KR20110056962A - Method of fabricating substrate for thin film transistor - Google Patents

Method of fabricating substrate for thin film transistor Download PDF

Info

Publication number
KR20110056962A
KR20110056962A KR1020090113478A KR20090113478A KR20110056962A KR 20110056962 A KR20110056962 A KR 20110056962A KR 1020090113478 A KR1020090113478 A KR 1020090113478A KR 20090113478 A KR20090113478 A KR 20090113478A KR 20110056962 A KR20110056962 A KR 20110056962A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gate
photoresist pattern
substrate
forming
line
Prior art date
Application number
KR1020090113478A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조기술
서성모
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020090113478A priority Critical patent/KR20110056962A/en
Publication of KR20110056962A publication Critical patent/KR20110056962A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13458Terminal pads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1288Multistep manufacturing methods employing particular masking sequences or specially adapted masks, e.g. half-tone mask

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE: A method of fabricating a substrate for a thin film transistor is provided to improve the process uniformity of a large size substrate by adopting an etch stopper structure to protect a back channel area. CONSTITUTION: In a method of fabricating a substrate for a thin film transistor, a gate line(116) and a data line(117) are formed on a substrate(110). A gate electrode(121) is connected to the gate line. A source electrode(122) is connected to the data line. A drain electrode(123) is connected to a pixel electrode. An active layer(124) made of the oxide semiconductor form a conductive channel between the source electrode and the drain electrode.

Description

박막 트랜지스터 기판의 제조방법{METHOD OF FABRICATING SUBSTRATE FOR THIN FILM TRANSISTOR}Method for manufacturing thin film transistor substrate {METHOD OF FABRICATING SUBSTRATE FOR THIN FILM TRANSISTOR}

본 발명은 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산화물 반도체를 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용한 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor substrate, and more particularly, to a method for manufacturing a thin film transistor substrate using an oxide semiconductor as an active layer of a thin film transistor.

최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.Recently, with increasing interest in information display and increasing demand for using a portable information carrier, a lightweight flat panel display (FPD), which replaces a conventional display device, a cathode ray tube (CRT), is used. The research and commercialization of Korea is focused on. In particular, the liquid crystal display (LCD) of the flat panel display device is an image representing the image using the optical anisotropy of the liquid crystal, is excellent in resolution, color display and image quality, and is actively applied to notebooks or desktop monitors have.

상기 액정표시장치는 크게 컬러필터(color filter) 기판과 박막 트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.The liquid crystal display is largely composed of a color filter substrate, a thin film transistor substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the thin film transistor substrate.

상기 액정표시장치에 주로 사용되는 구동 방식인 능동 매트릭스(Active Matrix; AM) 방식은 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(Amorphous Silicon Thin Film Transistor; a-Si TFT)를 스위칭소자로 사용하여 화소부의 액정을 구동하는 방식이다.The active matrix (AM) method, which is a driving method mainly used in the liquid crystal display device, uses an amorphous silicon thin film transistor (a-Si TFT) as a switching device to drive the liquid crystal in the pixel portion. to be.

이하, 도 1을 참조하여 일반적인 액정표시장치의 구조에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, a structure of a general liquid crystal display device will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a general liquid crystal display.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시장치는 크게 컬러필터 기판(5)과 박막 트랜지스터 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 박막 트랜지스터 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(30)으로 구성된다.As shown in the figure, the liquid crystal display device is largely a liquid crystal layer formed between the color filter substrate 5 and the thin film transistor substrate 10 and the color filter substrate 5 and the thin film transistor substrate 10. It consists of 30.

상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터(7)로 구성된 컬러필터(C)와 상기 서브-컬러필터(7) 사이를 구분하고 액정층(30)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(30)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.The color filter substrate 5 includes a color filter C composed of a plurality of sub-color filters 7 for implementing colors of red (R), green (G), and blue (B); A black matrix 6 that separates the sub-color filters 7 and blocks light passing through the liquid crystal layer 30, and a transparent common electrode that applies a voltage to the liquid crystal layer 30. 8)

또한, 상기 박막 트랜지스터 기판(10)은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트라인(16)과 데이터라인(17), 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T) 및 상기 화소영역(P) 위에 형성된 화소전극(18)으로 이루어져 있다.In addition, the thin film transistor substrate 10 may be arranged in a vertical direction and in a plurality of gate lines 16 and data lines 17 defining a plurality of pixel regions P, and the gate lines 16 and data lines 17. And a pixel electrode 18 formed on the pixel region P.

상기의 컬러필터 기판(5)과 박막 트랜지스터 기판(10)은 화상표시 영역의 외 곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정표시패널을 구성하며, 상기 컬러필터 기판(5)과 박막 트랜지스터 기판(10)의 합착은 상기 컬러필터 기판(5) 또는 박막 트랜지스터 기판(10)에 형성된 합착키(미도시)를 통해 이루어진다.The color filter substrate 5 and the thin film transistor substrate 10 are joined to face each other by a sealant (not shown) formed on the outer side of the image display area to form a liquid crystal display panel. 5) and the thin film transistor substrate 10 are bonded together through a bonding key (not shown) formed on the color filter substrate 5 or the thin film transistor substrate 10.

전술한 액정표시장치에 사용되는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 저온 공정에서 제작할 수 있지만 이동도(mobility)가 매우 작고 정전류 테스트(constant current bias) 조건을 만족하지 않는다. 반면에 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 높은 이동도와 만족스러운 정전류 테스트 조건을 가지는 반면에 균일한 특성 확보가 어려워 대면적화가 어렵고 고온 공정이 필요하다.Amorphous silicon thin film transistors used in the above-described liquid crystal display device can be fabricated in a low temperature process, but have very low mobility and do not satisfy the constant current bias condition. Polycrystalline silicon thin film transistors, on the other hand, have high mobility and satisfactory constant current test conditions, and are difficult to obtain uniform characteristics, making it difficult to large area and require high temperature processes.

이에 산화물 반도체로 액티브층을 형성한 산화물 박막 트랜지스터를 개발하고 있는데, 이때 산화물 반도체를 기존의 바텀 게이트(bottom gate) 구조의 박막 트랜지스터에 적용하는 경우 소오스/드레인전극의 식각공정 중에 산화물 반도체가 손상을 받아 변성을 일으키는 문제점이 있다.Accordingly, an oxide thin film transistor having an active layer formed of an oxide semiconductor is being developed. When the oxide semiconductor is applied to a thin film transistor having a bottom gate structure, the oxide semiconductor is damaged during the etching process of the source / drain electrodes. There is a problem causing degeneration.

도 2는 일반적인 산화물 박막 트랜지스터의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a general oxide thin film transistor.

도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 산화물 박막 트랜지스터는 소정의 기판(10) 위에 형성된 게이트전극(21), 상기 게이트전극(21) 위에 형성된 게이트 절연막(15a), 상기 게이트 절연막(15a) 위에 산화물 반도체로 형성된 액티브층(24), 상기 액티브층(24)의 소정영역과 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극(22, 23), 상기 소오스/드레인전극(22, 23) 위에 형성된 보호막(15b) 및 상기 드레인전극(23) 과 전기적으로 접속하는 화소전극(18)으로 이루어져 있다.As shown in the drawing, a general oxide thin film transistor includes a gate electrode 21 formed on a predetermined substrate 10, a gate insulating film 15a formed on the gate electrode 21, and an oxide semiconductor on the gate insulating film 15a. The active layer 24 formed, the source / drain electrodes 22 and 23 electrically connected to a predetermined region of the active layer 24, the passivation layer 15b and the drain formed on the source / drain electrodes 22 and 23. The pixel electrode 18 is electrically connected to the electrode 23.

이때, 예를 들어 상기 소오스/드레인전극(22, 23)을 증착하고 식각하는 과정에서 그 하부의 액티브층(24)(특히, 액티브층(24)의 백 채널영역)이 손상을 받아 변성이 되는 경우가 있으며, 이에 따라 소자의 신뢰성에 문제점을 가지게 된다.At this time, for example, in the process of depositing and etching the source / drain electrodes 22 and 23, the lower active layer 24 (particularly, the back channel region of the active layer 24) is damaged and denatured. In some cases, there is a problem in the reliability of the device.

즉, 소오스/드레인전극용 금속은 산화물 반도체와의 콘택저항을 고려하여 몰리브덴 계열의 금속으로 제한되게 되는데, 소오스/드레인전극을 습식식각으로 형성하는 경우에는 에천트(etchant)에 취약한 산화물 반도체의 물성(物性)으로 인해 액티브층의 유실 혹은 손상을 초래하며, 상기 소오스/드레인전극을 건식식각으로 형성하는 경우에도 산화물 반도체의 백-스퍼터링(back-sputtering) 및 산소 결핍(oxygen deficiency)으로 인해 액티브층이 변성되게 된다.That is, the source / drain electrode metal is limited to molybdenum-based metal in consideration of contact resistance with the oxide semiconductor. When forming the source / drain electrode by wet etching, physical properties of the oxide semiconductor are vulnerable to etchant. (Activity) causes loss or damage of the active layer, and even when the source / drain electrodes are formed by dry etching, the active layer is formed due to back-sputtering and oxygen deficiency of the oxide semiconductor. Will be denatured.

이와 같이 산화물 반도체는 약한 결합구조를 가지고 있어서 상기 산화물 반도체의 증착 후 후속공정에 의한 백 채널영역의 손상을 방지하기 위해 배리어 층(barrier layer)으로 에치 스타퍼(etch stopper)를 액티브층 위에 추가로 형성하여야 하는데, 이 경우 기존의 비정질 실리콘 박막 트랜지스터에 비해 마스크수가 증가하게 되는 단점이 있다.As such, the oxide semiconductor has a weak bonding structure, so that an etch stopper is additionally formed on the active layer as a barrier layer to prevent damage to the back channel region by a subsequent process after deposition of the oxide semiconductor. In this case, there is a disadvantage in that the number of masks is increased compared to the conventional amorphous silicon thin film transistor.

상기 마스크공정(즉, 포토리소그래피공정)은 마스크에 그려진 패턴을 박막이 증착된 기판 위에 전사시켜 원하는 패턴을 형성하는 일련의 공정으로 감광액 도포, 노광, 현상공정 등 다수의 공정으로 이루어지며, 다수의 마스크공정은 생산 수율을 떨어뜨리게 한다. 특히, 패턴을 형성하기 위하여 설계된 마스크는 매우 고가이어서, 공정에 적용되는 마스크수가 증가하면 박막 트랜지스터 기판의 제조비용이 이 에 비례하여 상승하게 된다.The mask process (ie, photolithography process) is a series of processes in which a pattern drawn on a mask is transferred onto a substrate on which a thin film is deposited to form a desired pattern, and includes a plurality of processes such as photoresist coating, exposure, and developing processes. The masking process lowers the production yield. In particular, the mask designed to form the pattern is very expensive, and as the number of masks applied to the process increases, the manufacturing cost of the thin film transistor substrate increases in proportion to this.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 산화물 반도체를 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용한 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a thin film transistor substrate using an oxide semiconductor as an active layer of a thin film transistor.

본 발명의 다른 목적은 에치 스타퍼 구조를 채택하여 소자의 신뢰성을 확보하는 한편, 상기 에치 스타퍼와 액티브층 및 패드부 콘택홀을 한번의 마스크공정으로 형성함으로써 총 4번의 마스크공정으로 박막 트랜지스터를 제작하도록 한 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to adopt the etch stopper structure to ensure the reliability of the device, while forming the thin film transistor in a total of four mask processes by forming the etch stopper, the active layer and the pad contact hole in one mask process. The present invention provides a method for manufacturing a thin film transistor substrate.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the configuration and claims of the invention described below.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 화소부와 게이트패드부 및 데이터패드부로 이루어진 기판을 제공하는 단계; 제 1 마스크공정을 통해 상기 기판의 화소부에 게이트전극과 게이트라인을 형성하며, 상기 기판의 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 게이트패드라인 및 데이터패드라인을 형성하는 단계; 상기 게이트전극, 게이트라인, 게이트패드라인 및 데이터패드라인이 형성된 기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 제 2 마스크공정을 통해 상기 게이트 절연막이 형성된 게이트전극 상부에 산화물 반도체로 이루어진 액티브층을 형성하며, 상기 액티브층 위에 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼를 형성하는 단계; 상기 제 2 마스크공정을 이용하여 링크부의 데이터패드라인 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하며, 상기 기판의 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 상기 게이트패드라인 및 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 단계; 제 3 마스크공정을 통해 상기 액티브층 상부에 상기 액티브층의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극을 형성하며, 상기 게이트라인과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터라인을 형성하는 단계; 및 제 4 마스크공정을 통해 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a thin film transistor substrate of the present invention comprises the steps of providing a substrate consisting of a pixel portion, a gate pad portion and a data pad portion; Forming a gate electrode and a gate line on the pixel portion of the substrate through a first mask process, and forming a gate pad line and a data pad line on the gate pad portion and the data pad portion of the substrate, respectively; Forming a gate insulating film on a substrate on which the gate electrode, gate line, gate pad line, and data pad line are formed; Forming an active layer made of an oxide semiconductor on the gate electrode on which the gate insulating film is formed through a second mask process, and forming an etch stopper made of an insulating film on the active layer; Forming a first contact hole for exposing a portion of the data pad line of the link unit using the second mask process, and exposing a portion of the gate pad line and the data pad line to the gate pad portion and the data pad portion of the substrate, respectively; Forming a second contact hole and a third contact hole; Forming a source / drain electrode electrically connected to the source / drain regions of the active layer on the active layer through a third mask process, and forming a data line crossing the gate line to define a pixel region; And forming a pixel electrode electrically connected to the drain electrode through a fourth mask process.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 산화물 반도체를 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용함에 따라 균일도가 우수하여 대면적 디스플레이에 적용 가능한 효과를 제공한다.As described above, the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention has an excellent uniformity as an oxide semiconductor is used as an active layer of the thin film transistor, thereby providing an effect applicable to a large area display.

또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 에치 스타퍼 구조를 채택하여 백 채널영역을 보호함으로써 소자의 신뢰성을 향상시키는 한편, 대면적 기판에서의 공정 균일도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention adopts an etch stopper structure to protect the back channel region, thereby improving the reliability of the device and providing an effect of improving the process uniformity in a large area substrate. .

또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 상기 에치 스타퍼와 액티브층 및 패드부 콘택홀을 한번의 마스크공정으로 형성함으로써 박막 트랜지스터의 제조에 사용되는 마스크수를 줄여 제조공정 및 비용을 절감시키는 효과를 제공한다.In addition, the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention reduces the number of masks used in the manufacture of the thin film transistor by reducing the number of masks used in the manufacture of the thin film transistor by forming the etch stopper, the active layer, and the pad contact hole in one mask process. Provide effect.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도로써, 산화물 반도체를 액티브층으로 사용한 산화물 박막 트랜지스터 기판 구조를 개략적으로 나타내고 있다.3 is a plan view schematically illustrating a portion of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and schematically illustrates an oxide thin film transistor substrate structure using an oxide semiconductor as an active layer.

또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 상기 도 3에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 A-A'선과 B-B선에 따른 단면 및 도시되지 않은 링크부의 단면을 예를 들어 나타내고 있다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a portion of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein a cross section taken along lines A-A 'and BB of the thin film transistor substrate shown in FIG. For example.

이때, 설명의 편의를 위해 상기 도 3 및 도 4는 게이트패드부와 데이터패드부 및 화소부의 박막 트랜지스터를 포함하는 하나의 화소를 나타내고 있다. 또한, 상기 도 4는 데이터라인과 데이터패드라인이 연결되는 링크부의 일부를 포함하여 나타내고 있다.3 and 4 illustrate one pixel including a gate pad part, a data pad part, and a thin film transistor of the pixel part. 4 illustrates a part of a link unit that connects a data line and a data pad line.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판(110)에는 상기 기판(110) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)의 교차영역에는 스위칭소자인 산화물 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 화소영역 내에는 상기 산화물 박막 트랜지스터에 연결되어 컬러필터 기판(미도시)의 공통전극과 함께 액정층(미도시)을 구동시키는 화소전극(118)이 형성되어 있다.As shown in the figure, a gate line 116 and a data line 117 are formed on the thin film transistor substrate 110 according to the embodiment of the present invention, which are arranged vertically and horizontally on the substrate 110 to define a pixel region. have. In addition, an oxide thin film transistor, which is a switching element, is formed in an intersection area of the gate line 116 and the data line 117, and is connected to the oxide thin film transistor in the pixel area, thereby common to a color filter substrate (not shown). A pixel electrode 118 for driving a liquid crystal layer (not shown) is formed together with the electrode.

상기 본 발명의 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터는 상기 게이트라 인(116)에 연결된 게이트전극(121), 상기 데이터라인(117)에 연결된 소오스전극(122) 및 상기 화소전극(118)에 연결된 드레인전극(123)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 산화물 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(121)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 간에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 산화물 반도체로 형성된 액티브층(124)을 포함한다.An oxide thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention includes a gate electrode 121 connected to the gate line 116, a source electrode 122 connected to the data line 117, and a drain connected to the pixel electrode 118. It consists of an electrode 123. In addition, the oxide thin film transistor includes an active layer 124 formed of an oxide semiconductor that forms a conductive channel between the source electrode 122 and the drain electrode 123 by a gate voltage supplied to the gate electrode 121. ).

이때, 상기 화소전극(118)의 일부는 게이트 절연막(115a)을 사이에 두고 그 하부의 게이트라인(116)의 일부와 중첩되어 스토리지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 형성하게 된다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터에 인가된 전압을 다음 신호가 들어올 때까지 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 이러한 스토리지 커패시터(Cst)는 신호 유지 이외에도 계조(gray scale) 표시의 안정과 플리커(flicker) 및 잔상(afterimage) 감소 등의 효과를 가진다.In this case, a portion of the pixel electrode 118 is overlapped with a portion of the gate line 116 therebetween with the gate insulating layer 115a interposed therebetween to form a storage capacitor Cst. The storage capacitor Cst keeps the voltage applied to the liquid crystal capacitor constant until the next signal comes in. The storage capacitor Cst has effects such as stability of gray scale display and reduction of flicker and afterimage in addition to signal retention.

또한, 상기 박막 트랜지스터 기판(110)의 가장자리 영역에는 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)에 각각 전기적으로 접속하는 게이트패드전극(126p)과 데이터패드전극(127p)이 형성되어 있으며, 외부의 구동회로부(미도시)로부터 인가 받은 주사신호와 데이터신호를 각각 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)에 전달하게 된다.In addition, a gate pad electrode 126p and a data pad electrode 127p electrically connected to the gate line 116 and the data line 117 are formed in an edge region of the thin film transistor substrate 110. The scan signal and the data signal applied from the driving circuit unit (not shown) are transferred to the gate line 116 and the data line 117, respectively.

즉, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)은 구동회로부 쪽으로 연장되어 각각 해당하는 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)에 연결되며, 상기 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)은 상기 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)에 각각 전기적으로 접속된 게이트패드전극(126p)과 데이터패드전 극(127p)을 통해 구동회로부로부터 각각 주사신호와 데이터신호를 인가 받게 된다.That is, the gate line 116 and the data line 117 extend toward the driving circuit part and are connected to the corresponding gate pad line 116p and the data pad line 117p, respectively, and the gate pad line 116p and the data pad A line 117p is a scan signal and a data signal from a driving circuit unit through a gate pad electrode 126p and a data pad electrode 127p electrically connected to the gate pad line 116p and the data pad line 117p, respectively. You will be authorized.

이때, 상기 데이터패드라인(117p)은 링크부 내에 형성된 제 1 콘택홀을 통해 데이터라인(117)에 연결되게 되며, 상기 게이트패드전극(126p)은 제 2 콘택홀(140b)을 통해 상기 게이트패드라인(116p)과 전기적으로 접속하고 상기 데이터패드전극(127p)은 제 3 콘택홀(140c)을 통해 상기 데이터패드라인(117p)과 전기적으로 접속하게 된다.In this case, the data pad line 117p is connected to the data line 117 through the first contact hole formed in the link portion, and the gate pad electrode 126p is connected to the gate pad through the second contact hole 140b. It is electrically connected to the line 116p and the data pad electrode 127p is electrically connected to the data pad line 117p through the third contact hole 140c.

이와 같이 구성된 상기 본 발명의 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터는 예를 들어 아연 산화물과 같은 산화물 반도체를 이용하여 액티브층을 형성함에 따라 높은 이동도와 정전류 테스트 조건을 만족하는 한편 균일한 특성이 확보되어 대면적 디스플레이에 적용 가능한 장점을 가지고 있다.The oxide thin film transistor according to the embodiment of the present invention configured as described above has high mobility and constant current test conditions as well as uniform characteristics as it forms an active layer using an oxide semiconductor such as zinc oxide. It has the advantage of being applicable to area display.

상기 아연 산화물은 산소 함량에 따라 전도성, 반도체성 및 저항성의 3가지 성질을 모두 구현할 수 있는 물질로, 비정질 아연 산화물계 반도체 물질을 액티브층으로 적용한 산화물 박막 트랜지스터는 액정표시장치와 유기전계발광 디스플레이를 포함하는 대면적 디스플레이에 적용될 수 있다.The zinc oxide is a material capable of realizing all three properties of conductivity, semiconductivity, and resistance according to oxygen content. An oxide thin film transistor using an amorphous zinc oxide semiconductor material as an active layer is used for a liquid crystal display and an organic light emitting display. It can be applied to a large area display including.

또한, 최근 투명 전자회로에 엄청난 관심과 활동이 집중되고 있는데, 상기 비정질 아연 산화물계 반도체 물질을 액티브층으로 적용한 산화물 박막 트랜지스터는 높은 이동도를 가지는 한편 저온에서 제작이 가능함에 따라 상기 투명 전자회로에 사용될 수 있는 장점이 있다.In addition, a tremendous interest and activity has recently been focused on transparent electronic circuits, and oxide thin film transistors using the amorphous zinc oxide-based semiconductor materials as active layers have high mobility and can be manufactured at low temperatures, thereby making it possible to manufacture the transparent electronic circuits. There is an advantage that can be used.

이와 같은 특징을 가진 상기 본 발명의 실시예에 따른 산화물 박막 트랜지스터는 상기 액티브층(124)의 백 채널(back channel)영역 위의 상기 소오스전극(122) 과 드레인전극(123) 사이에 소정의 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼(150)가 형성되게 되는데, 상기 에치 스타퍼(150)는 후속공정에 의한 백 채널영역의 손상을 방지하기 역할을 한다. 즉, 상기 본 발명의 실시예에 따른 에치 스타퍼(150)는 상기 액티브층(124)의 백 채널영역 위에 형성되어 후속공정 진행 중에 상기 액티브층(124)의 백 채널영역이 마스크공정에 의한 화학물질과의 접촉, 습식 또는 건식식각 및 플라즈마 공정 등에 노출되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.The oxide thin film transistor according to the embodiment of the present invention having the above characteristics has a predetermined insulating film between the source electrode 122 and the drain electrode 123 on the back channel region of the active layer 124. An etch stopper 150 is formed. The etch stopper 150 serves to prevent damage to the back channel region by a subsequent process. That is, the etch stopper 150 according to the embodiment of the present invention is formed on the back channel region of the active layer 124 so that the back channel region of the active layer 124 is chemically formed by the mask process during the subsequent process. It serves to prevent exposure to materials, wet or dry etching and plasma processes.

특히, 상기 본 발명의 실시예에 따른 에치 스타퍼(150)와 액티브층(124) 및 제 1, 제 2, 제 3 콘택홀(140b, 140c)은 다중노출 마스크 또는 하프-톤 마스크를 이용하여 한번의 마스크공정으로 형성함으로써 박막 트랜지스터 기판(110)을 제조하는데 있어 한번의 마스크수를 줄일 수 있게 된다.In particular, the etch stopper 150, the active layer 124, and the first, second, and third contact holes 140b and 140c according to the embodiment of the present invention may be formed using a multi-exposure mask or a half-tone mask. By forming in one mask process, the number of masks can be reduced in manufacturing the thin film transistor substrate 110.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 다중노출 마스크, 즉 암부로 이루어진 차단영역, 모든 광을 투과시키는 제 1 투과영역, 하프-톤의 제 2 투과영역 및 하프-톤과 슬릿부가 적용된 제 3 투과영역의 멀티-톤(multi tone) 마스크를 이용한 한번의 마스크공정으로 에치 스타퍼와 액티브층 및 콘택홀을 형성함으로써 총 4번의 마스크공정을 통해 박막 트랜지스터를 제작할 수 있게 되는데, 이를 다음의 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 통해 상세히 설명한다.As described above, the thin film transistor substrate according to the exemplary embodiment of the present invention has a multi-exposure mask, that is, a blocking region consisting of a dark portion, a first transmission region for transmitting all light, a second transmission region for half-tone, and a half-tone and slit portion. By forming an etch stopper, an active layer, and a contact hole in one mask process using a multi-tone mask of the third transmission region, a thin film transistor can be manufactured through a total of four mask processes. It demonstrates in detail through the manufacturing method of a transistor substrate.

도 5a 내지 도 5d는 상기 도 3에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도이다.5A through 5D are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 3.

또한, 도 6a 내지 도 6d는 상기 도 4에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도이다.6A to 6D are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 4.

도 5a 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 투명한 절연물질로 이루어진 기판(110)이 화소부에 게이트전극(121)과 게이트라인(116)을 형성하며, 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)을 형성한다.As shown in FIGS. 5A and 6A, a substrate 110 made of a transparent insulating material forms a gate electrode 121 and a gate line 116 in a pixel portion, and a gate pad portion in a gate pad portion and a data pad portion, respectively. Line 116p and data pad line 117p are formed.

이때, 본 발명의 산화물 박막 트랜지스터에 적용되는 산화물 반도체는 저온 증착이 가능하여, 플라스틱 기판, 소다라임 글라스 등의 저온 공정에 적용이 가능한 기판을 사용할 수 있다. 또한, 비정질 특성을 나타냄으로 인해 대면적 디스플레이용 기판의 사용이 가능하다.At this time, the oxide semiconductor applied to the oxide thin film transistor of the present invention can be a low temperature deposition, it is possible to use a substrate that can be applied to low-temperature processes such as plastic substrate, soda lime glass. In addition, because of the amorphous properties, it is possible to use a substrate for a large area display.

또한, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)은 위에 제 1 도전막을 상기 기판(110) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.In addition, the gate electrode 121, the gate line 116, the gate pad line 116p, and the data pad line 117p are deposited on the entire surface of the substrate 110 after the first conductive film is deposited. It is formed by selectively patterning through a mask process).

여기서, 상기 제 1 도전막으로 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(tungsten; W), 구리(copper; Cu), 니켈(nickel; Ni), 크롬(chromium; Cr), 몰리브덴(molybdenum; Mo), 티타늄(titanium; Ti), 백금(platinum; Pt), 탄탈(tantalum; Ta) 등과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제 1 도전막은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 투명한 도전물질을 사용할 수 있으며, 상기 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수도 있다.The first conductive layer may include aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), tungsten (W), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), Low resistance opaque conductive materials such as molybdenum (Mo), titanium (Ti), platinum (platinum; Pt), tantalum (Ta), and the like may be used. In addition, the first conductive layer may be a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), and the conductive material may be stacked in two or more kinds. It can also be formed into a multi-layered structure.

다음으로, 도 5b 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)이 형성된 기판(110) 전면에 게이트 절연막(115a)과 산화물 반도체 박막 및 절연막을 형성한 후, 포토리 소그래피공정(제 2 마스크공정)을 통해 선택적으로 패터닝함으로써 상기 게이트전극(121) 상부에 상기 산화물 반도체로 이루어진 액티브층(124)을 형성하며, 상기 액티브층(124)의 백 채널영역 위에 상기 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼(150)를 형성한다.Next, as shown in FIGS. 5B and 6B, a gate insulating film is formed on the entire surface of the substrate 110 on which the gate electrode 121, the gate line 116, the gate pad line 116p, and the data pad line 117p are formed. After forming the 115a and the oxide semiconductor thin film and the insulating film, the active layer 124 formed of the oxide semiconductor on the gate electrode 121 is selectively patterned by a photolithography process (second mask process). The etch stopper 150 formed of the insulating layer is formed on the back channel region of the active layer 124.

상기 에치 스타퍼(150)는 상기 액티브층(124)의 백 채널영역 위에 아일랜드 형태로 형성됨으로써 후술할 공정에서 소오스/드레인전극을 패터닝할 때 박막 트랜지스터의 백 채널이 손상을 받는 것을 방지하게 된다.The etch stopper 150 is formed in an island shape on the back channel region of the active layer 124 to prevent the back channel of the thin film transistor from being damaged when the source / drain electrodes are patterned in a process to be described later.

이때, 상기 기판(110)의 링크부에는 상기 게이트 절연막(115a)의 일부영역이 제거되어 상기 데이터패드라인(117p)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(140a)이 형성되게 되며, 상기 기판(110)의 패드부에는 상기 게이트 절연막(115a)의 일부영역이 제거되어 각각 상기 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀(140b) 및 제 3 콘택홀(140c)이 형성되게 된다.In this case, a portion of the gate insulating layer 115a is removed from the link portion of the substrate 110 so that a first contact hole 140a exposing a portion of the data pad line 117p is formed. A portion of the gate insulating layer 115a is removed from the pad portion of the 110 to expose a portion of the gate pad line 116p and the data pad line 117p, respectively. 140c is formed.

여기서, 상기 본 발명의 실시예에 따른 상기 액티브층(124)과 에치 스타퍼(150) 및 콘택홀(140a~140c)은 다중노출 마스크 또는 하프-톤 마스크와 애싱(ashing)공정을 이용한 한번의 마스크공정(제 2 마스크공정)으로 동시에 형성하게 되는데, 이하 도면을 참조하여 상기 제 2 마스크공정을 상세히 설명한다.Here, the active layer 124, the etch stopper 150, and the contact holes 140a to 140c according to the embodiment of the present invention may use a single exposure mask or a half-tone mask and ashing process. The mask process (second mask process) is formed at the same time, the second mask process will be described in detail below with reference to the drawings.

도 7a 내지 도 7h는 상기 도 5b 및 도 6b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도로써, 다중노출 마스크를 이용한 제 2 마스크공정을 나타내고 있다.7A to 7H are cross-sectional views illustrating in detail a second mask process according to an exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 5B and 6B, and illustrate a second mask process using a multi-exposure mask.

도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 게이트 패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)이 형성된 기판(110) 전면에 게이트 절연막(115a)과 산화물 반도체 박막(120) 및 절연막(130)을 형성한다.As shown in FIG. 7A, the gate insulating layer 115a and the oxide semiconductor are formed on the entire surface of the substrate 110 on which the gate electrode 121, the gate line 116, the gate pad line 116p, and the data pad line 117p are formed. The thin film 120 and the insulating film 130 are formed.

이때, 상기 게이트 절연막(115a)과 절연막(130)은 실리콘질화막(SiNx), 실리콘산화막(SiO2)과 같은 무기절연막 또는 하프늄(hafnium; Hf) 옥사이드, 알루미늄 옥사이드와 같은 고유전성 산화막으로 이루어질 수 있다.In this case, the gate insulating layer 115a and the insulating layer 130 may be formed of an inorganic insulating layer such as silicon nitride layer (SiNx) or silicon oxide layer (SiO 2 ), or a highly dielectric oxide layer such as hafnium (Hf) oxide or aluminum oxide. .

그리고, 상기 게이트 절연막(115a)과 절연막(130)은 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition; PECVD) 장비를 이용한 CVD방법으로 형성하거나 스퍼터 장비를 이용한 물리기상증착(Physical Vapour Deposition; PVD)방법으로 형성할 수 있다.In addition, the gate insulating film 115a and the insulating film 130 are formed by a CVD method using a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) device or a physical vapor deposition (PVD) method using a sputtering device. It can be formed as.

그리고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110) 전면에 포토레지스트와 같은 감광성물질로 이루어진 감광막(170)을 형성한 후, 본 발명의 실시예에 따른 다중노출 마스크(180)를 통해 상기 감광막(170)에 선택적으로 광을 조사한다.And, as shown in Figure 7b, after forming a photosensitive film 170 made of a photosensitive material such as a photoresist on the entire surface of the substrate 110, through the multiple exposure mask 180 according to an embodiment of the present invention Light is selectively irradiated to the photosensitive film 170.

이때, 상기 다중노출 마스크(180)에는 조사된 광을 모두 투과시키는 제 1 투과영역(I)과 광의 일부만 투과시키고 일부는 차단하기 위해 하프-톤 부로 이루어진 제 2 투과영역(II)과 하프-톤 부와 슬릿부로 이루어진 제 3 투과영역(III) 및 조사된 모든 광을 차단하는 차단영역(IV)이 마련되어 있으며, 상기 다중노출 마스크(180)를 투과한 광만이 상기 감광막(170)에 조사되게 된다.In this case, the multiple exposure mask 180 has a first transmission region I for transmitting all of the irradiated light and a second transmission region II having half-tone portions and half-tones to transmit only a part of the light and block some of the light. A third transmission region III consisting of a portion and a slit portion and a blocking region IV for blocking all irradiated light are provided, and only the light transmitted through the multiple exposure mask 180 is irradiated to the photosensitive film 170. .

이어서, 상기 다중노출 마스크(180)를 통해 노광된 상기 감광막(170)을 현상하고 나면, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 차단영역(IV)과 제 2 투과영역(II) 및 제 3 투과영역(III)을 통해 광이 모두 차단되거나 일부만 차단된 영역에는 소정 두께의 제 1 감광막패턴(170a) 내지 제 4 감광막패턴(170d)이 남아있게 되고, 모든 광이 투과된 제 1 투과영역(I)에는 상기 감광막이 완전히 제거되어 상기 절연막(130) 표면이 노출되게 된다.Subsequently, after the photoresist film 170 exposed through the multiple exposure mask 180 is developed, as shown in FIG. 7C, the blocking region IV, the second transmission region II, and the third transmission region are illustrated. The first photoresist pattern 170a to the fourth photoresist pattern 170d having a predetermined thickness remain in the region where all the light is blocked or partially blocked through (III), and the first transmission region I through which all the light is transmitted. The photoresist film is completely removed to expose the surface of the insulating film 130.

이때, 상기 차단영역(IV)에 형성된 제 1 감광막패턴(170a)은 상기 제 2 투과영역(II)과 제 3 투과영역(III)을 통해 형성된 제 2 감광막패턴(170b) 내지 제 4 감광막패턴(170d)보다 두껍게 형성된다. 또한, 상기 제 3 투과영역(III)을 통해 형성된 상기 제 2 감광막패턴(170b)과 제 3 감광막패턴(170c)은 상기 제 2 투과영역(II)을 통해 형성된 상기 제 4 감광막패턴(170d)보다 두껍게 형성되며, 상기 제 1 투과영역(I)을 통해 광이 모두 투과된 영역에는 상기 감광막이 완전히 제거되는데, 이것은 포지티브 타입의 포토레지스트를 사용했기 때문이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 네거티브 타입의 포토레지스트를 사용하여도 무방하다.In this case, the first photoresist pattern 170a formed in the blocking region IV may include the second photoresist pattern 170b to the fourth photoresist pattern formed through the second transmission region II and the third transmission region III. Thicker than 170d). In addition, the second photoresist pattern 170b and the third photoresist pattern 170c formed through the third transmission region III may be less than the fourth photoresist pattern 170d formed through the second transmission region II. The photoresist is completely removed in a region where the light is transmitted through the first transmission region I. This is because the photoresist of the positive type is used, and the present invention is not limited thereto. You may use a photoresist.

다음으로, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 형성된 제 1 감광막패턴(170a) 내지 제 4 감광막패턴(170d)을 마스크로 하여, 그 하부에 형성된 게이트 절연막(115a), 산화물 반도체 박막(120) 및 절연막(130)을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 기판(110)의 링크부에 상기 데이터패드라인(117p)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(140a)이 형성되며, 상기 기판(110)의 패드부에 각각 상기 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀(140b) 및 제 3 콘택홀(140c)이 형성되게 된다.Next, as shown in FIG. 7D, the gate insulating film 115a and the oxide semiconductor thin film 120 formed under the first photosensitive film pattern 170a to the fourth photosensitive film pattern 170d formed as a mask are used as a mask. ) And the insulating layer 130 are selectively removed, a first contact hole 140a exposing a portion of the data pad line 117p is formed in the link portion of the substrate 110, and the substrate 110 is formed. A second contact hole 140b and a third contact hole 140c are formed to expose portions of the gate pad line 116p and the data pad line 117p, respectively.

이후, 상기 제 1 감광막패턴(170a) 내지 제 4 감광막패턴(170d)의 두께 일부 를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 투과영역(II)의 제 4 감광막패턴이 완전히 제거되게 된다.Subsequently, when the ashing process of removing a part of the thickness of the first photoresist pattern 170a to the fourth photoresist pattern 170d is performed, as illustrated in FIG. 7E, a fourth portion of the second transmission region II is formed. The photoresist pattern is completely removed.

이때, 상기 제 1 감광막패턴 내지 제 3 감광막패턴은 상기 제 4 감광막패턴의 두께만큼이 제거된 제 5 감광막패턴(170a') 내지 제 7 감광막패턴(170c')으로 상기 차단영역(IV)과 제 3 투과영역(III)에 대응하는 소오스영역과 드레인영역 및 상기 소오스영역과 드레인영역 사이의 채널영역에만 남아있게 된다.In this case, the first photoresist pattern to the third photoresist pattern may include the blocking region IV and the fifth photoresist pattern 170a 'through the seventh photoresist pattern 170c' where the thickness of the fourth photoresist pattern is removed. Only the source and drain regions corresponding to the third transmission region (III) and the channel region between the source and drain regions remain.

이후, 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 5 감광막패턴(170a') 내지 제 7 감광막패턴(170c')을 마스크로 하여 그 하부에 형성된 산화물 반도체 박막과 절연막을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 기판(110)의 화소부에 상기 산화물 반도체로 이루어진 액티브층(124)이 형성되게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 7F, when the remaining fifth photoresist pattern 170a ′ through seventh photoresist pattern 170c ′ are used as masks, the oxide semiconductor thin film and the insulating layer formed thereunder are selectively removed. The active layer 124 made of the oxide semiconductor is formed in the pixel portion of the substrate 110.

이때, 상기 액티브층(124) 상부에는 상기 절연막으로 이루어지며 상기 액티브층(124)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 절연막패턴(130')이 형성되게 된다.In this case, an insulating layer pattern 130 ′ formed of the insulating layer and patterned in substantially the same shape as the active layer 124 is formed on the active layer 124.

이후, 상기 제 5 감광막패턴(170a') 내지 제 7 감광막패턴(170c')의 두께 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 7g에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 투과영역(III)의 제 6 감광막패턴과 제 7 감광막패턴이 완전히 제거되게 된다.Subsequently, when the ashing process of removing a part of the thickness of the fifth photoresist pattern 170a ′ to the seventh photoresist pattern 170c ′ is performed, as illustrated in FIG. 7G, the third transmission region III may be formed. The sixth photoresist pattern and the seventh photoresist pattern are completely removed.

이때, 상기 제 5 감광막패턴은 상기 제 6 감광막패턴과 제 7 감광막패턴의 두께만큼이 제거된 제 8 감광막패턴(170a")으로 상기 차단영역(III)에 대응하는 채널영역에만 남아있게 된다.In this case, the fifth photoresist pattern is an eighth photoresist pattern 170a ″ removed by the thickness of the sixth photoresist pattern and the seventh photoresist pattern and remains only in the channel region corresponding to the blocking region III.

이후, 도 7h에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 8 감광막패턴(170a")을 마스크로 하여 상기 절연막의 일부영역을 선택적으로 제거함으로써 상기 액티브층(124) 상부에 상기 절연막으로 이루어지며 상기 액티브층(124)의 채널영역을 보호하는 에치 스타퍼(150)가 형성되게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 7H, a partial region of the insulating layer is selectively removed by using the remaining eighth photoresist pattern 170a ″ as a mask to form the insulating layer on the active layer 124 and the active layer. An etch stopper 150 is formed to protect the channel region of layer 124.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액티브층(124)과 에치 스타퍼(150) 및 콘택홀(140a~140c)은 다중노출 마스크를 이용함으로써 한번의 마스크공정을 통해 형성할 수 있게 된다. 그 결과 박막 트랜지스터의 제조에 사용되는 마스크수를 줄여 제조공정 및 비용이 절감되는 효과를 제공하게 된다.As such, the active layer 124, the etch stopper 150, and the contact holes 140a to 140c according to the embodiment of the present invention may be formed through a single mask process by using a multiple exposure mask. As a result, the number of masks used in the manufacture of the thin film transistor is reduced, thereby reducing the manufacturing process and cost.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 상기 액티브층(124)의 백 채널영역이 노출되지 않게 상기 에치 스타퍼(150)를 형성하여 보호함으로써 상기 액티브층(124)의 두께를 상대적으로 얇게 할 수 있으며, 상기 액티브층(124)의 백 채널영역이 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다. 그 결과 상기 액티브층(124)과 게이트 절연막(115a)의 두께를 얇게 할 수 있어 실질적으로 박막 트랜지스터의 구동전압과 문턱전압이 낮아지는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the thin film transistor according to the embodiment of the present invention forms and protects the etch stopper 150 so that the back channel region of the active layer 124 is not exposed, thereby making the thickness of the active layer 124 relatively thin. The back channel region of the active layer 124 may be prevented from being contaminated. As a result, the thickness of the active layer 124 and the gate insulating film 115a can be made thin, thereby substantially reducing the driving voltage and the threshold voltage of the thin film transistor.

한편, 전술한 바와 같이 상기 액티브층과 에치 스타퍼 및 콘택홀은 하프-톤 마스크와 추가적인 애싱공정을 이용함으로써 한번의 마스크공정을 통해 형성할 수도 있는데, 이를 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Meanwhile, as described above, the active layer, the etch stopper, and the contact hole may be formed through one mask process by using a half-tone mask and an additional ashing process, which will be described in detail with reference to the following drawings.

도 8a 내지 도 8h는 상기 도 5b 및 도 6b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 다른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도로써, 하프-톤 마스크와 애싱공정을 이용한 제 2 마스크공정을 나타내고 있다.8A to 8H are cross-sectional views illustrating another second mask process according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 5B and 6B in detail, and show a second mask process using a half-tone mask and an ashing process. .

도 8a에 도시된 바와 같이, 게이트전극(221), 게이트라인(216), 게이트패드 라인(216p) 및 데이터패드라인(217p)이 형성된 기판(210) 전면에 게이트 절연막(215a)과 산화물 반도체 박막(220) 및 절연막(230)을 형성한다.As shown in FIG. 8A, the gate insulating film 215a and the oxide semiconductor thin film are formed on the entire surface of the substrate 210 on which the gate electrode 221, the gate line 216, the gate pad line 216p, and the data pad line 217p are formed. 220 and an insulating film 230 are formed.

그리고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(210) 전면에 포토레지스트와 같은 감광성물질로 이루어진 감광막(270)을 형성한 후, 본 발명의 실시예에 따른 하프-톤 마스크(280) 또는 회절마스크(이하, 하프-톤 마스크를 지칭하는 경우에는 회절마스크를 포함하는 것으로 한다)를 통해 상기 감광막(270)에 선택적으로 광을 조사한다.Then, as shown in Figure 8b, after forming a photosensitive film 270 made of a photosensitive material such as photoresist on the entire surface of the substrate 210, a half-tone mask 280 or diffraction according to an embodiment of the present invention Light is selectively irradiated to the photosensitive film 270 through a mask (hereinafter, referred to as a half-tone mask).

이때, 상기 하프-톤 마스크(280)에는 조사된 광을 모두 투과시키는 제 1 투과영역(I)과 광의 일부만 투과시키고 일부는 차단하는 제 2 투과영역(II) 및 조사된 모든 광을 차단하는 차단영역(III)이 마련되어 있으며, 상기 하프-톤 마스크(280)를 투과한 광만이 상기 감광막(270)에 조사되게 된다.In this case, the half-tone mask 280 blocks the first transmission region I through which all of the irradiated light is transmitted, the second transmission region II through which only a part of the light is transmitted and partly blocks and blocks all the irradiated light. The region III is provided, and only the light passing through the half-tone mask 280 is irradiated to the photosensitive film 270.

이어서, 상기 하프-톤 마스크(280)를 통해 노광된 상기 감광막(270)을 현상하고 나면, 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 차단영역(III)과 제 2 투과영역(II)을 통해 광이 모두 차단되거나 일부만 차단된 영역에는 소정 두께의 제 1 감광막패턴(270a)과 제 2 감광막패턴(270b)이 남아있게 되고, 모든 광이 투과된 제 1 투과영역(I)에는 상기 감광막이 완전히 제거되어 상기 절연막(230) 표면이 노출되게 된다.Subsequently, after the photoresist 270 exposed through the half-tone mask 280 is developed, light passes through the blocking region III and the second transmission region II, as shown in FIG. 8C. The first photoresist pattern 270a and the second photoresist pattern 270b having a predetermined thickness remain in the blocked or partially blocked region, and the photoresist is completely removed in the first transmission region I through which all the light is transmitted. The surface of the insulating film 230 is exposed.

이때, 상기 차단영역(III)에 형성된 제 1 감광막패턴(270a)은 상기 제 2 투과영역(II)을 통해 형성된 제 2 감광막패턴(270b)보다 두껍게 형성된다. 또한, 상기 제 1 투과영역(I)을 통해 광이 모두 투과된 영역에는 상기 감광막이 완전히 제 거되는데, 이것은 포지티브 타입의 포토레지스트를 사용했기 때문이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 네거티브 타입의 포토레지스트를 사용하여도 무방하다.In this case, the first photoresist layer pattern 270a formed in the blocking region III is thicker than the second photoresist layer pattern 270b formed through the second transmission region II. In addition, the photosensitive film is completely removed in a region where all the light is transmitted through the first transmission region I. This is because a positive type photoresist is used, and the present invention is not limited thereto. You may use a resist.

다음으로, 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 형성된 제 1 감광막패턴(270a)과 제 2 감광막패턴(270b)을 마스크로 하여, 그 하부에 형성된 게이트 절연막(215a), 산화물 반도체 박막(220) 및 절연막(230)을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 기판(210)의 링크부에 상기 데이터패드라인(217p)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(240a)이 형성되며, 상기 기판(210)의 패드부에 각각 상기 게이트패드라인(216p) 및 데이터패드라인(217p)의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀(240b) 및 제 3 콘택홀(240c)이 형성되게 된다.Next, as shown in FIG. 8D, the gate insulating film 215a and the oxide semiconductor thin film 220 formed under the first photosensitive film pattern 270a and the second photosensitive film pattern 270b formed as a mask are used as masks. ) And the insulating layer 230 are selectively removed, the first contact hole 240a exposing a part of the data pad line 217p is formed in the link portion of the substrate 210, and the substrate 210 is formed. A second contact hole 240b and a third contact hole 240c exposing portions of the gate pad line 216p and the data pad line 217p are formed in the pad portion of the pad portion.

이후, 상기 제 1 감광막패턴(270a)과 제 2 감광막패턴(270b)의 두께 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 8e에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 투과영역(II)의 제 2 감광막패턴이 완전히 제거되게 된다.Subsequently, when the ashing process of removing a part of the thicknesses of the first photoresist pattern 270a and the second photoresist pattern 270b is performed, as illustrated in FIG. 8E, a second portion of the second transmission region II is formed. The photoresist pattern is completely removed.

이때, 상기 제 1 감광막패턴은 상기 제 2 감광막패턴의 두께만큼이 제거된 제 3 감광막패턴(270a')으로 상기 차단영역(III)에 대응하는 소오스영역과 드레인영역 및 상기 소오스영역과 드레인영역 사이의 채널영역에만 남아있게 된다.In this case, the first photoresist pattern is a third photoresist pattern 270a 'from which the thickness of the second photoresist pattern is removed, and a source region and a drain region corresponding to the blocking region III, and between the source region and the drain region. It remains only in the channel region of.

이후, 도 8f에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 3 감광막패턴(270a')을 마스크로 하여 그 하부에 형성된 산화물 반도체 박막과 절연막을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 기판(210)의 화소부에 상기 산화물 반도체로 이루어진 액티브층(224)이 형성되게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 8F, when the oxide semiconductor thin film and the insulating film formed thereon are selectively removed by using the remaining third photoresist pattern 270a ′ as a mask, the pixel portion of the substrate 210 may be removed. An active layer 224 made of the oxide semiconductor is formed.

이때, 상기 액티브층(224) 상부에는 상기 절연막으로 이루어지며 상기 액티 브층(224)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 절연막패턴(230')이 형성되게 된다.In this case, an insulating layer pattern 230 ′ formed of the insulating layer and patterned in substantially the same shape as the active layer 224 is formed on the active layer 224.

이후, 상기 제 3 감광막패턴(270a')의 두께 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 8g에 도시된 바와 같이, 그 폭 일부도 함께 제거되어 소정 형태의 제 4 감광막패턴(270a")으로 채널영역에만 남아있게 된다.Subsequently, when the ashing process of removing a part of the thickness of the third photoresist pattern 270a 'is performed, a portion of the width is also removed together with the fourth photoresist pattern 270a ". Only the channel area remains.

이후, 도 8h에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 4 감광막패턴(270a")을 마스크로 하여 상기 절연막의 일부영역을 선택적으로 제거함으로써 상기 액티브층(224) 상부에 상기 절연막으로 이루어지며 상기 액티브층(224)의 채널영역을 보호하는 에치 스타퍼(250)가 형성되게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 8H, a partial region of the insulating layer is selectively removed by using the remaining fourth photoresist pattern 270a ″ as a mask to form the insulating layer on the active layer 224 and the active layer. An etch stopper 250 is formed to protect the channel region of layer 224.

다음으로, 도 5c 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 액티브층(124)과 에치 스타퍼(150)가 형성된 기판(110) 전면에 제 2 도전막을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)을 통해 선택적으로 패터닝함으로써 상기 기판(110)의 화소부에 상기 제 2 도전막으로 이루어지며 상기 액티브층(124)의 소오스/드레인영역과 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극(122, 123)을 형성하게 된다.Next, as shown in FIGS. 5C and 6C, after the second conductive layer is deposited on the entire surface of the substrate 110 on which the active layer 124 and the etch stopper 150 are formed, a photolithography process (third mask) is performed. The source / drain electrodes 122 and 123 formed of the second conductive layer in the pixel portion of the substrate 110 and electrically connected to the source / drain regions of the active layer 124 by selectively patterning the same through a process). Will form.

또한, 상기 제 3 마스크공정을 통해 상기 제 2 도전막으로 이루어지며, 상기 게이트라인(116)과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터라인(117)을 형성하게 된다. 이때, 상기 데이터라인(117)은 링크부에서 상기 제 1 콘택홀(140a)을 통해 그 하부의 데이터패드라인(117p)과 전기적으로 접속하게 된다.In addition, the data line 117 is formed of the second conductive layer through the third mask process and crosses the gate line 116 to define a pixel region. In this case, the data line 117 is electrically connected to the data pad line 117p at the lower portion of the link unit through the first contact hole 140a.

이때, 상기 제 2 도전막은 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인을 형성하기 위해 알루미늄, 알루미늄 합금, 텅스텐, 구리, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 티타늄, 백금, 탄탈 등과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제 2 도전막은 인듐-틴-옥사이드, 인듐-징크-옥사이드와 같은 투명한 도전물질을 사용할 수 있으며, 상기 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수도 있다.In this case, a low resistance opaque conductive material such as aluminum, aluminum alloy, tungsten, copper, nickel, chromium, molybdenum, titanium, platinum, tantalum, or the like may be used for forming the source electrode, the drain electrode, and the data line. . In addition, the second conductive layer may be formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide, indium zinc oxide, or a multilayer structure in which two or more conductive materials are stacked.

다음으로, 도 5d 및 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 및 데이터라인(117)이 형성된 기판(110) 전면에 제 3 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 4 마스크공정)을 통해 선택적으로 제거함으로써 상기 기판(110)의 화소부에 상기 제 3 도전막으로 이루어지며 상기 드레인전극(123)과 전기적으로 접속하는 화소전극(118)을 형성하게 된다.Next, as shown in FIGS. 5D and 6D, after forming a third conductive film on the entire surface of the substrate 110 on which the source electrode 122, the drain electrode 123, and the data line 117 are formed, photolithography The pixel electrode 118 formed of the third conductive layer and electrically connected to the drain electrode 123 may be formed by selectively removing the same through a process (fourth mask process). .

또한, 상기 제 4 마스크공정을 통해 상기 제 3 도전막으로 이루어지며, 각각 상기 제 2 콘택홀(140b) 및 제 3 콘택홀(140c)을 통해 상기 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)과 전기적으로 접속하는 게이트패드전극(126p) 및 데이터패드전극(127p)을 형성하게 된다.The gate pad line 116p and the data pad line 117p are formed of the third conductive layer through the fourth mask process, respectively, through the second contact hole 140b and the third contact hole 140c. ) And a gate pad electrode 126p and a data pad electrode 127p electrically connected to each other.

이때, 상기 제 3 도전막은 화소전극과 게이트패드전극 및 데이터패드전극을 구성하기 위해 인듐-틴-옥사이드 또는 인듐-징크-옥사이드와 같은 투과율이 뛰어난 투명한 도전물질을 포함한다.In this case, the third conductive layer includes a transparent conductive material having excellent transmittance such as indium tin oxide or indium zinc oxide to form the pixel electrode, the gate pad electrode, and the data pad electrode.

이와 같이 제작된 상기 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트에 의해 컬러필터 기판과 대향하여 합착되게 되는데, 이때 상기 컬러필터 기판에는 상기 박막 트랜지스터와 게이트라인 및 데이터라인으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스와 적, 녹 및 청색의 컬러를 구현하기 위한 컬러필터가 형성되어 있다.The thin film transistor substrate according to the embodiment of the present invention manufactured as described above is bonded to the color filter substrate by a sealant formed on the outside of the image display area, wherein the thin film transistor, the gate line, and the data are attached to the color filter substrate. A black matrix is formed to prevent light leaking into the lines, and a color filter is formed to realize red, green, and blue colors.

이때, 상기 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 기판의 합착은 상기 컬러필터 기판 또는 박막 트랜지스터 기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.In this case, the bonding of the color filter substrate and the thin film transistor substrate is performed through a bonding key formed on the color filter substrate or the thin film transistor substrate.

전술한 바와 같이 본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라 박막 트랜지스터를 이용하여 제작하는 다른 표시장치, 예를 들면 구동 트랜지스터에 유기전계발광소자가 연결된 유기전계발광 디스플레이장치에도 이용될 수 있다.As described above, the present invention can be used not only in a liquid crystal display device but also in another display device manufactured using a thin film transistor, for example, an organic light emitting display device in which an organic light emitting element is connected to a driving transistor.

또한, 본 발명은 높은 이동도를 가지는 한편 저온에서 공정이 가능한 산화물 반도체를 액티브층으로 적용함에 따라 투명 전자회로나 플렉서블(flexible) 디스플레이에 사용될 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage that it can be used in a transparent electronic circuit or a flexible display by applying an oxide semiconductor having a high mobility while processing at a low temperature as an active layer.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Many details are set forth in the foregoing description but should be construed as illustrative of preferred embodiments rather than to limit the scope of the invention. Therefore, the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.

도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도.1 is an exploded perspective view schematically showing a general liquid crystal display device.

도 2는 일반적인 산화물 박막 트랜지스터의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a typical oxide thin film transistor.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.3 is a plan view schematically illustrating a portion of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타내는 단면도.4 is a schematic cross-sectional view of a portion of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5d는 상기 도 3에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도.5A through 5D are plan views sequentially illustrating a manufacturing process of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 3.

도 6a 내지 도 6d는 상기 도 4에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.6A to 6D are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 4.

도 7a 내지 도 7h는 상기 도 5b 및 도 6b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도.7A to 7H are cross-sectional views illustrating a second mask process according to an exemplary embodiment of the present invention shown in FIGS. 5B and 6B.

도 8a 내지 도 8h는 상기 도 5b 및 도 6b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 다른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도.8A to 8H are cross-sectional views showing in detail another second mask process according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 5B and 6B.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

110 : 기판 116 : 게이트라인110: substrate 116: gate line

116p : 게이트패드라인 117 : 데이터라인116p: gate pad line 117: data line

117p : 데이터패드라인 118 : 화소전극117p: data pad line 118: pixel electrode

121 : 게이트전극 122 : 소오스전극121: gate electrode 122: source electrode

123 : 드레인전극 124 : 액티브층123: drain electrode 124: active layer

126p : 게이트패드전극 127p : 데이터패드전극126p: gate pad electrode 127p: data pad electrode

150 : 에치 스타퍼150: etch stopper

Claims (10)

화소부와 게이트패드부 및 데이터패드부로 이루어진 기판을 제공하는 단계;Providing a substrate including a pixel portion, a gate pad portion, and a data pad portion; 제 1 마스크공정을 통해 상기 기판의 화소부에 게이트전극과 게이트라인을 형성하며, 상기 기판의 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 게이트패드라인 및 데이터패드라인을 형성하는 단계;Forming a gate electrode and a gate line on the pixel portion of the substrate through a first mask process, and forming a gate pad line and a data pad line on the gate pad portion and the data pad portion of the substrate, respectively; 상기 게이트전극, 게이트라인, 게이트패드라인 및 데이터패드라인이 형성된 기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계;Forming a gate insulating film on a substrate on which the gate electrode, gate line, gate pad line, and data pad line are formed; 제 2 마스크공정을 통해 상기 게이트 절연막이 형성된 게이트전극 상부에 산화물 반도체로 이루어진 액티브층을 형성하며, 상기 액티브층 위에 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼를 형성하는 단계;Forming an active layer made of an oxide semiconductor on the gate electrode on which the gate insulating film is formed through a second mask process, and forming an etch stopper made of an insulating film on the active layer; 상기 제 2 마스크공정을 이용하여 링크부의 데이터패드라인 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하며, 상기 기판의 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 상기 게이트패드라인 및 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a first contact hole for exposing a portion of the data pad line of the link unit using the second mask process, and exposing a portion of the gate pad line and the data pad line to the gate pad portion and the data pad portion of the substrate, respectively; Forming a second contact hole and a third contact hole; 제 3 마스크공정을 통해 상기 액티브층 상부에 상기 액티브층의 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극을 형성하며, 상기 게이트라인과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터라인을 형성하는 단계; 및Forming a source / drain electrode electrically connected to the source / drain regions of the active layer on the active layer through a third mask process, and forming a data line crossing the gate line to define a pixel region; And 제 4 마스크공정을 통해 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And forming a pixel electrode electrically connected to the drain electrode through a fourth mask process. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터라인은 상기 제 1 콘택홀을 통해 상기 링크부의 데이터패드라인과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the data line is electrically connected to a data pad line of the link unit through the first contact hole. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 마스크공정을 이용하여 각각 상기 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 통해 상기 게이트패드라인 및 데이터패드라인과 전기적으로 접속하는 게이트패드전극 및 데이터패드전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a gate pad electrode and a data pad electrode electrically connected to the gate pad line and the data pad line through the second contact hole and the third contact hole, respectively, using the fourth mask process. The method of manufacturing a thin film transistor substrate, further comprising the step. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 마스크공정은The method of claim 1, wherein the second mask process 상기 게이트 절연막 위에 산화물 반도체 박막 및 절연막을 형성하는 단계;Forming an oxide semiconductor thin film and an insulating film on the gate insulating film; 다중노출 마스크를 적용하여 상기 절연막 위에 제 1 감광막패턴 내지 제 4 감광막패턴을 형성하는 단계;Forming a first to fourth photoresist pattern on the insulating layer by applying a multiple exposure mask; 상기 제 1 감광막패턴 내지 제 4 감광막패턴을 마스크로 상기 게이트 절연막과 산화물 반도체 박막 및 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 기판의 링크부에 상기 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하며, 상기 기판의 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 상기 게이트패드라인 및 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 단계;Selectively removing the gate insulating layer, the oxide semiconductor thin film, and the insulating layer using the first to fourth photoresist patterns as a mask to form a first contact hole exposing a portion of the data pad line in the link portion of the substrate; Forming a second contact hole and a third contact hole exposing portions of the gate pad line and the data pad line, respectively, in the gate pad part and the data pad part of the substrate; 애싱공정을 통해 상기 제 4 감광막패턴을 제거하는 동시에 상기 제 1 감광막 패턴 내지 제 3 감광막패턴의 두께 일부를 제거하여 제 5 감광막패턴 내지 제 7 감광막패턴을 형성하는 단계;Forming a fifth to seventh photoresist pattern by removing the fourth photoresist pattern through an ashing process and removing a portion of the thickness of the first to third photoresist patterns; 상기 제 5 감광막패턴 내지 제 7 감광막패턴을 마스크로 상기 산화물 반도체 박막 및 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 기판의 화소부에 상기 산화물 반도체로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계;Selectively removing the oxide semiconductor thin film and the insulating layer using the fifth to seventh photoresist patterns as a mask to form an active layer formed of the oxide semiconductor in the pixel portion of the substrate; 애싱공정을 통해 상기 제 6 감광막패턴과 제 7 감광막패턴을 제거하는 동시에 상기 제 5 감광막패턴의 일부를 제거하여 제 8 감광막패턴을 형성하는 단계; 및Forming an eighth photoresist pattern by removing the sixth photoresist pattern and the seventh photoresist pattern through an ashing process and simultaneously removing a portion of the fifth photoresist pattern; And 상기 제 8 감광막패턴을 마스크로 상기 절연막의 일부영역을 선택적으로 제거하여 상기 액티브층 상부에 상기 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And selectively removing a portion of the insulating layer by using the eighth photoresist pattern as a mask to form an etch stopper formed of the insulating layer on the active layer. 제 4 항에 있어서, 상기 제 8 감광막패턴은 상기 액티브층의 채널영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 4, wherein the eighth photosensitive film pattern corresponds to a channel region of the active layer. 제 4 항에 있어서, 상기 제 6 감광막패턴과 제 7 감광막패턴은 상기 액티브층의 소오스영역과 드레인영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 4, wherein the sixth photoresist pattern and the seventh photoresist pattern correspond to a source region and a drain region of the active layer. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 마스크공정은The method of claim 1, wherein the second mask process 상기 게이트 절연막 위에 산화물 반도체 박막 및 절연막을 형성하는 단계;Forming an oxide semiconductor thin film and an insulating film on the gate insulating film; 하프-톤 마스크를 적용하여 상기 절연막 위에 제 1 감광막패턴과 제 2 감광막패턴을 형성하는 단계;Forming a first photoresist pattern and a second photoresist pattern on the insulating layer by applying a half-tone mask; 상기 제 1 감광막패턴과 제 2 감광막패턴을 마스크로 상기 게이트 절연막과 산화물 반도체 박막 및 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 기판의 링크부에 상기 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하며, 상기 기판의 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 상기 게이트패드라인 및 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 단계;Selectively removing the gate insulating film, the oxide semiconductor thin film and the insulating film using the first photoresist pattern and the second photoresist pattern as a mask to form a first contact hole exposing a portion of the data pad line in a link portion of the substrate, Forming a second contact hole and a third contact hole exposing portions of the gate pad line and the data pad line, respectively, in the gate pad part and the data pad part of the substrate; 애싱공정을 통해 상기 제 2 감광막패턴을 제거하는 동시에 상기 제 1 감광막패턴의 두께 일부를 제거하여 제 3 감광막패턴을 형성하는 단계;Removing the second photoresist pattern through an ashing process and forming a third photoresist pattern by removing part of the thickness of the first photoresist pattern; 상기 제 3 감광막패턴을 마스크로 상기 산화물 반도체 박막 및 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 기판의 화소부에 상기 산화물 반도체로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계;Selectively removing the oxide semiconductor thin film and the insulating layer using the third photoresist pattern as a mask to form an active layer formed of the oxide semiconductor in a pixel portion of the substrate; 애싱공정을 통해 상기 제 3 감광막패턴의 두께 및 폭 일부를 제거하여 제 4 감광막패턴을 형성하는 단계; 및Forming a fourth photoresist pattern by removing a part of the thickness and width of the third photoresist pattern through an ashing process; And 상기 제 4 감광막패턴을 마스크로 상기 절연막의 일부영역을 선택적으로 제거하여 상기 액티브층 상부에 상기 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And selectively removing a portion of the insulating layer using the fourth photoresist pattern as a mask to form an etch stopper formed of the insulating layer on the active layer. 제 7 항에 있어서, 상기 제 4 감광막패턴은 상기 액티브층의 채널영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 7, wherein the fourth photoresist pattern corresponds to a channel region of the active layer. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 유리기판 또는 플라스틱 기판으로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the substrate is formed of a glass substrate or a plastic substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 액티브층은 비정질 아연 산화물계 반도체로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the active layer is formed of an amorphous zinc oxide semiconductor.
KR1020090113478A 2009-11-23 2009-11-23 Method of fabricating substrate for thin film transistor KR20110056962A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090113478A KR20110056962A (en) 2009-11-23 2009-11-23 Method of fabricating substrate for thin film transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090113478A KR20110056962A (en) 2009-11-23 2009-11-23 Method of fabricating substrate for thin film transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110056962A true KR20110056962A (en) 2011-05-31

Family

ID=44365248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090113478A KR20110056962A (en) 2009-11-23 2009-11-23 Method of fabricating substrate for thin film transistor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110056962A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130036681A (en) * 2011-10-04 2013-04-12 엘지디스플레이 주식회사 Oxide thin film transistor array substrate and the method of manufacturing the same
KR20130052378A (en) * 2011-11-11 2013-05-22 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate for liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR101425064B1 (en) * 2011-06-09 2014-08-01 엘지디스플레이 주식회사 Oxide thin film transistor and method of fabricating the same
KR20150079094A (en) * 2013-12-31 2015-07-08 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting display device and method for fabricating thereof
US9257563B2 (en) 2012-09-21 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor array panel and method of manufacturing the same
US10192889B2 (en) 2015-06-16 2019-01-29 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of manufacturing a display device
CN111192885A (en) * 2020-03-04 2020-05-22 合肥鑫晟光电科技有限公司 Array substrate, manufacturing method thereof and display device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101425064B1 (en) * 2011-06-09 2014-08-01 엘지디스플레이 주식회사 Oxide thin film transistor and method of fabricating the same
US9059296B2 (en) 2011-06-09 2015-06-16 Lg Display Co., Ltd. Oxide thin film transistor and method of fabricating the same
KR20130036681A (en) * 2011-10-04 2013-04-12 엘지디스플레이 주식회사 Oxide thin film transistor array substrate and the method of manufacturing the same
KR20130052378A (en) * 2011-11-11 2013-05-22 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate for liquid crystal display device and method for fabricating the same
US9257563B2 (en) 2012-09-21 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor array panel and method of manufacturing the same
KR20150079094A (en) * 2013-12-31 2015-07-08 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting display device and method for fabricating thereof
US10916611B2 (en) 2013-12-31 2021-02-09 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and fabricating method thereof
US10192889B2 (en) 2015-06-16 2019-01-29 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of manufacturing a display device
CN111192885A (en) * 2020-03-04 2020-05-22 合肥鑫晟光电科技有限公司 Array substrate, manufacturing method thereof and display device
WO2021175189A1 (en) * 2020-03-04 2021-09-10 京东方科技集团股份有限公司 Array substrate, fabrication method therefor, and display device
CN111192885B (en) * 2020-03-04 2023-12-19 合肥鑫晟光电科技有限公司 Array substrate, manufacturing method thereof and display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101425064B1 (en) Oxide thin film transistor and method of fabricating the same
KR100978260B1 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
US7936409B2 (en) Liquid crystal display device and fabrication method thereof
KR100978266B1 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR101658533B1 (en) Oxide thin film transistor and method of fabricating the same
KR20100130098A (en) Method of fabricating oxide thin film transistor
US8283220B2 (en) Liquid crystal display device and fabrication method thereof
KR20110056962A (en) Method of fabricating substrate for thin film transistor
KR101622733B1 (en) Method of fabricating oxide thin film transistor
KR20110027472A (en) Oxide thin film transistor and method of fabricating the same
US8357937B2 (en) Thin film transistor liquid crystal display device
KR101375854B1 (en) Oxide thin film transistor and method of fabricating the same
KR101640812B1 (en) Method of fabricating oxide thin film transistor
KR101545923B1 (en) Oxide thin film transistor and method of fabricating the same
KR101201707B1 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR101626362B1 (en) Method of fabricating substrate for thin film transistor
KR101544064B1 (en) Liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR20110058519A (en) Method of fabricating substrate for thin film transistor
KR20080057034A (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR20080057035A (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR20080056569A (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR101266274B1 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR101234212B1 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR20050068979A (en) Method of fabricating liquid crystal display device
KR20080062930A (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination