KR101588448B1 - Array substrate including thin film transistor of polycrystalline silicon and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선 및 게이트 전극 위로 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 순차적으로 순수 비정질 실리콘 패턴 및 불순물 비정질 실리콘 패턴을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴 위로 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴을 제거함으로써 서로 이격하는 오믹콘택층을 형성하는 단계와; 고체 매질을 갖는 레이저 장치를 이용하여 레이저 빔을 조사함으로써 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 부분의 순수 비정질 실리콘 패턴과 서로 마주하는 상기 소스 및 드레인 전극 일끝단 각각의 제 1 폭에 대응하는 부분의 순수 비정질 실리콘패턴을 결정화함으로써 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 부분과 상기 각 제 1 폭에 대응하는 부분은 폴리실리콘으로 이루어지며, 상기 각 제 1 폭을 제외한 상기 소스 및 드레인 전극과 중첩하는 부분은 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 상기 화소영역에 형성하는 단계를 포함하는 어레이 기판의 제조 방 법 및 이에 의해 제조된 어레이 기판을 제공한다. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a gate wiring extending in one direction on a substrate; and a gate electrode connected to the gate wiring; Forming a gate insulating film over the gate wiring and the gate electrode; Forming a pure amorphous silicon pattern and an impurity amorphous silicon pattern sequentially on the gate insulating film in correspondence with the gate electrode; A data line crossing over the gate insulating film and defining a pixel region over the gate insulating film; and forming source and drain electrodes spaced apart from each other on the impurity amorphous silicon pattern; Forming an ohmic contact layer spaced apart from each other by removing the impurity amorphous silicon pattern exposed between the source and drain electrodes; A pure amorphous silicon pattern of a portion exposed between the source and drain electrodes is irradiated with a laser beam using a laser device having a solid medium, A portion of the source and drain electrodes overlapping the source and drain electrodes and the portion corresponding to each of the first widths are made of polysilicon by crystallizing the amorphous silicon pattern, Forming an active layer of amorphous silicon; Forming a protective layer having source and drain electrodes and a contact hole exposing the drain electrode over a data line; And forming a pixel electrode in the pixel region in contact with the drain electrode through the contact hole over the protective layer.

어레이기판, 폴리실리콘, 액티브층, DPSS레이저, 이동도, 스플릿터 Array substrate, polysilicon, active layer, DPSS laser, mobility, splitter

Description

폴리실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 기판 및 이의 제조방법{Array substrate including thin film transistor of polycrystalline silicon and method of fabricating the same}[0001] The present invention relates to an array substrate including a thin film transistor using polysilicon and a method of fabricating the same,

본 발명은 어레이 기판에 관한 것으로, 특히 이동도 특성이 우수하고 폴리실리콘을 액티브층 일부로 하는 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an array substrate, and more particularly, to an array substrate including a thin film transistor having excellent mobility characteristics and having polysilicon as a part of an active layer and a method of manufacturing the same.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 평판표시장치로서 액정표시장치 또는 유기전계 발광소자가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하고 있다.Recently, the display field for processing and displaying a large amount of information has been rapidly developed as society has entered into a full-fledged information age. Recently, flat panel display devices having excellent performance such as thinning, light weight, and low power consumption have been developed A liquid crystal display or an organic electroluminescent device has been developed to replace a conventional cathode ray tube (CRT).

액정표시장치 중에서는 각 화소(pixel)별로 전압의 온(on),오프(off)를 조절할 수 있는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 구비된 어레이 기판을 포함하는 액티 브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.Among liquid crystal display devices, an active matrix type liquid crystal display device including an array substrate having thin film transistors, which are switching elements capable of controlling the on and off voltages of respective pixels, It has the most attention because it has excellent implementation ability.

또한, 유기전계 발광소자는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가지며, 스스로 빛을 내는 자체발광형이기 때문에 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5 내지 15V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하므로 최근 평판표시장치로서 주목 받고 있다. In addition, since the organic electroluminescent device has a high luminance and a low operating voltage characteristic and is a self-luminous type that emits light by itself, it has a large contrast ratio, can realize an ultra-thin display, has a response time of several microseconds Mu s), has no limitation of viewing angles, is stable at low temperatures, and is driven at a low voltage of 5 to 15 V DC, making it easy to manufacture and design a driving circuit, and has recently attracted attention as a flat panel display device.

이러한 액정표시장치와 유기전계 발광소자에 있어서 공통적으로 화소영역 각각을 온(on)/(off)오프 제어하기 위해서 필수적으로 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기판이 구비되고 있다. In the liquid crystal display device and the organic electroluminescent device, an array substrate including a thin film transistor, which is a switching element, is provided in order to commonly control ON / OFF of each pixel region.

한편, 어레이 기판에 있어서 가장 중요한 구성요소로는 각 화소영역별로 형성되며, 게이트 배선과 데이터 배선 및 화소전극과 동시에 연결됨으로써 선택적, 주기적으로 신호전압을 상기 화소전극에 인가시키는 역할을 하는 박막트랜지스터를 들 수 있다.The most important constituent elements of the array substrate include a thin film transistor formed for each pixel region and connected to a gate line, a data line and a pixel electrode at the same time to selectively and periodically apply a signal voltage to the pixel electrode .

이러한 스위칭 소자로서의 역할을 하는 박막트랜지스터의 단면 구조에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.A sectional structure of a thin film transistor serving as such a switching element will be described with reference to FIG.

도 1은 전술한 종래의 어레이 기판 내의 박막트랜지스터가 형성된 부분을 포함하는 하나의 화소영역에 대한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of one pixel region including a portion where a thin film transistor is formed in the above-described conventional array substrate.

투명한 절연기판(9) 상에 화소영역(P) 내의 스위칭 영역(TrA)에 대응하여 게 이트 전극(10)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극(10) 상부로 전면에 게이트 절연막(18)이 형성되어 있다. 또한 상기 게이트 절연막(18) 위로 상기 게이트 전극(10)에 대응하여 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(20a)과, 그 위로 서로 이격하는 형태로써 불순물을 포함하는 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘택층(20b)으로 구성된 반도체층(20)이 형성되어 있다. A gate electrode 10 is formed on a transparent insulating substrate 9 in correspondence with a switching region TrA in the pixel region P. A gate insulating film 18 is formed on the entire surface of the gate electrode 10 . An active layer 20a made of pure amorphous silicon and an ohmic contact layer 20b made of amorphous silicon containing impurities are formed on the gate insulating film 18 so as to correspond to the gate electrode 10, The semiconductor layer 20 is formed.

또한, 상기 서로 이격하며 그 하부의 액티브층(20a)을 노출시키며 형성된 오믹콘택층(20b) 위로는 각각 상기 오믹콘택층(20b)과 접촉하며 서로 이격하여 상기 게이트 전극(10)에 대응하는 액티브층(20a)을 노출시키며 소스 전극(26) 및 드레인 전극(28)이 형성되어 있다. The ohmic contact layer 20b which is spaced from the active layer 20a and exposes the lower active layer 20a is in contact with the ohmic contact layer 20b to be spaced apart from each other, The source electrode 26 and the drain electrode 28 are formed to expose the layer 20a.

기판(9) 위로 이렇게 순차 적층된 상기 게이트 전극(10)과 게이트 절연막(18)과 반도체층(20)과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(26, 28)은 박막트랜지스터(Tr)를 이루고 있다. The source and drain electrodes 26 and 28 spaced apart from the gate electrode 10, the gate insulating film 18 and the semiconductor layer 20 sequentially stacked on the substrate 9 constitute a thin film transistor Tr.

이러한 구조를 갖는 박막트랜지스터(Tr) 위로는 전면에 상기 드레인 전극(28) 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(30)을 갖는 보호층(36)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(36) 상부에는 각 화소영역(P) 별로 상기 드레인 콘택홀(30)을 통해 상기 드레인 전극(28)과 접촉하는 화소전극(38)이 형성되고 있다. 또한, 상기 게이트 전극(10)이 형성된 동일한 층에 상기 게이트 전극(10)과 연결되는 게이트 배선(미도시)과, 상기 소스 및 드레인 전극(26, 28)이 형성된 동일한 층에 상기 소스 전극(26)과 연결되는 데이터 배선(미도시)이 더욱 형성됨으로써 어레이 기판(9)을 이루고 있다.A protective layer 36 having a drain contact hole 30 exposing a part of the drain electrode 28 is formed on the entire surface of the thin film transistor Tr having such a structure. A pixel electrode 38 is formed for each pixel region P to be in contact with the drain electrode 28 through the drain contact hole 30. A gate wiring (not shown) connected to the gate electrode 10 is formed on the same layer on which the gate electrode 10 is formed and the source electrode 26 (not shown) is formed in the same layer in which the source and drain electrodes 26 and 28 are formed. (Not shown) is further formed, thereby forming the array substrate 9. [0158] As shown in FIG.

하지만, 종래의 어레이 기판에서 일반적으로 구성하는 박막트랜지스터의 경우, 상기 액티브층(20a)은 비정질 실리콘을 이용하고 있음을 알 수 있다. 이러한 비정질 실리콘을 이용하여 액티브층을 형성할 경우, 상기 비정질 실리콘은 원자 배열이 무질서하기 때문에 빛 조사나 전기장 인가 시 준 안정 상태로 변화되어 박막트랜지스터 소자로 활용 시 안정성이 문제가 되고 있으며, 채널 내부에서 캐리어의 이동도가 0.1㎠/V·s∼1.0㎠/V·s로 가 낮아 이를 구동회로용 소자로 사용하는 데는 어려움이 있다.However, in the case of the thin film transistor generally constituted in the conventional array substrate, it can be seen that the active layer 20a uses amorphous silicon. When the active layer is formed using such an amorphous silicon, the amorphous silicon is disordered in its atomic arrangement. Therefore, the amorphous silicon changes to a metastable state upon irradiation with light or an electric field, and stability becomes a problem when used as a thin film transistor device. The carrier mobility is as low as 0.1 cm 2 / V · s to 1.0 cm 2 / V · s and it is difficult to use it as a device for a driving circuit.

이러한 문제를 해결하고자 ELA(Eximer Laser Annealing)을 통한 결정화 공정 진행에 의해 비정질 실리콘의 반도체층을 폴리실리콘의 반도체층으로 결정화함으로써 폴리실리콘을 액티브층으로 이용한 박막트랜지스터를 제조하는 방법이 제안되고 있다. In order to solve such a problem, a method of manufacturing a thin film transistor using polysilicon as an active layer by crystallizing a semiconductor layer of amorphous silicon into a semiconductor layer of polysilicon by progressing a crystallization process through ELA (Eximer Laser Annealing) has been proposed.

하지만 이러한 ELA의 결정화 공정을 통한 폴리실리콘을 반도체층으로 이용하는 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 기판 제조에는 도 2(종래의 폴리실리콘을 반도체층으로 하는 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기판에 있어 상기 박막트랜지스터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 단면도)를 참조하면, 고농도의 불순물을 포함하는 n+영역(55b) 또는 p+영역(미도시)의 형성을 필요로 하는 바, 이들 n+ 영역(55b) 또는 p+ 형성을 위한 도핑 공정이 요구되며, 이러한 도핑공정 진행을 위해 이온 인플란트 장비가 추가적으로 필요하다. 이 경우, 제조 비용 상승을 초래하며, 신규 장비 추가에 의한 어레이 기판(51) 제조를 위해 제조 라인을 새롭게 구성해야 하는 문제가 발생하고 있다. [0004] However, in the fabrication of an array substrate including a thin film transistor using polysilicon as a semiconductor layer through the crystallization process of ELA, a method of manufacturing the array substrate including the thin film transistor in the array substrate having the thin film transistor, , It is necessary to form an n + region 55b or a p + region (not shown) containing a high concentration of impurities, and these n + regions 55b or p + regions Doping process is required, and ion implantation equipment is additionally needed for such a doping process. In this case, the manufacturing cost is increased, and a problem arises that a manufacturing line must be newly constructed for manufacturing the array substrate 51 by adding new equipment.

또한, 이러한 폴리실리콘을 반도체층(55)으로 하는 어레이 기판(51)은, 이에 형성된 박막트랜지스터(Tr)가, 순수 폴리실리콘 영역(55a)과, n+ 영역(55b) 또는 p+ 영역으로 구성된 반도체층(55)과, 게이트 절연막(58)과, 게이트 전극(59)과, 상기 n+ 영역(55b) 또는 p+ 영역을 노출시키는 제 1 콘택홀(63, 64)을 갖는 층간절연막(61)과, 상기 제 1 콘택홀(63, 64)을 통해 상기 n+ 영역(55b) 또는 p+ 영역(미도시)과 각각 접촉하며 이격하는 소스 및 드레인 전극(70, 72)과, 상기 드레인 전극(72)을 노출시키는 드레인 콘택홀(78)을 갖는 보호층(75)과, 상기 드레인 전극(72)과 접촉하는 화소전극(82)의 적층 구조를 갖는다. 따라서, 비정질 실리콘을 액티브층(도1의 20a)으로 하는 박막트랜지스터(도 1의 Tr) 대비 그 적층 구조가 복잡하여 복잡한 제조 단계를 거쳐야함으로 제조 비용의 상승으로 인해 생산성이 저하되는 문제가 발생하고 있다.The array substrate 51 having the polysilicon as the semiconductor layer 55 has a structure in which the thin film transistor Tr formed thereon is composed of the pure polysilicon region 55a and the semiconductor layer 55 composed of the n + region 55b or the p + An interlayer insulating film 61 having first contact holes 63 and 64 exposing the n + region 55b or the p + region, a gate insulating film 58, a gate electrode 59, Source and drain electrodes 70 and 72 contacting and spaced apart from the n + region 55b or the p + region (not shown) through the first contact holes 63 and 64, A protective layer 75 having a drain contact hole 78 and a pixel electrode 82 in contact with the drain electrode 72. Therefore, since the lamination structure of the transistor (the transistor Tr in FIG. 1) in which amorphous silicon is used as the active layer (20a in FIG. 1) is complicated, complicated manufacturing steps are required to be performed, have.

또한, ELA을 통한 결정화 공정에 이용되는 레이저 장치는 엑시머 레이저 장치로서 가스 매질에 의해 308nm파장을 갖는 레이저 빔을 생성시키고 있다. 하지만, 레이저 빔을 발생시키는 소스 매질로 가스를 이용함으로써 비정질 실리콘을 용융시키기 위한 최적의 파워를 갖는 레이저 빔을 생성하는데, 실질적으로 생성된 레이저 빔은 그 에너지 밀도의 오차범위가 매우 커, 비정질 실리콘층에 조사 시 위치별로 조사된 레이저 빔의 에너지 밀도 차이가 많이 발생함으로써 박막트랜지스터 자체의 특성 차이에 의해 줄무늬 얼룩이 발생하여 표시품질을 저하시키는 문제가 발생하고 있다. Further, the laser device used in the crystallization process through ELA is an excimer laser device, which generates a laser beam having a wavelength of 308 nm by a gas medium. However, by using a gas as a source medium for generating a laser beam, a laser beam having an optimal power for melting amorphous silicon is generated. The substantially generated laser beam has a very large error range of its energy density, A large difference in energy density of the laser beam irradiated to each layer during the irradiation of the layer causes a problem of streaking unevenness due to the difference in the characteristics of the thin film transistor itself, thereby deteriorating the display quality.

더욱이, 유기전계 발광소자에 이용되는 어레이기판의 경우 액정표시장치의 전압 구동과는 달리 박막트랜지스터 특히, 구동 박막트랜지스터에 흐르는 전류에 의해 구동된다. 따라서 유기전계 발광소자의 구동을 위한 소자인 구동 박막트랜지스터의 경우 특히, 안정성(stability)이 요구되며, 이를 충족시키기 위해서는 폴리실리콘을 반도체층으로 하여 박막트랜지스터를 제조하는 것이나, ELA 결정화를 포함하는 제조 방법에 제조되는 경우 박막트랜지스터의 균일성(uniformity)에 많은 오차가 발생하게 된다. Furthermore, in the case of an array substrate used in an organic electroluminescent device, unlike the voltage driving of a liquid crystal display device, it is driven by a current flowing in a thin film transistor, in particular, a driving thin film transistor. Therefore, in particular, a driving thin film transistor, which is an element for driving an organic electroluminescent device, is required to have stability. To satisfy this requirement, a thin film transistor is manufactured using polysilicon as a semiconductor layer, A large error occurs in the uniformity of the thin film transistor.

따라서 비록 이동도와 소자 안정성이 쳐지지만, 제조공정이 간단하고 제조 시 균일성이 우수한 비정질 실리콘을 액티브층으로 하는 박막트랜지스터와, 소자 안정성 및 이동도 특성은 우수하나 제조 공정이 복잡하고 제조 비용이 높은 폴리실리콘을 반도체층으로 하는 박막트랜지스터의 장점을 갖는 새로운 형태의 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 기판이 요구되고 있다. Therefore, it is an object of the present invention to provide a thin film transistor in which amorphous silicon is used as an active layer, which is simple in manufacturing process and excellent in uniformity at the time of manufacture, though its mobility and device stability are dominant. An array substrate including a new type of thin film transistor having the advantages of a thin film transistor having a semiconductor layer of polysilicon is required.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에서는 추가적인 이온 인플란트 장비 도입없이 비정질 실리콘을 레이저 빔의 에너지 밀도 오차범위가 작아 안정적인 레이저 장치를 이용하여 결정화함으로써 우수한 소자 특성과 높은 이동도 및 신뢰성을 갖고 그 구조가 단순한 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기판의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. In order to solve the above problems, in the present invention, amorphous silicon is crystallized using a stable laser device because the energy density error range of the laser beam is small, without introducing additional ion implantation equipment, And an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an array substrate having a simple thin film transistor.

종래의 폴리실리콘을 반도체층으로 하는 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기 판의 제조 방법 대비 이온 도핑 단계를 생략함으로써 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시키는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to simplify the manufacturing process by omitting the ion doping step in comparison with a conventional method of manufacturing an array substrate having a thin film transistor made of polysilicon as a semiconductor layer.

또한, 이온 도핑을 위한 별도의 추가적인 이온 인플란트 장비를 도입하지 않음으로 제조 비용을 절감하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object to reduce the manufacturing cost by not introducing additional ion implant equipment for ion doping.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선 및 게이트 전극 위로 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 순차적으로 순수 비정질 실리콘 패턴 및 불순물 비정질 실리콘 패턴을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴 위로 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴을 제거함으로써 서로 이격하는 오믹콘택층을 형성하는 단계와; 고체 매질을 갖는 레이저 장치를 이용하여 레이저 빔을 조사함으로써 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 부분의 순수 비정질 실리콘 패턴과 서로 마주하는 상기 소스 및 드레인 전극 일끝단 각각의 제 1 폭에 대응하는 부분의 순수 비정질 실리콘패턴을 결정화함으로써 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 부분과 상기 각 제 1 폭에 대응하는 부분은 폴리실리콘으로 이루어지며, 상기 각 제 1 폭을 제외한 상기 소스 및 드레인 전극과 중첩하는 부분은 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 상기 화소영역에 형성하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an array substrate, including: forming a gate wiring extending in one direction on a substrate; and a gate electrode connected to the gate wiring; Forming a gate insulating film over the gate wiring and the gate electrode; Forming a pure amorphous silicon pattern and an impurity amorphous silicon pattern sequentially on the gate insulating film in correspondence with the gate electrode; A data line crossing over the gate insulating film and defining a pixel region over the gate insulating film; and forming source and drain electrodes spaced apart from each other on the impurity amorphous silicon pattern; Forming an ohmic contact layer spaced apart from each other by removing the impurity amorphous silicon pattern exposed between the source and drain electrodes; A pure amorphous silicon pattern of a portion exposed between the source and drain electrodes is irradiated with a laser beam using a laser device having a solid medium, A portion of the source and drain electrodes overlapping the source and drain electrodes and the portion corresponding to each of the first widths are made of polysilicon by crystallizing the amorphous silicon pattern, Forming an active layer of amorphous silicon; Forming a protective layer having source and drain electrodes and a contact hole exposing the drain electrode over a data line; And forming pixel electrodes in the pixel region that are in contact with the drain electrode through the contact hole over the protective layer.

이때, 상기 고체 매질을 갖는 레이저 장치는, 적외선 형태로 빛 에너지를 공급하는 다이오드와, 상기 다이오드로부터 나온 빛 에너지를 집진시켜 레이저 빔을 발생시키는 YAG 봉(rod)과, 상기 YAG 봉으로부터 나온 레이저 빔 중 일부의 파장을 그 파장 길의 1/2이 되도록 하는 제2차 고조파 발생(SHG : Second-Harmonic Generation) 광학계와, 서로 다른 파장값을 갖는 레이저 빔을 동일 파장을 갖는 레이저 빔끼리 분리시키는 파장 분리 거울(WSM : Wavelength Separation Mirror)을 포함하는 DPSS(Diode Pumped Solid State) 레이저 장치인 것이 특징이며, 이때, 상기 레이저 빔은 상기 DPSS 레이저 장치에 15.4W 내지 16.2W의 파워를 인가하여 발생되는 것이 특징이다. The laser device having the solid medium includes a diode for supplying light energy in the form of infrared rays, a YAG rod for generating a laser beam by collecting light energy emitted from the diode, a laser beam A second-harmonic generation (SHG) optical system in which the wavelength of a part of the laser beam is different from the wavelength of the laser beam, (Dielectric Pumped Solid State) laser device including a WSM (Wavelength Separation Mirror). In this case, the laser beam is generated by applying a power of 15.4 W to 16.2 W to the DPSS laser device Feature.

또한, 상기 고체 매질을 갖는 레이저 장치를 이용하여 레이저 빔의 조사는, 스플릿터를 개재하여 이루어짐으로써 상기 스플릿터에 의해 제 1 레이저 빔과 제 2 레이저 빔으로 분리되며, 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔은 상기 기판면에 수직한 법선에 대응하여 대칭적으로 제 1 및 제 2 각도를 가지며 조사됨으로써 상기 소스 및 드레인 전극에 의해 가려진 상기 각 제 1 폭에 대응하는 상기 순수 비정질 실리콘 패턴에 조사되도록 하는 것이 특징이다. Further, the irradiation of the laser beam using the laser device having the solid medium is carried out through the splitter, so that the splitter separates the laser beam into the first laser beam and the second laser beam, The beam is irradiated to the pure amorphous silicon pattern corresponding to the respective first widths shielded by the source and drain electrodes by being irradiated with symmetrical first and second angles corresponding to a normal line perpendicular to the substrate surface .

이때, 상기 스플릿터는 그 단면 형태가 삼각형 또는 사각형인 것이 특징이며, 상기 스플릿터는 그 단면 형태가 삼각형인 경우 상기 스플릿터로 입사되는 레이저 빔은 상기 법선과 나란한 방향이 되며, 사각형인 경우 상기 스플릿터로 입사되는 레이저 빔은 상기 제 1 각도 또는 상기 제 2 각도를 갖는 것이 특징이다. In this case, the splitter has a triangular or quadrangular cross-sectional shape. When the cross-sectional shape of the splitter is triangular, the laser beam incident on the splitter is in a direction parallel to the normal line, Is characterized in that the laser beam has the first angle or the second angle.

또한, 상기 제 1 및 제 2 각도는 상기 스플릿터를 시계방향 또는 반시계 방향으로 스윙 회전시킴으로써 그 크기를 변경시킬 수 있는 것이 특징이다. The first and second angles can change the size of the splitter by swinging the splitter clockwise or counterclockwise.

또한, 상기 고체 매질을 갖는 레이저 장치를 이용한 레이저 빔은 상기 기판 면에 수직한 법선과 제 1 각도를 갖도록 상기 기판 면에 조사되도록 하여 제 1 스캔을 진행하고, 상기 제 1 스캔 진행된 영역에 상기 제 1 각도를 상기 법선에 대칭시킨 제 2 각도를 갖도록 상기 레이저 빔이 조사된 상태에서 제 2 스캔을 진행하는 것이 특징이다. In addition, the laser beam using the laser device having the solid medium may be irradiated on the substrate surface so as to have a first angle with a normal line perpendicular to the substrate surface to proceed with the first scan, And the second scan is performed in a state in which the laser beam is irradiated so as to have a second angle that is an angle of 1 to the normal line.

또한, 상기 부분적으로 폴리실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하고, 상기 보호층을 형성하기 이전에 상기 기판에 대해 280℃ 내지 350℃의 온도 분위기에서 30분 내지 120분간 어닐링을 진행하는 것이 바람직하며, 상기 어닐링 후에는 상기 기판을 그 내부 압력이 10mTorr 내지 100mTorr인 진공 챔버 내부에 위치시키고, 1000sccm 내지 2000sccm 정도의 유량을 가지고 수소를 공급하며, 수소 플라즈마 처리하는 단계를 진행하는 것이 특징이다.It is preferable to form the active layer partially made of polysilicon and anneal the substrate for 30 minutes to 120 minutes at a temperature of 280 ° C to 350 ° C before forming the protective layer, After the annealing, the substrate is placed in a vacuum chamber having an internal pressure of 10 mTorr to 100 mTorr, hydrogen is supplied at a flow rate of 1000 sccm to 2000 sccm, and hydrogen plasma treatment is performed.

이때, 상기 수소 플라즈마 처리는 2분 내지 4분30초 동안 진행하는 것이 바람직하다. At this time, the hydrogen plasma treatment preferably proceeds for 2 minutes to 4 minutes 30 seconds.

또한, 상기 불순물 및 순수 비정질 실리콘 패턴을 형성하는 단계와, 상기 데 이터 배선과 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계는 동시에 1회의 마스크 공정을 통해 진행되는 것이 특징이다. In addition, the step of forming the impurity and the pure amorphous silicon pattern, and the step of forming the data line and the source and drain electrodes are simultaneously performed through one mask process.

본 발명에 따른 어레이 기판은, 기판과; 상기 기판 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극과; 상기 게이트 배선 및 게이트 전극을 덮으며 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과; 상기 화소영역 내의 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하며 폴리실리콘의 제 1 영역과, 상기 제 1 영역의 양측으로 순수 비정질 실리콘의 제 2 영역으로 이루어진 액티브층과; 상기 제 1 영역 양측에 위치하는 상기 제 2 영역과 상기 각 제 2 영역과 접촉하는 상기 제 1 영역의 제 1 폭에 대응하여 그 상부로 상기 제 1 영역의 중앙부를 노출시키며 서로 이격하며 형성된 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층과; 상기 오믹콘택층 위로 상기 제 1 영역을 노출시키며 형성된 소스 및 드레인 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀을 가지며 형성된 보호층과; 상기 보호층 위로 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 상기 화소영역에 형성된 화소전극을 포함한다. An array substrate according to the present invention includes: a substrate; A gate wiring extending in one direction on the substrate; a gate electrode connected to the gate wiring; A gate insulating film formed to cover the gate wiring and the gate electrode; A data line formed on the gate insulating film and defining a pixel region intersecting the gate line; An active layer corresponding to the gate electrode over the gate insulating film in the pixel region and consisting of a first region of polysilicon and a second region of pure amorphous silicon on both sides of the first region; The second region being located on both sides of the first region and the first region corresponding to the first width of the first region in contact with the second region, An ohmic contact layer of silicon; Source and drain electrodes formed to expose the first region over the ohmic contact layer; A protective layer formed on the source and drain electrodes and the data line, the protective layer having a contact hole exposing the drain electrode; And a pixel electrode formed in the pixel region in contact with the drain electrode through the contact hole over the protective layer.

이때, 상기 제 1 폭은 1㎛ 내지 2㎛인 것이 특징이다. At this time, the first width is 1 탆 to 2 탆.

본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은 비정질 실리콘층의 DPSS(Diode Pumped Solid State) 고체 레이저 결정화 공정에 의해 폴리실리콘층으 로 결정화하고 이를 반도체층으로 하여 박막트랜지스터를 구성함으로써 비정질 실리콘층의 반도체층을 구비한 박막트랜지스터 대비 이동도 특성을 수십 내지 수 백배 향상시키는 효과가 있다.The array substrate for a liquid crystal display according to the present invention is crystallized into a polysilicon layer by a DPSS (Diode Pumped Solid State) solid-state laser crystallization process of the amorphous silicon layer and constitutes a thin film transistor as a semiconductor layer, There is an effect of improving the mobility characteristics by tens to hundreds of times.

또한, 이온 인플란트 장비를 통한 도핑 공정없이 안정적인 박막트랜지스터 특성을 갖게 됨으로써 신규 장비 투자 억제를 통해 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.In addition, stable thin film transistor characteristics can be achieved without doping through ion implantation equipment, thereby reducing manufacturing costs through inhibiting investment in new equipment.

결정화 공정 시 DPSS 고체 레이저 장치를 이용함으로써 가스를 그 소스로 하는 엑시머 레이저 장치를 이용한 ELA 결정화 공정 대비 레이저 빔의 조사 위치별 에너지 밀도의 오차 범위가 훨씬 작아짐으로써 조사된 레이저 빔의 에너지 밀도차에 의해 발생하는 스캔 얼룩 불량을 방지하는 효과가 있으며, 비교적 균일한 결정화에 의해 균일한 박막트랜지스터 특성 확보가 가능한 장점을 갖는다.By using the DPSS solid state laser device in the crystallization process, the error range of the energy density by the irradiation position of the laser beam is much smaller than the ELA crystallization process using the excimer laser device using the gas as a source thereof, There is an effect of preventing occurrence of scan unevenness, and it is advantageous that uniform thin film transistor characteristics can be ensured by relatively uniform crystallization.

또한, DPSS 고체 레이저 장치를 이용한 결정화 공정 진행 시 스플리터(splitter)를 이용하거나 또는 소정의 각도를 주어 레이저 빔을 조사하여 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 부분의 액티브층 뿐만 아니라 상기 오믹콘택층 하부에 위치하는 액티브층 일부에 대해서는 결정화가 진행되도록 함으로써 채널이 형성되는 영역 전체에 대응하는 액티브층이 폴리실리콘으로 이루도록 하여 이동도 특성을 더욱 향상시키는 효과가 있다. In addition, when a crystallization process using a DPSS solid state laser device is performed, a laser beam is irradiated by using a splitter or at a predetermined angle to form not only an active layer exposed between the source and drain electrodes but also an active layer below the ohmic contact layer The active layer corresponding to the entire region where the channel is formed is made of polysilicon by causing the crystallization to proceed to a part of the active layer positioned thereon, thereby further improving the mobility characteristics.

또한, 일반적인 폴리실리콘을 이용한 박막트랜지스터 대비 그 적층 구조가 비정질 실리콘층을 이용한 박막트랜지스터와 같이 단순하여 비교적 간단한 제조 공정을 통해 제조됨으로써 생산성을 향상시키는 효과가 있다. In addition, compared with a general thin film transistor using polysilicon, the stacked structure of the thin film transistor can be manufactured through a simple and simple manufacturing process like a thin film transistor using an amorphous silicon layer, thereby improving productivity.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3a 내지 3i는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판에 있어 폴리실리콘의 제 1 영역과 비정질 실리콘의 제 2 영역으로 이루어진 액티브층을 갖는 박막트랜지스터를 포함하는 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 단면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 박막트랜지스터가 형성되는 영역을 스위칭 영역이라 정의하였으며, 본 발명에 있어 가장 특징적인 단계를 도시한 도 3e는 스위칭 영역을 확대 도시하였다. 3A to 3I are cross-sectional views illustrating a pixel region including a thin film transistor having an active layer including a first region of polysilicon and a second region of amorphous silicon in an array substrate according to an embodiment of the present invention. Here, for convenience of description, a region where the thin film transistor is formed is defined as a switching region, and FIG. 3E showing the most characteristic step in the present invention is an enlarged view of the switching region.

우선, 도 3a에 도시한 바와 같이, 투명한 기판(101) 상에 제 1 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 및 크롬(Cr) 중 선택된 하나의 물질을 증착하여 제 1 금속층(미도시)을 형성한다. 이후, 포토레지스트의 도포, 마스크를 이용한 노광, 포토레지스트의 현상, 식각, 포토레지스트의 스트립(strip) 등 일련의 단위공정을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 상기 제 1 금속층(미도시)을 패터닝함으로써 일 방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)을 형성하고, 동시에 상기 스위칭 영역(TrA)에 상기 게이트 배선(미도시)과 연결된 게이트 전극(105)을 형성한다. 3A, a first metal material such as aluminum (Al), an aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), a copper alloy and chromium (Cr) is coated on a transparent substrate 101 To form a first metal layer (not shown). Thereafter, the first metal layer (not shown) is patterned by performing a mask process including a series of unit processes such as application of a photoresist, exposure using a mask, development of a photoresist, etching, and stripping of a photoresist A gate wiring (not shown) extending in one direction is formed and a gate electrode 105 connected to the gate wiring (not shown) is formed in the switching region TrA.

이때, 상기 제 1 금속층(미도시)을 전술한 제 1 금속물질 중 서로 다른 2개 이상의 금속물질을 연속 증착하여 이중층 이상으로 형성함으로써, 이중충 또는 다중층 구조의 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(미도시)을 형성할 수도 있다. 도 면에서는 편의상 단일층 구조를 갖는 게이트 배선(미도시) 및 게이트 전극(105)을 도시하였다. At this time, the first metal layer (not shown) is formed by continuously depositing two or more different metal materials among the first metal materials to form a double layer or more. Thus, a gate wiring (not shown) An electrode (not shown) may be formed. For convenience, gate wiring (not shown) and gate electrode 105 having a single layer structure are shown.

다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(105)이 형성된 상기 기판(101)의 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 게이트 절연막(108)을 형성한다. 이후 연속하여 상기 게이트 절연막(108) 위로 순수 비정질 실리콘과 불순물 비정질 실리콘을 연속하여 증착함으로써 순수 비정질 실리콘층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘층(미도시)을 형성하고, 이에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 스위칭 영역(TrA)에 상기 게이트 전극(105)과 중첩하도록 순수 비정질 실리콘패턴(120)과 그 상부로 불순물 비정질 실리콘 패턴(123)을 형성한다. Next, as shown in Figure 3b, the gate wiring (not shown) and a gate electrode 105 is formed, the substrate 101 over the entire surface of the inorganic insulating material, for example silicon oxide (SiO 2) or silicon nitride (SiNx of Is deposited on the gate insulating film 108 to form the gate insulating film 108. Subsequently, a pure amorphous silicon layer (not shown) and an impurity amorphous silicon layer (not shown) are formed by successively depositing pure amorphous silicon and impurity amorphous silicon on the gate insulating layer 108, A pure amorphous silicon pattern 120 and an impurity amorphous silicon pattern 123 are formed on the pure amorphous silicon pattern 120 so as to overlap with the gate electrode 105 in the switching region TrA.

다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴(123) 상부로 제 2 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 크롬(Cr) 중 하나를 증착하여 제 2 금속층(미도시)을 형성한다. 이후 상기 제 2 금속층(미도시)에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)을 형성한다. 동시에 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴(123) 상부에서 소정간격 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 형성한다. 이때 상기 소스 전극(133)은 상기 데이터 배선(130)과 연결되도록 한다. Next, as shown in FIG. 3C, a second metal material such as aluminum (Al), an aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), a copper alloy, chromium (Cr), or the like is formed on the impurity- Is deposited to form a second metal layer (not shown). Thereafter, a masking process is performed on the second metal layer (not shown) and patterned to form a data line 130 which intersects the gate line (not shown) and defines the pixel region P. At the same time, source and drain electrodes 133 and 136 are formed in the switching region TrA at predetermined intervals on the impurity amorphous silicon pattern 123. At this time, the source electrode 133 is connected to the data line 130.

한편, 본 발명의 실시예에 있어서는, 전술한 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴(120, 123)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)의 형성은 총 2회의 마스크 공정을 통해 형성됨을 보이고 있지만, 그 변형예로서 1회의 마스크 공정을 통해 형성될 수도 있다.Although it is shown in the embodiment of the present invention that the formation of the pure and impurity amorphous silicon patterns 120 and 123 and the source and drain electrodes 133 and 136 is formed through two masking processes in total, For example, through a single mask process.

도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 변형예 따른 어레이 기판의 제조 단계별 공정 단면도로서 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴과 소스 및 드레인 전극을 형성하는 1회의 마스크 공정을 통해 형성하는 단계를 도시한 단면도이다. 이때, 도 3a 내지 3c를 통해 제시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 100을 더하여 도면부호를 부여하였다. FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating steps of fabricating an array substrate according to a modification of the present invention. FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating steps of forming a pure and impurity amorphous silicon pattern and a source and drain electrode through a single mask process. At this time, the same components as those shown in FIGS. 3A to 3C are denoted by reference numerals by adding 100 to them.

우선, 도 4a에 도시한 바와 같이, 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(205) 상부로 전면에 형성된 게이트 절연막(208) 위로 순수 및 불순물 비정질 실리콘을 연속하여 증착함으로서 순수 및 불순물 비정질 실리콘층(217, 219)을 형성한 상태에서, 상기 불순물 비정질 실리콘층(219) 상부로 제 2 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 및 크롬(Cr) 중에서 선택되는 하나 물질로서 제 2 금속층(228)을 형성한다. 이후, 상기 제 2 금속층(228) 위로 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트층(미도시)을 형성한다. First, as shown in FIG. 4A, pure water and impurity amorphous silicon are continuously deposited on the gate insulating film 208 formed over the gate electrode (not shown) and the gate electrode 205 to form a pure water and impurity amorphous silicon layer A second metal material such as aluminum (Al), an aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), a copper alloy, and chromium (Cr) is formed on the impurity amorphous silicon layer 219, A second metal layer 228 is formed. Thereafter, a photoresist is applied on the second metal layer 228 to form a photoresist layer (not shown).

다음, 상기 포토레지스트층(미도시)에 대해 빛의 투과영역과 차단영역, 그리고 슬릿형태로 구성되거나 또는 다중의 코팅막을 더욱 구비하여 통과되는 빛량을 조절함으로써 그 빛 투과도가 상기 투과영역보다는 작고 상기 차단영역보다는 큰 반투과영역으로 구성된 노광 마스크(미도시)를 이용하여 노광을 실시한다. 이후, 상기 노광된 포토레지스트층(미도시)을 현상함으로써 상기 제 2 금속층(228) 위로 데이터 배선이 형성될 부분과 소스 및 드레인 전극이 형성될 부분에 대응해서는 제 1 두께의 제 1 포토레지스트 패턴(291a)을 형성하고, 상기 소스 및 드레인 전극 사이의 이격영역이 될 부분에 대응해서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께의 제 2 포토레지스트 패턴(291b)을 형성한다. 이때, 그 이외의 영역에 대응해서는 상기 포토레지스트층(미도시)은 제거되어 상기 제 2 금속층(228)을 노출시키는 상태가 된다. Next, a photoresist layer (not shown) is formed in a light transmission region, a blocking region, and a slit shape, or may further include a plurality of coating layers to control the amount of light passing therethrough, Exposure is performed using an exposure mask (not shown) composed of a transflective region larger than the blocking region. Thereafter, by developing the exposed photoresist layer (not shown), a first photoresist pattern having a first thickness corresponding to a portion where a data line is to be formed on the second metal layer 228 and a portion where the source and drain electrodes are to be formed, A second photoresist pattern 291b having a second thickness smaller than the first thickness is formed corresponding to a portion to be a spacing region between the source and drain electrodes. At this time, the photoresist layer (not shown) is removed to expose the second metal layer 228 corresponding to the other regions.

다음, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴(291a, 291b) 외부로 노출된 제 2 금속층(도 4a의 228)을 식각하여 제거함으로써 데이터 배선(230)을 형성하고, 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 데이터 배선(230)과 연결된 소스 드레인 패턴(229)을 형성한다. 이후, 상기 제 2 금속층(도 4a의 228)이 제거됨으로써 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘층(도 4a의 219)과 그 하부에 위치한 상기 순수 비정질 실리콘층(도 4a의 217)을 연속하여 제거함으로써 상기 소스 및 드레인 패턴(229) 하부로 순차 적층된 형태의 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴(220, 223)을 형성한다. 이때, 공정 특성상 전술한 실시예와는 달리 상기 데이터 배선(230)의 하부에도 순수 불순물 비정질 실리콘의 제 1 패턴(221)과, 불순물 비정질 실리콘의 제 2 패턴(222)으로 이루어진 이중층 구조의 반도체 패턴(225)이 형성되는 것이 특징이다. Next, as shown in FIG. 4B, the second metal layer (228 in FIG. 4A) exposed to the outside of the first and second photoresist patterns 291a and 291b is etched and removed to form a data line 230 And a source / drain pattern 229 connected to the data line 230 is formed in the switching region TrA. Thereafter, the impurity amorphous silicon layer (219 in FIG. 4A) and the pure amorphous silicon layer (217 in FIG. 4A) located below the second metal layer (228 in FIG. 4A) Pure and impurity amorphous silicon patterns 220 and 223 which are sequentially stacked under the source and drain patterns 229 are formed. At this time, unlike the above-described embodiment, a semiconductor pattern with a double-layer structure made of a first pattern 221 of pure impurity amorphous silicon and a second pattern 222 of impurity amorphous silicon is formed under the data line 230, (225) is formed.

다음, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 소스 드레인 패턴(229)과 데이터 배선(230)이 형성된 기판(201)에 대해 애싱(ashing)을 진행하여 상기 제 2 두께를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(도 4b의 291b)을 제거함으로써 상기 스위칭 영역(TrA) 에 있어 상기 소스 드레인 패턴(229)의 중앙부를 노출시킨다. 이때 애싱(ashing) 진행에 의해 상기 제 1 포토레지스트 패턴(291a)은 그 두께가 줄어들지만 여전히 상기 기판(101) 상에 남아있게 된다. Next, as shown in FIG. 4C, ashing is performed on the substrate 201 on which the source drain pattern 229 and the data line 230 are formed to form a second photoresist pattern having the second thickness (291b in FIG. 4B) is removed to expose the central portion of the source / drain pattern 229 in the switching region TrA. At this time, ashing progresses, the first photoresist pattern 291a is reduced in thickness but remains on the substrate 101. [

다음, 도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(291a) 사이로 노출된 상기 소스 드레인 패턴(도 4c의 229)을 제거함으로써 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(233, 236)을 형성할 수도 있다. Next, as shown in FIG. 4D, the source and drain electrodes 233 and 236 spaced apart from each other are formed by removing the source drain pattern (229 in FIG. 4C) exposed between the first photoresist patterns 291a It is possible.

이 경우, 2회의 마스크 공정을 통해 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴과 소스 및 드레인 전극을 형성한 어레이 기판과의 차이점은 데이터 배선(230) 하부에 이중층 구조의 반도체 패턴(225)이 형성된다는 것과, 소스 및 드레인 전극(233, 236)의 일끝단과 그 하부에 위치한 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴(220, 223)의 끝단이 일치한다는 것이다. 2회의 마스크 공정을 통해 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴과 소스 및 드레인 전극을 형성한 실시예의 경우, 데이터 배선(130) 하부에는 반도체 패턴은 형성되지 않으며, 소스 및 드레인 전극(133, 136)의 끝단이 그 하부에 위치한 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴(120, 123)의 끝단 외측에 위치함으로써 이들 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴(120, 123)의 끝단 및 그 측단까지 완전히 덮는 형태가 되는 것이 특징이다.In this case, the difference between the pure water and the impurity amorphous silicon pattern and the array substrate on which the source and drain electrodes are formed through two mask processes is that the semiconductor pattern 225 of the double layer structure is formed under the data line 230, And the ends of the pure and impurity amorphous silicon patterns 220 and 223 located at one end and the lower part of the drain electrodes 233 and 236 coincide with each other. The semiconductor pattern is not formed under the data line 130 and the ends of the source and drain electrodes 133 and 136 are not formed in the lower part of the data line 130 in the embodiment where the pure and impurity amorphous silicon patterns and the source and drain electrodes are formed through two mask processes The amorphous silicon pattern 120 and the impurity amorphous silicon pattern 120 are located outside the ends of the pure and impurity amorphous silicon patterns 120 and 123 located at the lower portion thereof.

변형예에 따른 어레이 기판의 제조에 있어 이후의 공정은 실시예와 동일하게 진행되므로 실시예를 위주로 설명한다.The subsequent steps in the fabrication of the array substrate according to the modified example proceed in the same manner as the embodiment, so that the embodiments will be mainly described.

도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 불순물 비정질 실리콘 패턴(도 3c의 123)을 건식식각을 진행하여 제거함으로 써 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 하부로 상기 순수 비정질 실리콘 패턴(120(120a, 120b, 120c))을 노출시키며 서로 이격하는 형태로 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(126)을 형성한다. The source and drain electrodes 133 and 136 are formed by removing the impurity amorphous silicon pattern (123 in FIG. 3C) exposed through the source and drain electrodes 133 and 136 by dry etching, The ohmic contact layer 126 of the impurity amorphous silicon is formed in such a manner that the pure amorphous silicon patterns 120 (120a, 120b, and 120c) are exposed downward and separated from each other.

다음, 도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 하부로 불순물 비정질 실리콘층의 오믹콘택층(126)이 형성된 기판(101)에 대해 DPSS(Diode Pumped Solid State) 레이저 장치(180)를 이용하여 레이저 빔(LB)을 조사함으로써 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 순수 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120a) 및 서로 마주하는 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)의 끝단의 소정폭(w1)에 대응하는 순수 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120b)을 결정화하여 부분적으로 폴리실리콘으로 결정화된 제 1 영역(127a)이 형성되도록 한다. 3E, the substrate 101 on which the ohmic contact layer 126 of the impurity amorphous silicon layer is formed under the source and drain electrodes 133 and 136 is subjected to a diode pumped solid state (DPSS) laser device (120a in FIG. 3D) exposed between the source and drain electrodes 133 and 136 and the source and drain electrodes 133 and 136 (FIG. 3D) facing each other by irradiating the laser beam LB using the laser beam LB A pure amorphous silicon pattern 120b corresponding to a predetermined width w1 at the end of the first amorphous silicon layer 120b is crystallized so that a first region 127a partially crystallized into polysilicon is formed.

이때, 상기 DPSS 레이저 장치(180)는 레이저 빔(LB)을 발생시키는 매질 소스로 고체 상태의 물질을 이용한 것을 특징으로 한다. 이러한 고체를 소스로 이용한 레이저 장치는 발생되는 레이저 빔(LB)의 단위 면적당 에너지 밀도의 오차가 기체를 매질 소스로서 이용하는 엑시머 레이저 장치를 통해 발생되는 레이저 빔 대비 월등히 작아 결정화 공정 시 조사된 레이저 빔(LB)의 위치별 에너지 밀도 차에 의해 발생하는 줄무늬 얼룩 불량이 거의 발생하지 않는 것이 특징이다. In this case, the DPSS laser device 180 uses a solid state material as a medium source for generating the laser beam LB. In a laser device using such a solid as a source, an error in the energy density per unit area of the generated laser beam LB is far smaller than the laser beam generated through the excimer laser device using the gas as a medium source, LB) is hardly generated due to the difference in energy density of the respective regions.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 제조에 이용되는 DPSS 레이저 장치의 구성에 대해 간단히 설명한다.The configuration of the DPSS laser device used for manufacturing the array substrate according to the embodiment of the present invention will be briefly described.

도 5는 본 발명에 이용되는 DPSS 레이저 장치의 개략적인 구성도이다. 5 is a schematic configuration diagram of a DPSS laser device used in the present invention.

도시한 바와 같이, DPSS 레이저 장치(180)는 적외선 형태로 빛 에너지를 공 급하는 다이오드(182)와 상기 다이오드(182)로부터 나온 빛 에너지를 집진시켜 실질적인 레이저 빔(LB)을 발생시키는 YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 봉(rod)(184)과 제2차 고조파 발생(SHG : Second-Harmonic Generation) 광학계(186)와 파장 분리 거울(WSM : Wavelength Separation Mirror)(188)로 구성된다.As shown, the DPSS laser device 180 includes a diode 182 for supplying light energy in the form of infrared rays, and a YAG (Yttrium Aluminum Oxide Semiconductor) device for collecting light energy from the diode 182 to generate a substantial laser beam LB An aluminum garnet rod 184, a second-harmonic generation (SHG) optical system 186 and a WSM (Wavelength Separation Mirror) 188.

이때, 다이오드는(182) 적외선 형태로 상기 YAG 봉(184)에 빛 에너지를 공급하는 역할을 하며, 상기 YAG 봉(184)은 그 내부로 입사된 빛 에너지를 통해 상기 YAG 봉(184)을 이루는 원자들이 고에너지 상태로 되었다가 원래 상태로 돌아오면서 레이저 빔(LB)을 발생시키는 역할을 한다. 또한, 제2차 고조파 발생 광학계(186)는 상기 YAG 봉(184)으로부터 나온 레이저 빔(LB)의 파장을 배가시키는 역할을 하는 것으로 상기 다이오드(182)로부터 상기 YAG 봉(184)으로 입사된 후 이를 통해 나오는 레이저 빔(LB)은 여전히 1064nm 파장을 갖지만, 상기 제2차 고조파 발생 광학계(186)를 지나면서, 이의 작용에 의해 그 일부는 여전히 1064nm 파장을 갖는 또 다른 일부는 그 길이가 반으로 줄어든 532nm의 파장을 갖는 레이저 빔(LB)이 만들어지게 된다. At this time, the diode 182 serves to supply light energy to the YAG rod 184 in the form of infrared rays, and the YAG rod 184 is connected to the YAG rod 184 through the light energy incident therein. Atoms are in a high energy state and then return to their original state to generate a laser beam (LB). The second harmonic generation optical system 186 doubles the wavelength of the laser beam LB emitted from the YAG rod 184 and is incident on the YAG rod 184 from the diode 182 The laser beam LB emerging therefrom still has a wavelength of 1064 nm but another part of the laser beam LB having a wavelength of 1064 nm still passes through the second harmonic generation optical system 186 by its action, A laser beam LB having a reduced wavelength of 532 nm is produced.

또한, 상기 제2차 고조파 발생 광학계(186)를 통과하여 2개의 파장대를 갖는 레이저 빔(LB)은 파장 분리 거울(188)을 통해 532nm 파장의 레이저 빔(LB)과 1064nm 파장의 적외선(IR)으로 분리되게 된다. 이때, 본 발명에 있어서는 이렇게 파장 분리 거울(188)을 통해 분리되어 나온 532nm 파장의 레이저 빔(LB)을 결정화에 이용하는 것이다. The laser beam LB having two wavelength bands passing through the second harmonic generation optical system 186 passes through a wavelength separation mirror 188 to form a laser beam LB having a wavelength of 532 nm and an infrared ray (IR) having a wavelength of 1064 nm. . At this time, in the present invention, the laser beam LB having a wavelength of 532 nm separated through the wavelength separation mirror 188 is used for crystallization.

전술한 구성을 갖는 DPSS 레이저 장치(180)의 경우, 에너지원으로 사용되는 다이오드(182)와 레이저 빔(LB)의 발생을 위한 매질인 YAG 봉(184)은 통상 그 수명이 하루 15-18시간 정도 사용한다고 가정할 경우 1년 정도가 되며, 이는 가스나 액체를 레이저 빔 발생의 매질로 사용하는 레이저 장치(미도시)보다 2배 내지 3배 긴 것이 특징이다.In the case of the DPSS laser apparatus 180 having the above-described configuration, the diode 182 used as an energy source and the YAG rod 184 used as a medium for generating the laser beam LB usually have a lifetime of 15-18 hours , Which is about two to three times longer than a laser device (not shown) using a gas or a liquid as a medium for generating a laser beam.

또한, 이렇게 에너지원으로 다이오드(182)를 이용하고 레이저 빔(LB) 발생 매질로서 고체인 YAG 봉(184)을 이용한 것을 특징으로 하는 DPSS 레이저 장치(180)는 가스 또는 액체를 레이저 빔 발생 매질로 이용한 레이저 장치(미도시) 대비 최종적으로 기판에 조사되는 레이저 빔의 밀도가 균일하여 결정화의 균일성을 향상시키게 된다.The DPSS laser device 180 is characterized in that a diode 182 is used as an energy source and a YAG rod 184 which is solid as a laser beam (LB) generating medium is used. The DPSS laser device 180 includes a gas or a liquid as a laser beam generating medium The density of the laser beam finally irradiated onto the substrate is uniform as compared with the laser device (not shown) used, and the uniformity of the crystallization is improved.

이후에는 다시 전술한 구성을 갖는 DPSS 레이저 장치(180)를 이용한 순수 비정질 실리콘 패턴의 결정화를 포함하는 본 발명에 따른 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate according to the present invention including crystallization of a pure amorphous silicon pattern using the DPSS laser device 180 having the above-described configuration will be described.

다시 도 3e를 참조하면, 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 형성된 기판(101)에 대해 전술한 구성을 갖는 DPSS 레이저 장치(180)를 통해 전면에 대해 스캔 타입으로 레이저 빔(LB)을 조사한다. 이때 상기 DPSS 레이저 장치(180)의 파워는 15.4W 내지 16.2W의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 순수 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120a, 120b)의 결정화는 레이저 빔(LB)의 에너지 밀도에 큰 영향을 받으며, 전술한 범위보다 더 큰 파워가 인가되는 경우, 레이저 빔(LB) 자체의 단위 면적당 에너지 밀도가 너무 커 상기 순수 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120) 내부의 수소가 급격히 빠져나오며 그 표면에 음푹 패인 듯한 다수의 요(凹)부를 형성하게 되어 그 표면이 매끄럽지 못하게 형성된다. Referring again to FIG. 3E, the laser beam LB is irradiated to the front surface of the substrate 101 on which the source and drain electrodes 133 and 136 are formed through the DPSS laser device 180 having the above-described configuration, do. At this time, the power of the DPSS laser device 180 is preferably in the range of 15.4W to 16.2W. The crystallization of the pure amorphous silicon pattern (120a and 120b in FIG. 3d) is greatly influenced by the energy density of the laser beam LB, and when a power larger than the above-mentioned range is applied, The energy density is too high and the hydrogen in the pure amorphous silicon pattern (120 in FIG. 3D) suddenly escapes, and a large number of recessed parts appearing on the surface thereof are formed, so that the surface is not formed smoothly.

따라서, 이 경우 추후 형성될 보호층과의 계면 특성 저하로 박막트랜지스터의 특성을 저하시키며 각 화소영역 별로 박막트랜지스터 특성을 달리하게 됨을 알 수 있었다.Therefore, in this case, the characteristics of the thin film transistor are deteriorated due to the deterioration of the interface characteristics with the protective layer to be formed later, and the characteristics of the thin film transistor are different for each pixel region.

도 6a 내지 도 6d는 각각 DPSS 레이저 장치의 파워를 달리하여 어레이 기판상의 순수 비정질 실리콘 패턴에 대해 레이저 빔을 동일 시간 조사했을 경우 결정화된 부분의 표면 상태를 나타낸 사진이다.6A to 6D are photographs showing the surface state of the crystallized portion when the laser beam is irradiated to the pure amorphous silicon pattern on the array substrate by the power of the DPSS laser device for the same time, respectively.

이때, 도 6a는 15.4W, 도 6b는 16.2W, 도 6c는 18.4W, 도 6d는 19.5W의 파워로서 각각 레이저 빔을 조사하였을 때의 결정화된 표면 사진으로써 15.4W 및 16.2W의 파워로서 레이저 빔이 조사된 경우 그 결정화된 이후 표면 상태가 매끈하게 형성되었음을 알 수 있다. 6A, 6B, and 6D show the crystallized surface photographs when the laser beam is irradiated with the powers of 15.4W and 16.2W, respectively, with the powers of 15.4W, 16.2W, When the beam is irradiated, it can be seen that the surface state is smoothly formed after crystallization.

하지만, 16.2W를 초과하는 파워 예를들어 18.4W 또는 19.5W의 파워로서 레이저 빔이 조사된 경우는 그 표면이 매끄럽지 못하고, 얼룩이 다량 발생한 것처럼 보이고 있으며, 이들 얼룩은 실질적으로 수소가 한꺼번에 빠져나옴으로써 부분적으로 움푹 패인 요부를 이룸을 알 수 있었다.However, when the laser beam is irradiated with a power of more than 16.2 W, for example, 18.4 W or 19.5 W, the surface of the laser beam is not smooth and appears to have a large amount of stains. I was able to find a partially recessed lumbar.

한편, 도 3e를 참조하면, 전술한 범위대의 파워로서 DPSS 레이저 장치(180)에 의해 레이저 빔(LB)이 조사되는 경우, 상기 레이저 빔(LB)이 직접 조사된 순수 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120a, 120b)은 용융되었다가 서서히 고체화됨으로써 결정화가 이루어지게 됨으로써 폴리실리콘층으로 변환된다. 3E, when the laser beam LB is irradiated by the DPSS laser device 180 as the power of the above-described range, the laser beam LB is irradiated with the pure amorphous silicon pattern directly irradiated with the laser beam LB 120a and 120b are melted and gradually solidified to be crystallized, thereby being converted into a polysilicon layer.

이때, 본 발명의 실시예에 있어서 또 다른 특징적인 것으로 상기 DPSS 레이 저 장치(180)를 통해 레이저 빔(LB)의 조사는 스플릿터(splitter, 181)를 개재하여 상기 레이저 빔(LB)의 조사 각도를 변경하여 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120a) 뿐만 아니라 서로 마주하는 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)의 일끝단의 1㎛ 내지 2㎛정도의 소정폭(w1)에 대응하는 상기 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120b)까지 결정화되어 폴리실리콘의 제 1 영역(127a)을 이루도록 하는 것이 특징이다.In this embodiment of the present invention, irradiation of the laser beam LB through the DPSS laser 180 is performed by irradiating the laser beam LB through a splitter 181 The angle is changed so that the amorphous silicon pattern (120a in FIG. 3D) exposed between the source and drain electrodes 133 and 136 as well as the source and drain electrodes 133 and 136 (120b in FIG. 3D) corresponding to the predetermined width w1 of the first region 127a of the polysilicon layer to form the first region 127a of the polysilicon.

상기 스플릿터(181)는 석영 등의 재질로 이루어지며, 소정 각도를 가지며 입사되는 레이저 빔(LB)을 2개의 레이저 빔(LB1, LB2)으로 나눠지도록 하는 역할을 하며, 상기 스플릿터(181)에 의해 나뉘어진 제 1 및 제 2 레이저 빔(LB1, LB2)은 상기 기판(101)의 표면에 수직한 법선(L)을 기준으로 상기 법선(L)에 대해 소정의 각도를 가지며 대칭을 이루며 상기 기판(101) 표면에 조사되는 것이 특징이다. The splitter 181 is made of quartz or the like and serves to divide the incident laser beam LB into two laser beams LB1 and LB2 with a predetermined angle. The first and second laser beams LB1 and LB2 divided by the first and second laser beams LB1 and LB2 are symmetrical with respect to the normal line L with respect to the normal line L perpendicular to the surface of the substrate 101, And is irradiated onto the surface of the substrate 101.

이때, 상기 스플릿터(181)는 도면에 있어서는 그 단면 형상이 삼각형인 삼각기둥(도 3e 참조)을 이루고 있음을 보이고 있지만, 정육면체(도 7 참조) 또는 직육면체 등 다면체 또는 다면 각기둥 형태 등으로 다양하게 변형될 수 있다. In this case, although the splitter 181 is shown as a triangular prism (see FIG. 3E) having a triangular cross section in the drawing, the splitter 181 may be variously arranged in a cubic shape It can be deformed.

즉, 도면에 있어서는 상기 DPSS 레이저 장치(180)를 통한 레이저 빔(LB)이 상기 기판(101) 면에 대해 수직하게 입사됨으로써 상기 스플릿터(181)에 의해 나뉘어진 제 1 및 제 2 레이저 빔(LB1, LB2)이 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극(133, 136) 일끝단 각각의 소정폭(w1)에 대응하는 상기 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120b)의 에 대해서 입사되도록 하기 위해 상기 스플릿터(181)는 그 단면 형태가 삼각형을 이루며 그 밑면이 상기 DPSS 레이저 장치(180)와 마주하며 양 측면이 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 향하도록 배치된 것을 나타내고 있다.That is, in the drawing, the laser beam LB through the DPSS laser device 180 is perpendicularly incident on the surface of the substrate 101, so that the first and second laser beams LB1 and LB2 are incident on the amorphous silicon pattern (120b in FIG. 3D) corresponding to a predetermined width w1 of one of the source and drain electrodes 133 and 136 facing each other, 181 are triangular in cross section and their bottom faces the DPSS laser device 180 and their both sides face the source and drain electrodes 133, 136.

이때, 상기 DPSS 레이저 장치(180)를 통해 조사된 레이저 빔(LB)이 상기 기판(101)면에 대해 수직하지 않고 상기 법선에 대해 소정의 각도를 가지며 입사되도록 하는 경우 상기 스플릿터(181)는 도 7에 도시한 바와 같이, 그 단면이 정사각형이 되어 스플릿터(181) 내부에서 반사됨없이 상기 스플릿터(181)를 통과하는 제 1 레이저 빔(LB1)과 반사되어 상기 제 1 레이저 빔(LB1)에 대해 90도의 각도 갖는 제 2 레이저 빔(LB2)으로 나뉘도록 할 수도 있다.In this case, when the laser beam LB irradiated through the DPSS laser device 180 is not perpendicular to the surface of the substrate 101 but is incident at a predetermined angle with respect to the normal line, the splitter 181 The beam is reflected by the first laser beam LB1 passing through the splitter 181 without being reflected in the splitter 181 and the reflected laser beam LB1 The second laser beam LB2 having an angle of 90 degrees with respect to the second laser beam LB2.

이렇게 스플릿터(181)를 이용하여 레이저 빔(LB)을 상기 기판(101)면에 대해 소정의 각도를 가지며 2개의 방향을 조사되도록 하는 것은 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극(133, 136) 일끝단 하부에 위치하는 소정폭(w1)의 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120b)에 대해서 동시에 제 1 및 제 2 레이저 빔(LB1, LB2)이 입사되도록 하기 위함이다. In this way, the laser beam LB is irradiated in two directions with a predetermined angle with respect to the surface of the substrate 101 by using the splitter 181. That is, the source and drain electrodes 133 and 136, The first and second laser beams LB1 and LB2 are simultaneously incident on the amorphous silicon pattern (120b in FIG. 3D) of a predetermined width w1 located at the bottom.

이렇게 스플릿터(180)를 통해 2개의 제 1 및 제 2 레이저 빔(LB1, LB2)이 상기 기판(101)면에 대해 소정의 각도를 가지며 대칭적으로 입사되는 상태에서 일방향으로 스캔하듯이 상기 DPSS 레이저 장치(180)를 이동시키던가 또는 상기 기판(101)을 이동시킴으로써 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔(LB1, LB2)의 폭에 노축된 기판(101) 상 영역은 1회의 레이저 빔(LB) 스캔조사에 의해 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 된 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120a)과 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극(133, 136) 일끝단의 소정폭에 대응하는 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120b)까지 결정화되어 폴리실리콘의 제 1 영역(127a)을 이루도록 하기 위함이다. As the two first and second laser beams LB1 and LB2 are scanned in one direction in a state where the two laser beams LB1 and LB2 are symmetrically incident on the substrate 101 at a predetermined angle through the splitter 180, An area on the substrate 101 that is pre-shrunk to the width of the first and second laser beams LB1 and LB2 by moving the laser device 180 or by moving the substrate 101 is scanned once with a laser beam LB scan The amorphous silicon pattern (120a in FIG. 3D) exposed to the space between the source and drain electrodes 133 and 136 by the irradiation differs from the amorphous silicon pattern corresponding to the predetermined width of one end of the source and drain electrodes 133 and 136 To be crystallized up to 120b in FIG. 3d to form the first region 127a of polysilicon.

이때, 상기 스플릿터(180)는 그 자체가 소정간격 회전할 수 있으며, 이러한 스플릿터(180) 자체를 시계방향과 반시계 방향으로 소정간격 회전시키는 스윙 동작을 실시함으로써 상기 스플릿터(180)에 의해 분리된 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔(LB1, LB2)의 조사각도를 변경시킬 수 있는 것이 특징이다. At this time, the splitter 180 itself can rotate at a predetermined interval. By performing a swing operation to rotate the splitter 180 itself clockwise and counterclockwise at a predetermined interval, the splitter 180 The irradiation angle of the first and second laser beams LB1 and LB2 separated by the first and second laser beams LB1 and LB2 can be changed.

한편, 변형예로서 도 8a 및 도 8b(본 발명의 변형예에 따른 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 것으로 액티브층을 기판면에 대해 소정의 각도를 갖는 레이저 빔 조사에 의해 결정화하는 것을 나타낸 도면.)에 도시한 바와 같이, 상기 스플릿터의 사용없이 상기 DPSS 레이저 장치(180)를 상기 기판(101) 면의 법선(L)에 대해 제 1 각도(θ1)를 갖도록 레이저 빔(LB)을 조사하며 1차 스캔을 실시하고, 상기 법선(L)을 기준으로 상기 제 1 각도(θ1)와 대칭을 이루는 제 2 각도(-θ1)를 갖도록 상기 DPSS 레이저 장치(180)를 위치시킨 후, 상기 제 1 차 스캔된 영역에 대해 제 2차 스캔을 실시하는 형태로 결정화 공정을 진행할 수 있다. 8A and 8B (a method of manufacturing an array substrate according to a modification of the present invention is shown as a modification, in which the active layer is crystallized by laser beam irradiation at a predetermined angle with respect to the substrate surface) The DPSS laser device 180 is irradiated with the laser beam LB so as to have the first angle? 1 with respect to the normal L of the surface of the substrate 101 without using the splitter, The DPSS laser device 180 is positioned so as to have a second angle -θ1 symmetrical to the first angle θ1 with respect to the normal line L, The crystallization process may be performed in a manner that the second scan is performed on the scanned area.

이 경우, 상기 실시예에서와 같이 스플릿터(181)를 통한 제 1 및 제 2 레이저 빔(LB1, LB2) 조사를 실시한 것과 동일하게 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 된 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120a)과 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극(133, 136) 일끝단의 소정폭(w1)에 대응하는 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120b)까지 결정화되어 폴리실리콘의 제 1 영역(127a)을 이루게 된다. In this case, as in the case where the first and second laser beams LB1 and LB2 are irradiated through the splitter 181 as in the above embodiment, the exposed amorphous silicon (120a in FIG. 3D) corresponding to a predetermined width w1 of one end of the source and drain electrodes 133 and 136 facing the pattern (120a in FIG. 3D) 127a.

한편, 도 3e를 참조하면, 본 발명의 실시예의 경우, 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 형성된 상태에서 스플릿터(181)를 통해 제 1 및 제 2 레이저 빔(LB)이 조사되므로 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 형성된 부분 중, 각 전극 일끝단의 소정폭(w1)에 대응하는 부분을 제외한 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)에 의해 가려진 부분에 위치하는 비정질 실리콘 패턴(도 3d의 120c)은 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔에 노출되지 않으므로 결정화되지 않고 여전히 순수 비정질 실리콘 상태로 남게되어 순수 비정질 실리콘의 제 2 영역(127b)을 이루게 된다. 3E, the first and second laser beams LB are irradiated through the splitter 181 in the state where the source and drain electrodes 133 and 136 are formed. Therefore, in the embodiment of the present invention, An amorphous silicon pattern (not shown) located at a portion shielded by the source and drain electrodes 133 and 136 except for a portion corresponding to a predetermined width w1 of one end of each electrode among the portions where the source and drain electrodes 133 and 136 are formed, 3d is not exposed to the first and second laser beams, and thus is not crystallized but remains in a pure amorphous silicon state to form a second region 127b of pure amorphous silicon.

따라서, 본 발명의 실시예 및 변형예에 따른 어레이 기판(101)의 경우, 반도체층(128)은 하부의 액티브층(127)과 상부의 서로 이격하는 오믹콘택층(126)으로 구성되며, 이때, 상기 액티브층(127)은 그 중앙부 즉, 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 부분 및 서로 마주하는 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)의 일끝단의 1㎛ 내지 2㎛ 정도의 소정폭에 대해서는 결정화됨으로써 폴리실리콘으로 이루어진 제 1 영역(127a)을 이루며, 상기 제 1 영역(127a)의 양측으로 상기 1㎛ 내지 2㎛ 정도의 소정폭(w1)을 제외한 각각 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 각각 중첩하는 부분은 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 제 2 영역(127b)을 이루는 것이 특징이다. Therefore, in the case of the array substrate 101 according to the embodiment and the modification of the present invention, the semiconductor layer 128 is composed of the lower active layer 127 and the upper ohmic contact layer 126, The active layer 127 is formed to have a thickness of about 1 탆 to about 2 탆 at the center thereof, that is, a portion exposed between the source and drain electrodes 133 and 136 and one end of the source and drain electrodes 133 and 136 facing each other And a first region 127a made of polysilicon is formed by crystallization for a predetermined width. The source and drain electrodes 127a and 127b are formed on both sides of the first region 127a, except for the predetermined width w1 of about 1 mu m to 2 mu m, 133, and 136 are formed as a second region 127b made of pure amorphous silicon.

이때, 상기 액티브층(127)은 그 내부에 정공 또는 전자의 이동통로가 되는 채널을 이루는 영역 전체가 폴리실리콘으로 이루어진 상기 제 1 영역(127a)에 형성될 수 있으므로 일반적인 순수 비정질 실리콘만으로 이루어지 액티브층(도 1의 20a) 대비 훨등히 우수한 이동도 특성을 갖게 되는 것이 특징이다. At this time, since the active layer 127 can be formed in the first region 127a made of polysilicon, the entire region of the active layer 127, which serves as a channel of holes or electrons, may be formed of only pure amorphous silicon, (20a in Fig. 1).

상기 액티브층(127) 내에 채널을 이루는 영역은 상기 소스 및 드레인 전 극(133, 136)의 이격영역에 대응하는 부분과 상기 소스 전극(133) 하부의 오믹콘택층(126) 및 이에 대응하는 부분과 상기 드레인 전극(136) 하부의 오믹콘택층(126) 및 이에 대응하는 부분의 액티브층(127)이 되며, 본 발명의 실시예 및 변형예에 따른 어레이 기판(101)의 경우 전술한 부분에 대응하여 모두 폴리실리콘으로 이루어진 제 1 영역(127a)이 형성되므로 상기 폴리실리콘으로 이루어진 제 1 영역 내에 채널영역이 형성될 수 있는 것이다. The channel forming region in the active layer 127 is formed by a portion corresponding to the spacing region of the source and drain electrodes 133 and 136 and a portion corresponding to the ohmic contact layer 126 below the source electrode 133, The ohmic contact layer 126 under the drain electrode 136 and the active layer 127 corresponding to the ohmic contact layer 126. In the case of the array substrate 101 according to the embodiment and the modification of the present invention, The first region 127a made of polysilicon is formed in correspondence with the first region 127a, so that the channel region can be formed in the first region made of polysilicon.

한편, 전술한 단계까지의 공정 진행에 의해 각 스위칭 영역(TrA)에는 게이트 전극(105)과, 게이트 절연막(108)과, 제 1 및 제 2 영역(127a, 127b)을 갖는 액티브층(127)과 오믹콘택층(126)으로 이루어진 반도체층(128)과, 소스 및 드레인 전극(133, 136)으로 구성되는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되게 된다. On the other hand, the gate electrode 105, the gate insulating film 108, and the active layer 127 having the first and second regions 127a and 127b are formed in each switching region TrA by the process steps up to the above- The semiconductor layer 128 composed of the ohmic contact layer 126 and the source and drain electrodes 133 and 136 is formed.

다음, 도 3f에 도시한 바와 같이, DPSS 레이저 장치(도 3e의 180)를 이용하여 레이저 빔(도 3e의 LB) 조사에 의해 부분적인 결정화가 이루어진 제 1 영역(127a)을 구비한 액티브층(127)을 갖는 기판(101)에 대해 열처리를 통한 어닐링을 소정시간 실시한다. 이때, 상기 기판(101)의 어닐링은 오븐 또는 소성장치(195)를 통해 280℃ 내지 350℃의 온도 분위기에서 30분 내지 120분간 진행되는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 3F, an active layer (first region 127a) having a first region 127a partially crystallized by irradiating a laser beam (LB in FIG. 3E) using a DPSS laser apparatus 127 is annealed by heat treatment for a predetermined time. At this time, the annealing of the substrate 101 is preferably performed through an oven or a firing apparatus 195 at a temperature of 280 ° C to 350 ° C for 30 minutes to 120 minutes.

이렇게 어닐링 공정을 진행하는 이유는, 상기 액티브층(127)에 있어 결정화 공정 진행으로 폴리실리콘으로 결정화된 상기 제 1 영역(127a) 내부는 안정적인 분자 상태를 이루지 못함으로, 어닐링 공정에 의해 안정적인 분자상태를 갖도록 하기 위함이며, 나아가 결정화도를 향상시키기 위함이다. The reason why the annealing process is performed is that since the active layer 127 does not have a stable molecular state in the first region 127a crystallized into polysilicon by the progress of the crystallization process, And further to improve the degree of crystallization.

다음, 도 3g에 도시한 바와 같이, 어닐링이 마친 기판(101)을 진공의 챔버(197) 내부에 위치시킨 후, 상기 기판(101) 표면을 수소(H2) 플라즈마에 적정 시간 노출시키는 수소(H2) 플라즈마 처리를 실시한다. 이때 상기 진공 챔버(197) 내부에는 1000sccm 내지 2000sccm 정도의 유량을 가지고 수소(H2)가 공급되며, 상기 챔버(197) 내부의 압력은 10mTorr 내지 100mTorr 인 것이 바람직하다. 또한, 전술한 수소(H2) 플라즈마 처리는 2분 내지 4분 30초간 진행하는 것이 바람직하다.3G, the annealed substrate 101 is placed in a vacuum chamber 197 and hydrogen (H 2 ) plasma is applied to the surface of the substrate 101 for a suitable time H 2 ) plasma treatment is performed. At this time, hydrogen (H 2 ) is supplied to the vacuum chamber 197 at a flow rate of about 1000 sccm to 2000 sccm, and the pressure in the chamber 197 is preferably 10 mTorr to 100 mTorr. In addition, it is preferable that the above-mentioned hydrogen (H 2 ) plasma treatment is performed for 2 minutes to 4 minutes 30 seconds.

한편, 전술한 바와 같은 환경에서 수소(H2) 플라즈마 처리를 실시하는 이유는, 레이저 빔 조사에 의해 결정화 공정 진행 시 순수 비정질 실리콘 패턴 내부에 포함되어 있는 수소가 빠져나왔기 때문에 이를 보충해 주기 위함이다. 순수 비정질 실리콘층은 SiH4/H2의 혼합가스 분위기에서 플라즈마를 이용한 화학적 기상 증착(PECVD : plasma enhanced chemical vapor deposition)을 통해 이루어지며, 실리콘 원자가 랜덤 네트워크 형태를 이루게 되는데, 실리콘(Si)과 실리콘(Si)의 결합이 이루어지지 않은 많은 부분이 발생하며, 이러한 부분이 댕글링 본드를 이루게 된다. 이러한 댕글링 본드는 전술한 화학적 기상 증착을 통해 순수 비정질 실리콘층을 형성하면 필연적으로 발생하게 되는데, 실리콘(Si)과 실리콘(Si)의 결합이 이루어지지 않는 부분에 실리콘을 대신하여 수소가 결합됨으로서 댕글링 본드가 보상될 수 있다. On the other hand, the reason why hydrogen (H 2 ) plasma treatment is performed in the above-mentioned environment is that hydrogen contained in the pure amorphous silicon pattern escapes during the crystallization process by laser beam irradiation to compensate for the hydrogen . The pure amorphous silicon layer is formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) in a mixed gas atmosphere of SiH 4 / H 2 , and a silicon atom is formed in a random network form. Silicon (Si) and silicon (Si) bond is not formed, and this portion forms a dangling bond. This dangling bond is inevitably generated when a pure amorphous silicon layer is formed through the above-described chemical vapor deposition. When hydrogen is bonded instead of silicon in a portion where silicon (Si) and silicon (Si) are not bonded Dangling bonds can be compensated.

하지만, 결정화 공정 진행 시 필연적으로 순수 비정질 실리콘층의 탈수소화 가 진행되어 그 내부에 수소의 수가 급격히 줄어들게 됨으로 실리콘과 결합될 수소의 수가 모자라게 되어 댕글링 본드가 다수 발생하게 되며, 따라서 이러한 결정화 공정에 의한 탈수소화에 의한 댕글링 본드의 증가를 억제시키기 위해 수소 플라즈마 공정을 진행하는 것이다.However, in the course of the crystallization process, the dehydrogenation of the pure amorphous silicon layer progresses inevitably, and the number of hydrogen atoms therein is drastically reduced, so that the number of hydrogen atoms to be combined with silicon becomes insufficient, and many dangling bonds are generated. The hydrogen plasma process is carried out in order to suppress the increase of the dangling bonds due to the dehydrogenation caused by the dehydrogenation.

이러한 수소화 플라즈마 공정을 통해 상기 폴리실리콘의 제 1 영역(127a) 내부에 수소를 주입하여 댕글링 본드를 줄임으로써 이동도 특성 및 박막트랜지스터(Tr)의 균일성을 향상시킬 수 있다. By injecting hydrogen into the first region 127a of the polysilicon through the hydrogenation plasma process to reduce the dangling bonds, the mobility characteristics and the uniformity of the thin film transistor Tr can be improved.

다음, 도 3h에 도시한 바와 같이, 상기 수소 플라즈마 공정을 진행한 기판(101)의 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 데이터 배선(130) 상부로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나 또는 유기절연물질 예를들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 도포함으로써 보호층(140)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3H, an inorganic insulating material such as SiO 2 (SiO 2) is deposited on the source and drain electrodes 133 and 136 and the data line 130 of the substrate 101 subjected to the hydrogen plasma process, 2 ) or silicon nitride (SiNx), or by applying an organic insulating material such as benzocyclobutene (BCB) or photo acryl.

이후, 마스크 공정을 진행함으로써 상기 드레인 전극(136) 일부에 대응하여 상기 보호층(140)을 제거함으로서 상기 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(145)을 형성한다.Thereafter, the mask layer is removed by removing the protective layer 140 corresponding to a part of the drain electrode 136, thereby forming the drain contact hole 145 exposing the drain electrode 136.

다음, 도 3i에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 콘택홀(145)을 갖는 상기 보호층(140) 위로 투명도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 전면에 증착함으로써 투명도전성 물질층(미도시)을 형성하고, 이에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 드레인 콘택홀(145)을 통해 상기 드레인 전극(136)과 접촉하는 화소전극(150)을 각 화소영역(P)별로 형성함으로써 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판(101)을 완성할 수 있다. Next, as shown in FIG. 3I, a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) is deposited on the passivation layer 140 having the drain contact hole 145 (Not shown) is formed on the entire surface of the substrate 110. The masking process is then performed to pattern the pixel electrode 150 through the drain contact hole 145 to form the pixel electrode 150, which contacts the drain electrode 136, The array substrate 101 according to the embodiment of the present invention can be completed.

도 1은 종래의 어레이 기판 내의 박막트랜지스터가 형성된 부분을 포함하는 하나의 화소영역에 대한 단면도.1 is a cross-sectional view of one pixel region including a portion where a thin film transistor is formed in a conventional array substrate;

도 2는 종래의 폴리실리콘을 반도체층으로 하는 박막트랜지스터를 구비한 어레이 기판에 있어 상기 박막트랜지스터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 단면도.FIG. 2 is a sectional view of one pixel region including the thin film transistor in an array substrate including a conventional thin film transistor having a semiconductor layer of polysilicon. FIG.

도 3a 내지 3i는 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판에 있어 폴리실리콘의 제 1 영역과 비정질 실리콘의 제 2 영역으로 이루어진 액티브층을 갖는 박막트랜지스터를 포함하는 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 단면도.FIGS. 3A through 3I are cross-sectional process views of a pixel region including a thin film transistor having an active layer made of a first region of polysilicon and a second region of amorphous silicon in an array substrate according to an embodiment of the present invention.

도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 변형예 따른 어레이 기판의 제조 단계별 공정 단면도로서 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴과 소스 및 드레인 전극을 형성하는 1회의 마스크 공정을 통해 형성하는 단계를 도시한 단면도.FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views showing steps of manufacturing an array substrate according to a modification of the present invention, and showing cross-sectional views illustrating steps of forming a pure and impurity amorphous silicon pattern and a source and drain electrodes through a single mask process.

도 5는 본 발명에 이용되는 DPSS 레이저 장치의 개략적인 구성도.5 is a schematic configuration diagram of a DPSS laser device used in the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 각각 DPSS 레이저 장치의 파워를 달리하여 어레이 기판상의 순수 비정질 실리콘 패턴에 대해 레이저 빔을 동일 시간 조사했을 경우 결정화된 부분의 표면 상태를 나타낸 사진.6A to 6D are photographs showing the surface states of the crystallized portions when the laser beam is irradiated to the pure amorphous silicon pattern on the array substrate by the power of the DPSS laser device for the same time, respectively.

도 7은 본 발명의 변형예에 따른 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 것으로 액티브층을 그 단면이 사각형인 스플릿터를 이용한 레이저 빔 조사에 의해 결정화하는 것을 나타낸 도면.FIG. 7 illustrates a method of manufacturing an array substrate according to a modification of the present invention, in which an active layer is crystallized by laser beam irradiation using a square-shaped splitter. FIG.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 변형예에 따른 어레이 기판의 제조 방법을 나타 낸 것으로 액티브층을 기판면에 대해 소정의 각도를 갖는 레이저 빔 조사에 의해 결정화하는 것을 나타낸 도면. FIGS. 8A and 8B illustrate a method of manufacturing an array substrate according to a modification of the present invention, in which the active layer is crystallized by laser beam irradiation at a predetermined angle with respect to a substrate surface. FIG.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

101 : 기판 105 : 게이트 전극101: substrate 105: gate electrode

108 : 게이트 절연막 126 : 오믹콘택층108: gate insulating film 126: ohmic contact layer

127 : 액티브층 127a :(폴리실리콘의)제 1 영역127: active layer 127a: first region (of polysilicon)

127b : (순수 비정질 실리콘의) 제 2 영역127b: a second region (of pure amorphous silicon)

128 : 반도체층 130 : 데이터 배선128: semiconductor layer 130: data wiring

133 : 소스 전극 136 : 드레인 전극133: source electrode 136: drain electrode

180 : DPSS 레이저 장치 181 : 스플릿터180: DPSS laser device 181: Splitter

LB : 레이저 빔 LB1, LB2 : 제 1 및 제 2 레이저 빔 LB: laser beam LB1, LB2: first and second laser beams

P : 화소영역 Tr : 박막트랜지스터 P: pixel region Tr: thin film transistor

TrA : 스위칭 영역 TrA: switching area

Claims (14)

기판 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와;A gate wiring extending in one direction on a substrate; and a gate electrode connected to the gate wiring; 상기 게이트 배선 및 게이트 전극 위로 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;Forming a gate insulating film over the gate wiring and the gate electrode; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 순차적으로 순수 비정질 실리콘 패턴 및 불순물 비정질 실리콘 패턴을 형성하는 단계와;Forming a pure amorphous silicon pattern and an impurity amorphous silicon pattern sequentially on the gate insulating film in correspondence with the gate electrode; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴 위로 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와;A data line crossing over the gate insulating film and defining a pixel region over the gate insulating film; and forming source and drain electrodes spaced apart from each other on the impurity amorphous silicon pattern; 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴을 제거함으로써 서로 이격하는 오믹콘택층을 형성하는 단계와;Forming an ohmic contact layer spaced apart from each other by removing the impurity amorphous silicon pattern exposed between the source and drain electrodes; 고체 매질을 갖는 레이저 장치를 이용하여 레이저 빔을 조사함으로써 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 부분의 순수 비정질 실리콘 패턴과 서로 마주하는 상기 소스 및 드레인 전극 일끝단 각각의 제 1 폭에 대응하는 부분의 순수 비정질 실리콘패턴을 결정화함으로써 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 부분과 상기 각 제 1 폭에 대응하는 부분은 폴리실리콘으로 이루어지며, 상기 각 제 1 폭을 제외한 상기 소스 및 드레인 전극과 중첩하는 부분은 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계와;A pure amorphous silicon pattern of a portion exposed between the source and drain electrodes is irradiated with a laser beam using a laser device having a solid medium, A portion of the source and drain electrodes overlapping the source and drain electrodes and the portion corresponding to each of the first widths are made of polysilicon by crystallizing the amorphous silicon pattern, Forming an active layer of amorphous silicon; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계와;Forming a protective layer having source and drain electrodes and a contact hole exposing the drain electrode over a data line; 상기 보호층 위로 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 상기 화소영역에 형성하는 단계Forming a pixel electrode in the pixel region that contacts the drain electrode through the contact hole over the protective layer; 를 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.Wherein the substrate is a substrate. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 고체 매질을 갖는 레이저 장치는, 적외선 형태로 빛 에너지를 공급하는 다이오드와, 상기 다이오드로부터 나온 빛 에너지를 집진시켜 레이저 빔을 발생시키는 YAG 봉(rod)과, 상기 YAG 봉으로부터 나온 레이저 빔 중 일부의 파장을 그 파장 길의 1/2이 되도록 하는 제2차 고조파 발생(SHG : Second-Harmonic Generation) 광학계와, 서로 다른 파장값을 갖는 레이저 빔을 동일 파장을 갖는 레이저 빔끼리 분리시키는 파장 분리 거울(WSM : Wavelength Separation Mirror)을 포함하는 DPSS(Diode Pumped Solid State) 레이저 장치인 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.The laser device having the solid medium includes a diode for supplying light energy in the form of infrared rays, a YAG rod for generating a laser beam by collecting light energy emitted from the diode, and a part of a laser beam A second-harmonic generation (SHG) optical system for making the wavelength of the laser beam a half of the wavelength of the laser beam, and a wavelength-division mirror for separating the laser beams having different wavelength values from each other, (DPM) laser device including a WSM (Wavelength Separation Mirror). 제 2 항에 있어서,  3. The method of claim 2, 상기 레이저 빔은 상기 DPSS 레이저 장치에 15.4W 내지 16.2W의 파워를 인가 하여 발생되는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.Wherein the laser beam is generated by applying a power of 15.4 W to 16.2 W to the DPSS laser device. 제 1 항에 있어서,  The method according to claim 1, 상기 고체 매질을 갖는 레이저 장치를 이용하여 레이저 빔의 조사는, 스플릿터를 개재하여 이루어짐으로써 상기 스플릿터에 의해 제 1 레이저 빔과 제 2 레이저 빔으로 분리되며, 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔은 상기 기판면에 수직한 법선에 대응하여 대칭적으로 제 1 및 제 2 각도를 가지며 조사됨으로써 상기 소스 및 드레인 전극에 의해 가려진 상기 각 제 1 폭에 대응하는 상기 순수 비정질 실리콘 패턴에 조사되도록 하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.The irradiation of the laser beam using the laser device having the solid medium is carried out through the splitter so that the splitter separates the laser beam into a first laser beam and a second laser beam, And is irradiated to the pure amorphous silicon pattern corresponding to each of the first widths shielded by the source and drain electrodes by being irradiated with symmetrical first and second angles corresponding to a normal line perpendicular to the substrate surface Wherein the method comprises the steps of: 제 4 항에 있어서,  5. The method of claim 4, 상기 스플릿터는 그 단면 형태가 삼각형 또는 사각형인 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.Wherein the splitter has a triangular or quadrangular cross-sectional shape. 제 4 항에 있어서,  5. The method of claim 4, 상기 스플릿터는 그 단면 형태가 삼각형인 경우 상기 스플릿터로 입사되는 레이저 빔은 상기 법선과 나란한 방향이 되며, Wherein when the cross-sectional shape of the splitter is triangular, the laser beam incident on the splitter is in a direction parallel to the normal line, 사각형인 경우 상기 스플릿터로 입사되는 레이저 빔은 상기 제 1 각도 또는 상기 제 2 각도를 갖는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.And the laser beam incident on the splitter has the first angle or the second angle when the laser beam is rectangular. 제 4 항에 있어서,  5. The method of claim 4, 상기 제 1 및 제 2 각도는 상기 스플릿터를 시계방향 또는 반시계 방향으로 스윙 회전시킴으로써 그 크기를 변경시킬 수 있는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.Wherein the first and second angles are capable of changing the size of the splitter by swinging the splitter clockwise or counterclockwise. 제 1 항에 있어서,  The method according to claim 1, 상기 고체 매질을 갖는 레이저 장치를 이용한 레이저 빔은 상기 기판 면에 수직한 법선과 제 1 각도를 갖도록 상기 기판 면에 조사되도록 하여 제 1 스캔을 진행하고, 상기 제 1 스캔 진행된 영역에 상기 제 1 각도를 상기 법선에 대칭시킨 제 2 각도를 갖도록 상기 레이저 빔이 조사된 상태에서 제 2 스캔을 진행하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법. The laser beam using the laser device having the solid medium is irradiated on the substrate surface so as to have a first angle with a normal line perpendicular to the substrate surface to advance the first scan, And the second scan is performed in a state in which the laser beam is irradiated so as to have a second angle that is symmetrical to the normal line. 제 1 항에 있어서,  The method according to claim 1, 상기 부분적으로 폴리실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하고, 상기 보호 층을 형성하기 이전에 상기 기판에 대해 280℃ 내지 350℃의 온도 분위기에서 30분 내지 120분간 어닐링을 진행하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.Forming an active layer made of said partially polysilicon and annealing said substrate at a temperature of from 280 DEG C to 350 DEG C for 30 minutes to 120 minutes before forming said protective layer; Way. 제 9 항에 있어서,  10. The method of claim 9, 상기 어닐링 후에는 상기 기판을 그 내부 압력이 10mTorr 내지 100mTorr인 진공 챔버 내부에 위치시키고, 1000sccm 내지 2000sccm 정도의 유량을 가지고 수소를 공급하며, 수소 플라즈마 처리하는 단계를 진행하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.Wherein after the annealing, the substrate is placed in a vacuum chamber having an internal pressure of 10 mTorr to 100 mTorr, hydrogen is supplied at a flow rate of about 1000 sccm to 2000 sccm, and hydrogen plasma treatment is performed. Way. 제 10 항에 있어서,  11. The method of claim 10, 상기 수소 플라즈마 처리는 2분 내지 4분30초 동안 진행하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.Wherein the hydrogen plasma treatment is performed for 2 minutes to 4 minutes and 30 seconds. 제 1 항에 있어서,  The method according to claim 1, 상기 불순물 및 순수 비정질 실리콘 패턴을 형성하는 단계와, 상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계는 동시에 1회의 마스크 공정을 통해 진행되는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.Wherein the step of forming the impurity and the pure amorphous silicon pattern and the step of forming the data line and the source and drain electrodes proceed simultaneously through a single mask process. 기판과;Claims [1] 상기 기판 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극과;A gate wiring extending in one direction on the substrate; a gate electrode connected to the gate wiring; 상기 게이트 배선 및 게이트 전극을 덮으며 형성된 게이트 절연막과;A gate insulating film formed to cover the gate wiring and the gate electrode; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과;A data line formed on the gate insulating film and defining a pixel region intersecting the gate line; 상기 화소영역 내의 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하며 폴리실리콘의 제 1 영역과, 상기 제 1 영역의 양측으로 순수 비정질 실리콘의 제 2 영역으로 이루어진 액티브층과;An active layer corresponding to the gate electrode over the gate insulating film in the pixel region and consisting of a first region of polysilicon and a second region of pure amorphous silicon on both sides of the first region; 상기 제 1 영역 양측에 위치하는 상기 제 2 영역과 상기 각 제 2 영역과 접촉하는 상기 제 1 영역의 제 1 폭에 대응하여 그 상부로 상기 제 1 영역의 중앙부를 노출시키며 서로 이격하며 형성된 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층과;The second region being located on both sides of the first region and the first region corresponding to the first width of the first region in contact with the second region, An ohmic contact layer of silicon; 상기 오믹콘택층 위로 상기 제 1 영역을 노출시키며 형성된 소스 및 드레인 전극과;Source and drain electrodes formed to expose the first region over the ohmic contact layer; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀을 가지며 형성된 보호층과;A protective layer formed on the source and drain electrodes and the data line, the protective layer having a contact hole exposing the drain electrode; 상기 보호층 위로 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 상기 화소영역에 형성된 화소전극And a pixel electrode formed in the pixel region, the pixel electrode being in contact with the drain electrode through the contact hole, 을 포함하는 어레이 기판.&Lt; / RTI &gt; 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 제 1 폭은 1㎛ 내지 2㎛인 것이 특징인 어레이 기판.Wherein the first width is 1 占 퐉 to 2 占 퐉.
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