KR20050053146A - Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same - Google Patents

Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20050053146A
KR20050053146A KR1020030086762A KR20030086762A KR20050053146A KR 20050053146 A KR20050053146 A KR 20050053146A KR 1020030086762 A KR1020030086762 A KR 1020030086762A KR 20030086762 A KR20030086762 A KR 20030086762A KR 20050053146 A KR20050053146 A KR 20050053146A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
semiconductor layer
silicon film
film
amorphous silicon
Prior art date
Application number
KR1020030086762A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이청
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 KR1020030086762A priority Critical patent/KR20050053146A/en
Publication of KR20050053146A publication Critical patent/KR20050053146A/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
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은 절연 기판 위에 차단막을 형성하는 단계, 차단막 위에 비정질 규소막을 형성하는 단계, 비정질 규소막에 전류를 인가하여 비정질 규소막을 결정화하여 다결정 규소막을 형성하는 단계, 다결정 규소막을 패터닝하여 반도체층을 형성하는 단계, 반도체층을 덮도록 게이트 절연막을 형성하는 단계, 게이트 절연막 위에 반도체층과 일부분이 중첩하는 게이트선을 형성하는 단계, 반도체층의 소정 영역에 도전형 불순물을 고농도로 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역을 형성하는 단계, 게이트선 및 반도체층을 덮도록 제1 층간 절연막을 형성하는 단계, 제1 층간 절연막 위에 소스 영역과 연결되는 소스 전극을 가지는 데이터선 및 드레인 영역과 연결되는 드레인 전극을 형성하는 단계, 데이터선 및 드레인 전극 위에 제2 층간 절연막을 형성하는 단계, 제2 층간 절연막 위에 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a thin film transistor array panel according to the present invention includes the steps of forming a blocking film on an insulating substrate, forming an amorphous silicon film on the blocking film, applying a current to the amorphous silicon film to crystallize the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film, polycrystalline Patterning a silicon film to form a semiconductor layer, forming a gate insulating film to cover the semiconductor layer, forming a gate line overlapping a portion of the semiconductor layer on the gate insulating film, and applying a conductive impurity to a predetermined region of the semiconductor layer Doping at a high concentration to form a source region and a drain region, forming a first interlayer insulating film to cover the gate line and the semiconductor layer, and a data line and a drain region having a source electrode connected to the source region on the first interlayer insulating film Forming a drain electrode connected to the data line; And a step, forming a pixel electrode connected to the drain electrode on the second interlayer insulating film forming the second interlayer insulating film on the electrode.

Description

결정화 방법 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 표시판 제조 방법{Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same}Crystallization method and manufacturing method of thin film transistor array panel using same {Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same}

본 발명은 비정질 규소를 결정화하는 다결정화 방법 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a polycrystallization method for crystallizing amorphous silicon and a method for manufacturing a thin film transistor array panel using the same.

일반적으로 규소는 결정 상태에 따라 비정질 규소(amorphous silicon)와 결정질 규소(crystalline silicon)로 나눌 수 있다. 비정질 규소는 낮은 온도에서 증착하여 박막(thin film)을 형성하는 것이 가능하여, 주로 낮은 용융점을 가지는 유리를 기판으로 사용하는 표시 장치의 스위칭 소자의 반도체층에 많이 사용한다. Generally, silicon may be divided into amorphous silicon and crystalline silicon according to the crystal state. Amorphous silicon can be deposited at a low temperature to form a thin film, and is mainly used in semiconductor layers of switching elements of display devices that use glass having a low melting point as a substrate.

그러나 비정질 규소 박막은 낮은 전계 효과 이동도 등의 문제점으로 표시 소자의 대면적화에 어려움이 있다. 그래서 높은 전계 효과 이동도와 고주파 동작 특성 및 낮은 누설 전류(leakage current) 의 전기적 특성을 가진 다결정 규소(poly crystalline silicon)의 응용이 요구되고 있다. However, the amorphous silicon thin film has difficulty in large area of the display device due to problems such as low field effect mobility. Therefore, there is a need for the application of polycrystalline silicon having high field effect mobility, high frequency operating characteristics, and low leakage current electrical characteristics.

다결정 규소를 이용한 박막의 전기적 특성은 입자(grain)의 크기 및 균일성(uniformity)에 큰 영향을 받는다. 즉, 입자의 크기 및 균일성이 증가함에 따라 전계 효과 이동도도 따라 증가한다. 이러한 다결정 규소를 형성하는 방법에는 ELA(eximer laser anneal, 이하 ELA이라 함), 로 열처리(chamber annal) 등이 있으며 최근에는 레이저로 규소 결정의 측면 성장을 유도하여 다결정 규소를 제조하는 SLS(sequential lateral solidification, 이하 SLS이라 함) 기술이 제안되었다. The electrical properties of thin films using polycrystalline silicon are greatly influenced by the size and uniformity of the grains. That is, as the size and uniformity of the particles increase, the field effect mobility also increases. Methods of forming such polycrystalline silicon include ELA (eximer laser anneal, ELA), furnace annealing (chamber annal), and recently, sequential lateral which produces polycrystalline silicon by inducing lateral growth of silicon crystals with a laser. solidification, hereinafter referred to as SLS) technology.

SLS 기술은 규소 입자가 액상 규소와 고상 규소의 경계면에서 그 경계면에 대하여 수직 방향으로 성장한다는 사실을 이용한 것으로, 레이저빔 에너지의 크기와 레이저빔의 조사 범위의 이동을 광계(optic system) 및 마스크를 이용하여 적절하게 조절하여 규소 입자를 소정의 길이만큼 측면 성장시킴으로써 비정질 규소를 결정화하는 것이다. The SLS technology takes advantage of the fact that silicon particles grow at the interface between liquid silicon and solid silicon in a direction perpendicular to the interface, and shift the size of the laser beam energy and the range of irradiation of the laser beam to the optical system and the mask. It is appropriately used to crystallize the amorphous silicon by lateral growth of the silicon particles by a predetermined length.

그리고 ELA 기술은 광원으로 엑시머 레이저를 사용하여 비정질 규소막에 레이저광을 조사하여 다결정화하는 것으로 레이저광의 조사 영역을 조금씩 이동 시키면서 다결정화한다.In addition, ELA technology uses an excimer laser as a light source to irradiate an amorphous silicon film with laser light to crystallize the polysilicon while moving the irradiation area of the laser light little by little.

즉, 여러 번의 조사를 실시하면서 조사 영역의 일부는 중첩되도록 레이저빔을 정렬하여 조사하며, 임의 부분에 대하여 여러 번 중복하여 조사하면서 결정화 공정을 진행한다.That is, the laser beam is aligned and irradiated so that a part of the irradiation area is overlapped with several irradiations, and the crystallization process is performed while irradiating an arbitrary portion several times.

이러한 레이저 장비를 이용한 결정화 방법은 레이저 장비의 가격이 고가이다. 따라서 생산비가 증가하는 문제점이 있다. The crystallization method using such laser equipment is expensive in laser equipment. Therefore, there is a problem that the production cost increases.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서 저비용으로 비정질 규소를 결정화할 수 있는 결정화 방법 및 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and provides a crystallization method and a method of manufacturing a thin film transistor array panel capable of crystallizing amorphous silicon at low cost.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 결정화 방법은 줄열을 이용하여 비정질 규소막을 결정화 한다. The crystallization method according to the present invention for achieving the above object is to crystallize the amorphous silicon film using Joule heat.

구체적으로, 결정화 방법은 절연 기판 위에 비정질 규소막을 형성하는 단계, 비정질 규소막을 줄열 방법을 이용하여 결정화하는 단계를 포함한다. Specifically, the crystallization method includes forming an amorphous silicon film on an insulating substrate, and crystallizing the amorphous silicon film using a Joule heat method.

여기서 줄열 방법은 줄열을 이용하여 비정질 규소막을 녹이는 단계, 비정질 규소막을 냉각하는 단계를 포함한다. Here, the Joule heat method includes melting the amorphous silicon film using Joule heat, and cooling the amorphous silicon film.

이때, 녹이는 단계는 비정질 규소막에 전류를 인가하여 줄열을 발생시켜 이루어지는 것이 바람직하다. In this case, the melting step is preferably made by applying a current to the amorphous silicon film to generate Joule heat.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은 절연 기판 위에 차단막을 형성하는 단계, 차단막 위에 비정질 규소막을 형성하는 단계, 비정질 규소막에 전류를 인가하여 비정질 규소막을 결정화하여 다결정 규소막을 형성하는 단계, 다결정 규소막을 패터닝하여 반도체층을 형성하는 단계, 반도체층을 덮도록 게이트 절연막을 형성하는 단계, 게이트 절연막 위에 반도체층과 일부분이 중첩하는 게이트선을 형성하는 단계, 반도체층의 소정 영역에 도전형 불순물을 고농도로 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역을 형성하는 단계, 게이트선 및 반도체층을 덮도록 제1 층간 절연막을 형성하는 단계, 제1 층간 절연막 위에 소스 영역과 연결되는 소스 전극을 가지는 데이터선 및 드레인 영역과 연결되는 드레인 전극을 형성하는 단계, 데이터선 및 드레인 전극 위에 제2 층간 절연막을 형성하는 단계, 제2 층간 절연막 위에 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array panel, the method including forming a blocking film on an insulating substrate, forming an amorphous silicon film on the blocking film, and applying an electric current to the amorphous silicon film to crystallize the amorphous silicon film. Forming a polycrystalline silicon film, patterning the polycrystalline silicon film to form a semiconductor layer, forming a gate insulating film to cover the semiconductor layer, forming a gate line partially overlapping the semiconductor layer on the gate insulating film, and a semiconductor layer Forming a source region and a drain region by doping a predetermined concentration of the conductive impurities in a high concentration; forming a first interlayer insulating film to cover the gate line and the semiconductor layer; a source connected to the source region on the first interlayer insulating film A data line having an electrode and a drain electrode connected to the drain region Forming a second interlayer insulating film on the data line and the drain electrode; and forming a pixel electrode connected to the drain electrode on the second interlayer insulating film.

또는 절연 기판 위에 차단막을 형성하는 단계, 차단막 위에 비정질 규소막을 형성하는 단계, 비정질 규소막의 소정 영역에 전류를 인가하여 비정질 규소막을 결정화하여 다결정 규소막을 형성하는 단계, 다결정 규소막을 패터닝하여 반도체층을 형성하는 단계, 반도체층을 덮도록 게이트 절연막을 형성하는 단계, 게이트 절연막 위에 반도체층과 일부분이 중첩하는 게이트선 및 데이터 금속편을 형성하는 단계, 반도체층의 소정 영역에 도전형 불순물을 고농도로 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역을 형성하는 단계, 반도체층을 덮도록 층간 절연막을 형성하는 단계, 층간 절연막 위에 소스 영역 및 데이터 금속편과 연결되는 데이터 연결부, 드레인 영역과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다. Or forming a blocking film on the insulating substrate, forming an amorphous silicon film on the blocking film, applying a current to a predetermined region of the amorphous silicon film to crystallize the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film, and patterning the polycrystalline silicon film to form a semiconductor layer. Forming a gate insulating film so as to cover the semiconductor layer, forming a gate line and a data metal piece overlapping a portion of the semiconductor layer on the gate insulating film, and doping a predetermined amount of conductive impurities in a predetermined region of the semiconductor layer Forming a region, a drain region, forming an interlayer insulating film to cover the semiconductor layer, forming a data connection part connected to the source region and the data metal piece, and forming a pixel electrode connected to the drain region on the interlayer insulating film.

여기서 반도체층에 도전형 불순물을 소스 및 드레인 영역보다 저농도로 도핑하여 저농도 도핑 영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. The method may further include forming a lightly doped region by doping the semiconductor layer at a lower concentration than the source and drain regions.

그리고 도전형 불순물은 P형 또는 N형 반도체 이온인 것이 바람직하다. The conductive impurity is preferably a P-type or an N-type semiconductor ion.

또한, 전류를 인가하는 단계는 비정질 규소막에 대해서 일정한 간격으로 반복하여 진행되는 것이 바람직하다. In addition, the step of applying the current is preferably performed repeatedly at regular intervals with respect to the amorphous silicon film.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. 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 또 다른 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 part of a layer, film, area, plate, etc. is over another part, this includes not only the part directly above the other part but also another part in the middle. On the contrary, when a part is just above another part, it means that there is no other part in the middle.

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a thin film transistor array panel and a method of manufacturing the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[제1 실시예] [First Embodiment]

도 1은 본 발명의 한 실시예를 설명하기 위한 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다. 1 is a layout view of a thin film transistor array panel for explaining an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 1.

도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 산화 규소 등으로 이루어진 차단막(111)이 형성되어 있다. 차단막(111) 위에는 불순물이 도핑되어 있는 소스 영역(153), 드레인 영역(155) 및 이들 사이에 형성되어 있으며, 진성 반도체(intrinsic semiconductor)로 이루어지는 채널 영역(154)을 포함하는 반도체층(150)이 형성되어 있다. 그리고 반도체층(150)의 소스 영역(153)과 채널 영역(154) 사이, 드레인 영역(155)과 채널 영역(154) 사이에는 저농도 도핑 영역(lightly doped drain)(152)이 형성되어 있다. As illustrated, a blocking film 111 made of silicon oxide or the like is formed on the transparent insulating substrate 110. The semiconductor layer 150 is formed on the blocking layer 111 and includes a source region 153 and a drain region 155 doped with impurities and a channel region 154 formed of an intrinsic semiconductor. Is formed. A lightly doped drain 152 is formed between the source region 153 and the channel region 154 and the drain region 155 and the channel region 154 of the semiconductor layer 150.

저농도 도핑 영역(152)은 누설 전류(leakage current)나 펀치스루(punch through) 현상이 발생하는 것을 방지한다. 소스 영역(153)과 드레인 영역(155)은 도전형 불순물이 고농도로 도핑되어 있고, 저농도 도핑 영역(152)에는 도전형 불순물이 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155)보다 저농도로 도핑되어 있다. The lightly doped region 152 prevents leakage current or punch through. In the source region 153 and the drain region 155, conductive impurities are heavily doped, and in the lightly doped region 152, the conductive impurities are less doped than the source region 153 and the drain region 155. .

여기서 도전형 불순물은 P형 또는 N형 도전형 불순물로, P형 도전형 불순물로는 붕소(B), 갈륨(Ga) 등이 사용되고, N형 불순물로는 인(P), 비소(As) 등이 사용될 수 있다. The conductive impurity is a P-type or N-type impurity, and boron (B) and gallium (Ga) are used as the P-type impurity, and phosphorus (P), arsenic (As), etc. are used as the N-type impurity. This can be used.

반도체층(150) 위에는 질화 규소 또는 산화 규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 그리고 게이트 절연막(140) 위에는 일 방향으로 긴 게이트선(121)이 형성되어 있고, 게이트선(121)의 일부가 연장되어 반도체층(150)의 채널 영역(154)과 중첩되어 있다. 저농도 도핑 영역(152)은 게이트선(121)과 중첩(도시하지 않음)하여 형성할 수도 있다. 채널 영역(154)과 중첩된 부분은 박막 트랜지스터의 게이트 전극(124)으로 사용된다. A gate insulating layer 140 made of silicon nitride, silicon oxide, or the like is formed on the semiconductor layer 150. In addition, a gate line 121 extending in one direction is formed on the gate insulating layer 140, and a portion of the gate line 121 extends to overlap the channel region 154 of the semiconductor layer 150. The lightly doped region 152 may be formed to overlap (not shown) the gate line 121. The portion overlapping the channel region 154 is used as the gate electrode 124 of the thin film transistor.

또한, 화소의 유지 용량을 증가시키기 위한 유지 전극선(131)이 게이트선(121)과 평행하며, 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있다. 반도체층(150)과 중첩하는 유지 전극선(131)의 일 부분은 유지 전극(133)이 되며, 유지 전극(133)과 중첩하는 반도체층(150)은 유지 전극 영역(157)이 된다. 게이트선(121)의 한쪽 끝부분은 외부 회로와 연결하기 위해서 게이트선(121) 폭보다 넓게 형성(도시하지 않음)할 수 있다. In addition, the storage electrode line 131 for increasing the storage capacitance of the pixel is parallel to the gate line 121 and is formed in the same layer with the same material. A portion of the storage electrode line 131 overlapping the semiconductor layer 150 becomes the storage electrode 133, and the semiconductor layer 150 overlapping the storage electrode 133 becomes the storage electrode region 157. One end of the gate line 121 may be formed wider than the width of the gate line 121 in order to connect to an external circuit (not shown).

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 포함하는 게이트 절연막(140) 위에 제1 층간 절연막(601)이 형성되어 있다. 제1 층간 절연막(601)은 소스 영역(153)과 드레인 영역(155)을 각각 노출하는 제1 및 제2 접촉구(161, 162)를 포함하고 있다. The first interlayer insulating layer 601 is formed on the gate insulating layer 140 including the gate line 121 and the storage electrode line 131. The first interlayer insulating layer 601 includes first and second contact holes 161 and 162 exposing the source region 153 and the drain region 155, respectively.

제1 층간 절연막(601) 위에는 게이트선(121)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선(171)이 형성되어 있다. 데이터선(171)의 일부분 또는 분지형 부분은 제1 접촉구(161)를 통해 소스 영역(153)과 연결되어 있으며 소스 영역(153)과 연결되어 있는 부분(173)은 박막 트랜지스터의 소스 전극(173)으로 사용된다. 데이터선(171)의 한쪽 끝부분은 외부 회로와 연결하기 위해서 데이터선(171) 폭보다 넓게 형성할 수 있다. A data line 171 is formed on the first interlayer insulating layer 601 to cross the gate line 121 and define a pixel area. A portion or branched portion of the data line 171 is connected to the source region 153 through the first contact hole 161, and the portion 173 connected to the source region 153 is a source electrode (eg, a thin film transistor). 173). One end of the data line 171 may be formed wider than the width of the data line 171 to connect to an external circuit.

그리고 데이터선(171)과 동일한 층에는 소스 전극(173)과 일정거리 떨어져 형성되어 있으며 제2 접촉구(162)를 통해 드레인 영역(155)과 연결되어 있는 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. A drain electrode 175 is formed on the same layer as the data line 171 and is separated from the source electrode 173 and connected to the drain region 155 through the second contact hole 162.

드레인 전극(175) 및 데이터선(171)을 포함하는 제1 층간 절연막(601) 위에 제2 층간 절연막(602)이 형성되어 있다. 제2 층간 절연막(602)은 드레인 전극(175)을 노출하는 제3 접촉구(163)를 가진다. A second interlayer insulating layer 602 is formed on the first interlayer insulating layer 601 including the drain electrode 175 and the data line 171. The second interlayer insulating layer 602 has a third contact hole 163 exposing the drain electrode 175.

제2 층간 절연막(602) 위에는 제3 접촉구(163)를 통해 드레인 전극(175)과 연결되어 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 화소 전극(190) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있으며, 배향막(11)은 러빙되어 있다. The pixel electrode 190 connected to the drain electrode 175 is formed on the second interlayer insulating layer 602 through the third contact hole 163. An alignment layer 11 is formed on the pixel electrode 190, and the alignment layer 11 is rubbed.

이상 기술한 본 발명의 제1 실시예 따른 박막트랜지스터 표시판을 제조하는 방법을 도 3 내지 도 7b와 함께 기 설명한 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. A method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the first embodiment of the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 described above with reference to FIGS. 3 to 7B.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 중간 단계에서의 단면도이고, 도 4a 는 도 3의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 4b는 도 4a의 IVb-IVb'선을 따라 자른 단면도이고, 도 5는 도 4b의 다음 단계에서의 단면도이고, 도 6a는 도 5의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 6b는 도 6a의 VIb-VIb'선을 따라 자른 단면도이고, 도 7a는 도 6a의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 7b는 도 7a의 VIIb-VIIb'선을 따라 자른 단면도이다.3 is a cross-sectional view at an intermediate stage of manufacturing a thin film transistor array panel according to a first exemplary embodiment of the present invention, FIG. 4A is a layout view at a next stage of FIG. 3, and FIG. 4B is a line IVb-IVb ′ of FIG. 4A. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line of FIG. 4B, FIG. 6A is a layout view at the next step of FIG. 5, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIb-VIb ′ of FIG. 6A, and FIG. 7A Is a layout view in the next step of FIG. 6A, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb ′ of FIG. 7A.

먼저 도 3에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 차단막(111)을 형성한다. 이때 사용되는 투명 절연 기판(110)으로는 유리, 석영 또는 사파이어 등을 사용할 수 있으며, 차단막은 산화 규소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx)를 약1,000Å의 두께로 증착하여 형성한다. 이후, 세정으로 차단막(111) 상의 자연 산화막과 같은 불순물을 제거한다.First, as shown in FIG. 3, the blocking layer 111 is formed on the transparent insulating substrate 110. In this case, glass, quartz, sapphire, or the like may be used as the transparent insulating substrate 110, and the blocking layer is formed by depositing silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx) to a thickness of about 1,000 GPa. Subsequently, impurities such as a native oxide film on the blocking film 111 are removed by cleaning.

다음 화학 기상 증착 등의 방법으로 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소막을 400~1,200Å의 두께로 형성한다. 그런 다음 비정질 규소막을 줄열(joule heating)을 이용하여 다결정화 한다. 줄 열은 소정 부분의 폭(L), 시간(t) 및 전류(I)의 제곱에 비례하고, 소정 부분의 길이(W)에 반비례한다는 [수학식 1]을 만족한다. Next, an amorphous silicon film which is not doped with impurities is formed to a thickness of 400 to 1,200 kPa by a method such as chemical vapor deposition. Then, the amorphous silicon film is polycrystallized using joule heating. The row of rows satisfies Equation 1, which is proportional to the width L of the predetermined portion, the time t, and the square of the current I, and inversely proportional to the length W of the predetermined portion.

따라서 비정질 규소막의 소정 영역에 일정한 전류를 흘리면 이 부분에서 발생되는 줄 열에 의해서 비정질 규소막이 녹게된다. 이후 전류를 더 이상 흘리지 않으면 비정질 규소막의 온도가 내려가 액상의 비정질 규소가 결정화되어 다결정 규소막(501)을 형성한다. Therefore, when a constant current flows through a predetermined region of the amorphous silicon film, the amorphous silicon film is melted by the Joule heat generated in this portion. Thereafter, when the current no longer flows, the temperature of the amorphous silicon film is lowered to form the polycrystalline silicon film 501 by crystallizing the liquid amorphous silicon.

비정질 규소막은 2.3ⅹ1E5(ohm/cm)의 저항값을 가지며 1,415℃의 온도에서 녹는다. 따라서 [수학식 1]을 이용하여 필요한 줄열을 구할 수 있다. The amorphous silicon film has a resistance value of 2.3ⅹ1E5 (ohm / cm) and melts at a temperature of 1,415 ° C. Therefore, it is possible to find the required row using Equation 1.

이처럼 비정질 규소막에 일정한 전류를 흘리는 과정은 비정질 규소막 전체에 대해서 균일한 간격에 대해서 반복 시행될 수 있다. 또한, 전류를 흘리기 위한 복수 개의 팁(Tip, 10) 또는 바(bar)를 가질 경우에는 한 번으로 비정질 규소막 전체를 결정화할 수 있다. As such, the process of flowing a constant current through the amorphous silicon film may be repeated at uniform intervals for the entire amorphous silicon film. In addition, in the case of having a plurality of tips (Ti) 10 or bars for flowing a current, the entire amorphous silicon film can be crystallized at once.

다음 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 다결정 규소막(501)을 광마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 다결정 규소로 이루어진 반도체층(150)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the polycrystalline silicon film 501 is patterned by a photolithography process using a photomask to form a semiconductor layer 150 made of polycrystalline silicon.

반도체층(150) 위에 화학 기상 증착 방법으로 질화 규소 또는 산화 규소 등의 절연 물질을 증착하여 게이트 절연막(140)을 형성한다. 이후 게이트 절연막(140) 위에 은(Ag), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금을 단층 또는 복수층으로 증착하여 금속막을 형성한다. An insulating material such as silicon nitride or silicon oxide is deposited on the semiconductor layer 150 by chemical vapor deposition to form a gate insulating layer 140. Thereafter, silver (Ag), copper (Cu), titanium (Ti), aluminum (Al), tungsten (W), or an alloy thereof is deposited on the gate insulating layer 140 to form a metal film.

그리고 금속막 위에 감광막을 도포한 후 광마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝하여 감광막 패턴(PR)을 형성한다. 식각 공정으로 금속막을 습식 또는 건식 식각하여 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 형성한다. 이때, 금속막을 과식각하여 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 폭이 감광막 패턴(PR)의 폭보다 적게 형성한다. After the photoresist is coated on the metal layer, the photoresist layer is patterned by a photo process using a photomask to form the photoresist pattern PR. The gate layer 121 and the storage electrode line 131 are formed by wet or dry etching the metal layer by an etching process. At this time, the metal film is over-etched to form a width of the gate line 121 and the storage electrode line 131 smaller than that of the photoresist pattern PR.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 테이퍼지도록 형성하여 상부층과의 밀착성을 증가시킨다. 그리고 유지 용량이 충분할 경우 유지 전극선(131)을 형성하지 않는다. Side surfaces of the gate line 121 and the storage electrode line 131 are formed to be tapered to increase adhesion to the upper layer. If the storage capacitor is sufficient, the storage electrode line 131 is not formed.

이후 감광막 패턴(PR)을 마스크로 반도체층(150)에 도전형 불순물을 고농도로 도핑하여 소스 및 드레인 영역(153, 155)을 형성한다. Thereafter, the semiconductor layer 150 is doped with a high concentration of conductive impurities using the photoresist pattern PR as a mask to form source and drain regions 153 and 155.

다음 도 5에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(PR)을 제거한 후 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 마스크로 반도체층(150)에 도전형 불순물을 저농도로 도핑하여 저농도 도핑 영역(152)을 가지는 반도체층(150)을 완성한다. 그리고 게이트선(121)을 티타늄과 같은 고내열, 고화학성 물질로 형성하지 않은 경우에는 배선의 손상을 줄이기 위해서 감광막 패턴(PR)을 형성한 후 불순물을 도핑할 수 있다. Next, as shown in FIG. 5, after the photoresist pattern PR is removed, the semiconductor layer 150 is lightly doped with a conductive dopant in a low concentration doping region 152 using the gate line 121 and the storage electrode line 131 as a mask. The semiconductor layer 150 having () is completed. When the gate line 121 is not formed of a high heat resistant and high chemical material such as titanium, an impurity may be doped after forming the photoresist pattern PR to reduce damage to the wiring.

저농도 도핑 영역(152)은 이상 설명한 바와 같은 감광막 패턴(PR) 이외에 서로 다른 식각 비를 가지는 금속층을 이용하거나, 게이트선(121)의 측벽에 스페이서 등을 형성하여 형성할 수 있다. The lightly doped region 152 may be formed by using metal layers having different etching ratios in addition to the photoresist pattern PR as described above, or by forming spacers or the like on sidewalls of the gate line 121.

또한, 반도체층(150)과 유지 전극선(131, 133)의 길이 및 폭의 차이 때문에 유지 전극선(131, 133) 바깥에 노출되는 반도체층(150A)이 생길 수 있다. 이들 영역도 도핑되어 있으며 유지 전극 영역(157)에 인접하며 드레인 영역(155)과는 분리되어 있다.In addition, the semiconductor layer 150A may be exposed to the outside of the storage electrode lines 131 and 133 because of the difference in length and width of the semiconductor layer 150 and the storage electrode lines 131 and 133. These regions are also doped, adjacent to the sustain electrode region 157 and separated from the drain region 155.

이후 도 6a 및 도 6b에서와 같이, 기판(110) 전면에 제1 층간 절연막(601)을 형성하고 사진 식각 공정으로 식각하여 소스 영역 및 드레인 영역(153, 155)을 노출하는 제1 및 제2 접촉구(161, 162)를 형성한다. 6A and 6B, a first interlayer insulating layer 601 is formed on the entire surface of the substrate 110 and etched by a photolithography process to expose the source and drain regions 153 and 155. The contact holes 161 and 162 are formed.

제1 층간 절연막(601)은 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질, 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질, 또는 무기 물질인 질화 규소 따위로 형성할 수 있다. The first interlayer insulating film 601 has excellent planarization characteristics and is formed of an organic material having photosensitivity, a-Si: C: O, a-Si: formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Low dielectric constant insulating materials, such as O: F, or silicon nitride which is an inorganic material, etc. can be formed.

다음 제1 층간 절연막(601) 위에 텅스텐, 티타늄, 알루미늄 또는 이들의 합금을 단층 또는 복수층으로 증착하여 금속막을 형성한다. 이후 금속막을 사진 식각 공정으로 패터닝하여 접촉구(161, 162)를 통해 각각 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155)과 연결되는 소스 전극(173)을 가지는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 형성한다. Next, tungsten, titanium, aluminum, or an alloy thereof is deposited on the first interlayer insulating film 601 in a single layer or a plurality of layers to form a metal film. Subsequently, the metal layer is patterned by a photolithography process, and the data line 171 and the drain electrode 175 having the source electrode 173 connected to the source region 153 and the drain region 155 through the contact holes 161 and 162, respectively. ).

데이터선(171) 및 드레인 전극(175)의 측벽은 테이퍼지도록 형성하여 상부층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. Sidewalls of the data line 171 and the drain electrode 175 may be formed to be tapered to improve adhesion to the upper layer.

도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 덮는 제2 층간 절연막(602)을 형성한다. 이후 제2 층간 절연막(602)을 사진 식각 공정으로 패터닝하여 드레인 전극(175)을 노출하는 제3 접촉구(163)를 형성한다. 제2 층간 절연막(601)도 제1 층간 절연막(160)과 동일한 물질로 형성할 수 있다. As shown in FIGS. 7A and 7B, a second interlayer insulating film 602 covering the data line 171 and the drain electrode 175 is formed. Thereafter, the second interlayer insulating layer 602 is patterned by a photolithography process to form a third contact hole 163 exposing the drain electrode 175. The second interlayer insulating film 601 may also be formed of the same material as the first interlayer insulating film 160.

이후 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 층간 절연막 위에 IZO(indium zinc oxide), ITO(indium tin oxide) 등과 같은 투명한 도전막을 형성한 후 패터닝하여 제3 접촉구(163)를 통해 드레인 전극(175)과 연결되는 화소 전극(190)을 형성한다. 그런 다음 화소 전극(190)을 덮는 배향막(11)을 형성한 후 러빙한다. 1 and 2, a transparent conductive film such as indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITO), or the like is formed on the second interlayer insulating film, and then patterned and drained through the third contact hole 163. The pixel electrode 190 connected to the electrode 175 is formed. Then, the alignment layer 11 covering the pixel electrode 190 is formed and then rubbed.

제2 층간 절연막(602)을 저유전율의 유기 물질로 형성하는 경우에는 화소 전극(190)을 데이터선 및 게이트선과 중첩하여 화소 영역의 개구율을 향상시킬 수 있다. When the second interlayer insulating layer 602 is formed of an organic material having a low dielectric constant, the pixel electrode 190 may overlap the data line and the gate line to improve the aperture ratio of the pixel region.

[제2 실시예] Second Embodiment

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 9는 도 8의 절단선 IX-IX'-IX"선에 대한 단면도이다.8 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX′-IX ″ of FIG. 8.

실시예2 에서는 동일 물질로 데이터 연결부(171b)와 화소 전극(190)을 동일층에 형성하고 화소 전극(190)과 데이터 연결부(171b)를 반도체층(150)의 소스 및 드레인 영역(153, 155)에 각각 연결하기 위한 접촉구들(161, 162)을 동시에 형성하기 때문에 제1 실시예에 비해 마스크 수를 줄일 수 있다. In Embodiment 2, the data connection part 171b and the pixel electrode 190 are formed on the same layer using the same material, and the pixel electrode 190 and the data connection part 171b are formed on the source and drain regions 153 and 155 of the semiconductor layer 150. ), Since the contact holes 161 and 162 for connecting to the plurality of holes are simultaneously formed, the number of masks can be reduced as compared with the first embodiment.

좀더 구체적으로 설명하면 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 차단막(111)이 형성되어 있다. 차단막(111) 위에는 도전형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 소스 영역(153), 드레인 영역(155) 및 이들 사이에 형성되어 있으며 진성 반도체(intrinsic semiconductor)로 이루어지는 채널 영역(154)을 포함하는 반도체층(150)이 형성되어 있다. 그리고 반도체층(150)의 소스 영역(153)과 채널 영역(154) 사이, 드레인 영역(155)과 채널 영역(154) 사이에는 도전형 불순물이 소스 및 드레인 영역보다 저농도로 도핑되어 있다. More specifically, as shown in FIGS. 8 and 9, the blocking layer 111 is formed on the transparent insulating substrate 110. A semiconductor layer including a source region 153, a drain region 155, and a channel region 154 formed of an intrinsic semiconductor between the conductive layer and the dopant having a high concentration of conductive impurities on the blocking layer 111. 150 is formed. Further, conductive impurities are doped at a lower concentration than the source and drain regions between the source region 153 and the channel region 154 and the drain region 155 and the channel region 154 of the semiconductor layer 150.

반도체층(150)을 포함하여 기판(110) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 가로 방향으로 긴 게이트선(121)이 형성되어 있고, 게이트선(121)의 일부가 세로 방향으로 연장되어 반도체층(150)과 일부 중첩되며, 반도체층(150)과 중첩된 게이트선(121)의 일부분은 게이트 전극(124)으로 사용된다. The gate insulating layer 140 is formed on the substrate 110 including the semiconductor layer 150. A gate line 121 extending in the horizontal direction is formed on the gate insulating layer 140, and a portion of the gate line 121 extends in the vertical direction to partially overlap the semiconductor layer 150, and overlaps the semiconductor layer 150. A portion of the gate line 121 is used as the gate electrode 124.

게이트선(121)의 한쪽 끝부분은 외부 회로(도시하지 않음)로부터 주사 신호를 인가 받기 위해 게이트선(121) 폭보다 확대 형성할 수 있다. One end of the gate line 121 may be formed larger than the width of the gate line 121 to receive a scan signal from an external circuit (not shown).

또, 유지 전극선(131)이 게이트선(121)과 일정거리 떨어져 형성되며 평행하게 위치하도록, 게이트선(121)과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있다. 반도체층(150)과 중첩되는 유지 전극선(131)의 일 부분은 유지 전극(133)이 되며, 유지 전극(133) 아래에 위치한 반도체층 (150)은 유지 전극 영역(157)이 된다.In addition, the storage electrode line 131 is formed in the same layer with the same material as the gate line 121 so that the storage electrode line 131 is formed to be parallel to the gate line 121 and is positioned in parallel. A portion of the storage electrode line 131 overlapping the semiconductor layer 150 becomes the storage electrode 133, and the semiconductor layer 150 disposed under the storage electrode 133 becomes the storage electrode region 157.

그리고 게이트선(121)과 일정 거리 떨어져 형성되어 있으며 게이트선(121)과 수직한 방향으로 신장되며, 게이트선(121)과 동일한 층에 데이터 금속편(171a)이 형성되어 있다. 데이터 금속편(171a)은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 게이트선(121)과 연결되지 않도록 형성되어 있다. 또, 데이터 금속편(171a)은 외부회로(도시하지 않음)으로부터 화상 신호를 인가받기 위해 가장 바깥에 위치한 한 행의 데이터 금속편(171a)의 한쪽 끝부분을 확대 형성할 수 있다. The data metal piece 171a is formed at a distance from the gate line 121 and extends in a direction perpendicular to the gate line 121, and is formed on the same layer as the gate line 121. The data metal piece 171a is positioned between two adjacent gate lines 121 and is not connected to the gate line 121. In addition, the data metal piece 171a may enlarge and form one end of the data metal piece 171a in the outermost row in order to receive an image signal from an external circuit (not shown).

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 포함하는 게이트 절연막(140) 위에는 층간 절연막(160)이 형성되어 있다.An interlayer insulating layer 160 is formed on the gate insulating layer 140 including the gate line 121 and the storage electrode line 131.

층간 절연막(160) 위에는 데이터 연결부(171b), 화소 전극(190), 접촉 보조 부재(82)가 형성되어 있다. 데이터 연결부(171b)는 세로 방향으로 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 교차하도록 형성되어 있다.The data connection part 171b, the pixel electrode 190, and the contact auxiliary member 82 are formed on the interlayer insulating layer 160. The data connection part 171b is formed to cross the gate line 121 and the storage electrode line 131 in the vertical direction.

데이터 금속편(171a)은 층간 절연막(160)에 형성되어 있는 제3 접촉구(163)를 통해 데이터 연결부(171b)와 연결되어 있으며, 데이터 연결부(171b)는 제1 접촉구(161)를 통해 소스 영역(153)과 연결되어 있다. 즉, 데이터 연결부(171b)에 의하여 분리되어 있는 데이터 금속편(171a)들이 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 건너 연결된다. 그리고 화소 전극(190)은 층간 절연막(160)과 게이트 절연막(140)에 걸쳐 형성되어 있는 제2 접촉구(162)를 통해 드레인 영역(155)과 연결되어 있으며, 접촉 보조 부재(82)는 층간 절연막(160)에 형성되어 있는 제4 접촉구(164)를 통해 각각 게이트선(121) 및 데이터 금속편(171a)의 한쪽 끝부분과 연결되어 있다. The data metal piece 171a is connected to the data connecting portion 171b through the third contact hole 163 formed in the interlayer insulating layer 160, and the data connecting portion 171b is connected to the source through the first contact hole 161. It is connected to the area 153. That is, the data metal pieces 171a separated by the data connection part 171b are connected across the gate line 121 and the storage electrode line 131. The pixel electrode 190 is connected to the drain region 155 through a second contact hole 162 formed over the interlayer insulating layer 160 and the gate insulating layer 140, and the contact auxiliary member 82 is interlayered. The fourth contact hole 164 formed in the insulating layer 160 is connected to one end of the gate line 121 and the data metal piece 171a, respectively.

접촉 보조 부재(82)는 데이터선(171a)의 끝 부분과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 역할을 하는 것으로 필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다. 특히, 구동 회로를 표시 영역의 박막 트랜지스터와 함께 형성할 경우에는 형성하지 않는다. The contact auxiliary member 82 is not essential to serve to protect adhesion between the end of the data line 171a and the external device and to protect them, and application thereof is optional. In particular, when the driving circuit is formed together with the thin film transistor in the display area, it is not formed.

이상 기술한 본 발명의 제2 실시예 따른 박막트랜지스터 표시판을 제조하는 방법을 도 10 내지 도 13b와 함께 기 설명한 도 8 및 도 9를 참조하여 상세히 설명한다. A method of manufacturing the TFT panel according to the second embodiment of the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9 described above with reference to FIGS. 10 to 13B.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 중간 단계에서의 단면도이고, 도 11a 는 도 10의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 11b는 도 11a의 XIb-XIb'-XIb"선을 따라 자른 단면도이고, 도 12는 도 11b의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 13a는 도 12의 다음 단계에서의 배치도이고, 도 13b는 도 13a의 XIIIb-XIIIb'-XIIIb"선을 따라 자른 단면도이다. FIG. 10 is a cross-sectional view at an intermediate stage of manufacturing a thin film transistor array panel according to a second exemplary embodiment of the present invention, FIG. 11A is a layout view at a next stage of FIG. 10, and FIG. 11B is XIb-XIb′-XIb of FIG. 11A. 12 is a layout view at the next step in FIG. 11B, FIG. 13A is a layout view at the next step in FIG. 12, and FIG. 13B is along the line XIIIb-XIIIb'-XIIIb in FIG. 13A ". It is a cut section.

먼저 도 10에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 차단막(111)을 형성한다. 이때 사용되는 투명 절연 기판(110)으로는 유리, 석영 또는 사파이어 등을 사용할 수 있으며, 차단막(111)은 산화 규소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx)를 약1,000Å의 두께로 증착하여 형성한다. 이후, 세정으로 차단막(111) 상의 자연 산화막과 같은 불순물을 제거한다.First, as shown in FIG. 10, the blocking layer 111 is formed on the transparent insulating substrate 110. In this case, glass, quartz, sapphire, or the like may be used as the transparent insulating substrate 110, and the blocking layer 111 is formed by depositing silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx) to a thickness of about 1,000 GPa. . Subsequently, impurities such as a native oxide film on the blocking film 111 are removed by cleaning.

다음 화학 기상 증착 등의 방법으로 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소막을 400~1,200Å의 두께로 형성한다. Next, an amorphous silicon film which is not doped with impurities is formed to a thickness of 400 to 1,200 kPa by a method such as chemical vapor deposition.

그런 다음 비정질 규소막을 줄열로 결정화하여 다결정 규소막을 형성한다. 줄 열을 이용하여 비정질 규소막을 결정화하는 방법은 제1 실시예와 동일하다. Then, the amorphous silicon film is crystallized by Joule heat to form a polycrystalline silicon film. The method of crystallizing the amorphous silicon film using Joule rows is the same as in the first embodiment.

그런 다음 도 11a 및 도 11b에 도시한 바와 같이, 다결정 규소막을 광마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 다결정 규소로 이루어진 반도체층(150)을 형성한다. 11A and 11B, the polycrystalline silicon film is patterned by a photolithography process using a photomask to form a semiconductor layer 150 made of polycrystalline silicon.

반도체층(150) 위에 화학 기상 증착 방법으로 질화 규소 또는 산화 규소 등의 절연물질을 증착하여 게이트 절연막(140)을 형성한다. 이후 게이트 절연막(140) 위에 구리(Cu), 은(Ag), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 텅스텐(W) 또는 이들의 합금을 단층 또는 복수층으로 증착하여 금속막을 형성한다. The gate insulating layer 140 is formed by depositing an insulating material such as silicon nitride or silicon oxide on the semiconductor layer 150 by chemical vapor deposition. Thereafter, copper (Cu), silver (Ag), titanium (Ti), aluminum (Al), tungsten (W), or an alloy thereof is deposited on the gate insulating layer 140 to form a metal film.

그리고 금속막 위에 감광막을 도포한 후 광마스크를 이용한 사진 공정으로 감광막 패턴(PR)을 형성한다. 식각 공정으로 금속막을 습식 또는 건식 식각하여 게이트선(121), 유지 전극선(131) 및 데이터 금속편(171a)을 형성한다. 이때, 금속막을 과식각하여 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 폭이 감광막 패턴(PR)의 폭보다 적게 형성한다. After the photoresist is coated on the metal layer, the photoresist pattern PR is formed by a photo process using a photomask. The metal film is wet or dry etched by the etching process to form the gate line 121, the storage electrode line 131, and the data metal piece 171a. At this time, the metal film is over-etched to form a width of the gate line 121 and the storage electrode line 131 smaller than that of the photoresist pattern PR.

게이트선(121), 유지 전극선(131) 및 데이터 금속편(171a) 의 측면은 테이퍼지도록 형성하여 상부층과의 밀착성을 증가시킨다. 그리고 유지 용량이 충분할 경우 유지 전극선(131)을 형성하지 않는다. Side surfaces of the gate line 121, the storage electrode line 131, and the data metal piece 171a are formed to be tapered to increase adhesion to the upper layer. If the storage capacitor is sufficient, the storage electrode line 131 is not formed.

이후 감광막 패턴(PR)을 마스크로 반도체층(150)에 도전형 불순물을 고농도로 도핑하여 소스 및 드레인 영역(153, 155)을 형성한다. Thereafter, the semiconductor layer 150 is doped with a high concentration of conductive impurities using the photoresist pattern PR as a mask to form source and drain regions 153 and 155.

다음 도 12에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(PR)을 제거한 후 게이트선(121), 유지 전극선(131)을 마스크로 반도체층(150)에 도전형 불순물을 저농도로 도핑하여 저농도 도핑 영역(152)을 가지는 반도체층(150)을 완성한다. 그리고 게이트선(121)을 티타늄과 같은 고내열, 고화학성 물질로 형성하지 않은 경우에는 배선의 손상을 줄이기 위해서 감광막 패턴(PR)을 형성한 후 불순물을 도핑할 수 있다. Next, as shown in FIG. 12, after the photoresist pattern PR is removed, the semiconductor layer 150 is lightly doped with a conductive dopant in a low concentration doping region 152 using the gate line 121 and the storage electrode line 131 as a mask. The semiconductor layer 150 having () is completed. When the gate line 121 is not formed of a high heat resistant and high chemical material such as titanium, an impurity may be doped after forming the photoresist pattern PR to reduce damage to the wiring.

저농도 도핑 영역(152)은 이상 설명한 바와 같은 감광막 패턴(PR) 이외에 서로 다른 식각 비를 가지는 금속층을 이용하거나, 게이트선(121)의 측벽에 스페이서 등을 형성하여 형성할 수 있다. The lightly doped region 152 may be formed by using metal layers having different etching ratios in addition to the photoresist pattern PR as described above, or by forming spacers or the like on sidewalls of the gate line 121.

또한, 반도체층(150)과 유지 전극선(131, 133)의 길이 및 폭의 차이 때문에 유지 전극선(131, 133) 바깥에 노출되는 반도체층(150A)이 생길 수 있다. 이들 영역도 도핑되어 있으며 유지 전극 영역(157)에 인접하며 드레인 영역(155)과는 분리되어 있다.In addition, the semiconductor layer 150A may be exposed to the outside of the storage electrode lines 131 and 133 because of the difference in length and width of the semiconductor layer 150 and the storage electrode lines 131 and 133. These regions are also doped, adjacent to the sustain electrode region 157 and separated from the drain region 155.

도 13a 및 도 13b에 도시한 바와 같이, 소스 영역(153), 드레인 영역(155) 및 채널 영역(154)이 형성된 기판 전면에 절연 물질로 층간 절연막(160)을 형성한다. 층간 절연막(160)은 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 가지는 유기 물질, 플라스마 화학 기상 증착으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질, 또는 무기 물질인 질화 규소 따위로 형성할 수 있다. As shown in FIGS. 13A and 13B, the interlayer insulating layer 160 is formed of an insulating material on the entire surface of the substrate on which the source region 153, the drain region 155, and the channel region 154 are formed. The interlayer insulating layer 160 is an organic material having excellent planarization characteristics and a photosensitive property, a low dielectric constant insulating material such as a-Si: C: O, a-Si: O: F, or inorganic material formed by plasma chemical vapor deposition. It may be formed of silicon nitride or the like.

이후 층간 절연막(160)에 사진 식각 방법으로 소스 영역(153)을 노출하는 제1 접촉구(161), 드레인 영역(155)을 노출하는 제2 접촉구(162), 데이터 금속편(171a)을 노출하는 제3 접촉구(163), 데이터 금속편(171a)의 한쪽 끝부분을 노출하는 제4 접촉구(164)를 형성한다. Thereafter, the first contact hole 161 exposing the source region 153, the second contact hole 162 exposing the drain region 155, and the data metal piece 171a are exposed on the interlayer insulating layer 160. The third contact hole 163 and the fourth contact hole 164 exposing one end of the data metal piece 171a are formed.

감광성을 가지는 유기 물질로 층간 절연막을 형성하는 경우에는 사진 공정만으로 접촉구를 형성할 수 있다. When the interlayer insulating film is formed of an organic material having photosensitivity, the contact hole may be formed only by a photographic process.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제4 접촉구(161~164) 내부를 포함하는 층간 절연막(160) 위에 투명한 도전 물질로 도전층을 형성한 후 패터닝하여 데이터 연결부(171b) 및 화소 전극(190), 접촉 보조 부재(82)를 형성한다. 8 and 9, a conductive layer is formed of a transparent conductive material on the interlayer insulating layer 160 including the first to fourth contact holes 161 to 164, and then patterned to form a data connection part 171b. And the pixel electrode 190 and the contact assistant member 82.

여기서 데이터 금속편(171a)은 제3 접촉구(163)를 통해 데이터 연결부(171b)와 연결하며, 데이터 연결부(171b)는 제1 접촉구(161)를 통해 소스 영역(153)과 연결한다. 그리고 화소 전극(190)은 제2 접촉구(162)를 통해 드레인 영역(155)과 연결하고, 접촉 보조 부재는(82)는 제4 접촉구(164)를 통해 데이터 금속편(171a)과 연결한다. The data metal piece 171a is connected to the data connector 171b through the third contact hole 163, and the data connector 171b is connected to the source region 153 through the first contact hole 161. The pixel electrode 190 is connected to the drain region 155 through the second contact hole 162, and the contact auxiliary member 82 is connected to the data metal piece 171a through the fourth contact hole 164. .

이때 층간 절연막(160)을 저유전율의 유기 물질로 형성하는 경우에는 화소 전극(190)을 게이트선(121) 및 데이터 금속편(171b)과 중첩하여 화소 영역의 개구율을 향상시킬 수 있다. In this case, when the interlayer insulating layer 160 is formed of an organic material having a low dielectric constant, the pixel electrode 190 may overlap the gate line 121 and the data metal piece 171b to improve the aperture ratio of the pixel region.

이후 화소 전극(190) 위에 배향막(11)을 형성한 후 러빙한다.After that, the alignment layer 11 is formed on the pixel electrode 190 and then rubbed.

본 발명은 첨부된 도면에 도시한 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

이상 기술한 본 발명에서와 같이 줄열을 이용하면 고가의 레이저 장비를 사용하지 않으면서도 비정질 규소를 결정화할 수 있어 생산비를 절감할 수 있다. Using the joule heat as in the present invention described above it is possible to crystallize the amorphous silicon without using expensive laser equipment can reduce the production cost.

도 1은 본 발명의 한 실시예를 설명하기 위한 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 1 is a layout view of a thin film transistor array panel for describing an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 1,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 중간 단계에서의 단면도이고, 3 is a cross-sectional view at an intermediate stage of manufacturing a thin film transistor array panel according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 4a 는 도 3의 다음 단계에서의 배치도이고, 4A is a layout view in the next step of FIG. 3,

도 4b는 도 4a의 IVb-IVb'선을 따라 자른 단면도이고, 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb ′ of FIG. 4A;

도 5는 도 4b의 다음 단계에서의 단면도이고, 5 is a cross-sectional view at the next step of FIG. 4B,

도 6a는 도 5의 다음 단계에서의 배치도이고, FIG. 6A is a layout view in the next step of FIG. 5;

도 6b는 도 6a의 VIb-VIb'선을 따라 자른 단면도이고,FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIb-VIb ′ of FIG. 6A;

도 7a는 도 6a의 다음 단계에서의 배치도이고, FIG. 7A is a layout view at the next step of FIG. 6A,

도 7b는 도 7a의 VIIb-VIIb'선을 따라 자른 단면도이고,FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb ′ of FIG. 7A;

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

도 9는 도 8의 절단선 IX-IX'-IX"선에 대한 단면도이고,9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX'-IX "of FIG. 8,

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 중간 단계에서의 단면도이고, 10 is a cross-sectional view at an intermediate stage of manufacturing a thin film transistor array panel according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 11a 는 도 10의 다음 단계에서의 배치도이고, FIG. 11A is a layout view at the next step of FIG. 10;

도 11b는 도 11a의 XIb-XIb'-XIb"선을 따라 자른 단면도이고, FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line XIb-XIb′-XIb ″ of FIG. 11A;

도 12는 도 11b의 다음 단계에서의 배치도이고, 12 is a layout view in the next step of FIG. 11B,

도 13a는 도 12의 다음 단계에서의 배치도이고, 13A is a layout view at the next step of FIG. 12,

도 13b는 도 13a의 XIIIb-XIIIb'-XIIIb"선을 따라 자른 단면도이다. FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line XIIIb-XIIIb'-XIIIb ″ of FIG. 13A.

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※※ Explanation of symbols on main parts of drawing ※

110 : 절연 기판 121 : 게이트선110: insulated substrate 121: gate line

124 : 게이트 전극 131 : 유지 전극선124: gate electrode 131: sustain electrode line

133 : 유지 전극 140 : 게이트 절연막133 sustain electrode 140 gate insulating film

150 : 반도체층 153 : 소스 영역 150: semiconductor layer 153: source region

154 : 채널 영역 155 : 드레인 영역154: channel region 155: drain region

171 : 데이터선 173 : 소스 전극171: data line 173: source electrode

175 : 드레인 전극 190 : 화소 전극175: drain electrode 190: pixel electrode

Claims (8)

절연 기판 위에 비정질 규소막을 형성하는 단계,Forming an amorphous silicon film on the insulating substrate, 상기 비정질 규소막을 줄열 방법을 이용하여 결정화하는 단계를 포함하는 결정화 방법.And crystallizing the amorphous silicon film using a Joule heat method. 제1항에서,In claim 1, 상기 줄열 방법은 줄열을 이용하여 상기 비정질 규소막을 녹이는 단계,In the Joule heat method, melting the amorphous silicon film using Joule heat, 상기 비정질 규소막을 냉각하는 단계를 포함하는 결정화 방법.Cooling the amorphous silicon film. 제2항에서,In claim 2, 상기 녹이는 단계는 상기 비정질 규소막에 전류를 인가하여 줄열을 발생시켜 이루어지는 결정화 방법.The melting step is a crystallization method of generating a joule heat by applying a current to the amorphous silicon film. 절연 기판 위에 차단막을 형성하는 단계,Forming a blocking film on the insulating substrate, 상기 차단막 위에 비정질 규소막을 형성하는 단계,Forming an amorphous silicon film on the blocking film, 상기 비정질 규소막에 전류를 인가하여 상기 비정질 규소막을 결정화하여 다결정 규소막을 형성하는 단계,Applying a current to the amorphous silicon film to crystallize the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film, 상기 다결정 규소막을 패터닝하여 반도체층을 형성하는 단계,Patterning the polycrystalline silicon film to form a semiconductor layer, 상기 반도체층을 덮도록 게이트 절연막을 형성하는 단계, Forming a gate insulating film to cover the semiconductor layer; 상기 게이트 절연막 위에 상기 반도체층과 일부분이 중첩하는 게이트선을 형성하는 단계,Forming a gate line partially overlapping the semiconductor layer on the gate insulating layer; 상기 반도체층의 소정 영역에 도전형 불순물을 고농도로 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역을 형성하는 단계,Forming a source region and a drain region by highly doping conductive type impurities in a predetermined region of the semiconductor layer, 상기 게이트선 및 반도체층을 덮도록 제1 층간 절연막을 형성하는 단계, Forming a first interlayer insulating film to cover the gate line and the semiconductor layer; 상기 제1 층간 절연막 위에 상기 소스 영역과 연결되는 소스 전극을 가지는 데이터선 및 상기 드레인 영역과 연결되는 드레인 전극을 형성하는 단계,Forming a data line having a source electrode connected to the source region and a drain electrode connected to the drain region on the first interlayer insulating layer; 상기 데이터선 및 드레인 전극 위에 제2 층간 절연막을 형성하는 단계,Forming a second interlayer insulating film on the data line and the drain electrode; 상기 제2 층간 절연막 위에 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.And forming a pixel electrode connected to the drain electrode on the second interlayer insulating layer. 절연 기판 위에 차단막을 형성하는 단계,Forming a blocking film on the insulating substrate, 상기 차단막 위에 비정질 규소막을 형성하는 단계,Forming an amorphous silicon film on the blocking film, 상기 비정질 규소막의 소정 영역에 전류를 인가하여 상기 비정질 규소막을 결정화하여 다결정 규소막을 형성하는 단계,Applying a current to a predetermined region of the amorphous silicon film to crystallize the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film, 상기 다결정 규소막을 패터닝하여 반도체층을 형성하는 단계,Patterning the polycrystalline silicon film to form a semiconductor layer, 상기 반도체층을 덮도록 게이트 절연막을 형성하는 단계,Forming a gate insulating film to cover the semiconductor layer; 상기 게이트 절연막 위에 상기 반도체층과 일부분이 중첩하는 게이트선 및 데이터 금속편을 형성하는 단계,Forming a gate line and a data metal piece on which the semiconductor layer partially overlaps with the gate insulating film; 상기 반도체층의 소정 영역에 도전형 불순물을 고농도로 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역을 형성하는 단계,Forming a source region and a drain region by highly doping conductive type impurities in a predetermined region of the semiconductor layer, 상기 반도체층을 덮도록 층간 절연막을 형성하는 단계, Forming an interlayer insulating film to cover the semiconductor layer; 상기 층간 절연막 위에 상기 소스 영역 및 상기 데이터 금속편과 연결되는 데이터 연결부, 상기 드레인 영역과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.Forming a data connection part connected to the source region and the data metal piece and a pixel electrode connected to the drain area on the interlayer insulating layer. 제4항 또는 제5항에서,The method of claim 4 or 5, 상기 반도체층에 도전형 불순물을 상기 소스 및 드레인 영역보다 저농도로 도핑하여 저농도 도핑 영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.And doping a conductive dopant at a lower concentration than the source and drain regions to form a low concentration doped region in the semiconductor layer. 제4항 또는 제5항에서,The method of claim 4 or 5, 상기 도전형 불순물은 P형 또는 N형 반도체 이온인 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.And the conductive impurity is a p-type or n-type semiconductor ion. 제4항 또는 제5항에서,The method of claim 4 or 5, 상기 전류를 인가하는 단계는 상기 비정질 규소막에 대해서 일정한 간격으로 반복하여 진행되는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법. The applying of the current is performed repeatedly at regular intervals with respect to the amorphous silicon film.
KR1020030086762A 2003-12-02 2003-12-02 Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same KR20050053146A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030086762A KR20050053146A (en) 2003-12-02 2003-12-02 Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030086762A KR20050053146A (en) 2003-12-02 2003-12-02 Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050053146A true KR20050053146A (en) 2005-06-08

Family

ID=37248887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030086762A KR20050053146A (en) 2003-12-02 2003-12-02 Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050053146A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990030050A (en) * 1997-09-25 1999-04-26 니시무로 타이죠 Manufacturing method of liquid crystal display device
KR20000002472A (en) * 1998-06-20 2000-01-15 구자홍 Method of making liquid crystal display device
KR20000041015A (en) * 1998-12-21 2000-07-15 구본준 Crystallization process of silicon thin layer
KR20020056109A (en) * 2000-12-29 2002-07-10 구본준, 론 위라하디락사 crystallization method of a silicon film

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990030050A (en) * 1997-09-25 1999-04-26 니시무로 타이죠 Manufacturing method of liquid crystal display device
KR20000002472A (en) * 1998-06-20 2000-01-15 구자홍 Method of making liquid crystal display device
KR20000041015A (en) * 1998-12-21 2000-07-15 구본준 Crystallization process of silicon thin layer
KR20020056109A (en) * 2000-12-29 2002-07-10 구본준, 론 위라하디락사 crystallization method of a silicon film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5613131B2 (en) Optical mask for crystallization and method for manufacturing thin film transistor array panel using the same
KR101026808B1 (en) Manufacturing method for thin film transistor array panel
CN100397660C (en) A method for manufacturing a thin film transistor using poly silicon
KR100713880B1 (en) Method of manufacturing polycrystalline silicon tft
KR100504538B1 (en) Method For Crystallizing Amorphous Layer And Method For Fabricating Liquid Crystal Display Device By Using Said Method
KR20050053146A (en) Method of crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same
KR101090244B1 (en) Opticmask for crystalization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same, thin film transistor array panel
KR101152115B1 (en) Optic mask for crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same
KR101032943B1 (en) Mask for crystallization and manufacturing method of thin film transistor array panel using the same
KR101018757B1 (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel
KR100992137B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR101018752B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR20050054540A (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel
KR100992126B1 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR100749872B1 (en) silicon thin film transistor and method for manufacturing the same
KR20050058826A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR20050060437A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR20050081054A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR20050058828A (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel
KR20080015666A (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel
KR101012794B1 (en) Forming method of polycrystalline silicon
KR20050054261A (en) Manufacturing method of thin film transistor array panel
KR20050087907A (en) Manufacturing method for thin film transistor array panel
KR20060032396A (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
KR20050035697A (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application