KR20080060534A - Method of manufacturig thin film transistor substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 영역 및 구동 회로 영역을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a display area and a driving circuit area according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제1 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view for describing a first mask process in a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 3는 본 발명에 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제2 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 4a 내지 도 4c은 본 발명의 제2 마스크 공정을 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.3 is a cross-sectional view illustrating a second mask process in the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views illustrating a second mask process of the present invention in detail.
도 5는 본 발명에 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제3 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6a 및 도 6b은 본 발명의 제3 마스크 공정을 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.5 is a cross-sectional view illustrating a third mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the embodiment, and FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views illustrating the third mask process of the present invention in detail.
도 7는 본 발명에 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제4 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 제4 마스크 공정을 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a fourth mask process in a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views illustrating a fourth mask process of the present invention in detail.
도 9는 본 발명에 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제5 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이다.9 is a cross-sectional view for describing a fifth mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the embodiment.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
101 : 기판 106,146 : 게이트 전극101 substrate 106,146 gate electrode
108,158 : 소스 전극 110,160 : 드레인 전극108,158: source electrode 110,160: drain electrode
114,134 : 액티브층 116 : 버퍼막114,134: active layer 116: buffer film
124S,154S : 소스 컨택홀 124D,154D : 드레인 컨택홀124S, 154S:
206 : 스토리지 라인 208 : 스토리지 상부 전극206: storage line 208: storage upper electrode
218 : 스토리지 홀 224 : 스토리지 컨택홀218: storage hole 224: storage contact hole
234 : 스토리지 하부 전극234: lower storage electrode
본 발명은 저온 폴리 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터 기판에 관한 것으로, 특히 공정수를 줄일 수 있는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor substrate using low temperature polysilicon, and more particularly, to a method of manufacturing a thin film transistor substrate capable of reducing the number of processes.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정 표시 패널(이하, 액정 패널)에 매트릭스 형태로 배열된 액정 서브 화소들 각각이 비디오 신호에 따라 광투과율을 조절하게 함으로써 화상을 표시한다. 액정 표시 장치는 액티브 매트릭스 구동을 위하여 스위치 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 TFT)를 이용한다. TFT는 아몰퍼스 실리콘(Amorphous Silicon) 박막 또는 저온 폴리 실리 콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하 LTPS) 박막을 이용한다. LTPS 박막은 아몰퍼스 실리콘 박막을 레이저 어닐링(Laser Annealing) 방법으로 결정화한 박막으로 전자 이동도가 무척 빨라 회로의 고집적화가 가능하므로 화상 표시부의 구동 회로를 기판 상에 내장할 수 있는 장점이 있다. LTPS를 이용한 액정 패널에 내장된 구동 회로는 다수의 PMOS TFT, NMOS TFT, CMOS TFT를 포함하여 구성된다.A liquid crystal display (LCD) displays an image by causing each of the liquid crystal subpixels arranged in a matrix form on a liquid crystal display panel (hereinafter, referred to as a liquid crystal panel) to adjust light transmittance according to a video signal. The liquid crystal display uses a thin film transistor (TFT) as a switch element for driving an active matrix. The TFT uses an amorphous silicon thin film or a low temperature poly silicon (LTPS) thin film. The LTPS thin film is a thin film obtained by crystallizing an amorphous silicon thin film by a laser annealing method, so the electron mobility is very high, and the circuit is highly integrated, and thus, the driving circuit of the image display unit may be embedded on the substrate. The driving circuit incorporated in the liquid crystal panel using LTPS includes a plurality of PMOS TFTs, NMOS TFTs, and CMOS TFTs.
그리고 액정 패널의 화상 표시부에 매트릭스 형태로 배열된 액정 서브 화소 각각은 등가적으로 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 TFT, TFT와 병렬 접속된 액정 커패시터 및 스토리지 커패시터를 포함한다. 여기서, 액정 패널의 화상 표시부에는 스토리지 커패시터를 구성하는 액티브층은 불순물 도핑으로 도전성을 갖게 된다. 이때, 스토리지 커패시터를 구성하는 액티브층에 불순물을 도핑하기 위해 추가 마스크 공정이 필요하게 됨으로써 공정수가 증가하게 된다. Each of the liquid crystal subpixels arranged in a matrix form in the image display portion of the liquid crystal panel includes a TFT connected to the gate line and the data line, and a liquid crystal capacitor and a storage capacitor connected in parallel with the TFT. Here, in the image display unit of the liquid crystal panel, the active layer constituting the storage capacitor becomes conductive by impurity doping. In this case, an additional mask process is required to dope impurities into the active layer constituting the storage capacitor, thereby increasing the number of processes.
이로 인하여 종래의 액정 표시 장치는 TFT 및 스토리지 커패시터의 액티브층을 형성하는 마스크 공정과 스토리지 커패시터의 액티브층에 불순물을 도핑하기 위한 마스크 공정이 각각 필요함에 따라 공정수가 복잡하다는 문제점이 있다. Therefore, the conventional liquid crystal display device has a problem in that the number of processes is complicated as a mask process for forming an active layer of a TFT and a storage capacitor and a mask process for doping impurities in an active layer of a storage capacitor are required.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 공정수를 줄일 수 있는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film transistor substrate which can reduce the number of processes.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 기판 상에 제1 및 제2 영역으로 패터닝된 폴리 실리콘층을 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2 영역의 폴리 실리콘층 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 제1 영역의 폴리 실리콘층에 제1 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역, 상기 게이트 절연막 상에 제1 게이트 전극을 포함하는 제1 도전 금속 패턴과 도전층을 형성하는 단계와; 상기 제2 영역의 폴리 실리콘층에 제2 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역, 상기 폴리 실리콘층 일부가 연장되어 형성된 스토리지 하부 전극, 상기 도전층이 패터닝되어 스토리지 라인 및 제2 게이트 전극을 포함하는 제2 도전 금속 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2 금속 패턴 상에 스토리지 컨택홀, 스토리지 홀, 소스 및 드레인 컨택홀이 가지는 다수의 컨택홀을 포함하는 층간 절연막을 형성하는 단계와; 상기 스토리지 컨택홀, 스토리지 홀 상에 스토리지 상부 전극, 소스 및 드레인 컨택홀에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention comprises the steps of forming a polysilicon layer patterned into first and second regions on the substrate; Forming a gate insulating film on the polysilicon layers of the first and second regions; Forming a first conductive metal pattern and a conductive layer including a source and a drain region doped with a first impurity in the polysilicon layer of the first region and a first gate electrode on the gate insulating layer; A source and drain region doped with a second impurity in the polysilicon layer of the second region, a storage lower electrode formed by extending a portion of the polysilicon layer, and the conductive layer is patterned to include a storage line and a second gate electrode Forming a second conductive metal pattern; Forming an interlayer insulating layer on the first and second metal patterns, the interlayer insulating layer including a plurality of contact holes included in the storage contact hole, the storage hole, the source and the drain contact hole; And forming source and drain electrodes in the storage contact hole, a storage upper electrode on the storage hole, and a source and drain contact hole.
여기서, 상기 제2 영역의 폴리 실리콘층에 제2 불순물은 소스 영역, 드레인 영역 및 스토리지 하부 전극에 동시에 도핑되는 것을 특징으로 한다.Here, the second impurity in the polysilicon layer of the second region may be simultaneously doped in the source region, the drain region and the storage lower electrode.
또한, 상기 제1 불순물은 p 불순물을 도핑하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first impurity may be doped with p impurities.
그리고, 상기 제2 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역은 n+ 불순물이 도핑되는 것을 특징으로 한다.The source and drain regions doped with the second impurity may be doped with n + impurities.
여기서, 상기 제2 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역에 n- 불순물을 더 도핑하여 제1 및 제2 엘디디 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the n- impurity may be further doped into the source and drain regions doped with the second impurity to further include first and second LED regions.
한편, 상기 제1 및 제2 금속 패턴 상에 스토리지 컨택홀, 스토리지 홀, 소스 및 드레인 컨택홀이 가지는 다수의 컨택홀을 포함하는 층간 절연막을 형성하는 단계는 상기 층간 절연막 상에 서로 두께가 다른 제1 및 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 제1 식각 공정으로 층간 절연막 일부를 제거하는 단계와; 상기 제1 및 제2 포토레지스트 패턴을 애싱하여 상기 제1 포토레지스트 패턴보다 얇은 상기 제2 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와; 상기 제1 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 제2 식각 공정으로 층간 절연막 및 게이트 절연막이 제거되어 스토리지 홀, 스토리지 컨택홀, 소스 및 드레인 컨택홀을 형성하는 단계와; 상기 제1 포토레지스트 패턴을 스트립 공정으로 제거하는 단계를 포함한다.Meanwhile, forming an interlayer insulating layer including a plurality of contact holes included in the storage contact hole, the storage hole, the source and the drain contact hole on the first and second metal patterns may be formed on the interlayer insulating layer. Forming a first and a second photoresist pattern; Removing a portion of the interlayer insulating layer by a first etching process using the first and second photoresist patterns as a mask; Ashing the first and second photoresist patterns to remove the second photoresist pattern thinner than the first photoresist pattern; Removing the interlayer insulating film and the gate insulating film by a second etching process using the first photoresist pattern as a mask to form a storage hole, a storage contact hole, a source and a drain contact hole; Removing the first photoresist pattern by a strip process.
그리고, 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 스토리지 상부 전극과 동일 전극으로 형성하는 것을 특징으로 한다.The electrode may be formed of the same electrode as the source and drain electrodes and the storage upper electrode.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.Other technical problems and features of the present invention in addition to the above technical problem will become apparent through the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 영역 및 구동 회로 영역을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a display area and a driving circuit area according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 다수의 서브 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하는 표시 영역과, 표시 영역을 구동하는 구동 회로가 형성된 구동 회로 영역으로 구분된다. 박막 트랜지스터 기판의 구동 회로는 다수의 NMOS TFT들, PMOS TFT들, NMOS TFT 및 PMOS TFT가 병렬 접속된 CMOS TFT들과 다수의 신호 라인들로 구성된다.The thin film transistor substrate according to the present invention is divided into a display area in which a plurality of sub pixels are arranged in a matrix to display an image, and a drive circuit area in which a driving circuit for driving the display area is formed. The driving circuit of the thin film transistor substrate is composed of a plurality of signal lines and CMOS TFTs in which a plurality of NMOS TFTs, PMOS TFTs, NMOS TFTs, and PMOS TFTs are connected in parallel.
도 1에 도시된 표시 영역의 한 서브 화소는 하부 기판(101) 위에 층간 절연막(126)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인과, 그 교차부마다 형성된 NMOS TFT와, 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 형성된 화소 전극(미도시), 화소 전극(미도시)에 충전된 화소 전압 신호의 변동을 방지하기 위한 스토리지 캐패시터(Cst)를 구비한다.One sub-pixel in the display area shown in FIG. 1 has gate lines and data lines intersecting on the
게이트 라인은 게이트 드라이버로부터의 스캔 신호를 NMOS TFT의 게이트 전극(106)에 공급한다. 데이터 라인은 데이터 드라이버로부터의 NMOS TFT의 소스 전극(108)에 비디오 신호를 공급한다. 게이트 라인 및 데이터 라인은 서로 교차되게 형성되어 화소 영역을 마련한다.The gate line supplies the scan signal from the gate driver to the
NMOS TFT(130)는 화소 전극(미도시)에 비디오 신호를 충전한다. 이를 위하여, NMOS TFT는 게이트 라인과 접속된 게이트 전극(106), 데이터 라인에 포함된 소스 전극(108), 보호막을 관통하는 화소 콘택홀을 통해 화소 전극과 접속된 드레인 전극(110), 게이트 전극(106)에 의해 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110) 사이에 채널을 형성하는 액티브층(114)를 구비한다. The NMOS TFT 130 charges the video signal to the pixel electrode (not shown). To this end, the NMOS TFT includes a
액티브층(114)은 버퍼막(116)을 사이에 두고 하부 기판(101) 위에 형성된다. 게이트 라인과 접속된 게이트 전극(106)은 액티브층(114)의 채널 영역(114C)과 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되게 형성된다. 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)은 게이트 전극(106)과 층간 절연막(126)을 사이에 두고 절연되게 형성된 다. 그리고, 데이터 라인(104)에 포함된 소스 전극(108)과, 드레인 전극(110)은 층간 절연막(126) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 소스 콘택홀(124S) 및 드레인 콘택홀(124D) 각각을 통해 n+ 불순물이 주입된 액티브층(114)의 소스 영역(114S) 및 드레인 영역(114D) 각각과 접속된다. 또한, 액티브층(114)은 오프 전류를 감소시키기 위하여 채널 영역(114C)과 소스 및 드레인 영역(114S, 114D) 사이에 n- 불순물이 주입된 제1 및 제2 엘디디(Lightly Doped Drain ; LDD) 영역을 더 구비한다. The
화소 전극(미도시)은 NMOS TFT의 드레인 전극(110)과 화소 컨택홀(120)을 통해 연장되어 접속되며, 기판(101) 전면에 도포되는 유기 보호막(미도시) 상에 형성된다. 이러한 화소 전극(미도시)은 투명 도전막으로 형성된다. The pixel electrode (not shown) extends and is connected to the
스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극(122)의 전압 변동을 억제하는 역할을 한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스토리지 상부 전극(208)이 액티브층(114)으로부터 연장되고 n+ 불순물이 도핑된 LTPS 박막으로 이루어진 스토리지 하부 전극(234)과 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 다시 말하여, 스토리지 상부 전극(208)은 홀(218)에 형성되어 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 스토리지 하부 전극(234)과 중첩된다. 여기서 스토리지 상부 전극(208)은 층간 절연막(126)을 관통하는 스토리지 컨택홀(224)을 통해 스토리지 라인(206)과 접속된다. 이에 따라, 스토리지 상부 전극(208)과 연결된 스토리지 라인(206)이 스토리지 상부 전극(208)에 스토리지 전압을 공급한다. 스토리지 라인(206)은 게이트 전극(106,146)과 동일 전극으로 형성되며, 스토리지 상부 전극(208)은 소스 및 드레인 전극(108,110,158,160)과 동일한 금속층으로 형성된다. The storage capacitor Cst serves to suppress a voltage variation of the pixel electrode 122. The storage capacitor Cst is formed by overlapping the storage
한편, 스토리지 채널 영역(214C)은 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 스토리지 라인(206)과 중첩되고, 스토리지 엘디디 영역(214L)은 스토리지 채널 영역(214C)과 스토리지 하부 전극(234) 사이에 형성된다. 이때, 스토리지 라인(206)을 얇게 형성함으로써 액티브층(114)에 n- 및 n+ 불순물 도핑 공정시 n- 불순물을 스토리지 엘디디 영역(214L)에, n+ 불순물을 스토리지 하부 전극(234)에 동시에 주입하게 되어 추가 공정이 필요 없다. 또한, 스토리지 하부 전극(234)이 형성된 홀(218) 영역은 NMOS TFT 및 PMOS TFT의 컨택홀 형성시 하프톤 마스크 또는 회절 노광 마스크를 이용하여 하나의 마스크 공정으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 마스크 공정수가 감소되므로 공정이 단순화되어 제조 원가를 절감할 수 있다. Meanwhile, the
구동 회로 영역의 NMOS TFT 및 PMOS TFT를 설명하기로 한다. 구동 회로의 NMOS TFT는 위에 설명한 표시 영역의 NMOS TFT와 동일한 구성을 갖는다. PMOS TFT는 기판(101) 위의 버퍼막(116) 상에 형성된 액티브층(134)과, 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 액티브층(134)의 채널 영역(134C)과 중첩된 게이트 전극(146)과, 층간 절연막(126)을 관통하는 컨택홀(154C,154D) 각각을 통해 액티브층(134)의 소스 영역(134S) 및 드레인 영역(134D)과 각각 접속된 소스 전극(158) 및 드레인 전극(160)을 구비한다. PMOS TFT의 액티브층(114)의 소스 영역(134S) 및 드레인 영역(134D)은 P+ 불순물이 도핑되어 형성된다. The NMOS TFT and PMOS TFT in the driving circuit region will be described. The NMOS TFT of the drive circuit has the same configuration as the NMOS TFT of the display area described above. The PMOS TFT includes an
도 2 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 2 to 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제1 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view for describing a first mask process in a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 2에 도시된 바와 같이 하부 기판(101) 상에 버퍼막(116)이 형성되고, 그 위에 제1 마스크 공정으로 표시 영역 및 구동 회로 영역의 액티브층(514)이 형성된다.As illustrated in FIG. 2, a
구체적으로, 버퍼막(116)은 하부 기판(101) 상에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다. 버퍼막(116)은 하부 기판(101) 상에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다. 액티브층(514)은 버퍼막(216) 상에 아몰퍼스-실리콘을 증착한 후 그 아몰퍼스-실리콘을 레이져로 결정화하여 폴리-실리콘이 되게 한 다음, 그 폴리-실리콘을 제1 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 표시 영역 및 구동 회로 영역에 형성된다. In detail, the
도 3는 본 발명에 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제2 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 4a 내지 도 4c은 본 발명의 제2 마스크 공정을 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.3 is a cross-sectional view illustrating a second mask process in the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views illustrating a second mask process of the present invention in detail.
도 3를 참조하면, 버퍼막(116) 및 액티브층(514)이 형성된 하부 기판(101) 상에 도전층(506)이 형성되고, PMOS TFT가 형성될 영역에 게이트 라인 및 게이트 금속(146)을 포함하는 제1 도전 패턴군이, 액티브층(514)에 p+ 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역(134S,134D)이 형성된다. Referring to FIG. 3, the
구체적으로, 도 4a에 도시된 바와 같이 버퍼막(116) 및 액티브층(514)이 형 성된 하부 기판(101) 상에 게이트 절연막(112) 및 게이트 금속층(512)이 형성된다. 게이트 절연막(112)은 버퍼막(116) 및 액티브층(514) 위에 PECVD 등의 방법으로 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다. 이어서, 게이트 절연막(112) 위에 게이트 금속층(512)이 스퍼터링 방법 등의 증착 방법을 통해 게이트 금속층(512)이 형성된다. 게이트 금속층(512)으로는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등과 이들의 합금이 적층되어 이용된다. 도 4b에 도시된 바와 같이 제2 마스크 공정을 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 게이트 금속층이 패터닝됨으로써 PMOS TFT가 형성될 영역에 게이트 금속(146) 및 게이트 라인을 포함하는 제1 도전 패턴군이 형성되고, NMOS TFT 및 스토리지 영역에도 도전층(506)이 형성된다. 이때, 포토레지스트 패턴(518)은 스트립 공정으로 제거된다. 도 4c에 도시된 바와 같이 PMOS TFT가 형성될 영역의 액티브층(134)에 p+ 불순물을 도핑함으로써 불순물이 도핑된 소스 영역(134S) 및 드레인 영역(134D)을 형성한다. In detail, as illustrated in FIG. 4A, the
도 5는 본 발명에 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제3 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6a 및 도 6b은 본 발명의 제3 마스크 공정을 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.5 is a cross-sectional view illustrating a third mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the embodiment, and FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views illustrating the third mask process of the present invention in detail.
도 5를 참조하면, 제3 마스크 공정으로 NMOS TFT가 형성될 영역의 액티브층에 n+ 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역(114S,114D), 제1 및 제2 엘디디 영역(114L1,114L2), 스토리지 엘디디 영역(214L)이 형성된다. 그리고, NMOS TFT의 게이트 라인 및 게이트 전극(106), 스토리지 라인(206) 및 스토리지 하부 전극(234) 을 포함하는 제2 도전 패턴군이 형성된다. Referring to FIG. 5, source and
구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 제3 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 도전층이 패터닝됨으로써 NMOS TFT 영역에 게이트 전극(106) 및 게이트 라인이, 스토리지 영역에 스토리지 라인(206)을 포함하는 제2 도전 패턴군이 형성된다. 이때, 도 6b에 도시된 바와 같이 NMOS TFT 영역 및 스토리지 영역에서 포토레지스트 패턴이 제거되어 노출된 영역은 통해 NMOS TFT 영역 및 스토리지 영역의 액티브층(514)에 n+ 및 n- 불순물을 주입된다. 이에 따라, n+ 불순물이 도핑된 소스 영역(114S) 및 드레인 영역(114D), 스토리지 하부 전극(234)이 형성되고, n- 불순물이 도핑된 제1 및 제2 엘디디 영역(114L1,114L2)과 스토리지 엘디디 영역(214L)이 형성된다. 이때, 포토레지스트 패턴(520)은 스트립 공정으로 제거된다. Specifically, as shown in FIG. 5, the conductive layer is patterned by a photolithography process and an etching process using a third mask, so that the
도 7는 본 발명에 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제4 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 제4 마스크 공정을 구체적으로 설명하기 위한 단면도들이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a fourth mask process in a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views illustrating a fourth mask process of the present invention in detail.
도 7을 참조하면, 제4 마스크 공정으로 NMOS TFT 및 PMOS TFT의 다수 컨택홀(124S,124D,154S,154D), 스토리지 영역의 홀(218), 스토리지 컨택홀(224)을 포함하는 층간 절연막(126)이 형성된다. Referring to FIG. 7, an interlayer insulating layer including a plurality of
구체적으로, 도 8a에 도시된 바와 같이 층간 절연막(126)은 게이트 절연막(112), 제1 및 제2 도전 패턴군 상에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되 어 형성된다. Specifically, as shown in FIG. 8A, the
이어서, 층간 절연막(126) 위에 포토레지스트가 도포된 다음, 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 포토레지스트가 노광 및 현상됨으로써 도 8b에 도시된 바와 같이 서로 다른 두께를 갖는 제1 및 제2 포토레지스트 패턴(312,314)이 형성된다. Subsequently, a photoresist is applied on the
구체적으로, 하프톤 마스크는 석영 기판 상에 차단층이 형성된 차단 영역(S31)과, 석영 기판 상에 부분 투과층이 형성된 반투과 영역(S32)과, 석영 기판만 존재하는 투과 영역(S33)을 구비한다. 차단 영역(S31)은 제1 및 제2 도전 패턴군과 대응되는 영역에 위치하여 노광 공정시 자외선을 차단함으로써 현상 공정 후 도8b에 도시된 바와 같이 제1 포토레지스트 패턴(312)이 남게 된다. 반투과 영역(S32)은 스토리지 홀이 형성되어질 영역에 위치하여 자외선을 부분적으로 투과함으로써 현상 공정 후 도 8b에 도시된 바와 같이 제1 포토레지스트 패턴(312)보다 두께가 얇은 제2 포토레지스트 패턴(314)이 남게 된다. 투과 영역(S33)은 NMOS TFT 및 PMOS TFT의 다수의 컨택홀, 스토리지 컨택홀이 형성되어질 영역에 위치하여 자외선을 모두 투과시킴으로써 도 8b에 도시된 바와 같이 포토레지스트이 제거된다.Specifically, the halftone mask includes a blocking region S31 having a blocking layer formed on a quartz substrate, a semi-transmissive region S32 having a partially transmitting layer formed on a quartz substrate, and a transmitting region S33 having only a quartz substrate. Equipped. The blocking region S31 is positioned in a region corresponding to the first and second conductive pattern groups to block ultraviolet rays during the exposure process, thereby leaving the
도 8c에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 포토레지스트 패턴(312,314)을 마스크로 이용한 제1 식각 공정으로 노출된 층간 절연막 일부가 패터닝된다. 또한, 도 8c에 도시된 바와 같이 산소(O2) 플라즈마를 이용한 애싱 공정으로 제1 포토레지스트 패턴(312)의 두께는 얇아지고, 제2 포토레지스트 패턴(314)은 제거된다. 그리 고, 도 8d에 도시된 바와 같이 애싱된 제1 포토레지스트 패턴(312)을 마스크로 이용한 제2 식각 공정으로 노출된 층간 절연막(126) 및 게이트 절연막(112)이 제거된다. 이에 따라, 층간 절연막(126) 및 게이트 절연막(112)을 관통하여 액티브층(114)의 소스 및 드레인 영역(114S,114D,134S,134D)을 각각 노출시키는 소스 및 드레인 컨택홀(112S,112D,154S,154D)이 형성된다. 또한, 층간 절연막(126)을 관통하여 스토리지 영역의 스토리지 홀(218)이 형성된다. As shown in FIG. 8C, a portion of the interlayer insulating layer exposed by the first etching process using the first and
도 9는 본 발명에 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제5 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이다.9 is a cross-sectional view for describing a fifth mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the embodiment.
도 9를 참조하면, 층간 절연막 상에 소스 전극(108,158), 드레인 전극(110,160), 스토리지 상부 전극(208)을 포함하는 제3 도전 패턴군이 형성된다.9, a third conductive pattern group including
구체적으로, 제3 도전 패턴군은 층간 절연막(126) 상에 소스/드레인 금속층을 형성한 후, 그 소스/드레인 금속층을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다. Specifically, the third conductive pattern group is formed by forming a source / drain metal layer on the
소스 전극(108,158) 및 드레인 전극(110,160)은 소스 및 드레인 콘택홀(124S,124D,154S,154D) 각각을 통해 액티브층(114,134)의 소스 영역(114S,134S) 및 드레인 영역(114D,134D) 각각과 접속된다. 또한, 스토리지 상부 전극(208)은 스토리지 컨택홀(224)을 통해 스토리지 라인(206)과 접속된다. The
한편, 표시 영역에 포함된 NMOS TFT와 스토리지 영역에는 NMOS TFT와 스토리지 상부 전극 상에 보호막을 형성하고, 그 보호막을 관통하는 화소 컨택홀을 형성한 뒤, 화소 전극을 포함하는 제4 도전 패턴군을 더 포함할 수 있다. On the other hand, a protective film is formed on the NMOS TFT and the storage upper electrode in the NMOS TFT and the storage area included in the display area, a pixel contact hole penetrating the protective film is formed, and a fourth conductive pattern group including the pixel electrode is formed. It may further include.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 TFT의 액티브층과 스토리지 커패시터에 포함된 스토리지 하부 전극에 불순물 도핑 공정을 동시에 함으로써 공정을 단순화할 수 있다. 이에 따라, 공정을 단순화함에 따라 생산성 향상시킬 수 있고 제조 원가를 절감시킬 수 있다.As described above, the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the present invention can simplify the process by simultaneously performing an impurity doping process on the active layer of the TFT and the lower storage electrode included in the storage capacitor. As a result, productivity can be improved and manufacturing costs can be reduced by simplifying the process.
또한, 하프톤 마스크를 이용하여 스토리지 하부 전극, 소스 및 드레인 전극을 동시에 형성할 수 있다. In addition, the storage bottom electrode, the source and the drain electrode may be simultaneously formed using the halftone mask.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술된 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art, those skilled in the art, described in the claims below It will be understood that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060134739A KR20080060534A (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Method of manufacturig thin film transistor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020060134739A KR20080060534A (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Method of manufacturig thin film transistor substrate |
Publications (1)
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KR20080060534A true KR20080060534A (en) | 2008-07-02 |
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KR1020060134739A KR20080060534A (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Method of manufacturig thin film transistor substrate |
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KR (1) | KR20080060534A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109904176A (en) * | 2019-03-25 | 2019-06-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate and production method, display panel |
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2006
- 2006-12-27 KR KR1020060134739A patent/KR20080060534A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109904176A (en) * | 2019-03-25 | 2019-06-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate and production method, display panel |
CN109904176B (en) * | 2019-03-25 | 2022-02-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate, manufacturing method and display panel |
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