KR20030057124A - Monitoring method for TFT fabrication process - Google Patents

Monitoring method for TFT fabrication process Download PDF

Info

Publication number
KR20030057124A
KR20030057124A KR1020010087498A KR20010087498A KR20030057124A KR 20030057124 A KR20030057124 A KR 20030057124A KR 1020010087498 A KR1020010087498 A KR 1020010087498A KR 20010087498 A KR20010087498 A KR 20010087498A KR 20030057124 A KR20030057124 A KR 20030057124A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exposure
photoresist film
tft
source
drain layer
Prior art date
Application number
KR1020010087498A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
소재문
윤종서
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020010087498A priority Critical patent/KR20030057124A/en
Publication of KR20030057124A publication Critical patent/KR20030057124A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1306Details
    • G02F1/1309Repairing; Testing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/20Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/202LCD, i.e. liquid crystal displays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136254Checking; Testing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/58Arrangements comprising a monitoring photodetector
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/69Arrangements or methods for testing or calibrating a device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE: A method for monitoring TFT(Thin Film Transistor) manufacturing process is provided to easily monitor the thickness of a photoresist film remaining in a channel area due to diffractive exposure by forming plural test patterns with the photoresist on a substrate except the area of a TFT. CONSTITUTION: An insulating film, a semiconductor layer, an extrinsic semiconductor layer and a source/drain layer are formed on a gate by using 4-mask process(301). A photoresist film is layered on the source/drain layer, and a photoresist film having plural test patterns is formed in the black area on a substrate(302). Exposure is performed by using a patterned mask to generate a fully exposed area, a diffractively exposed area and a non-exposed area(303). Development is performed in the exposed photoresist film(304). The propriety of exposure in the photoresist area is examined by detecting the exposure degree of the test patterns(305).

Description

TFT 제조 공정 모니터링 방법{Monitoring method for TFT fabrication process}Monitoring method for TFT fabrication process

본 발명은 TFT 제조에 관한 것으로서, 특히 4-마스크 공정을 이용하여 TFT를 제조함에 있어, 채널이 형성되는 영역에서 회절노광에 의하여 남겨지는 포토 레지스트 막 두께의 적정성 여부를 용이하게 모니터링할 수 있는 TFT 제조 공정 모니터링 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to TFT manufacturing, and in particular, in manufacturing a TFT using a four-mask process, a TFT capable of easily monitoring the adequacy of a photoresist film thickness left by diffraction exposure in a region where a channel is formed. It relates to a manufacturing process monitoring method.

오늘날, 영상 표시 장치는 브라운관 방식에서 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 패널 등을 이용하는 방식으로 변화되고 있으며, 특히 액정 표시 장치는 브라운관 방식에 비해 소비 전력이 낮고, 경량박형화가 가능하며, 유해 전자파를 방출하지 않는 장점으로 인하여 차세대 첨단 영상 표시 장치로 각광을 받고 있다.Today, video display devices have been changed from CRTs to liquid crystal displays, plasma display panels, and the like. In particular, LCDs have lower power consumption, lighter weight, and emit no harmful electromagnetic waves than CRTs. Due to its advantages, it is being spotlighted as a next generation advanced image display device.

한편, 도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a general liquid crystal display.

도 1을 참조하여 간략하게 설명하면, 일반적인 액정 표시 장치는 TFT 어레이 (array)가 형성되어 있는 TFT 기판과, 칼라 필터(Color Filter)가 배열되어 있는 칼라 필터 기판과, 상기 TFT 기판과 칼라 필터 기판 사이에 주입된 액정(Liquid Crystal) 및 영상 표시를 위하여 빛을 공급하는 백 라이트(Back Light)를 포함한다.Referring briefly to FIG. 1, a general liquid crystal display device includes a TFT substrate on which a TFT array is formed, a color filter substrate on which a color filter is arranged, a TFT substrate, and a color filter substrate. It includes a liquid crystal (Liquid Crystal) injected between the back light (Back Light) for supplying light for displaying an image.

여기서, 상기 TFT 기판에 형성된 상기 TFT 어레이는 전기적 신호를 전달, 제어하는 역할을 하며, 액정은 인가된 전압에 따라 분자구조를 달리하여 빛의 투과 정도를 제어한다. 이와 같은 과정을 통하여 제어된 빛은 칼라 필터 기판을 통과하면서 원하는 색과 영상으로 나타나게 된다.Here, the TFT array formed on the TFT substrate serves to transmit and control an electrical signal, and the liquid crystal controls the degree of light transmission by changing the molecular structure according to the applied voltage. The light controlled through the above process passes through the color filter substrate and is displayed in a desired color and image.

이와 같은 TFT 어레이가 형성된 TFT 기판을 제조하는 방법은 다양하게 개발되어 있으며, 도 2는 그 하나의 공지된 제조 방법으로서 일반적인 4-마스크 공정에 의하여 TFT를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.Various methods of manufacturing a TFT substrate having such a TFT array have been developed, and FIG. 2 is a view showing a process of manufacturing a TFT by a general four-mask process as one known manufacturing method.

여기서 4-마스크 공정에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같은 단계를 포함한다. 먼저 게이트가 형성된 상태에서, SiNx와 같은 절연막, a-Si과 같은 반도체 층,n+a-Si과 같은 불순물 반도체 층, Mo와 같은 소스/드레인 층, 포토 레지스트 막을 순차적으로 적층 형성한다. 그리고, 상기 포토 레지스트 막에 노광을 함에 있어, 완전 노광부와 회절 노광부 및 비노광 영역이 발생되도록 패터닝된 마스크를 이용하여 노광을 수행한다.A brief description of the four-mask process includes the following steps. In the state where the gate is first formed, an insulating film such as SiNx, a semiconductor layer such as a-Si, an impurity semiconductor layer such as n + a-Si, a source / drain layer such as Mo, and a photoresist film are sequentially stacked. In exposing the photoresist film, exposure is performed using a mask patterned to generate a complete exposure part, a diffraction exposure part, and a non-exposed area.

이와 같이 선택적으로 노광 처리된 상태에서, 제 1 식각 공정으로서 습식 식각을 통하여, 소스/드레인 층이 노출된 완전 노광 영역에 대한 소스/드레인 층에 대한 식각을 수행한다. 그리고, 제 2 식각 공정으로서 건식 식각을 통하여, 상기 제 1 식각 공정에서 노출된 불순물 반도체 층과 반도체 층에 대한 식각을 수행한다.In the selectively exposed state as described above, the source / drain layer is etched through the wet etching as the first etching process with respect to the complete exposure area where the source / drain layer is exposed. The impurity semiconductor layer and the semiconductor layer exposed in the first etching process may be etched through dry etching as the second etching process.

이어서, 제 3 식각 공정으로서 회절 노광 영역에 남겨져 있는 포토 레지스트 막에 대한 애싱(ashing) 처리를 통하여 소스/드레인 층을 노출시킨다. 그리고, 제 4, 제 5 식각 공정으로서 건식 식각을 통하여, 소스/드레인 층 및 불순물 반도체 층에 대한 식각을 수행한다.The source / drain layer is then exposed through an ashing process on the photoresist film remaining in the diffraction exposure area as a third etching process. As a fourth and fifth etching process, etching is performed on the source / drain layer and the impurity semiconductor layer through dry etching.

그런데, 이와 같은 4-마스크 공정을 통하여 TFT를 제조하는 경우에는, 상기 회절 노광에 의해서 남겨지는 포토 레지스트 막의 두께가, 향후 순차적으로 진행되는 식각 공정에 의해 완성되는 TFT의 성능에 많은 영향을 미치게 된다.By the way, when manufacturing a TFT through such a 4-mask process, the thickness of the photoresist film left by the said diffraction exposure will have a large influence on the performance of the TFT completed by the etching process which advances sequentially in the future. .

이때, 상기 포토 레지스트 막에 대한 노광을 통하여, 상기 회절 노광 영역에 대한 노광이 과도하게 수행되는 경우에는, 회절 노광 영역에 남게 되는 상기 포토 레지스트 막이 설계 기준치에 비하여 얇게 형성되게 된다. 또한, 상기 회절 노광영역에 대한 노광이 미비하게 수행되는 경우에는, 회절 노광 영역에 남게 되는 상기 포토 레지스트 막이 설계 기준치에 비하여 두껍게 형성된다.At this time, when the exposure to the diffraction exposure area is excessively performed through the exposure to the photoresist film, the photoresist film remaining in the diffraction exposure area is formed thinner than the design reference value. In addition, when exposure to the diffraction exposure area is insufficient, the photoresist film remaining in the diffraction exposure area is formed thicker than the design reference value.

이는, 회절 노광을 수행하기 위한 마스크의 슬릿 패턴에 따라 영향을 받을 수도 있으며, 동일 마스크의 슬릿 패턴을 이용한다 할 지라도 노광량의 세기가 변함에 따라 영향을 받을 수도 있다.This may be affected by the slit pattern of the mask for performing the diffraction exposure, and may be affected as the intensity of the exposure amount changes even when using the slit pattern of the same mask.

이와 같이, 상기 포토 레지스트 막에 대한 노광량 조절이 설계 기준 범위에서 벗어나게 되는 경우에는, 상기 회절 노광을 통하여 남기고 싶은 상기 포토 레지스트 막의 두께가 기준 범위로부터 벗어나게 된다. 이에 따라, 상기 포토 레지스트 막의 두께가 두껍거나 얇게 형성됨에 따라, 향후 순차적으로 진행되는 식각 공정에서 부족 식각 또는 과식각이 발생되게 되고, 결과적으로는 불량 TFT가 제조될 수 있는 문제점이 발생된다.As such, when the exposure amount control for the photoresist film is out of the design reference range, the thickness of the photoresist film that is desired to remain through the diffraction exposure is out of the reference range. Accordingly, as the thickness of the photoresist film is formed thicker or thinner, insufficient etching or overetching occurs in an etch process which is sequentially performed in the future, and as a result, a problem may occur in that a defective TFT can be manufactured.

그런데, 종래에는 Macro/Micro 검사 프로그램을 통하여 이러한 포토 레지스트 막의 남은 두께를 측정함으로써, 그 두께 검출 과정이 복잡하고, 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 또한, CD(Critical Dimension) 측정기를 통한 CD 값 측정으로부터 상기 포토 레지스트 막의 남은 두께를 추정할 수는 있으나, 해당 공정이 종료된 이후로부터 많은 시간이 경과되는 단점이 있다.However, in the related art, by measuring the remaining thickness of the photoresist film through the Macro / Micro inspection program, the thickness detection process is complicated and time-consuming. In addition, it is possible to estimate the remaining thickness of the photoresist film from the measurement of the CD value by using a CD (Critical Dimension) measuring device, but there is a disadvantage that a lot of time passes after the process is completed.

이에 따라, 검사 과정을 통하여 공정 상에 문제점이 발견되는 경우에는, 문제점이 발견된 해당 TFT부터 검사 결과가 나오는 시간까지 공정이 진행된 모든 TFT에 공정 에러가 발생됨으로써, 대형 사고가 발생될 수도 있는 문제점이 있다.Accordingly, when a problem is found in the process through the inspection process, a process error occurs in all the TFTs in which the process progresses from the corresponding TFT in which the problem is found to the time of the inspection result, and thus a large accident may occur. There is this.

본 발명은 상기와 같은 여건을 감안하여 창출된 것으로서, 4-마스크 공정을 이용하여 TFT를 제조함에 있어, TFT가 형성되는 영역 외의 기판에 포토 레지스트로 복수의 테스트 패턴을 형성함으로써, 채널이 형성되는 영역에서 회절노광에 의하여 남겨지는 포토 레지스트 막 두께의 적정성 여부를 용이하게 모니터링할 수 있는 TFT 제조 공정 모니터링 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described conditions. In manufacturing a TFT using a 4-mask process, a channel is formed by forming a plurality of test patterns with photoresist on a substrate other than the region where the TFT is formed. It is an object of the present invention to provide a TFT manufacturing process monitoring method capable of easily monitoring the adequacy of a photoresist film thickness left by diffraction exposure in a region.

도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing a configuration of a general liquid crystal display device.

도 2는 일반적인 4-마스크 공정에 의하여 TFT를 제조하는 과정을 나타낸 도면.2 is a view illustrating a process of manufacturing a TFT by a general 4-mask process.

도 3은 본 발명에 따른 TFT 제조 공정 모니터링 방법에 의하여, TFT 제조 공정을 모니터링 하는 과정을 나타낸 순서도.3 is a flowchart illustrating a process of monitoring a TFT manufacturing process by the TFT manufacturing process monitoring method according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 TFT 제조 공정 모니터링 방법을 수행하기 위하여, 기판에 형성되는 테스트 패턴의 예를 나타낸 도면.4 illustrates an example of a test pattern formed on a substrate in order to perform a TFT manufacturing process monitoring method according to the present invention.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 TFT 제조 공정 모니터링 방법은, 4-마스크 공정을 이용하여 TFT 어레이를 제조함에 있어서,In order to achieve the above object, in the TFT manufacturing process monitoring method according to the present invention, in manufacturing a TFT array using a 4-mask process,

게이트가 형성된 상태에서, 절연막, 반도체 층, 불순물 반도체 층, 소스/드레인 층을 순차적으로 적층 형성시키는 단계와;Sequentially stacking an insulating film, a semiconductor layer, an impurity semiconductor layer, and a source / drain layer while the gate is formed;

상기 소스/드레인 층 위에 포토 레지스트 막을 적층 형성시키고, TFT 어레이가 형성되지 않는 영역의 기판 위에 복수의 테스트 패턴을 갖는 포토 레지스트 막을 형성시키는 단계와;Stacking a photoresist film on the source / drain layer and forming a photoresist film having a plurality of test patterns on a substrate in a region where a TFT array is not formed;

채널 형성 영역을 감안하여, 상기 소스/드레인 층 위에 형성된 포토 레지스트 막에 대하여 완전노광/회절노광/비노광 영역이 발생되도록, 패터닝된 마스크를 이용하여 노광을 수행하는 단계와;Performing exposure using a patterned mask so that a full exposure / diffraction exposure / non-exposure region is generated for the photoresist film formed on the source / drain layer in view of the channel formation region;

상기 노광된 포토 레지스트 막에 대하여 현상을 수행하는 단계; 및Performing development on the exposed photoresist film; And

상기 복수의 테스트 패턴에 대한 노광 정도를 검출하여, 상기 소스/드레인 층 위에 형성된 포토 레지스트 막에 대한 노광의 적정성 여부를 검토하는 단계; 를 포함하는 점에 그 특징이 있다.Detecting a degree of exposure to the plurality of test patterns and examining whether the exposure to the photoresist film formed on the source / drain layer is appropriate; Its features are to include.

여기서, 상기 포토 레지스트 막에 대한 노광을 수행하는 단계에 있어, 상기 TFT 어레이가 형성되지 않는 영역의 기판 위에 마련된 복수의 테스트 패턴에는 완전노광이 수행되는 점에 그 특징이 있다.Here, in the step of exposing the photoresist film, the plurality of test patterns provided on the substrate in the region where the TFT array is not formed are characterized in that complete exposure is performed.

또한, 상기 소스/드레인 층 위에 형성된 포토 레지스트 막에 대한 노광의 적정성 여부를 검토하는 단계에 있어, 노광의 수행에 따라 없어지지 않고 존재하는 상기 테스트 패턴의 종류를 참조하여, 각 테스트 패턴에 대한 노광 데이터와 비교하여 상기 포토 레지스트 막에 대한 노광의 적정성 여부를 판단하는 점에 그 특징이 있다.Further, in examining whether the exposure of the photoresist film formed on the source / drain layer is appropriate, the exposure data for each test pattern is referred to by referring to the type of the test pattern that is present without being lost by performing the exposure. Compared with that, it is characterized in determining whether the exposure to the photoresist film is appropriate.

또한, 상기 복수의 테스트 패턴을 구성하는 하나의 테스트 패턴은, 복수의 라인과 스페이스가 반복되어 소정의 크기를 형성하는 점에 그 특징이 있다.In addition, one test pattern constituting the plurality of test patterns is characterized in that a plurality of lines and spaces are repeated to form a predetermined size.

또한, 상기 하나의 테스트 패턴을 형성하는 라인 폭과 스페이스 폭을 합한 값은 설정된 소정 값을 갖는 점에 그 특징이 있다.In addition, the sum of the line width and the space width forming one test pattern is characterized in that it has a predetermined value.

이와 같은 본 발명에 의하면, 4-마스크 공정을 이용하여 TFT를 제조함에 있어, TFT가 형성되는 영역 외의 기판에 포토 레지스트로 복수의 테스트 패턴을 형성함으로써, 채널이 형성되는 영역에서 회절노광에 의하여 남겨지는 포토 레지스트 두께의 적정성 여부를 용이하게 모니터링할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, in manufacturing a TFT using a four-mask process, by forming a plurality of test patterns with photoresist on a substrate other than the region where the TFT is formed, it is left by diffraction exposure in the region where the channel is formed. Paper has the advantage of easily monitoring the appropriateness of the photoresist thickness.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 TFT 제조 공정 모니터링 방법에 의하여, TFT 제조 공정을 모니터링 하는 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of monitoring a TFT manufacturing process by the TFT manufacturing process monitoring method according to the present invention.

도 3을 참조하여 설명하면, 먼저 4-마스크 공정을 이용하여 게이트가 형성된상태에서, SiNx와 같은 절연막, a-Si과 같은 반도체 층, n+a-Si과 같은 불순물 반도체 층, Mo과 같은 소스/드레인 층을 순차적으로 적층 형성시킨다(단계 301).Referring to FIG. 3, first, with a gate formed using a 4-mask process, an insulating film such as SiNx, a semiconductor layer such as a-Si, an impurity semiconductor layer such as n + a-Si, a source such as Mo The drain layers are sequentially stacked (step 301).

그리고, 상기 소스/드레인 층 위에 포토 레지스트 막을 적층 형성시키고, TFT 어레이가 형성되지 않는 영역의 기판(기판의 여백 부분) 위에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 테스트 패턴을 갖는 포토 레지스트 막을 형성시킨다(단계 302). 도 4는 본 발명에 따른 TFT 제조 공정 모니터링 방법을 수행하기 위하여, 기판에 형성되는 테스트 패턴의 예를 나타낸 도면이다.Then, a photoresist film is laminated on the source / drain layer, and a photoresist film having a plurality of test patterns is formed on the substrate (the margin part of the substrate) in the region where the TFT array is not formed, as shown in FIG. (Step 302). 4 is a view showing an example of a test pattern formed on a substrate in order to perform the TFT manufacturing process monitoring method according to the present invention.

도 4에 나타낸 테스트 패턴들은 하나의 조합 예를 나타낸 것으로서, 각 테스트 패턴들은 각기 다른 회절 패턴으로 형성되며, 각각의 회전 패턴은 일정한 규칙을 가지고 마련됨으로써, 이후 노광 공정에서의 노광량의 적정성을 해석할 수 있게 된다.The test patterns shown in FIG. 4 show one combination example, and each test pattern is formed with different diffraction patterns, and each rotation pattern is provided with a predetermined rule, thereby analyzing the appropriateness of the exposure dose in the subsequent exposure process. It becomes possible.

도 4에 나타낸 테스트 패턴의 조합을 살펴보면, 각 패턴은 다음과 같은 차이점이 있다.Looking at the combination of the test pattern shown in Figure 4, each pattern has the following differences.

제 1 테스트 패턴 : 라인 폭 1.3mm, 스페이스 폭 1.5mmFirst test pattern: line width 1.3mm, space width 1.5mm

제 2 테스트 패턴 : 라인 폭 1.4mm, 스페이스 폭 1.4mmSecond test pattern: line width 1.4mm, space width 1.4mm

제 3 테스트 패턴 : 라인 폭 1.5mm, 스페이스 폭 1.3mmThird test pattern: line width 1.5mm, space width 1.3mm

제 4 테스트 패턴 : 라인 폭 1.6mm, 스페이스 폭 1.2mmFourth test pattern: line width 1.6mm, space width 1.2mm

즉, 제 1 내지 제 4 테스트 패턴은 라인 폭과 스페이스 폭을 합하면 모두 2.8mm로 형성되며, 라인 폭의 크기가 0.1mm씩 증가하고, 스페이스 폭의 크기가0.1mm씩 감소함을 볼 수 있다. 이를 개구율의 입장에서 보면, 제 1 테스트 패턴의 개구율이 상대적으로 크게 되며, 제 4 테스트 패턴의 개구율이 상대적으로 제일 작게 된다. 여기서, 개구율은 전체 면적(라인 폭 + 스페이스 폭)에 대한 스페이스 폭으로 산출될 수 있다.That is, the sum of the line width and the space width of the first to fourth test patterns are all formed in 2.8 mm, the line width increases by 0.1 mm, and the space width decreases by 0.1 mm. From the standpoint of the aperture ratio, the aperture ratio of the first test pattern is relatively large, and the aperture ratio of the fourth test pattern is relatively small. Here, the aperture ratio may be calculated as the space width for the entire area (line width + space width).

이는, 포토 레지스트 막은 단위 면적당 흡수되는 에너지의 양에 따라 노광 효과가 나타나기 때문에, 향후 노광 수행 공정에서의 노광량에 따라 제거되는 포토 레지스트 막의 정도가 달라지게 된다. 즉, 동일 노광량에 대해서도, 상기 제 1 테스트 패턴이 제거되는데 필요한 에너지와, 제 4 테스트 패턴이 제거되는데 필요한 에너지 정도가 다르기 때문에, 개구율에 따라 제거되는 테스트 패턴의 범위가 달라지게 된다. 이에 대해서는 노광량의 적정성을 검토하는 단계에서 부연하여 설명하기로 한다.This is because the photoresist film has an exposure effect depending on the amount of energy absorbed per unit area, and thus the degree of the photoresist film removed is changed depending on the exposure amount in the subsequent exposure process. That is, even for the same exposure amount, since the energy required to remove the first test pattern and the energy degree required to remove the fourth test pattern are different, the range of the test pattern to be removed varies according to the aperture ratio. This will be described in detail at the stage of examining the appropriateness of the exposure dose.

한편 상기 단계 302 이후에, 채널 형성 영역을 감안하여, 상기 소스/드레인 층 위에 형성된 포토 레지스트 막에 대하여 완전노광/회절노광/비노광 영역이 발생되도록, 패터닝된 마스크를 이용하여 노광을 수행한다(단계 303).On the other hand, after the step 302, the exposure is performed using a patterned mask so that a complete exposure / diffraction exposure / non-exposure area is generated for the photoresist film formed on the source / drain layer in consideration of the channel formation area ( Step 303).

이에 따라, 노광의 세기가 일정한 경우에는, 상기 패터닝된 마스크에 의해서 상기 포토 레지스트 막에 조사되는 노광량이 조절됨으로써, 상기 완전노광 영역에는 포토 레지스트 막이 모두 없어질 수 있도록 충분히 노광되며, 상기 회절노광 영역은 채널이 형성될 부분으로서 소정 두께의 포토 레지스트 막이 남겨질 수 있도록 노광되며, 상기 비노광 영역은 노광이 이루어지지 않음에 따라 포토 레지스트 막이 그대로 남아 있게 된다.Accordingly, when the intensity of exposure is constant, the exposure amount irradiated to the photoresist film is controlled by the patterned mask, so that the photoresist film is sufficiently exposed so that the photoresist film is completely disappeared, and the diffraction exposure area The silver channel is exposed so that a photoresist film having a predetermined thickness can be left as a portion to be formed, and the non-exposed region is left as it is not exposed.

이때, 상기 테스트 패턴으로 마련되는 포토 레지스트에 대해서는 완전노광 또는 회절노광 중에서 선택적으로 노광을 수행할 수 있다. 그런데, 회절노광을 이용하는 경우에는 마스크에 슬릿을 별도로 형성해야 하므로, 완전노광을 통하여 상기 테스트 패턴에 대한 노광을 수행하는 것이 보다 간편한 방법이 된다.In this case, the photoresist provided as the test pattern may be selectively exposed among full exposure or diffraction exposure. However, in the case of using diffraction exposure, a slit must be separately formed in the mask, so that it is easier to perform exposure to the test pattern through full exposure.

그리고, 상기 단계 303에서의 노광 공정 수행 이후에, 상기 노광된 포토 레지스트 막에 대하여 현상을 수행한다(단계 304). 이에 따라, 상기 단계 303에서 수행된 노광량에 따라, 각 노광 영역에 남아 있는 포토 레지스트 막의 두께가 다르게 나타나게 된다.After the exposure process is performed in step 303, development is performed on the exposed photoresist film (step 304). Accordingly, the thickness of the photoresist film remaining in each exposure area is different depending on the exposure amount performed in step 303.

즉, 상기 완전노광 영역의 포토 레지스트 막은 남아 있지 않게 되며, 회절노광 영역의 포토 레지스트 막은 소정 두께의 포토 레지스트 막이 남게 되며, 비노광 영역의 포토 레지스트 막은 전부 남아 있게 된다.That is, the photoresist film of the full exposure region does not remain, the photoresist film of the diffraction exposure region remains a photoresist film of a predetermined thickness, and all of the photoresist film of the non-exposed region remains.

여기서, 상기 회절노광 영역에 남아 있는 포토 레지스트 막의 두께는 향후 공정에 많은 영향을 미치게 되는데, 그 남아 있는 포토 레지스트 막의 두께에 대한 적정성 여부는, 기판의 여백 부분에 형성되어 있는 테스트 패턴의 노광 상태로부터 검출할 수 있게 된다. 즉, 상기 복수의 테스트 패턴에 대한 노광 정도를 검출하여, 상기 소스/드레인 층 위에 형성된 포토 레지스트 막에 대한 노광의 적정성 여부를 검토한다(단계 305).Here, the thickness of the photoresist film remaining in the diffraction exposure area has a great influence on the process in the future. It can be detected. That is, the degree of exposure to the plurality of test patterns is detected, and whether or not the exposure is appropriate for the photoresist film formed on the source / drain layer is examined (step 305).

만약, 상기 회절노광 영역에 남아 있어야 되는 소정 두께에 대한 설계 기준치를 만족할 수 있도록 실제 노광이 수행되는 경우에, 그에 해당되는 노광 에너지에 의해서는, 도 4에서 예를 들어 설명한, 상기 제 1 테스트 패턴 및 제 2 테스트패턴은 모두 제거되고, 제 3 테스트 패턴과 제 4 테스트 패턴은 남아 있게 된다고 하자. 이는, 기존의 M/M 검사 프로그램 또는 CD 측정기를 통하여 획득한 데이터를 참조함으로써, 적정 노광이 수행되었을 경우에 각 테스트 패턴에 대한 노광 상태를 파악할 수 있다.If the actual exposure is performed so as to satisfy the design reference value for the predetermined thickness that should remain in the diffraction exposure area, the first test pattern, which is described by way of example in FIG. And all of the second test patterns are removed, and the third test pattern and the fourth test pattern remain. By referring to data acquired through an existing M / M inspection program or a CD measuring device, it is possible to determine the exposure state of each test pattern when proper exposure is performed.

이때, 상기 단계 303에서 과(over) 노광이 수행된 경우에는, 노광 에너지가 증가된 경우이므로 상기 제 3 테스트 패턴도 모두 제거되고, 제 4 테스트 패턴 만이 남게 될 수 있다. 물론, 그 노광 정도가 심한 경우에는 상기 제 4 테스트 패턴 역시 제거될 수도 있다.In this case, when the overexposure is performed in step 303, since the exposure energy is increased, all of the third test patterns may be removed, and only the fourth test patterns may remain. Of course, when the exposure degree is severe, the fourth test pattern may also be removed.

그리고, 상기 단계 303에서 부족(under) 노광이 수행된 경우에는, 노광 에너지가 감소된 경우이므로 상기 제 3 및 제 4 테스트 패턴 뿐만아니라, 제 2 테스트 패턴 또는 제 1 테스트 패턴까지도 남아 있을 수 있게 된다.When the underexposure is performed in step 303, since the exposure energy is reduced, not only the third and fourth test patterns but also the second test pattern or the first test pattern may remain. .

이와 같이, 상기 테스트 패턴에 대한 매크로 검사(목시 검사)를 통하여 상기 회절노광 부분에 대한 노광량의 적정성 여부를 파악할 수 있게 된다. 그리고, 이러한 현상 공정에서의 목시 검사 과정을 통해서, 공정의 이상 유무를 판단할 수 있게 됨에 따라, 공정 이상에 대한 검출을 빠르게 할 수 있게 된다. 이에 따라, 공정 이상이 발생되는 경우에도, 빨리 대처할 수 있게 되어 시간 지연에 따른 대형 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.In this way, it is possible to determine whether the exposure dose is appropriate for the diffraction exposure portion through macro inspection (visual inspection) on the test pattern. In addition, through the visual inspection process in the developing step, it is possible to determine whether or not the step abnormality, it is possible to quickly detect the process abnormality. As a result, even when a process abnormality occurs, it is possible to cope quickly so that a large accident due to time delay can be prevented in advance.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 TFT 제조 공정 모니터링 방법에 의하면, 4-마스크 공정을 이용하여 TFT를 제조함에 있어, TFT가 형성되는 영역 외의기판에 포토 레지스트 막으로 복수의 테스트 패턴을 형성함으로써, 채널이 형성되는 영역에서 회절노광에 의하여 남겨지는 포토 레지스트 두께의 적정성 여부를 용이하게 모니터링할 수 있는 장점이 있다.According to the TFT manufacturing process monitoring method according to the present invention as described above, in manufacturing a TFT using a 4-mask process, by forming a plurality of test patterns with a photoresist film on a substrate outside the region where the TFT is formed, There is an advantage that it is easy to monitor the appropriateness of the thickness of the photoresist left by the diffraction exposure in the region where the channel is formed.

또한, 본 발명에 따른 TFT 제조 공정 모니터링 방법에 의하면, 노광에 대한 공정 이상이 발생되는 경우에, 공정 이상에 대한 검출을 빠르게 할 수 있게 됨에 따라, 처리 지연에 따른 대형 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.Further, according to the TFT manufacturing process monitoring method according to the present invention, when a process abnormality occurs for exposure, detection of a process abnormality can be made faster, thereby preventing a large accident due to processing delay in advance. There is an advantage.

Claims (5)

4-마스크 공정을 이용하여 TFT 어레이를 제조함에 있어서,In manufacturing a TFT array using a 4-mask process, 게이트가 형성된 상태에서, 절연막, 반도체 층, 불순물 반도체 층, 소스/드레인 층을 순차적으로 적층 형성시키는 단계와;Sequentially stacking an insulating film, a semiconductor layer, an impurity semiconductor layer, and a source / drain layer while the gate is formed; 상기 소스/드레인 층 위에 포토 레지스트 막을 적층 형성시키고, TFT 어레이가 형성되지 않는 영역의 기판 위에 복수의 테스트 패턴을 갖는 포토 레지스트 막을 형성시키는 단계와;Stacking a photoresist film on the source / drain layer and forming a photoresist film having a plurality of test patterns on a substrate in a region where a TFT array is not formed; 채널 형성 영역을 감안하여, 상기 소스/드레인 층 위에 형성된 포토 레지스트 막에 대하여 완전노광/회절노광/비노광 영역이 발생되도록, 패터닝된 마스크를 이용하여 노광을 수행하는 단계와;Performing exposure using a patterned mask so that a full exposure / diffraction exposure / non-exposure region is generated for the photoresist film formed on the source / drain layer in view of the channel formation region; 상기 노광된 포토 레지스트 막에 대하여 현상을 수행하는 단계; 및Performing development on the exposed photoresist film; And 상기 복수의 테스트 패턴에 대한 노광 정도를 검출하여, 상기 소스/드레인 층 위에 형성된 포토 레지스트 막에 대한 노광의 적정성 여부를 검토하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 제조 공정 모니터링 방법.Detecting a degree of exposure to the plurality of test patterns and examining whether the exposure to the photoresist film formed on the source / drain layer is appropriate; TFT manufacturing process monitoring method comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토 레지스트 막에 대한 노광을 수행하는 단계에 있어, 상기 TFT 어레이가 형성되지 않는 영역의 기판 위에 마련된 복수의 테스트 패턴에는 완전 노광이 수행되는 것을 특징으로 하는 TFT 제조 공정 모니터링 방법.And performing exposure to the photoresist film, wherein a plurality of test patterns provided on a substrate in a region where the TFT array is not formed are subjected to complete exposure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소스/드레인 층 위에 형성된 포토 레지스트 막에 대한 노광의 적정성 여부를 검토하는 단계에 있어, 노광의 수행에 따라 없어지지 않고 존재하는 상기 테스트 패턴의 종류를 참조하여, 각 테스트 패턴에 대한 노광 데이터와 비교하여 상기 포토 레지스트 막에 대한 노광의 적정성 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 TFT 제조 공정 모니터링 방법.In the step of examining the appropriateness of the exposure to the photoresist film formed on the source / drain layer, the comparison with the exposure data for each test pattern with reference to the type of the test pattern that does not disappear with the performance of the exposure And determining whether or not the exposure to the photoresist film is appropriate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 테스트 패턴을 구성하는 하나의 테스트 패턴은, 복수의 라인과 스페이스가 반복되어 소정의 크기를 형성하는 것을 특징으로 하는 TFT 제조 공정 모니터링 방법.And a plurality of lines and spaces are repeated to form a predetermined size in one test pattern constituting the plurality of test patterns. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하나의 테스트 패턴을 형성하는 라인 폭과 스페이스 폭을 합한 값은 설정된 소정 값을 갖는 것을 특징으로 하는 TFT 제조 공정 모니터링 방법.And a line width and a space width forming the one test pattern have a predetermined value.
KR1020010087498A 2001-12-28 2001-12-28 Monitoring method for TFT fabrication process KR20030057124A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010087498A KR20030057124A (en) 2001-12-28 2001-12-28 Monitoring method for TFT fabrication process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010087498A KR20030057124A (en) 2001-12-28 2001-12-28 Monitoring method for TFT fabrication process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030057124A true KR20030057124A (en) 2003-07-04

Family

ID=32215245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010087498A KR20030057124A (en) 2001-12-28 2001-12-28 Monitoring method for TFT fabrication process

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030057124A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101006008B1 (en) * 2003-12-24 2011-01-05 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate and manufacturing method of the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101006008B1 (en) * 2003-12-24 2011-01-05 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate and manufacturing method of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017067458A1 (en) Testing component unit, array substrate, display panel, display device, and method of manufacturing array substrate
JP3410617B2 (en) Thin film patterning method
US10197877B2 (en) Array substrate and method for manufacturing the same and display device
JP3375966B2 (en) Display element and method of manufacturing the same
JP5624939B2 (en) Measurement method and measurement mark for pattern shift amount between exposure areas
US9685557B2 (en) Different lightly doped drain length control for self-align light drain doping process
JP2010079302A (en) Method of manufacturing array substrate of liquid crystal display
WO2014124568A1 (en) Thin film transistor, array substrate, manufacturing method thereof, and display device
WO2017000431A1 (en) Array substrate and preparation method therefor, display panel, and display device
CN109061914B (en) Manufacturing method of display substrate, display substrate and display device
KR100938193B1 (en) Mask for manufacturing TFT, TFT and manufacturing thereof
CN105842980B (en) Mask plate and design method, array substrate and manufacturing method, and related display device
US20060257749A1 (en) Method for reducing critical dimension
KR970023935A (en) Process bonding inspection method of semiconductor device
WO2018098994A1 (en) Array substrate and manufacturing method therefor, display panel, and display device
WO2016180092A1 (en) Array substrate and manufacturing method thereof, optical touch screen panel and display device
WO2014127582A1 (en) Method and device for determining photolithography process parameter
KR20030057124A (en) Monitoring method for TFT fabrication process
US20180164649A1 (en) Array substrate, liquid crystal display panel and manufacturing method for array substrate
US8263447B2 (en) Pixel structure and manufacturing method thereof and display panel
TWI400581B (en) Test structure for charged particle beam inspection and method for fabricating the same
KR20060056694A (en) Mask and method of array panel using the same
JP2008066723A5 (en)
CN101452858A (en) Method of producing thin film transistor and method of exposure using attenuated type mask
KR100537376B1 (en) thin film transistor optical sensor and fabricating method the same

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination