FIG. 7 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for an organic light emitting display device manufactured using a crystallization mask according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9는 도 7의 박막 트랜지스터 표시판을 VIII-VIII' 선 및 IX-IX' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,8 and 9 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 7 taken along lines VIII-VIII 'and IX-IX',
도 10, 도 12, 도 14, 도 16, 도 18, 도 20, 도 22는 도 7 내지 도 9의 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에서 중간 단계를 도시한 배치도이고,10, 12, 14, 16, 18, 20, and 22 are layout views illustrating intermediate steps in the method of manufacturing the thin film transistor array panel of FIGS. 7 to 9.
도 11a 및 도 11b는 도 10에서 XIa-XIa' 선 및 XIb-XIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 11A and 11B are cross-sectional views taken along the lines XIa-XIa 'and XIb-XIb' of FIG. 10.
도 13a 및 도 13b는 도 12에서 XIIIa-XIIIa' 선 및 XIIIb-XIIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,13A and 13B are cross-sectional views taken along the lines XIIIa-XIIIa 'and XIIIb-XIIIb' in FIG. 12,
도 15a 및 도 15b는 도 14에서 XVa-XVa' 선 및 XVb-XVb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,15A and 15B are cross-sectional views taken along lines XVa-XVa 'and XVb-XVb' in FIG. 14,
도 17a 및 도 17b는 도 16에서 XVIIa-XVIIa' 선 및 XVIIb-XVIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,17A and 17B are cross-sectional views taken along the lines XVIIa-XVIIa 'and XVIIb-XVIIb' in FIG. 16,
도 19a 및 도 19b는 도 18에서 XIXa-XIXa' 선 및 XIXb-XIXb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,19A and 19B are cross-sectional views taken along the lines XIXa-XIXa 'and XIXb-XIXb' in FIG. 18,
도 21a 및 도 21b는 도 20에서 XXIa-XXIa' 선 및 XXIb-XXIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,21A and 21B are cross-sectional views taken along the lines XXIa-XXIa 'and XXIb-XXIb' in FIG. 20,
도 23a 및 도 23b는 도 22에서 XXIIIa-XXIIIa' 선 및 XXIIIb-XXIIIb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,23A and 23B are cross-sectional views taken along the lines XXIIIa-XXIIIa 'and XXIIIb-XXIIIb' of FIG. 22.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크를 이용하여 제조한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고,24 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display device manufactured using a crystallization mask according to an embodiment of the present invention.
도 25는 도 24의 박막 트랜지스터 표시판을 XXV-XXV' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 25 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 24 taken along a line XXV-XXV '.
이 발명은 결정화용 마스크, 이를 이용한 결정화 방법 및 이를 포함하는 박 막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a crystallization mask, a crystallization method using the same, and a method of manufacturing a thin film transistor array panel including the same.
일반적으로 박막 트랜지스터 표시판은 매트릭스 배열을 가지는 화소를 가지는 액정 표시 장치 또는 유기 EL 표시 장치 등의 한 기판으로 사용된다. 이때, 각각의 화소에는 스위칭 소자로 박막 트랜지스터를 구비되어 R, G, B 화소를 선택적으로 구동하며, 이를 통하여 다양한 색의 화면을 구현하는 것이 가능하다. In general, the thin film transistor array panel is used as a substrate such as a liquid crystal display device or an organic EL display device having pixels having a matrix array. At this time, each pixel is provided with a thin film transistor as a switching element to selectively drive the R, G, B pixels, it is possible to implement a screen of various colors.
액정 표시 장치는 두 표시판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전극을 이용하여 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시하는 장치이다. 이때, 전극에 전달되는 화상 신호를 제어하기 위해 스위칭 소자로 박막 트랜지스터를 사용한다.A liquid crystal display is an apparatus that displays an image by applying an electric field to a liquid crystal material having an anisotropic dielectric constant injected between two display panels by using an electrode, and controlling the amount of light transmitted through the substrate by adjusting the intensity of the electric field. . In this case, a thin film transistor is used as the switching element to control the image signal transmitted to the electrode.
유기 발광(organic electro-luminescence)은 형광성 유기 물질을 전기적으로 여기 발광시켜 화상을 표시하는 표시 장치로서, 정공 주입 전극(애노드)과 전자주입 전극(캐소드)과 이들 사이에 형성되어 있는 유기 발광층을 포함하고, 유기 발광층에 전하를 주입하면, 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 자기발광형 표시 장치이고, 각각의 화소에는 구동 박막 트랜지스터와 스위칭 트랜지스터가 구비되어 있다. 이때, 발광을 위한 전류를 공급하는 구동 박막 트랜지스터의 전류량은 스위칭 트랜지스터를 통해 인가되는 데이터 전압에 의해 제어되며, 스위칭 트랜지스터의 게이트와 소스는 각각 서로 교차하여 배치되어 있는 게이트 신호선(또는 스캔 라인)과 데이터 신호선에 연결되어 있다. Organic electro-luminescence is a display device that displays an image by electrically exciting and emitting a fluorescent organic material, and includes a hole injection electrode (anode), an electron injection electrode (cathode), and an organic light emitting layer formed therebetween. When charge is injected into the organic light emitting layer, electrons and holes are paired and extinguished to emit light. Each pixel includes a driving thin film transistor and a switching transistor. In this case, the amount of current of the driving thin film transistor that supplies the current for light emission is controlled by the data voltage applied through the switching transistor, and the gate and source of the switching transistor and the gate signal line (or scan line) are disposed to cross each other. It is connected to the data signal line.
이러한 표시 장치에 사용되는 가장 일반적인 박막 트랜지스터는 비정질 규소를 반도체층으로 사용한다. The most common thin film transistor used in such a display device uses amorphous silicon as a semiconductor layer.
이러한 비정질 규소 박막 트랜지스터는 대략 0.5 ?? 1 ㎠/Vsec 정도의 이동도(mobility)를 가지고 있는 바, 액정 표시 장치의 스위칭 소자로는 사용이 가능하지만, 이동도가 작아 액정 패널 또는 유기 EL(electro luminescence) 등의 표시 장치에서 직접 구동 회로를 형성하기는 부적합한 단점이 있다. Such amorphous silicon thin film transistors are approximately 0.5 占 ??. It has a mobility of about 1 cm 2 / Vsec, so that it can be used as a switching element of a liquid crystal display device, but the mobility is small and a direct drive circuit in a display device such as a liquid crystal panel or an organic electroluminescence (EL). There is an inadequate disadvantage of forming it.
따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 전류 이동도가 대략 20 ?? 150 ㎠/Vsec 정도가 되는 다결정 규소를 반도체층으로 사용하는 다결정 규소 박막 트랜지스터를 스위칭 소자로 또는 구동 소자로 이용하는 액정 표시 장치 또는 유기 EL(electro luminescence)가 개발되었는바, 다결정 규소 박막 트랜지스터는 비교적 높은 전류 이동도를 갖고 있으므로 구동 회로를 표시 장치용 패널에 내장하는 칩 인 글라스(Chip In Glass)를 구현할 수 있다.Therefore, to overcome this problem, the current mobility is approximately 20 ??. A liquid crystal display device or an organic EL (electro luminescence) using a polycrystalline silicon thin film transistor using a polycrystalline silicon of about 150 cm 2 / Vsec as a semiconductor layer as a switching element or a driving element has been developed. Because of the current mobility, it is possible to implement a chip in glass in which a driving circuit is embedded in a panel for a display device.
현재 낮은 융점을 가지는 유리 기판 상부에 다결정 규소의 박막을 결정화하여 형성하는 방법 중 가장 많이 쓰이는 방법은 엑시머 레이저 어닐닝(eximer laser annealing)하는 기술로, 직접 비정질 규소가 흡수하는 파장대의 엑시머 레이저를 조사하여 비정질 규소를 1400℃ 정도의 온도로 용융시켜 다결정으로 결정화한다. 이때, 결정립의 크기는 3,000-5,000Å 정도로 비교적 균일한 입자 크기로 형성되며, 경정화되는 시간은 30-200 ns에 불과하여 유기 기판에는 손상을 주지 않는다. 하지만, 불균일한 결정입계로 인하여 박막 트랜지스터사이의 전기적인 특성에 대한 균일도를 저하시키거나 입자의 미세 구조를 조절하지 못하는 단점을 가지고 있다. Currently, the most widely used method of crystallizing polycrystalline silicon thin film formed on the glass substrate having low melting point is excimer laser annealing, which irradiates an excimer laser in the wavelength band absorbed directly by amorphous silicon. The amorphous silicon is melted to a temperature of about 1400 ° C. to crystallize into polycrystal. At this time, the size of the crystal grains is formed to a relatively uniform particle size of about 3,000-5,000Å, hardening time is only 30-200 ns does not damage the organic substrate. However, due to non-uniform grain boundaries, the uniformity of the electrical characteristics between the thin film transistors may be reduced or the microstructure of the particles may not be controlled.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 결정립계의 분포를 인위적으로 조절할 수 있는 순차적 측면 고상 결정(sequential lateral solidification) 공정이 개발되었 다. 이는 다결정 규소의 그레인이 레이저가 조사된 액상 영역과 레이저가 조사되지 않은 고상 영역의 경계에서 그 경계면에 대하여 수직 방향으로 성장한다는 사실을 이용한 기술이다. 이때, 마스크의 투과 영역(슬릿)에 레이저빔을 통과시켜 비정질 규소를 완전히 녹여 슬릿 모양의 액상 영역을 형성하면, 액상의 비정질 규소는 냉각되면서 결정화가 이루어지는데, 결정은 레이저가 조사되지 않은 고상 영역의 경계에서부터 그 경계면에 대하여 수직 방향으로 성장하고 그레인들의 성장은 액상 영역의 중앙에서 서로 만나면 멈추게 된다. 이러한 순차적 측면 고상 결정은 그레인의 크기를 슬릿의 폭만큼 성장시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. To solve this problem, a sequential lateral solidification process has been developed that can artificially control the distribution of grain boundaries. This technique takes advantage of the fact that the grains of polycrystalline silicon grow in a direction perpendicular to the interface at the boundary between the liquid region to which the laser is irradiated and the solid region to which the laser is not irradiated. At this time, when the laser beam is passed through the transmission region (slit) of the mask to completely dissolve the amorphous silicon to form a slit-shaped liquid region, the liquid amorphous silicon is cooled and crystallized, and the crystal is a solid region without laser irradiation. From the boundary of, grows in a direction perpendicular to the interface and the growth of grains stops when they meet at the center of the liquid region. This sequential lateral solid crystal has the advantage of growing the grain size by the width of the slit.
하지만, 이러한 순차적 측면 고상 결정화 공정을 통하여 결정화된 다결정 규소층은 하나의 방향으로만 결정립이 성장하여 박막 트랜지스터의 채널 방향에 따라 박막 트랜지스터의 특성이 불균일하게 나타난다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 번 레이저빔을 조사하여 결정화하는 방법이 개발되었으나 양산성이 떨어지는 문제점이 있다.However, in the polycrystalline silicon layer crystallized through such a sequential side solid phase crystallization process, grains grow in only one direction, and thus the characteristics of the thin film transistor appear uneven along the channel direction of the thin film transistor. In order to solve this problem, a method of crystallizing by irradiating a laser beam several times has been developed, but there is a problem in that mass productivity is poor.
본 발명의 목적은 박막 트랜지스터의 특성을 균일하게 향상시킬 수 있으며, 양산성을 확보할 수 있는 결정화용 마스크 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 제공하는 것이다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a crystallization mask capable of uniformly improving the characteristics of a thin film transistor and ensuring mass productivity, and a method of manufacturing the thin film transistor array panel using the same.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 원형 및 다각형의 차광부를 함께 가지는 마스크를 이용하여 순차적 측면 고상 결정을 실시하여 비정질 규소 층을 결정화한다.In order to solve the above problems, the present invention crystallizes the amorphous silicon layer by performing sequential side solid phase crystals using a mask having circular and polygonal light shields.
본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크는, 결정화 공정에서 레이저빔을 국부적으로 투과시키는 차광부를 가지는 결정화용 마스크로서, 제1 영역과 제2 영역을 포함하고 있으며, 제1 및 제2 영역의 차광부는 서로 다른 모양으로 이루어져 있다.The crystallization mask according to an embodiment of the present invention is a crystallization mask having a light shielding portion that locally transmits a laser beam in a crystallization process, and includes a first region and a second region, and shields the first and second regions. Wealth consists of different shapes.
이때, 제1 영역의 차광부는 꼭지점을 가지는 다각형으로 이루어져 있으며, 제2 영역의 차광부는 원형으로 이루어진 것이 바람직하며, 제2 영역의 차광부는 제1 영역의 차광부 꼭지점에 대응하여 배치되어 있고, 제1 영역의 차광부는 삼각형 모양인 것이 바람직하다.In this case, the light blocking portion of the first region is formed of a polygon having a vertex, the light blocking portion of the second region is preferably formed of a circular shape, the light blocking portion of the second region is disposed corresponding to the vertex of the light blocking portion of the first region, It is preferable that the light shielding part of 1 area | region is triangular shape.
이러한 결정화용 마스크를 이용한 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에서는, 우선 절연 기판의 상부에 비정질 규소 박막을 형성한 다음, 다른 모양의 차광부를 가지는 마스크를 이용하여 레이저빔을 국부적으로 조사하여 비정질 규소 박막을 결정화한다. 이어, 결정화된 규소 박막을 패터닝하여 반도체층을 형성하고, 반도체층을 덮는 게이트 절연막을 형성한 후 반도체층의 게이트 절연막의 상부에 게이트 전극을 형성한다. 이어, 반도체층에 불순물을 주입하여 게이트 전극을 중심으로 양쪽에 소스 및 드레인 영역을 형성하고, 게이트 전극을 덮는 제1 층간 절연막을 형성한 다음, 소스 및 드레인 영역과 각각 전기적으로 연결되는 소스 및 드레인 전극을 각각 형성한다. 이어, 소스 및 드레인 전극을 덮는 제2 층간 절연막을 형성하고, 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 형성한다. In the method for manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention using such a crystallization mask, first, an amorphous silicon thin film is formed on an insulating substrate, and then a laser beam is locally formed using a mask having a different light shielding portion. Irradiation crystallizes the amorphous silicon thin film. Subsequently, the crystallized silicon thin film is patterned to form a semiconductor layer, a gate insulating film covering the semiconductor layer is formed, and then a gate electrode is formed on the gate insulating film of the semiconductor layer. Subsequently, impurities are injected into the semiconductor layer to form source and drain regions on both sides of the gate electrode, and a first interlayer insulating layer covering the gate electrode is formed, and then source and drain electrically connected to the source and drain regions, respectively. Each electrode is formed. Subsequently, a second interlayer insulating layer covering the source and drain electrodes is formed, and a pixel electrode connected to the drain electrode is formed.
이러한 박막 트랜지스터 표시판은 액정 표시 장치의 한 기판 또는 유기 발광 표시 장치의 한 기판으로 사용할 수 있으며, 결정화 단계에서는 비정질 규소 박막의 임의의 영역에 대하여 제1 영역의 차광부를 통하여 레이저빔을 조사하여 결정화를 실시한 다음, 제2 영역의 차광부를 통하여 레이저빔을 조사하여 재결정화를 실시한다.The thin film transistor array panel may be used as a substrate of a liquid crystal display or a substrate of an organic light emitting diode display. In the crystallization step, a laser beam is irradiated through a light blocking part of a first region to an arbitrary region of an amorphous silicon thin film to perform crystallization. Next, recrystallization is performed by irradiating a laser beam through the light shielding portion of the second region.
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. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
이제 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a crystal mask and a method of manufacturing a thin film transistor array panel using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
순차적 측면 고상 결정(sequential lateral solidification) 공정에서는, 슬릿으로 투과 영역을 정의하는 마스크를 이용하여 레이저빔을 투과 영역을 통과시켜 국부적으로 비정질 규소를 완전히 녹여 비정질 규소층에 액상 영역을 형성한 다음 고상 영역의 경계면에 수직하게 그레인을 성장시켜 비정질 규소를 다결정 규소로 결정화한다. 본 발명의 실시예에서는 슬릿 모양으로 액상 영역의 모양을 정의하는 대신 마스크에 형성되어 있는 차광부의 모양을 따라 고상 영역의 모양을 정의하고 다결정 규소의 결정립을 고상 영역의 경계면에 대하여 수직하게 성장시킨다. 이때, 초기에는 다각형의 차광부를 이용하여 결정화를 진행하며, 이후에는 마스크를 이동하여 원형의 차광부를 이용하여 결정화를 진행한다. 이에 대하여 구체적으로 도면을 참조하여 설명하기로 한다.In the sequential lateral solidification process, a laser beam is passed through a transmission region using a mask defining a transmission region as a slit, thereby locally dissolving the amorphous silicon completely to form a liquid region in the amorphous silicon layer, and then the solid region. The grain is grown perpendicular to the interface of to crystallize the amorphous silicon into polycrystalline silicon. In the embodiment of the present invention, instead of defining the shape of the liquid region in a slit shape, the shape of the solid region is defined along the shape of the light shielding portion formed in the mask, and the crystal grains of the polycrystalline silicon are grown perpendicular to the interface of the solid region. . In this case, initially, crystallization is performed by using a polygonal light shield, and then, the mask is moved to perform crystallization by using a circular light shield. This will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 및 도 2는 삼각형 및 원형의 차광부를 가지는 마스크를 이용한 순차적 고상 결정 공정에서 성장하는 다결정 규소의 결정립 구조를 도시한 도면이고, 도 3 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크의 구조를 도시한 평면도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 순차적 고상 결정화 공정에서 결정립이 성장하는 과정을 구체적으로 도시한 도면이다.1 and 2 illustrate a grain structure of polycrystalline silicon grown in a sequential solid-state crystal process using a mask having a triangular and circular light shield, and FIG. 3 shows a structure of a crystal mask according to an embodiment of the present invention. 4 to 6 are views illustrating a process of growing grains in a sequential solid phase crystallization process according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 순차적 측면 고상 결정 공정에서는 다각형, 하나의 예로 삼각형 또는 원형의 차광부가 배열되어 있는 마스크를 이용하여 레이저빔을 국부적으로 조사하여 차광부에 대응하는 비정질 규소층에 고상 영역을 형성하고, 고상 영역을 제외한 액상 영역을 형성한다. 이때, 도 1 및 2에서 보는 바와 같이 다결정 규소의 그레인은 레이저가 조사된 액상 영역과 레이저가 조사되지 않은 고상 영역의 경계에서 그 경계면에 대하여 수직 방향으로 성장하면서, 비정질 규소층은 다결정 규소층으로 결정화된다. 그래서, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 결정립은 차광부를 중심으로 방사형으로 성장하는데, 꼭지점에 대응하는 부분에서는 하나의 결정립이 성장하여 다른 부분보다 결정립이 크게 성장한다. 본 발명의 실시예에서는 이러한 점을 이용하여 비정질 규소를 결정화하며, 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크에는 차광부가 규칙적으로 배열되어 있는 두 영역을 포함하는데, 하나의 영역에는 꼭지점을 가지는 다각형의 차광부가 규칙적으로 배열되어 있고, 나머지 다른 영역에는 원형(점)의 차광부가 규칙적으로 배열되어 있다. In the sequential lateral solid-state determination process according to the embodiment of the present invention, the laser beam is locally irradiated using a mask having polygonal, for example, triangular or circular light shielding portions to form a solid region on an amorphous silicon layer corresponding to the light shielding portion. It forms and forms the liquid phase area | region except solid state area | region. At this time, as shown in FIGS. 1 and 2, grains of polycrystalline silicon grow in a direction perpendicular to the interface at the boundary between the liquid region to which the laser is irradiated and the solid state region to which the laser is not irradiated, and the amorphous silicon layer is the polycrystalline silicon layer. Crystallize. Thus, as shown in FIGS. 1 and 2, the crystal grains grow radially around the light shielding portion, where one grain grows at a portion corresponding to a vertex, and grains grow larger than another portion. In an embodiment of the present invention, the amorphous silicon is crystallized using such a point, and the crystallization mask according to the embodiment of the present invention includes two regions in which light blocking parts are regularly arranged, and one region of the polygon has a vertex. The light shielding portions are arranged regularly, and the circular light shielding portions are regularly arranged in the other regions.
하나의 예로 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크(400)는 서로 다른 모양의 차광부가 배열되어 있는 제1 및 제2 영역(410, 420)을 포함한다. 이때, 제1 영역(410)에는 레이저빔이 투과되는 투과 영역(412) 중에 삼각형 모양의 차광부(411)가 규칙적으로 배열되어 있는데, 열 방향에 대하여 정 삼각형과 역 삼각형이 교대로 배치되어 있다. 제2 영역(420)에는 레이저빔이 투과되는 투과 영역(422) 중에 원형(dot)의 차광부(421)가 규칙적으로 배열되어 있는데, 제2 영역(421)의 차광부(421)는 제1 영역(410)의 차광부(411)의 삼각형 꼭지점에 대응하여 배치된다. 여기서, 서로 꼭지점이 마주하는 두 행의 제1 영역(410)의 차광부(411)는 2a의 간격만큼 엇갈려 배치되어 있으며, 서로 변이 마주하는 두 행의 제1 영역(410)의 차광부(411)는 a 간격만큼 엇갈려 배치되어 있으며, 제1 영역(410)의 차광부(411)는 열 방향에 대하여 b 간격으로 배치되어 있으며, 두 열을 단위로 b 간격만큼 이격되어 배열되어 있다.As an example, as shown in FIG. 3, the
이러한 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크(400)를 이용하여 순차적 고상 결정화를 실시할 때, 임의의 영역에 대하여 레이저빔은 두 번 조사된다. 처음에는 제1 영역(410)을 통하여 레이저빔이 조사하며, 이때에는 도 4에서 보는 바와 같이, 차광부(411)에 대하여 수직하게 결정립이 성장하며, 차광부(411)의 꼭지점에 대응하는 부분에는 다른 부분보다 큰 하나의 결정립이 성장한다. 이어, 마스크(400)를 제1 및 제2 영역(410, 420)의 폭만큼 이동하여 도 5에서보는 바와 같이 제2 영역(420)의 차광부(421)가 제1 영역(410)의 차광부(411)의 꼭지점으로부터 성장한 결정립에 대응하여 위치하도록 정렬한 레이저빔을 조사하여 재결정화를 실시한다. 그러면, 도 6에서 보는 바와 같이 제1 영역(410)의 차광부(411) 꼭지점으로 부터 성장한 하나의 결정립은 다시 성장하며, 제2 영역(420)의 차광부(421)를 통하여 성장하는 결정립은 서로 이웃하는 제2 영역(420) 차광부(421)의 중앙에서 멈춰, 결정화된 규소의 결정립은 육각형 모양으로 형성된다. When sequential solid phase crystallization is performed using the
따라서, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크를 이용한 순차적 고상 결정 공정에서는 육각형 모양의 규소로 형성할 수 있으며, 이를 통하여 채널의 방향에 다르더라도 박막 트랜지스터의 특성을 균일하게 확보할 수 있다. 또한 두 번의 레이저빔 조사를 통하여 모든 방향에 대하여 균일한 결정립을 가지는 규소를 형성하는 결정화 공정을 진행할 수 있어 양산성을 확보할 수 있다.Therefore, in the sequential solid-state crystallization process using the crystallization mask according to the embodiment of the present invention, it is possible to form a hexagonal silicon, through which the characteristics of the thin film transistor can be uniformly secured even if the channel direction is different. In addition, through two laser beam irradiation, the crystallization process of forming silicon having uniform grains in all directions can be performed, thereby ensuring mass productivity.
다음은, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 결정화용 마스크 및 이를 이용한 결정화 방법을 포함하는 다결정 규소 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. Next, a method of manufacturing the polycrystalline silicon thin film transistor array panel including the crystallization mask and the crystallization method using the same according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
우선, 도 7 내지 도 9를 참조하여 완성된 유기 발광 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조에 대하여 설명하기로 한다.First, the structure of the thin film transistor array panel for an organic light emitting display device will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
절연 기판(110) 위에는 산화 규소 또는 질화 규소 등으로 이루어진 차단층(111)이 형성되어 있고, 차단층(111) 위에 제1 및 제2 다결정 규소층(150a, 150b)이 형성되어 있고, 제2 다결정 규소층(150b)에는 축전기용 다결정 규소층(157)이 연결되어 있다. 제1 다결정 규소층(150a)은 제1 트랜지스터부 (153a, 154a, 155a)로 이루어져 있으며, 제2 다결정 규소층(150b)은 제2 트랜지스터부(153b, 154b, 155b)를 포함한다. 제1 트랜지스터부(153a, 154a, 155a)의 소스 영역(제1 소스 영역, 153a)과 드레인 영역(제1 드레인 영역, 155a)은 n형 불순물로 도핑되어 있고, 제2 트랜지스터부(153b, 154b, 155b)의 소스 영역(제2 소스 영역, 153b)과 드레인 영역(제2 드레인 영역, 155b)은 p형 불순물로 도핑되어 있다. 이 때, 구동 조건에 따라서는 제1 소스 영역(153a) 및 드레인 영역(155a)이 p형 불순물로 도핑되고 제2 소스 영역(153b) 및 드레인 영역(155b)이 n형 불순물로 되핑될 수도 있다. 여기서, 제1 트랜지스터부(153a, 154a, 155a)는 스위칭 박막 트랜지스터의 반도체이며, 제2 트랜지스터부(153b, 154b, 155b)는 구동 박막 트랜지스터의 반도체이다.A
다결정 규소층(150a, 150b, 157) 위에는 산화 규소 또는 질화 규소로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등과 같이 저저항의 도전 물질로 이루어진 도전막을 포함하는 게이트선(121)과 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b) 및 유지 전극(133)이 형성되어 있다. 제1 게이트 전극(124a)은 게이트선(121)에 연결되어 가지 모양으로 형성되어 있고 제1 트랜지스터의 채널부(제1 채널부, 154a)와 중첩하고 있으며, 제2 게이트 전극(124b)은 게이트선(121)과는 분리되어 있고 제2 트랜지스터의 채널부(제2 채널부, 154b)와 중첩하고 있다. 유지 전극(133)은 제2 게이트 전극(124b)과 연결되어 있고, 다결정 규소층의 유지 전극부(157)와 중첩되어 있다. A
게이트선(121)과 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b) 및 유지 전극(133)의 위에는 제1 층간 절연막(801)이 형성되어 있고, 제1 층간 절연막(801) 위에는 데이터 신호를 전달하는 데이터선(171), 전원 전압을 공급하는 선형의 전원 전압용 전극(172), 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b) 및 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)이 형성되어 있다. 제1 소스 전극(173a)은 데이터선(171)의 일부이며 분지의 형태를 취하고 있으며 제1 층간 절연막(801)과 게이트 절연막(140)을 관통하고 있는 접촉구(181)를 통하여 제1 소스 영역(153a)과 연결되어 있고, 제2 소스 전극(173b)은 전원 전압용 전극(172)의 일부로 분지의 형태를 취하고 있으며 제1 층간 절연막(801)과 게이트 절연막(140)을 관통하고 있는 접촉구(184)를 통하여 제2 소스 영역(153b)과 연결되어 있다. 제1 드레인 전극(175a)은 제1 층간 절연막 (801)과 게이트 절연막(140)을 관통하고 있는 접촉구(182, 183)를 통하여 제1 드레인 영역(155a) 및 제2 게이트 전극(124b)과 접촉하여 이들을 서로 전기적으로 연결하고 있다. 제2 드레인 전극(175b)은 제1 층간 절연막(801)과 게이트 절연막(140)을 관통하고 있는 접촉구(186)를 통하여 제2 드레인 영역(155b)과 연결되어 있으며, 데이터선(171)과 동일한 물질로 이루어져 있다. A first
데이터선(171), 전원 전압용 전극(172) 및 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b) 위에는 질화 규소 또는 산화 규소 또는 유기 절연 물질 등으로 이루어진 제2 층간 절연막(802)이 형성되어 있으며, 제2 층간 절연막(802)은 제2 드레인 전극(175b)을 드러내는 접촉구(185)를 가진다.A second
제2 층간 절연막(802) 상부에는 접촉구(185)를 통하여 제2 드레인 전극 (175b)과 연결되어 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 화소 전극(190)은 알루미늄 또는 은 합금 등의 반사성이 우수한 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 필요에 따라서는 화소 전극(190)을 ITO (Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium zinc Oxide) 등의 투명한 절연 물질로 형성할 수도 있다. 투명한 도전 물질로 이 루어진 화소 전극(190)은 표시판의 아래 방향으로 화상을 표시하는 바텀 방출 (bottom emission) 방식의 유기 발광에 적용한다. 불투명한 도전 물질로 이루어진 화소 전극(190)은 표시판의 상부 방향으로 화상을 표시하는 탑 방출(top emission) 방식의 유기 발광에 적용한다. The
제2 층간 절연막(802) 상부에는 유기 절연 물질로 이루어져 있으며, 유기 발광 셀을 분리시키기 위한 격벽(803)이 형성되어 있다. 격벽(803)은 화소 전극 (190) 주변을 둘러싸서 유기 발광층(70)이 채워질 영역을 한정하고 있다. 격벽(803)은 검정색 안료를 포함하는 감광제를 노광, 현상하여 형성함으로써 차광막의 역할을 하도록 하고, 동시에 형성 공정도 단순화할 수 있다. 격벽(803)에 둘러싸인 화소 전극(190) 위의 영역에는 유기 발광층(70)이 형성되어 있다. 유기 발광층(70)은 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 빛을 내는 유기 물질로 이루어지며, 적색, 녹색 및 청색 유기 발광층(70)이 순서대로 반복적으로 배치되어 있다. An organic insulating material is formed on the second
유기 발광층(70)과 격벽(803) 위에는 버퍼층(804)이 형성되어 있다. 버퍼층(804)은 필요에 따라서는 생략될 수 있다. The
버퍼층(804) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있다. 만약 화소 전극(190)이 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어지는 경우에는 공통 전극(270)은 알루미늄 등의 반사성이 좋은 금속으로 이루어질 수 있다.The
한편, 도시하지는 않았으나 공통 전극(270)의 전도성을 보완하기 위하여 저항이 낮은 금속으로 보조 전극을 형성할 수도 있다. 보조 전극은 공통 전극(270) 과 버퍼층(804) 사이 또는 공통 전극(270) 위에 형성할 수 있으며, 유기 발광층 (70)과는 중첩하지 않도록 격벽(803)을 따라 매트릭스 모양으로 형성하는 것이 바람직하다.Although not shown, an auxiliary electrode may be formed of a metal having low resistance to compensate for the conductivity of the
이러한 유기 발광 표시판의 구동에 대하여 간단히 설명한다.The driving of such an organic light emitting panel will be briefly described.
게이트선(121)에 온(on) 펄스가 인가되면 제1 트랜지스터가 온되어 데이터선(171)을 통하여 인가되는 화상 신호 전압 또는 데이터 전압이 제2 게이트 전극(124b)으로 전달된다. 제2 게이트 전극(124b)에 화상 신호 전압이 인가되면 제2 트랜지스터가 온되어 데이터 전압에 의한 전류가 화소 전극(190)과 유기 발광층(70)으로 흐르게 되며, 유기 발광층(70)은 특정 파장대의 빛을 방출한다. 이때, 제2 박막 트랜지스터를 통하여 흐르는 전류의 양에 따라 유기 발광층(70)이 방출하는 빛의 양이 달라져 휘도가 변하게 된다. 이 때, 제2 트랜지스터가 전류를 흘릴 수 있는 양은 제1 트랜지스터를 통하여 전달되는 화상 신호 전압과 전원 전압용 전극(172)을 통하여 전달되는 전원 전압과 차이의 크기에 의하여 결정된다. When an on pulse is applied to the
그러면, 이러한 유기 발광 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법을 도 10 내지 도 23b와 앞서의 도 7 내지 9를 참고로 하여 설명한다.Next, a method of manufacturing the thin film transistor array panel for the OLED display will be described with reference to FIGS. 10 to 23B and FIGS. 7 to 9.
먼저, 도 10 내지 도 11b에서 보는 바와 같이 기판(110)의 상부에 산화 규소 등을 증착하여 차단층(111)을 형성하고, 차단층(111) 위에 비정질 규소층을 증착한다. 비정질 규소층의 증착은 LPCVD(low temperature chemical vapor deposition), PECVE(plasma enhanced chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링(sputtering)으로 진행할 수 있다. 이어서, 비정질 규소층에 레이저빔을 조사하여 단결정 또는 다결정 규소로 결정화한다. 이때, 앞에서 설명한 바와 같이 도 3의 마스크를 이용하여 순차적 고상 결정을 실시하여 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 결정화를 육각형 모양의 결정립을 가지는 규소층을 형성한다. 따라서, 모든 방향에 대하여 박막 트랜지스터의 특성을 균일하고 안정적으로 확보할 수 있으며, 이를 통하여 표시 장치의 표시 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 두 번의 레이저빔 조사를 통하여 균일한 결정립을 가지는 규소를 형성할 수 있어 양산성을 확보할 수 있다. First, as shown in FIGS. 10 to 11B, a silicon oxide or the like is deposited on the
다음, 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 규소층을 사진 식각하여 제1 및 제2 트랜지스터부(150a, 150b)와 유지 전극부(157)를 형성한다. Next, the silicon layer is photo-etched by a photolithography process using a mask to form the first and
다음, 도 12 내지 도 13b에 나타낸 바와 같이, 다결정 규소층(150a, 150b, 157) 위에 게이트 절연막(140)을 증착한다. 이어서, 게이트용 금속층(120)을 증착하고 감광막을 도포하고 노광 및 현상하여 제1 감광막 패턴(PR1)을 형성한다. 제1 감광막 패턴(PR1)을 마스크로 하여 게이트 금속층(120)을 식각함으로써 제2 게이트 전극(124b)과 유지 전극(133)을 형성하고, 노출되어 있는 제2 트랜지스터부(150b) 다결정 규소층에 p형 불순물 이온을 주입하여 채널 영역(154b)을 정의하고 제2 소스 영역(153b)과 제2 드레인 영역(155b)을 형성한다. 이 때, 제2 트랜지스터부(150a) 다결정 규소층은 제1 감광막 패턴(PR1) 및 게이트 금속층(120)에 덮여 보호된다.Next, as shown in FIGS. 12 to 13B, the
다음, 도 14 내지 도 15b에 나타낸 바와 같이, 제1 감광막 패턴(PR1)을 제거하고, 감광막을 새로 도포하고 노광 및 현상하여 제2 감광막 패턴(PR2)을 형성한다. 제2 감광막 패턴(PR2)을 마스크로 하여 게이트 금속층(120)을 식각함으로써 제1 게이트 전극(124a) 및 게이트선(121)을 형성하고, 노출되어 있는 제1 트랜지스터부(150a) 다결정 규소층에 n형 불순물 이온을 주입하여 채널 영역(154a)을 정의하고 제1 소스 영역(153a)과 제1 드레인 영역(155a)을 형성한다. 이 때, 제2 트랜지스터부(150a) 및 유지 전극부(157)는 제2 감광막 패턴(PR2)에 덮여 보호된다.Next, as shown in FIGS. 14 to 15B, the first photoresist pattern PR1 is removed, the photoresist is newly applied, exposed to light, and developed to form a second photoresist pattern PR2. The
다음, 도 16 내지 도 17b에 나타낸 바와 같이, 게이트선(121, 124b), 제2 게이트 전극(124b) 및 유지 전극(133) 위에 제1 층간 절연막(801)을 적층하고 게이트 절연막(140)과 함께 사진 식각하여 제1 소스 영역(173a), 제1 드레인 영역(175a), 제2 소스 영역(173b) 및 제2 드레인 영역(175b)을 각각 노출시키는 접촉구(181, 182, 184, 186)와 제2 게이트 전극(124b)의 일단부를 노출시키는 접촉구(183)를 형성한다. Next, as shown in FIGS. 16 to 17B, a first
다음, 도 18 내지 도 19b에 나타낸 바와 같이, 데이터 금속층을 적층하고 사진 식각하여 데이터선(171), 전원 전압용 전극(172) 및 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 형성한다. 이 때, 이후에 형성하는 화소 전극(190)을 함께 형성할 수도 있으며, 화소 전극(190)을 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 형성하는 경우에는 별개의 사진 식각 공정을 통하여 형성한다.Next, as shown in FIGS. 18 through 19B, the data metal layer is stacked and photo-etched to form the
다음, 도 20 내지 도 21b에서 보는 바와 같이, 제2 층간 절연막(802)을 적층하고, 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 제2 드레인 전극(175b)을 드러내는 접촉구(185)를 형성한다.Next, as shown in FIGS. 20 to 21B, the second
이어, 도 22 내지 도 23b에서 보는 바와 같이, 투명한 도전 물질 또는 저저항을 가지는 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 화소 전극(190)을 형성한다.
Subsequently, as shown in FIGS. 22 to 23B, the
다음, 도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(190)이 형성되어 있는 제2 층간 절연막(802) 위에 검정색 안료를 포함하는 유기막을 도포하고 노광 및 현상하여 격벽(803)을 형성하고, 각 화소 영역에 유기 발광층(70)을 형성한다. 이 때, 유기 발광층(70)은 다층 구조로 이루어지는 것이 보통이다. 유기 발광층(70)은 마스킹(masking) 후 증착, 잉크젯 프린팅 등의 방법을 통하여 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7 to 9, an organic film including a black pigment is coated on the second
다음, 유기 발광층(70) 위에 전도성 유기 물질을 도포하여 버퍼층(804)을 형성하고, 버퍼층(804) 위에 ITO 또는 IZO를 증착하여 공통 전극(270)을 형성한다.Next, a conductive organic material is coated on the
이 때, 도시하지는 않았으나 공통 전극(270) 형성 전 또는 후에 알루미늄 등의 저저항 물질로 보조 전극을 형성할 수 있다. 또, 화소 전극(190)을 투명 도전 물질로 형성하는 경우에는 공통 전극(270)을 반사성이 우수한 금속을 형성한다.At this time, although not shown, the auxiliary electrode may be formed of a low resistance material such as aluminum before or after the
이러한 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에서는 화소 전극(190)을 불투명한 도전막으로 형성하고, 공통 전극(270)을 투명한 도전 물질로 형성하여, 화상을 표시판의 상부 방향으로 표시하는 탑 발광 방식에 대하여 설명하였다. In the organic light emitting diode display panel according to the exemplary embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 결정화 방법은 화소 전극(190)을 투명 도전 물질로 형성하고 공통 전극(270)을 불투명한 도전 물질로 형성하는 경우에는 화상을 표시한의 하부로 표시하는 바텀 방출 방식의 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에도 동일하게 적용할 수 있으며, 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에도 동일하게 적용할 수 있으며, 하나의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
On the other hand, in the crystallization method according to the embodiment of the present invention, when the
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 결정화 방법을 통하여 형성된 규소의 반도체층을 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 25는 도 24의 박막 트랜지스터 표시판을 XXV-XXV' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 24 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display including a semiconductor layer of silicon formed through a crystallization method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 25 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 24. Is a cross-sectional view taken along a line.
도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 산화 규소 또는 질화 규소로 이루어진 차단층(111)이 형성되어 있고, 차단층(111) 위에는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 소스 영역(153)과 드레인 영역(155) 및 이들 사이에 위치하며 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(154)이 포함된 박막 트랜지스터의 다결정 규소층(150)이 형성되어 있다. As shown in FIGS. 24 and 25, a
그리고 게이트 절연(140) 위에는 일 방향으로 긴 게이트선(121)이 각각 형성되어 있고, 게이트선(121)의 일부가 연장되어 다결정 규소층(150)의 채널 영역(154)과 중첩되어 있으며, 중첩되는 게이트선(121)의 일부분은 박막 트랜지스터의 게이트 전극(124)으로 사용된다. 그리고 소스 영역(153)과 채널 영역(154) 사이, 드레인 영역(155)과 채널 영역(154) 사이에는 n형 불순물이 저농도로 도핑되어 있는 저농도 도핑 영역(152)이 각각 형성되어 있다.
또한, 게이트 절연막(140) 상부에는 화소의 유지 용량을 증가시키기 위한 유지 전극선(131)이 게이트선(121)과 평행하며, 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있다. 다결정 규소층(150)과 중첩하는 유지 전극선(131)의 일 부분은 유지 전극(133)이 되며, 유지 전극(133)과 중첩하는 다결정 규소층(150)은 유지 전극 영역(157)이 되며, 유지 전극 영역(157)의 양쪽에도 저농도 도핑 영역(152)이 각각 형성되어 있 으며, 유지 전극 영역(157)의 한쪽에는 고농도 도핑 영역(158)이 위치한다. 게이트선(121)의 한쪽 끝 부분은 외부 회로와 연결하기 위해서 게이트선(121) 폭보다 넓게 형성할 수 있으며, 게이트 구동 회로의 출력단에 직접 연결될 수 있다.In addition, a
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있는 게이트 절연막(140) 및 반도체층(150) 위에는 제1 층간 절연막(801)이 형성되어 있다. 제1 층간 절연막(801)은 소스 영역(153)과 드레인 영역(155)을 각각 노출하는 제1 및 제2 접촉구(141, 142)를 포함하고 있다. The first
제1 층간 절연막(801) 위의 게이트선(121)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선(171)이 형성되어 있다. 데이터선(171)의 일부분 또는 분지형 부분은 제1 접촉구(141)를 통해 소스 영역(153)과 연결되어 있으며 소스 영역(153)과 연결되어 있는 부분은 박막 트랜지스터의 소스 전극(173d)으로 사용된다. 데이터선(171)의 한쪽 끝 부분은 외부 회로와 연결하기 위해서 데이터선(171) 폭보다 넓게 형성(도시하지 않음)할 수 있으며, 데이터 구동 회로의 출력단에 직접 연결될 수 있다. A
그리고 데이터선(171)과 동일한 층에는 소스 전극(173)과 일정거리 떨어져 형성되어 있으며 제2 접촉구(142)를 통해 드레인 영역(155)과 연결되어 있는 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.A
드레인 전극(175) 및 데이터선(171)을 포함하는 제1 층간 절연막(801) 위에 제2 층간 절연막(802)이 형성되어 있다. 제2 층간 절연막(602)은 드레인 전극 (175)을 노출하는 제3 접촉구(143)를 가진다. The second
제2 층간 절연막(802) 위에는 제3 접촉구(143)를 통해 드레인 전극(175d)과 연결되 어 있는 화소 전극(190)이 각각의 화소 영역에 형성되어 있다. A
이러한 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에서도 다결정 규소층(150)을 앞에서 설명한 바와 같이 결정화하여 박막 트랜지스터의 특성을 확보할 수 있다. In the method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment of the present invention, the
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.
이처럼, 본 발명에서는 다각형 모양의 차단부와 원형의 차단부를 가지는 마스크를 이용하여 레이저빔을 조사하여 비정질 규소를 육각형 모양의 결정립을 가지는 규소로 결정화함으로써 모든 방향에 대하여 균일한 특성을 가지는 박막 트랜지스터를 형성할 수 있으며, 양산성을 확보할 수 있는 결정화 공정을 실시할 수 있다. 또한, 이를 통하여 표시 장치의 표시 특성을 안정적으로 확보할 수 있다.As described above, in the present invention, a thin film transistor having uniform characteristics in all directions is obtained by crystallizing amorphous silicon with silicon having hexagonal crystal grains by irradiating a laser beam using a mask having a polygonal block and a circular block. It can form and the crystallization process which can ensure mass productivity can be performed. In addition, the display characteristics of the display device may be stably obtained through this.
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.
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- 2003-12-19 KR KR1020030094063A patent/KR101018749B1/en active IP Right Grant
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---|---|---|---|---|
KR20030017302A (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-03 | 삼성전자주식회사 | A mask for forming polysilicon and method for manufacturing thin film transistor using the mask |
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