KR20060104146A - Method for manufacturing of poly-si tft array substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액티브층 상부의 절연막을 제거하여 콘택홀을 형성함에 있어서, 액티브층이 손상되지 않도록 액티브층과 절연막 사이에 에칭 스톱층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법에 관한 것으로, 기판의 소정영역에 액티브층을 형성하는 단계와, 상기 액티브층을 포함한 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 액티브층 상부의 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극을 마스크로 불순물 이온주입하여 상기 액티브층 양측에 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극을 포함한 전면에 에칭스톱층 및 층간절연막을 차례로 형성하는 단계와, 상기 에칭 스톱층이 노출될 때까지 상기 소스/드레인 영역 상부의 층간절연막을 식각하는 단계와, 상기 층간절연막 사이로 노출된 에칭 스톱층을 식각하는 단계와, 상기 에칭스톱층 사이로 노출된 게이트 절연막을 식각하여 상기 소스/드레인 영역이 노출되는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 통해 소스/드레인 영역에 콘택되는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a method of manufacturing a polysilicon thin film transistor array substrate, further comprising forming an etch stop layer between the active layer and the insulating layer so as not to damage the active layer in forming a contact hole by removing the insulating layer over the active layer. A method of manufacturing an active layer, the method comprising: forming an active layer on a predetermined region of a substrate; forming a gate insulating film on the entire surface including the active layer; forming a gate electrode on the gate insulating film on the active layer; Implanting impurity ions with a gate electrode as a mask to form source / drain regions on both sides of the active layer, sequentially forming an etch stop layer and an interlayer insulating film on the entire surface including the gate electrode, and exposing the etch stop layer. Etching the interlayer dielectric layer over the source / drain regions until the Etching the etch stop layer exposed between the insulating films, etching the gate insulating film exposed between the etch stop layers to form a contact hole through which the source / drain regions are exposed, and source / drain regions through the contact holes. Forming a source / drain electrode in contact with the.
에칭스톱층, 식각 균일 Etch stop layer, etching uniform
Description
도 1a 내지 1d는 종래 기술에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터의 공정단면도.1A to 1D are process cross-sectional views of a polysilicon thin film transistor according to the prior art.
도 2 및 도 3은 종래 기술에 의한 문제점을 설명하기 위한 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면도.2 and 3 are cross-sectional views of a polysilicon thin film transistor array substrate for explaining the problems caused by the prior art.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터의 공정단면도.4A to 4D are process cross-sectional views of a polysilicon thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 절연막 식각공정 시간을 나타낸 타임도.5 is a time chart showing the etching time of the insulating film according to the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터의 공정단면도.6A and 6B are cross-sectional views of a polysilicon thin film transistor according to a second embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
111 : 절연기판 112 : 게이트 전극111: insulating substrate 112: gate electrode
113 : 액티브층 113a : 소스영역113:
113b : 드레인 영역 113c : 채널영역113b: drain
114 : 게이트절연막 116 : 층간절연막 114: gate insulating film 116: interlayer insulating film
118a : 소스 전극 118b : 드레인 전극 118a:
179 : 콘택홀 190 : 에칭 스톱층179
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device)에 관한 것으로, 특히 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), electro luminescent displays (ELD), and vacuum fluorescent (VFD) Various flat panel display devices such as displays have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
그 중에, 저전압 구동, 풀 칼라 구현, 경박 단소 등의 특징으로 인하여 노트북, 개인 휴대 단말기, TV, 항공용 모니터 등에 널리 이용되는 평판표시장치로서의 액티브 매트릭스 액정표시소자가 가장 많이 사용되고 있다. Among them, active matrix liquid crystal display devices are widely used as flat panel display devices widely used in notebooks, personal digital assistants, TVs, aviation monitors, etc. due to low voltage driving, full color implementation, light weight and small size.
일반적인 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 컬러필터 어레이 기판 및 박막트랜지스터 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.A general liquid crystal display device may be broadly divided into a liquid crystal panel displaying an image and a driving unit for applying a driving signal to the liquid crystal panel, wherein the liquid crystal panel has a predetermined space and is bonded to the color filter array substrate and the thin film transistor array substrate. And a liquid crystal layer injected between the two substrates.
이 때, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 배선과, 상기 각 게이트 배선과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 배선과, 상기 각 게이트 배선 및 데이터 배선이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과, 상기 게이트 배선의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 배선의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)가 구비된다.In this case, the thin film transistor array substrate includes a plurality of gate lines arranged in one direction at a predetermined interval, a plurality of data lines arranged at regular intervals in a direction perpendicular to the gate lines, and each of the gate lines and data. A plurality of pixel electrodes formed in a matrix form in each pixel region defined by crossing lines, and a plurality of thin film transistors (TFTs) that are switched by signals of the gate lines to transfer signals of the data lines to each pixel electrode. Film Transistor) is provided.
여기서, 박막트랜지스터는 액티브층으로 어떤 실리콘을 사용하느냐에 따라, 비정질 실리콘(아몰퍼스 실리콘:a-Si)으로 이루어지는 액티브층을 사용하는 것과 결정상을 갖는 폴리 실리콘으로 이루어지는 액티브층을 사용하는 것으로 분류할 수 있다. The thin film transistor can be classified into using an active layer made of amorphous silicon (amorphous silicon: a-Si) and an active layer made of polysilicon having a crystalline phase, depending on which silicon is used as the active layer. .
폴리 실리콘으로 이루어지는 액티브층은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 비교하여 캐리어의 이동도(mobility)가 10배에서 100배정도 더 높아, 기판 위에 구동회로를 만들 수 있으므로, 고해상도 패널의 스위칭소자로 유리하다. The active layer made of polysilicon has a carrier mobility of 10 to 100 times higher than the active layer made of amorphous silicon, so that a driving circuit can be made on a substrate, which is advantageous as a switching element of a high resolution panel.
따라서, 폴리실리콘을 액티브층으로 사용하는 액정표시소자는 차세대의 고성능 지능 표시 시스템을 실현하는 기술로 인식되고 있다. Therefore, liquid crystal display devices using polysilicon as the active layer have been recognized as a technology for realizing next generation high performance intelligent display systems.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 종래 기술에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, a method of manufacturing a polysilicon thin film transistor array substrate according to the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 내지 1d는 종래 기술에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터의 공정단면도이고, 도 2 및 도 3은 종래 기술에 의한 문제점을 설명하기 위한 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 단면도이다.1A to 1D are process cross-sectional views of a polysilicon thin film transistor according to the prior art, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of a polysilicon thin film transistor array substrate for explaining a problem according to the prior art.
도 2에 도시된 바와 같이, 절연기판(11) 전면에 플라즈마 화학 기상 증착 (PECVD:plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법으로 폴리실리콘층을 형성하고 포토식각공정으로 패터닝하여 액티브층(13)을 형성한다.As shown in FIG. 2, a polysilicon layer is formed on the entire surface of the
그리고, 상기 액티브층(13) 전면에 무기재료인 SiO2를 증착하여 게이트 절연막(14)을 형성하고, 그 위에 저저항 금속층을 증착하고 패터닝하여 게이트 전극(12) 및 게이트 배선(도시하지 않음)을 형성한다.In addition, the
다음, 상기 게이트 전극(12)을 마스크로 하여 액티브층(13)에 고농도의 n형 불순물 이온을 도핑하여 소스/드레인 영역(13a,13b)을 형성한다. 이 때, 상기 게이트 전극(15)에 의해 불순물 이온이 도핑되지 않은 소스 영역(13a)과 드레인 영역(13b) 사이의 액티브층은 채널층(13c)이 된다. Next, source /
계속해서, 상기 게이트 전극(15)을 포함한 전면에 무기재료인 SiO2를 증착하여 층간절연막(16)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(14) 및 층간절연막(16)을 식각하여 상기 소스/드레인 영역(13a,13b)이 노출되는 콘택홀(79)을 형성한다.Subsequently, SiO 2 , which is an inorganic material, is deposited on the entire surface including the gate electrode 15 to form an
구체적으로, 콘택홀 형성공정은 다음과 같은 과정으로 이루어진다. Specifically, the contact hole forming process consists of the following process.
먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 층간절연막(16) 상에 포토레지스트(78)를 도포하고 노광 및 현상 공정으로 패터닝하여, 도 1b에 도시된 바와 같이, 액티브층(13) 상부의 포토레지스트(78)를 오픈한다. First, as shown in FIG. 1A, a
다음, 도 1c에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(78) 패턴 사이로 노출된 층간절연막(16)을 건식식각한다. 이때, 층간절연막(16) 상부만 건식식각하고 하부층은 남겨둔다. Next, as shown in FIG. 1C, the
이후, 도 1d에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(78) 패턴 사이로 노출된 층간절연막(16) 하부층 및 게이트 절연막(14)을 동시에 습식식각하여 액티브층(13)이 노출되는 콘택홀(79)을 형성한다. 이때, 게이트 절연막(14)을 건식식각하지 않는 이유는 건식식각시 사용되는 플라즈마 가스에 의해 얇은 액티브층에 데미지가 가해질 염려가 있기 때문이다. Thereafter, as shown in FIG. 1D, the
이와같이, 액티브층이 노출되는 콘택홀(79)을 형성한 이후에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 층간절연막(16) 상에 저저항 금속층을 증착하고 패터닝하여 상기 소스/드레인 영역(13a,13b)에 각각 콘택되는 소스/드레인 전극(15a,15b) 및 상기 게이트 배선에 교차하는 데이터 배선(도시하지 않음)을 형성한다. As such, after forming the
이로써, 폴리실리콘을 이용한 액티브층(13), 게이트 전극(12), 소스/드레인 전극(17a,17b)으로 구성되는 폴리실리콘 박막트랜지스터가 완성된다.Thus, a polysilicon thin film transistor composed of the
이후, 상기 소스/드레인 전극(15a,15b)을 포함한 전면에 무기재료인 SiNx를 화학기상증착 방법으로 증착하여 보호막(18)을 형성하고, 그 위에 상기 드레인 전극(15b)과 콘택되는 화소전극(17)을 형성함으로써 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판을 완성한다. Thereafter, SiNx, an inorganic material, is deposited on the entire surface including the source /
그러나, 종래 기술에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다. However, the manufacturing method of the polysilicon thin film transistor array substrate according to the prior art has the following problems.
즉, 폴리실리콘 박막트랜지스터 구조에서 콘택홀을 형성하는 공정은, 전술한 바와 같이, 건식식각에 의한 층간 절연막 식각과 이에 이은 습식식각에 의한 층간 절연막 및 게이트 절연막 식각으로 이루어진다. 건식식각 공정은 폴리실리콘 액티브층에 플라즈마 데미지(plasma damage)를 유발하므로 최종적인 공정은 항상 습식식각으로 작업이 끝나야 한다. That is, as described above, the process of forming the contact hole in the polysilicon thin film transistor structure includes the interlayer insulating film etched by dry etching, followed by the interlayer insulating film and gate insulating film etched by wet etching. The dry etching process causes plasma damage to the polysilicon active layer, so the final process should always be done by wet etching.
그러나, 게이트 절연막 및 층간 절연막이 각각 다른 균일도 및 증착 형태를 지니며, 건식식각과 습식식각 또한 각각 다른 식각 프로파일(etch profile)을 가지고 있으므로 최종 공정 완료 시에는 식각균일도 불량이 발생된다.However, since the gate insulating film and the interlayer insulating film have different uniformity and deposition forms, and the dry etching and the wet etching also have different etching profiles, defects in etching uniformity are generated when the final process is completed.
즉, 도 2의 "A"에 도시된 바와 같이, 절연막 두께 불균일 및 식각조건 불균일에 따른 언더 에치(under etch)로 소스/드레인 전극이 소스/드레인 영역에 콘택되지 않을 수 있고, 도 3의 "B"에 도시된 바와 같이, 절연막의 오버에치(over etch)로 폴리실리콘 액티브층에 데미지가 발생할 수 있다. That is, as shown in "A" of FIG. 2, the source / drain electrodes may not contact the source / drain regions due to under etch according to the insulation film thickness nonuniformity and the etching condition nonuniformity. As shown in B ″, damage may occur to the polysilicon active layer by overetching the insulating film.
이를 개선하기 위해 본 발명은 층간 절연막 증착 이전에 식각율(etch rate)이 매우 낮은 에칭 스톱층을 더 증착하여 최종적인 식각 균일도를 개선함으로써, 오버식각에 의한 액티브층 손상이 발생하지 않도록 하는 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.To improve this problem, the present invention further improves final etching uniformity by further depositing an etch stop layer having a very low etch rate before deposition of an interlayer insulating layer, thereby preventing active layer damage caused by over-etching. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film transistor array substrate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법은 기판의 소정영역에 액티브층을 형성하는 단계와, 상기 액티브층을 포함한 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 액티브층 상부의 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극을 마스크로 불순물 이온주입하여 상기 액티브층 양측에 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극을 포함한 전면에 에칭스톱층 및 층간절연막을 차례로 형성하는 단계와, 상기 에칭 스톱층이 노출될 때까지 상기 소스/드레인 영역 상부의 층간절연막을 식각하는 단계와, 상기 층간절연막 사이로 노출된 에칭 스톱층을 식각하는 단계와, 상기 에칭스톱층 사이로 노출된 게이트 절연막을 식각하여 상기 소스/드레인 영역이 노출되는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 통해 소스/드레인 영역에 콘택되는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method of manufacturing a polysilicon thin film transistor array substrate according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming an active layer in a predetermined region of the substrate, forming a gate insulating film on the entire surface including the active layer; Forming a gate electrode on the gate insulating layer on the active layer, implanting impurity ions with the gate electrode as a mask to form source / drain regions on both sides of the active layer, and etching the entire surface including the gate electrode Sequentially forming a stop layer and an interlayer insulating film, etching the interlayer insulating film over the source / drain regions until the etch stop layer is exposed, and etching the etch stop layer exposed between the interlayer insulating films; And etching the gate insulating layer exposed between the etch stop layers to form the source / drain regions. Forming a contact hole exposed and forming a source / drain electrode contacting the source / drain region through the contact hole.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a polysilicon thin film transistor array substrate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터의 공정단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 절연막 식각공정 시간을 나타낸 타임도이며, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터의 공정단면도이다.4A to 4D are process cross-sectional views of a polysilicon thin film transistor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 5 is a time diagram showing an insulating film etching process time according to the present invention, and FIGS. 6A and 6B are views of the present invention. Process cross-sectional view of the polysilicon thin film transistor according to the second embodiment.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 절연기판(111) 전면에 화학기상증착법 등으로 폴리실리콘을 증착하고 패터닝하여 액티브층(113)을 형성한다. First, as shown in FIG. 4A, polysilicon is deposited and patterned on the entire surface of the insulating
다음, 상기 액티브층(113)을 포함한 전면에 무기재료인 SiO2를 증착하여 게이트 절연막(114)을 형성하고, 그 위에 신호지연의 방지를 위해서 낮은 비저항을 가지는 저저항 금속층 일예로, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴-텅스텐(MoW) 등을 증착 하고 HF, BOE, NH4F 또는 이들의 혼합용액으로 습식식각하여 게이트 전극(112) 및 게이트 배선(도시하지 않음)을 형성한다. Next, the
상기 게이트 전극(112)은 상기 반도체층(113)의 소정 부위에 오버랩되도록 형성하며, 상기 게이트 전극(112)이 오버랩되는 부분이 액티브층의 채널영역이 된다. The
계속해서, 상기 게이트 전극(112)을 마스크로 하여 상기 반도체층(113)에 고농도의 n형 또는 p형 불순물 이온을 도핑하여 소스/드레인 영역(113a,113b)을 형성한다. 상기 게이트 전극(112)이 오버랩되어 불순물 이온이 도핑되지 않은 소스 영역(113a)과 드레인 영역(113b) 사이의 반도체층은 채널층(113c)이 된다. Subsequently, a high concentration of n-type or p-type impurity ions are doped into the
이후, 상기 게이트 전극(112)을 포함한 전면에 화학기상 증착법으로 무기재료인 SiNx를 증착하여 에칭 스톱층(190)을 형성하고, 상기 에칭 스톱층(190) 상에 SiO2를 증착하여 층간절연막(116)을 형성한다.Thereafter, SiNx, an inorganic material, is deposited on the entire surface including the
그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 소스/드레인 영역(113a,113b)이 상부의 층간절연막(116)을 식각하여 에칭 스톱층(190)이 노출되는 콘택홀(179)을 형성한다. As shown in FIG. 4B, the source /
이때, 상기 층간절연막은 2단계 또는 1단계로 식각할 수 있는데, 먼저 층간절연막 상부층을 건식식각 한후 층간절연막 하부층을 습식식각하는 2단계의 층간절연막 식각공정을 수행하여도 되고, 또는 한번의 건식식각으로 층간절연막 식각공정을 수행하여도 된다. 다만, 층간절연막을 1단계로 식각할 경우에는 EPD(End Point Detector)를 사용하는데, 도 5에 도시된 바와 같이, SiO2 식각을 완료하고 SiNx 식각시작시 EPD 피크가 변화하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 EPD 피크의 변화를 보고 건식식각공정을 멈추면 에칭스톱층이 균일하게 남게 된다.In this case, the interlayer insulating layer may be etched in two or one steps. First, the upper layer of the interlayer insulating layer may be etched and then the two layer insulating layer etching process of wet etching the lower layer of the interlayer insulating layer may be performed, or one dry etching may be performed. The interlayer insulating film etching process may be performed. However, when the interlayer insulating layer is etched in one step, an EPD (End Point Detector) is used. As shown in FIG. 5, when the SiO 2 etching is completed and the SiNx etching starts, the EPD peak changes. When the EPD peak is stopped and the dry etching process is stopped, the etching stop layer remains uniform.
이후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 콘택홀(179) 사이로 노출되는 에칭스톱층(190)을 건식식각하여 게이트 절연막(114)을 노출시킨다. 건식식각 공정은 가스를 고진공상태의 식각챔버 내부로 분사한 후 플라즈마 상태로 변형하여 양이온 또는 라디칼(Radical)이 피식각층의 소정영역을 식각하도록 하는 방법으로 절연막을 식각할 때 사용하며 패턴의 정밀도가 상대적으로 우수해진다. Thereafter, as shown in FIG. 4C, the
참고로, 도 5는 건식식각공정에서의 플라즈마 방전 강도(intensity) 대비 시간(time)을 나타낸 타임도로서, ①구간은 SiO2(층간절연막)가 식각되는 시간이고, ②구간은 SiNx(에칭스톱층)이 식각되는 시간이며, ③구간은 SiO2(게이트 절연막)가 식각되는 시간이며, ④구간은 액티브층이 오버에치되는 시간이다. 따라서, EPD 피크의 변화를 보고 ②구간 만료시점에서 방전을 멈추면 게이트 절연막이 균일하게 남게 된다. For reference, FIG. 5 is a time diagram showing time versus plasma discharge intensity in a dry etching process, where
다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 콘택홀(179) 사이로 노출된 게이트 절연막(114)을 습식식각하여 소스/드레인 영역(115a,115b)을 노출시킨다. Next, as shown in FIG. 4D, the
이로써, 절연막 식각 불균일을 해소하므로 언더에치 또는 오버에치 불량을 방지할 수 있다. 즉, 기판 전면의 소스/드레인 영역(115a,115b)을 완전히 오픈해야 하는데, 게이트 절연막(114) 및 층간절연막(116) 사이에 에칭 스톱층을 더 구비함 으로써 절연막의 두께 불균일과 식각 불균일에 의해 언더식각되거나 오버식각되는 것을 방지할 수 있다.As a result, since the insulating film etching unevenness is eliminated, it is possible to prevent underetching or overetching defect. That is, the source / drain regions 115a and 115b on the entire surface of the substrate must be completely opened. Further, an etching stop layer is further provided between the
이후, 상기 층간절연막(116) 상에 저저항 금속층 일예로, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴-텅스텐(MoW) 등을 증착하고 HF, BOE, NH4F 또는 이들의 혼합용액으로 습식식각하여 상기 소스/드레인 영역(115a,115b)에 각각 콘택되는 소스/드레인 전극(118a,118b) 및 상기 게이트 배선에 교차하여 화소를 정의하는 데이터 배선(도시하지 않음)을 형성한다.Afterwards, the low-resistance metal layer on the
이로써, 폴리실리콘을 활성 액티브층(113), 게이트 절연막(114), 게이트 전극(115), 층간절연막(116), 소스/드레인 전극(118a,118b)의 적층막으로 이루어지는 탑-게이트 형의 폴리실리콘 박막트랜지스터가 완성된다. 이 때, 상기 폴리실리콘 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차지점에 위치하도록 형성한다. As a result, the polysilicon is formed of a top-gate poly, which is formed of a laminated film of an active
다음, 도시하지는 않았으나, 상기 소스/드레인 전극을 포함한 전면에 무기재료인 SiNx, SiO2를 화학기상증착 방법으로 증착하거나 또는 유기재료인 BCB(Benzocyclobutene), 아크릴계 수지(acryl resin)를 도포하여 보호막을 형성하고, 상기 드레인 전극이 노출되도록 상기 보호막을 선택적으로 제거하여 콘택홀을 형성한 뒤, 상기 보호막 상에 포함한 전면에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등을 증착하고 패터닝하여 콘택홀을 통해 상기 드레인 전 극에 콘택되도록 화소영역에 화소전극을 형성한다.Next, although not shown, a protective film is deposited on the entire surface including the source / drain electrodes by depositing an inorganic material, SiNx, SiO 2, by chemical vapor deposition, or by applying an organic material, benzocyclobutene (BCB), or an acrylic resin (acryl resin). And forming a contact hole by selectively removing the passivation layer to expose the drain electrode, and depositing and patterning indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), etc., on the entire surface included on the passivation layer. A pixel electrode is formed in the pixel region to contact the drain electrode through the hole.
이상으로, 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판이 완성된다.Thus, the polysilicon thin film transistor array substrate is completed.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
상기에서는 SiO2인 게이트 절연막과 층간절연막 사이에 SiNx인 에칭스톱층을 더 구비하는 것에 대해 한정하여 설명하였으나, 이에 한정하지 않고 SiO2인 게이트 절연막과 층간절연막 사이에 SiO2인 절연막과 SiNx인 에칭스톱층의 적층막을 더 구비하여 최종적으로 게이트 절연막 식각시 오버에치나 언더에치가 되지 않도록 할수도 있다. In the above, the present invention has been described in detail by providing an etching stop layer of SiNx between the SiO 2 gate insulating film and the interlayer insulating film. However, the present invention is not limited thereto, and the SiO 2 insulating film and SiNx etching are performed between the SiO 2 gate insulating film and the interlayer insulating film. A stop film may be further provided so as not to be overetched or underetched when the gate insulating film is finally etched.
즉, 도 6a에 도시된 바와 같이, 액티브층(213)을 포함한 전면에 SiO2인 게이트 절연막(214)을 형성하고 그 위에 게이트 전극(212)을 형성한 뒤, 상기 게이트 절연막을 포함한 전면에 SiO2인 제 1 층간절연막(216a), SiNx인 에칭스톱층(290) 및 SiO2인 제 2 층간절연막(216b)을 적층한다.That is, as shown in FIG. 6A, a
이후, 도 6b에 도시된 바와 같이, EPD 피크를 이용한 건식식각으로 상기 제 2 층간절연막(216b), 에칭 스톱층(290), 제 1 층간절연막(216a)을 제거하여 콘택홀(279)을 형성한다. 이로써, 게이트 절연막이 균일하게 남게 되는데, 콘택홀(279) 사이로 노출된 게이트 절연막(214)을 습식식각으로 제거하여 액티브층(213)이 드러나는 콘택홀(279)을 완성한다. 따라서, 플라즈마에 의한 액티브층 데미지를 방지할 수 있고, 게이트 절연막 두께의 불균일에 의한 언더 에치 또는 오버 에치 불량을 방지할 수 있다. Thereafter, as shown in FIG. 6B, the second
상기와 같은 본 발명에 의한 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The method of manufacturing a polysilicon thin film transistor array substrate according to the present invention as described above has the following effects.
소스/드레인 영역을 완전히 오픈하기 위해서 게이트 절연막 및 층간절연막을 균일하게 식각해야 하는데, 게이트 절연막 및 층간절연막 사이에 에칭 스톱층을 더 구비함으로써 절연막의 두께 불균일과 식각 불균일에 의해 언더식각되거나 오버식각되는 것을 방지한다. In order to completely open the source / drain regions, the gate insulating film and the interlayer insulating film must be uniformly etched. An etching stop layer is further provided between the gate insulating film and the interlayer insulating film, thereby under-etching or over-etching due to the thickness and etching unevenness of the insulating film. To prevent them.
따라서, 식각 불균일에 기인한 불량을 방지하여 소자의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to prevent defects due to etching irregularities to improve the electrical characteristics of the device.
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