KR20070040035A - Display substrate and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20070040035A KR1020050095298A KR20050095298A KR20070040035A KR 20070040035 A KR20070040035 A KR 20070040035A KR 1020050095298 A KR1020050095298 A KR 1020050095298A KR 20050095298 A KR20050095298 A KR 20050095298A KR 20070040035 A KR20070040035 A KR 20070040035A
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양성훈
김병준
김시열
최범락
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삼성전자주식회사
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Abstract

잔상을 개선하기 위한 표시 기판 및 이의 제조 방법이 개시된다. 표시 기판은 플루오르(F)가 도핑된 아몰퍼스 실리콘(a-Si:H(F))으로 이루어진 반도체층을 포함하며, Mo/Al/Mo 3층 구조로 이루어진 소스 배선 및 드레인 전극을 포함한다. Mo/Al/Mo를 금속 배선으로 적용한 4매 공정 표시 기판에 a-Si:H(F) 반도체층을 적용함으로써 광 누설 전류의 발생이 감소된다. 이에 따라 잔상이 개선되며, 영상의 표시 품질이 향상된 표시 기판을 제공할 수 있다. Disclosed are a display substrate and a method of manufacturing the same for improving an afterimage. The display substrate includes a semiconductor layer made of amorphous silicon (a-Si: H (F)) doped with fluorine (F), and includes a source wiring and a drain electrode having a Mo / Al / Mo three-layer structure. The application of the a-Si: H (F) semiconductor layer to the four-process display substrate on which Mo / Al / Mo is applied as the metal wiring reduces the occurrence of light leakage current. Accordingly, an afterimage may be improved and a display substrate having an improved display quality of an image may be provided.

광 누설 전류, 불화규소, SiF4 가스, 알루미늄 배선, 반도체층 Light leakage current, silicon fluoride, SiF4 gas, aluminum wiring, semiconductor layer

Description

표시 기판 및 이의 제조 방법{DISPLAY SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}DISPLAY SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 기판의 평면도이다.1 is a plan view of a display substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

도2 는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.

도 3a 내지 도 3h는 도 2에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.3A to 3H are process diagrams illustrating a method of manufacturing the display substrate illustrated in FIG. 2.

도 4a 내지 4b는 반도체층의 예상 분자 구조를 나타낸 개념도이다. 4A to 4B are conceptual views illustrating expected molecular structures of the semiconductor layer.

도 5는 이차이온질량분석으로 반도체층을 분석한 데이터이다.5 is data obtained by analyzing a semiconductor layer by secondary ion mass spectrometry.

도 6은 푸리에 변환 적외분광법으로 a-Si:H(F) 반도체층을 분석한 데이터이다.6 is data obtained by analyzing an a-Si: H (F) semiconductor layer by Fourier transform infrared spectroscopy.

도 7a 내지 7b는 스위칭 소자(TFT)의 특성 곡선을 나타낸 그래프이다.7A to 7B are graphs showing characteristic curves of the switching element TFT.

도 8a 내지 8b는 광이 제공된 상태에서 구동 스트레스를 가하기 전과 후의 스위칭 소자의 특성 곡선을 나타낸 그래프이다.8A to 8B are graphs showing characteristic curves of switching elements before and after applying driving stress in a state where light is provided.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

120 : 게이트 전극 130: 게이트 절연막120 gate electrode 130 gate insulating film

140 : 채널층 142 : 반도체층 140: channel layer 142: semiconductor layer

144 : 오믹 콘택층 L : 돌출부144: ohmic contact layer L: protrusion

154 : 소스 전극 156 :드레인 전극 154 source electrode 156 drain electrode

본 발명은 표시 기판 및 이의 제조 방법에 대한 것으로 보다 상세하게는, 잔상을 개선하기 위한 표시 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a display substrate and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a display substrate for improving the afterimage and a method for manufacturing the same.

액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 표시 기판(Thin Film Transistor substrate)과 대향 기판(counter substrate) 사이에 주입된 액정층을 포함한다. 상기 액정층은 이방성 유전율로서, 전기장(electric field)의 세기에 따라 배열이 변화되어 투과되는 광의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다. A liquid crystal display (LCD) includes a liquid crystal layer injected between a thin film transistor substrate and a counter substrate. The liquid crystal layer is an anisotropic dielectric constant, and the image is displayed by adjusting the amount of light transmitted by changing the arrangement according to the intensity of the electric field.

표시 기판 상에는 서로 평행한 복수 개의 게이트 배선들 및 게이트 배선들과 절연되어 교차하는 복수 개의 데이터 배선들이 형성되며, 이들 게이트 배선들과 데이터 배선들에 의해 둘러 쌓인 영역마다 화소가 형성된다. 각 화소에는 화소 전극 및 화소 전극에 화소 전압을 인가하는 스위칭 소자(Thin Film Transistor)가 배치된다.A plurality of gate lines parallel to each other and a plurality of data lines insulated from and intersecting with the gate lines are formed on the display substrate, and a pixel is formed in each area surrounded by the gate lines and the data lines. Each pixel is provided with a pixel electrode and a switching element for applying a pixel voltage to the pixel electrode.

스위칭 소자는 게이트 배선들로부터 연장된 게이트 전극, 게이트 전극과 절연되며 게이트 전극과 오버랩된 채널층, 데이터 배선으로부터 형성되어 채널층에 전기적으로 연결된 소스 전극 및 소스 전극과 이격되며 채널층에 전기적으로 연결된 드레인 전극을 포함한다. The switching element is insulated from the gate electrode, the gate electrode extending from the gate lines, the channel layer overlapped with the gate electrode, the source electrode formed from the data line and electrically connected to the channel layer and spaced apart from the source electrode and electrically connected to the channel layer. And a drain electrode.

액정 표시 장치(LCD)가 대면적화 되고 고화질화 되어 감에 따라 표시 기판의 저저항 배선에 대한 필요성이 점점 높아지므로, 비저항값이 낮은 알루미늄(Al) 내지 알루미늄 합금을 표시 기판의 금속 배선으로 사용하고자 하는 요구가 커지고 있다. 그러나, 알루미늄(Al)의 경우, 화소 전극과의 직접 접촉이 어렵고 실리콘(Si) 막으로 확산되는 문제점이 있다. 따라서, 소스 배선 및 드레인 전극에 알루미늄 배선을 사용할 경우에는 상하부에 몰리브덴(Mo)막을 적층한 Mo/Al/Mo 3층막 구조를 적용하고 있다.As the liquid crystal display (LCD) becomes larger and higher in quality, the need for low-resistance wiring of a display substrate is increasing. Therefore, aluminum (Al) to an aluminum alloy having a low specific resistance value is to be used as the metal wiring of the display substrate. The demand is growing. However, in the case of aluminum (Al), there is a problem in that direct contact with the pixel electrode is difficult and diffuses into the silicon (Si) film. Therefore, when aluminum wiring is used for the source wiring and the drain electrode, a Mo / Al / Mo three-layer film structure in which a molybdenum (Mo) film is laminated on the upper and lower sides is used.

한편, 표시 기판의 제조 공정에서 금속 배선은 마스크를 이용한 사진 식각 공정을 거치며, 에천트에 의해 등방성 식각된다. 그러나, 제조 공정 수를 절감하기 위한 4 매 공정에서는 소스 배선 및 드레인 전극을 마스크로 하여 채널층을 식각 하며, 채널층은 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching) 공정에 의해 이방성 식각된다.Meanwhile, in the manufacturing process of the display substrate, the metal wiring is subjected to a photolithography process using a mask and isotropically etched by an etchant. However, in the four processes for reducing the number of manufacturing processes, the channel layer is etched using the source wiring and the drain electrode as a mask, and the channel layer is anisotropically etched by a reactive ion etching process.

이방성 식각은 기판 면의 수직 방향으로만 진행되는 식각이므로, 마스크의 하부는 식각 되지 않으며, 마스크 보다 좀 더 넓은 폭으로 식각 된다. 또한, 식각 하고자 하는 채널층(140) 뿐 만 아니라 마스크로 쓰인 소스 배선 및 드레인 전극의 좌우 양 단면도 소량씩 식각된다.Since the anisotropic etching is an etching that proceeds only in the vertical direction of the substrate surface, the lower part of the mask is not etched, but is etched with a wider width than the mask. In addition, not only the channel layer 140 to be etched, but also a small amount of both cross-sectional views of the left and right cross-sectional views of the source wiring and the drain electrode used as the mask.

이로 인해 채널층의 선폭이 소스 배선 및 드레인 전극의 선폭 보다 넓게 형성된다. 소스 배선 및 드레인 전극의 선폭보다 돌출된 부위의 채널층에 광이 조사되면, 빛 에너지에 의하여 채널층 내의 아몰퍼스 실리콘 분자의 결합이 끊어지면서 전자 전공쌍(electron hole pair, e-h pair)이 형성된다. As a result, the line width of the channel layer is wider than that of the source wiring and the drain electrode. When light is irradiated to a channel layer of a portion protruding from the line widths of the source wiring and the drain electrode, electron hole pairs (e-h pairs) are formed while the bond of amorphous silicon molecules in the channel layer is broken by the light energy.

이렇게 해서 형성된 전자 전공쌍의 전공(hole)는 게이트 전압(Vg)에 의하여 게이트 전극 쪽으로 이동하고, 전자(electron)는 드레인 전극 쪽으로 이동하므로써 광 누설 전류(Photo leakage current)가 흐르게 된다. 따라서 스위칭 소자가 턴-오프될 때에도 전류가 흘러 표시 화면에 잔상이 발생하는 문제점이 있다. 특히 금속 배선으로 Mo/Al/Mo 3층막 구조를 적용한 4 매 공정의 표시 기판에서는 광 누설 전류에 의한 잔상 문제점이 더욱 더 심각하다. The holes of the electron-electron pair thus formed move toward the gate electrode by the gate voltage Vg, and the electrons move toward the drain electrode so that photo leakage current flows. Therefore, there is a problem that an afterimage occurs on the display screen due to the current flowing even when the switching element is turned off. In particular, in the four-step display substrate in which the Mo / Al / Mo three-layer film structure is applied as the metal wiring, the afterimage problem due to the light leakage current is even more serious.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 표시 화면의 잔상을 개선하기 위한 표시 기판을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a display substrate for improving the afterimage of the display screen.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the display substrate.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 기판은, 절연 기판, 제1 금속패턴, 게이트 절연막, 반도체층, 제2 금속 패턴, 패시베이션 막 및 화소 전극을 포함한다. The display substrate according to the embodiment for realizing the object of the present invention includes an insulating substrate, a first metal pattern, a gate insulating film, a semiconductor layer, a second metal pattern, a passivation film and a pixel electrode.

상기 제1 금속패턴은 상기 절연 기판 위에 형성되며, 게이트 배선 및 스위칭 소자의 게이트 전극을 포함한다. 상기 게이트 절연막은 상기 제1 금속패턴 위에 형성된다. 상기 반도체층은 상기 게이트 절연막 위에 형성되고, 플루오르(F)를 포함하는 아몰퍼스 실리콘층으로 이루어진다. 상기 제2 금속패턴은 상기 반도체층 위에 형성되며, 소스 배선과 스위칭 소자의 소스 전극 및 드레인 전극을 포함한다. 상기 패시베이션 막은 상기 제2 금속 패턴 위에 형성되며, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 콘택홀을 포함한다. 상기 화소 전극은 상기 패시베이션 막 위에 형성되며, 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 화소 전압이 인가된다.The first metal pattern is formed on the insulating substrate, and includes a gate wiring and a gate electrode of a switching device. The gate insulating layer is formed on the first metal pattern. The semiconductor layer is formed on the gate insulating layer and is formed of an amorphous silicon layer containing fluorine (F). The second metal pattern is formed on the semiconductor layer, and includes a source wiring and a drain electrode of a switching element. The passivation layer is formed on the second metal pattern and includes a contact hole exposing a portion of the drain electrode. The pixel electrode is formed on the passivation layer and electrically connected to the drain electrode through the contact hole to apply a pixel voltage.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법은, 절연 기판 위에 제1 금속층을 형성하는 단계와, 상기 제1 금속층을 식각하여 게이트 배선 및 상기 게이트 배선에 연결된 스위칭 소자의 게이트 전극을 포함하는 제1 금속 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 금속패턴이 형성된 절연 기판 위에 게이트 절연막을 증착하는 단계와, 상기 게이트 절연막 위에 사일렌 가스(SiH4)와 불화규소 가스(SiF4)를 포함하는 소스 가스로 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 반도체층 위에 n+이온을 도핑하여 오믹 콘택층을 형성하는 단계와, 상기 오믹 콘택층 위에 제2 금속층을 형성하는 단계와, 상기 제2 금속층을 식각하여 소스 배선과, 상기 스위칭 소자의 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 제2 금속 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 금속 패턴을 마스크로 하여 상기 오믹 콘택층 및 반도체층의 일부를 식각하는 단계와, 상기 제2 금속 패턴 위에 콘택홀이 형성된 패시베이션 막을 형성하는 단계 및 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a method of manufacturing a display substrate includes forming a first metal layer on an insulating substrate, etching the first metal layer, and a switching element connected to the gate wiring and the gate wiring. Forming a first metal pattern including a gate electrode, depositing a gate insulating film on an insulating substrate on which the first metal pattern is formed, and forming a silylene gas (SiH4) and a silicon fluoride gas (SiF4) on the gate insulating film. Forming a semiconductor layer by using a source gas including a source gas, doping n + ions on the semiconductor layer, forming a second metal layer on the ohmic contact layer, and forming a second metal layer on the ohmic contact layer. Etching the metal layer to form a second metal pattern including a source wiring and a source electrode and a drain electrode of the switching element, and the second metal Etching a portion of the ohmic contact layer and the semiconductor layer using a pattern as a mask, forming a passivation film having a contact hole formed on the second metal pattern, and a pixel electrode electrically connected to the drain electrode through the contact hole Forming a step.

이러한 표시 기판 및 이의 제조 방법에 의하면 표시 화면의 잔상이 개선되며, 영상의 표시 품질이 향상된다. According to the display substrate and the manufacturing method thereof, the afterimage of the display screen is improved, and the display quality of the image is improved.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 기판의 평면도이다. 1 is a plan view of a display substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2 는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 기판은 절연 기판(110), 게이트 배선(GL), 스위칭 소자(TFT), 소스 배선(DL), 패시베이션 막(160) 및 화소 전극(PE)을 포함한다. 1 and 2, a display substrate according to an exemplary embodiment of the present invention may include an insulating substrate 110, a gate wiring GL, a switching element TFT, a source wiring DL, a passivation layer 160, and a pixel. The electrode PE is included.

절연 기판(110)은 광이 투과될 수 있는 투명한 물질로 이루어진다. 일 예로, 절연 기판(110)은 유리로 이루어진다.The insulating substrate 110 is made of a transparent material through which light can be transmitted. For example, the insulating substrate 110 is made of glass.

절연 기판(110) 상에는 제1 방향으로 연장된 복수의 게이트 배선(GL)들과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 복수의 소스 배선(DL)들이 형성된다. 상기 절연 기판(110)에는 상기 게이트 배선(GL)들과 소스 배선(DL)들에 의해 복수의 화소부(P)들이 정의된다. A plurality of gate lines GL extending in a first direction and a plurality of source lines DL extending in a second direction crossing the first direction are formed on the insulating substrate 110. The pixel portion P is defined in the insulating substrate 110 by the gate lines GL and the source lines DL.

상기 스위칭 소자(TFT)는 게이트 전극(120), 게이트 절연막(130), 채널층(140), 소스 전극(154), 드레인 전극(156)을 포함한다.The switching element TFT includes a gate electrode 120, a gate insulating layer 130, a channel layer 140, a source electrode 154, and a drain electrode 156.

게이트 전극(120)은 게이트 배선(GL)으로부터 연장되어 형성되고, 게이트 배선(GL)과 동일한 제1 금속패턴으로 형성된다. 제1 금속패턴은 알루미늄(Al) 및 알루미늄 네오디뮴(AlNd) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 하부 금속층(122)과, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 상부 금속층(124)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. The gate electrode 120 extends from the gate line GL and is formed of the same first metal pattern as the gate line GL. The first metal pattern has a structure in which the lower metal layer 122 made of any one selected from aluminum (Al) and aluminum neodymium (AlNd) and the upper metal layer 124 made of molybdenum (Mo) are sequentially stacked.

상기 하부 금속층(122)은 배선의 본래 기능인 전기 신호의 통로 역할을 수행하는 층으로 비저항이 낮은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 네오디뮴(AlNd)으로 형성된다.The lower metal layer 122 serves as a path for the electrical signal, which is a function of the wiring, and is formed of aluminum (Al) or aluminum neodymium (AlNd) having a low specific resistance.

상기 상부 금속층(124)은 상기 하부 금속층(122)을 보호하기 위해 형성된 층으로, 고온의 후속 공정에서 나타나는 알루미늄(Al)의 힐록(Hillock)을 방지하고, 화소 전극과 상기 하부 금속층(122)간의 접촉 저항을 낮추는 역할을 한다. The upper metal layer 124 is a layer formed to protect the lower metal layer 122, and prevents hillock of aluminum (Al) that appears in a subsequent process at a high temperature, and between the pixel electrode and the lower metal layer 122. It serves to lower the contact resistance.

게이트 절연막(130)은 상기 제1 금속 패턴을 커버하도록 절연 기판(110) 상에 형성된다. 게이트 절연막(130)은 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어진다. The gate insulating layer 130 is formed on the insulating substrate 110 to cover the first metal pattern. The gate insulating layer 130 is made of a silicon nitride film SiNx.

채널층(140)은 게이트 전극(120)과 대응하여 게이트 절연막(130) 상에 형성되며, 소스 배선 및 드레인 전극 보다 넓은 선폭을 갖도록 형성된다. 채널층(140)은 반도체층(142) 및 오믹 콘택층(144)을 포함한다.The channel layer 140 is formed on the gate insulating layer 130 to correspond to the gate electrode 120 and is formed to have a wider line width than the source wiring and the drain electrode. The channel layer 140 includes a semiconductor layer 142 and an ohmic contact layer 144.

반도체층(142)은 플루오르(F)가 도핑된 아몰퍼스 실리콘(F-doped a-Si:H, 이하 a-Si:H(F)) 층으로 이루어진다. The semiconductor layer 142 is formed of an amorphous silicon (F-doped a-Si: H, hereinafter a-Si: H (F)) layer doped with fluorine (F).

이때, 상기 반도체층(142) 내에 함유된 플루오르(F)의 함량이 0.5% 미만일 경우 본 발명의 효과가 나타나지 않으며, 5%를 초과할 경우 아몰퍼스 실리콘 구조가 파괴되어 반도체층(142)의 특성이 열화 된다. In this case, when the content of fluorine (F) contained in the semiconductor layer 142 is less than 0.5%, the effect of the present invention does not appear. When the content of the fluorine (F) exceeds 5%, the amorphous silicon structure is destroyed, so that the characteristics of the semiconductor layer 142 may be reduced. It is deteriorated.

따라서 상기 반도체층(142)은 0.5% ~ 5% 함량의 플루오르(F)를 포함하는 것이 바람직하다.Therefore, the semiconductor layer 142 preferably includes fluorine (F) in a content of 0.5% to 5%.

오믹 콘택층(144)은 n형 불순물이 고농도로 도핑된 아몰퍼스 실리콘(이하, n+a-Si)으로 이루어진다. 오믹 콘택층(144)은 소스 전극(154) 및 드레인 전극(156)과 중첩되는 영역에 형성된다. The ohmic contact layer 144 is made of amorphous silicon (hereinafter, n + a-Si) doped with a high concentration of n-type impurities. The ohmic contact layer 144 is formed in a region overlapping the source electrode 154 and the drain electrode 156.

소스 전극(154)은 소스 배선(DL)으로부터 연장되고, 소스 배선(DL)과 동일한 제2 금속패턴으로 형성된다. The source electrode 154 extends from the source wiring DL and is formed of the same second metal pattern as the source wiring DL.

드레인 전극(156) 역시 제2 금속패턴으로 형성되며, 화소 전극(PE)과 전기적으로 연결된다. 드레인 전극(156)은 소스 전극(154)과 이격되며, 게이트 전극(120)을 중심으로 소스 전극(154) 반대측의 게이트 절연막(130) 상부에 형성된다. 소스 전극(154)은 스위칭 소자(TFT)의 소스 전극(154)에 해당되며, 드레인 전극(156)은 스위칭 소자(TFT)의 드레인 전극(156)에 해당된다.The drain electrode 156 is also formed of a second metal pattern and is electrically connected to the pixel electrode PE. The drain electrode 156 is spaced apart from the source electrode 154 and is formed on the gate insulating layer 130 on the opposite side of the source electrode 154 with respect to the gate electrode 120. The source electrode 154 corresponds to the source electrode 154 of the switching element TFT, and the drain electrode 156 corresponds to the drain electrode 156 of the switching element TFT.

소스 배선(DL)은 게이트 절연막(130) 상에 게이트 배선(GL)과 교차하도록 상기 제2 금속패턴으로 형성된다. The source wiring DL is formed of the second metal pattern on the gate insulating layer 130 so as to cross the gate wiring GL.

소스 배선(DL), 소스 전극(154) 및 드레인 전극(156)을 포함하는 제2 금속패턴은 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제1 층(150a), 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 네오디뮴(AlNd) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 제2 층(150b), 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제3 층(150c)이 순차적으로 적층된 3층막 구조를 갖는다.The second metal pattern including the source wiring DL, the source electrode 154, and the drain electrode 156 is selected from a first layer 150a made of molybdenum (Mo), aluminum (Al), or aluminum neodymium (AlNd). The second layer 150b made of any one and the third layer 150c made of molybdenum (Mo) are sequentially stacked.

제1 층(150a)은 채널층의 실리콘(Si)이 제2 층(150b)으로 확산되는 것을 방지하기 위하여 형성하는 층이다. The first layer 150a is a layer formed to prevent diffusion of silicon (Si) in the channel layer into the second layer 150b.

제2 층(150b)은 배선의 본래 기능인 전기 신호의 통로 역할을 수행하는 층이다.The second layer 150b is a layer that serves as a path for the electric signal, which is an original function of the wiring.

제3 층(150c)은 제2 층(150b)을 보호하기 위하여 형성하는 층으로, 고온의 후속 공정에서 나타날 수 있는 제2 층(150b)의 힐록(hillock)을 방지하고, 화소 전극(PE)과의 접촉 저항을 낮추기 위해 형성하는 층이다. The third layer 150c is a layer formed to protect the second layer 150b. The third layer 150c prevents the heellock of the second layer 150b, which may appear in a subsequent high temperature process, and prevents the pixel electrode PE. It is a layer formed to lower the contact resistance with.

패시베이션 막(160)은 상기 제2 금속 패턴을 커버하도록 상기 게이트 절연막(130) 상에 형성된다. 패시베이션 막(160)에는 상기 드레인 전극(156)을 노출하기 위한 콘택홀(172)이 형성된다.The passivation layer 160 is formed on the gate insulating layer 130 to cover the second metal pattern. In the passivation layer 160, a contact hole 172 is formed to expose the drain electrode 156.

화소 전극(PE)은 화소부(P)의 패시베이션 막(160) 위에 형성되며, 콘택홀(170)을 통해 드레인 전극(156)으로부터 화소 전압을 인가 받는다. 화소 전극(PE)은 광이 투과할 수 있는 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 투명한 도전성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide) 및 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함한다. The pixel electrode PE is formed on the passivation layer 160 of the pixel portion P, and receives the pixel voltage from the drain electrode 156 through the contact hole 170. The pixel electrode PE is made of a transparent conductive material through which light can pass. For example, the transparent conductive material includes indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).

도시하지는 않았으나 상기 표시 기판은 스토리지 공통배선을 더 포함한다. Although not shown, the display substrate may further include a storage common wiring.

상기 스토리지 공통배선은 상기 게이트 배선(GL)과 동일한 제1 금속패턴으로 상기 게이트 배선(GL)이 형성될 때 동시에 형성된다. 상기 스토리지 공통배선은 상기 화소 전극(PE)과의 사이에 전기장을 발생시켜, 상기 화소 전극(PE)에 인가된 화소 전압을 유지시킨다.The storage common line is formed at the same time when the gate line GL is formed of the same first metal pattern as the gate line GL. The storage common line generates an electric field between the pixel electrode PE and maintains the pixel voltage applied to the pixel electrode PE.

도 3a 내지 도 3h는 도 2에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.3A to 3H are process diagrams illustrating a method of manufacturing the display substrate illustrated in FIG. 2.

도 3a를 참조하면, 절연 기판(110) 상에 하부 금속층(122), 상부 금속층(124)를 차례로 적층하고 사진 식각 공정(MASK 1)을 거쳐 게이트 배선(GL) 및 게이트 전극(120)을 포함하는 제1 금속패턴을 형성한다. Referring to FIG. 3A, the lower metal layer 122 and the upper metal layer 124 are sequentially stacked on the insulating substrate 110 and include a gate line GL and a gate electrode 120 through a photolithography process MASK 1. A first metal pattern is formed.

이때, 하부 금속층(122)은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 네오디뮴(AlNd) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지며, 상부 금속층(124)은 몰리브덴(Mo)으로 이루어진다. In this case, the lower metal layer 122 is made of any one selected from aluminum (Al) or aluminum neodymium (AlNd), and the upper metal layer 124 is made of molybdenum (Mo).

도 3b를 참조하면, 제1 금속패턴이 형성된 절연 기판(110) 위에 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD) 방법을 통하여 실리콘 질화막(SiNx)(130)을 형성한다. 이때, 상기 실리콘 질화막(130)을 형성하는 PECVD 챔버 내에는 예를 들어, 사일렌 가스(SiH4), 수소 가스(H2), 질소 가스(NH3)가 공급된다. Referring to FIG. 3B, a silicon nitride layer (SiNx) 130 is formed on the insulating substrate 110 on which the first metal pattern is formed by a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method. In this case, for example, xylene gas (SiH 4), hydrogen gas (H 2), and nitrogen gas (NH 3) are supplied into the PECVD chamber forming the silicon nitride film 130.

도 3c를 참조하면, 상기 실리콘 질화막(130) 형성 후, 상기 PECVD 챔버 내에 SiF4 가스 및 SiH4 가스를 포함하는 소스 가스를 공급하여 a-Si:H(F)으로 이루어진 반도체층(142)을 형성한다. Referring to FIG. 3C, after the silicon nitride layer 130 is formed, a semiconductor layer 142 formed of a-Si: H (F) is formed by supplying a source gas including SiF 4 gas and SiH 4 gas into the PECVD chamber. .

SiF4 가스와 SiH4 가스의 혼합 가스를 100%로 보았을 때, SiF4 가스가 차지하는 비율이 25% 미만이거나 80%를 초과할 경우, a-Si:H(F)으로 이루어진 반도체 층(142)의 형성이 불가능하다. 따라서, 상기 소스 가스 내에 포함된 상기 SiF4 가스와 SiH4 가스는 1:3 내지 4:1 의 비율을 갖는다.When the mixed gas of the SiF4 gas and the SiH4 gas is 100%, when the ratio of the SiF4 gas is less than 25% or more than 80%, the formation of the semiconductor layer 142 made of a-Si: H (F) impossible. Therefore, the SiF 4 gas and the SiH 4 gas included in the source gas have a ratio of 1: 3 to 4: 1.

또한, 상기 반도체층(142) 내에 함유된 플루오르(F)의 함량이 0.5% 미만일 경우 본 발명의 효과가 나타나지 않으며, 5%를 초과할 경우 아몰퍼스 실리콘 구조가 파괴되어 반도체층(142)의 특성이 열화되므로, 상기 반도체층(142)은 플루오르(F)를 0.5% 내지 5% 포함하도록 형성한다.In addition, when the content of fluorine (F) contained in the semiconductor layer 142 is less than 0.5%, the effect of the present invention does not appear. When the content of the fluorine (F) is greater than 5%, the amorphous silicon structure is destroyed, so that the characteristics of the semiconductor layer 142 may be reduced. Since it is deteriorated, the semiconductor layer 142 is formed to contain 0.5% to 5% of fluorine (F).

상기 반도체층(142)을 형성한 후, 상기 PECVD 챔버 내에 예를 들어 사일렌가스(SiH4), 수소 가스(H2), 질소 가스(NH3) 및 인화 수소 가스(PH3)를 공급하여 n+ a-Si로 이루어진 오믹 콘택층(144)을 형성한다.After the semiconductor layer 142 is formed, for example, n + a-Si is supplied into the PECVD chamber by supplying, for example, xylene gas (SiH 4), hydrogen gas (H 2), nitrogen gas (NH 3), and hydrogen phosphide gas (PH 3). An ohmic contact layer 144 is formed.

도 3d를 참조하면, 상기 오믹 콘택층(144) 위에 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제1 층(150a), 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 네오디뮴(AlNd)으로 이루어진 제2 층(150b), 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제3 층(150c)을 순차적으로 적층한다. Referring to FIG. 3D, a first layer 150a made of molybdenum (Mo), a second layer 150b made of aluminum (Al) or aluminum neodymium (AlNd), and molybdenum (Mo) are formed on the ohmic contact layer 144. The third layer (150c) consisting of sequentially stacked.

도 3e를 참조하면, 사진 식각 공정(MASK 2)을 통해, 소스 배선(DL), 소스 전극(154) 및 드레인 전극(156)을 포함하는 제2 금속패턴을 형성한다. 드레인 전극(156)은 소스 전극(154)과 이격되며, 게이트 전극(120)을 중심으로 소스 전극(154)의 반대측 상부에 형성된다.Referring to FIG. 3E, a second metal pattern including the source wiring DL, the source electrode 154, and the drain electrode 156 is formed through the photolithography process MASK 2. The drain electrode 156 is spaced apart from the source electrode 154 and is formed on the opposite side of the source electrode 154 with respect to the gate electrode 120.

도 3f를 참조하면, 상기 제2 금속패턴을 마스크로 하여 상기 반도체층(142) 및 오믹 콘택층(144)을 포함하는 채널층(140)을 식각한다. Referring to FIG. 3F, the channel layer 140 including the semiconductor layer 142 and the ohmic contact layer 144 is etched using the second metal pattern as a mask.

소스 전극(154) 및 드레인 전극(156) 사이에 형성된 오믹 콘택층(144)을 식각하여 상기 반도체층(142)을 노출하며, 제2 금속패턴으로 가리지 않는 상기 채널층(140)을 식각하여 게이트 절연막(130)을 노출한다. The ohmic contact layer 144 formed between the source electrode 154 and the drain electrode 156 is etched to expose the semiconductor layer 142, and the channel layer 140 not covered by the second metal pattern is etched to form a gate. The insulating film 130 is exposed.

이때, 상기 채널층(140)은 일정 압력의 챔버 내에서 반응 가스를 플라즈마 방전시켜 생성된 이온에 의해 이방성 식각된다. 이방성 식각은 기판 면의 수직 방향으로만 진행되는 식각이므로, 마스크로 쓰인 제2 금속패턴의 하부는 식각 되지 않으며, 제2 금속패턴 보다 좀 더 넓은 폭으로 식각 된다. 또한, 식각 하고자 하는 채널층(140) 뿐 만 아니라 마스크로 쓰인 제2 금속패턴의 좌우 양 단면도 소량 식각된다.In this case, the channel layer 140 is anisotropically etched by the ions generated by plasma discharge of the reaction gas in the chamber at a predetermined pressure. Since the anisotropic etching is performed only in the vertical direction of the substrate surface, the lower portion of the second metal pattern used as the mask is not etched and is etched in a wider width than the second metal pattern. In addition, not only the channel layer 140 to be etched, but also a small amount of both cross-sectional views of the second metal pattern used as a mask are etched.

따라서, 상기 채널층(140)은 상기 제2 금속패턴 보다 돌출된 돌출부(L)를 갖는다. 상기 돌출부(L)는 상기 제2 금속패턴으로 가려지지 않으므로, 빛 에너지에 노출되어 전자 전공쌍(e-h pair)이 생성되기 쉽다.  Therefore, the channel layer 140 has a protruding portion L protruding from the second metal pattern. Since the protrusion L is not covered by the second metal pattern, an electron-electron pair is easily generated by being exposed to light energy.

도 3g를 참조하면, 상기 채널층(140)을 커버하도록 패시베이션 막(160)을 형성한 후, 사진 식각 공정(MASK 3)을 통해 상기 드레인 전극(156)의 일부를 노출하 는 콘택홀(170)을 형성한다.Referring to FIG. 3G, after forming the passivation layer 160 to cover the channel layer 140, the contact hole 170 exposing a part of the drain electrode 156 through a photolithography process (MASK 3). ).

이어서, 도 3h를 참조하면, 상기 패시베이션 막(160) 위에 투명한 도전층(미도시)을 증착하고, 사진 식각 공정(MASK 4)을 통해 화소 전극(PE)을 형성한다. Subsequently, referring to FIG. 3H, a transparent conductive layer (not shown) is deposited on the passivation layer 160, and the pixel electrode PE is formed through the photolithography process MASK 4.

화소 전극(PE)은 콘택홀(170)을 통해 드레인 전극(156)과 전기적으로 연결된다. 화소 전극(PE)은 광이 투과할 수 있는 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 화소 전극(180)은 ITO 또는 IZO로 이루어진다.The pixel electrode PE is electrically connected to the drain electrode 156 through the contact hole 170. The pixel electrode PE is made of a transparent conductive material through which light can pass. For example, the pixel electrode 180 is made of ITO or IZO.

도 4a 내지 4b는 반도체층의 예상 분자 구조를 나타낸 개념도이다. 4A to 4B are conceptual views illustrating expected molecular structures of the semiconductor layer.

도 4a는 비교예로써, 일반적인 공정 조건으로 형성한 a-Si:H 반도체층의 예상 분자 구조도이다.4A is a comparative example and is an expected molecular structure diagram of an a-Si: H semiconductor layer formed under general process conditions.

도 4b는 실시예로써, 본 발명에 따른 a-Si:H(F) 반도체층의 예상 분자 구조도이다. Figure 4b is an example, the expected molecular structure of the a-Si: H (F) semiconductor layer according to the present invention.

도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 실시예에서는 비교예에 존재하는 Si-H 결합 중 일부가 Si-F 결합으로 바뀐다. Si-F 결합은 결합 세기(bond strength)가 810kJ/mol로, Si-H의 결합 세기인 340kJ/mol보다 약 2.4 배 정도 크다. 따라서, 실시예에서는 외부에서 빛 에너지가 가해졌을 때 끊어지는 결합이 감소한다. 4A to 4B, in the examples, some of the Si—H bonds present in the comparative example are changed to Si—F bonds. Si-F bonds have a bond strength of 810 kJ / mol, which is about 2.4 times greater than that of Si-H, 340 kJ / mol. Therefore, in the embodiment, the coupling that is broken when light energy is applied from the outside is reduced.

도 5는 이차이온질량분석(Secondary Ion Mass Spectroeter : SIMS)으로 반도체층을 분석한 데이터이다. 5 is data obtained by analyzing a semiconductor layer by Secondary Ion Mass Spectroeter (SIMS).

도 5의 세로축은 샘플 1,2,3 내에 포함된 플루오르(F)의 상대적 수치를 나타낸다. 샘플 1은 SiF4를 포함하지 않은 소스 가스로 형성한 a-Si:H 반도체층이며, 샘플 2 및 샘플 3은 SiF4 가스를 포함하는 소스 가스로 형성한 a-Si:H(F) 반도체층 이다.5 represents the relative values of fluorine (F) contained in samples 1,2,3. Sample 1 is an a-Si: H semiconductor layer formed of a source gas not containing SiF4, and samples 2 and 3 are a-Si: H (F) semiconductor layers formed of a source gas containing SiF4 gas.

이때, 샘플 2 와 샘플 3 은 소스 가스에 첨가되는 SiF4 가스의 양을 달리하여 형성하였다. At this time, samples 2 and 3 were formed by varying the amount of SiF4 gas added to the source gas.

도 5를 참조하면, 샘플 1에는 플루오르(F)의 수치가 나타나지 않는다. 즉, SiF4 가스를 공급하지 않으면, 반도체층 내에 플루오르(F)가 자연적으로 존재하지 않음을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, Sample 1 does not show a value of fluorine (F). In other words, it is understood that fluorine (F) does not naturally exist in the semiconductor layer unless the SiF 4 gas is supplied.

샘플 2 와 샘플 3을 보면, 소스 가스에 SiF4 가스를 첨가하므로써 반도체층내에 플루오르(F)가 포함된 것을 알 수 있다. 또한, 첨가하는 SiF4 가스의 양을 조절하므로써 반도체층 내에 포함되는 플루오르(F)의 양도 조절할 수 있음을 알 수 있다. Samples 2 and 3 show that fluorine (F) is contained in the semiconductor layer by adding SiF 4 gas to the source gas. In addition, it can be seen that the amount of fluorine (F) contained in the semiconductor layer can be adjusted by adjusting the amount of SiF 4 gas to be added.

도 6은 푸리에 변환 적외분광법(Fourier Transform Intrared Spectrometry : FTIR)으로 a-Si:H(F) 반도체층을 분석한 데이터이다. FIG. 6 is data obtained by analyzing an a-Si: H (F) semiconductor layer by Fourier Transform Infrared Spectrometry (FTIR).

도 6을 참조하면, Si-H 결합에 해당하는 영역의 피크(Peak)와 Si-F 결합에 해당하는 영역의 피크를 통해 아몰퍼스 실리콘(a-Si:H) 반도체층 내에 Si-F 결합들이 형성된 것을 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 6, Si-F bonds are formed in an amorphous silicon (a-Si: H) semiconductor layer through a peak of a region corresponding to a Si-H bond and a peak of a region corresponding to a Si-F bond. You can check.

도 7a 내지 7b는 스위칭 소자(TFT)의 특성 곡선을 나타낸 그래프이다. 7A to 7B are graphs showing characteristic curves of the switching element TFT.

그래프의 가로축은 스위칭 소자에 걸어준 게이트 전압(Vg)을 의미하고, 세로측은 드레인 커런트(Drein current,Id(A))를 의미한다. The horizontal axis of the graph represents the gate voltage Vg applied to the switching element, and the vertical side represents the drain current (Drein current, Id (A)).

도 7a 내지 7b에서, 비교예는 SiF4 가스를 첨가하지 않은 소스 가스로 a-Si:H 반도체층을 증착한 스위칭 소자의 특성 곡선을 나타낸 그래프이고, 실시예는 SiF4 가스 및 SiH4 가스를 포함하는 소스 가스로 a-Si:H(F) 반도체층을 증착한 스위칭 소자의 특성 곡선을 나타낸 그래프이다. 실시예에서는 반도체층 증착시 일례로, 50 sccm의 SiF4 가스를 첨가하였다.7A to 7B, Comparative Examples are graphs showing characteristic curves of a switching device in which an a-Si: H semiconductor layer is deposited with a source gas not containing SiF 4 gas, and an embodiment includes a source including SiF 4 gas and SiH 4 gas. It is a graph which shows the characteristic curve of the switching element which deposited the a-Si: H (F) semiconductor layer by gas. In Example, 50 sccm of SiF4 gas was added as an example at the time of semiconductor layer deposition.

도 7a는 광을 제공하지 않은 상태에서의 스위칭 소자(TFT)의 특성 곡선을 나타낸 그래프이며, 도 7a 내에 점선으로 표시한 영역 A는 스위칭 소자의 오프 누설 전류(OFF leakage current) 영역을 의미한다. FIG. 7A is a graph illustrating a characteristic curve of the switching element TFT without providing light, and an area A indicated by a dotted line in FIG. 7A indicates an OFF leakage current region of the switching element.

영역 A를 참조하면, 실시예의 스위칭 소자의 오프 누설 전류가 비교예의 오프 누설 전류 보다 낮음을 알 수 있다. 오프 누설 전류는 스위칭 소자가 턴-오프 상태일 때에도 스위칭 소자의 미세 구동을 유발하므로 잔상의 원인이 된다. 따라서, 실시예의 스위칭 소자가 비교예의 스위칭 소자 보다 잔상 개선에 매우 유리함을 알 수 있다. Referring to the region A, it can be seen that the off leakage current of the switching element of the embodiment is lower than the off leakage current of the comparative example. The off leakage current causes fine driving of the switching element even when the switching element is turned off, and thus causes an afterimage. Therefore, it can be seen that the switching element of the embodiment is very advantageous for improvement of afterimage over the switching element of the comparative example.

도 7b는 광을 제공한 상태에서의 스위칭 소자(TFT)의 특성 곡선을 나타낸 그래프이다. 도 7b 내에 점선으로 표시된 영역 B는 스위칭 소자의 오프 누설 전류 영역을 의미한다.7B is a graph showing characteristic curves of the switching element TFT in a state where light is provided. Region B indicated by a dotted line in FIG. 7B means an off leakage current region of the switching element.

영역 B를 참조하면, 실시예의 오프 누설 전류가 비교예의 오프 누설 전류보다 낮음을 알 수 있다.Referring to the region B, it can be seen that the off leakage current of the example is lower than the off leakage current of the comparative example.

실시예의 a-Si:H(F) 반도체층에 존재하는 Si-F 결합은 비교예의 a-Si:H 반도체층에 존재하는 Si-H 결합보다 결합 에너지가 크기 때문에, 빛 에너지가 가해 졌을 경우 끊어지는 결합이 상대적으로 적다. 따라서, 전자 전공쌍(electron-hole pair)의 발생이 감소하므로, 광 누설 전류(Photo leakage current) 역시 감소한다.The Si-F bonds present in the a-Si: H (F) semiconductor layer of the Example are larger than the Si-H bonds present in the a-Si: H semiconductor layer of the Comparative Example, and thus are broken when light energy is applied. Loss of bonding is relatively small. Thus, since the occurrence of electron-hole pairs is reduced, the photo leakage current is also reduced.

또한, 실시예의 a-Si:H 반도체층 내에 포함된 SiFx(x=1,2,3)가 + 극성(+3,+2,+1)을 띄므로, 빛 에너지로 인한 전자 전공쌍 생성시 전자를 효과적으로 포획함으로써 광 누설 전류를 감소시킨다. In addition, since the SiFx (x = 1,2,3) included in the a-Si: H semiconductor layer of the embodiment exhibits a + polarity (+ 3, + 2, + 1), an electron pair is generated due to light energy. By effectively trapping electrons, the light leakage current is reduced.

즉, 실시예에서는 a-Si:H(F) 반도체층에 의해 광 누설 전류가 감소되며, 이에 따라 스위칭 소자의 오프 누설 전류가 감소한다. 따라서, 실시예가 비교예 보다 낮은 오프 누설 전류 값을 갖게 되며, 잔상 개선에 유리하다. That is, in the embodiment, the light leakage current is reduced by the a-Si: H (F) semiconductor layer, thereby reducing the off leakage current of the switching element. Therefore, the embodiment has a lower off-leakage current value than the comparative example, and is advantageous for improving afterimages.

[표 1]은 도 7b에 도시된 오프 누설 전류의 최소값을 수치로 나타낸 데이터이다. [Table 1] is a numerical value of the minimum value of the off-leakage current shown in Figure 7b.

단위unit 비교예Comparative example 실시예Example 오프 누설전류 최소값OFF leakage current minimum AA 1.3178E-121.3178E-12 4.679E-134.679E-13

[표 1]을 참조하면, 실시예의 오프 누설 전류가 비교예 오프 누설 전류의 1/3 정도로 감소한 것을 알 수 있다. Referring to [Table 1], it can be seen that the off leakage current of the example decreased by about one third of the off leakage current of the comparative example.

도 8a 내지 8b는 광이 제공된 상태에서 구동 스트레스를 가하기 전과 후의 스위칭 소자의 특성 곡선을 나타낸 그래프이다.8A to 8B are graphs showing characteristic curves of switching elements before and after applying driving stress in a state where light is provided.

도 8a는 비교예로써, a-Si:H 반도체층을 포함하는 스위칭 소자의 특성 곡선을 나타낸 그래프이다. 8A is a graph showing a characteristic curve of a switching device including a a-Si: H semiconductor layer as a comparative example.

도 8b는 실시예로써, a-Si:H(F) 반도체층을 포함하는 스위칭 소자의 특성 곡선을 나타낸 그래프이다.FIG. 8B is a graph showing a characteristic curve of a switching device including an a-Si: H (F) semiconductor layer as an embodiment.

도 8a 내지 도 8b를 참조하면, 비교예에서는 구동 스트레스 전과 후의 전기적 특성 곡선에 차이가 발생하므로, 스위칭 소자의 구동 특성이 불안정함을 알 수 있다.8A to 8B, in the comparative example, since a difference occurs in the electrical characteristic curve before and after the driving stress, it can be seen that the driving characteristics of the switching element are unstable.

실시예에서는 스위칭 소자의 구동 특성이 구동 스트레스에 무관하게 일정한 특성을 보임을 알 수 있다. In the embodiment it can be seen that the driving characteristics of the switching element shows a constant characteristic regardless of the driving stress.

즉, 실시예는 구동 스트레스에 안정한 스위칭 소자를 구현함으로써 안정된 구동 특성을 확보할 수 있으며, 이를 통해 광 누설 전류에 의한 잔상 발생 현상을 개선할 수 있다.That is, the embodiment can ensure a stable driving characteristics by implementing a switching element stable to the driving stress, thereby improving the afterimage phenomenon due to the light leakage current.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시 기판은 SiF4 가스를 포함하는 소스 가스로 형성된 a-Si:H(F) 반도체층을 포함한다. a-Si:H(F) 반도체층은 막 내에 결합 세기가 강한 Si-F 결합을 포함하므로, 빛 에너지에 노출되어도 결합이 잘 끊어지지 않는다. 즉, 4매 공정에 의해 소스/드레인 전극보다 돌출되도록 형성된 채널층이 빛에 노출되어도 a-Si:H(F) 반도체층에 의해 전자 전공쌍의 생성이 감소되며, 이에 따라 광 누설 전류가 감소된다. 또한, a-Si:H(F) 반도체층 내에 포함된 SiFx(x=1,2,3)는 + 극성(+3,+2,+1)을 띄므로, 빛 에너지로 인한 전자 전공쌍 생성 시 전자를 효과적으로 포획함으로써 광 누설 전류를 감소시킬 수 있다. As described above, the display substrate according to the present invention includes an a-Si: H (F) semiconductor layer formed of a source gas containing a SiF 4 gas. Since the a-Si: H (F) semiconductor layer contains Si-F bonds having a strong bond strength in the film, the bonds are hardly broken even when exposed to light energy. That is, even if the channel layer formed to protrude from the source / drain electrodes by the four-sheet process is exposed to light, generation of the electron-electron pair is reduced by the a-Si: H (F) semiconductor layer, thereby reducing the light leakage current do. In addition, since SiFx (x = 1,2,3) included in the a-Si: H (F) semiconductor layer has a + polarity (+ 3, + 2, + 1), electron electron pairs are generated due to light energy. By effectively trapping the caster, the light leakage current can be reduced.

광 누설 전류의 감소는 스위칭 소자의 오프 누설 전류를 낮추고, 구동 스트레스에 안정한 스위칭 소자를 구현하게 함으로써 잔상의 발생을 감소시킨다. 이에 따라 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.  Reduction of the light leakage current lowers the off leakage current of the switching element and reduces the occurrence of afterimages by implementing a switching element that is stable to driving stress. As a result, the display quality of the display device can be improved.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

Claims (10)

절연 기판;Insulating substrate; 상기 절연 기판 위에 형성되며, 게이트 배선 및 스위칭 소자의 게이트 전극을 포함하는 제1 금속패턴;A first metal pattern formed on the insulating substrate and including a gate wiring and a gate electrode of a switching device; 상기 제1 금속패턴 위에 형성된 게이트 절연막;A gate insulating film formed on the first metal pattern; 상기 게이트 절연막 위에 형성되고, 플루오르(F)를 포함하는 아몰퍼스 실리콘층으로 이루어진 반도체층;A semiconductor layer formed on the gate insulating film and formed of an amorphous silicon layer containing fluorine (F); 상기 반도체층 위에 형성되며, 소스 배선과 상기 스위칭 소자의 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 제2 금속 패턴;A second metal pattern formed on the semiconductor layer and including a source wiring and a source electrode and a drain electrode of the switching element; 상기 제2 금속 패턴 위에 형성되며, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 콘택홀을 포함하는 패시베이션 막; 및A passivation film formed on the second metal pattern and including a contact hole exposing a part of the drain electrode; And 상기 패시베이션 막 위에 형성되며, 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 화소 전압이 인가되는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.And a pixel electrode formed on the passivation layer and electrically connected to the drain electrode through the contact hole to apply a pixel voltage. 제1항에 있어서 상기 반도체층은 0.5% 내지 5.0%의 플루오르(F)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.The display substrate of claim 1, wherein the semiconductor layer comprises 0.5% to 5.0% of fluorine (F). 제1항에 있어서, 상기 반도체층 위에 n+ 이온을 도핑하여 형성되며, 상기 스 위칭 소자의 소스 전극 및 드레인 전극에 대응하여 형성된 오믹 콘택층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.The display substrate of claim 1, further comprising an ohmic contact layer formed by doping n + ions on the semiconductor layer and corresponding to a source electrode and a drain electrode of the switching element. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속패턴은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 네오디뮴(AlNd) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 하부 금속층 및 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 상부 금속층이 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 표시 기판.The display substrate of claim 1, wherein the first metal pattern comprises a lower metal layer formed of any one selected from aluminum (Al) and aluminum neodymium (AlNd), and an upper metal layer formed of molybdenum (Mo). 제1항에 있어서, 상기 제2 금속패턴은 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제1 층, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 네오디뮴(AlNd) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 제2 층, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제3 층이 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 표시 기판.The method of claim 1, wherein the second metal pattern is a first layer made of molybdenum (Mo), a second layer made of any one selected from aluminum (Al) or aluminum neodymium (AlNd), a third layer made of molybdenum (Mo) The display substrate which was laminated | stacked sequentially. 절연 기판 위에 제1 금속층을 형성하는 단계;Forming a first metal layer over the insulating substrate; 상기 제1 금속층을 식각하여 게이트 배선 및 상기 게이트 배선에 연결된 스위칭 소자의 게이트 전극을 포함하는 제1 금속 패턴을 형성하는 단계;Etching the first metal layer to form a first metal pattern including a gate wiring and a gate electrode of a switching element connected to the gate wiring; 상기 제1 금속패턴이 형성된 절연 기판 위에 게이트 절연막을 증착하는 단계;Depositing a gate insulating film on the insulating substrate on which the first metal pattern is formed; 상기 게이트 절연막 위에 SiH4 가스와 SiF4 가스를 포함하는 소스 가스로 반도체층을 형성하는 단계;Forming a semiconductor layer on the gate insulating layer using a source gas including a SiH 4 gas and a SiF 4 gas; 상기 반도체층 위에 n+이온을 도핑하여 오믹 콘택층을 형성하는 단계;Doping n + ions on the semiconductor layer to form an ohmic contact layer; 상기 오믹 콘택층 위에 제2 금속층을 형성하는 단계;Forming a second metal layer on the ohmic contact layer; 상기 제2 금속층을 식각하여 소스 배선과, 상기 스위칭 소자의 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 제2 금속 패턴을 형성하는 단계;Etching the second metal layer to form a second metal pattern including a source wiring and a source electrode and a drain electrode of the switching element; 상기 제 2 금속 패턴을 마스크로 하여 상기 오믹 콘택층 및 반도체층의 일부를 식각하는 단계;Etching a portion of the ohmic contact layer and the semiconductor layer using the second metal pattern as a mask; 상기 제2 금속 패턴 위에 콘택홀이 형성된 패시베이션 막을 형성하는 단계; 및 Forming a passivation film having a contact hole formed on the second metal pattern; And 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.Forming a pixel electrode electrically connected to the drain electrode through the contact hole. 제6항에 있어서, 상기 SiF4 가스와 SiH4 가스의 비율은 1:3 내지 4:1인 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.The method of claim 6, wherein the ratio of the SiF 4 gas and the SiH 4 gas is 1: 3 to 4: 1. 제6항에 있어서, 상기 반도체층은 0.5 내지 5.0%의 플루오르(F)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.The method of claim 6, wherein the semiconductor layer comprises 0.5 to 5.0% of fluorine (F). 제6항에 있어서, 상기 제1 금속층은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 네오디뮴 (AlNd) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 하부 금속층과 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 상부 금속층을 순차적으로 적층하여 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.The display substrate of claim 6, wherein the first metal layer is formed by sequentially stacking a lower metal layer made of any one selected from aluminum (Al) or aluminum neodymium (AlNd) and an upper metal layer made of molybdenum (Mo). Method of preparation. 제6항에 있어서, 상기 제2 금속층은 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제1 층, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 네오디뮴(AlNd)중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 제2 층, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제3 층이 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.The method of claim 6, wherein the second metal layer comprises a first layer made of molybdenum (Mo), a second layer made of any one selected from aluminum (Al) or aluminum neodymium (AlNd), a third layer made of molybdenum (Mo) A method of manufacturing a display substrate, characterized in that laminated sequentially.
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WO2012068748A1 (en) * 2010-11-26 2012-05-31 深圳市华星光电技术有限公司 Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof
US8927997B2 (en) 2012-01-05 2015-01-06 Samsung Display Co., Ltd. Substrate including thin film transistors and organic light emitting display apparatus including the substrate
KR101537672B1 (en) * 2008-05-19 2015-07-17 엘지디스플레이 주식회사 Array substrate of liquid crystal display device and method of fabricating the same

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