KR20020072882A - Manufacturing method of thin film transistor array panel for liquid crystal display - Google Patents

Manufacturing method of thin film transistor array panel for liquid crystal display Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a TFT(Thin Film Transistor) substrate of an LCD(Liquid Crystal Display) is provided to delay the exposure of data lines to the etching gas via contact holes, thereby preventing the short or corrosion of the data lines. CONSTITUTION: A method for fabricating a TFT substrate of an LCD includes the steps of forming gate wires having gate lines(22), gate electrodes(26) connected to the gate lines and gate pads(24) on an insulating substrate(10) by stacking and patterning a conductive material, forming a gate insulating film, forming a semiconductor layer(40) on the gate insulating film, forming data wires having data lines(62) intersecting the gate lines, source electrodes(65) connected to the data lines and adjacent to the gate electrodes, drain electrodes(66) opposing the source electrodes with respect to the gate electrodes, and data pads(68) connected to the data lines by stacking and patterning a conductive material, forming first to third contact holes(72,74,76) by stacking and patterning a protection film to expose the gate pads, the data pads and the drain electrodes, and forming pixel electrodes(82) electrically connected to the drain electrodes via the third contact holes, wherein the contact holes are formed by photo-etching using a photosensitive film pattern having different thickness partially.

Description

액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF THIN FILM TRANSISTOR ARRAY PANEL FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}The manufacturing method of the thin-film transistor board | substrate for liquid crystal display devices {MANUFACTURING METHOD OF THIN FILM TRANSISTOR ARRAY PANEL FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two substrates on which electrodes are formed and a liquid crystal layer interposed therebetween, and rearranges the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by applying a voltage to the electrode. By controlling the amount of light transmitted.

액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 두 기판에 전극이 각각 형성되어 있고 전극에 인가되는 전압을 스위칭하는 박막 트랜지스터를 가지고 있는 액정 표시 장치이며, 박막 트랜지스터는 두 기판 중 하나에 형성되는 것이 일반적이다.Among the liquid crystal display devices, a liquid crystal display device having a thin film transistor for forming an electrode on each of two substrates and switching a voltage applied to the electrode is generally used. The thin film transistor is generally formed on one of two substrates.

박막 트랜지스터가 형성되어 있는 기판은 마스크를 이용한 사진 식각 공정을 통하여 제조하는 것이 일반적이며, 게이트 배선, 반도체층, 데이터 배선 및 화소 전극을 형성하는 공정과 외부의 회로와 배선을 전기적으로 연결하기 위해 배선을 덮는 절연막을 식각하여 배선의 게이트 및 데이터 패드를 드러내는 공정을 통하여 형성된다. 이때, 데이터 배선은 반도체층과의 접촉 특성이 우수한 동시에 저저항 특성을 가지는 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴-텅스텐(Mo-W)과 같은 몰리브덴 계열로 형성된다.The substrate on which the thin film transistor is formed is generally manufactured by a photolithography process using a mask, and a process of forming a gate wiring, a semiconductor layer, a data wiring, a pixel electrode, and wiring for electrically connecting external circuits and wiring. The insulating film covering the substrate is etched to expose the gate and the data pad of the wiring. In this case, the data line is formed of a molybdenum series such as molybdenum (Mo) or molybdenum-tungsten (Mo-W) having excellent contact characteristics with the semiconductor layer and low resistance.

그러나, 패드를 드러내는 공정에서 질화 규소의 절연막을 식각하는 식각 기체로 바람직하게 SF6, CF4등을 사용하는데, 절연막을 식각하는 과정에서 몰리브덴 계열의 금속이 식각 기체에 오랜 시간 노출되는 경우에는 몰리브덴 계열의 배선이 식각되어 배선이 단선되거나 침식되는 문제점이 발생한다.However, SF 6 , CF 4, etc. are preferably used as an etching gas for etching the insulating film of silicon nitride in the process of exposing the pad. When molybdenum-based metal is exposed to the etching gas for a long time during the etching of the insulating film, molybdenum There is a problem that the wiring of the series is etched and the wiring is disconnected or eroded.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 데이터 배선의 단선 또는 침식 불량을 방지할 수 있는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film transistor substrate that can prevent the disconnection or erosion failure of the data wiring.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판이고,1 is a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 1 taken along the line II-II.

도 3a, 4a, 5a 및 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 중간 과정에서의 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,3A, 4A, 5A, and 7A are layout views of a thin film transistor substrate in an intermediate process of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;

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

도 4b는 도 4a에서 IVb-IVb' 선을 따라 잘라 도시한 도면으로서 도 3b의 다음 단계를 도시한 단면도이고,4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb ′ in FIG. 4A and is a cross-sectional view showing the next step in FIG. 3B;

도 5b는 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 도면으로서 도 4b의 다음 단계를 도시한 단면도이고,FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb ′ in FIG. 5A and is a cross-sectional view showing the next step in FIG. 4B;

도 6은 5b의 다음 단계를 도시한 단면도이고,6 is a sectional view showing the next step of 5b,

도 7b는 도 7a에서 VIIb-VIIb' 선을 따라 잘라 도시한 도면으로서 도 6의 다음 단계를 도시한 단면도이고,FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb ′ of FIG. 7A and illustrating the next step of FIG. 6;

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,8 is a layout view of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10은 도 8에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 IX-IX' 선 및 X-X'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,9 and 10 are cross-sectional views of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 8 taken along lines IX-IX 'and X-X',

도 11a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 제조하는 첫 단계에서의 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,11A is a layout view of a thin film transistor substrate at a first stage of manufacture in accordance with a second embodiment of the present invention,

도 11b 및 11c는 각각 도 11a에서 XIb-XIb' 선 및 XIc-XIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며,11B and 11C are cross-sectional views taken along the lines XIb-XIb 'and XIc-XIc' of FIG. 11A, respectively.

도 12a 및 12b는 각각 도 11a에서 XIb-XIb' 선 및 XIc-XIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 11b 및 도 11c 다음 단계에서의 단면도이고,12A and 12B are cross-sectional views taken along the lines XIb-XIb 'and XIc-XIc' of FIG. 11A, respectively, and are cross-sectional views of the next steps of FIGS. 11B and 11C;

도 13a는 도 12a 및 12b 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,FIG. 13A is a layout view of a thin film transistor substrate at a next step of FIGS. 12A and 12B;

도 13b 및 13c는 각각 도 13a에서 XIIIb-XIIIb' 선 및 XIIIc-XIIIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며,13B and 13C are cross-sectional views taken along the lines XIIIb-XIIIb 'and XIIIc-XIIIc' of FIG. 13A, respectively.

도 14a, 15a, 16a와 도 14b, 15b, 16b는 각각 도 13a에서 XIIIb-XIIIb' 선 및 XIIIc-XIIIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서 도 13b 및 13c 다음 단계들을 공정 순서에 따라 도시한 것이고,14A, 15A, 16A and 14B, 15B, 16B are cross-sectional views taken along the lines XIIIb-XIIIb 'and XIIIc-XIIIc' in FIG. 13A, respectively, illustrating the following steps in the order of the process. ,

도 17a는 도 16a 및 16b 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,17A is a layout view of a thin film transistor substrate in the next steps of FIGS. 16A and 16B,

도 17b 및 17c는 각각 도 17a에서 XVIIb-XVIIb' 선 및 XVIIc-XVIIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.17B and 17C are cross-sectional views taken along the lines XVIIb-XVIIb 'and XVIIc-XVIIc', respectively, in FIG. 17A.

이러한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 데이터 배선을 드러내는 접촉부에 대응하는 부분에 감광막을 남기어 절연막을 식각하는 공정에서 데이터 배선이 식각 기체에 대하여 드러나는 것을 지연시킨다.In order to solve this problem, the present invention delays the exposure of the data wiring to the etching gas in the process of etching the insulating film by leaving a photosensitive film at a portion corresponding to the contact portion exposing the data wiring.

더욱 상세하게 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서는, 우선 절연 기판 위에 게이트 배선용 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트선, 게이트선과 연결되어 있는 게이트 전극 및 게이트 패드를 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 이어, 게이트 절연막 및 반도체층을 형성하고, 그 상부에 데이터 배선용 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트선과 교차하는 데이터선, 데이터선과 연결되어 있으며 게이트 전극에 인접하는 소스 전극, 게이트 전극에 대하여 소스 전극의 맞은 편에 위치하는 드레인 전극 및 데이터선에 연결되어 있는 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 이어, 보호막을 적층하고 패터닝하여 게이트패드, 데이터 패드 및 드레인 전극을 각각 드러내는 제1 내지 제3 접촉 구멍을 형성하고, 제3 접촉 구멍을 통하여 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극을 형성한다. 이때, 제1 내지 제3 접촉 구멍 형성 단계는 부분적으로 다른 두께를 가지는 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 형성한다.More specifically, in the method for manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention, first, a gate wiring conductive material is laminated and patterned on an insulating substrate to form a gate wiring including a gate line, a gate electrode connected to the gate line, and a gate pad. Next, a gate insulating film and a semiconductor layer are formed, and a conductive material for data wiring is stacked and patterned thereon, so that the data electrode crossing the gate line and the source electrode connected to the data line and adjacent to the gate electrode, A data line is formed to include a drain electrode positioned at an opposite side thereof and a data pad connected to the data line. Subsequently, the protective layer is stacked and patterned to form first to third contact holes exposing the gate pad, the data pad, and the drain electrode, respectively, and to form a pixel electrode electrically connected to the drain electrode through the third contact hole. In this case, the first to third contact hole forming steps may be formed by a photolithography process using photoresist patterns having partially different thicknesses.

여기서, 감광막 패턴은 제1 두께를 가지는 제1 부분, 두께를 거의 가지지 않은 제2 부분, 제1 두께보다 두꺼운 두께를 가지며 제1 및 제2 부분을 제외한 제3 부분을 포함하는 것이 바람직하며, 사진 식각 공정에서 감광막 패턴은 제1 영역, 제1 영역보다 높은 투과율을 가지는 제2 영역 및 제1 영역보다 낮은 투과율을 가지는 제3 영역을 포함하는 광마스크를 이용하여 형성한다.Here, the photoresist pattern may include a first portion having a first thickness, a second portion having almost no thickness, a third portion having a thickness greater than the first thickness, and excluding the first and second portions, and a photograph. In the etching process, the photoresist pattern is formed using an optical mask including a first region, a second region having a higher transmittance than the first region, and a third region having a lower transmittance than the first region.

이때, 사진 식각 공정에서 제1 부분은 제2 및 제3 접촉 구멍에, 제2 부분은 제3 접촉 구멍에 대응하도록 형성하는 것이 바람직하다.In this case, in the photolithography process, the first portion may be formed to correspond to the second and third contact holes, and the second portion corresponds to the third contact hole.

제1 내지 제3 영역의 투과율을 다르게 조절하기 위해서 광마스크에는 반투명막 또는 노광기의 분해능보다 작은 슬릿 패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In order to control the transmittance of the first to third regions differently, it is preferable that a slit pattern smaller than the resolution of the translucent film or the exposure machine is formed in the photomask.

여기서, 데이터 배선 및 반도체층은 부분적으로 두께가 다른 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 형성할 수 있다.The data line and the semiconductor layer may be formed by a photolithography process using photoresist patterns having different thicknesses.

데이터 배선용 도전 물질은 알루미늄 계열 또는 몰리브덴 계열의 금속을 포함하고, 화소 전극은 IZO 또는 ITO로 형성하는 것이 바람직하다.The conductive material for data wiring includes an aluminum-based or molybdenum-based metal, and the pixel electrode is preferably formed of IZO or ITO.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Next, a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that a person skilled in the art may easily implement the present invention.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세히 설명한다.First, a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판이고, 도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate shown in FIG. 1 taken along the line II-II.

절연 기판(10) 위에 저저항을 가지는 알루미늄 계열의 금속 물질로 이루어진 게이트 배선이 형성되어 있다. 게이트 배선은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(22), 게이트선(22)의 끝에 연결되어 있어 외부로부터의 게이트 신호를 인가받아 게이트선으로 전달하는 게이트 패드(24) 및 게이트선(22)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터의 게이트 전극(26)을 포함한다.A gate wiring made of an aluminum-based metal material having low resistance is formed on the insulating substrate 10. The gate wire is connected to the gate line 22 and the gate line 22 extending in the horizontal direction, and are connected to the gate pad 24 and the gate line 22 which receive a gate signal from the outside and transmit the gate signal to the gate line. A gate electrode 26 of the thin film transistor.

기판(10) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 게이트 배선(22, 24, 26)을 덮고 있으며, 게이트 절연막(30)은 이후에 형성되는 보호막(70)과 함께 게이트 패드(24) 상부를 드러내는 접촉 구멍(74)을 가진다.On the substrate 10, a gate insulating film 30 made of silicon nitride (SiN x ) covers the gate wirings 22, 24, and 26, and the gate insulating film 30 is provided with a gate pad along with a protective film 70 formed thereafter. (24) It has a contact hole 74 that exposes the top.

게이트 전극(24)의 게이트 절연막(30) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(40)이 형성되어 있으며, 반도체층(40)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 저항 접촉층(55, 56)이 각각 형성되어 있다.A semiconductor layer 40 made of a semiconductor such as amorphous silicon is formed on the gate insulating film 30 of the gate electrode 24, and n + having a high concentration of silicide or n-type impurity is formed on the semiconductor layer 40. Resistive contact layers 55 and 56 made of a material such as hydrogenated amorphous silicon are formed, respectively.

저항 접촉층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금의 단일막으로 이루어진 데이터 배선(62, 64, 66, 68)이 형성되어 있다. 데이터 배선은 세로 방향으로 형성되어 게이트선(22)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터선(62), 데이터선(62)의 분지이며 저항 접촉층(55)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65), 데이터선(62)의 한쪽 끝에 연결되어 있으며 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터 패드(68), 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)에 대하여 소스 전극(65)의 반대쪽 저항 접촉층(56) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(66)을 포함한다. 또한, 데이터 배선은 유지 용량을 향상시키기 위해 게이트선(22)과 중첩되어 있는 유기 축전기용 도전체 패턴(64)을 포함할 수 있다.On the resistive contact layers 55 and 56 and the gate insulating film 30, data lines 62, 64, 66, and 68 made of a single film of molybdenum (Mo) or molybdenum-tungsten (MoW) alloy are formed. The data line is formed in the vertical direction and crosses the gate line 22 to define a pixel, and the data line 62 is a branch of the data line 62 and the source electrode 65 extending to the upper portion of the ohmic contact layer 55. ), Which is connected to one end of the data line 62 and is separated from the data pad 68 and the source electrode 65 to which an image signal from the outside is applied, and is opposite to the source electrode 65 with respect to the gate electrode 26. And a drain electrode 66 formed on the ohmic contact layer 56. In addition, the data line may include a conductor pattern 64 for an organic capacitor that overlaps the gate line 22 to improve the storage capacitance.

데이터 배선(62, 65, 66, 68)은 알루미늄 계열의 단일막으로 형성할 수도 있으며, 이중층 이상으로 형성하는 경우에는 한 층은 저항이 작은 알루미늄 계열의 물질로 형성하고 다른 층은 다른 물질과의 접촉 특성이 좋은 몰리브덴 계열 또는 크롬 등의 물질로 만드는 것이 바람직하다. 그 예로는 Cr/Al(또는 Al 합금) 또는 Al(또는 Al 합금)/Mo 등을 들 수 있다,The data lines 62, 65, 66, and 68 may be formed of a single layer of aluminum series. In the case of forming more than two layers, one layer is formed of an aluminum series material having low resistance and the other layer is separated from other materials. It is preferable to make the material such as molybdenum series or chromium having good contact characteristics. Examples thereof include Cr / Al (or Al alloy) or Al (or Al alloy) / Mo.

데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(40) 상부에는 보호막(70)이 형성되어 있다. 보호막(70)에는 유지 축전기용 도전체 패턴(64), 드레인 전극(66) 및 데이터 패드(68)를 드러내는 접촉 구멍(72, 76, 78)이 각각 형성되어 있으며, 게이트 절연막(30)과 함께 게이트 패드(24)를 드러내는 접촉 구멍(74)이 형성되어 있다.The passivation layer 70 is formed on the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 and the semiconductor layer 40 which is not covered by the data lines 62. In the passivation layer 70, contact holes 72, 76, and 78 that expose the conductive capacitor 64 for the storage capacitor, the drain electrode 66, and the data pad 68 are formed, respectively, and together with the gate insulating layer 30. The contact hole 74 which exposes the gate pad 24 is formed.

보호막(70) 위에는 접촉 구멍(72, 76)을 통하여 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)과 연결되어 있으며 화소에 위치하는 화소 전극(82)과접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68)와 연결되어 있는 보조 게이트 패드(84) 및 보조 데이터 패드(88)를 포함하며, IZO 또는 ITO 등의 투명 도전 물질로 이루어진 화소 배선이 형성되어 있다.On the passivation layer 70, contact holes 74 and 78 are connected to the conductive pattern 64 for the storage capacitor and the drain electrode 66 through the contact holes 72 and 76 and the pixel electrode 82 positioned in the pixel. A subsidiary gate pad 84 and an auxiliary data pad 88 connected to the gate pad 24 and the data pad 68, respectively, and a pixel wiring made of a transparent conductive material such as IZO or ITO have.

여기서, 화소 전극(82)은 도1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 게이트선(22)과 중첩되어 유지 축전기를 이루며, 유지 용량이 부족한 경우에는 게이트 배선(22, 24, 26)과 동일한 층에 유지 용량용 배선을 추가할 수도 있다.1 and 2, the pixel electrode 82 overlaps with the gate line 22 to form a storage capacitor. When the storage capacitor is insufficient, the pixel electrode 82 is disposed on the same layer as the gate wirings 22, 24, and 26. It is also possible to add a storage capacitor wiring.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 구조에서는 저저항을 몰리브덴 계열의 금속으로 이루어진 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)을 포함하고 있어 대화면 고정세의 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.In the structure according to the embodiment of the present invention, the low resistance includes data wires 62, 64, 65, 66, and 68 made of molybdenum-based metal, and thus it can be applied to a liquid crystal display device having a high resolution.

그러면, 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대하여 도 1 및 도 2와 도 3a 내지 도 7b를 참고로 하여 상세히 설명한다.Next, a method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device having a structure according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3A to 7B.

먼저, 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 기판(10) 위에 저저항을 가지는 알루미늄 계열의 도전막을 2,500Å 정도의 두께로 적층하고 패터닝하여 게이트선(22), 게이트 전극(26) 및 게이트 패드(24)를 포함하는 가로 방향의 게이트 배선을 형성한다.First, as shown in FIGS. 3A and 3B, an aluminum-based conductive film having a low resistance is stacked and patterned on the substrate 10 to a thickness of about 2,500 kV to form a gate line 22, a gate electrode 26, and a gate pad. The horizontal gate wiring including 24 is formed.

다음, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(30), 비정질 규소층(40)과 도핑된 비정질 규소층(50)의 삼층막을 연속하여 적층하고 마스크를 이용한 패터닝 공정으로 비정질 규소층(40)과 도핑된 비정질 규소층(50)을 패터닝하여 게이트 전극(24)과 마주하는 게이트 절연막(30) 상부에 반도체층(40)과 저항 접촉층(50)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, three layers of the gate insulating film 30, the amorphous silicon layer 40, and the doped amorphous silicon layer 50 are successively laminated, and the amorphous silicon layer is formed by a patterning process using a mask. The semiconductor layer 40 and the ohmic contact layer 50 are formed on the gate insulating layer 30 facing the gate electrode 24 by patterning the doped amorphous silicon layer 50.

다음, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 저저항을 가지는 동시에 비정질 규소층(40, 50)과 접촉 특성이 우수한 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금을 적층하고 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝하여 게이트선(22)과 교차하는 데이터선(62), 데이터선(62)과 연결되어 게이트 전극(26) 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65), 데이터선(62)은 한쪽 끝에 연결되어 있는 데이터 패드(68) 및 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(66)과 마주하는 드레인 전극(66) 및 게이트선(22)과 중첩되어 있는 유지 축전기용 도전체 패턴(64)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, a molybdenum or molybdenum alloy having low resistance and excellent contact characteristics with the amorphous silicon layers 40 and 50 is laminated and patterned by a photo process using a mask to form a gate line 22. ) And a data pad 68 connected to the data line 62, a source electrode 65 extending to the upper portion of the gate electrode 26, and a data pad 62 connected to one end thereof. And a conductive pattern 64 for the storage capacitor which is separated from the source electrode 65 and overlaps the drain electrode 66 and the gate line 22 facing the source electrode 66 with respect to the gate electrode 26. To form a data wiring comprising a.

이어, 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)으로 가리지 않는 도핑된 비정질 규소층 패턴(50)을 식각하여 게이트 전극(26)을 중심으로 양쪽으로 분리시키는 한편, 양쪽의 도핑된 비정질 규소층(55, 56) 사이의 반도체층 패턴(40)을 노출시킨다. 이어, 노출된 반도체층(40)의 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 실시하는 것이 바람직하다.Subsequently, the doped amorphous silicon layer pattern 50, which is not covered by the data lines 62, 64, 65, 66, and 68, is etched to separate the gate electrode 26 from both sides, while the doped amorphous silicon on both sides is etched. The semiconductor layer pattern 40 between the layers 55 and 56 is exposed. Subsequently, in order to stabilize the surface of the exposed semiconductor layer 40, it is preferable to perform oxygen plasma.

이어, 도 6에서 보는 바와 같이, 기판(10)의 상부에 질화 규소 또는 유기 절연막으로 이루어진 보호막(70)을 적층하고, 그 위에 그 위에 감광막을 1 μm 내지 2 μm의 두께로 도포한 후, 마스크를 통하여 사진 공정으로 감광막에 빛을 조사한 후 현상하여 몰리브덴 계열로 이루어진 드레인 전극(66), 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 데이터 패드(68)를 드러내는 접촉 구멍(76, 72, 78)이 형성될 C 영역에는 중간 두께를 가지며, 게이트 패드(24)를 드러내는 접촉 구멍(74)이 형성될 B 영역에는 두께가 거의 없고, 나머지 A 영역에는 C 영역보다 두꺼운 두께는 가지는 감광막 패턴(102, 104)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 6, a protective film 70 made of silicon nitride or an organic insulating film is laminated on the substrate 10, and a photoresist film is applied thereon with a thickness of 1 μm to 2 μm, and then a mask The contact holes 76, 72, and 78 exposing the photoresist film through a photolithography process and then developing to expose the drain electrode 66, the conductive capacitor pattern 64 for the storage capacitor, and the data pad 68 are formed of molybdenum series. Photosensitive film patterns 102 and 104 having an intermediate thickness in the C region to be formed and having almost no thickness in the B region in which the contact hole 74 exposing the gate pad 24 is formed, and having a thickness thicker than the C region in the remaining A region. ).

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

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

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

이러한 중간 두께의 감광막(104)은 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 이용하고 빛이 완전히 투과할 수 있는 부분과 빛이 완전히 투과할 수 없는 부분으로 나뉘어진 통상적인 마스크로 노광한 다음 현상하고 리플로우시켜 감광막이잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부를 흘러내리도록 함으로써 형성할 수도 있다.This medium-thick photoresist film 104 is developed by using a photoresist film made of a reflowable material and exposed with a conventional mask that is divided into a part that can completely transmit light and a part that can't completely transmit light. It can also be formed by making a part of the photosensitive film flow to the part which does not remain | survive by making it low.

여기서, C 영역에 중간 두께를 가지는 감광막 패턴(102)을 남기는 것은 후속 공정에서 바람직하게 SF6또는 CF4등을 포함하는 식각 기체를 이용하여 질화 규소의 보호막(70) 및 게이트 절연막(30)을 식각하여 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 형성할 때 몰리브덴 계열의 데이터 배선(64, 66, 68)이 식각 기체에 오랜 시간 동안 노출되는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 형성하기 위해 식각 공정은 보호막(70) 및 게이트 절연막(30)을 식각하여 게이트 패드(24)가 드러날 때까지 진행되어야 한다. 그런데, 데이터 배선(64, 66, 68) 상부에는 보호막(70)만이 형성되어 있어 게이트 패드(24)를 드러내기 위해 게이트 절연막(30)을 식각하는 동안에 보호막(70)에는 접촉 구멍(72, 76, 78)이 이미 완성되어 접촉 구멍(72, 76, 78)으로 데이터 배선(64, 66, 68)이 드러나게 되어 식각 기체에 노출되며, 이로 인하여 데이터 배선(64, 66, 68)이 단선되거나 침식된다. 본 발명에서와 같이, C 영역에 중간 두께를 가지는 감광막 패턴(102)을 남기어 보호막(70)에 접촉 구멍(72, 76, 78)으로 몰리브덴 계열로 이루어진 데이터 배선(64, 66, 68)이 드러나는 것을 지연시켜 접촉 구멍(72, 76, 78)으로 데이터 배선(64, 66, 68)이 노출되는 것을 방지한다. 이때, 감광막 패턴(102)의 두께는 식각 조건에 따라 다르게 조절할 수 있으며, 감광막 패턴(102)과 보호막(70) 및 게이트 절연막(30) 사이에 식각 선택비가 없는 공정 조건을 선택하는 경우에는 감광막 패턴(102)의 두께는 게이트 절연막(30)의 두께와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.Here, leaving the photosensitive film pattern 102 having an intermediate thickness in the C region may be performed by using an etching gas including SF 6, CF 4 , or the like in the subsequent process to protect the silicon nitride protective film 70 and the gate insulating film 30. This is to prevent the molybdenum-based data lines 64, 66, and 68 from being exposed to the etching gas for a long time when the contact holes 72, 74, 76, and 78 are formed by etching. That is, in order to form the contact holes 72, 74, 76, and 78, the etching process should proceed until the gate pad 24 is exposed by etching the passivation layer 70 and the gate insulating layer 30. However, only the passivation layer 70 is formed on the data lines 64, 66, and 68, and the contact holes 72 and 76 are formed in the passivation layer 70 while the gate insulation layer 30 is etched to expose the gate pad 24. , 78 has already been completed and the data wires 64, 66, 68 are exposed through the contact holes 72, 76, 78 to expose to the etching gas, which causes the data wires 64, 66, 68 to be disconnected or eroded. do. As in the present invention, the data wirings 64, 66, and 68 formed of molybdenum series are exposed through the contact holes 72, 76, and 78 in the protective layer 70 by leaving the photoresist pattern 102 having an intermediate thickness in the C region. Delay to prevent exposure of the data lines 64, 66, 68 to the contact holes 72, 76, 78. In this case, the thickness of the photoresist pattern 102 may be adjusted differently according to etching conditions, and in the case of selecting a process condition having no etching selectivity between the photoresist pattern 102, the protective layer 70, and the gate insulating layer 30, the photoresist pattern It is preferable to form the thickness of 102 equal to the thickness of the gate insulating film 30.

이어, 도 7a 및 도 7b에서 보는 바와 같이, 감광막 패턴(104) 및 그 하부의 막들, 즉 보호막(70) 및 게이트 절연막(30)에 대한 식각을 진행하여 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 완성한다.Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, the photoresist pattern 104 and the lower layers thereof, that is, the protective layer 70 and the gate insulating layer 30 are etched to form contact holes 72, 74, 76, and 78. To complete).

다음, 마지막으로 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, IZO 또는 ITO막을 적층하고 마스크를 이용한 패터닝을 실시하여 접촉 구멍(72, 76)을 통하여 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(82)과 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68)와 각각 연결되는 보조 게이트 패드(86) 및 보조 데이터 패드(88)를 각각 형성한다.Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the IZO or ITO film is laminated and patterned using a mask to conduct the conductive capacitor pattern 64 and the drain electrode 66 for the storage capacitor through the contact holes 72 and 76. The auxiliary gate pad 86 and the auxiliary data pad 88 connected to the gate pad 24 and the data pad 68 through the pixel electrode 82 and the contact holes 74 and 78 electrically connected to Form each.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 제조 방법에서는 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 형성할 때 데이터 배선(64, 66, 68)의 상부에 감광막 패턴(104)을 남기어 보호막(70) 및 게이트 절연막(30)을 식각하기 위한 식각 기체에 몰리브덴 계열의 데이터 배선(64, 66, 68)이 드러나는 것을 지연시킴으로써 데이터 배선(64, 66, 68)의 단선 또는 침식을 방지할 수 있다.In the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, when forming the contact holes 72, 74, 76, and 78, the photoresist layer pattern 104 is left on the data lines 64, 66, and 68, so that the protective layer 70 and Delaying or erosion of the data lines 64, 66, and 68 may be prevented by delaying the molybdenum-based data lines 64, 66, and 68 from being exposed to the etching gas for etching the gate insulating layer 30.

이러한 방법은 앞에서 설명한 바와 같이, 5매의 마스크를 이용하는 제조 방법에 적용할 수 있지만, 4매 마스크를 이용하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서도 동일하게 적용할 수 있다. 이에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.As described above, the method can be applied to a manufacturing method using five masks, but the same method can be applied to a manufacturing method of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device using four masks. This will be described in detail with reference to the drawings.

먼저, 도 8 내지 도 10을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 4매 마스크를 이용하여 완성된 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 단위 화소 구조에대하여 상세히 설명한다.First, a unit pixel structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device completed using four masks according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 10.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 9 및 도 10은 각각 도 8에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 IIX-IIX' 선 및 IX-IX' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 8 is a layout view of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are lines IIX-IIX 'and IX-IX', respectively, of the thin film transistor substrate shown in FIG. 8. A cross-sectional view taken along the line.

먼저, 절연 기판(10) 위에 제1 실시예와 동일하게 알루미늄 계열의 금속으로 이루어진 게이트선(22), 게이트 패드(24) 및 게이트 전극(26)을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있다. 그리고, 게이트 배선은 기판(10) 상부에 게이트선(22)과 평행하며 상판의 공통 전극에 입력되는 공통 전극 전압 따위의 전압을 외부로부터 인가 받는 유지 전극(28)을 포함한다. 유지 전극(28)은 후술할 화소 전극(82)과 연결된 유지 축전기용 도전체 패턴(68)과 중첩되어 화소의 전하 보존 능력을 향상시키는 유지 축전기를 이루며, 후술할 화소 전극(82)과 게이트선(22)의 중첩으로 발생하는 유지 용량이 충분할 경우 형성하지 않을 수도 있다.First, a gate line including a gate line 22, a gate pad 24, and a gate electrode 26 made of an aluminum-based metal is formed on the insulating substrate 10 as in the first embodiment. The gate wiring includes a sustain electrode 28 that is parallel to the gate line 22 on the substrate 10 and receives a voltage such as a common electrode voltage input to the common electrode of the upper plate from the outside. The storage electrode 28 overlaps with the conductive capacitor conductor 68 for the storage capacitor connected to the pixel electrode 82, which will be described later, to form a storage capacitor which improves the charge retention capability of the pixel. The pixel electrode 82 and the gate line, which will be described later, If the holding capacity generated by the overlap of (22) is sufficient, it may not be formed.

게이트 배선(22, 24, 26, 28) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 형성되어 게이트 배선(22, 24, 26, 28)을 덮고 있다.A gate insulating film 30 made of silicon nitride (SiN x ) is formed on the gate wirings 22, 24, 26, and 28 to cover the gate wirings 22, 24, 26, and 28.

게이트 절연막(30) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 따위의 반도체로 이루어진 반도체 패턴(42, 48)이 형성되어 있으며, 반도체 패턴(42, 48) 위에는 인(P) 따위의 n형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 이루어진 저항성 접촉층(ohmic contact layer) 패턴 또는 중간층 패턴(55, 56, 58)이 형성되어 있다.Semiconductor patterns 42 and 48 made of semiconductors such as hydrogenated amorphous silicon are formed on the gate insulating layer 30, and high concentrations of n-type impurities such as phosphorus (P) are formed on the semiconductor patterns 42 and 48. An ohmic contact layer pattern or an intermediate layer pattern 55, 56, 58 made of amorphous silicon doped with is formed.

저항성 접촉층 패턴(55, 56, 58) 위에는 저저항을 가지는 동시에 반도체 패턴(42, 48) 또는 중간층 패턴(55, 56, 58)의 비정절 규소와 접촉 특성이 우수한 몰리브덴 계열의 도전 물질로 이루어진 데이터 배선이 형성되어 있다. 데이터 배선은 세로 방향으로 형성되어 있는 데이터선(62), 데이터선(62)의 한쪽 끝에 연결되어 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터 패드(68), 그리고 데이터선(62)의 분지인 박막 트랜지스터의 소스 전극(65)으로 이루어진 데이터선부를 포함하며, 또한 데이터선부(62, 68, 65)와 분리되어 있으며 게이트 전극(26) 또는 박막 트랜지스터의 채널부(C)에 대하여 소스 전극(65)의 반대쪽에 위치하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극(66)과 유지 전극(28) 위에 위치하고 있는 유지 축전기용 도전체 패턴(64)도 포함한다. 유지 전극(28)을 형성하지 않을 경우 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 또한 형성하지 않는다.The resistive contact layer patterns 55, 56, and 58 are made of a molybdenum-based conductive material having low resistance and excellent contact properties with amorphous silicon of the semiconductor patterns 42 and 48 or the intermediate layer patterns 55, 56, and 58. The data wiring is formed. The data line is a thin film transistor which is a branch of the data line 62 formed in the vertical direction, the data pad 68 connected to one end of the data line 62 to receive an image signal from the outside, and the data line 62. And a data line portion of the source electrode 65 of the source electrode 65. The data line portion is separated from the data line portions 62, 68, and 65, and the source electrode 65 is separated from the gate electrode 26 or the channel portion C of the thin film transistor. It also includes a conductive capacitor conductor 64 for the storage capacitor located on the drain electrode 66 and the storage electrode 28 of the thin film transistor located on the opposite side. When the sustain electrode 28 is not formed, the conductor pattern 64 for the storage capacitor is also not formed.

데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)도 게이트 배선(22, 24, 26, 28)과 마찬가지로 알루미늄 계열의 도전막을 포함하고, 제1 실시예와 유사하게 크롬 또는 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금을 포함하는 이중막으로 형성될 수도 있다.The data wirings 62, 64, 65, 66, and 68 also include an aluminum-based conductive film similar to the gate wirings 22, 24, 26, and 28, and similarly to the first embodiment, include chromium, molybdenum, or molybdenum alloys. It may be formed as a double film.

접촉층 패턴(55, 56, 58)은 그 하부의 반도체 패턴(42, 48)과 그 상부의 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)의 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 하며, 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 완전히 동일한 형태를 가진다. 즉, 데이터선부 중간층 패턴(55)은 데이터선부(62, 68, 65)와 동일하고, 드레인 전극용 중간층 패턴(56)은 드레인 전극(66)과 동일하며, 유지 축전기용 중간층 패턴(58)은 유지 축전기용 도전체 패턴(64)과 동일하다.The contact layer patterns 55, 56, and 58 serve to lower the contact resistance between the semiconductor patterns 42 and 48 below and the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 above them. It has exactly the same form as (62, 64, 65, 66, 68). That is, the data line part intermediate layer pattern 55 is the same as the data line parts 62, 68, and 65, the drain electrode intermediate layer pattern 56 is the same as the drain electrode 66, and the storage capacitor intermediate layer pattern 58 is It is the same as the conductor pattern 64 for holding capacitors.

한편, 반도체 패턴(42, 48)은 박막 트랜지스터의 채널부(C)를 제외하면 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 및 저항성 접촉층 패턴(55, 56, 57)과 동일한 모양을 하고 있다. 구체적으로는, 유지 축전기용 반도체 패턴(48)과 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 유지 축전기용 접촉층 패턴(58)은 동일한 모양이지만, 박막 트랜지스터용 반도체 패턴(42)은 데이터 배선 및 접촉층 패턴의 나머지 부분과 약간 다르다. 즉, 박막 트랜지스터의 채널부(C)에서 데이터선부(62, 68, 65), 특히 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리되어 있고 데이터선부 중간층(55)과 드레인 전극용 접촉층 패턴(56)도 분리되어 있으나, 박막 트랜지스터용 반도체 패턴(42)은 이곳에서 끊어지지 않고 연결되어 박막 트랜지스터의 채널을 생성한다.The semiconductor patterns 42 and 48 have the same shapes as the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 and the ohmic contact layer patterns 55, 56, and 57 except for the channel portion C of the thin film transistor. Doing. Specifically, the semiconductor capacitor 48 for the storage capacitor, the conductor pattern 64 for the storage capacitor, and the contact layer pattern 58 for the storage capacitor have the same shape, but the semiconductor pattern 42 for the thin film transistor has data wiring and contact. Slightly different from the rest of the layer pattern. That is, in the channel portion C of the thin film transistor, the data line portions 62, 68, and 65, in particular, the source electrode 65 and the drain electrode 66 are separated, and the contact layer pattern for the data line intermediate layer 55 and the drain electrode. Although 56 is also separated, the semiconductor pattern 42 for thin film transistors is not disconnected here and is connected to generate a channel of the thin film transistor.

데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 위에는 보호막(70)이 형성되어 있으며, 보호막(70)은 드레인 전극(66), 데이터 패드(68) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(64)을 드러내는 접촉구멍(76, 78, 72)을 가지고 있으며, 또한 게이트 절연막(30)과 함께 게이트 패드(24)를 드러내는 접촉 구멍(74)을 가지고 있다. 보호막(70)은 질화규소나 아크릴계 따위의 유기 절연 물질로 이루어질 수 있다.The passivation layer 70 is formed on the data wires 62, 64, 65, 66, and 68, and the passivation layer 70 forms the drain electrode 66, the data pad 68, and the conductive pattern 64 for the storage capacitor. It has exposed contact holes 76, 78 and 72, and also has a contact hole 74 which exposes the gate pad 24 together with the gate insulating film 30. As shown in FIG. The passivation layer 70 may be made of an organic insulating material such as silicon nitride or acrylic.

보호막(70) 위에는 박막 트랜지스터로부터 화상 신호를 받아 상판의 전극과 함께 전기장을 생성하는 화소 전극(82)이 형성되어 있다. 화소 전극(82)은 IZO(indium zinc oxide) 또는 ITO(indium tin oxide) 따위의 투명한 도전 물질로 만들어지며, 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66) 전기적으로 연결되어 화상 신호를 전달받는다. 화소 전극(82)은 또한 이웃하는 게이트선(22) 및 데이터선(62)과 중첩되어 개구율을 높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다. 또한 화소 전극(82)은 접촉 구멍(72)을 통하여 유지 축전기용 도전체 패턴(64)과 전기적으로 연결되어 도전체 패턴(64)으로 화상 신호를 전달한다. 한편, 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68) 위에는 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 이들과 연결되는 보조 게이트 패드(84) 및 보조 데이터 패드(88)가 형성되어 있으며, 이들은 패드(24, 68)와 외부 회로 장치와의 접착성을 보완하고 패드를 보호하는 역할을 하는 것으로 필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다.On the passivation layer 70, a pixel electrode 82 that receives an image signal from a thin film transistor and generates an electric field together with the electrode of the upper plate is formed. The pixel electrode 82 is made of a transparent conductive material such as indium zinc oxide (IZO) or indium tin oxide (ITO), and is electrically connected to the drain electrode 66 through the contact hole 76 to receive an image signal. The pixel electrode 82 also overlaps with the neighboring gate line 22 and the data line 62 to increase the aperture ratio, but may not overlap. In addition, the pixel electrode 82 is electrically connected to the conductor pattern 64 for the storage capacitor through the contact hole 72 to transmit an image signal to the conductor pattern 64. On the other hand, an auxiliary gate pad 84 and an auxiliary data pad 88 connected to the gate pad 24 and the data pad 68 through the contact holes 74 and 78, respectively, are formed. 68) and to protect the pads and the adhesion of the external circuit device, and is not essential, their application is optional.

여기에서는 화소 전극(82)의 재료의 예로 투명한 IZO 및 ITO를 들었으나, 반사형 액정 표시 장치의 경우 불투명한 도전 물질을 사용하여도 무방하다.Here, transparent IZO and ITO have been cited as examples of the material of the pixel electrode 82. However, in the case of a reflective liquid crystal display, an opaque conductive material may be used.

그러면, 도 8 내지 도 10의 구조를 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 4매 마스크를 이용하여 제조하는 방법에 대하여 상세하게 도 8 내지 도 10과 도 11a 내지 도 17c를 참조하여 설명하기로 한다.Next, a method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device having the structure of FIGS. 8 to 10 using four masks will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 10 and FIGS. 11A to 17C. .

먼저, 도 11a 내지 11c에 도시한 바와 같이, 제1 실시예와 동일하게 저저항의 알루미늄 계열의 도전 물질을 적층하고 제1 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 기판(10) 위에 게이트선(22), 게이트 패드(24), 게이트 전극(26) 및 유지 전극(28)을 포함하는 게이트 배선을 형성한다.First, as shown in FIGS. 11A to 11C, the gate line 22 is formed on the substrate 10 by a photolithography process using a first mask by stacking a low resistance aluminum-based conductive material as in the first embodiment. A gate wiring including the gate pad 24, the gate electrode 26, and the sustain electrode 28 is formed.

다음, 도 12a 및 12b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(30), 반도체층(40), 중간층(50)을 화학 기상 증착법을 이용하여 각각 1,500 Å 내지 5,000 Å, 500 Å 내지 2,000 Å, 300 Å 내지 600 Å의 두께로 연속 증착하고, 이어 몰리브덴 계열의 도전체층(60)을 스퍼터링 등의 방법으로 연속하여 적층한 다음, 그 위에 감광막(110)을 1 μm 내지 2 μm의 두께로 도포한다.Next, as shown in FIGS. 12A and 12B, the gate insulating film 30, the semiconductor layer 40, and the intermediate layer 50 are respectively 1,500 kV to 5,000 kV, 500 kV to 2,000 kV, and 300 kV using chemical vapor deposition. The film is continuously deposited to a thickness of 600 kPa, and then the molybdenum-based conductor layer 60 is successively laminated by sputtering or the like, and then the photosensitive film 110 is applied thereon in a thickness of 1 μm to 2 μm.

그 후, 제2 마스크를 통하여 감광막(110)에 빛을 조사한 후 현상하여 도 13b 및 13c에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(112, 114)을 형성한다. 이때, 감광막 패턴(112, 114) 중에서 박막 트랜지스터의 채널부(C), 즉 소스 전극(65)과 드레인 전극(66) 사이에 위치한 제1 부분(114)은 데이터 배선부(A), 즉 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 형성될 부분에 위치한 제2 부분(112)보다 두께가 작게 되도록 하며, 기타 부분(B)의 감광막은 모두 제거한다. 이 때, 채널부(C)에 남아 있는 감광막(114)의 두께와 데이터 배선부(A)에 남아 있는 감광막(112)의 두께의 비는 후에 후술할 식각 공정에서의 공정 조건에 따라 다르게 하여야 하되, 제1 부분(114)의 두께를 제2 부분(112)의 두께의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 4,000 Å 이하인 것이 좋다.Thereafter, the photoresist film 110 is irradiated with light through a second mask and then developed to form photoresist patterns 112 and 114 as illustrated in FIGS. 13B and 13C. In this case, among the photoresist patterns 112 and 114, the channel portion C of the thin film transistor, that is, the first portion 114 positioned between the source electrode 65 and the drain electrode 66, is the data wiring portion A, that is, the data. The thickness of the wirings 62, 64, 65, 66, and 68 is smaller than that of the second portion 112 positioned at the portion where the wirings 62, 64, 65, 66, and 68 are to be formed, and all the photoresist of the other portion B is removed. At this time, the ratio of the thickness of the photoresist film 114 remaining in the channel portion C to the thickness of the photoresist film 112 remaining in the data wiring portion A should be different depending on the process conditions in the etching process described later. It is preferable to make the thickness of the 1st part 114 into 1/2 or less of the thickness of the 2nd part 112, for example, it is good that it is 4,000 Pa or less.

이와 같이, 위치에 따라 감광막의 두께를 달리하는 방법은 제1 실시예의 방법과 동일하다.In this way, the method of varying the thickness of the photosensitive film according to the position is the same as that of the first embodiment.

이어, 감광막 패턴(114) 및 그 하부의 막들, 즉 도전체층(60), 중간층(50) 및 반도체층(40)에 대한 식각을 진행한다. 이때, 데이터 배선부(A)에는 데이터 배선 및 그 하부의 막들이 그대로 남아 있고, 채널부(C)에는 반도체층만 남아 있어야 하며, 나머지 부분(B)에는 위의 3개 층(60, 50, 40)이 모두 제거되어 게이트 절연막(30)이 드러나야 한다.Subsequently, etching is performed on the photoresist pattern 114 and the underlying layers, that is, the conductor layer 60, the intermediate layer 50, and the semiconductor layer 40. In this case, the data line and the lower layer of the data line remain in the data wiring portion A, and only the semiconductor layer should remain in the channel portion C, and the upper three layers 60, 50, 40 must be removed to expose the gate insulating film 30.

먼저, 도 14a 및 14b에 도시한 것처럼, 기타 부분(B)의 노출되어 있는 도전체층(60)을 제거하여 그 하부의 중간층(50)을 노출시킨다. 이 과정에서는 건식 식각 또는 습식 식각 방법을 모두 사용할 수 있으며, 이때 도전체층(60)은 식각되고감광막 패턴(112, 114)은 거의 식각되지 않는 조건하에서 행하는 것이 좋다. 그러나, 건식 식각의 경우 도전체층(60)만을 식각하고 감광막 패턴(112, 114)은 식각되지 않는 조건을 찾기가 어려우므로 감광막 패턴(112, 114)도 함께 식각되는 조건하에서 행할 수 있다. 이 경우에는 습식 식각의 경우보다 제1 부분(114)의 두께를 두껍게 하여 이 과정에서 제1 부분(114)이 제거되어 하부의 도전체층(60)이 드러나는 일이 생기지 않도록 한다.First, as shown in FIGS. 14A and 14B, the exposed conductor layer 60 of the other portion B is removed to expose the lower intermediate layer 50. In this process, either a dry etching method or a wet etching method may be used. In this case, the conductor layer 60 may be etched and the photoresist patterns 112 and 114 may be hardly etched. However, in the case of dry etching, it is difficult to find a condition in which only the conductor layer 60 is etched and the photoresist patterns 112 and 114 are not etched, so that the photoresist patterns 112 and 114 may also be etched together. In this case, the thickness of the first portion 114 is thicker than that of the wet etching so that the first portion 114 is removed in this process so that the lower conductive layer 60 is not exposed.

도전체층(60)이 Mo 또는 MoW 합금, Al 또는 Al 합금, Ta 중 어느 하나인 경우에는 건식 식각이나 습식 식각 중 어느 것이라도 가능하다. 그러나 Cr은 건식 식각 방법으로는 잘 제거되지 않기 때문에 도전체층(60)이 Cr이라면 습식 식각만을 이용하는 것이 좋다. 도전체층(60)이 Cr인 습식 식각의 경우에는 식각액으로 CeNHO3을 사용할 수 있고, 도전체층(60)이 Mo나 MoW인 건식 식각의 경우의 식각 기체로는 CF4와 HCl의 혼합 기체나 CF4와 O2의 혼합 기체를 사용할 수 있으며 후자의 경우 감광막에 대한 식각비도 거의 비슷하다.When the conductor layer 60 is any one of Mo or MoW alloy, Al or Al alloy, and Ta, either dry etching or wet etching can be used. However, since Cr is not easily removed by the dry etching method, it is preferable to use only wet etching if the conductor layer 60 is Cr. In the case of wet etching in which the conductor layer 60 is Cr, CeNHO 3 may be used as an etchant. In the case of dry etching in which the conductor layer 60 is Mo or MoW, the mixed gas or CF of CF 4 and HCl may be used as the etching gas. A mixed gas of 4 and O 2 can be used, and in the latter case, the etching ratio to the photoresist film is almost the same.

이렇게 하면, 도 14a 및 도 14b에 나타낸 것처럼, 채널부(C) 및 데이터 배선부(B)의 도전체층, 즉 소스/드레인용 도전체 패턴(67)과 유지 축전기용 도전체 패턴(64)만이 남고 기타 부분(B)의 도전체층(60)은 모두 제거되어 그 하부의 중간층(50)이 드러난다. 이때 남은 도전체 패턴(67, 64)은 소스 및 드레인 전극(65, 66)이 분리되지 않고 연결되어 있는 점을 제외하면 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)의 형태와 동일하다. 또한 건식 식각을 사용한 경우 감광막 패턴(112,114)도 어느 정도의 두께로 식각된다.In this way, as shown in Figs. 14A and 14B, only the conductor layer of the channel portion C and the data wiring portion B, that is, the conductor pattern 67 for the source / drain and the conductor pattern 64 for the storage capacitor All of the conductor layer 60 of the remaining portion B is removed, revealing the underlying intermediate layer 50. The remaining conductor patterns 67 and 64 have the same shape as the data lines 62, 64, 65, 66 and 68 except that the source and drain electrodes 65 and 66 are connected without being separated. In addition, when dry etching is used, the photoresist patterns 112 and 114 are also etched to a certain thickness.

이어, 도 15a 및 15b에 도시한 바와 같이, 기타 부분(B)의 노출된 중간층(50) 및 그 하부의 반도체층(40)을 감광막의 제1 부분(114)과 함께 건식 식각 방법으로 동시에 제거한다. 이 때의 식각은 감광막 패턴(112, 114)과 중간층(50) 및 반도체층(40)(반도체층과 중간층은 식각 선택성이 거의 없음)이 동시에 식각되며 게이트 절연막(30)은 식각되지 않는 조건하에서 행하여야 하며, 특히 감광막 패턴(112, 114)과 반도체층(40)에 대한 식각비가 거의 동일한 조건으로 식각하는 것이 바람직하다. 예를 들어, SF6과 HCl의 혼합 기체나, SF6과 O2의 혼합 기체를 사용하면 거의 동일한 두께로 두 막을 식각할 수 있다. 감광막 패턴(112, 114)과 반도체층(40)에 대한 식각비가 동일한 경우 제1 부분(114)의 두께는 반도체층(40)과 중간층(50)의 두께를 합한 것과 같거나 그보다 작아야 한다.Subsequently, as shown in FIGS. 15A and 15B, the exposed intermediate layer 50 of the other portion B and the semiconductor layer 40 below it are simultaneously removed together with the first portion 114 of the photosensitive film by a dry etching method. do. At this time, etching is performed under the condition that the photoresist patterns 112 and 114, the intermediate layer 50, and the semiconductor layer 40 (the semiconductor layer and the intermediate layer have almost no etching selectivity) are simultaneously etched, and the gate insulating layer 30 is not etched. In particular, it is preferable to etch under conditions in which the etch ratios of the photoresist patterns 112 and 114 and the semiconductor layer 40 are almost the same. For example, by using a mixed gas of SF 6 and HCl or a mixed gas of SF 6 and O 2 , the two films can be etched to almost the same thickness. When the etching ratios of the photoresist patterns 112 and 114 and the semiconductor layer 40 are the same, the thickness of the first portion 114 should be equal to or smaller than the sum of the thicknesses of the semiconductor layer 40 and the intermediate layer 50.

이렇게 하면, 도 15a 및 15b에 나타낸 바와 같이, 채널부(C)의 제1 부분(114)이 제거되어 소스/드레인용 도전체 패턴(67)이 드러나고, 기타 부분(B)의 중간층(50) 및 반도체층(40)이 제거되어 그 하부의 게이트 절연막(30)이 드러난다. 한편, 데이터 배선부(A)의 제2 부분(112) 역시 식각되므로 두께가 얇아진다. 또한, 이 단계에서 반도체 패턴(42, 48)이 완성된다. 도면 부호 57과 58은 각각 소스/드레인용 도전체 패턴(67) 하부의 중간층 패턴과 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 하부의 중간층 패턴을 가리킨다.This removes the first portion 114 of the channel portion C, revealing the source / drain conductor pattern 67, as shown in FIGS. 15A and 15B, and the intermediate layer 50 of the other portion B. And the semiconductor layer 40 is removed to expose the gate insulating layer 30 thereunder. On the other hand, since the second portion 112 of the data wiring portion A is also etched, the thickness becomes thin. In this step, the semiconductor patterns 42 and 48 are completed. Reference numerals 57 and 58 denote intermediate layer patterns under the source / drain conductor patterns 67 and intermediate layer patterns under the storage capacitor conductor patterns 64, respectively.

이어 애싱(ashing)을 통하여 채널부(C)의 소스/드레인용 도전체 패턴(67) 표면에 남아 있는 감광막 찌꺼기를 제거한다.Subsequently, ashing removes photoresist residue remaining on the surface of the source / drain conductor pattern 67 of the channel portion C.

다음, 도 16a 및 16b에 도시한 바와 같이 채널부(C)의 소스/드레인용 도전체 패턴(67) 및 그 하부의 소스/드레인용 중간층 패턴(57)을 식각하여 제거한다. 이 때, 식각은 소스/드레인용 도전체 패턴(67)과 중간층 패턴(57) 모두에 대하여 건식 식각만으로 진행할 수도 있으며, 소스/드레인용 도전체 패턴(67)에 대해서는 습식 식각으로, 중간층 패턴(57)에 대해서는 건식 식각으로 행할 수도 있다. 전자의 경우 소스/드레인용 도전체 패턴(67)과 중간층 패턴(57)의 식각 선택비가 큰 조건하에서 식각을 행하는 것이 바람직하며, 이는 식각 선택비가 크지 않을 경우 식각 종점을 찾기가 어려워 채널부(C)에 남는 반도체 패턴(42)의 두께를 조절하기가 쉽지 않기 때문이다. 예를 들면, SF6과 O2의 혼합 기체를 사용하여 소스/드레인용 도전체 패턴(67)을 식각하는 것을 들 수 있다. 습식 식각과 건식 식각을 번갈아 하는 후자의 경우에는 습식 식각되는 소스/드레인용 도전체 패턴(67)의 측면은 식각되지만, 건식 식각되는 중간층 패턴(57)은 거의 식각되지 않으므로 계단 모양으로 만들어진다. 중간층 패턴(57) 및 반도체 패턴(42)을 식각할 때 사용하는 식각 기체의 예로는 앞에서 언급한 CF4와 HCl의 혼합 기체나 CF4와 O2의 혼합 기체를 들 수 있으며, CF4와 O2를 사용하면 균일한 두께로 반도체 패턴(42)을 남길 수 있다. 이때, 도 15b에 도시한 것처럼 반도체 패턴(42)의 일부가 제거되어 두께가 작아질 수도 있으며 감광막 패턴의 제2 부분(112)도 이때 어느 정도의 두께로 식각된다. 이때의 식각은 게이트 절연막(30)이 식각되지 않는 조건으로 행하여야 하며, 제2부분(112)이 식각되어 그 하부의 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 드러나는 일이 없도록 감광막 패턴이 두꺼운 것이 바람직함은 물론이다.Next, as shown in FIGS. 16A and 16B, the source / drain conductor pattern 67 of the channel part C and the source / drain interlayer pattern 57 below are etched and removed. In this case, the etching may be performed only by dry etching with respect to both the source / drain conductor pattern 67 and the intermediate layer pattern 57. The etching may be performed by wet etching on the source / drain conductor pattern 67. 57 may be performed by dry etching. In the former case, it is preferable to perform etching under a condition in which the etching selectivity of the source / drain conductor pattern 67 and the interlayer pattern 57 is large, which is difficult to find the etching end point when the etching selectivity is not large. This is because it is not easy to adjust the thickness of the semiconductor pattern 42 remaining in the " For example, those of etching the SF 6 and O 2 by using the mixed gas of the source / drain conductive pattern 67. In the latter case of alternating between wet etching and dry etching, the side surface of the conductive pattern 67 for wet etching of the source / drain is etched, but the intermediate layer pattern 57 which is dry etched is hardly etched, and thus is formed in a step shape. Examples of the etching gas used to etch the intermediate layer pattern 57 and the semiconductor pattern 42 include the aforementioned mixed gas of CF 4 and HCl or mixed gas of CF 4 and O 2 , and CF 4 and O Using 2 can leave the semiconductor pattern 42 in a uniform thickness. In this case, as shown in FIG. 15B, a portion of the semiconductor pattern 42 may be removed to reduce the thickness, and the second portion 112 of the photoresist pattern may also be etched to a certain thickness at this time. At this time, the etching should be performed under the condition that the gate insulating film 30 is not etched, and the photoresist film is not exposed so that the second part 112 is etched so that the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 underneath are not exposed. It is a matter of course that the pattern is thick.

이렇게 하면, 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리되면서 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 그 하부의 접촉층 패턴(55, 56, 58)이 완성된다.In this way, the source electrode 65 and the drain electrode 66 are separated, thereby completing the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 and the contact layer patterns 55, 56, and 58 under the data lines.

마지막으로 데이터 배선부(A)에 남아 있는 감광막 제2 부분(112)을 제거한다. 그러나, 제2 부분(112)의 제거는 채널부(C) 소스/드레인용 도전체 패턴(67)을 제거한 후 그 밑의 중간층 패턴(57)을 제거하기 전에 이루어질 수도 있다.Finally, the second photoresist layer 112 remaining in the data wiring portion A is removed. However, the removal of the second portion 112 may be made after removing the conductor pattern 67 for the channel portion C source / drain and before removing the intermediate layer pattern 57 thereunder.

앞에서 설명한 것처럼, 습식 식각과 건식 식각을 교대로 하거나 건식 식각만을 사용할 수 있다. 후자의 경우에는 한 종류의 식각만을 사용하므로 공정이 비교적 간편하지만, 알맞은 식각 조건을 찾기가 어렵다. 반면, 전자의 경우에는 식각 조건을 찾기가 비교적 쉬우나 공정이 후자에 비하여 번거로운 점이 있다.As mentioned earlier, wet and dry etching can be alternately used or only dry etching can be used. In the latter case, since only one type of etching is used, the process is relatively easy, but it is difficult to find a suitable etching condition. On the other hand, in the former case, the etching conditions are relatively easy to find, but the process is more cumbersome than the latter.

이와 같이 하여 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)을 형성한 후, 도 17a 내지 17c에 도시한 바와 같이 질화규소를 CVD 방법으로 증착하거나 유기 절연 물질을 스핀 코팅하여 3,000 Å 이상의 두께를 가지는 보호막(70)을 형성한 다음, 데이터 배선(64, 66, 68)이 식각용 기체에 드러나는 것을 지연하기 위하여 제3 마스크를 이용하여 제1 실시예와 같은 감광막 패턴(102, 104, 도 6참조)을 형성한다. 이어, 감광막 패턴(102, 104)과 그 하부의 보호막(70) 및 게이트 절연막(30)과 함께 식각하여 드레인 전극(66), 게이트 패드(24), 데이터 패드(68) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(64)을 각각 드러내는 접촉 구멍(76, 74, 78, 72)을 형성한다.After the data wirings 62, 64, 65, 66, and 68 are formed in this manner, as shown in FIGS. 17A to 17C, silicon nitride is deposited by CVD or spin-coated an organic insulating material to have a thickness of 3,000 Å or more. After the protective film 70 is formed, the same photosensitive film patterns 102, 104, and 6 as in the first embodiment are used by using a third mask to delay the data lines 64, 66, and 68 from being exposed to the etching gas. ). Subsequently, the photoresist layer patterns 102 and 104, the lower protective layer 70, and the gate insulating layer 30 are etched to form a drain electrode 66, a gate pad 24, a data pad 68, and a conductor for a storage capacitor. Contact holes 76, 74, 78, and 72 are formed to expose the pattern 64, respectively.

마지막으로, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 400 Å 내지 500 Å 두께의 IZO 또는 ITO층을 증착하고 제4 마스크를 사용하여 식각하여 접촉 구멍(72, 76)에서 드레인 전극(66) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(64)과 전기적으로 연결된 화소 전극(82), 접촉 구멍(74)을 통하여 게이트 패드(24)와 연결된 보조 게이트 패드(84) 및 접촉 구멍(78)에서 데이터 패드(68)와 연결된 보조 데이터 패드(88)를 형성한다.Finally, as shown in Figs. 8 to 10, a 400 kHz to 500 kHz thick IZO or ITO layer is deposited and etched using a fourth mask to etch the drain electrode 66 and the contact holes 72 and 76. The data pad 68 at the pixel electrode 82 and the auxiliary gate pad 84 connected to the gate pad 24 through the contact hole 74 and the contact hole 78 electrically connected with the conductive pattern 64 for the storage capacitor. ) To form an auxiliary data pad 88.

이러한 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 실시예에 따른 효과뿐만 아니라 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 그 하부의 접촉층 패턴(55, 56, 58) 및 반도체 패턴(42, 48)을 하나의 마스크를 이용하여 형성하고 이 과정에서 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리하여 제조 공정을 단순화할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, the data wirings 62, 64, 65, 66, and 68 and the contact layer patterns 55, 56, 58 and the semiconductor pattern 42 below the data wirings 62, 64, 65, 66, and 68, as well as the effects of the first embodiment. , 48) may be formed using one mask, and the source electrode 65 and the drain electrode 66 may be separated in this process to simplify the manufacturing process.

이와 같이, 본 발명에 따르면 제조 공정에서 몰리브덴 계열의 데이터 배선이 접촉 구멍을 통하여 식각 기체에 노출되는 것을 지연시킴으로써 데이터 배선이 단선되거나 침식되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, by delaying the exposure of the molybdenum-based data line to the etching gas through the contact hole, it is possible to prevent the data line from being disconnected or eroded.

Claims (8)

절연 기판 위에 게이트 배선용 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트선, 상기 게이트선과 연결되어 있는 게이트 전극 및 게이트 패드를 포함하는 게이트 배선을 형성하는 단계,Stacking and patterning a conductive material for a gate wiring on an insulating substrate to form a gate wiring including a gate line, a gate electrode connected to the gate line, and a gate pad; 게이트 절연막을 형성하는 단계,Forming a gate insulating film, 상기 게이트 절연막 상부에 반도체층을 형성하는 단계,Forming a semiconductor layer on the gate insulating layer; 상기 데이터 배선용 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트선과 교차하는 데이터선, 상기 데이터선과 연결되어 있으며 상기 게이트 전극에 인접하는 소스 전극, 상기 게이트 전극에 대하여 상기 소스 전극의 맞은 편에 위치하는 드레인 전극 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선을 형성하는 단계,Stacking and patterning the conductive material for the data wiring, a data line crossing the gate line, a source electrode connected to the data line and adjacent to the gate electrode, a drain electrode located opposite the source electrode with respect to the gate electrode, and Forming a data line including a data pad connected to the data line; 보호막을 적층하고 패터닝하여 상기 게이트 패드, 상기 데이터 패드 및 상기 드레인 전극을 각각 드러내는 제1 내지 제3 접촉 구멍을 형성하는 단계,Stacking and patterning a passivation layer to form first to third contact holes exposing the gate pad, the data pad, and the drain electrode, respectively; 상기 제3 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하며,Forming a pixel electrode electrically connected to the drain electrode through the third contact hole, 상기 제1 내지 제3 접촉 구멍 형성 단계는 부분적으로 다른 두께를 가지는 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.The first to third contact hole forming steps may be formed by a photolithography process using photoresist patterns having partially different thicknesses. 제1항에서,In claim 1, 상기 감광막 패턴은 제1 두께를 가지는 제1 부분, 두께를 거의 가지지 않은 제2 부분, 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 가지며 상기 제1 및 제2 부분을 제외한 제3 부분을 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.The photoresist pattern includes a first portion having a first thickness, a second portion having almost no thickness, and a third portion having a second thickness greater than the first thickness and excluding the first and second portions. Method for manufacturing a thin film transistor substrate for a device. 제2항에서,In claim 2, 상기 사진 식각 공정에서 상기 감광막 패턴은 제1 영역, 상기 제1 영역보다 높은 투과율을 가지는 제2 영역 및 상기 제1 영역보다 낮은 투과율을 가지는 제3 영역을 포함하는 광마스크를 이용하여 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.In the photolithography process, the photoresist pattern is formed using a photomask including a first region, a second region having a higher transmittance than the first region, and a third region having a lower transmittance than the first region. Method for manufacturing a thin film transistor substrate for a device. 제3항에서,In claim 3, 상기 사진 식각 공정에서 상기 제1 부분은 상기 제2 및 제3 접촉 구멍에, 상기 제2 부분은 상기 제3 접촉 구멍에 대응하도록 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first portion is formed in the second and third contact holes and the second portion corresponds to the third contact hole in the photolithography process. 제4항에서,In claim 4, 상기 제1 내지 제3 영역의 투과율을 다르게 조절하기 위해서 상기 광마스크에는 반투명막 또는 노광기의 분해능보다 작은 슬릿 패턴이 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.A method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device, in which a slit pattern smaller than the resolution of a translucent film or an exposure machine is formed in the photomask in order to differently control the transmittance of the first to third regions. 제1항에서,In claim 1, 상기 데이터 배선 및 상기 반도체층은 부분적으로 두께가 다른 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.And the data line and the semiconductor layer are formed by a photolithography process using a photoresist pattern having a partially different thickness. 제1항에서,In claim 1, 상기 데이터 배선용 도전 물질은 알루미늄 계열 또는 몰리브덴 계열의 금속을 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.And the conductive material for data wiring comprises an aluminum-based or molybdenum-based metal. 제1항에서,In claim 1, 상기 화소 전극은 IZO 또는 ITO로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.And the pixel electrode is formed of IZO or ITO.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878242B1 (en) * 2002-10-14 2009-01-13 삼성전자주식회사 a thin film transistor array panel and a method for manufacturing the panel
KR100915237B1 (en) * 2003-02-17 2009-09-02 삼성전자주식회사 Method for manufacturing thin film transistor array panel and mask for manufacturing the panel

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100595416B1 (en) * 1998-09-11 2006-09-18 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Manufacturing Method of Liquid Crystal Display Using Diffraction Exposure
KR100372306B1 (en) * 1998-11-19 2003-08-25 삼성전자주식회사 Manufacturing Method of Thin Film Transistor
KR100590753B1 (en) * 1999-02-27 2006-06-15 삼성전자주식회사 Thin film transistor substrate for liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP3992393B2 (en) * 1999-02-25 2007-10-17 株式会社アドバンスト・ディスプレイ Method for manufacturing reflective liquid crystal display device and mask for manufacturing reflective liquid crystal display device
KR100601170B1 (en) * 1999-04-26 2006-07-13 삼성전자주식회사 Thin film transistor panels for display device and manufacturing methods thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100878242B1 (en) * 2002-10-14 2009-01-13 삼성전자주식회사 a thin film transistor array panel and a method for manufacturing the panel
US7605416B2 (en) 2002-10-14 2009-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film translator array panel and a method for manufacturing the panel
KR100915237B1 (en) * 2003-02-17 2009-09-02 삼성전자주식회사 Method for manufacturing thin film transistor array panel and mask for manufacturing the panel

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