KR20070109612A - Method for fabricating poly-silicon thin film transistors array substrate - Google Patents

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Abstract

A fabrication method of a polysilicon TFT(thin film transistor) array substrate is provided to perform storage doping on a capacitor lower electrode directly after masking a polysilicon semiconductor layer with a metal mask to reduce a process cost and an area occupied by equipment and simplify a process. A polysilicon layer is formed on a substrate. The polysilicon layer is patterned to form a semiconductor layer and a capacitor lower electrode(S4). The capacitor lower electrode is opened with a metal mask to perform storage doping. A gate insulating layer is formed on an entire surface including the semiconductor layer and the capacitor lower electrode(S5). A gate electrode and a capacitor upper electrode are formed on the gate insulating layer disposed on the semiconductor layer and the capacitor lower electrode. Impurities are injected to the semiconductor layer using the gate electrode as a mask to form source/drain areas. Source/drain electrodes contacting the source/drain areas of the semiconductor layer are formed. A pixel electrode contacting the drain electrode is formed.

Description

폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법{Method For Fabricating Poly-Silicon Thin Film Transistors Array Substrate}Method for manufacturing polysilicon TFT array substrate {Method For Fabricating Poly-Silicon Thin Film Transistors Array Substrate}

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 의한 스토리지 도핑을 설명하기 위한 공정단면도. 1A to 1C are process cross-sectional views for explaining storage doping according to the prior art.

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 평면도.2 is a plan view of a polysilicon TFT array substrate for explaining the present invention.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명을 설명하기 위한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 공정단면도.3A to 3E are process cross-sectional views of a polysilicon TFT array substrate for explaining the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 공정순서도.4 is a process flowchart for explaining an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

11 : 절연기판 12 : 버퍼층11 Insulation substrate 12 Buffer layer

13 : 반도체층 13a : 소스영역13 semiconductor layer 13a source region

13b : 채널영역 13c : 드레인 영역13b: channel region 13c: drain region

14 : 게이트 절연막 15 : 게이트 배선14 gate insulating film 15 gate wiring

15a : 게이트 전극 16 : 층간 절연막 15a: gate electrode 16: interlayer insulating film

17 : 데이터 배선 17a : 소스전극17: data wiring 17a: source electrode

17b : 드레인 전극 18 : 보호막17b: drain electrode 18: protective film

19 ; 화소전극 70 : 메탈 마스크19; Pixel electrode 70: metal mask

71, 72, 73 : 제 1 ,제 2 ,제 3 콘택홀 71, 72, 73: 1st, 2nd, 3rd contact hole

본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 스토리지 도핑을 용이하게 하고자 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device (LCD), and more particularly, to a method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate intended to facilitate storage doping.

저전압 구동, 풀 칼라 구현, 경박 단소 등의 특징으로 인하여 노트북, 개인 휴대 단말기, TV, 항공용 모니터 등에 널리 이용되는 평판표시장치로서의 액티브매트릭스 액정표시소자(AM-LCD)는 스위칭소자로서 박막트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)를 주로 이용하는데, 상기 박막트랜지스터는 반도체층으로 어떤 실리콘을 사용하느냐에 따라, 비정질 실리콘(아몰퍼스 실리콘:a-Si)으로 이루어지는 반도체막을 사용하는 것과 결정상을 갖는 다결정질 실리콘으로 이루어지는 반도체막을 사용하는 것으로 분류할 수 있다. 다결정질 실리콘으로서는 주로 폴리 실리콘(poly-Si), 또는 미결정 실리콘(μc-Si)이 알려져 있다. Active matrix liquid crystal display (AM-LCD) as a flat panel display device widely used in notebooks, personal digital assistants, TVs, aviation monitors, etc. due to low voltage driving, full color implementation, light weight and small size, etc. Thin Film Transistor (TFT) is mainly used. The thin film transistor is composed of a polycrystalline silicon having a crystalline phase and a semiconductor film made of amorphous silicon (amorphous silicon: a-Si) depending on which silicon is used as the semiconductor layer. It can be classified into using a semiconductor film. As polycrystalline silicon, polysilicon (poly-Si) or microcrystalline silicon (μc-Si) is mainly known.

다결정질 실리콘으로 이루어지는 반도체는 비정질 실리콘으로 이루어지는 반도체와 비교하여 캐리어의 이동도가 10배에서 100배 정도 크다는 특징이 있고, 스위칭 소자의 구성 재료로서 대단히 뛰어난 특성을 갖고 있다. A semiconductor made of polycrystalline silicon has a feature that carrier mobility is about 10 to 100 times larger than a semiconductor made of amorphous silicon, and has excellent characteristics as a constituent material of a switching element.

또한, 다결정질 실리콘을 활성층에 사용한 박막트랜지스터는 고속 동작이 가능하기 때문에, 최근에는 각종 논리회로 이를테면, CMOS-TFT(Complementary Metal Oxide Semiconductor TFT), EPROM(Erasable and Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), RAM(Random Access Memory)에 적용되거나 또는 액정표시소자, 전계발광 표시장치 등의 구동회로 등을 구성하는 스위칭 소자로 적용되고 있다.In addition, since a thin film transistor using polycrystalline silicon as an active layer is capable of high speed operation, in recent years, various logic circuits such as CMOS-TFT (Complementary Metal Oxide Semiconductor TFT), EPROM (Erasable and Programmable Read Only Memory), and EEPROM (Electrically) Erasable and Programmable Read Only Memory (RAM), RAM (Random Access Memory) or applied to a switching element constituting a driving circuit such as a liquid crystal display device, an electroluminescent display device.

이중 상기 액정표시소자는 신호를 화소전극에 선택적으로 인가하기 위한 박막트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor) 및 단위 화소영역이 다음에 어드레싱(addressing)될 때까지 충전 상태를 유지하게 하는 스토리지가 구비된 TFT 어레이 기판과, 색상 구현을 위한 컬러필터층이 구비된 컬러필터층 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 봉입된 액정층과, 상기 TFT 어레이 기판을 구동하기 위한 구동회로로 구성되어 각종 외부신호에 의해 화상을 표시한다.The liquid crystal display device includes a TFT having a thin film transistor (TFT) for selectively applying a signal to a pixel electrode, and a storage device for maintaining a state of charge until a unit pixel area is next addressed. It consists of an array substrate, a color filter layer array substrate having a color filter layer for realizing color, a liquid crystal layer enclosed between the two substrates, and a driving circuit for driving the TFT array substrate to display an image by various external signals. Display.

이때, 상기 박막트랜지스터는 폴리실리콘 박막트랜지스터로서, 불순물이 도핑된 소스/드레인 영역과 불순물이 도핑되지 않은 채널층을 포함하는 폴리실리콘 반도체층과, 상기 채널층 상부에 형성되는 게이트 전극과, 상기 반도체층의 소스/드레인 영역에 각각 콘택되는 소스/드레인 전극으로 구성되며, 상기 드레인 전극에 상기 화소전극이 콘택된다. In this case, the thin film transistor is a polysilicon thin film transistor, comprising: a polysilicon semiconductor layer including a source / drain region doped with impurities and a channel layer not doped with impurities, a gate electrode formed on the channel layer, and the semiconductor The source / drain electrodes are respectively contacted with the source / drain regions of the layer, and the pixel electrode is contacted with the drain electrode.

그리고, 상기 스토리지 커패시터는 불순물이 도핑된 커패시터 하부전극과, 절연막을 사이에 두고 상기 커패시터 하부전극에 오버랩되는 커패시터 상부전극으로 구성된다. The storage capacitor includes a capacitor lower electrode doped with an impurity and a capacitor upper electrode overlapping the capacitor lower electrode with an insulating layer therebetween.

이때, 상기 커패시터 하부전극은 상기 폴리실리콘 반도체층과 동일층에 구비되고, 상기 커패시터 상부전극은 상기 게이트 전극과 동일층에 구비된다.In this case, the capacitor lower electrode is provided on the same layer as the polysilicon semiconductor layer, and the capacitor upper electrode is provided on the same layer as the gate electrode.

여기서, 상기 커패시터 하부전극에 스토리지 도핑을 수행하는 경우, 상기 폴리실리콘 반도체층을 마스킹한 이후 수행한다. In this case, when the storage doping is performed on the capacitor lower electrode, the mask is performed after masking the polysilicon semiconductor layer.

이하, 상기 스토리지 도핑에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the storage doping will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 의한 스토리지 도핑을 설명하기 위한 공정단면도이다. 1A to 1C are cross-sectional views illustrating a process of storage doping according to the prior art.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 절연기판(111) 전면에 플라즈마 강화형 화학 증기 증착(PECVD:plasma enhanced chemical vapor depostion) 방법으로 폴리 실리콘을 증착하고 포토식각기술로 패터닝하여 반도체층(113) 및 커패시터 하부전극(132)을 형성한다. First, as shown in FIG. 1A, polysilicon is deposited on the entire surface of the insulating substrate 111 by a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method and patterned by photolithography to form a semiconductor layer 113. And a capacitor lower electrode 132.

이후, 상기 반도체층(113)을 포함한 전면에 포토레지스트(160)를 소정 두께로 도포하고 경화한 뒤, 상기 포토레지스트의 소정부위를 노광 및 현상하여, 도 1b에 도시된 바와 같이, 커패시터 하부전극(132)은 오픈시키고 반도체층(113)은 마스킹되도록 패터닝한다.Thereafter, the photoresist 160 is coated on the entire surface including the semiconductor layer 113 to a predetermined thickness and cured, and then a predetermined portion of the photoresist is exposed and developed. As shown in FIG. 1B, the capacitor lower electrode 132 is opened and the semiconductor layer 113 is patterned to be masked.

다음, 기판(111) 전면에 스토리지 도핑(Storage Doping)을 수행한다. 이때, 반도체층은 포토레지스트에 의해 마스킹되어 있으므로, 커패시터 하부전극에만 불순물이 도핑된다. Next, storage doping is performed on the entire surface of the substrate 111. At this time, since the semiconductor layer is masked by the photoresist, impurities are doped only in the capacitor lower electrode.

계속하여, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트(160)를 스트립하고, 기판(111) 전면에 실리콘 질화물을 증착하여 게이트 절연막(113)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1C, the photoresist 160 is stripped, and silicon nitride is deposited on the entire surface of the substrate 111 to form a gate insulating layer 113.

다음, 그 위에 저저항 금속층 일예로, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합 금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴-텅스텐(MoW) 등을 증착하고 포토식각기술로 패터닝하여 게이트 전극(112) 및 커패시터 상부전극(135)을 형성한다.Next, a low-resistance metal layer thereon, for example, copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), chromium (Cr), titanium (Ti), tantalum (Ta), molybdenum-tungsten (MoW) and the like are deposited and patterned by photolithography to form the gate electrode 112 and the capacitor upper electrode 135.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate according to the prior art as described above has the following problems.

종래에 커패시터 하부전극에 스토리지 도핑을 수행하는 경우 폴리실리콘 반도체층을 마스킹하기 위해서 포토레지스트를 이용한 포토식각공정을 수행하였다. Conventionally, when performing storage doping to the capacitor lower electrode, a photoetch process using a photoresist was performed to mask the polysilicon semiconductor layer.

그러나, 포토식각공정은 어떤 특정한 포토레지스트가 빛을 받으면 화학반응을 일으켜서 성질이 변화한다는 원리를 이용한 것으로, 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 단계와, 자외선 파장을 이용하여 상기 포토레지스트를 선택적으로 노광(exposure)하는 단계와, 노광된 포토레지스트를 현상(develop)하는 단계와, 현상된 포토레지스트를 마스크로 하여 스토리지 도핑을 수행하는 단계와, 상기 포토레지스트를 스트립하는 단계로 이루어진 일련의 복잡한 과정으로 이루어진다. However, the photoetch process uses the principle that a certain photoresist undergoes a chemical reaction when the light is received to change its properties. The photoresist is applied to a substrate, and the photoresist is selectively exposed using ultraviolet wavelengths. (exposure), developing the exposed photoresist, performing storage doping using the developed photoresist as a mask, and stripping the photoresist Is done.

따라서, 스토리지 도핑을 수행하기 위한 과정이 복잡하고 번거롭다는 단점이 있었다.Therefore, there is a disadvantage that the process for performing storage doping is complicated and cumbersome.

더욱이, 포토식각공정을 수행하기 위해서는, 각종장비를 갖추어야 하므로, 장비가 차지하는 면적이 넓어지고 공정시간 및 공정비용도 많이 소비된다는 것이다. 노광장비의 경우 고가의 장비이기 때문에 최근에는 노광장비를 사용하는 공정을 생략하기 위한 연구가 계속되고 있다. In addition, in order to perform the photo-etching process, it is necessary to have a variety of equipment, so that the area occupied by the equipment is increased, and the process time and the process cost are also consumed. In the case of exposure equipment, since it is an expensive equipment, researches to omit the process of using the exposure equipment have been continued in recent years.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 메탈 마스크로 폴리실리콘 반도체층을 마스킹한 후, 커패시터 하부전극에 스토리지 도핑을 직접 수행함으로써 공정을 간소화하고 공정비용을 절감하고자 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, polysilicon TFT to simplify the process and reduce the process cost by masking the polysilicon semiconductor layer with a metal mask, and directly performing storage doping to the capacitor lower electrode It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an array substrate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법은 기판 상에 폴리실리콘층을 형성하는 단계와, 상기 폴리실리콘층을 패터닝하여 반도체층 및 커패시터 하부전극을 형성하는 단계와, 상기 커패시터 하부전극을 메탈 마스크로 오픈시킨 후 스토리지 도핑을 수행하는 단계와, 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극을 포함한 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극 상부의 게이트 절연막 상에 게이트 전극 및 커패시터 상부전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극을 마스크로 상기 반도체층에 불순물을 주입하여 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와, 상기 반도체층의 소스/드레인 영역에 콘택되는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 드레인 전극에 콘택되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a polysilicon layer on the substrate, patterning the polysilicon layer to form a semiconductor layer and a capacitor lower electrode; Opening the capacitor lower electrode with a metal mask and performing storage doping, forming a gate insulating layer on the entire surface including the semiconductor layer and the capacitor lower electrode, and forming a gate insulating layer on the semiconductor layer and the capacitor lower electrode. Forming a gate electrode and a capacitor upper electrode on the substrate, implanting impurities into the semiconductor layer using the gate electrode as a mask to form a source / drain region, and a source contacting the source / drain region of the semiconductor layer / Forming a drain electrode, and the pixel electrode in contact with the drain electrode It characterized by comprising the step of forming.

이때, 상기 폴리실리콘층을 형성하는 단계는, 기판 상에 이미 결정화된 폴리실리콘을 직접 증착하여 형성하거나 또는 비정질 실리콘을 증착한 후 결정화하여 형성하는 것을 특징으로 한다. In this case, the forming of the polysilicon layer may be performed by directly depositing polysilicon already crystallized on the substrate or by depositing amorphous silicon and then crystallizing.

한편, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법은 기판 상에 비정질실리콘층을 형성하는 단계와, 상기 비정질실리콘층의 소정부위를 메탈 마스크로 오픈시킨 후 스토리지 도핑을 수행하는 단계와, 상기 비정질실리콘층을 폴리실리콘층으로 결정화하는 단계와, 상기 폴리실리콘층을 패터닝하여 반도체층 및 커패시터 하부전극을 형성하는 단계와, 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극을 포함한 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극 상부의 게이트 절연막 상에 게이트 전극 및 커패시터 상부전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극을 마스크로 상기 반도체층에 불순물을 주입하여 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와, 상기 반도체층의 소스/드레인 영역에 콘택되는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 드레인 전극에 콘택되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, a method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate for achieving another object of the present invention includes forming an amorphous silicon layer on a substrate, opening a predetermined portion of the amorphous silicon layer with a metal mask, and then performing storage doping. And crystallizing the amorphous silicon layer into a polysilicon layer; patterning the polysilicon layer to form a semiconductor layer and a capacitor lower electrode; and a gate insulating film on the entire surface including the semiconductor layer and the capacitor lower electrode. Forming a gate electrode and a capacitor upper electrode on the gate insulating layer on the semiconductor layer and the capacitor lower electrode, and implanting impurities into the semiconductor layer using the gate electrode as a mask to form a source / drain region; Forming and contacting the source / drain regions of the semiconductor layer. / Forming the drain electrode, including the step of forming a pixel electrode which contacts with the drain electrode is characterized in that formed.

이때, 상기 메탈 마스크는 상기 커패시터 하부전극이 형성되는 비정질실리콘층의 소정부위가 오픈되도록 배치하는데, 배치하는 과정 중 하부에 다른 패턴들이 없으므로 얼라인 공정을 생략하여도 된다. In this case, the metal mask is disposed so that a predetermined portion of the amorphous silicon layer in which the capacitor lower electrode is formed is opened, and there is no other pattern in the lower portion thereof, so the alignment process may be omitted.

그리고, 상기 스토리지 도핑을 수행한 이후, 결정화 공정을 수행하므로 상기 메탈 마스크를 상기 비정질실리콘층에 접촉시켜도 무방하다. 메탈마스크를 비정질실리콘층에 접촉시키지 않는 경우보다 접촉시키는 경우, 보다 정밀하게 원하는 영역에 도핑을 수행할 수 있을 것이다. After the storage doping, a crystallization process is performed, so that the metal mask may be in contact with the amorphous silicon layer. When the metal mask is in contact with the amorphous silicon layer rather than without contact, the doping may be performed in a desired area more precisely.

한편, 상기 비정질실리콘층의 소정부위를 메탈 마스크로 오픈시킨 후 스토리지 도핑을 수행하는 단계 이전 또는 이후에, 상기 비정질실리콘층을 탈수소화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the method may further include dehydrogenating the amorphous silicon layer before or after performing a storage doping after opening a predetermined portion of the amorphous silicon layer with a metal mask.

이와 같이, 본 발명은 스토리지 도핑시 포토식각공정을 적용하지 않고 메탈 마스크를 얼라인시키기만 하면 되므로 공정이 간소화되고 공정비용도 저감된다. As described above, the present invention only aligns the metal mask without applying the photo etching process during storage doping, thereby simplifying the process and reducing the process cost.

특히, 폴리실리콘 TFT 액정표시소자의 경우, 서브-픽셀의 크기가 72ㅧ222㎛ 정도인데, 최근에 제작가능한 메탈 마스크의 경우 최대한 40㎛ 폭의 개구부를 형성할 수 있으므로 상기 메탈 마스크에 의해 충분히 스토리지 커패시터 부분을 오픈할 수 있고 그 외의 부분 즉, 채널부 및 회로부는 마스킹할 수 있다. Particularly, in the case of the polysilicon TFT liquid crystal display device, the size of the sub-pixel is about 72 ㅧ 222 μm. In the case of a recently manufactured metal mask, an opening having a width of 40 μm can be formed as much as possible, so that the metal mask is sufficiently stored. The capacitor part can be opened and the other parts, the channel part and the circuit part can be masked.

따라서, 메탈 마스크만으로 스토리지 도핑을 수행할 수 있는 것이다. Therefore, storage doping may be performed using only a metal mask.

이러한 본발명은 반도체층과 커패시터 하부전극이 일체형으로 형성되는 구조에서도 적용할 수 있고, 분리형성되는 구조에서도 적용할 수 있다. The present invention may be applied to a structure in which the semiconductor layer and the capacitor lower electrode are integrally formed, and may be applied to a structure in which the semiconductor layer and the capacitor lower electrode are integrally formed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate according to the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 평면도이고, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명을 설명하기 위한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 공정단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 공정순서도이다.FIG. 2 is a plan view of a polysilicon TFT array substrate for explaining the present invention, and FIGS. 3A to 3E are process cross-sectional views of a polysilicon TFT array substrate for explaining the present invention, and FIG. 4 illustrates an embodiment of the present invention. It is process flowchart to make it.

본 발명에 의한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판은, 도 2에 도시된 바와 같이, 일렬로 배치된 게이트 배선(15)과 상기 게이트 배선(15)에 수직으로 교차 배치되는 데이터 배선(17)에 의해 단위 화소가 정의되며, 상기 단위 화소 내에는 전압의 턴-온 또는 턴-오프를 제어하는 TFT와, 빛을 투과시키는 영역으로 액정층에 신호전압을 걸어주는 화소전극(19)과, 상기 게이트 배선(15)에 평행하는 스토리지 커패시터(storage capacity)가 더 구비되어 레밸-쉬프트(Level-shift) 전압을 작게 하고 박막트랜지스터의 턴오프 구간동안(비선택 기간 동안)에 액정에 충전된 전하를 유 지시켜준다.In the polysilicon TFT array substrate according to the present invention, as shown in FIG. 2, the unit pixels are formed by the gate wirings 15 arranged in a row and the data wirings 17 perpendicularly arranged to the gate wirings 15. In the unit pixel, a TFT for controlling turn-on or turn-off of a voltage, a pixel electrode 19 for applying a signal voltage to a liquid crystal layer to a region through which light passes, and the gate wiring 15 A storage capacitor parallel to the capacitor is further provided to reduce the level-shift voltage and maintain the charge charged in the liquid crystal during the turn-off period of the thin film transistor (non-selection period). .

이 때, 상기 TFT는 불순물이 도핑된 소스/드레인 영역과 불순물이 도핑되지 않은 채널층을 포함하는 반도체층(13)과, 상기 반도체층(13)을 포함한 전면에 형성된 게이트 절연막(도시하지 않음)과, 상기 게이트 절연막 상에서 상기 반도체층(13)의 채널층 상부에 오버랩되는 게이트 전극(15a)과, 상기 게이트 전극(15a)을 포함한 전면에 형성된 층간절연막(도시하지 않음)과, 상기 층간절연막 상에서 제 1 ,제 2 콘택홀(71,72)을 통해 상기 반도체층(13)의 소스/드레인 영역에 각각 콘택되는 소스/드레인 전극(17a,17b)으로 구성되며, 상기 드레인 전극(17b)은 제 3 콘택홀(73)을 통해서 상기 화소전극(19) 연결되어 전압을 전달해준다.In this case, the TFT includes a semiconductor layer 13 including a source / drain region doped with an impurity and a channel layer not doped with an impurity, and a gate insulating film (not shown) formed on the entire surface including the semiconductor layer 13. A gate electrode 15a overlapping an upper portion of the channel layer of the semiconductor layer 13 on the gate insulating film, an interlayer insulating film (not shown) formed on the entire surface including the gate electrode 15a, and on the interlayer insulating film. Source / drain electrodes 17a and 17b contacted to the source / drain regions of the semiconductor layer 13 through the first and second contact holes 71 and 72, respectively. The pixel electrode 19 is connected through the third contact hole 73 to transfer a voltage.

그리고, 상기 스토리지 커패시터는 불순물이 도핑된 커패시터 하부전극(32)과, 상기 게이트 배선(15)과 평행하면서 상부 커패시터 하부전극 상부에 오버랩되는 커패시터 상부전극(35)과, 그 사이에 개재된 게이트 절연막으로 구성된다. The storage capacitor includes a capacitor lower electrode 32 doped with an impurity, a capacitor upper electrode 35 parallel to the gate wiring 15 and overlapping an upper capacitor lower electrode, and a gate insulating layer interposed therebetween. It consists of.

이때, 상기 커패시터 상,하부 전극은 액티브 영역 외부에까지 연장형성되어 액티브 영역 외부에서 전압을 인가받는다. 참고로, 도 2가 반도체층과 커패시터 하부전극이 분리형성되는 구조를 도시하고 있다. In this case, the upper and lower electrodes of the capacitor are extended to the outside of the active area to receive a voltage from the outside of the active area. For reference, FIG. 2 illustrates a structure in which the semiconductor layer and the capacitor lower electrode are separated from each other.

이하, 본발명에 의한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the manufacturing method of the polysilicon TFT array substrate by this invention is demonstrated concretely.

우선, 도 3a에 도시된 바와 같이, 절연기판(11) 전면에 화학기상증착법 등으로 실리콘산화물(SiO2)을 재료로 한 버퍼층(12)을 형성한다. First, as shown in FIG. 3A, a buffer layer 12 made of silicon oxide (SiO 2) is formed on the entire surface of the insulating substrate 11 by chemical vapor deposition or the like.

이러한 버퍼층(12)은 후속 공정에서 이물질이 반도체층으로 침투하는 것을 방지하고, 비정질 실리콘층의 결정화 과정에서의 고온으로부터 절연기판(11)을 보호하며, 절연기판(11)에 대한 반도체층의 접촉특성을 개선시키는 역할을 한다.The buffer layer 12 prevents foreign matter from penetrating into the semiconductor layer in a subsequent process, protects the insulating substrate 11 from high temperature during the crystallization process of the amorphous silicon layer, and contacts the semiconductor layer to the insulating substrate 11. Improves properties.

이후, 상기 버퍼층(12)을 포함한 전면에 폴리 실리콘층을 형성하고 포토식각기술로 패터닝하여 반도체층(13) 및 커패시터 하부전극(32)을 형성한다. 이때, 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극은 일체형으로 형성하여도 되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 분리하여 형성하여도 된다. Thereafter, a polysilicon layer is formed on the entire surface including the buffer layer 12 and patterned by photolithography to form the semiconductor layer 13 and the capacitor lower electrode 32. In this case, the semiconductor layer and the capacitor lower electrode may be formed integrally, or may be formed separately, as shown in FIG.

상기 폴리 실리콘층을 형성하는 방법은 폴리 실리콘을 직접 증착하는 방법과, 비정질 실리콘(Amorphous Silicon)을 증착한 후 다결정으로 결정화하는 방법이 있다.The polysilicon layer may be formed by directly depositing polysilicon or by depositing amorphous silicon and crystallizing polycrystalline.

전자의 방법으로는 550℃이상의 고온상태에서 증착하여야 하는 저압화학기상증착법(LPCVD법 : Low Pressure Chemical Vapor Deposition)과, 400℃이하에서 SiF4/SiH4/H2 혼합가스를 사용하여 증착하는 플라즈마 화학기상증착(PECVD법 : Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등이 있더, The former method is LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) to be deposited at a high temperature of 550 ° C. or higher, and plasma deposited using SiF 4 / SiH 4 / H 2 mixed gas at 400 ° C. or lower. PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), etc.

후자의 비정질 실리콘층을 증착하고 결정화하는 방법으로는 고온에서 장시간 열처리하여 결정화하는 고상결정화법(SPC법 : Solid Phase Crystallization), 250℃ 정도로 가열하면서 엑시머 레이저를 가하여 결정화하는 엑시머 레이저 어닐링법(ELA법 : Eximer Lazer Annealing), 비정질 실리콘층 상부에 금속을 증착하여 결정화를 유도하는 금속유도결정화법(Metal Induced Crystallization) 등이 있다. As a method of depositing and crystallizing the latter amorphous silicon layer, a solid phase crystallization method (SPC method: Solid Phase Crystallization) which is crystallized by heat treatment at high temperature for a long time, and an excimer laser annealing method (ELA method) which crystallizes by applying an excimer laser while heating to about 250 ° C : Eximer Lazer Annealing), and metal induced crystallization, which induces crystallization by depositing a metal on an amorphous silicon layer.

후자의 방법에 있어서, 비정질실리콘층 표면에 댕글링 본드가 많아 버퍼층인 SiO2와 비정질실리콘층의 계면 결합이 잘 이루어지지 않을 염려가 있으므로, 비정질실리콘을 결정화하기 이전에 필요에 따라, 비정질 실리콘층의 수소를 제거하는 탈수소화 과정을 수행할 수 있다.In the latter method, since there are a lot of dangling bonds on the surface of the amorphous silicon layer, interfacial bonding between SiO 2 , which is a buffer layer, and the amorphous silicon layer may not be easily performed. Therefore, if necessary, before the crystallization of amorphous silicon, A dehydrogenation process may be performed to remove hydrogen.

이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 메탈 마스크(70)의 오픈부분이 커패시터 하부전극(32)에 배치되도록 상기 메탈 마스크를 얼라인시키고 상기 메탈 마스크의 오픈부분을 통해 불순물을 주입하여 스토리지 도핑을 수행한다. Thereafter, as illustrated in FIG. 3B, the metal mask is aligned so that the open portion of the metal mask 70 is disposed on the capacitor lower electrode 32, and impurities are injected through the open portion of the metal mask to perform storage doping. Perform.

계속하여, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 반도체층(13)을 포함한 전면에 무기재료인 SiO2, SiNx 등을 증착하여 게이트 절연막(14)을 형성한다. 한다. Subsequently, as shown in FIG. 3C, an inorganic material SiO 2 , SiN x, or the like is deposited on the entire surface including the semiconductor layer 13 to form the gate insulating layer 14. do.

상기 게이트 절연막(14) 상에 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 증착하고 HF, BOE, NH4F 또는 이들의 혼합용액으로 습식식각하여 게이트 배선(도 2의 15), 게이트 전극(15a) 및 커패시터 상부전극(35)을 형성한다. For example, a low resistance metal layer having a low specific resistance to prevent signal delay on the gate insulating layer 14 may include copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), chromium (Cr), Titanium (Ti), tantalum (Ta), molybdenum-tungsten (MoW), etc. are deposited and wet etched with HF, BOE, NH 4 F or a mixed solution thereof to form a gate wiring (15 in FIG. 2) and a gate electrode 15a. And a capacitor upper electrode 35.

상기 게이트 전극(15a)은 상기 반도체층(13)의 소정 부위에 오버랩되도록 형성하고, 상기 커패시터 상부전극은 스토리지 도핑된 커패시터 하부전극에 오버랩되도록 형성한다. The gate electrode 15a is formed to overlap a predetermined portion of the semiconductor layer 13, and the capacitor upper electrode is formed to overlap the storage doped capacitor lower electrode.

다음, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(15a)을 마스크로 하여 상기 반도체층(13)에 고농도의 n형 불순물 이온을 도핑하여 소스/드레인 영역(13a,13b)을 형성한다. 이 때, 상기 게이트 전극(15a)에 의해 불순물 이온이 도 핑되지 않은 소스 영역(13a)과 드레인 영역(13b) 사이의 반도체층은 채널층(13b)이 된다. 물론, n형 불순물이온을 도핑하여 n형 TFT를 형성하여도 되지만, p형 불순물이온을 도핑하여 p형 TFT를 형성하여도 된다.Next, as shown in FIG. 3D, source / drain regions 13a and 13b are formed by doping a high concentration of n-type impurity ions into the semiconductor layer 13 using the gate electrode 15a as a mask. At this time, the semiconductor layer between the source region 13a and the drain region 13b where the impurity ions are not doped by the gate electrode 15a becomes the channel layer 13b. Of course, the n-type TFT may be formed by doping the n-type impurity ion, but the p-type TFT may be formed by doping the p-type impurity ion.

즉, 반도체성막 가스를 포함하지 않는 도펀트 가스로 이루어지는 플라즈마를 사용하여, 반도체층(13) 표면에 도펀트 가스 이온을 흡착시켜 실리콘층의 댕글링 본드를 종결시킨다. 실리콘층에 댕글링 본드가 많으면 이후, 캐리어가 댕글링 본드에 붙잡혀 이동도가 크게 떨어지기 때문이다.That is, a dopant gas ion is adsorbed on the surface of the semiconductor layer 13 by using a plasma made of a dopant gas containing no semiconductor film forming gas to terminate the dangling bond of the silicon layer. This is because if the dangling bond is large in the silicon layer, the carrier is subsequently caught by the dangling bond and the mobility is greatly reduced.

이 때, n형 TFT의 경우, 상기 도펀트 가스로 인(P) 이온을 포함하는 포스핀(PH3) 가스를 수소(H2)로 희석한 가스를 사용할 수 있는데, 플라즈마 가스 중에는 인 이온과 수소 이온이 혼재하여 반도체층(13)의 표면에 흡착된다.In this case, in the case of the n-type TFT, a gas obtained by diluting a phosphine (PH 3 ) gas containing phosphorus (P) ions with hydrogen (H 2 ) may be used as the dopant gas. Ions are mixed and adsorbed on the surface of the semiconductor layer 13.

이후, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(15a)을 포함한 전면에 무기재료인 SiO2, SiNx 등을 화학기상증착 방법으로 증착하여 층간절연막(16)을 형성한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 2D, an inorganic material SiO 2 , SiNx, or the like is deposited on the entire surface including the gate electrode 15a by chemical vapor deposition to form an interlayer insulating film 16.

이어서, 상기 반도체층(13)에 대해 RTA(Rapid Thermal Annealing), 엑시머 레이저를 이용한 레이저 빔의 조사, 또는 로(furnace, 爐)를 이용한 열 어닐에 의해서 상기 반도체층(13)을 활성화한다.Subsequently, the semiconductor layer 13 is activated by RTA (Rapid Thermal Annealing), irradiation of a laser beam using an excimer laser, or thermal annealing using a furnace.

구체적으로, 반도체층(13) 표면에 엑시머 레이저의 빔을 조사하여, 실리콘층 표면에 흡착하고 있는 인 이온을 실리콘층 내부로 확산시킨다. 즉, 엑시머 레이저의 조사에 의해서, 반도체층(13)이 순간적으로 용융하여, 흡착되어 있던 인 이온을 막 중으로 녹여 넣는 것이다. Specifically, the surface of the semiconductor layer 13 is irradiated with a beam of an excimer laser to diffuse the phosphorus ions adsorbed on the surface of the silicon layer into the silicon layer. In other words, the semiconductor layer 13 is melted instantly by the excimer laser irradiation, and the adsorbed phosphorus ions are dissolved into the film.

상기와 같이 활성화 공정을 마친 후에는, 상기 소스/드레인 영역(13a,13b)이 노출되도록 상기 게이트 절연막(14) 및 층간절연막(16)을 식각하여 제 1 ,제 2 콘택홀(도 2의 71, 72)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(14) 및 층간절연막(16)을 식각하기 위해서는 통상, 건식식각을 수행하는데, 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. After completing the activation process as described above, the gate insulating layer 14 and the interlayer insulating layer 16 are etched to expose the source / drain regions 13a and 13b so as to expose the first and second contact holes (71 in FIG. 2). , 72). In order to etch the gate insulating layer 14 and the interlayer insulating layer 16, a dry etching is generally performed. In the dry etching process, a gas is injected into an etching chamber in a high vacuum state and then transformed into a plasma state so as to transform into a plasma state. ) Is used to etch the insulating layer in such a manner as to etch a predetermined region of the layer to be etched, and the accuracy of the pattern is relatively excellent.

이후, 상기 층간절연막(16) 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(13a,13b)에 각각 콘택되는 소스/드레인 전극(17a,17b) 및 상기 게이트 배선에 수직교차하여 서브-픽셀을 정의하는 데이터 배선(도 2의 17)을 형성한다. Thereafter, as an example of the low resistance metal layer on the interlayer insulating layer 16, copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), chromium (Cr), titanium (Ti), tantalum (Ta) ), Molybdenum-tungsten (MoW), and the like, and wet etched with HF, BOE, NH 4 F or a mixture thereof to contact the source / drain regions 13a and 13b, respectively. ) And a data line (17 in FIG. 2) defining a sub-pixel by perpendicularly crossing the gate line.

이로써, 폴리실리콘을 활성 반도체층으로 하는 폴리실리콘 박막트랜지스터를 완성한다.This completes a polysilicon thin film transistor having polysilicon as an active semiconductor layer.

다음, 소스/드레인 전극(17a,17b)을 포함한 전면에 무기재료인 SiNx, SiO2를 화학기상증착 방법으로 증착하거나 또는 유기재료인 BCB(Benzocyclobutene), 아크릴계 수지(acryl resin)를 도포하여 보호막(18)을 형성한다. Next, SiNx and SiO2, which are inorganic materials, are deposited on the entire surface including the source / drain electrodes 17a and 17b by chemical vapor deposition, or BCB (benzoicbutene) and acrylic resin (acryl resin), which are organic materials, are applied to the protective film 18. ).

이후, 기판의 내열 온도의 범위로 기판을 가열하여, 보호막(18)에 포함되는 수소 원자를 반도체층인 폴리실리콘층에 확산시켜, 수소화 처리를 실시한다. 즉, 실리콘층의 댕글링 본드에 수소를 결합시켜 댕글링 본드를 종결시킴으로써 캐리어의 이동도를 확보하고, 실리콘층과 수소의 강한 결합으로 인해 실리콘층을 안정화시킨다. Subsequently, the substrate is heated in the heat-resistant temperature range of the substrate, and hydrogen atoms contained in the protective film 18 are diffused into the polysilicon layer serving as the semiconductor layer to perform hydrogenation treatment. That is, by bonding hydrogen to the dangling bond of the silicon layer to terminate the dangling bond, the mobility of the carrier is secured, and the silicon layer is stabilized due to the strong bonding of the silicon layer and hydrogen.

상기와 같이 수소화 공정을 마친 후에는, 상기 드레인 전극(17b)이 노출되도록 상기 보호막(18)을 선택적으로 제거하여 제 3 콘택홀(도 2의 73)을 형성한다. After the hydrogenation process is completed as described above, the protective layer 18 is selectively removed to expose the drain electrode 17b to form a third contact hole (73 in FIG. 2).

마지막으로, 상기 보호막(18) 상에 포함한 전면에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등을 증착하고 패터닝하여 상기 제 3 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극(17b)에 콘택되는 화소전극(37)을 형성한다.Finally, a pixel electrode contacting the drain electrode 17b through the third contact hole by depositing and patterning indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) on the front surface of the passivation layer 18. (37) is formed.

이상으로, 폴리실리콘 박막트랜지스터 어레이 기판이 완성된다. Thus, the polysilicon thin film transistor array substrate is completed.

이와같이, 본발명은 스토리지 도핑시, 포토식각공정을 수행하지 않고 메탈 마스크로 손쉽게 불순물 이온주입공정을 수행하는 특징으로 한다. As such, the present invention is characterized in that the impurity ion implantation process is easily performed with a metal mask without performing a photoetch process during storage doping.

다만, 상기 실시예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체층 및 커패시터 하부전극을 형성하는 단계(S4)와 절연기판 전면에 게이트 절연막을 증착하는 단계(S5) 사이에 스토리지 도핑(③)을 수행하는 것에 한정하여 설명하였으나, 이에 한정하지 않고 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. However, in the above embodiment, as shown in FIG. 4, the storage doping (③) is performed between forming the semiconductor layer and the capacitor lower electrode (S4) and depositing the gate insulating film on the entire surface of the insulating substrate (S5). Although limited to what has been described, it will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. something to do.

즉. 도 4에 도시된 바와 같이, 비정질실리콘(a-Si)을 증착하는 단계(S1)와 상기 비정질실리콘층의 수소를 탈수소화하기 위한 단계(S2) 사이에 스토리지 도핑(①)을 수행할 수도 있고, 비정질실리콘층의 수소를 탈수소화하기 위한 단계(S2)와 비정질실리콘층을 폴리실리콘층으로 결정화하는 단계(S3) 사이에 스토리지 도핑(②)을 수행할 수도 있다. In other words. As shown in FIG. 4, a storage doping (1) may be performed between the step of depositing amorphous silicon (a-Si) and the step of dehydrogenating hydrogen of the amorphous silicon layer (S2). Storage doping (2) may be performed between step S2 for dehydrogenating hydrogen of the amorphous silicon layer and step S3 of crystallizing the amorphous silicon layer with a polysilicon layer.

전자에서와 같이, 스토리지 도핑을 반도체층 및 커패시터 하부전극을 형성하는 단계(S4) 이후에 수행하는 경우에는 메탈 마스크 얼라인시 커패시터 하부전극에 오픈부분이 정확하게 얼라인되도록 얼라인 공정을 수행하여야 하지만, 후자에서와 같이, 반도체층 및 커패시터 하부전극을 형성하는 단계(S4) 이전에 스토리지 도핑을 수행하는 경우에는 하부에 패턴이 존재하지 않으므로 얼라인 공정을 용이하게 하거나 생략할 수 있다. As in the former case, when the storage doping is performed after the step S4 of forming the semiconductor layer and the capacitor lower electrode, an alignment process must be performed so that the open portion is correctly aligned to the capacitor lower electrode during the metal mask alignment. As in the latter case, when the storage doping is performed before the step S4 of forming the semiconductor layer and the capacitor lower electrode, since the pattern does not exist at the bottom, the alignment process may be facilitated or omitted.

그리고, 후자의 경우, 결정화 단계(S3) 이전에 스토리지 도핑을 수행하므로 메탈 마스크를 비정질실리콘층에 접촉시킬 수 있다. 접촉에 의해 스크래치가 발생하더라도 결정화하는 단계에서 데미지가 제거되므로 메탈 마스크를 접촉시켜도 무방한 것이다. In the latter case, since the storage doping is performed before the crystallization step S3, the metal mask may be contacted with the amorphous silicon layer. Even if a scratch occurs by contact, the damage is removed in the crystallization step, so that the metal mask may be contacted.

상기와 같은 본 발명에 의한 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate according to the present invention as described above has the following effects.

첫째, 본 발명은 스토리지 도핑시 포토식각공정을 적용하지 않고 메탈 마스크로 스토리지 커패시터 부분만 마스킹한 후 스토리지 도핑 공정을 수행하면 되므로 공정이 간소화되고 공정비용도 훨씬 저감되며, 장비가 차지하는 면적도 크게 줄 어들게 된다.First, in the present invention, since the storage doping process is performed after only masking the storage capacitor portion with a metal mask without applying the photoetch process during storage doping, the process is simplified, the process cost is much reduced, and the area of equipment is greatly reduced. Will come.

둘째, 비정질실리콘의 결정화 공정 이전에, 메탈 마스크를 이용한 스토리지 도핑을 수행할 수 있는데, 이 경우 메탈마스크를 비정질실리콘층에 접촉시킨 채로 스토리지 도핑공정을 수행할 수 있다. 메탈마스크에 의해 상기 비정질실리콘층에 스크래치 등이 발생하는 경우 결정화 공정을 통해 복원시킬 수 있기 때문이다.  Second, before the crystallization of the amorphous silicon, storage doping using a metal mask may be performed. In this case, the storage doping may be performed while the metal mask is in contact with the amorphous silicon layer. This is because if a scratch or the like occurs in the amorphous silicon layer by the metal mask, it can be restored through a crystallization process.

이와같이, 메탈마스크를 비정질실리콘층에 접촉시키는 경우는, 접촉시키지 않는 경우에 비해 보다 정밀하게 원하는 영역에 스토리지 도핑을 수행할 수 있다. As described above, when the metal mask is in contact with the amorphous silicon layer, storage doping may be performed in a desired area more precisely than when the metal mask is not in contact.

셋째, 폴리실리콘층 패터닝 이전에 스토리지 커패시터가 형성되는 부분에 메탈마스크의 오픈부위를 배치하여 스토리지 도핑을 수행하는 경우, 하부에 별도의 패턴들이 없으므로 메탈 마스크의 얼라인 공정을 정밀하게 수행하지 않아도 되며, 가능한 경우 얼라인 공정을 생략할 수도 있다. Third, when the storage doping is performed by arranging the open portion of the metal mask in the portion where the storage capacitor is formed before the polysilicon layer patterning, there is no separate pattern at the bottom, so it is not necessary to precisely align the metal mask. If possible, the alignment process may be omitted.

넷째, 절연물질, 금속물질 증착시 패드부 및 회로부 영역을 차단하기 위해 넓은 개구부의 메탈 마스크를 얼라인시켜 공정을 수행하기도 하는데, 지속적인 증착공정에 의해 메탈 마스크 상면에 상기 물질들이 증착되어 세정공정을 자주 수행해주어야 하는데, 본발명에서와 같이, 스토리지 도핑에서 메탈 마스크를 사용하는 경우에는 세정공정이 휠씬 줄어드는 등 유지 보수 및 적용에 휠씬 유리하다. Fourth, the process of aligning the metal mask of the wide opening to block the pad portion and the circuit portion area when depositing the insulating material, metal material, the process is performed by the deposition process on the upper surface of the metal mask by the continuous deposition process Frequently, as in the present invention, the use of a metal mask in storage doping is much more advantageous for maintenance and application, such as the cleaning process is much reduced.

Claims (9)

기판 상에 폴리실리콘층을 형성하는 단계와, Forming a polysilicon layer on the substrate, 상기 폴리실리콘층을 패터닝하여 반도체층 및 커패시터 하부전극을 형성하는 단계와, Patterning the polysilicon layer to form a semiconductor layer and a capacitor lower electrode; 상기 커패시터 하부전극을 메탈 마스크로 오픈시킨 후 스토리지 도핑을 수행하는 단계와, Opening the capacitor lower electrode with a metal mask and performing storage doping; 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극을 포함한 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, Forming a gate insulating film on the entire surface including the semiconductor layer and the capacitor lower electrode; 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극 상부의 게이트 절연막 상에 게이트 전극 및 커패시터 상부전극을 형성하는 단계와, Forming a gate electrode and a capacitor upper electrode on the gate insulating layer on the semiconductor layer and the capacitor lower electrode; 상기 게이트 전극을 마스크로 상기 반도체층에 불순물을 주입하여 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와, Implanting impurities into the semiconductor layer using the gate electrode as a mask to form a source / drain region; 상기 반도체층의 소스/드레인 영역에 콘택되는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계와, Forming a source / drain electrode in contact with the source / drain region of the semiconductor layer; 상기 드레인 전극에 콘택되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.And forming a pixel electrode in contact with the drain electrode. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 폴리실리콘층을 형성하는 단계는, Forming the polysilicon layer, 기판 상에 폴리실리콘을 증착하여 형성하거나 또는 비정질 실리콘을 증착한 후 결정화하여 형성하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.A method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate, characterized in that formed by depositing polysilicon on a substrate or crystallization after depositing amorphous silicon. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반도체층과 커패시터 하부전극은 일체형으로 형성되거나 또는 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.Wherein the semiconductor layer and the capacitor lower electrode are integrally formed or separated from each other. 기판 상에 비정질실리콘층을 형성하는 단계와, Forming an amorphous silicon layer on the substrate, 상기 비정질실리콘층의 소정부위를 메탈 마스크로 오픈시킨 후 스토리지 도핑을 수행하는 단계와, Performing storage doping after opening a predetermined portion of the amorphous silicon layer with a metal mask; 상기 비정질실리콘층을 폴리실리콘층으로 결정화하는 단계와, Crystallizing the amorphous silicon layer with a polysilicon layer, 상기 폴리실리콘층을 패터닝하여 반도체층 및 커패시터 하부전극을 형성하는 단계와, Patterning the polysilicon layer to form a semiconductor layer and a capacitor lower electrode; 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극을 포함한 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, Forming a gate insulating film on the entire surface including the semiconductor layer and the capacitor lower electrode; 상기 반도체층 및 커패시터 하부전극 상부의 게이트 절연막 상에 게이트 전극 및 커패시터 상부전극을 형성하는 단계와, Forming a gate electrode and a capacitor upper electrode on the gate insulating layer on the semiconductor layer and the capacitor lower electrode; 상기 게이트 전극을 마스크로 상기 반도체층에 불순물을 주입하여 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와, Implanting impurities into the semiconductor layer using the gate electrode as a mask to form a source / drain region; 상기 반도체층의 소스/드레인 영역에 콘택되는 소스/드레인 전극을 형성하는 단계와, Forming a source / drain electrode in contact with the source / drain region of the semiconductor layer; 상기 드레인 전극에 콘택되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.And forming a pixel electrode in contact with the drain electrode. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 메탈 마스크는 상기 커패시터 하부전극이 형성되는 부위가 오픈되도록 배치하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.The metal mask is a method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate, characterized in that arranged to open the portion where the capacitor lower electrode is formed. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 스토리지 도핑을 수행하는 단계에서, In the step of performing the storage doping, 상기 메탈 마스크를 상기 비정질실리콘층에 접촉시키거나 또는 접촉시키지 않는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.And the metal mask is in contact with or not in contact with the amorphous silicon layer. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 비정질실리콘층의 소정부위를 메탈 마스크로 오픈시킨 후 스토리지 도핑을 수행하는 단계 이전 또는 이후에, Before or after the step of performing the storage doping after opening a predetermined portion of the amorphous silicon layer with a metal mask, 상기 비정질실리콘층을 탈수소화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.The method of manufacturing a polysilicon TFT array substrate further comprising the step of dehydrogenating the amorphous silicon layer. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 반도체층과 커패시터 하부전극은 일체형으로 형성되거나 또는 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.Wherein the semiconductor layer and the capacitor lower electrode are integrally formed or separated from each other. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 메탈마스크 배치시, When the metal mask is placed, 메탈 마스크의 얼라인 공정이 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 폴리실리콘 TFT 어레이 기판의 제조방법.Method for producing a polysilicon TFT array substrate, characterized in that the alignment process of the metal mask is not performed.
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CN103560112A (en) * 2013-11-12 2014-02-05 深圳市华星光电技术有限公司 Method for manufacturing thin film transistor substrate and thin film transistor substrate manufactured through same

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