KR20030093518A - A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate - Google Patents

A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate Download PDF

Info

Publication number
KR20030093518A
KR20030093518A KR1020020031097A KR20020031097A KR20030093518A KR 20030093518 A KR20030093518 A KR 20030093518A KR 1020020031097 A KR1020020031097 A KR 1020020031097A KR 20020031097 A KR20020031097 A KR 20020031097A KR 20030093518 A KR20030093518 A KR 20030093518A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gate
layer
semiconductor layer
thin film
electrode
Prior art date
Application number
KR1020020031097A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100848104B1 (en
Inventor
이청
최필모
양용호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020020031097A priority Critical patent/KR100848104B1/en
Publication of KR20030093518A publication Critical patent/KR20030093518A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100848104B1 publication Critical patent/KR100848104B1/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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • 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
    • G02F2201/12Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/123Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE: A TFT array substrate and a method for fabricating the same are provided to carry out the bottom gate manner to avoid the exposure of channel parts of a semiconductor layer to the outside by stacking and crystallizing an amorphous silicon layer after stacking a gate insulating film, thereby securing uniform characteristics of thin film transistors. CONSTITUTION: A TFT array substrate includes gate wires(121,123,125) formed on an insulating substrate(110) with gate lines and gate electrodes connected to the gate lines, a gate insulating film(140) covering the gate wires, a semiconductor layer(150) formed on the gate insulating film and formed of polycrystal silicon, and data wires. The data wires(173,175,177,179) are formed of metal induction crystallizing metal at portions contacting the semiconductor layer, and includes data lines, source electrodes connected to the gate lines and adjacent to the gate electrodes, and drain electrodes facing the source electrodes via the gate electrodes. A protecting film(180) covers the semiconductor layer, and pixel electrodes(190) are formed on the protecting film to be electrically connected to the drain electrodes via contact holes(182) of the protecting film.

Description

박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조 방법{A THIN FILM TRANSISTOR ARRAY SUBSTRATE INCLUDING THE WIRING, AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SUBSTRATE}A thin film transistor array substrate and a method of manufacturing the same {A THIN FILM TRANSISTOR ARRAY SUBSTRATE INCLUDING THE WIRING, AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SUBSTRATE}

본 발명은 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체층으로 다결정 규소를 사용하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor array substrate and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a thin film transistor array substrate using a polycrystalline silicon as a semiconductor layer and a method of manufacturing the same.

현재 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중의 하나로서 액정 표시 장치는 전기장을 생성하는 다수의 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 두 기판 사이에 주입되어 있는 액정층, 각각의 기판의 바깥 면에 부착되어 빛을 편광시키는 두 장의 편광판으로 이루어지며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다. 이는 액정이 갖는 여러 가지 성질 중에서 전압을 가하면 분자의 배열이 변하는 성질을 이용한 것인데, 빛의 투과 또는 반사를 이용하는 액정 표시 장치에서 액정은 자체 발광을 하지 않아 자체적으로 또는 외부적으로 광원이 필요하다.As one of the flat panel display devices which are widely used at present, a liquid crystal display device has two substrates on which a plurality of electrodes for generating an electric field are formed, a liquid crystal layer injected between the two substrates, and is attached to the outer surface of each substrate to emit light. 2. A display device including two polarizing plates for polarizing and controlling the amount of light transmitted by rearranging liquid crystal molecules of a liquid crystal layer by applying a voltage to an electrode. This is because the arrangement of molecules changes when a voltage is applied among various properties of the liquid crystal. In a liquid crystal display device using light transmission or reflection, the liquid crystal does not emit light and thus requires a light source on its own or externally.

이때, 박막 트랜지스터 어레이 기판(thin firm transistor array panel)은 액정 표시 장치에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로써 사용된다. 박막 트랜지스터 어레이 기판은 주사 신호를 전달하는 주사 신호 배선 또는 게이트 배선과 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터를 통하여 배선과 연결되어 화상을 표시하는데 사용하는 화소 전극을 포함한다.In this case, a thin firm transistor array panel is used as a circuit board for driving each pixel independently in a liquid crystal display. The thin film transistor array substrate includes a scan signal wiring or a gate wiring for transmitting a scan signal and an image signal line or data wiring for transmitting an image signal, and a thin film transistor and a thin film transistor connected to the gate wiring and the data wiring. It includes a pixel electrode connected to and used to display an image.

이때, 박막 트랜지스터는 비정질 규소 또는 다결정 규소로 이루어진 반도체층을 가지며, 게이트 전극과 반도체층의 상대적인 위치에 따라 탑 게이트(top gate) 방식과 바텀 게이트(bottom gate) 방식으로 나눌 수 있다. 이때, 비정질 규소 박막 트랜지스터 기판의 경우에는 게이트 절연막을 중심으로 게이트 전극이 반도체층의 하부에 위치하는 바텀 게이트 방식이 주로 이용되며, 다결정 규소 박막 트랜지스터 기판의 경우에는 게이트 절연막을 중심으로 게이트 전극이 반도체층의 상부에 위치하는 탑 게이트 방식이 주로 이용되며, 이들 모두 박막 트랜지스터의 채널부는 반도체층과 게이트 절연막의 계면에 형성된다.In this case, the thin film transistor has a semiconductor layer made of amorphous silicon or polycrystalline silicon, and may be divided into a top gate method and a bottom gate method according to a relative position of the gate electrode and the semiconductor layer. In this case, in the case of the amorphous silicon thin film transistor substrate, a bottom gate method in which the gate electrode is positioned below the semiconductor layer is mainly used, and in the case of the polysilicon thin film transistor substrate, the gate electrode is the semiconductor around the gate insulating film. The top gate method located above the layer is mainly used, and both of them are formed at the interface between the semiconductor layer and the gate insulating film.

하지만, 높은 전자 이동도를 확보할 수 있는 다결정 규소 박막 트랜지스터를 탑 게이트 방식으로 제조하는 방법에서는 반도체층을 다결정 규소층으로 결정화 한 다음 그 위에 게이트 절연막을 적층하여, 제조 공정시 반도체층의 채널부가 외부로 노출되는 경우가 발생하여 박막 트랜지스터의 특성을 균일하게 확보하기 어렵다는 단점을 가지고 있다.However, in the method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor capable of securing high electron mobility in a top gate method, the semiconductor layer is crystallized into a polycrystalline silicon layer and then a gate insulating film is laminated thereon, whereby the channel portion of the semiconductor layer is Occurs when exposed to the outside it is difficult to uniformly secure the characteristics of the thin film transistor.

한편, 액정 표시 장치를 제조 방법 중에서, 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 기판은 마스크를 이용한 사진 식각 공정을 통하여 제조하는 것이 일반적이다. 이때, 생산 비용을 줄이기 위해서는 마스크의 수를 적게 하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the manufacturing method of the liquid crystal display device, the substrate on which the thin film transistor is formed is generally manufactured through a photolithography process using a mask. At this time, it is preferable to reduce the number of masks in order to reduce the production cost.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 박막 트랜지스터의 특성을 균일하게 확보할 수 있는 다결정 규소 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a polycrystalline silicon thin film transistor array substrate capable of uniformly securing characteristics of a thin film transistor and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명의 다른 과제는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 단순화하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to simplify the manufacturing method of the thin film transistor array substrate.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판의 배치도이고,1 is a layout view of a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display 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, 5a, 6a 및 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 중간 과정을 그 공정 순서에 따라 도시한 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,3A, 5A, 6A, and 7A are layout views of a thin film transistor substrate illustrating 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, in the order of the steps thereof;

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 4의 다음 단계를 도시한 단면도이고,FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb ′ in FIG. 5A and illustrating the next step of FIG. 4;

도 6은 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 도면으로서 도 5b의 다음 단계를 도시한 단면도이고,FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb 'of FIG. 5A and illustrating the next step of FIG. 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 어레이 기판의 배치도이고,8 is a layout view of a thin film transistor array 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 어레이 기판의 배치도이고,11A is a layout view of a thin film transistor array 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 어레이 기판의 배치도이고,FIG. 13A is a layout view of a thin film transistor array substrate in FIGS. 12A and 12B next steps; FIG.

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 17a 및 도 17b는 도 13a에서 XIIIb-XIIIb' 선 및 XIIIc-XIIIc' 선을 따라잘라 도시한 단면도로서 도 16a 및 16b 다음 단계들을 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,17A and 17B are cross-sectional views taken along the lines XIIIb-XIIIb 'and XIIIc-XIIIc' in FIG. 13A, which illustrate the following steps in the order of a process, FIGS. 16A and 16B;

도 18a는 도 17a 및 도 17b의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 배치도이고,FIG. 18A is a layout view of a thin film transistor array substrate in the next step of FIGS. 17A and 17B;

도 18b 및 18c는 각각 도 18a에서 XVIIIb-XVIIIb' 선 및 XVIIIc-XVIIIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.18B and 18C are cross-sectional views taken along the lines XVIIIb-XVIIIb 'and XVIIIc-XVIIIc', respectively, in FIG. 18A.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 게이트 절연막과 비정질 규소층을 차례로 적층하고 소스 및 드레인 전극을 금속 유도화 결정(MIC : Metal Induced Crystallization)용 금속으로 형성한 다음, 레이저 조사 및 어닐링을 통한 금속 유도화 공정을 통하여 비정질 규소층을 다결정 규소층으로 결정화한다.In order to solve this problem, in the present invention, the gate insulating film and the amorphous silicon layer are sequentially stacked, and the source and drain electrodes are formed of a metal for metal induced crystallization (MIC), and then a metal induction process through laser irradiation and annealing. Through the crystallization of the amorphous silicon layer into a polycrystalline silicon layer.

더욱 상세하게, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법에서는, 기판의 상부에 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트선 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 이어, 게이트 배선을 덮는 게이트 절연막을 적층한 다음, 비정질 규소층의 반도체층과 도핑된 비정질 규소의 저항성 접촉층을 형성한다. 게이트 절연막 또는 반도체층 상부에 금속 유도화 결정용 도전 물질의 도전막을 적층하고 패터닝하여 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성한 다음, 레이저를 조사하여 데이터 배선으로 가리지 않는 반도체층을 다결정 규소로 결정화하고, 금속 유도화 결정 공정을 실시하여 데이터 배선 하부의 반도체층 및 저항성 접촉층을 다결정 규소로 결정화한다.More specifically, in the thin film transistor array substrate and the method of manufacturing the same, a conductive material is stacked and patterned on the substrate to form a gate wiring including a gate line and a gate electrode. Subsequently, a gate insulating film covering the gate wiring is stacked, and then a resistive contact layer of the doped amorphous silicon and the semiconductor layer of the amorphous silicon layer is formed. A data layer including a data line, a source electrode, and a drain electrode is formed by stacking and patterning a conductive film of a conductive material for metal induction crystallization on a gate insulating film or a semiconductor layer, and then irradiating a laser to irradiate a semiconductor layer. Crystallization is made of polycrystalline silicon, and a metal induction crystallization process is performed to crystallize the semiconductor layer and the ohmic contact layer under the data wirings with polycrystalline silicon.

이때, 데이터 배선과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 데이터 배선과 화소 전극 사이에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, the method may further include forming a pixel electrode connected to the data line, and may further include forming a passivation layer between the data line and the pixel electrode.

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

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

이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판의 구조에 대하여 상세히 설명한다.First, a structure of a thin film transistor array 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 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a layout view of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 1 taken along the line II-II ′.

절연 기판(110) 위에 은 또는 은 합금 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등과 같이 저저항을 가지는 단일막 또는 이를 포함하는 다층막으로 이루어져 있는 게이트 배선이 형성되어 있다. 게이트 배선은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(121), 게이트선(121)의 끝에 연결되어 있어 외부로부터의 게이트 신호를 인가받아 게이트선으로 전달하는 게이트 패드(125) 및 게이트선(121)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123)을 포함한다. 여기서, 게이트 배선(121. 125. 123)이 다층막인 경우에는 다른 물질과 접촉 특성이 우수한 패드용 물질을 포함할 수 있다.On the insulating substrate 110, a gate wiring made of a single film having a low resistance, such as silver or a silver alloy, aluminum or an aluminum alloy, or a multilayer film including the same is formed. The gate wire is connected to the gate line 121 and the gate line 121 extending in the horizontal direction and connected to the gate pad 125 and the gate line 121 which receive a gate signal from the outside and transfer the gate signal to the gate line. A gate electrode 123 of the thin film transistor. Here, when the gate wirings 121. 125. 123 are a multilayer film, the gate material 121. 125. 123 may include a pad material having excellent contact properties with other materials.

기판(110) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(140)이 게이트 배선(121, 125, 123)을 덮고 있다.On the substrate 110, a gate insulating layer 140 made of silicon nitride (SiN x ) covers the gate lines 121, 125, and 123.

게이트 전극(125)의 게이트 절연막(140) 상부에는 다결정 규소의 반도체로 이루어진 반도체층(150)이 형성되어 있으며, 반도체층(150)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 저항성 접촉층(163, 165)이 각각 형성되어 있다.A semiconductor layer 150 made of a polysilicon semiconductor is formed on the gate insulating layer 140 of the gate electrode 125, and n + hydrogenation in which silicide or n-type impurities are heavily doped is formed on the semiconductor layer 150. Resistive contact layers 163 and 165 made of a material such as amorphous silicon are formed, respectively.

저항 접촉층(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 크롬 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 또는 니켈 또는 팔라듐 등과 같은 금속 유도화 결정(MIC : Metal Induced Crystallization)용 금속으로 이루어진 도전막을 포함하는 데이터 배선이 형성되어 있다. 데이터 배선은 세로 방향으로 형성되어 게이트선(121)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터선(171), 데이터선(171)의 분지이며 저항 접촉층(163)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(173), 데이터선(171)의 한쪽 끝에 연결되어 있으며 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터 패드(179), 소스 전극(173)과 분리되어 있으며 게이트 전극(123)에 대하여 소스 전극(173)의 반대쪽 저항 접촉층(165) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(175)을 포함한다. 또한, 데이터 배선은 유지 용량을 향상시키기 위해 게이트선(121)과 중첩되어 있는 유기 축전기용 도전체 패턴(177)을 포함할 수 있다. 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)이 다층막인 경우에 MIC용 금속의 도전막은 하부의 반도체층(150) 또는 저항성 접촉층(163, 165)과 접하는 것이 바람직하며, 이는 제조 공정에서 하부의 반도체층(150) 또는 저항성 접촉층(163, 165)을 다결정 규소로 결정화하기 위함이다.The conductive contact layers 163 and 165 and the gate insulating layer 140 include a conductive film made of a metal for metal induced crystallization (MIC) such as chromium or aluminum or an aluminum alloy or molybdenum or molybdenum alloy or nickel or palladium. The data wiring is formed. The data line is formed in the vertical direction and crosses the gate line 121 to define a pixel, which is a branch of the data line 171 and the data line 171 and extends to the upper portion of the ohmic contact layer 163. ), Which is connected to one end of the data line 171 and is separated from the data pad 179 and the source electrode 173 for receiving an image signal from the outside, and is opposite to the source electrode 173 with respect to the gate electrode 123. The drain electrode 175 is formed on the ohmic contact layer 165. In addition, the data line may include an organic capacitor conductor pattern 177 overlapping the gate line 121 to improve the storage capacitance. In the case where the data lines 171, 173, 175, 177, and 179 are multilayer films, the conductive film of the metal for MIC is preferably in contact with the lower semiconductor layer 150 or the ohmic contact layers 163 and 165. This is to crystallize the lower semiconductor layer 150 or the ohmic contact layers 163 and 165 with polycrystalline silicon.

데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(150) 상부에는 산화 규소 또는 질화 규소 또는 유기 물질로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다.A passivation layer 180 made of silicon oxide, silicon nitride, or an organic material is formed on the data lines 171, 173, 175, 177, and 179 and the semiconductor layer 150 that is not covered.

보호막(180)에는 드레인 전극(175), 유기 축전기용 도전체 패턴(177) 및 데이터 패드(179)를 각각 드러내는 접촉 구멍(185, 187, 189)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(140)과 함께 게이트 패드(125)를 드러내는 접촉 구멍(182)이 형성되어 있다.In the passivation layer 180, contact holes 185, 187, and 189 are formed to expose the drain electrode 175, the conductive pattern 177 for the organic capacitor, and the data pad 179, respectively, and together with the gate insulating layer 140. A contact hole 182 is formed to expose the gate pad 125.

보호막(180) 상부에는 접촉 구멍(185, 187)을 통하여 유지 축전기용 도전체패턴(177) 및 드레인 전극(175)과 전기적으로 연결되어 있으며 화소에 위치하는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 또한, 층간 절연막(180) 위에는 접촉 구멍(182, 189)을 통하여 각각 게이트 패드(125) 및 데이터 패드(179)와 연결되어 있는 보조 게이트 패드(92) 및 보조 데이터 패드(97)가 형성되어 있다. 여기서, 화소 전극(190)과 보조 게이트 및 데이터 패드(92, 97)는 투명한 도전 물질인 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등으로 이루어져 있다. 하지만, 반사형의 액정 표시 장치인 경우에 화소 전극(190)은 은 또는 은 합금 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등과 같이 반사도를 가지는 도전 물질로 이루어질 수도 있으며, 반투과형인 경우에 화소 전극은 반사도를 가지는 도전 물질의 반사막과 투명한 도전 물질의 투명 전극으로 이루어질 수 있다. 반사형 또는 반투과형인 경우에 화소 전극에 요철 패턴을 유도하여 반사 전극의 반사율을 극대화하기 위해 보호막(180)의 표면은 요철 패턴을 가지는 것이 바람직하다.A pixel electrode 190 is formed on the passivation layer 180 to be electrically connected to the conductive capacitor pattern 177 and the drain electrode 175 through the contact holes 185 and 187. In addition, an auxiliary gate pad 92 and an auxiliary data pad 97 connected to the gate pad 125 and the data pad 179 are formed on the interlayer insulating layer 180 through the contact holes 182 and 189, respectively. . The pixel electrode 190, the auxiliary gates, and the data pads 92 and 97 are made of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), which are transparent conductive materials. However, in the case of a reflective liquid crystal display device, the pixel electrode 190 may be made of a conductive material having reflectivity, such as silver, a silver alloy, aluminum, or an aluminum alloy. In the semi-transmissive case, the pixel electrode may have a conductivity. It may be made of a reflective film of a material and a transparent electrode of a transparent conductive material. In the reflective or semi-transmissive type, the surface of the passivation layer 180 may have a concave-convex pattern in order to induce a concave-convex pattern to the pixel electrode to maximize the reflectance of the reflecting electrode.

여기서, 화소 전극(190)과 연결된 유지 축전기용 도전체 패턴(177)은 게이트선(121)과 중첩되어 유지 축전기를 이루며, 유지 용량이 부족한 경우에는 게이트 배선(121, 125, 123)과 동일한 층에 유지 용량용 배선을 추가할 수도 있다.Here, the conductive capacitor pattern 177 connected to the pixel electrode 190 overlaps the gate line 121 to form a storage capacitor, and when the storage capacitor is insufficient, the same layer as the gate lines 121, 125, and 123. It is also possible to add a storage capacitor wiring.

그러면, 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 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 the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the 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, 절연 기판(110)에 위에 저저항을 가지는 은 또는 은 합금 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 단일막 또는 이러한 단일막을 포함하며 크롬, 몰리브덴, 몰리브덴 합금, 티타늄 또는 탄탈륨 등과 같이 다른 물질과 접촉 특성이 우수한 도전 물질을 포함하는 다층막을 적층하고 패터닝하여 게이트선(121), 게이트 전극(123) 및 게이트 패드(125)를 포함하는 가로 방향의 게이트 배선을 형성한다.First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a single film made of silver or a silver alloy or aluminum or an aluminum alloy having a low resistance on the insulating substrate 110 or including such a single film is formed of chromium, molybdenum, molybdenum alloy, titanium Alternatively, a multi-layered film including a conductive material having excellent contact properties with other materials, such as tantalum, may be stacked and patterned to form a horizontal gate line including the gate line 121, the gate electrode 123, and the gate pad 125. .

다음, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 질화 규소로 이루어진 게이트 절연막(140), 비정질 규소로 이루어진 반도체층(150), 도핑된 비정질 규소층(160)의 삼층막을 연속하여 적층하고 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 반도체층(150)과 도핑된 비정질 규소층(160)을 패터닝하여 게이트 전극(123)과 마주하는 게이트 절연막(140) 상부에 반도체층(150)과 저항 접촉층(160)을 형성한다. 이때, 반도체층(150)은 이후에 형성되는 데이터선(171)을 따라 형성하는 것이 바람직하다.Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, a three-layer film of a gate insulating layer 140 made of silicon nitride, a semiconductor layer 150 made of amorphous silicon, and a doped amorphous silicon layer 160 is sequentially stacked, and a mask is formed. The semiconductor layer 150 and the ohmic contact layer 160 are formed on the gate insulating layer 140 facing the gate electrode 123 by patterning the semiconductor layer 150 and the doped amorphous silicon layer 160 by the photolithography process. Form. In this case, the semiconductor layer 150 may be formed along the data line 171 formed later.

이때, 도핑된 비정질 규소층(160)이 p형 박막 트랜지스터 영역에 위치하는 경우에는 감광막 패턴을 사용하는 사진 식각 공정으로 p형 불순물이 도핑된 비정질 규소층(160)만을 남기고, n 형 박막 트랜지스터 영역에 위치하는 경우에는 다른 감광막을 사용하는 사진 식각 공정으로 n형 불순물이 주입되어 있는 비정질 규소층(160)만을 남긴다. n형 및 p형 박막 트랜지스터 영역의 형성 공정은 순서가 바뀌어도 무방하다.In this case, when the doped amorphous silicon layer 160 is located in the p-type thin film transistor region, only the amorphous silicon layer 160 doped with the p-type impurity is left in the n-type thin film transistor region by a photolithography process using a photoresist pattern. When positioned at, the only amorphous silicon layer 160 into which n-type impurities are injected is left in a photolithography process using another photoresist film. The order of forming the n-type and p-type thin film transistor regions may be changed.

다음, 도 5a 내지 도 5b에 도시한 바와 같이, 기판(110)의 상부에 크롬 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 또는 니켈 또는 팔라듐 등과 같은 금속 유도화 결정(MIC : Metal Induced Crystallization)용 금속으로 이루어진 도전막을 적층한 후, 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝하여 게이트선(121)과 교차하는 데이터선(171), 데이터선(171)과 연결되어 게이트 전극(123) 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(173), 데이터선(171)은 한쪽 끝에 연결되어 있는 데이터 패드(179), 소스 전극(173)과 분리되어 있으며 게이트 전극(123)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주하는 드레인 전극(175) 및 게이트선(121)과 중첩하는 유지 축전기용 도전체 패턴(177)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 5A to 5B, a metal for metal induced crystallization (MIC) such as chromium or aluminum or an aluminum alloy or molybdenum or molybdenum alloy or nickel or palladium is formed on the substrate 110. After the stacked conductive films are stacked, a patterning process using a mask is performed, and a source electrode connected to the data line 171 and the data line 171 crossing the gate line 121 and extending to the upper portion of the gate electrode 123 ( 173 and the data line 171 are separated from the data pad 179 and the source electrode 173 connected to one end thereof, and the drain electrode 175 facing the source electrode 173 around the gate electrode 123. And a data wiring including a conductive capacitor conductor pattern 177 overlapping with the gate line 121.

이어, 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 170)으로 가리지 않는 도핑된 비정질 규소층 패턴(160)을 식각하여 게이트 전극(123)을 중심으로 양쪽으로 분리시키는 한편, 양쪽의 도핑된 비정질 규소층(163, 165) 사이의 반도체층 패턴(150)을 노출시킨다. 이어, 노출된 반도체층(150)의 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 실시하는 것이 바람직하다.Next, the doped amorphous silicon layer pattern 160, which is not covered by the data wires 171, 173, 175, 177, and 170, is etched and separated from both sides around the gate electrode 123, while the doped amorphous silicon on both sides is etched. The semiconductor layer pattern 150 between the layers 163 and 165 is exposed. Subsequently, in order to stabilize the surface of the exposed semiconductor layer 150, it is preferable to perform oxygen plasma.

이어, 도 5b에서 보는 바와 같이, 기판(110)의 상부에서 레이저를 조사하여 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 170)으로 가리지 않는 반도체층(150)의 비정질 규소를 다결정 규소로 결정화한다.Subsequently, as shown in FIG. 5B, the laser is irradiated from the upper portion of the substrate 110 to crystallize the amorphous silicon of the semiconductor layer 150 that is not covered by the data lines 171, 173, 175, 177, and 170 with polycrystalline silicon. .

이어, 도 6에서 보는 바와 같이, 열 처리 공정으로 어닐링(annealing)을 실시하여 금속 유도 결정화 공정을 실시하여 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 170)과 접촉하는 비정질 규소층의 저항성 접촉층(163, 165)과 그 하부의 반도체층(150)을 다결정 규소로 결정화한다.Next, as shown in FIG. 6, an ohmic contact layer of the amorphous silicon layer in contact with the data lines 171, 173, 175, 177, and 170 is subjected to an annealing in a heat treatment process to perform a metal induction crystallization process. (163, 165) and the lower semiconductor layer 150 are crystallized from polycrystalline silicon.

이어, 도 7a 및 도 7b에서 보는 바와 같이, 질화 규소 또는 산화 규소 또는낮은 유전율을 가지는 유기 물질 등의 절연 물질을 적층하여 보호막(180)을 형성한다. 이어, 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 게이트 절연막(140)과 함께 건식 식각으로 패터닝하여, 게이트 패드(125), 드레인 전극(175), 유지 축전기용 도전체 패턴(177) 및 데이터 패드(179)를 드러내는 접촉 구멍(183, 185, 187, 189)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, an insulating material such as silicon nitride, silicon oxide, or an organic material having a low dielectric constant is stacked to form the passivation layer 180. Subsequently, the gate pad 125, the drain electrode 175, the conductive capacitor pattern 177 and the data pad 179 are patterned by dry etching together with the gate insulating layer 140 in a photolithography process using a photoresist pattern. Contact holes 183, 185, 187, and 189 to reveal the contact holes.

다음, 마지막으로 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, ITO 또는 IZO막을 적층하고 마스크를 이용한 패터닝을 실시하여 접촉 구멍(185, 187)을 통하여 드레인 전극(175) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(177)과 연결되는 화소 전극(190)과 접촉 구멍(182, 189)을 통하여 게이트 패드(125) 및 데이터 패드(179)와 각각 연결되는 보조 게이트 패드(92) 및 보조 데이터 패드(97)를 각각 형성한다.Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the ITO or IZO film is laminated and patterned using a mask to conduct the drain electrode 175 and the conductor pattern 175 for the storage capacitor through the contact holes 185 and 187. ) And an auxiliary gate pad 92 and an auxiliary data pad 97 respectively connected to the gate pad 125 and the data pad 179 through the pixel electrode 190 and the contact holes 182 and 189, respectively. do.

이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에서는 게이트 절연막(140)을 적층한 다음 차례로 반도체층(150)을 적층함으로써 게이트 절연막(140)과 반도체층(150) 사이의 계면에 형성되는 박막 트랜지스터의 채널부가 제조 공정시 외부 환경에 노출되지 않아 박막 트랜지스터의 채널부 특성을 균일하게 확보할 수 있다. 또한, 바텀 게이트 구조의 박막 트랜지스터를 다결정 규소로 형성함으로써 바텀 게이트 박막 트랜지스터의 특성을 향상시킬 수 있다.In the method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the first exemplary embodiment of the present invention, an interface between the gate insulating layer 140 and the semiconductor layer 150 is formed by stacking the gate insulating layer 140 and then sequentially stacking the semiconductor layer 150. Since the channel portion of the thin film transistor formed in the is not exposed to the external environment during the manufacturing process, it is possible to uniformly secure the channel portion characteristics of the thin film transistor. In addition, by forming a thin film transistor having a bottom gate structure made of polycrystalline silicon, the characteristics of the bottom gate thin film transistor can be improved.

이러한 방법은 앞에서 설명한 바와 같이, 반도체층과 데이터 배선을 서로 다른 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 형성하는 제조 방법에 본 발명의 실시예를 적용하여 설명하였지만, 제조 비용을 최소화하기 위하여 반도체층과 데이터 배선을하나의 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서도 동일하게 적용할 수 있다. 이에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.As described above, although the embodiment of the present invention has been applied to the manufacturing method of forming the semiconductor layer and the data wiring by a photolithography process using different masks, the semiconductor layer and the data wiring are minimized in order to minimize manufacturing costs. The same applies to the method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device, which is formed by a photolithography process using one photosensitive film pattern. This will be described in detail with reference to the drawings.

먼저, 도 8 내지 도 10을 참고로 하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 단위 화소 구조에 대하여 상세히 설명한다.First, the unit pixel structure of the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the second 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 IX-IX' 선 및 X-X' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.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 along the IX-IX 'and XX' lines of the thin film transistor substrate shown in FIG. It is sectional drawing cut out.

먼저, 절연 기판(110) 위에 저저항의 도전 물질로 이루어진 도전막을 포함하는 게이트선(121), 게이트 패드(125) 및 게이트 전극(123)을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있다. 그리고, 게이트 배선은 기판(110) 상부에 게이트선(121)과 평행하며 상판의 공통 전극에 입력되는 공통 전극 전압 따위의 전압을 외부로부터 인가받는 유지 전극(131)을 포함한다. 유지 전극(131)은 후술할 화소 전극(190)과 연결된 유지 축전기용 도전체 패턴(177)과 중첩되어 화소의 전하 보존 능력을 향상시키는 유지 축전기를 이루며, 후술할 화소 전극(190)과 게이트선(121)의 중첩으로 발생하는 유지 용량이 충분할 경우 형성하지 않을 수도 있다.First, a gate line 121 including a conductive film made of a low resistance conductive material, a gate pad 125, and a gate electrode 123 are formed on the insulating substrate 110. The gate wiring includes a storage electrode 131 that is parallel to the gate line 121 on the substrate 110 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 131 overlaps with the conductive capacitor conductor 177 connected to the pixel electrode 190 to be described later to form a storage capacitor to improve charge retention of the pixel, and the pixel electrode 190 and the gate line to be described later. If the holding capacity generated by the overlap of 121 is sufficient, it may not be formed.

게이트 배선(121, 125, 123, 28) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 게이트 배선(121, 125, 123, 28)을 덮고 있다.A gate insulating layer 140 made of silicon nitride (SiN x ) is formed on the gate lines 121, 125, 123, and 28 to cover the gate lines 121, 125, 123, and 28.

게이트 절연막(140) 위에는 다결정 규소로 이루어진 반도체 패턴(152, 157)이 형성되어 있으며, 반도체 패턴(152, 157) 위에는 인(P) 따위의 n형 또는 p형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 이루어진 저항성 접촉층(ohmic contact layer) 패턴 또는 중간층 패턴(163, 165, 167)이 형성되어 있다.Semiconductor patterns 152 and 157 made of polycrystalline silicon are formed on the gate insulating layer 140, and amorphous silicon doped at high concentration with n-type or p-type impurities such as phosphorus (P) is formed on the semiconductor patterns 152 and 157. An ohmic contact layer pattern or an intermediate layer pattern 163, 165, 167 is formed.

저항성 접촉층 패턴(163, 165, 167) 위에는 제1 실시예와 같이 금속 유도화 결정용 도전 물질로 이루어진 도전막을 포함하는 데이터 배선이 형성되어 있다. 데이터 배선은 세로 방향으로 형성되어 있는 데이터선(171), 데이터선(171)의 한쪽 끝에 연결되어 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터 패드(179), 그리고 데이터선(171)의 분지인 박막 트랜지스터의 소스 전극(173)으로 이루어진 데이터선부를 포함하며, 또한 데이터선부(171, 179, 173)와 분리되어 있으며 게이트 전극(123) 또는 박막 트랜지스터의 채널부(C)에 대하여 소스 전극(173)의 반대쪽에 위치하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175)과 유지 전극(131) 위에 위치하고 있는 유지 축전기용 도전체 패턴(177)도 포함한다. 유지 전극(131)을 형성하지 않을 경우 유지 축전기용 도전체 패턴(177) 또한 형성하지 않는다.On the ohmic contact layer patterns 163, 165, and 167, as in the first embodiment, a data line including a conductive film made of a conductive material for metal induction crystallization is formed. The data line is a thin film transistor which is a branch of the data line 171 formed in the vertical direction, the data pad 179 connected to one end of the data line 171 to receive an image signal from the outside, and the data line 171. And a data line portion of the source electrode 173 of the source electrode 173, and separated from the data line portions 171, 179, and 173 of the source electrode 173. Also included is a conductive capacitor pattern 177 for the storage capacitor located on the drain electrode 175 and the storage electrode 131 of the thin film transistor positioned on the opposite side. When the storage electrode 131 is not formed, the conductor pattern 177 for the storage capacitor is also not formed.

접촉층 패턴(163, 165, 167)은 그 하부의 반도체 패턴(152, 157)과 그 상부의 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)의 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 하며, 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)과 완전히 동일한 형태를 가진다. 즉, 데이터선부 중간층 패턴(163)은 데이터선부(171, 179, 173)와 동일하고, 드레인 전극용 중간층 패턴(163)은 드레인 전극(173)과 동일하며, 유지 축전기용 중간층 패턴(167)은 유지 축전기용 도전체 패턴(177)과 동일하다.The contact layer patterns 163, 165, and 167 lower the contact resistance between the semiconductor patterns 152 and 157 below and the data lines 171, 173, 175, 177, and 179 above the data layer. (171, 173, 175, 177, 179) is exactly the same form. That is, the data line part intermediate layer pattern 163 is the same as the data line parts 171, 179 and 173, the drain electrode intermediate layer pattern 163 is the same as the drain electrode 173, and the storage capacitor intermediate layer pattern 167 is It is the same as the conductor pattern 177 for holding capacitors.

한편, 반도체 패턴(15, 157)은 박막 트랜지스터의 채널부(C)를 제외하면 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179) 및 저항성 접촉층 패턴(163, 165, 167)과 동일한 모양을 하고 있다. 구체적으로는, 유지 축전기용 반도체 패턴(157)과 유지 축전기용 도전체 패턴(177) 및 유지 축전기용 접촉층 패턴(167)은 동일한 모양이지만, 박막 트랜지스터용 반도체 패턴(152)은 데이터 배선 및 접촉층 패턴의 나머지 부분과 약간 다르다. 즉, 박막 트랜지스터의 채널부(C)에서 데이터선부(171, 179, 173), 특히 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)이 분리되어 있고 데이터선부 중간층(163)과 드레인 전극용 접촉층 패턴(165)도 분리되어 있으나, 박막 트랜지스터용 반도체 패턴(152)은 이곳에서 끊어지지 않고 연결되어 박막 트랜지스터의 채널을 생성한다.The semiconductor patterns 15 and 157 may have the same shape as the data lines 171, 173, 175, 177 and 179 and the ohmic contact layer patterns 163, 165 and 167 except for the channel portion C of the thin film transistor. Doing. Specifically, the semiconductor capacitor pattern 157 for the storage capacitor, the conductor pattern 177 for the storage capacitor, and the contact layer pattern 167 for the storage capacitor have the same shape, but the semiconductor pattern 152 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 171, 179, and 173, in particular, the source electrode 173 and the drain electrode 175 are separated, and the data layer intermediate layer 163 and the contact layer pattern for the drain electrode. Although 165 is also separated, the semiconductor pattern 152 for thin film transistors is not disconnected here and is connected to generate a channel of the thin film transistor.

데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179) 및 데이터 배선으로 가리지 않는 반도체층(152) 상부에는 질화 규소 또는 산화 규소 또는 낮은 유전율을 가지는 유기 물질로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다.A passivation layer 180 made of silicon nitride, silicon oxide, or an organic material having a low dielectric constant is formed on the data lines 171, 173, 175, 177, and 179 and the semiconductor layer 152 not covered by the data lines.

보호막(180)은 드레인 전극(175), 데이터 패드(179) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(177)을 드러내는 접촉구멍(185, 189, 187)을 가지고 있으며, 또한 게이트 절연막(140)과 함께 게이트 패드(125)를 드러내는 접촉 구멍(182)을 가지고 있다.The passivation layer 180 has contact holes 185, 189, and 187 exposing the drain electrode 175, the data pad 179, and the conductive pattern 177 for the storage capacitor, and the gate together with the gate insulating layer 140. It has a contact hole 182 that exposes the pad 125.

보호막(180) 위에는 박막 트랜지스터로부터 화상 신호를 받아 상판의 전극과 함께 전기장을 생성하는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 화소 전극(190)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명한 도전 물질로 만들어지며, 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적·전기적으로 연결되어 화상 신호를 전달받는다. 화소 전극(190)은 또한 이웃하는 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 중첩되어 개구율을높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다. 또한 화소 전극(190)은 접촉 구멍(187)을 통하여 유지 축전기용 도전체 패턴(177)과도 연결되어 도전체 패턴(177)으로 화상 신호를 전달한다. 한편, 게이트 패드(125) 및 데이터 패드(179) 위에는 접촉 구멍(182, 189)을 통하여 각각 이들과 연결되는 보조 게이트 패드(92) 및 보조 데이터 패드(97)가 형성되어 있으며, 이들은 패드(125, 179)와 외부 회로 장치와의 접착성을 보완하고 패드를 보호하는 역할을 하는 것으로 필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다.A pixel electrode 190 is formed on the passivation layer 180 to receive an image signal from the thin film transistor and generate an electric field together with the electrode of the upper plate. The pixel electrode 190 is made of a transparent conductive material such as ITO or IZO, and is physically and electrically connected to the drain electrode 175 through the contact hole 185 to receive an image signal. The pixel electrode 190 also overlaps the neighboring gate line 121 and the data line 171 to increase the aperture ratio, but may not overlap. In addition, the pixel electrode 190 is also connected to the storage capacitor conductor pattern 177 through the contact hole 187 to transmit an image signal to the conductor pattern 177. On the other hand, an auxiliary gate pad 92 and an auxiliary data pad 97 connected to the gate pad 125 and the data pad 179 through the contact holes 182 and 189, respectively, are formed. 179) and supplementing the adhesion between the external circuit device and protecting the pad, are not essential, and their application is optional.

그러면, 도 8 내지 도 10의 구조를 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판을 제조하는 방법에 대하여 상세하게 도 8 내지 도 10과 도 11a 내지 도 18c를 참조하여 설명하기로 한다.Next, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display device having the structure of FIGS. 8 to 10 will be described with reference to FIGS. 8 to 10 and FIGS. 11A to 18C.

먼저, 도 11a 내지 11c에 도시한 바와 같이, 제1 실시예와 같이 은 또는 은 합금 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 도전 물질을 포함하는 도전막을 적층하고 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 게이트선(121), 게이트 패드(125), 게이트 전극(123) 및 유지 전극(131)을 포함하는 게이트 배선을 형성한다.First, as shown in FIGS. 11A to 11C, as in the first embodiment, a conductive film including a conductive material of silver or silver alloy or aluminum or aluminum alloy is laminated and patterned by a photolithography process using a mask to form a gate line 121. ), A gate wiring including the gate pad 125, the gate electrode 123, and the storage electrode 131 is formed.

다음, 도 12a 및 12b에 도시한 바와 같이, 질화 규소로 이루어진 게이트 절연막(140), 도핑되지 않은 비정질 규소의 반도체층(150), 도핑된 비정질 규소의 중간층(160)을 화학 기상 증착법을 이용하여 각각 1,500 Å 내지 5,000 Å, 500 Å 내지 2,000 Å, 1400 Å 내지 600 Å의 두께로 연속 증착한다. 이어, 금속 유도화 결정화용 도전 물질의 도전체층(170)을 스퍼터링 등의 방법으로 1,500 Å 내지3,000 Å의 두께로 증착한 다음 그 위에 감광막(210)을 1 μm 내지 2 μm의 두께로 도포한다.Next, as shown in FIGS. 12A and 12B, the gate insulating layer 140 made of silicon nitride, the semiconductor layer 150 of undoped amorphous silicon, and the intermediate layer 160 of doped amorphous silicon are formed by chemical vapor deposition. Continuous deposition is carried out at a thickness of 1,500 kPa to 5,000 kPa, 500 kPa to 2,000 kPa, and 1400 kPa to 600 kPa, respectively. Subsequently, the conductor layer 170 of the conductive material for metal induced crystallization crystallization is deposited to a thickness of 1,500 kPa to 3,000 kPa by sputtering or the like, and then the photosensitive film 210 is applied thereon to a thickness of 1 μm to 2 μm.

그 후, 마스크를 통하여 감광막(210)에 빛을 조사한 후 현상하여 도 13b 및 13c에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(212, 214)을 형성한다. 이때, 감광막 패턴(212, 214) 중에서 박막 트랜지스터의 채널부(C), 즉 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이에 위치한 제1 부분(214)은 데이터 배선부(A), 즉 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)이 형성될 부분에 위치한 제2 부분(212)보다 두께가 작게 되도록 하며, 기타 부분(B)의 감광막은 모두 제거한다. 이 때, 채널부(C)에 남아 있는 감광막(214)의 두께와 데이터 배선부(A)에 남아 있는 감광막(212)의 두께의 비는 후에 후술할 식각 공정에서의 공정 조건에 따라 다르게 하여야 하되, 제1 부분(214)의 두께를 제2 부분(212)의 두께의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 4,000 Å 이하인 것이 좋다.Thereafter, the photoresist film 210 is irradiated with light through a mask and then developed to form photoresist patterns 212 and 214 as shown in FIGS. 13B and 13C. At this time, the channel portion C of the photosensitive film patterns 212 and 214, that is, the first portion 214 positioned between the source electrode 173 and the drain electrode 175, is the data wiring portion A, that is, the data. The thickness of the wirings 171, 173, 175, 177, and 179 is smaller than that of the second part 212 positioned at the portion where the wirings 171, 173, 175, 177, and 179 are to be formed. At this time, the ratio of the thickness of the photoresist film 214 remaining in the channel portion C and the thickness of the photoresist film 212 remaining in the data wiring portion A should be different depending on the process conditions in the etching process described later. It is preferable that the thickness of the first portion 214 be 1/2 or less of the thickness of the second portion 212, for example, 4,000 kPa or less.

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

이때, 슬릿 사이에 위치한 패턴의 선 폭이나 패턴 사이의 간격, 즉 슬릿의 폭은 노광시 사용하는 노광기의 분해능보다 작은 것이 바람직하며, 반투명막을 이용하는 경우에는 마스크를 제작할 때 투과율을 조절하기 위하여 다른 투과율을 가지는 박막을 이용하거나 두께가 다른 박막을 이용할 수 있다.In this case, the line width of the pattern located between the slits, or the interval between the patterns, that is, the width of the slits, is preferably smaller than the resolution of the exposure 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 얇은 두께의 감광막(214)은 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 이용하고 빛이 완전히 투과할 수 있는 부분과 빛이 완전히 투과할 수 없는 부분으로 나뉘어진 통상적인 마스크로 노광한 다음 현상하고 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부를 흘러내리도록 함으로써 형성할 수도 있다.The thin photoresist 214 may be exposed to light using a photoresist film made of a reflowable material, and then exposed and exposed to a conventional mask that is divided into a part that can completely transmit light and a part that cannot completely transmit light. It can also be formed by letting a part of the photosensitive film flow to the part which does not remain by making it low.

이어, 감광막 패턴(214) 및 그 하부의 막들, 즉 도전체층(170), 중간층(160) 및 반도체층(150)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(170, 160, 150)이 모두 제거되어 게이트 절연막(140)이 드러나야 한다.Subsequently, etching is performed on the photoresist pattern 214 and the underlying layers, that is, the conductor layer 170, the intermediate layer 160, and the semiconductor layer 150. In this case, the data line and the layers under the data line remain in the data wiring portion A, only the semiconductor layer should remain in the channel portion C, and the three layers 170, 160, 150 is removed to expose the gate insulating layer 140.

먼저, 도 14a 및 14b에 도시한 것처럼, 기타 부분(B)의 노출되어 있는 도전체층(170)을 제거하여 그 하부의 중간층(160)을 노출시킨다. 이 과정에서는 건식 식각 또는 습식 식각 방법을 모두 사용할 수 있으며, 이때 도전체층(170)은 식각되고 감광막 패턴(212, 214)은 거의 식각되지 않는 조건하에서 행하는 것이 좋다. 그러나, 건식 식각의 경우 도전체층(170)만을 식각하고 감광막 패턴(212, 214)은 식각되지 않는 조건을 찾기가 어려우므로 감광막 패턴(212, 214)도 함께 식각되는 조건하에서 행할 수 있다. 이 경우에는 습식 식각의 경우보다 제1 부분(214)의 두께를 두껍게 하여 이 과정에서 제1 부분(214)이 제거되어 하부의 도전체층(170)이 드러나는 일이 생기지 않도록 한다.First, as shown in FIGS. 14A and 14B, the exposed conductor layer 170 of the other portion B is removed to expose the lower intermediate layer 160. In this process, both a dry etching method and a wet etching method may be used. In this case, the conductor layer 170 may be etched and the photoresist patterns 212 and 214 may be etched under almost no etching conditions. However, in the case of dry etching, since it is difficult to find a condition in which only the conductor layer 170 is etched and the photoresist patterns 212 and 214 are not etched, the photoresist patterns 212 and 214 may be etched together. In this case, the thickness of the first portion 214 is thicker than that of the wet etching so that the first portion 214 is removed in this process so that the lower conductive layer 170 is not exposed.

이렇게 하면, 도 14a 및 도 14b에 나타낸 것처럼, 채널부(C) 및 데이터 배선부(B)의 도전체층, 즉 소스/드레인용 도전체 패턴(178)과 유지 축전기용 도전체 패턴(177)만이 남고 기타 부분(B)의 도전체층(170)은 모두 제거되어 그 하부의 중간층(50)이 드러난다. 이때 남은 도전체 패턴(178, 177)은 소스 및 드레인 전극(173, 175)이 분리되지 않고 연결되어 있는 점을 제외하면 데이터 배선(171, 177, 173, 175, 179)의 형태와 동일하다. 또한 건식 식각을 사용한 경우 감광막 패턴(212, 214)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 178 for the source / drain and the conductor pattern 177 for the storage capacitor, is present. All of the conductor layer 170 of the remaining portion B is removed, revealing the underlying intermediate layer 50. The remaining conductor patterns 178 and 177 are the same as the data wires 171, 177, 173, 175 and 179 except that the source and drain electrodes 173 and 175 are connected without being separated. In addition, when dry etching is used, the photoresist patterns 212 and 214 are also etched to a certain thickness.

이어, 도 15a 및 15b에 도시한 바와 같이, 기타 부분(B)의 노출된 중간층(160) 및 그 하부의 반도체층(150)을 감광막의 제1 부분(214)과 함께 건식 식각 방법으로 동시에 제거한다. 이 때의 식각은 감광막 패턴(212, 214)과 중간층(160) 및 반도체층(150)(반도체층과 중간층은 식각 선택성이 거의 없음)이 동시에 식각되며 게이트 절연막(140)은 식각되지 않는 조건하에서 행하여야 하며, 특히 감광막 패턴(212, 214)과 반도체층(150)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(212, 214)과 반도체층(150)에 대한 식각비가 동일한 경우 제1 부분(214)의 두께는 반도체층(150)과 중간층(160)의 두께를 합한 것과 같거나 그보다 작아야 한다.Subsequently, as shown in FIGS. 15A and 15B, the exposed intermediate layer 160 of the other portion B and the semiconductor layer 150 thereunder are simultaneously removed together with the first portion 214 of the photosensitive film by a dry etching method. do. At this time, etching is performed under the condition that the photoresist patterns 212 and 214 and the intermediate layer 160 and the semiconductor layer 150 (the semiconductor layer and the intermediate layer have almost no etching selectivity) are simultaneously etched and the gate insulating layer 140 is not etched. In particular, it is preferable to etch under conditions in which the etching ratios of the photoresist patterns 212 and 214 and the semiconductor layer 150 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 etch ratios of the photoresist patterns 212 and 214 and the semiconductor layer 150 are the same, the thickness of the first portion 214 should be equal to or smaller than the sum of the thicknesses of the semiconductor layer 150 and the intermediate layer 160.

이렇게 하면, 도 15a 및 15b에 나타낸 바와 같이, 채널부(C)의 제1 부분(214)이 제거되어 소스/드레인용 도전체 패턴(178)이 드러나고, 기타 부분(B)의 중간층(160) 및 반도체층(150)이 제거되어 그 하부의 게이트 절연막(140)이 드러난다. 한편, 데이터 배선부(A)의 제2 부분(212) 역시 식각되므로 두께가 얇아진다. 또한, 이 단계에서 반도체 패턴(152, 157)이 완성된다. 도면 부호 168과 167은 각각 소스/드레인용 도전체 패턴(178) 하부의 중간층 패턴과 유지 축전기용 도전체 패턴(177) 하부의 중간층 패턴을 가리킨다.This removes the first portion 214 of the channel portion C, revealing the source / drain conductor pattern 178, as shown in FIGS. 15A and 15B, and the intermediate layer 160 of the other portion B. The semiconductor layer 150 is removed to expose the gate insulating layer 140 under the semiconductor layer 150. On the other hand, since the second portion 212 of the data line portion A is also etched, the thickness becomes thin. In this step, the semiconductor patterns 152 and 157 are completed. Reference numerals 168 and 167 denote intermediate layer patterns under the source / drain conductor patterns 178 and intermediate layer patterns under the storage capacitor conductor patterns 177, respectively.

이어 애싱(ashing)을 통하여 채널부(C)의 소스/드레인용 도전체 패턴(178) 표면에 남아 있는 감광막 찌꺼기를 제거한다.Subsequently, ashing of the photoresist film remaining on the surface of the source / drain conductor pattern 178 of the channel part C is removed.

다음, 도 16a 및 16b에 도시한 바와 같이 채널부(C)의 소스/드레인용 도전체 패턴(178) 및 그 하부의 소스/드레인용 중간층 패턴(168)을 식각하여 제거한다. 이 때, 식각은 소스/드레인용 도전체 패턴(178)과 중간층 패턴(168) 모두에 대하여 건식 식각만으로 진행할 수도 있으며, 소스/드레인용 도전체 패턴(178)에 대해서는 습식 식각으로, 중간층 패턴(168)에 대해서는 건식 식각으로 행할 수도 있다. 전자의 경우 소스/드레인용 도전체 패턴(178)과 중간층 패턴(168)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(152)의 두께를 조절하기가 쉽지 않기 때문이다. 중간층 패턴(168) 및 반도체 패턴(152)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(152)을 남길 수 있다. 이때, 도 16b에 도시한 것처럼 반도체 패턴(152)의 일부가 제거되어 두께가 작아질 수도 있으며 감광막 패턴의 제2 부분(212)도 이때 어느 정도의 두께로 식각된다. 이때의 식각은 게이트 절연막(140)이 식각되지 않는 조건으로 행하여야 하며, 제2 부분(212)이 식각되어 그 하부의 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)이 드러나는 일이 없도록 감광막 패턴이 두꺼운 것이 바람직함은 물론이다.Next, as illustrated in FIGS. 16A and 16B, the source / drain conductor pattern 178 of the channel part C and the source / drain interlayer pattern 168 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 178 and the intermediate layer pattern 168. The etching may be performed by wet etching with respect to the source / drain conductor pattern 178. 168) 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 178 and the interlayer pattern 168 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 152 remaining in the. Examples of the etching gas used to etch the intermediate layer pattern 168 and the semiconductor pattern 152 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 may leave the semiconductor pattern 152 with a uniform thickness. In this case, as shown in FIG. 16B, a portion of the semiconductor pattern 152 may be removed to reduce the thickness, and the second portion 212 of the photoresist pattern may also be etched to a certain thickness at this time. At this time, the etching must be performed under the condition that the gate insulating layer 140 is not etched, and the photosensitive layer is not exposed so that the second portion 212 is etched so that the data lines 171, 173, 175, 177, and 179 below the substrate are not exposed. It is a matter of course that the pattern is thick.

이렇게 하면, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)이 분리되면서 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)과 그 하부의 접촉층 패턴(163, 165, 167)이 완성된다.In this way, the source electrode 173 and the drain electrode 175 are separated to complete the data lines 171, 173, 175, 177, and 179 and the contact layer patterns 163, 165, and 167 thereunder.

마지막으로 데이터 배선부(A)에 남아 있는 감광막 제2 부분(212)을 제거한다. 그러나, 제2 부분(212)의 제거는 채널부(C) 소스/드레인용 도전체 패턴(178)을 제거한 후 그 밑의 중간층 패턴(168)을 제거하기 전에 이루어질 수도 있다.Finally, the photosensitive film second portion 212 remaining in the data wiring portion A is removed. However, the removal of the second portion 212 may be performed after removing the conductor pattern 178 for the channel portion C source / drain and before removing the intermediate layer pattern 168 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.

이어, 도 17a 및 도 17b에서 보는 바와 같이, 제1 실시예와 같이 레이저를 이용한 결정화 공정을 실시하여 드러난 반도체층(152)의 채널부(C)를 다결정 규소로 결정화한 다음, 어닐링 공정을 통하여 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)의 하부의 저항성 접촉층(163, 165, 167) 및 반도체층(152)을 다결정 규소로 결정화한다. 이렇게 하면 반도체층(152)의 채널부(C)는 레이저 공정을 통하여 형성된 다결정 규소이며, 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)의 하부는 금속 유도화 결정을 통하여 형성된 다결정 규소이다.Next, as shown in FIGS. 17A and 17B, the channel portion C of the semiconductor layer 152, which is exposed by performing a crystallization process using a laser as in the first embodiment, is crystallized with polycrystalline silicon, and then subjected to an annealing process. The ohmic contacts 163, 165, and 167 and the semiconductor layer 152 under the data lines 171, 173, 175, 177, and 179 are crystallized with polycrystalline silicon. In this case, the channel portion C of the semiconductor layer 152 is polycrystalline silicon formed through a laser process, and the lower portions of the data lines 171, 173, 175, 177, and 179 are polycrystalline silicon formed through metal induction crystallization.

이와 같이 하여 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)을 형성하고 반도체층(152) 및 저항성 접촉층(163, 165, 167)을 결정화한 후, 도 18a 내지 18c에 도시한 바와 같이 유기 절연 물질 또는 질화 규소 등을 증착하여 보호막(180)을 형성하고, 마스크를 이용하여 보호막(180)을 게이트 절연막(140)과 함께 식각하여 드레인 전극(175), 게이트 패드(125), 데이터 패드(179) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(177)을 각각 드러내는 접촉 구멍(185, 182, 189, 187)을 형성한다.In this way, the data wirings 171, 173, 175, 177, and 179 are formed, and the semiconductor layer 152 and the ohmic contact layers 163, 165, and 167 are crystallized, and then, as shown in FIGS. 18A to 18C, An insulating material or silicon nitride is deposited to form the passivation layer 180, and the passivation layer 180 is etched together with the gate insulation layer 140 using a mask to form the drain electrode 175, the gate pad 125, and the data pad ( 179 and contact holes 185, 182, 189 and 187 exposing the conductor pattern 177 for the storage capacitor, respectively.

마지막으로, 도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 400 Å 내지 500 Å 두께의 IZO 또는 ITO를 증착하고 마스크를 사용하여 식각하여 드레인 전극(175) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(177)과 연결된 화소 전극(190), 게이트 패드(125)와 연결된 보조 게이트 패드(92) 및 데이터 패드(179)와 연결된 보조 데이터 패드(97)를형성한다.Finally, as shown in FIGS. 13 to 15, 400 Å to 500 Å thick IZO or ITO is deposited and etched using a mask to be connected to the drain electrode 175 and the conductor pattern 177 for the storage capacitor. The pixel electrode 190, the auxiliary gate pad 92 connected to the gate pad 125, and the auxiliary data pad 97 connected to the data pad 179 are formed.

이러한 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 실시예에 따른 효과뿐만 아니라 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)과 그 하부의 접촉층 패턴(163, 165, 167) 및 반도체 패턴(152, 157)을 하나의 마스크를 이용하여 형성하고 이 과정에서 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)이 분리하여 제조 공정을 단순화할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, the data wirings 171, 173, 175, 177, and 179, the contact layer patterns 163, 165, 167, and the semiconductor patterns 152 underneath the data wirings 171, 173, 175, 177, and 179 are provided. , 157 may be formed using one mask, and the source electrode 173 and the drain electrode 175 may be separated in this process to simplify the manufacturing process.

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

이와 같이, 본 발명에서는 게이트 절연막을 적층한 다음 비정질 규소층을 적층하고 결정화하여 반도체층을 형성하여 반도체층의 채널부가 제조 공정시 외부 환경에 노출되지 않도록 제조 공정을 바텀 게이트 방식으로 진행함으로써 박막 트랜지스터의 특성을 균일하게 확보할 수 있다.As described above, in the present invention, a thin film transistor is formed by stacking a gate insulating film, then stacking and crystallizing an amorphous silicon layer to form a semiconductor layer so that the channel portion of the semiconductor layer is exposed to the external environment during the manufacturing process. The characteristics of can be secured uniformly.

Claims (6)

기판의 상부에 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트선 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성하는 단계,Stacking and patterning a conductive material on the substrate to form a gate wiring including a gate line and a gate electrode; 상기 기판 위에 게이트 절연막을 적층하는 단계,Stacking a gate insulating film on the substrate; 상기 게이트 절연막 상부에 비정질 규소층의 반도체층을 형성하는 단계,Forming a semiconductor layer of an amorphous silicon layer on the gate insulating film, 상기 반도체층 상부에 도핑된 비정질 규소의 저항성 접촉층을 형성하는 단계,Forming an ohmic contact layer of doped amorphous silicon on the semiconductor layer, 상기 게이트 절연막 또는 반도체층 상부에 금속 유도화 결정용 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성하는 단계,Stacking and patterning a conductive material for metal induction crystallization on the gate insulating layer or the semiconductor layer to form a data line including a data line, a source electrode, and a drain electrode; 레이저를 조사하여 상기 데이터 배선으로 가리지 않는 상기 반도체층을 다결정 규소로 결정화하는 단계Irradiating a laser to crystallize the semiconductor layer, which is not covered by the data line, with polycrystalline silicon 를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing a thin film transistor array substrate comprising a. 제1항에서,In claim 1, 금속 유도화 결정 공정을 실시하여 상기 데이터 배선 하부의 상기 반도체층 및 상기 저항성 접촉층을 다결정 규소로 결정화하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법.And performing a metal induction crystallization process to crystallize the semiconductor layer and the ohmic contact layer under the data line with polycrystalline silicon. 제1항에서,In claim 1, 상기 데이터 배선과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법.And forming a pixel electrode connected to the data line. 제3항에서,In claim 3, 상기 데이터 배선과 상기 화소 전극 사이에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법.And forming a passivation layer between the data line and the pixel electrode. 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 게이트선, 상기 게이트선에 연결되어 있는 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선,A gate wiring formed on an insulating substrate and including a gate line and a gate electrode connected to the gate line; 상기 게이트 배선을 덮는 게이트 절연막,A gate insulating film covering the gate wiring, 상기 게이트 절연막 상부에 형성되어 있으며, 다결정 규소로 이루어진 반도체층,A semiconductor layer formed on the gate insulating layer and made of polycrystalline silicon; 상기 반도체층과 접하는 부분은 금속 유도화 결정용 금속으로 이루어져 있으며, 데이터선, 상기 데이터선과 연결되어 있으며 상기 게이트 전극에 인접하는 소스 전극 및 상기 게이트 전극에 대하여 상기 소스 전극의 맞은 편에 위치하는 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선,The portion in contact with the semiconductor layer is made of a metal for metal induction crystallization, a data line, a source electrode connected to the data line and adjacent to the gate electrode, and a drain electrode opposite to the source electrode with respect to the gate electrode. Data wiring, including 상기 반도체층을 덮는 보호막,A protective film covering the semiconductor layer, 상기 보호막 상부에 형성되어 있으며, 상기 보호막의 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극을 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판.And a pixel electrode formed on the passivation layer and electrically connected to the drain electrode through a contact hole of the passivation layer. 제5항에서,In claim 5, 상기 반도체층은 레이저 조사에 의한 다결정 규소와 금속 유도화 결정에 의한 다결정 규소로 이루어진 박막 트랜지스터 어레이 기판.The semiconductor layer is a thin film transistor array substrate made of polycrystalline silicon by laser irradiation and polycrystalline silicon by metal induced crystallization.
KR1020020031097A 2002-06-03 2002-06-03 A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate KR100848104B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020031097A KR100848104B1 (en) 2002-06-03 2002-06-03 A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020031097A KR100848104B1 (en) 2002-06-03 2002-06-03 A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030093518A true KR20030093518A (en) 2003-12-11
KR100848104B1 KR100848104B1 (en) 2008-07-24

Family

ID=32385685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020031097A KR100848104B1 (en) 2002-06-03 2002-06-03 A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100848104B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100647602B1 (en) * 2004-05-25 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 A structure and manufacturing method for thin film transistor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100486718B1 (en) * 1998-11-09 2005-08-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Method of crystallizing silicon thin film and manufacturing method of thin film transistor using the same
JP2000208771A (en) * 1999-01-11 2000-07-28 Hitachi Ltd Semiconductor device, liquid cystal display device, and their manufacturing
KR100439345B1 (en) * 2000-10-31 2004-07-07 피티플러스(주) Thin film transistor including a polycrystalline active layer and method making same
KR100426210B1 (en) * 2000-11-11 2004-04-03 피티플러스(주) Method for crystallizing silicone layer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100647602B1 (en) * 2004-05-25 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 A structure and manufacturing method for thin film transistor

Also Published As

Publication number Publication date
KR100848104B1 (en) 2008-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100905470B1 (en) Thin film transistor array panel
US7425476B2 (en) Manufacturing method of a thin film transistor array panel
KR20030016051A (en) Thin film transistor array panel for a liquid crystal display and a manufacturing method thereof
JP2004531086A (en) Thin film transistor substrate and method of manufacturing the same
KR100859521B1 (en) a thin film transistor array panel
KR20040080793A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR20020080559A (en) Thin film transistor array panel and method manufacturing the same
KR100848104B1 (en) A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate
KR100623988B1 (en) A contact structure of a wires and method manufacturing the same, and thin film transistor substrate including the contact structure and method manufacturing the same
KR20030055125A (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the panel
KR100848101B1 (en) A thin film transistor array substrate including the wiring, and a method for manufacturing the substrate
KR100940566B1 (en) Wiring structure and thin film transistor array panel
KR100796746B1 (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel for liquid crystal display
KR100895309B1 (en) A method for manufacturing a thin film transistor array panel
KR100910566B1 (en) Method for manufacturing thin film transistor array panel and mask for manufacturing the panel
KR100750919B1 (en) a thin film tra nsistor array panel for a liquid crystal display and a method for manufacturing the same
KR100656913B1 (en) A thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
KR100709706B1 (en) A contact structure of a wires and a method of manufacturing the same, and thin film transistor substrate including the contact structure and a method of manufacturing the same
KR100920352B1 (en) Thin film transistor array panel
KR100729776B1 (en) Thin film transistor substrate for liquid crystal display and manufacturing method thereof
KR100853219B1 (en) Method for manufacturing thin film transistor array panel for display device
KR100915237B1 (en) Method for manufacturing thin film transistor array panel and mask for manufacturing the panel
KR20040004855A (en) A method for manufacturing a thin film transistor array panel
KR20010017529A (en) Thin film transistor substrate for liquid crystal display and manufacturing method thereof
KR100783696B1 (en) Thin film transistor substrte addressed liquid crystal display including the contact structure and method manufacturing the same

Legal Events

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

Payment date: 20130628

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee