KR20090038620A - Method of manufacturing liquid crystal display device - Google Patents

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KR20090038620A
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interlayer insulating
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이홍구
정상훈
김창연
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

A method of manufacturing a liquid crystal display device is provided to remove the peeling phenomenon caused by the stress difference between a gate insulating layer and an interlayer insulating film without deteriorating the characteristic of a TFT. The hydrogen plasma process is performed on a substrate including a semiconductor pattern(151). A silicon oxide film(161) is formed on the substrate. A silicon nitride film(163) is formed on the silicon oxide film. A gate electrode(153) branched from a gate line is formed on the silicon nitride film. An interlayer insulating film(154) is formed on the silicon nitride film including the gate electrode at the same temperature as the silicon nitride film. As the interlayer insulating film is patterned, the source/drain regions of the semiconductor pattern are exposed. Source/drain electrodes(155a,155b) are formed on the interlayer insulating film including the source/drain regions.

Description

액정표시장치의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Manufacturing method of liquid crystal display device {METHOD OF MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 박막 트랜지스터의 특성을 저하시키지 않고, 게이트 절연막과 층간 절연막 간의 스트레스(Stress) 차이에 의한 필링(Peeling)현상을 개선할 수 있는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method of manufacturing a liquid crystal display device that can improve peeling due to stress difference between a gate insulating film and an interlayer insulating film without degrading the characteristics of a thin film transistor. It relates to a manufacturing method.

액정표시장치(liquid crastal display device)는 경량, 박형, 저소비 전력 구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 상기 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다.Liquid crystal display devices (liquid crastal display device) is due to the characteristics of light weight, thin, low power consumption driving, the application range is gradually increasing. In accordance with this trend, the liquid crystal display is used in office automation equipment, audio / video equipment, and the like.

액정표시장치는 인가 전압에 따라 액체와 결정의 중간 상태 불질인 액정(liquid crystal)의 광투과도가 변화하는 특성을 이용하여, 전기 신호를 시각 정보로 변화시켜 영상을 표시한다. 통상의 액정표시장치는 전극이 구비된 두 개의 기판과 두 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성된다. 이와 같은 액정표시장치는 동일한 화면 크기를 가지는 다른 표시장치에 비하여 무게가 가볍고 부피가 작으며 작은 전력으로 동작한다.The liquid crystal display displays an image by changing an electrical signal into visual information by using a characteristic in which light transmittances of liquid crystals, which are intermediate states of liquid and crystal, vary according to an applied voltage. A typical liquid crystal display device is composed of two substrates provided with electrodes and a liquid crystal layer interposed between the two substrates. Such a liquid crystal display device is lighter in weight, smaller in volume, and operates with less power than other display devices having the same screen size.

액정표시장치는 구동 및 제어를 위해 박막 트랜지스터(TFT: thin film transitor)를 스위칭(switching)으로 이용한다.The liquid crystal display uses a thin film transistor (TFT) as switching for driving and controlling.

박막 트랜지스터는 소스 영역, 채널 영역 및 드레인 영역을 포함하는 반도체층, 상기 반도체층상에 형성된 게이트 절연막, 상기 반도체층의 채널 영역과 대응되도록 형성되고, 상기 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극 및 상기 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 접촉하는 소스 전극 및 드레인 전극으로 구성된다. 상기 게이트 절연막은 일반적으로 실리콘 산화막(SiO2) 또는 실리콘 질화막(SiNx)의 단일막으로 게이트 절연막을 형성한다.The thin film transistor may include a semiconductor layer including a source region, a channel region, and a drain region, a gate insulating layer formed on the semiconductor layer, a gate region formed on the semiconductor layer, and a gate electrode and the source region formed on the gate insulating layer; And a source electrode and a drain electrode respectively contacting the drain region. In general, the gate insulating layer is a single layer of a silicon oxide layer (SiO 2 ) or a silicon nitride layer (SiNx).

상기 실리콘 산화막으로 형성된 게이트 절연막은 누설 전류가 높아지는 문제가 있는 반면 실리콘 질화막으로 형성된 게이트 절연막은 반도체층과 실리콘 질화막의 계면 특성이 나빠 박막 트랜지스터의 특성이 나빠진다.The gate insulating film formed of the silicon oxide film has a problem of increasing leakage current, whereas the gate insulating film formed of the silicon nitride film has poor interface characteristics between the semiconductor layer and the silicon nitride film, thereby deteriorating the characteristics of the thin film transistor.

일반적인 박막 트랜지스터 기판은 게이트 절연막 상에 보호막(SiNx)이 배치되는데, 게이트 절연막을 실리콘 질화막으로 형성하는 경우, 보호막 형성 온도와의 차이로 인해 층간(게이트 절연막 및 보호막) 스트레스(Stress) 차이로 인해 필링(Peeling) 현상을 야기하는 문제가 있었다.In a typical thin film transistor substrate, a protective layer (SiNx) is disposed on a gate insulating layer, and when the gate insulating layer is formed of a silicon nitride layer, peeling is caused due to a difference in stress between layers (gate insulating layer and protective layer) due to a difference from the protective layer formation temperature. (Peeling) There was a problem causing the phenomenon.

본 발명은 박막 트랜지스터의 특성을 저하시키지 않고, 게이트 절연막과 층간 절연막 간의 스트레스(Stress) 차이에 의한 필링(Peeling)현상을 개선할 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device which can improve peeling caused by stress difference between a gate insulating film and an interlayer insulating film without degrading the characteristics of the thin film transistor.

본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은, Method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention,

기판상에 반도체 패턴을 형성하는 단계; 상기 반도체 패턴을 포함한 기판상에 수소 플라즈마 공정을 수행하는 단계; 상기 반도체 패턴을 포함한 기판상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계; 상기 실리콘 산화막상에 실리콘 질화막을 형성하는 단계; 상기 실리콘 질화막상에 게이트 배선으로부터 분기된 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극을 포함한 상기 실리콘 질화막상에 상기 실리콘 질화막과 동일한 온도로 층간 절연막을 형성하는 단계; 상기 층간 절연막을 패터닝하여 상기 반도체 패턴의 소스/드레인 영역을 노출시키는 단계; 상기 소스/드레인 영역을 포함한 상기 층간 절연막 상에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 및 상기 드레인 전극과 접촉되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.Forming a semiconductor pattern on the substrate; Performing a hydrogen plasma process on the substrate including the semiconductor pattern; Forming a silicon oxide film on the substrate including the semiconductor pattern; Forming a silicon nitride film on the silicon oxide film; Forming a gate electrode branched from a gate wiring on the silicon nitride film; Forming an interlayer insulating film on the silicon nitride film including the gate electrode at the same temperature as the silicon nitride film; Patterning the interlayer insulating film to expose a source / drain region of the semiconductor pattern; Forming a source / drain electrode on the interlayer insulating film including the source / drain region; And forming a pixel electrode in contact with the drain electrode.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은,In addition, the manufacturing method of the liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention,

기판상에 게이트 라인으로부터 분기된 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극을 포함한 상기 기판상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계; 상기 실리콘 산화막 상에 실리콘 질화막을 형성하는 단계; 상기 실리콘 질화막 상에 상기 게이 트 전극과 대응되도록 반도체층을 형성하는 단계; 상기 반도체층상에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 상기 소스/드레인 전극을 포함한 상기 실리콘 질화막상에 수소 플라즈마 공정을 수행하는 단계; 상기 소스/드레인 전극을 포함하는 상기 실리콘 질화막상에 상기 실리콘 질화막과 동일한 온도로 보호층을 형성하는 단계; 및 상기 보호층상에 형성되고, 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.Forming a gate electrode branched from the gate line on the substrate; Forming a silicon oxide film on the substrate including the gate electrode; Forming a silicon nitride film on the silicon oxide film; Forming a semiconductor layer on the silicon nitride layer so as to correspond to the gate electrode; Forming a source / drain electrode on the semiconductor layer; Performing a hydrogen plasma process on the silicon nitride film including the source / drain electrodes; Forming a protective layer on the silicon nitride film including the source / drain electrodes at the same temperature as the silicon nitride film; And forming a pixel electrode formed on the protective layer and in contact with the drain electrode.

본 발며은 게이트 절연막의 실리콘 질화막 상에 SiNx로 이루어지는 층간 절연막이 배치되고, 층간 절연막은 실리콘 질화막과 동일한 온도에서 형성되어 층간 스트레스(Stress) 차이로 인한 필링(Peeling)을 개선할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an interlayer insulating film made of SiNx is disposed on the silicon nitride film of the gate insulating film, and the interlayer insulating film is formed at the same temperature as the silicon nitride film to improve the peeling due to the difference in stress between the layers. .

또한, 본 발명은 게이트 절연막을 형성하기 전에 수소 플라즈마 공정을 진행함으로써, 실리콘 질화막과 층간 절연막을 동일 온도에서 형성하는 경우, 일반적인 박막 트랜지스터 기판보다 높은 온도에서 형성되는 층간 절연막의 수소 이탈에 의한 박막 트랜지스터(TFT)의 특성 저하를 수소 플라즈마 공정을 통해 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, when the silicon nitride film and the interlayer insulating film are formed at the same temperature by performing a hydrogen plasma process before the gate insulating film is formed, the thin film transistor is formed by hydrogen release of the interlayer insulating film formed at a higher temperature than a general thin film transistor substrate. There is an effect that can reduce the characteristics of the (TFT) through the hydrogen plasma process.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 화소 영역을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.1 is a plan view illustrating a pixel area of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate cut along the line II ′ of FIG. 1.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 박막 트랜지스터 기판은 기판(150) 상에 서로 교차되는 게이트 라인(110) 및 데이터 라인(130)을 포함한다. 데이터 라인(130)은 게이트 라인(110)과 층간 절연막(154)을 사이에 두고 배치된다.1 and 2, the thin film transistor substrate of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a gate line 110 and a data line 130 crossing each other on the substrate 150. . The data line 130 is disposed with the gate line 110 and the interlayer insulating layer 154 therebetween.

박막 트랜지스터 기판은 게이트 라인(110)과 데이터 라인(130)의 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor)를 포함한다.The thin film transistor substrate includes a thin film transistor (TFT) formed at each intersection of the gate line 110 and the data line 130.

박막 트랜지스터(TFT)는 반도체 패턴(151)과, 상기 반도체 패턴(151)을 포함한 기판(150) 상에 배치된 게이트 절연막(160)과, 상기 반도체 패턴(151)과 대응되도록 상기 게이트 절연막(160) 상에 배치된 게이트 전극(153)과, 상기 게이트 전극(153)을 포함한 기판(150) 전면에 배치된 층간 절연막(154)과, 상기 게이트 전극(153)과 대응되도록 상기 층간 절연막(154) 상에 배치된 소스/드레인 전극(155a, 155b)을 포함한다.The thin film transistor TFT includes a semiconductor pattern 151, a gate insulating layer 160 disposed on the substrate 150 including the semiconductor pattern 151, and the gate insulating layer 160 so as to correspond to the semiconductor pattern 151. ), An interlayer insulating layer 154 disposed on the entire surface of the substrate 150 including the gate electrode 153, and the interlayer insulating layer 154 so as to correspond to the gate electrode 153. Source / drain electrodes 155a and 155b disposed thereon.

게이트 절연막(160)은 실리콘 산화막(161) 및 실리콘 질화막(163)으로 이루어지고, 실리콘 산화막(161) 및 실리콘 질화막(163)은 순차적으로 배치된다.The gate insulating layer 160 includes a silicon oxide film 161 and a silicon nitride film 163, and the silicon oxide film 161 and the silicon nitride film 163 are sequentially disposed.

실리콘 질화막(163) 상에는 SiNx로 이루어지는 층간 절연막(154)이 배치된다. 층간 절연막(154)은 실리콘 질화막(163)과 동일한 온도에서 형성되어 층간의 스트레스(Stress) 차이로 인한 필링(Peeling)을 개선할 수 있다.The interlayer insulating film 154 made of SiNx is disposed on the silicon nitride film 163. The interlayer insulating layer 154 may be formed at the same temperature as the silicon nitride layer 163 to improve the peeling due to the stress difference between the layers.

여기서, 본 발명은 상기 게이트 절연막(160)을 형성하기 전에 수소 플라즈마 공정을 진행하여 박막 트랜지스터(TFT)의 특성이 저하되는 문제를 개선할 수 있다. 즉, 실리콘 질화막(163)과 층간 절연막(154)을 동일 온도에서 형성하는 경우, 일반 적인 박막 트랜지스터 기판보다 높은 온도에서 형성되는 층간 절연막(154)의 수소 이탈에 의한 박막 트랜지스터(TFT)의 특성 저하를 수소 플라즈마 공정을 통해 보상할 수 있다.According to the present invention, the hydrogen plasma process may be performed before the gate insulating layer 160 is formed, thereby improving the problem that the characteristics of the TFT are degraded. That is, when the silicon nitride film 163 and the interlayer insulating film 154 are formed at the same temperature, the characteristics of the thin film transistor TFT due to the hydrogen release of the interlayer insulating film 154 formed at a higher temperature than a general thin film transistor substrate are reduced. May be compensated for through a hydrogen plasma process.

도 3a 내지 도 3h는 도 2의 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.3A to 3H illustrate a method of manufacturing the thin film transistor substrate of FIG. 2.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판(150) 상에 비정질 실리콘층이 증착되고 결정화되어 폴리 실리콘층이 형성되고, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통하여 폴리 실리콘을 패터닝하여 반도체 패턴(151)을 형성한다.Referring to FIG. 3A, in the thin film transistor substrate according to the exemplary embodiment, an amorphous silicon layer is deposited and crystallized on the substrate 150 to form a polysilicon layer, and a photolithography process and an etching process using a mask are performed. Polysilicon is patterned through to form the semiconductor pattern 151.

도면에는 도시되지 않았지만, 반도체 패턴(151)의 오염을 방지하기 위해 상기 비정질 실리콘층이 증착되기 전에 버퍼절연막(미도시)이 형성될 수 있다.Although not illustrated, a buffer insulating layer (not shown) may be formed before the amorphous silicon layer is deposited to prevent contamination of the semiconductor pattern 151.

도 3b를 참조하면, 반도체 패턴(151)을 포함하는 기판(150) 상에 수소 플라즈마 공정을 진행한다. 수소 플라즈마 공정은 도 3e에서 형성되는 층간 절연막(154)의 수소 이탈을 보상하기 위해 진행된다.Referring to FIG. 3B, a hydrogen plasma process is performed on the substrate 150 including the semiconductor pattern 151. The hydrogen plasma process proceeds to compensate for hydrogen escape of the interlayer insulating film 154 formed in FIG. 3E.

도 3c를 참조하면, 반도체 패턴(151)을 포함하는 기판(150) 상에 게이트 절연막(160)을 형성한다.Referring to FIG. 3C, the gate insulating layer 160 is formed on the substrate 150 including the semiconductor pattern 151.

게이트 절연막(160)은 무기계 물질의 실리콘 산화막(SiO2, 161) 및 실리콘 질화막(SiNx, 163)이 순차적으로 형성된 구조를 가진다.The gate insulating layer 160 has a structure in which silicon oxide layers SiO 2 and 161 and silicon nitride layers SiNx 163 of an inorganic material are sequentially formed.

도 3d를 참조하면, 게이트 절연막(160) 상에는 게이트 라인(미도시)과 게이트 라인으로부터 분기된 게이트 전극(153)을 형성한다.Referring to FIG. 3D, a gate line (not shown) and a gate electrode 153 branching from the gate line are formed on the gate insulating layer 160.

보다 구체적으로, 게이트 절연막(160) 상에 Al, Al합금, Mo, Mo합금, W, W합금, Cr, Cr합금, Ti, Ti합금 등의 금속을 스퍼터링(Spettering) 등의 방식으로 증착하고, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 게이트 라인(미도시) 및 게이트 전극(153)을 형성한다.More specifically, a metal such as Al, Al alloy, Mo, Mo alloy, W, W alloy, Cr, Cr alloy, Ti, Ti alloy, etc. are deposited on the gate insulating layer 160 by sputtering or the like. A gate line (not shown) and a gate electrode 153 are formed through a photolithography process and an etching process using a mask.

도 3e를 참조하면, 게이트 전극(153)을 포함한 게이트 절연막(160) 상에 층간 절연막(154)을 형성한다.Referring to FIG. 3E, an interlayer insulating layer 154 is formed on the gate insulating layer 160 including the gate electrode 153.

층간 절연막(154)은 질화 실리콘(SiNx) 등과 같이 무기계 물질로 이루어진다.The interlayer insulating layer 154 is made of an inorganic material such as silicon nitride (SiNx).

층간 절연막(154)은 상기 게이트 절연막(160)의 실리콘 질화막(163) 상에 형성되고, 상기 실리콘 질화막(163)과 동일한 온도에서 형성된다.The interlayer insulating layer 154 is formed on the silicon nitride layer 163 of the gate insulating layer 160 and is formed at the same temperature as the silicon nitride layer 163.

층간 절연막(154)과 상기 게이트 절연막(160)의 실리콘 질화막(163)이 동일 온도에서 형성되는 것은 서로 접촉되는 두 층간에 형성 조건을 최대한 유사하게 하여 층간의 스트레스(Stess) 차이에 의해 필링(Peeling) 발생을 개선하기 위함이다.When the interlayer insulating layer 154 and the silicon nitride layer 163 of the gate insulating layer 160 are formed at the same temperature, peeling may be caused due to the difference in stress between the two layers in contact with each other. ) To improve the occurrence.

예를 들어, 상기 게이트 절연막(160)의 실리콘 질화막(163)이 350℃에서 형성된 경우, 상기 층간 절연막(154)은 350℃에서 형성됨을 알 수 있다.For example, when the silicon nitride layer 163 of the gate insulating layer 160 is formed at 350 ° C, the interlayer insulating layer 154 may be formed at 350 ° C.

층간 절연막(154)은 바람직하게 400℃이하(특히, 350℃)에서 형성된다.The interlayer insulating film 154 is preferably formed at 400 ° C or lower (especially 350 ° C).

층간 절연막(154)을 형성한 후, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 층간 절연막(154) 및 게이트 절연막(160)을 관통하는 제1 및 제2 콘택홀(170a, 170b)을 형성하여 소스 영역 및 드레인 영역을 노출시킨다.After the interlayer insulating layer 154 is formed, first and second contact holes 170a and 170b penetrating the interlayer insulating layer 154 and the gate insulating layer 160 are formed through a photolithography process and an etching process using a mask. To expose the source and drain regions.

도 3f를 참조하면, 제1 및 제2 콘택홀(도3e의 170a, 170b)을 포함하는 층간 절연막(154) 상에 소스/드레인 전극(155a, 155b)을 형성한다.Referring to FIG. 3F, source / drain electrodes 155a and 155b are formed on the interlayer insulating layer 154 including the first and second contact holes 170a and 170b of FIG. 3E.

보다 구체적으로, 제1 및 제2 콘택홀(도3e의 170a, 170b)을 포함하는 층간 절연막(154) 상에 Al, Al합금, Mo, Mo합금, W, W합금, Cr, Cr합금, Ti, Ti합금 등의 금속을 스퍼터링(Spettering) 등의 방식으로 증착한다. 그런 다음, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 패터닝하여 소스/드레인 전극(155a, 155b)을 형성한다.More specifically, Al, Al alloy, Mo, Mo alloy, W, W alloy, Cr, Cr alloy, Ti on the interlayer insulating film 154 including the first and second contact holes (170a, 170b in Fig. 3e). And metal such as Ti alloy are deposited by sputtering or the like. Next, the source / drain electrodes 155a and 155b are formed by patterning through a photolithography process and an etching process using a mask.

도 3g를 참조하면, 소스/드레인 전극(155s, 155b)을 포함하는 층간 절연막(154) 상에 유기막(157)을 형성한다.Referring to FIG. 3G, an organic layer 157 is formed on the interlayer insulating layer 154 including the source / drain electrodes 155s and 155b.

유기막(157)은 소스/드레인 전극(155a, 155b)을 포함한 층간 절연막(154) 상에 형성된다. 유기막(157)은 드레인 전극(155b) 상에 형성된 제3 콘택홀(157a)을 포함하고, 상기 드레인 전극(155b)은 상기 제3 콘택홀(157a)을 통해 유기막(157)의 외부로 노출된다.The organic layer 157 is formed on the interlayer insulating layer 154 including the source / drain electrodes 155a and 155b. The organic layer 157 includes a third contact hole 157a formed on the drain electrode 155b, and the drain electrode 155b extends to the outside of the organic layer 157 through the third contact hole 157a. Exposed.

도 3h를 참조하면, 상기 제3 콘택홀(도3g의 157a)을 포함한 유기막(157) 상에 투명한 도전성 물질로 이루어진 화소 전극(159)을 형성한다.Referring to FIG. 3H, a pixel electrode 159 made of a transparent conductive material is formed on the organic layer 157 including the third contact hole (157a of FIG. 3G).

보다 구체적으로, 유기막(157) 상에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속 그룹 중 어느 하나를 증착하고, 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝하여 화소 전극(159)을 형성한다.More specifically, any one of a transparent conductive metal group including indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) is deposited on the organic layer 157, a photolithography process using a mask and The pixel electrode 159 is formed by patterning by an etching process.

이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 제조공정은 게이트 절연막(160)의 실리콘 질화막(163)과, 이와 접촉되는 층간 절연막(154)의 형성 온도를 동일하게 함으로써, 층간의 스트레스에 의한 필링현상을 개선할 수 있다.In the manufacturing process of the thin film transistor according to the exemplary embodiment described above, the formation temperature of the silicon nitride film 163 of the gate insulating film 160 and the interlayer insulating film 154 in contact therewith is equal to the stress between the layers. The peeling phenomenon can be improved.

또한, 본 발명은 일반적인 박막 트랜지스터 기판에 비해 높은 온도에서 형성되는 층간 절연막(154)에 의해 발생할 수 있는 박막 트랜지스터의 특성 저하(수소 이탈)의 문제를 게이트 절연막(160) 형성 전에 수소 플라즈마 공정을 진행하여 필링현상을 개선함과 동시에 공정 조건(온도)에 의한 박막 트랜지스터의 특성 저하를 개선할 수 있다.In addition, the present invention performs a hydrogen plasma process before the gate insulating layer 160 is formed to solve the problem of deterioration (hydrogen release) of the thin film transistor, which may be caused by the interlayer insulating layer 154 formed at a higher temperature than a general thin film transistor substrate. As a result, the peeling phenomenon can be improved, and the deterioration of the characteristics of the thin film transistor due to the process conditions (temperature) can be improved.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 도 1 내지 도 3h에 도시된 탑 게이트(반도체층 상에 게이트 전극이 배치된 구조)와 구조적으로 상이한 바텀 게이트(게이트 전극 상에 반도체층이 배치된 구조) 구조이다.4 is a bottom gate (semiconductor layer on the gate electrode) structurally different from the top gate (structure in which the gate electrode is disposed on the semiconductor layer) shown in FIGS. 1 to 3H according to another embodiment of the present invention; This is a arranged structure).

보다 구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판(250) 상에 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정으로 게이트 라인(미도시)으로부터 분기된 게이트 전극(253)이 배치되고, 상기 게이트 전극(253)을 포함한 기판(250) 상에 실리콘 산화막(261)과 실리콘 질화막(263)이 순차적으로 형성된 게이트 절연막(260)이 배치된다.More specifically, in the thin film transistor substrate according to another embodiment of the present invention, a gate electrode 253 branched from a gate line (not shown) is disposed on the substrate 250 by a photolithography process and an etching process using a mask. The gate insulating layer 260 on which the silicon oxide layer 261 and the silicon nitride layer 263 are sequentially formed is disposed on the substrate 250 including the gate electrode 253.

여기서, 게이트 절연막(260)이 형성되기 전에 수소 플라즈마 공정이 수행될 수 있다.Here, the hydrogen plasma process may be performed before the gate insulating layer 260 is formed.

게이트 전극(253)과 대응되도록 게이트 절연막(260) 상에는 반도체 패 턴(251a, 251b)이 배치되고, 상기 반도체 패턴(251a, 251b)을 포함한 게이트 절연막(260) 상에 소스/드레인 전극(255a, 255b)이 배치된다.The semiconductor patterns 251a and 251b are disposed on the gate insulating layer 260 to correspond to the gate electrode 253, and the source / drain electrodes 255a, 251a and 251b are disposed on the gate insulating layer 260 including the semiconductor patterns 251a and 251b. 255b) is disposed.

소스/드레인 전극(255a, 255b)을 포함한 게이트 절연막(260) 상에는 실리콘 질화막(263)과 동일한 온도로 형성된 보호층(254)이 배치된다. 상기 보호층(254)은 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기계 물질로 이루어진다.The protective layer 254 formed at the same temperature as the silicon nitride film 263 is disposed on the gate insulating film 260 including the source / drain electrodes 255a and 255b. The protective layer 254 is made of an inorganic material such as silicon nitride (SiNx).

보호층(254)은 바람직하게 400℃이하(특히, 350℃)의 온도로 형성된다.The protective layer 254 is preferably formed at a temperature of 400 ° C. or less (particularly 350 ° C.).

보호층(254)은 드레인 전극(255b)과 대응되는 영역에 콘택홀(미도시)을 포함하고, 상기 콘택홀에 의해 보호층(254)으로부터 드레인 전극(255b)이 외부로 노출된다.The protective layer 254 includes a contact hole (not shown) in a region corresponding to the drain electrode 255b, and the drain electrode 255b is exposed to the outside from the protective layer 254 by the contact hole.

노출된 드레인 전극(255b)을 포함한 보호층(254) 상에 화소 전극(259)이 배치된다.The pixel electrode 259 is disposed on the passivation layer 254 including the exposed drain electrode 255b.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 특성을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the characteristics of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 수소 플라즈마 처리(80W, 5분, H2 유량 1200sccm), 실리콘 질화막의 증착온도를 350℃로 하고, 층간 절연막의 증착온도를 350℃로 설정한 경우, Vgs 10V에서 Vgs 15V일 때, Ids는 8nA 이고, Vgs 5V일 때, Ids는 1nA 수준으로 박막 트랜지스터의 특성이 향상됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, the thin film transistor according to the exemplary embodiment of the present invention has a hydrogen plasma treatment (80 W, 5 minutes, H2 flow rate 1200 sccm), a deposition temperature of a silicon nitride film at 350 ° C., and a deposition temperature of an interlayer insulating film. When the temperature is set to 350 ° C., when the Vgs 10V to the Vgs 15V, the Ids is 8nA, and when the Vgs 5V, the Ids is 1nA, which shows that the characteristics of the thin film transistor are improved.

전류균일도는 3.0%로서, 일반적인 액정표시장치(4.6%)에 비해 향상됨을 알 수 있다. The current uniformity is 3.0%, which is compared with the general liquid crystal display (4.6%).

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 화소 영역을 나타낸 평면도이다.1 is a plan view illustrating a pixel area of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate cut along the line II ′ of FIG. 1.

도 3a 내지 도 3h는 도 2의 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 나타낸 도면이다.3A to 3H illustrate a method of manufacturing the thin film transistor substrate of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터의 특성을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the characteristics of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

150 : 기판 151 : 반도체 패턴150 substrate 151 semiconductor pattern

153 : 게이트 전극 155a : 소스 전극153: gate electrode 155a: source electrode

155b : 드레인 전극 154 : 층간 절연막155b: drain electrode 154: interlayer insulating film

157 : 유기막 157a : 제 3 콘택홀157: organic film 157a: third contact hole

160, 260 : 게이트 절연막 161, 261 : 실리콘 산화막160, 260: gate insulating film 161, 261: silicon oxide film

163, 263 : 실리콘 질화막 254 : 보호층163 and 263 silicon nitride film 254 protective layer

Claims (6)

기판상에 반도체 패턴을 형성하는 단계;Forming a semiconductor pattern on the substrate; 상기 반도체 패턴을 포함한 기판상에 수소 플라즈마 공정을 수행하는 단계;Performing a hydrogen plasma process on the substrate including the semiconductor pattern; 상기 반도체 패턴을 포함한 기판상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계;Forming a silicon oxide film on the substrate including the semiconductor pattern; 상기 실리콘 산화막상에 실리콘 질화막을 형성하는 단계;Forming a silicon nitride film on the silicon oxide film; 상기 실리콘 질화막상에 게이트 배선으로부터 분기된 게이트 전극을 형성하는 단계;Forming a gate electrode branched from a gate wiring on the silicon nitride film; 상기 게이트 전극을 포함한 상기 실리콘 질화막상에 상기 실리콘 질화막과 동일한 온도로 층간 절연막을 형성하는 단계;Forming an interlayer insulating film on the silicon nitride film including the gate electrode at the same temperature as the silicon nitride film; 상기 층간 절연막을 패터닝하여 상기 반도체 패턴의 소스/드레인 영역을 노출시키는 단계;Patterning the interlayer insulating film to expose a source / drain region of the semiconductor pattern; 상기 소스/드레인 영역을 포함한 상기 층간 절연막 상에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 및Forming a source / drain electrode on the interlayer insulating film including the source / drain region; And 상기 드레인 전극과 접촉되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.And forming a pixel electrode in contact with the drain electrode. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 층간 절연막은 350℃에서 형성하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.And the interlayer insulating film is formed at 350 ° C. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 층간 절연막은 무기계 물질의 질화 실리콘(SiNx)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The interlayer insulating film is a method of manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that the silicon nitride (SiNx) of the inorganic material. 기판상에 게이트 라인으로부터 분기된 게이트 전극을 형성하는 단계;Forming a gate electrode branched from the gate line on the substrate; 상기 게이트 전극을 포함한 상기 기판상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계;Forming a silicon oxide film on the substrate including the gate electrode; 상기 실리콘 산화막 상에 실리콘 질화막을 형성하는 단계;Forming a silicon nitride film on the silicon oxide film; 상기 실리콘 질화막 상에 상기 게이트 전극과 대응되도록 반도체층을 형성하는 단계;Forming a semiconductor layer on the silicon nitride layer so as to correspond to the gate electrode; 상기 반도체층상에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계;Forming a source / drain electrode on the semiconductor layer; 상기 소스/드레인 전극을 포함한 상기 실리콘 질화막상에 수소 플라즈마 공정을 수행하는 단계;Performing a hydrogen plasma process on the silicon nitride film including the source / drain electrodes; 상기 소스/드레인 전극을 포함하는 상기 실리콘 질화막상에 상기 실리콘 질화막과 동일한 온도로 보호층을 형성하는 단계; 및 Forming a protective layer on the silicon nitride film including the source / drain electrodes at the same temperature as the silicon nitride film; And 상기 보호층상에 형성되고, 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법. And forming a pixel electrode formed on the protective layer and in contact with the drain electrode. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 보호층은 350℃에서 형성하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조방법.The protective layer is a manufacturing method of the liquid crystal display, characterized in that formed at 350 ° C. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 보호층은 무기계 물질의 질화 실리콘(SiNx)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The protective layer is a method of manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that the silicon nitride (SiNx) of the inorganic material.
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