KR20080085277A - Array substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

An array substrate for an LCD(Liquid Crystal Display) and a method for manufacturing the same are provided to improve the electron mobility of a thin film transistor by using a silicon layer crystallized through alternating magnetic field crystallization. A first intrinsic amorphous silicon layer is formed on a substrate(101). The fist intrinsic amorphous silicon layer is crystallized into a poly-silicon layer(111) through alternating magnetic field crystallization. A second intrinsic amorphous silicon layer and an impurity-doped amorphous silicon layer are sequentially formed on the poly-silicon layer. A three-layered structure semiconductor layer(125) is formed by pattern-etching the impurity-doped amorphous silicon layer, the second intrinsic amorphous silicon layer, and the poly-silicon layer. A source electrode(133) and a drain electrode(136) are formed on the semiconductor layer, and a data line(130) is formed on the substrate. A portion of the impurity-doped amorphous silicon layer and the second intrinsic amorphous silicon layer, which are exposed between the source electrode and the drain electrode, are removed to expose the poly-silicon layer partially and form ohmic contact layers(122) and intrinsic silicon layers(117) having the same shape as the ohmic contact layers. A gate-insulating layer(140) is formed on the resultant substrate including the source electrode, the drain electrode, and the exposed portion of the poly-silicon layer. A gate electrode and a gate line connected to the gate electrode are formed on the gate-insulating layer. The gate electrode corresponds to the poly-silicon layer while the gate line crosses the data line. A passivation layer(155) is formed on the resultant substrate including the gate electrode and the gate line. The passivation layer has a drain contact hole(157) for exposing the drain electrode. A pixel electrode(160) is formed on the passivation layer. The pixel electrode is connected to the drain electrode through the contact hole.

Description

액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법{Array substrate for Liquid Crystal Display Device and method of fabricating the same}Array substrate for liquid crystal display device and method for manufacturing same {Array substrate for Liquid Crystal Display Device and method of fabricating the same}

도 1은 일반적인 폴리실리콘을 반도체층으로 하여 구성된 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판 내부의 하나의 화소영역에 대한 단면도.1 is a cross-sectional view of one pixel region within an array substrate for a liquid crystal display device having a thin film transistor composed of a general polysilicon semiconductor layer.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교류 자기 결정화 실리콘층을 갖는 코플라나(coplanar) 구조 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing one pixel region of an array substrate for a liquid crystal display device having a coplanar structure thin film transistor having an alternating current self-crystallization silicon layer according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3k는 본 발명에 따른 교류 자기 결정화 실리콘층을 갖는 코플라나 구조 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 단면도.3A to 3K are cross-sectional views of manufacturing steps of one pixel region of an array substrate for a liquid crystal display device having a coplanar structure thin film transistor having an alternating current self-crystallization silicon layer according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

101 : 기판 103 : 버퍼층101 substrate 103 buffer layer

111 : (교류 자기 결정화된) 제 1 실리콘층111: First Silicon Layer (AC Self-crystallized)

111a: 제 2 두께의 제 1 실리콘층 111b : 제 1 두께의 제 1 실리콘층111a: first silicon layer of second thickness 111b: first silicon layer of first thickness

117 : 서로 이격하는 제 2 순수 비정질 실리콘층117: second pure amorphous silicon layer spaced apart from each other

122 : 서로 이격하는 오믹콘택층 125 : 반도체층122: ohmic contact layer spaced apart from each other 125: semiconductor layer

130 : 데이터 배선 133 : 소스 전극130: data wiring 133: source electrode

136 : 드레인 전극 140 : 게이트 절연막136: drain electrode 140: gate insulating film

150 : 게이트 배선 155 : 보호층150: gate wiring 155: protective layer

157 : 드레인 콘택홀 160 : 화소전극157: drain contact hole 160: pixel electrode

P : 화소영역 t1 : 제 1 실리콘층의 제 1 두께P: pixel region t1: first thickness of the first silicon layer

t2 : 제 1 실리콘층의 제 2 두께 t3 : 제 2 순수 비정질 실리콘의 두께t2: second thickness of the first silicon layer t3: thickness of the second pure amorphous silicon

t4 : 오믹콘택층의 두께t4: thickness of the ohmic contact layer

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치용 어레이 기판의 각 화소영역에 형성되는 박막트랜지스터의 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a structure of a thin film transistor formed in each pixel region of an array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.

최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. Recently, liquid crystal displays have been spotlighted as next generation advanced display devices having low power consumption, good portability, technology-intensive, and high added value.

상기 액정표시장치는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)를 포함하는 어레이 기판과 컬러 필터(color filter) 기판 사이에 액정을 주입하여, 이 액정의 이방성에 따른 빛의 굴절률 차이를 이용해 영상효과를 얻는 비발광 소자에 의한 화상표시장치를 뜻한다. The liquid crystal display device injects a liquid crystal between an array substrate including a thin film transistor (TFT) and a color filter substrate to obtain an image effect by using a difference in refractive index of light according to the anisotropy of the liquid crystal. Means an image display device by a non-light emitting element.

현재에는 상기 박막트랜지스터와 화소 전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD ; Active Matrix Liquid Crystal Display)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있으며 이때, 상기 박막트랜지스터 소자로는 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)이 주로 이용되는데, 이는 저온 공정이 가능하여 저가의 절연기판을 사용할 수 있기 때문이다. Currently, an active matrix liquid crystal display (AM-LCD) in which the thin film transistor and the pixel electrode are arranged in a matrix manner is attracting the most attention because of its excellent resolution and video performance. Hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) is mainly used because low-temperature processing is possible, so that an inexpensive insulating substrate can be used.

그러나, 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)은 원자 배열이 무질서하기 때문에 약한 결합(weak Si-Si bond) 및 댕글링 본드(dangling bond)가 존재하여 빛 조사나 전기장 인가 시 준 안정상태로 변화되어 박막트랜지스터 소자로 활용시 안정성이 문제가 되며, 0.1∼1.0㎠/V·s 정도의 낮은 이동도를 가짐으로써 구동회로를 구성하는 회로소자로서는 사용하기 어려운 문제점 있다. However, since hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) is disordered in its atomic arrangement, weak Si-Si bonds and dangling bonds exist, and thus, in a state of quasi-stable state when light irradiation or electric field is applied. When used as a thin film transistor element is changed, the stability is a problem, and has a low mobility of about 0.1 to 1.0 cm 2 / V · s has a problem that is difficult to use as a circuit element constituting the drive circuit.

따라서, 최근에는 1.0㎠/V·s이상의 이동도 값을 가져 전기적 특성이 우수한 폴리실리콘을 반도체층으로 사용하여 박막트랜지스터를 구성하는 액정표시장치용 어레이 기판이 제안되고 있다.Therefore, in recent years, an array substrate for a liquid crystal display device that uses a polysilicon having a mobility value of 1.0 cm 2 / V · s or more and has excellent electrical characteristics as a semiconductor layer to form a thin film transistor has been proposed.

도 1은 일반적인 폴리실리콘을 반도체층으로 하여 구성된 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판 내부의 하나의 화소영역에 대한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of one pixel region inside an array substrate for a liquid crystal display device having a thin film transistor composed of a general polysilicon semiconductor layer.

도시한 바와 같이, 기판(10) 상에 각 화소영역(P)에는 고농도 도핑된 소스 및 드레인 영역(13d, 13e)과, 상부의 게이트 전극(21)에 대응하여 도핑되지 않은 액티브 영역(13a)과, 상기 액티브 영역(13a)과 상기 소스 및 드레인 영역(13d, 13e) 사이의 저농도 도핑된 LDD(13b, 13c)영역으로 구성된 폴리실리콘의 반도체층(13)이 형성되어 있으며, 상기 반도체층(13) 위로는 게이트 절연막(16)이 형성되 어 있으며, 상기 게이트 절연막(16) 위로 게이트 전극(21)이 형성되어 있다. As shown, each pixel region P on the substrate 10 is heavily doped source and drain regions 13d and 13e and an undoped active region 13a corresponding to the upper gate electrode 21. And a polysilicon semiconductor layer 13 composed of the lightly doped LDD regions 13b and 13c between the active region 13a and the source and drain regions 13d and 13e. The gate insulating layer 16 is formed on the gate insulating layer 16, and the gate electrode 21 is formed on the gate insulating layer 16.

또한, 상기 게이트 전극(21) 위로는 상기 소스 및 드레인 영역(13d, 13e)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(28a, 28b)을 갖는 층간 절연막(25)이 형성되어 있으며, 상기 층간절연막(25) 위로는 상기 제 1, 2 반도체층 콘택홀(28a, 28b)을 통해 상기 소스 및 드레인 영역(13d, 13e)과 각각 접촉하며 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(30, 32)이 형성되어 있으며, 상기 소스 및 드레인 전극(30, 32) 위로 상기 드레인 전극(32) 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(38)을 갖는 보호층(35)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(35) 상부에는 상기 드레인 콘택홀(38)을 통해 상기 드레인 전극(32)과 접촉하는 화소전극(40)이 형성되어 있다.In addition, an interlayer insulating layer 25 having first and second semiconductor layer contact holes 28a and 28b exposing the source and drain regions 13d and 13e, respectively, is formed on the gate electrode 21. The source and drain electrodes 30 and 32 are in contact with the source and drain regions 13d and 13e and spaced apart from each other through the first and second semiconductor layer contact holes 28a and 28b, respectively. And a protective layer 35 having a drain contact hole 38 exposing a portion of the drain electrode 32 over the source and drain electrodes 30 and 32, and an upper portion of the protective layer 35. The pixel electrode 40 is formed in contact with the drain electrode 32 through the drain contact hole 38.

이때, 상기 반도체층(13)의 구조를 조금 더 상세히 살펴보면, 상기 반도체층(13)은 크게 3부분으로 이루어짐을 알 수 있다. 즉, 상기 반도체층(13)은 상기 게이트 전극(21)에 대응하여 아무런 도핑이 되지 않은 상태의 순수 폴리실리콘으로 이루어진 액티브 영역(13a)과, 상기 액티브 영역(13a) 양측으로 저농도의 불순물이 도핑된 LDD영역(13b, 13c)과, 상기 각 LDD영역(13b, 13c) 외측으로 각각 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역(13d, 13e)으로 이루어지고 있다. At this time, looking at the structure of the semiconductor layer 13 in more detail, it can be seen that the semiconductor layer 13 consists of three parts. That is, the semiconductor layer 13 may be doped with an active region 13a made of pure polysilicon in a non-doped state corresponding to the gate electrode 21, and doped with a low concentration of impurities on both sides of the active region 13a. LDD regions 13b and 13c and source and drain regions 13d and 13e doped with a high concentration of impurities, respectively, outside the LDD regions 13b and 13c.

이렇게 LDD영역(13b, 13c)을 포함하는 구조로서 폴리실리콘의 반도체층(13)을 형성하는 이유는 누설전류를 효과적으로 감소시키기 위함이다.The reason for forming the polysilicon semiconductor layer 13 as the structure including the LDD regions 13b and 13c is to effectively reduce the leakage current.

하지만, 전술한 구조를 갖는 폴리실리콘을 반도체층으로 하는 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조에는 저농도 도핑된 LDD영역(13b, 13c)을 형성해야 하는 바, LDD 도핑을 위해 도핑 블록킹 마스크 형성을 위해 마스 크 공정을 더욱 진행해야 하므로 이로인해 제조 공정 시간이 길어지고 제조 공정이 늘어남으로써 제조 비용의 증가로 인한 생산성 저하의 문제가 발생하고 있다. However, in manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device having a thin film transistor having polysilicon as a semiconductor layer having the above-described structure, low-doped LDD regions 13b and 13c should be formed, and thus doping blocking for LDD doping Since the mask process needs to be further progressed to form a mask, this causes a problem of productivity deterioration due to an increase in manufacturing cost due to a long manufacturing process time and an increase in manufacturing process.

따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명은 도핑 공정을 필요로 하지않음으로써 마스크 공정의 생략이 가능하고, 동시에 이동도 특성이 우수한 반도체층을 포함하는 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다. Accordingly, the present invention for solving the above-described problem does not require a doping process, so that the mask process can be omitted, and at the same time, an array substrate for a liquid crystal display device having a thin film transistor including a semiconductor layer having excellent mobility characteristics. And it aims at providing the manufacturing method.

또한, 도핑 공정 진행을 위한 마스크 공정을 생략함으로써 제조 시간의 단축 및 제조 공정의 단순화를 통해 제조 비용 절감 및 생산성을 향상시키는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to reduce manufacturing cost and improve productivity by shortening the manufacturing time and simplifying the manufacturing process by omitting a mask process for proceeding the doping process.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판과; 상기 기판 상에 폴리실리콘층과 서로 이격하는 순수 비정질 실리콘층과 서로 이격하는 오믹콘택층이 순차 적층 구성된 3중층 구조의 반도체층과; 상기 서로 이격하는 오믹콘택층 위로 각각 형성된 소스 및 드레인 전극 및 상기 소스 전극과 연결되며 상기 기판 상에 형성된 데이터 배선과; 상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극을 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극과 이들 두 전극 사이의 이격영역 대응하여 형성된 게이트 전극 및 상기 게이트 전극과 연결되며 상기 데이터 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 게이트 전극 위로 전면에 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 가지며 형성된 보호층과; 상기 보호층 상부로 상기 화소영역에 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 형성된 화소전극을 포함한다.In order to achieve the above object, an array substrate for a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, the substrate; A semiconductor layer having a triple layer structure in which polysilicon layers, pure amorphous silicon layers spaced apart from each other, and ohmic contact layers spaced apart from each other are sequentially stacked; Source and drain electrodes formed on the ohmic contact layers spaced apart from each other, and data lines connected to the source electrodes and formed on the substrate; A gate insulating film formed over the data line and the source and drain electrodes; A source electrode and a drain electrode spaced apart from each other on the gate insulating layer, a gate electrode formed corresponding to a spaced area between the two electrodes, and a gate wire connected to the gate electrode and crossing the data wire to define a pixel area; A protective layer having a drain contact hole exposing the drain electrode on the entire surface of the gate wiring and the gate electrode; And a pixel electrode formed on the passivation layer and in contact with the drain electrode through the drain contact hole in the pixel region.

이때, 상기 폴리실리콘층은 그 상부에 형성되는 서로 이격하는 오믹콘택층과 중첩하는 영역은 제 1 두께를 가지며, 그 외의 영역은 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 것이 특징이며, 상기 제 1 두께는 1200Å 내지 2000Å이며, 상기 제 2 두께는 800Å 내지 1800Å인 것이 특징이다.In this case, the region of the polysilicon layer overlapping the ohmic contact layers spaced apart from each other formed on the upper portion has a first thickness, and other regions have a second thickness thinner than the first thickness. The first thickness is 1200 kPa to 2000 kPa, and the second thickness is 800 kPa to 1800 kPa.

또한, 상기 폴리실리콘층 하부에는 전면에 버퍼층이 더욱 형성된 것이 특징이며, 상기 소스 및 드레인 전극 각각은 상기 3중층 구조의 반도체층의 측면을 덮으며 형성된 것이 특징이다.In addition, the lower portion of the polysilicon layer is characterized in that the buffer layer is further formed on the front surface, each of the source and drain electrodes is characterized by covering the side surface of the semiconductor layer of the triple layer structure.

본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 상에 제 1 두께의 제 1 순수 비정질 실리콘층을 형성하는 단계와; 교류 자기 결정화(alternating magnetic field crystallization) 공정을 진행함으로써 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층을 폴리실리콘층으로 결정화하는 단계와; 상기 폴리실리콘층 위로 순차적으로 제 2 순수 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘층을 형성하는 단계와; 상기 불순물 및 제 2 순수 비정질 실리콘층과 폴리실리콘층을 패터닝하여 3중층 구조의 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 3중층 구조의 반도체층 위로 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하고 동시에 상기 기판 상에 소스 전극과 연 결된 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 불순물 및 제 2 순수 비정질 실리콘층을 제거하여 상기 폴리실리콘층을 노출시키며 서로 이격하는 오믹콘택층과 그 하부로 상기 오믹콘택층과 동일한 형태를 갖는 순수 비정질 실리콘의 순수 실리콘층을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선과 노출된 폴리실리콘층 위로 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 폴리실리콘층에 대응하여 게이트 전극을 형성하고 동시에 상기 게이트 전극과 연결되며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 및 게이트 배선 위로 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결된 화소전극을 형성하는 단계 를 포함한다.A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention includes the steps of forming a first pure amorphous silicon layer of a first thickness on a substrate; Crystallizing the first pure amorphous silicon layer into a polysilicon layer by performing an alternating magnetic field crystallization process; Sequentially forming a second pure amorphous silicon layer and an impurity amorphous silicon layer on the polysilicon layer; Patterning the impurity, the second pure amorphous silicon layer, and the polysilicon layer to form a semiconductor layer having a triple layer structure; Forming source and drain electrodes spaced apart from each other on the semiconductor layer of the triple layer structure, and simultaneously forming data lines connected to the source electrodes on the substrate; Pure impurities of pure amorphous silicon having the same shape as the ohmic contact layer and an ohmic contact layer spaced apart from each other by exposing the polysilicon layer by removing impurities and a second pure amorphous silicon layer exposed between the source and drain electrodes. Forming a silicon layer; Forming a gate insulating film over the source and drain electrodes, the data lines, and the exposed polysilicon layer; Forming a gate electrode on the gate insulating layer corresponding to the polysilicon layer, and simultaneously forming a gate wiring connected to the gate electrode and crossing the data wiring; Forming a protective layer having a drain contact hole exposing the drain electrode over the gate electrode and the gate wiring; Forming a pixel electrode connected to the drain electrode through the drain contact hole on the passivation layer.

이때, 상기 교류 자기 결정화(alternating magnetic field crystallization) 공정은 700℃ 내지 750℃의 분위기를 갖는 챔버내에서 진행되는 것이 특징이며, 상기 챔버 내에 위치한 상기 기판에 대해 교류 자기장 발생 장치가 상기 기판 상하로 위치하며 수평으로 직선 왕복 운동하는 형태로 진행되는 것이 특징이며, 1초 내지 60초동안 진행되는 것이 특징이다. In this case, the alternating magnetic field crystallization process is performed in a chamber having an atmosphere of 700 ° C. to 750 ° C., and the AC magnetic field generating device is positioned above and below the substrate with respect to the substrate located in the chamber. And it is characterized in that the progress in the form of a horizontal reciprocating motion in a horizontal direction, characterized in that for 1 to 60 seconds.

또한, 상기 폴리실리콘층을 노출시키며 서로 이격하는 오믹콘택층과 그 하부로 상기 오믹콘택층과 동일한 형태를 갖는 순수 비정질 실리콘의 순수 실리콘층을 형성하는 단계는, 상기 오믹콘택층 사이로 노출된 상기 폴리실리콘층을 제거함으로서 상기 제 1 두께보다 200Å 내지 400Å 더 얇은 제 2 두께를 갖도록 하는 단계를 더욱 포함하며, 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극 각각은 상기 반도체층의 상부를 포함하여 상기 반도체층의 측면을 완전히 덮도록 형성하는 것이 특징이다.In addition, forming the pure silicon layer of pure amorphous silicon having the same shape as the ohmic contact layer and the ohmic contact layer spaced apart from each other while exposing the polysilicon layer, the poly exposed between the ohmic contact layer Removing the silicon layer so as to have a second thickness that is 200 kHz to 400 보다 thinner than the first thickness, wherein each of the spaced source and drain electrodes includes an upper portion of the semiconductor layer to the side of the semiconductor layer. It is characterized by forming so as to completely cover.

또한, 상기 게이트 절연막을 형성하기 이전에 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 교류 자기 결정화 실리콘층 표면을 수소(H2) 플라즈마에 노출시키는 수소화 처리를 진행하는 단계를 더욱 포함한다.The method may further include performing a hydrogenation process of exposing the surface of the AC self-crystallization silicon layer exposed between the source and drain electrodes to the hydrogen (H 2 ) plasma before forming the gate insulating layer.

또한, 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층 형성 전에는, 상기 기판을 700℃ 내지 750℃의 분위기에서 30분 내지 60분동안 열처리하는 단계를 더욱 포함하며, 상기 기판 위로 전면에 버퍼층을 형성하는 단계를 더욱 포함한다. In addition, before forming the first pure amorphous silicon layer, further comprising the step of heat-treating the substrate for 30 to 60 minutes in the atmosphere of 700 ℃ to 750 ℃, further comprising the step of forming a buffer layer on the front surface over the substrate do.

본 발명에 따른 박막트랜지스터는, 폴리실리콘층과 서로 이격하는 순수 비정질 실리콘층과 서로 이격하는 오믹콘택층이 순차 적층 구성된 3중층 구조의 반도체층과; 상기 서로 이격하는 오믹콘택층 위로 각각 형성된 소스 및 드레인 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극을 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극과 이들 두 전극 사이의 이격영역 대응하여 형성된 게이트 전극을 포함한다.The thin film transistor according to the present invention includes a semiconductor layer having a triple layer structure in which a polysilicon layer, a pure amorphous silicon layer spaced apart from each other, and an ohmic contact layer spaced apart from each other are sequentially stacked; Source and drain electrodes formed on the ohmic contact layers spaced apart from each other; A gate insulating film formed on the entire surface of the source and drain electrodes; And a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other on the gate insulating layer, and a gate electrode corresponding to a spaced area between the two electrodes.

이때, 상기 폴리실리콘층은 그 상부에 형성되는 서로 이격하는 상기 오믹콘택층과 중첩하는 영역은 제 1 두께를 가지며, 그 외의 영역은 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 것이 특징이며, 상기 소스 및 드레인 전극 각각은 상기 3중층 구조의 반도체층의 측면을 덮으며 형성된 것이 특징이다.In this case, the region of the polysilicon layer overlapping the ohmic contact layer spaced apart from each other formed on the upper portion has a first thickness, and the other regions have a second thickness thinner than the first thickness. Each of the source and drain electrodes is formed to cover the side surface of the semiconductor layer of the triple layer structure.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교류 자기 결정화 실리콘층을 갖는 코플라나(coplanar) 구조 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역을 도시한 단면도이다. 설명의 편의를 위해 각 화소영역(P) 내에서 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성될 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 정의한다. FIG. 2 is a cross-sectional view of one pixel area of an array substrate for a liquid crystal display device having a coplanar structure thin film transistor having an alternating current self-crystallization silicon layer according to an exemplary embodiment of the present invention. For convenience of description, a region in which the thin film transistor, which is a switching element, is to be formed in each pixel region P is defined as a switching region TrA.

도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(101) 상에 버퍼층(103)이 형성되어 있으며, 상기 버퍼층(103) 위로 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 순수 비정질 실리콘이 교류 자기장에 의해 결정화되어 폴리실리콘 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 제 1 실리콘층(111)과 그 상부로 서로 이격하는 순수 비정질 실리콘의 제 2 실리콘층(117)과 상기 서로 이격하는 상기 제 2 실리콘층(117)위로 서로 이격하며 형성된 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(122)으로 이루어진 부분적으로 3중층 구조를 갖는 반도체층(125)이 형성되어 있다. 이때, 상기 반도체층(125)의 구조에 대해 조금 더 자세히 설명하면, 그 중앙부에 대해서는 교류 자기장에 의해 결정화되어 폴리실리콘 특성을 갖는 제 1 실리콘층(111)만이 형성되고 있으며, 그 양측면으로 상기 제 1 실리콘층(111) 위로 각각 순수 비정질 실리콘의 제 2 실리콘층(117)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(122)이 형성되어 있다. 따라서 상기 제 1 실리콘층(111)은 그 양측에 형성된 상기 오믹콘택층(122) 사이로 노출되고 있다. 또한 상기 제 1 실리콘층(111)은 그 자체로 상기 오믹콘택층(122) 사이로 노출된 부분(111a)의 두께(t1)가 3중층을 이루는 부분(111b)의 두께(t2)보다 200Å 내지 400 Å 정도 얇게 형성되는 것이 특징이다.As shown, a buffer layer 103 is formed on the transparent insulating substrate 101, and in the switching region TrA above the buffer layer 103, pure amorphous silicon is crystallized by an alternating magnetic field to have polysilicon characteristics. The first silicon layer 111 and the impurity amorphous silicon formed while being spaced apart from each other on the second silicon layer 117 of pure amorphous silicon spaced apart from each other on the upper portion and the second silicon layer 117 spaced apart from each other The semiconductor layer 125 having a partially triple layer structure formed of the ohmic contact layer 122 is formed. In this case, when the structure of the semiconductor layer 125 is described in more detail, only the first silicon layer 111 having a polysilicon characteristic crystallized by an alternating magnetic field is formed in the central portion thereof, and the first and second sides of the semiconductor layer 125 are formed on both sides thereof. A second silicon layer 117 of pure amorphous silicon and an ohmic contact layer 122 of impurity amorphous silicon are formed on one silicon layer 111. Accordingly, the first silicon layer 111 is exposed between the ohmic contact layers 122 formed at both sides thereof. In addition, the first silicon layer 111 may have a thickness t1 of the portion 111a exposed between the ohmic contact layer 122 as the thickness t2 of the portion 111b of the triple layer. It is characterized by being thinly formed.

또한, 상기 반도체층(125)에 있어 상기 제 1, 2 실리콘층(111, 117)과 오믹콘택층(122)은 그 끝단이 일치하도록 형성되고 있는 것이 특징이다. In the semiconductor layer 125, the first and second silicon layers 111 and 117 and the ohmic contact layer 122 are formed so that their ends coincide with each other.

다음, 이러한 구조를 갖는 3중층 구조의 반도체층(125)의 양측을 포함하여 상기 서로 이격하며 형성된 오믹콘택층(122)을 덮으며 상기 중앙부의 제 1 실리콘층(111a)을 노출시키며 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 서로 이격하며 형성되어 있다. Next, both sides of the semiconductor layer 125 having the triple layer structure having such a structure cover the ohmic contact layers 122 formed to be spaced apart from each other, and expose the first silicon layer 111a in the center portion to expose the source and drain. The electrodes 133 and 136 are formed spaced apart from each other.

또한, 이때 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 상기 반도체층(125)의 상면 및 측면뿐 아니라 각각 그 끝단이 상기 버퍼층(103) 또는 상기 버퍼층(103)이 생략된 경우, 상기 기판(101) 상부로 연장 형성되고 있는 것이 특징이다.In addition, the source and drain electrodes 133 and 136 may be formed on the substrate 101 when the buffer layer 103 or the buffer layer 103 is omitted, as well as the top and side surfaces of the semiconductor layer 125. It is characterized by being extended upward.

또한, 상기 버퍼층(103) 위로는 상기 소스 전극(133)과 연결되며 데이터 배선(130)이 형성되어 있다.In addition, the data line 130 is formed on the buffer layer 103 and connected to the source electrode 133.

또한, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 데이터 배선(130)과 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 중앙부의 제 1 실리콘층(111a) 위로는 전면에 게이트 절연막(140)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(140) 위로 스위칭 영역(TrA)에는 상기 반도체층(125)과 대응하며 게이트 전극(150)이 형성되어 있다. 이때 상기 게이트 전극(150)은 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 중앙부의 제 1 실리콘층(111a)과 상기 서로 마주하는 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)의 양 끝단과 중첩되며 형성되고 있는 것이 특징이다. 이때, 상기 반도체층(125)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 게이트 절연막(140)과 게이트 전 극(150)은 박막트랜지스터를 형성하게 된다.In addition, the gate insulating layer 140 is formed on the entire surface of the first silicon layer 111a exposed at the center between the source and drain electrodes 133 and 136, the data line 130, and the source and drain electrodes 133 and 136. The gate electrode 150 is formed on the gate insulating layer 140 to correspond to the semiconductor layer 125 in the switching region TrA. In this case, the gate electrode 150 overlaps both ends of the first silicon layer 111a exposed at the center between the source and drain electrodes 133 and 136 and the source and drain electrodes 133 and 136 facing each other. It is characterized by being formed. In this case, the semiconductor layer 125, the source and drain electrodes 133 and 136, the gate insulating layer 140, and the gate electrode 150 form a thin film transistor.

또한, 상기 게이트 절연막(140) 위로는 상기 게이트 전극(150)과 연결되며 동시에 상기 데이터 배선(130)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하며 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(150) 위로는 전면에 보호층(155)이 형성되어 있다. 이때 상기 보호층(155)과 그 하부에 위치하는 게이트 절연막(140)은 상기 드레인 전극(136) 일부에 대응해서는 제거됨으로써 상기 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(157)이 형성되어 있다.In addition, the gate insulating layer 140 is connected to the gate electrode 150 and at the same time intersects the data line 130 to define a pixel region P, and a gate line (not shown) is formed. The passivation layer 155 is formed on the entire surface of the wiring (not shown) and the gate electrode 150. At this time, the protective layer 155 and the gate insulating layer 140 disposed below the drain insulating hole 157 exposing the drain electrode 136 are formed by removing a corresponding portion of the drain electrode 136. .

또한, 상기 드레인 콘택홀(157)을 갖는 보호층(155) 위로 상기 화소영역(P)에는 상기 드레인 콘택홀(157)을 통해 상기 드레인 전극(136)과 접촉하며 화소전극(160)이 형성되어 있다.In addition, a pixel electrode 160 is formed in the pixel region P on the passivation layer 155 having the drain contact hole 157 and in contact with the drain electrode 136 through the drain contact hole 157. have.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 그 구성요소인 박막트랜지스터(Tr)가 교류 자기장에 의해 결정화된 제 1 실리콘층(111)을 포함하는 반도체층(125)이 구비됨으로써 순수 비정질 실리콘 및 불순물 비정질 실리콘의 이중층 구조의 반도체층을 갖는 종래의 박막트랜지스터 대비 빠른 이동도를 가지며, 도핑 공정에 의해 형성되는 LDD층을 포함하는 폴리실리콘을 반도체층으로 하는 종래의 어레이 기판 대비 그 구성이 비교적 간단하므로 제조 방법적 측면에서 생산성이 향상되게 된다.The array substrate 101 for a liquid crystal display device according to the present invention having such a structure includes a semiconductor layer 125 including a first silicon layer 111 whose thin film transistor Tr is crystallized by an alternating magnetic field. A conventional array substrate having polysilicon as a semiconductor layer having a polysilicon including an LDD layer formed by a doping process, having a high mobility compared to a conventional thin film transistor having a double layer semiconductor layer of pure amorphous silicon and impurity amorphous silicon. In contrast, since the configuration is relatively simple, productivity is improved in terms of manufacturing method.

이후에는 전술한 구성을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the array substrate for liquid crystal display devices which has the above-mentioned structure is demonstrated.

도 3a 내지 도 3k는 본 발명에 따른 교류 자기 결정화 실리콘층을 갖는 코플 라나 구조 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 단면도이다. 3A to 3K are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of one pixel region of an array substrate for a liquid crystal display device having a coplanar structure thin film transistor having an alternating current self-crystallization silicon layer according to the present invention.

우선, 도 3a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(101)을 화학적 기상 증착(CVD :chemical vapor deposition) 장비의 챔버(190)로 이동 시킨 후, SiH4/N2 의 혼합가스 분위기, SiH4/NH3 혼합가스 분위기, SiH4/N2O 혼합가스 분위기 중 어느 하나의 혼합가스 분위기를 조성한 후, 상기 챔버(190)내에서 플라즈마를 형성함으로써 상기 기판(101)상에 질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiO2)의 버퍼층(103)을 전면에 형성한다. First, as shown in FIG. 3A, the transparent insulating substrate 101 is moved to a chamber 190 of a chemical vapor deposition (CVD) apparatus, and then a mixed gas atmosphere of SiH 4 / N 2 , SiH 4 is used. After forming a mixed gas atmosphere of any one of a / NH 3 mixed gas atmosphere and a SiH 4 / N 2 O mixed gas atmosphere, silicon nitride (SiNx) is formed on the substrate 101 by forming a plasma in the chamber 190. Alternatively, a buffer layer 103 of silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the entire surface.

다음, 상기 버퍼층(103)이 형성된 기판(101)을 상기 버퍼층(103)을 형성하기 위한 챔버(190)내에 그대로 위치시킨 상태에서 상기 버퍼층(103)을 형성하기 위한 혼합가스 분위기(SiH4/N2, SiH4/NH3, SiH4/N2O 혼합가스 분위기 중 하나)에서 SiH4/H2 의 혼합가스 분위기로 바꾼 후, 상기 챔버(190)내에 플라즈마를 형성함으로써 상기 버퍼층(103) 위로 1200Å 내지 2000Å 정도의 제 1 두께(t1)를 갖는 제 1 순수 비정질 실리콘층(109)을 형성한다. 이때 상기 버퍼층(103)의 형성 공정을 생략함으로써 상기 버퍼층(103)의 형성없이 상기 기판(101) 상에 직접 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층(109)을 형성할 수도 있다. 상기 버퍼층(103)은 본 발명의 특성상 교류 자기장 결정화를 진행해야 하는데, 이 경우 700℃ 내지 750℃ 정도의 열처리 공정이 동시에 진행되며 상기 열처리 공정 진행시에 의해 발생하는 열로 인해 상기 기판(101)이 유리재질인 경우 그 내부에 존재하는 알칼리 이온, 예를 들면 칼륨 이온(K+), 나트륨 이온(Na+) 등이 발생할 수 있으며, 이러한 알칼리 이온에 의해 결정화된 반도체층의 막특성이 저하되는 것을 방지하기 위함이다. Next, a mixed gas atmosphere (SiH 4 / N) for forming the buffer layer 103 while the substrate 101 on which the buffer layer 103 is formed is positioned in the chamber 190 for forming the buffer layer 103 as it is. 2 , SiH 4 / NH 3 , or SiH 4 / N 2 O mixed gas atmosphere) to SiH 4 / H 2 mixed gas atmosphere, and then form a plasma in the chamber 190 to the buffer layer 103 A first pure amorphous silicon layer 109 having a first thickness t1 of about 1200 kPa to 2000 kPa is formed. In this case, the first pure amorphous silicon layer 109 may be formed directly on the substrate 101 without forming the buffer layer 103 by omitting the process of forming the buffer layer 103. The buffer layer 103 has to undergo an alternating magnetic field crystallization due to the characteristics of the present invention. In this case, the heat treatment process of 700 ° C. to 750 ° C. is simultaneously performed, and the substrate 101 is formed due to the heat generated by the heat treatment process. In the case of a glass material, alkali ions, for example, potassium ions (K +), sodium ions (Na +), etc. present in the glass material may be generated, and the film properties of the semiconductor layer crystallized by the alkali ions may be reduced. For sake.

다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 두께(t1)의 제 1 순수 비정질 실리콘층(도 3a의 109)을 형성한 기판(101)을 상기 화학적 기상 증착 장비의 챔버(도 3a의 190)내에서 교류 자기 결정화 공정 장비의 챔버(193)로 이동시킨다.Next, as shown in FIG. 3B, the substrate 101 on which the first pure amorphous silicon layer (109 of FIG. 3A) of the first thickness t1 is formed is placed in the chamber of the chemical vapor deposition apparatus (190 in FIG. 3A). ) Into chamber 193 of the alternating current self crystallization process equipment.

상기 교류 자기 결정화 공정 챔버(193)는 500℃ 내지 1000℃정도의 고온 분위기 형성이 가능하며, 그 챔버(193)의 내부에 있어서 더욱 정확히는 상기 기판(101)이 위치하는 스테이지(미도시)를 중심으로 그 상하로 교류 자기장을 형성시킬 수 있는 것이 특징이다. The AC self-crystallization process chamber 193 may form a high temperature atmosphere of about 500 ° C. to 1000 ° C., and more specifically, centers a stage (not shown) in which the substrate 101 is located in the chamber 193. This feature is capable of forming an alternating magnetic field above and below.

이러한 특성을 갖는 교류 자기 결정화 공정 챔버(193)내의 스테이지(미도시) 상에 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층(도 3b의 109)이 형성된 기판(101)을 위치시킨 후, 상기 교류 자기 결정화 공정 챔버(193) 내 분위기를 700℃ 내지 750℃가 되도록 가온시킨 뒤, 이러한 가온된 분위기에서 상기 기판(101)에 대해 수직한 자기장(AMF)을 1초 내지 60초 동안 인가한다. After placing the substrate 101 on which the first pure amorphous silicon layer (109 of FIG. 3B) is formed on a stage (not shown) in the AC self-crystallization process chamber 193 having these characteristics, the AC self-crystallization process chamber After warming the internal atmosphere (193) to 700 ° C to 750 ° C, a magnetic field (AMF) perpendicular to the substrate 101 is applied for 1 second to 60 seconds in the warmed atmosphere.

이때, 도시한 바와 같이 상기 기판(101) 상하에 위치한 교류 자기장 발생장치(195)가 직선 왕복 운동을 하도록 하는 방식으로 상기 기판(101)의 표면이 교류 자기장(AMF)에 노출되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 스캔형태로 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층(도 3a의 109)이 교류 자기장에 노출되도록 한다. 이러한 가온된 분위기에서 스캔 타입의 교류 자기장에 노출시키는 공정을 진행하게 되면 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층(도 3a의 109)이 재결정화됨으로써 폴리실리콘 특성을 갖는 제 1 교류 자기 결정화 실리콘층(110)으로 변하게 된다. At this time, it is preferable to expose the surface of the substrate 101 to the alternating magnetic field (AMF) in such a manner that the alternating magnetic field generator 195 located above and below the substrate 101 performs a linear reciprocating motion. . That is, the first pure amorphous silicon layer (109 in FIG. 3A) is exposed to an alternating magnetic field in a scan form. When the process of exposing to a scan type alternating magnetic field in such a heated atmosphere proceeds to recrystallization of the first pure amorphous silicon layer (109 of FIG. 3A), the first alternating self crystallization silicon layer 110 having polysilicon characteristics Will change to

한편, 본 발명에 이용되는 교류 자기장을 이용한 비정질 실리콘의 결정화의 원리에 대해 설명하면, 결정화의 주요 에너지원은 열이고, 교류 자기장은 보조 역할을 하게 된다. 이때, 교류 자기장에 의해 순수 비정질 실리콘층 내부에 전류가 유도되고 이러한 유도된 내부 전류에 의해 줄(joule)열을 발생시켜 결정화를 더욱 가속시키게 되며, 상기 교류 자기장에 의해 원자를 이동시키는 힘을 가하여 결정화를 촉진시키게 되는 것이다.On the other hand, when explaining the principle of crystallization of amorphous silicon using the alternating magnetic field used in the present invention, the main energy source of the crystallization is heat, the alternating magnetic field plays an auxiliary role. At this time, a current is induced inside the pure amorphous silicon layer by the alternating magnetic field, and the joule heat is generated by the induced internal current to accelerate the crystallization, and by applying the force to move the atoms by the alternating magnetic field It will promote crystallization.

이러한 자기 결정화 공정에 의해 형성된 폴리실리콘 특성을 갖는 제 1 교류 자기 결정화 실리콘층(110)은 그 이동도가 20㎠/V·s 내지 30㎠/V·s가 되며 이는 0.1㎠/V·s 내지 1㎠/V·s 정도의 이동도를 갖는 순수 비정질 실리콘층 대비 이동도 특성에 있어서 수십 내지 수백 배 향상된 것임을 알 수 있다. The first alternating current self-crystallization silicon layer 110 having the polysilicon characteristics formed by the self-crystallization process has a mobility of 20 cm 2 / V · s to 30 cm 2 / V · s, which is 0.1 cm 2 / V · s to It can be seen that the mobility properties are improved by several tens to several hundred times compared to the pure amorphous silicon layer having a mobility of about 1 cm 2 / V · s.

이러한 고온의 분위기에서 교류 자기장(AMF)에 노출시켜 결정화하는 공정을 AMFC(alternating magnetic field crystallization) 공정이라 칭한다.The process of crystallizing by exposing to an alternating magnetic field (AMF) in such a high temperature atmosphere is called an alternating magnetic field crystallization (AMFC) process.

이러한 AMFC 공정 진행 시 기판(101)이 700℃ 내지 750℃ 정도의 고온에 노출됨으로써 상기 기판(101)에 변형 더욱 정확히는 수축(shrinkage)이 발생할 수 있으므로, 이러한 변형에 의해 추후 공정에의 영향을 방지하기 위해 상기 기판(101)상에 아무것도 형성되지 않는 상태 즉, 상기 버퍼층(103) 또는 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층(도 3a의 109)을 형성하기 이전에 상기 기판(101)을 700℃ 내지 750℃ 정도의 고온의 분위기에서 30분 내지 60분 동안 온도를 변화시켜 가며 열처리하 는 단계를 더욱 진행한 후, 상기 AMFC 공정을 진행하는 것이 바람직하다. Since the substrate 101 is exposed to a high temperature of about 700 ° C. to 750 ° C. during the AMFC process, the substrate 101 may be deformed more precisely, so that shrinkage may occur. In order to form nothing on the substrate 101, that is, before forming the buffer layer 103 or the first pure amorphous silicon layer (109 of FIG. 3A), the substrate 101 may be 700 ° C. to 750. In the high temperature atmosphere of about ℃ to 30 minutes to 60 minutes after changing the temperature of the heat treatment further proceeds, it is preferable to proceed with the AMFC process.

다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 AMFC 공정을 마친 기판(101)을 상기 교류 자기 결정화 공정 챔버(도 3b의 193) 내에서 다시 화학적 기상 증착 장비의 챔버(190)로 이동시킨 후, 상기 화학적 기상 증착 장비의 챔버(190)내 분위기를 SiH4/H2 의 혼합가스 분위기로 조성한 후, 플라즈마를 형성함으로써 상기 폴리실리콘 특성을 갖는 제 1 교류 자기 결정화 실리콘층(110) 상에 300Å 내지 500Å 정도의 제 3 두께(t3)를 갖는 제 2 순수 비정질 실리콘층(115)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3C, the substrate 101 having completed the AMFC process is moved back into the chamber 190 of the chemical vapor deposition apparatus in the AC self-crystallization process chamber (193 of FIG. 3B). After forming the atmosphere in the chamber 190 of the chemical vapor deposition equipment into a mixed gas atmosphere of SiH 4 / H 2 , and then forming a plasma, 300 to 500 kPa on the first AC self-crystallization silicon layer 110 having the polysilicon characteristics. A second pure amorphous silicon layer 115 having a third thickness t3 of a degree is formed.

다음, 연속하여 상기 제 2 순수 비정질 실리콘층(115)이 형성된 기판(101)을 상기 화학적 기상 증착 장비의 챔버(190)내에 그대로 위치시킨 상태에서 상기 챔버내 분위기를 SiH4/PH3/H2 의 혼합가스 분위기로 바꾼 후, 플라즈마를 형성함으로써 상기 제 2 순수 비정질 실리콘층(115) 위로 그 내부에 불순물로써 예를들어 인(P)이 섞인 것을 특징으로 하는 불순물 비정질 실리콘층(120)을 300Å 내지 500Å 정도의 제 4 두께(t4)를 갖도록 형성한다. Next, the atmosphere in the chamber is changed to SiH 4 / PH 3 / H 2 in a state where the substrate 101 on which the second pure amorphous silicon layer 115 is continuously formed is placed in the chamber 190 of the chemical vapor deposition apparatus. After changing to the mixed gas atmosphere of the impurity amorphous silicon layer 120, characterized in that phosphorus (P) is mixed as an impurity inside the second pure amorphous silicon layer 115 by forming a plasma 300 Å It is formed to have a fourth thickness t4 of about 500 kHz.

다음, 도 3d에 도시한 바와같이, 상기 순차 적층된 제 1 교류 자기 실리콘층(110)과 제 2 순수 비정질 실리콘층(115)과 불순물 비정질 실리콘층(120)을 포토레지스트의 도포, 노광 마스크를 이용한 노광, 현상 및 식각 등 일련의 단위공정을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 스위칭 영역(TrA)에 폴리실리콘 특성을 갖는 제 1 실리콘층(111)과 순수 비정질 실리콘의 제 2 실리콘층(116)과 불순물 비정질 실리콘의 제 3 실리콘층(121)으로 이루어진 3중층 구조의 반도체 층(125)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3D, the sequentially laminated first alternating magnetic silicon layer 110, the second pure amorphous silicon layer 115, and the impurity amorphous silicon layer 120 are coated with a photoresist and an exposure mask is applied. By masking and patterning a series of unit processes such as exposure, development, and etching, the first silicon layer 111 having polysilicon characteristics in the switching region TrA and the second silicon layer 116 of pure amorphous silicon are patterned. ) And a third semiconductor layer 125 composed of a third silicon layer 121 of impurity amorphous silicon.

다음, 도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 3중층 구조의 반도체층(125) 위로 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 중 선택되는 하나의 물질 또는 2개의 물질을 증착하고 그 상부에 마스크 공정을 진행함으로써 포토레지스트 패턴(181)을 형성하고 이를 이용하여 식각함으로써 상기 버퍼층(103) 위로 일방향으로 연장하는 데이터 배선(130)을 형성하고, 동시에 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 반도체층(125) 상에서 서로 이격하며 상기 버퍼층(103)까지 연장하여 상기 반도체층(125)의 측면을 덮는 형태의 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 형성한다. 이때 상기 소스 전극(133)은 상기 데이터 배선(130)과 연결되는 것이 특징이다.Next, as shown in FIG. 3E, a metal material such as aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), is formed on the semiconductor layer 125 having the triple layer structure. Data that extends in one direction over the buffer layer 103 by forming a photoresist pattern 181 by etching one or two materials selected from chromium (Cr) and performing a mask process thereon and etching the same. Source and drain electrodes are formed to form a wiring 130, and at the same time, are spaced apart from each other on the semiconductor layer 125 in the switching region TrA and extend to the buffer layer 103 to cover the side surface of the semiconductor layer 125. 133 and 136 are formed. In this case, the source electrode 133 is connected to the data line 130.

다음, 도 3f에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 데이터 배선(130) 위로 이를 패터닝하기 위해 형성한 포토레지스트 패턴(181)을 스트립(strip)하여 제거하기 이전에 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 3중층 구조의 반도체층(125)에 대해 드라이 에칭을 실시함으로써 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 불순물 비정질 실리콘의 제 3 실리콘층(도 3e의 121)과 그 하부의 순수 비정질 실리콘의 제 2 실리콘층(도 3e의 116)을 제거하는 동시에 상기 제 2 실리콘층(도 3e의 116)이 제거됨으로써 노출되는 교류 자기 결정화된 상기 제 1 실리콘층(111)의 표면에서부터 소정 두께를 제거하여 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 중첩되는 영역에 있어서는 3중층 구조를 가지며, 이들 두 전극(133, 136) 사이로 노출된 부분 즉, 그 중앙부에 대응해서는 교류 자 기 결정화된 제 1 실리콘층(111a)의 단일층 구조를 갖는 형태의 반도체층(125)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3F, the photoresist pattern 181 formed to pattern it over the source and drain electrodes 133 and 136 and the data line 130 is stripped and removed. A third silicon layer of impurity amorphous silicon exposed between the source and drain electrodes 133 and 136 by dry etching the semiconductor layer 125 having a triple layer structure exposed between the source and drain electrodes 133 and 136. The alternating magnetic crystallized first exposed by removing the second silicon layer (116 of FIG. 3E) while removing the second silicon layer (116 of FIG. 3E) of pure amorphous silicon below and 121 of FIG. 3E. In the region overlapping with the source and drain electrodes 133 and 136 by removing a predetermined thickness from the surface of the silicon layer 111, the structure has a triple layer structure, that is, a portion exposed between the two electrodes 133 and 136. center Not corresponding to the self-exchange and form the shape of the semiconductor layer 125 has a single layer structure of the crystallized first silicon layer (111a).

이때 상기 교류 자기 결정화된 제 1 실리콘층(111)의 경우 그 중앙부에 있어 그 표면으로부터 식각되어 제거되는 두께(t5)는 200Å 내지 400Å인 것이 바람직하다. 따라서 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 중첩하는 부분(111b)에 대해서는 최초 형성된 상태 그대로의 제 1 두께(t1)인 1200Å 내지 2000Å를 유지하게 되며, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 부분(111a)에 대응해서는 상기 제 1 두께(t1)에서 200Å 내지 400Å 정도의 두께(t5)가 줄어든 800Å 내지 1800Å 정도의 제 2 두께(t2 = t1 - t5 )를 갖게 되는 것이 특징이다.At this time, in the case of the alternating current self-crystallized first silicon layer 111, the thickness t5 that is etched and removed from the surface thereof is preferably 200 kPa to 400 kPa. Therefore, the portion 111b overlapping the source and drain electrodes 133 and 136 is maintained at 1200 Å to 2000 인, which is the first thickness t1 as originally formed, and the source and drain electrodes 133 and 136. Corresponding to the portion 111a exposed in between, the first thickness t1 has a second thickness t2 = t1-t5 of about 800 kPa to about 1800 kPa, which is reduced from about 200 kPa to about 400 kPa. .

이때 그 중앙부가 제거됨으로써 서로 이격하는 형태의 상기 불순물 비정질 실리콘의 제 3 실리콘층은 오믹콘택층(122)을 이루게 된다.In this case, the third silicon layer of the impurity amorphous silicon in the form of being spaced apart from each other by the center portion is formed to form an ohmic contact layer 122.

다음, 도 3g에 도시한 바와 같이, 상기 데이터 배선(130)과 소스 및 드레인 전극(133, 136) 상에 남아있는 포토레지스트 패턴(도 3f의 181)을 스트립(strip) 또는 애싱(ashing)을 실시하여 제거한 후, 상기 포토레지스트 패턴(도 3f의 181)이 제거된 기판(101)을, 플라즈마 발생장치 예를들면 화학기상 증착장치의 챔버(190)로 이동시킨 후, 수소(H2)가스 분위기에서 플라즈마에 300초 내지 600초 정도 노출시키는 수소화 공정을 진행한다. 이는 드라이 에칭 등에 의해 그 표면 일부가 손상되거나 또는 오염되었을 가능성이 있으며, 이로인해 추후 공정에서 그 상부에 형성되는 게이트 절연막과의 계면에서의 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있는 바, 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 제 1 실리콘층(111a)의 표면을 수소(H2) 플라즈마에 노출시킴으로써 그 표면 상태를 안정화시키기 위함이다. Next, as shown in FIG. 3G, the photoresist pattern (181 of FIG. 3F) remaining on the data line 130 and the source and drain electrodes 133 and 136 is stripped or ashed. After the removal and the removal, the substrate 101 from which the photoresist pattern 181 of FIG. 3F is removed is moved to a chamber 190 of a plasma generating apparatus, for example, a chemical vapor deposition apparatus, and then a hydrogen (H 2 ) gas. A hydrogenation process is performed in which the plasma is exposed to the plasma for about 300 to 600 seconds. This may be a part of the surface damaged or contaminated by dry etching, etc. This may cause a problem that the characteristics at the interface with the gate insulating film formed thereon may be degraded in a later step, the source and drain This is to stabilize the surface state by exposing the surface of the first silicon layer 111a exposed between the electrodes to hydrogen (H 2 ) plasma.

다음, 도 3h에 도시한 바와 같이, 상기 수소(H2) 플라즈마 처리된 기판(101)의 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 상기 버퍼층(103)을 형성한 동일한 방법에 의해 즉, 화학기상 증착 장비를 이용하여 증착함으로써 전면에 게이트 절연막(140)을 형성하고, 연속하여 상기 게이트 절연막(140) 위로 전면에 제 2 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 중 하나 또는 2개의 물질을 연속하여 증착함으로써 단일층 또는 이중층 구조의 금속층(145)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3H, an inorganic insulating material, such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx), is disposed on the entire surface of the hydrogen (H 2 ) plasma-treated substrate 101. The gate insulating layer 140 is formed on the front surface by the same method of forming the same, that is, by using a chemical vapor deposition apparatus, and the second metal material, for example, aluminum (Al) on the front surface of the gate insulating layer 140 is successively formed. ), One or two materials of aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), chromium (Cr) are continuously deposited to form a metal layer 145 having a single layer or a double layer structure.

다음, 도 3i에 도시한 바와 같이, 마스크 공정을 진행하여 상기 금속층(도 3i의 145)을 패터닝함으로써 상기 게이트 절연막(140) 위로 상기 데이터 배선(130)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(미도시)을 형성하고, 동시에 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 게이트 배선(미도시)과 연결되며 상기 반도체층(125)에 대응하여 게이트 전극(150)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3I, a mask process is performed to pattern the metal layer 145 of FIG. 3I to cross the data line 130 to define the pixel region P on the gate insulating layer 140. A gate line (not shown) is formed, and at the same time, a gate electrode 150 is formed in the switching region TrA, connected to the gate line (not shown), and corresponding to the semiconductor layer 125.

이때, 상기 게이트 전극(150)은 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 사이로 노출된 제 1 실리콘층(111a)과는 전면 대응하도록 그리고 서로 이격하는 오믹콘택층(122)에 대해서는 각각 소정간격 중첩되도록 형성하는 것이 바람직하며, 이 경우 상기 오믹콘택층(122)과 각각 상기 게이트 전극(150)의 양 끝단은 상기 오믹콘택층(122)의 외측으로 연장되지 않도록 상기 오믹콘택층(122) 각 끝단의 내측에 위치 하도록 하는 것이 바람직하다.In this case, the gate electrode 150 overlaps the ohmic contact layer 122 spaced apart from each other so as to correspond to the entire surface of the first silicon layer 111a exposed between the source and drain electrodes 133 and 136, respectively. In this case, both ends of the ohmic contact layer 122 and each of the gate electrode 150 may not be extended to the outside of the ohmic contact layer 122. It is preferable to position the inside of.

다음, 도 3j에 도시한 바와같이, 상기 게이트 배선(미도시) 및 게이트 전극(150) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나 또는 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)을 도포함으로써 보호층(155)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3J, an inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx) is deposited or organic insulating on the gate wiring (not shown) and the gate electrode 150. The protective layer 155 is formed by applying a material such as photo acryl or benzocyclobutene (BCB).

이후 상기 보호층(155)과 그 하부에 위치한 게이트 절연막(140)을 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 드레인 전극(136) 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(157)을 형성한다.Thereafter, the passivation layer 155 and the gate insulating layer 140 disposed thereunder are patterned by a mask process to form a drain contact hole 157 exposing a part of the drain electrode 136.

다음, 도 3k에 도시한 바와같이, 상기 드레인 콘택홀(157)을 갖는 보호층(155) 위로 투명도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하고 이를 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 드레인 콘택홀(157)을 통해 상기 드레인 전극(136)과 접촉하는 화소전극(160)을 화소영역(P) 내에 형성함으로써 본 발명에 따른 코플라나 구조의 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판(101)을 완성한다.Next, as shown in FIG. 3K, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is deposited on the protective layer 155 having the drain contact hole 157. And forming a pixel electrode 160 in contact with the drain electrode 136 through the drain contact hole 157 in the pixel region P by performing a mask process and patterning the thin film having a coplanar structure according to the present invention. The array substrate 101 for a liquid crystal display device including the transistor is completed.

본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은, 순수 비정질 실리콘층을 AMFC 처리함으로써 비정실 실리콘을 반도체층으로 하는 종래의 어레이 기판대비 박막트랜지스터의 이동도 특성을 수 십 내지 수백 배 향상시키는 효과가 있으며, 따 라서, 이러한 AMFC 처리되어 폴리실리콘 특성을 갖는 반도체층을 구비한 박막트랜지스터를 스위칭 소자 뿐 아니라 구동소자로 활용할 수 있는 바, 외부 구동회로를 따로 구비하지 않아도 되므로 비용을 저감시키는 효과가 있으며, 동시에 구동소자의 집적도를 높일 수 있음으로서 제품을 컴팩트화 할 수 있는 장점을 갖는다. The array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention has an effect of improving the mobility characteristics of a thin film transistor by several tens to hundred times as compared to a conventional array substrate having amorphous silicon as a semiconductor layer by AMFC treating a pure amorphous silicon layer. Therefore, the thin film transistor having the semiconductor layer having the polysilicon characteristic, which is treated with AMFC, can be used as a driving device as well as a switching device. Therefore, since the external driving circuit is not required, the cost can be reduced. At the same time, it is possible to increase the degree of integration of the driving device, which makes the product compact.

또한, 종래의 폴리실리콘을 이용한 코플라나 구조의 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 있어서는 그 특성상 도핑 등을 실시함으로써 통상적으로 7-9마스크 공정을 진행하여 완성하고 있으나, 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 도핑 등의 공정을 별도로 필요로 하지 않으며, 탑 게이트 코플라나 구조의 박막트랜지스터 구조를 포함하여 5 마스크 공정에 의해 제품을 완성할 수 있는 바, 공정 단축을 통해 생산성을 향상시키는 효과가 있다. In addition, in the conventional method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device including a thin film transistor having a coplanar structure using polysilicon, a 7-9 mask process is usually completed by performing doping, etc. In the case of an array substrate for a liquid crystal display according to the present invention, a process such as doping is not required separately, and a product can be completed by a five mask process including a thin film transistor structure having a top gate coplanar structure. Through this has the effect of improving productivity.

또한, 본 발명에 따른 액정표사장치용 어레이 기판은 게이트 전극이 반도체층상부에 위치하는 코플라나 구조의 박막트랜지스터를 구현하고 있는 바, 교류 자기 결정화 공정을 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선, 게이트 전극 및 게이트 배선의 형성보다 먼저 진행함으로써 상기 게이트 전극, 게이트 배선, 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선을 이루는 금속 재질의 선택의 폭이 큰 장점을 갖는다.In addition, the array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention implements a thin film transistor having a coplanar structure in which a gate electrode is positioned on a semiconductor layer. The AC self-crystallization process includes the source and drain electrodes, the data wiring, and the gate electrode. And by proceeding before the formation of the gate wiring has the advantage that the choice of the metal material constituting the data wiring with the gate electrode, gate wiring, source and drain electrodes.

Claims (17)

기판과;A substrate; 상기 기판 상에 폴리실리콘층과 서로 이격하는 순수 비정질 실리콘층과 서로 이격하는 오믹콘택층이 순차 적층 구성된 3중층 구조의 반도체층과;A semiconductor layer having a triple layer structure in which polysilicon layers, pure amorphous silicon layers spaced apart from each other, and ohmic contact layers spaced apart from each other are sequentially stacked; 상기 서로 이격하는 오믹콘택층 위로 각각 형성된 소스 및 드레인 전극 및 상기 소스 전극과 연결되며 상기 기판 상에 형성된 데이터 배선과;Source and drain electrodes formed on the ohmic contact layers spaced apart from each other, and data lines connected to the source electrodes and formed on the substrate; 상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극을 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과;A gate insulating film formed over the data line and the source and drain electrodes; 상기 게이트 절연막 위로 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극과 이들 두 전극 사이의 이격영역 대응하여 형성된 게이트 전극 및 상기 게이트 전극과 연결되며 상기 데이터 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선과;A source electrode and a drain electrode spaced apart from each other on the gate insulating layer, a gate electrode formed corresponding to a spaced area between the two electrodes, and a gate wire connected to the gate electrode and crossing the data wire to define a pixel area; 상기 게이트 배선과 게이트 전극 위로 전면에 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 가지며 형성된 보호층과;A protective layer having a drain contact hole exposing the drain electrode on the entire surface of the gate wiring and the gate electrode; 상기 보호층 상부로 상기 화소영역에 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 형성된 화소전극A pixel electrode formed on the protective layer in contact with the drain electrode through the drain contact hole in the pixel area 을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.Array substrate for a liquid crystal display device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리실리콘층은 그 상부에 형성되는 서로 이격하는 오믹콘택층과 중첩하는 영역은 제 1 두께를 가지며, 그 외의 영역은 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.The polysilicon layer may have a first thickness in a region overlapping the spaced apart ohmic contact layers formed on the polysilicon layer, and the other region may have a second thickness that is thinner than the first thickness. Board. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 두께는 1200Å 내지 2000Å이며, 상기 제 2 두께는 800Å 내지 1800Å인 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.And the first thickness is 1200 kPa to 2000 kPa and the second thickness is 800 kPa to 1800 kPa. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리실리콘층 하부에는 전면에 버퍼층이 더욱 형성된 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.And a buffer layer further formed on a front surface of the lower portion of the polysilicon layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소스 및 드레인 전극 각각은 상기 3중층 구조의 반도체층의 측면을 덮으며 형성된 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.And each of the source and drain electrodes is formed to cover a side surface of the triple layer structure semiconductor layer. 기판 상에 제 1 두께의 제 1 순수 비정질 실리콘층을 형성하는 단계와;Forming a first layer of pure amorphous silicon of a first thickness on the substrate; 교류 자기 결정화(alternating magnetic field crystallization) 공정을 진행함으로써 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층을 폴리실리콘층으로 결정화하는 단계와;Crystallizing the first pure amorphous silicon layer into a polysilicon layer by performing an alternating magnetic field crystallization process; 상기 폴리실리콘층 위로 순차적으로 제 2 순수 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘층을 형성하는 단계와;Sequentially forming a second pure amorphous silicon layer and an impurity amorphous silicon layer on the polysilicon layer; 상기 불순물 및 제 2 순수 비정질 실리콘층과 폴리실리콘층을 패터닝하여 3중층 구조의 반도체층을 형성하는 단계와;Patterning the impurity, the second pure amorphous silicon layer, and the polysilicon layer to form a semiconductor layer having a triple layer structure; 상기 3중층 구조의 반도체층 위로 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하고 동시에 상기 기판 상에 소스 전극과 연결된 데이터 배선을 형성하는 단계와;Forming source and drain electrodes spaced apart from each other on the semiconductor layer of the triple layer structure, and simultaneously forming data lines connected to the source electrodes on the substrate; 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 불순물 및 제 2 순수 비정질 실리콘층을 제거하여 상기 폴리실리콘층을 노출시키며 서로 이격하는 오믹콘택층과 그 하부로 상기 오믹콘택층과 동일한 형태를 갖는 순수 비정질 실리콘의 순수 실리콘층을 형성하는 단계와; Pure impurities of pure amorphous silicon having the same shape as the ohmic contact layer and an ohmic contact layer spaced apart from each other by exposing the polysilicon layer by removing impurities and a second pure amorphous silicon layer exposed between the source and drain electrodes. Forming a silicon layer; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선과 노출된 폴리실리콘층 위로 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;Forming a gate insulating film over the source and drain electrodes, the data lines, and the exposed polysilicon layer; 상기 게이트 절연막 위로 상기 폴리실리콘층에 대응하여 게이트 전극을 형성하고 동시에 상기 게이트 전극과 연결되며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 형성하는 단계와;Forming a gate electrode on the gate insulating layer corresponding to the polysilicon layer, and simultaneously forming a gate wiring connected to the gate electrode and crossing the data wiring; 상기 게이트 전극 및 게이트 배선 위로 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계와;Forming a protective layer having a drain contact hole exposing the drain electrode over the gate electrode and the gate wiring; 상기 보호층 위로 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결된 화소전극을 형성하는 단계 Forming a pixel electrode connected to the drain electrode through the drain contact hole on the passivation layer; 를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device comprising a. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 교류 자기 결정화(alternating magnetic field crystallization) 공정은 700℃ 내지 750℃의 분위기를 갖는 챔버내에서 진행되는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The alternating magnetic field crystallization process is performed in a chamber having an atmosphere of 700 ° C to 750 ° C. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 교류 자기 결정화(alternating magnetic field crystallization) 공정은, 상기 챔버 내에 위치한 상기 기판에 대해 교류 자기장 발생 장치가 상기 기판 상하로 위치하며 수평으로 직선 왕복 운동하는 형태로 진행되는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The alternating magnetic field crystallization process is characterized in that the alternating magnetic field generating device is positioned in a vertical linear reciprocating motion of the alternating magnetic field generating device located above and below the substrate with respect to the substrate located in the chamber. Method of manufacturing a substrate. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 교류 자기 결정화(alternating magnetic field crystallization) 공정은, 1초 내지 60초동안 진행되는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The alternating magnetic field crystallization process is performed for 1 to 60 seconds. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 폴리실리콘층을 노출시키며 서로 이격하는 오믹콘택층과 그 하부로 상기 오믹콘택층과 동일한 형태를 갖는 순수 비정질 실리콘의 순수 실리콘층을 형성하는 단계는,Forming a pure silicon layer of pure amorphous silicon having the same shape as the ohmic contact layer and the ohmic contact layer spaced apart from each other while exposing the polysilicon layer, 상기 오믹콘택층 사이로 노출된 상기 폴리실리콘층을 제거함으로서 상기 제 1 두께보다 200Å 내지 400Å 더 얇은 제 2 두께를 갖도록 하는 단계를 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.And removing the polysilicon layer exposed between the ohmic contact layers so as to have a second thickness that is 200 s to 400 s thinner than the first thickness. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극 각각은 상기 반도체층의 상부를 포함하여 상기 반도체층의 측면을 완전히 덮도록 형성하는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.Wherein the source and drain electrodes spaced apart from each other are formed to completely cover side surfaces of the semiconductor layer, including an upper portion of the semiconductor layer. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 게이트 절연막을 형성하기 이전에 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 교류 자기 결정화 실리콘층 표면을 수소(H2) 플라즈마에 노출시키는 수소화 처리를 진행하는 단계를 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.A method of fabricating an array substrate for a liquid crystal display device, further comprising: performing a hydrogenation process of exposing an AC self-crystallized silicon layer surface exposed between the source and drain electrodes to a hydrogen (H 2 ) plasma prior to forming the gate insulating layer. Way. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층 형성 전에는,Before forming the first pure amorphous silicon layer, 상기 기판을 700℃ 내지 750℃의 분위기에서 30분 내지 60분동안 열처리하는 단계를 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device further comprising the step of heat-treating the substrate for 30 to 60 minutes in an atmosphere of 700 ℃ to 750 ℃. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1 순수 비정질 실리콘층 형성 전에는,Before forming the first pure amorphous silicon layer, 상기 기판 위로 전면에 버퍼층을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device further comprising the step of forming a buffer layer over the substrate. 폴리실리콘층과 서로 이격하는 순수 비정질 실리콘층과 서로 이격하는 오믹콘택층이 순차 적층 구성된 3중층 구조의 반도체층과;A semiconductor layer having a triple layer structure in which polysilicon layers, pure amorphous silicon layers spaced apart from each other, and ohmic contact layers spaced apart from each other are sequentially stacked; 상기 서로 이격하는 오믹콘택층 위로 각각 형성된 소스 및 드레인 전극과;Source and drain electrodes formed on the ohmic contact layers spaced apart from each other; 상기 소스 및 드레인 전극을 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과;A gate insulating film formed on the entire surface of the source and drain electrodes; 상기 게이트 절연막 위로 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극과 이들 두 전극 사이의 이격영역 대응하여 형성된 게이트 전극Source and drain electrodes spaced apart from each other on the gate insulating layer, and a gate electrode corresponding to a spaced area between the two electrodes 을 포함하는 박막트랜지스터.Thin film transistor comprising a. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 폴리실리콘층은 그 상부에 형성되는 서로 이격하는 상기 오믹콘택층과 중첩하는 영역은 제 1 두께를 가지며, 그 외의 영역은 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 것이 특징인 박막트랜지스터.The polysilicon layer is a thin film transistor, characterized in that the region overlapping with the spaced apart ohmic contact layer formed on the upper portion has a first thickness, the other region has a second thickness thinner than the first thickness. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 소스 및 드레인 전극 각각은 상기 3중층 구조의 반도체층의 측면을 덮으며 형성된 것이 특징인 박막트랜지스터.Each of the source and drain electrodes is formed to cover the side surface of the semiconductor layer of the triple layer structure.
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