KR20140042575A - Oxide thin film transistor, method for fabricating tft, array substrate having tft and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 박막 트랜지스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산화물 박막 트랜지스터, 제조방법, 이를 구비한 어레이기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor, and more particularly, to an oxide thin film transistor, a manufacturing method, an array substrate having the same, and a manufacturing method thereof.
비약적으로 성장하고 있는 평판디스플레이 시장에서 가장 큰 응용 대상으로 TV(Television) 제품이 있다. 현재 TV용 패널로서 액정디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)가 주축을 이루고 있는 가운데, 유기발광디스플레이도 TV로의 응용을 위해 많은 연구가 진행되고 있다.The largest application in the rapidly growing flat panel display market is TV (Television) products. Currently, liquid crystal displays (LCDs) are mainly used as TV panels, and organic light emitting displays are also being researched for application to TVs.
현재의 TV 용 디스플레이 기술의 방향을 시장에서 요구하는 주요 항목에 초점을 맞추고 있는데, 시장에서 요구하는 사항으로는 대형 TV 또는 DID(Digital Information Display), 저가격, 고화질(동영상 표현력, 고해상도, 밝기, 명암비, 새재현력)이 있다.The focus of current display technology for TVs is on the market's major demands.The market demands large TV or Digital Information Display (DID), low cost, high definition (video expression power, high resolution, brightness, contrast ratio). , New reappearance).
이러한 요건에 부합되게 하기 위해서는 유리 등의 기판의 대형화와 함께, 비용 증가 없이 우수한 성능을 갖는 디스플레이 스위칭 및 구동소자로 적용될 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)가 필요하다.In order to meet such requirements, a thin film transistor (TFT) to be used as a display switching and driving device having excellent performance without increasing costs, along with the enlargement of a substrate such as glass, is required.
따라서, 향후의 기술개발은 이러한 추세에 맞게 저가격으로 우수한 성능의 디스플레이 패널을 제작할 수 있는 TFT 제작 기술 확보에 초점이 맞춰져야 할 것이다.Therefore, the future development of technology should focus on securing TFT manufacturing technology that can manufacture display panels of high performance at low cost in accordance with this trend.
디스플레이의 구동 및 스위칭 소자로서 대표적인 비정질 실리콘 박막트랜지스터(a-Si TFT)는 저가의 비용으로 2m가 넘는 대형 기판상에 균일하게 형성될 수 있는 소자로서 현재 널리 쓰이는 소자이다.A typical amorphous silicon thin film transistor (a-Si TFT) as a driving and switching element of a display is a device widely used as a device that can be uniformly formed on a large substrate of more than 2 m at a low cost.
그러나, 디스플레이의 대형화 및 고화질화 추세에 따라 소자 성능 역시 고성능이 요구되어, 이동도 0.5 cm2/Vs 수준의 기존의 a-Si TFT는 한계에 다다를 것으로 판단된다.However, with the trend toward larger displays and higher image quality, device performance is also required, and the existing a-Si TFT with a mobility of 0.5 cm 2 / Vs is expected to reach its limit.
따라서, a-Si TFT보다 높은 이동도를 갖는 고성능 TFT 및 제조 기술이 필요하다. 또한, a-Si TFT는 최대의 약점으로서 동작을 계속함에 따라 소자 특성이 계속 열화되어 초기의 성능을 유지할 수 없는 신뢰성 상의 문제를 내포하고 있다.Therefore, there is a need for a high performance TFT and a manufacturing technology having higher mobility than a-Si TFT. In addition, as a-Si TFT continues to operate as its greatest weakness, the device characteristics continue to deteriorate, thereby including a reliability problem in which initial performance cannot be maintained.
이것은 a-Si TFT가 교류 구동의 LCD보다는 지속적으로 전류를 흘려 보내면서 동작하는 유기발광디스플레이(OLED; Organic Luminescene Emitted Diode)로 응용되기 힘든 주된 이유이다.This is the main reason why a-Si TFT is difficult to be applied as an organic luminescence display (OLED) that operates by continuously flowing current rather than an AC-driven LCD.
a-Si TFT 대비 월등히 높은 성능을 갖는 다결정 실리콘 박막트랜지스터 (poly-Si TFT)는 수십에서 수백 cm2/Vs의 높은 이동도를 갖기 때문에, 기존 a-Si TFT에서 실현하기 힘들었던 고화질 디스플레이에 적용할 수 있는 성능을 갖을 뿐만 아니라, a-Si TFT 대비 동작에 따른 소자특성 열화 문제가 매우 적다. 그러나, poly-Si TFT를 제작하기 위해서는 a-Si TFT에 비해 많은 수의 공정이 필요하고, 그에 다른 추가 장비 투자 역시 선행되어야 한다.Poly-Si TFTs, which have significantly higher performance than a-Si TFTs, have high mobility from tens to hundreds of cm 2 / Vs, so they can be applied to high-definition displays that were difficult to realize in conventional a-Si TFTs. In addition to the performance, the problem of deterioration of device characteristics due to operation compared to a-Si TFT is very small. However, manufacturing a poly-Si TFT requires a large number of processes compared to a-Si TFT, and other additional equipment investment must also be preceded.
따라서, p-Si TFT는 디스플레이의 고화질화나 OLED와 같은 제품에 응용되기 적합하지만, 비용 면에서는 기존 a-Si TFT에 비해 열세이므로 응용이 제한적일 수 밖에 없다. Therefore, the p-Si TFT is suitable for high-definition display and applications such as OLED, but in terms of cost is inferior to the existing a-Si TFT, the application is limited.
특히, p-Si TFT 의 경우, 제조장비의 한계나 균일도 불량과 같은 기술적인 문제로 현재까지는 1m가 넘는 대형 기판을 이용한 제조 공정이 실현되고 있지 않기 때문에, TV 제품으로의 응용이 어려운 것도, 고성능의 p-Si TFT가 쉽게 시장에 자리 잡기 힘들게 하는 요인이 되고 있다.In particular, in the case of p-Si TFT, due to technical problems such as limitations of manufacturing equipment and poor uniformity, a manufacturing process using a large substrate of more than 1 m has not been realized until now, so that application to TV products is difficult. P-Si TFTs are becoming a factor that makes it difficult to position in the market.
따라서, a-Si TFT의 장점(대형화, 저가격화, 균일도)과 poly-Si TFT의 장점(고성능, 신뢰성)을 모두 취할 수 있는 새로운 TFT 기술에 대한 요구가 어느 때보다도 크며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 대표적인 것으로 산화물 반도체가 있다.Therefore, the demand for a new TFT technology that can take advantage of both the advantages of a-Si TFT (large size, low cost, uniformity) and the advantages of poly-Si TFT (high performance, reliability) is greater than ever. There is progress, and the representative thing is an oxide semiconductor.
이러한 산화물 반도체인 경우 비정질 실리콘(a-Si) TFT에 비해 이동도 (mobility)가 높고, 다결정 실리콘(poly-Si) TFT에 비해서는 제조 공정이 간단하고 제작 비용이 낮다는 장점이 있어, 액정디스플레이(LCD) 및 유기전계발광소자(OLED)로서의 이용 가치가 높다. Such oxide semiconductors have advantages of higher mobility than amorphous silicon (a-Si) TFTs and simpler manufacturing processes and lower manufacturing costs than polycrystalline silicon (poly-Si) TFTs. The use value as (LCD) and organic electroluminescent element (OLED) is high.
이러한 관점에서, 산화물 반도체를 이용한 종래기술에 따른 산화물 박막트랜지스터 구조에 대해 도 1 및 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.From this point of view, a structure of an oxide thin film transistor according to the prior art using an oxide semiconductor will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
도 1은 종래기술에 따른 산화물 박막 트랜지스터 구조의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor structure according to the prior art.
도 2는 종래기술에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 개략적인 단면도로서, 액티브층이 외부 광 특성에 반응하여 소자 특성 저하가 발생되는 현상을 개략적으로 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor according to the related art, and illustrates a phenomenon in which an active layer deteriorates device characteristics in response to external optical characteristics.
종래기술에 따른 산화물 박막 트랜지스터(10)는, 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 기판(11) 상에 일정 폭과 길이를 갖고 패턴된 게이트전극(13)과, 상기 게이트전극(13)을 포함한 기판(11) 전면에 형성된 게이트 절연막(15)과, 상기 게이트 전극(13) 상측을 포함한 게이트 절연막(15)의 상부에 형성되고 일정 모양으로 패턴 형성된 산화물 반도체로 이루어진 액티브층(17)과, 상기 액티브층(17) 상에 형성되고 일정 모양의 패턴으로 이루어진 식각정지층(19)과, 상기 식각정지층(19) 상부에서 서로 이격되고 상기 액티브층(17)과 게이트 절연막(15) 상부에 걸쳐 형성된 소스전극(21) 및 드레인전극(23)을 포함하여 구성된다.The oxide
여기서, 상기 식각정지층(19)은 상기 게이트전극(13)과 액티브층(17)과 오버랩되어 있으며, 상기 액티브층(17)의 채널영역 상부에 형성된다.The
또한, 상기 소스전극(21) 및 드레인전극(23)은 상기 식각정지층(19) 상부에서 서로 이격되어 형성되고, 상기 식각정지층(19), 액티브층(17) 및 게이트 절연막 (15)에 걸쳐 형성된다. The
종래기술에 따른 산화물 박막트랜지스터(10)에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 정전기 방지 목적으로 사용되는 X-선(Ray) 이온화(ionizer) 및 포토 노광 (photo exposure) 공정에 사용하는 UV 광 조사 또는 세정(cleaning) 목적으로 사용하는 EUV 광 조사시에 산화물 반도체, 예를 들어 IGZO와 같은 물질로 구성된 액티브층(17)으로 광이 투과되어 광 특성에 상기 액티브층(17)이 반응하여 소자 특성을 저하시키게 된다. 이때, 상기 식각정지층(19)은 액티브층(17)의 채널영역을 보호해 주기는 하지만, 광이 투과되기 때문에, 광으로부터 액티브층(17)의 채널영역을 보호해 준다고 볼 수 없다.According to the oxide
특히, 종래기술은 배선 형성시에 반드시 광 특성을 이용하는 상기 공정들이 필요하기 때문에, 이러한 광 특성에 의해 액티브층을 구성하는 산화물 반도체, 예를 들어 IGZO의 특성을 저하시키게 된다.In particular, since the prior art requires the above processes using optical characteristics at the time of wiring formation, such optical characteristics degrade the characteristics of the oxide semiconductor constituting the active layer, for example, IGZO.
본 발명은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 액티브층의 채널영역 상부에 광차단패턴을 형성하여 외부 광이 액티브층으로 투과되는 것을 차단함으로써, 산화물 박막트랜지스터의 소자 특성 영향을 최소화하여 안정적인 장치 특성을 확보할 수 있는 산화물 박막트랜지스터 및 제조방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to form a light blocking pattern on the channel region of the active layer to block the external light transmitted to the active layer, thereby affecting the device characteristics of the oxide thin film transistor It is to provide an oxide thin film transistor and a manufacturing method that can ensure a stable device characteristics by minimizing this.
또한, 본 발명의 다른 목적은 액티브층을 구성하는 산화물 반도체를 도체화시켜 표시장치의 화소전극으로 사용할 수 있으며, 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 산화물 박막트랜지스터를 구비한 어레이기판 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an array substrate having an oxide thin film transistor and a method of manufacturing the same, which can be used as a pixel electrode of a display device by conducting an oxide semiconductor constituting an active layer and simplifying a manufacturing process. Is in.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터는, 기판상에 형성된 게이트전극과; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 형성된 액티브패턴과; 상기 액티브패턴 상에 형성된 식각정지층패턴과; 상기 액티브패턴 상에 형성되고, 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극과; 상기 소스전극 및 드레인전극을 포함한 기판 전면에 형성된 패시베이션막과; 상기 액티브패턴 상측의 패시베이션막 상에 형성된 광차단패턴;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an oxide thin film transistor including: a gate electrode formed on a substrate; A gate insulating film formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode; An active pattern formed on the gate insulating film above the gate electrode; An etch stop layer pattern formed on the active pattern; A source electrode and a drain electrode formed on the active pattern and spaced apart from each other; A passivation film formed on the entire surface of the substrate including the source electrode and the drain electrode; And a light blocking pattern formed on the passivation layer on the upper side of the active pattern.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터를 구비한 어레이기판의 제1 특징은, 기판상에 형성된 게이트전극과; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 형성된 액티브패턴과; 상기 액티브패턴 상에 형성된 식각정지층패턴과; 상기 액티브패턴 상에 형성되고, 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극과; 상기 소스전극 및 드레인전극을 포함한 기판 전면에 형성되고, 상기 드레인전극을 노출시키는 패시베이션막과; 상기 액티브패턴 상측의 패시베이션막 상에 형성된 광차단패턴과; 상기 패시베이션막 상에 형성되고, 상기 노출된 드레인전극과 전기적으로 연결되는 도전성 반도체패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A first feature of an array substrate having an oxide thin film transistor according to the present invention for achieving the above object is a gate electrode formed on the substrate; A gate insulating film formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode; An active pattern formed on the gate insulating film above the gate electrode; An etch stop layer pattern formed on the active pattern; A source electrode and a drain electrode formed on the active pattern and spaced apart from each other; A passivation film formed over the substrate including the source electrode and the drain electrode and exposing the drain electrode; A light blocking pattern formed on the passivation film above the active pattern; And a conductive semiconductor pattern formed on the passivation layer and electrically connected to the exposed drain electrode.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터를 구비한 어레이기판의 제2 특징은, 기판상에 형성된 게이트전극과; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 형성된 비도전성을 갖는 채널영역과, 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역, 및 이 드레인영역으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역과; 상기 채널영역 상에 형성된 광차단패턴과; 상기 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역 상에 형성되어 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A second aspect of the array substrate having an oxide thin film transistor according to the present invention for achieving the above object is a gate electrode formed on the substrate; A gate insulating film formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode; A non-conductive channel region formed on the gate insulating film above the gate electrode, a conductive source region and a drain region, and a pixel electrode region extending from the drain region and conductive; A light blocking pattern formed on the channel region; And a source electrode and a drain electrode formed on the conductive source region and the drain region and spaced apart from each other.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터를 구비한 어레이기판의 제3 특징은, 기판상에 형성된 게이트전극과; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 형성된 비도전성을 갖는 채널영역과, 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역, 및 이 드레인영역으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역과; 상기 채널영역 상에 형성된 광차단패턴과; 상기 도전성을 갖는 소스영역 상에 형성된 소스전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A third aspect of the array substrate having an oxide thin film transistor according to the present invention for achieving the above object is a gate electrode formed on the substrate; A gate insulating film formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode; A non-conductive channel region formed on the gate insulating film above the gate electrode, a conductive source region and a drain region, and a pixel electrode region extending from the drain region and conductive; A light blocking pattern formed on the channel region; And a source electrode formed on the conductive source region.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터 제조방법은, 기판상에 게이트전극을 형성하는 단계과; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 액티브패턴을 형성하는 단계와; 상기 액티브패턴 상에 식각정지층패턴을 형성하는 단계와; 상기 액티브패턴 상에 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계와; 상기 소스전극 및 드레인전극을 포함한 기판 전면에 패시베이션막을 형성하는 단계와; 상기 액티브패턴 상측의 패시베이션막 상에 광차단패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.An oxide thin film transistor manufacturing method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a gate electrode on the substrate; Forming a gate insulating film on the entire surface of the substrate including the gate electrode; Forming an active pattern on the gate insulating layer above the gate electrode; Forming an etch stop layer pattern on the active pattern; Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other on the active pattern; Forming a passivation film on the entire surface of the substrate including the source electrode and the drain electrode; And forming a light blocking pattern on the passivation layer on the upper side of the active pattern.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터를 구비한 어레이기판 제조방법의 제1 특징은, 기판상에 게이트전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 액티브패턴을 형성하는 단계와; 상기 액티브패턴 상에 식각정지층패턴을 형성하는 단계와; 상기 액티브패턴 상에 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계와; 상기 소스전극 및 드레인전극을 포함한 기판 전면에 상기 드레인전극을 노출시키는 패시베이션막을 형성하는 단계와; 상기 액티브패턴 상측의 패시베이션막 상에 광차단패턴을 형성하는 단계와; 상기 패시베이션막 상에 상기 노출된 드레인전극과 전기적으로 연결되는 도전성 산화물 반도체패턴을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A first aspect of the method of manufacturing an array substrate having an oxide thin film transistor according to the present invention for achieving the above object is the step of forming a gate electrode on the substrate; Forming a gate insulating film on the entire surface of the substrate including the gate electrode; Forming an active pattern on the gate insulating layer above the gate electrode; Forming an etch stop layer pattern on the active pattern; Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other on the active pattern; Forming a passivation film exposing the drain electrode on the entire surface of the substrate including the source electrode and the drain electrode; Forming a light blocking pattern on the passivation layer on the active pattern; And forming a conductive oxide semiconductor pattern electrically connected to the exposed drain electrode on the passivation layer.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터를 구비한 어레이기판 제조방법의 제2 특징은, 기판상에 게이트전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 산화물 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 산화물 반도체층에 광을 조사하여 비도전성을 갖는 채널영역과, 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역, 및 이 드레인영역으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역을 형성하는 단계와; 상기 채널영역 상에 광차단패턴을 형성하는 단계와; 상기 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역 상에 각각 형성되어 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A second aspect of the method of manufacturing an array substrate having an oxide thin film transistor according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: forming a gate electrode on the substrate; Forming a gate insulating film on the entire surface of the substrate including the gate electrode; Forming an oxide semiconductor layer on the gate insulating film above the gate electrode; Irradiating the oxide semiconductor layer with light to form a non-conductive channel region, a conductive source region and a drain region, and a pixel electrode region extending from the drain region and having a conductivity; Forming a light blocking pattern on the channel region; And a source electrode and a drain electrode respectively formed on the conductive source and drain regions and spaced apart from each other.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터 제조방법의 제3 특징은, 기판상에 게이트전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 비도전성을 갖는 채널영역과, 도전성을 갖는 소스영역 및 도전성을 갖는 화소전극영역을 형성하는 단계와; 상기 채널영역 상에 광차단패턴을 형성하는 단계와; 상기 도전성을 갖는 소스영역 상에 소스전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A third aspect of the method for manufacturing an oxide thin film transistor according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: forming a gate electrode on a substrate; Forming a gate insulating film on the entire surface of the substrate including the gate electrode; Forming a non-conductive channel region, a conductive source region and a conductive pixel electrode region on the gate insulating film above the gate electrode; Forming a light blocking pattern on the channel region; And forming a source electrode on the conductive source region.
본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터, 제조방법, 이를 구비한 어레이기판 및 그 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the oxide thin film transistor according to the present invention, a manufacturing method, an array substrate having the same, and a manufacturing method thereof have the following effects.
본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터, 제조방법, 이를 구비한 어레이기판 및 그 제조방법에 따르면, 액티브층의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.According to the oxide thin film transistor according to the present invention, a manufacturing method, an array substrate having the same, and a manufacturing method thereof, an X-ray ionizer and a photo process are formed by forming a light blocking pattern on an upper portion of an active layer. By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external light characteristics such as UV light used at the time and EUV light used at the cleaning process, the device characteristics of the oxide thin film transistor can be minimized to ensure stable device characteristics.
본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터, 제조방법, 이를 구비한 어레이기판 및 그 제조방법에 따르면, 액티브층을 구성하는 산화물 반도체 중 채널영역에 해당하는 부분을 제외한 나머지 부분의 특성을 도체화시켜 이 도체화된 부분을 화소전극으로 적용할 수 있음으로써 표시장치용 어레이기판을 제조하는 공정을 단순화시킬 수 있다. According to the oxide thin film transistor according to the present invention, a manufacturing method, an array substrate having the same, and a manufacturing method thereof, the conductorization is performed by conducting the characteristics of the remaining portions of the oxide semiconductor constituting the active layer except for the portion corresponding to the channel region. The applied portion can be applied to the pixel electrode to simplify the process of manufacturing the array substrate for the display device.
도 1은 종래기술에 따른 산화물 박막 트랜지스터 구조의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 개략적인 단면도로서, 액티브층이 외부 광 특성에 반응하여 소자 특성 저하가 발생되는 현상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 4g는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터 제조공정 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이중 게이트 구조의 산화물 박막트랜지스터의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다.
도 7a 내지 7l은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판 제조공정 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다.
도 9a 내지 9f는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 제조공정 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다.
도 11a 내지 11e는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 제조공정 단면도들이다.1 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor structure according to the prior art.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor according to the related art, and illustrates a phenomenon in which an active layer deteriorates device characteristics in response to external optical characteristics.
3 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 4A to 4G are cross-sectional views illustrating an oxide thin film transistor manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor having a double gate structure according to a second embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a first embodiment of the present invention is applied.
7A to 7L are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a first embodiment of the present invention is applied.
8 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a third exemplary embodiment of the present invention is applied.
9A to 9F are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a third exemplary embodiment of the present invention is applied.
10 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a fourth exemplary embodiment of the present invention is applied.
11A through 11E are cross-sectional views illustrating fabrication processes of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a fourth exemplary embodiment of the present invention is applied.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터 구조에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a structure of an oxide thin film transistor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(101) 상에 형성된 게이트전극(103a)과; 상기 게이트전극(103a)을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막(107)과; 상기 게이트전극(103a) 상측의 게이트 절연막(107) 상에 형성된 액티브패턴(109a)과; 상기 액티브패턴(109a) 상에 형성된 식각정지층패턴(113a)과; 상기 액티브패턴(109a) 상에 형성되고, 서로 이격된 소스전극(117a) 및 드레인전극(117b)과; 상기 소스전극(117a) 및 드레인전극(117b)을 포함한 기판 전면에 형성된 패시베이션막(121)과; 상기 액티브패턴(109a) 상측의 패시베이션막(121) 상에 형성된 광차단패턴(123a);을 포함하여 구성된다.An oxide
여기서, 상기 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터(100)는 탑 게이트(Top gate), 바텀 게이트(Bottom gate) 방식 등을 포함하여 구동 가능한 박막트랜지스터 구조를 모두 포함한다. 또한, 상기 박막트랜지스터(100)는 식각정지층을 사용하는 박막트랜지스터 및 BCE 구조의 박막트랜지스터를 포함한다.Here, the oxide
본 발명에 따른 박막트랜지스터(100)는 액정표시장치 (Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 함), 유기발광 다이오드(Organic Luminescence Emitted Diode; 이하 OLED라 함) 등 평판 디스플레이의 구동 소자 또는 스위칭 소자나, 메모리 소자의 주변 회로 구성을 위한 소자 등 다양한 전자 소자에 적용될 수 있다.The
상기 기판(101)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. The
상기 게이트 전극(103a)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. As the
또한, 상기 게이트 절연막(107)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(107)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물(Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.In addition, the
그리고, 상기 액티브패턴(109a)은 소스전극(117a)과 드레인전극(117b) 사이에 전자가 이동하는 채널을 형성하기 위한 층으로서, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하 LTPS라 함) 또는 비정질 실리콘(a-Si) 재질 대신에 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브(Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. In addition, the
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브패턴(109a)은 인듐아연 복합 산화물(InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 액티브패턴(109a)이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.When the
한편, 상기 액티브패턴(109a)으로는, 전술한 물질 외에 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨(Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.Meanwhile, the
또한, 상기 식각정지층패턴(113a)은 실리콘(Si) 계열의 산화막(oxide), 질화막(nitride), 또는 Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다.The etch
그리고, 상기 소스전극(117a) 및 드레인전극(117b)으로는 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. The
더욱이, 상기 광차단패턴(123a)은 채널영역을 포함한 상기 액티브패턴(109a) 전체를 차단하도록 배치된다. 이때, 상기 광차단패턴(123a)은 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 구리 합금, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 및 이들 금속 합금 중에서 어느 하나를 사용한다. In addition, the
따라서, 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터에 따르면, 액티브패턴의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막 트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.Therefore, according to the oxide thin film transistor according to the present invention, the light blocking pattern is formed on the active pattern, and the X-ray ionizer used during the process and the UV light used during the photo process and the cleaning process By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external optical characteristics such as EUV light to be used, it is possible to minimize the influence of the device characteristics of the oxide thin film transistor to secure stable device characteristics.
상기 구성으로 이루어지는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터에 대해 도 4a 내지 4g를 참조하여 상세히 설명한다.The oxide thin film transistor according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 4G.
도 4a 내지 4g는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 제조공정 단면도들이다.4A to 4G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an oxide thin film transistor according to the first embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 기판(101)상에 게이트전극용 제1 도전물질을 스퍼터링방법으로 증착하여 제1 도전층(103)을 형성하고, 그 위에 제1 감광막(미도시)을 도포한 후, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제1 마스크 공정을 통해 상기 제1 감광막(미도시)을 패터닝하여 제1 감광막패턴(105)을 형성한다.4A, a first
이때, 상기 기판(101)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the
또한, 상기 제1 도전층(103)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. The first
그 다음, 도 4b를 참조하면, 상기 제1 감광막패턴(105)을 식각 마스크로 상기 제1 도전층(103)을 선택적으로 식각하여 게이트전극(103a)을 형성한다. Next, referring to FIG. 4B, the first
이어서, 상기 제1 감광막패턴(105)을 제거하고, 상기 게이트전극(103a)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(107)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 절연막(107)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(107)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물 (Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.Subsequently, the
그 다음, 상기 게이트 절연막(107) 상부에 액티브층(109)을 형성한다. 이때, 상기 액티브층(109)은 소스전극(미도시)과 드레인전극(미도시) 사이에 전자가 이동하는 채널을 형성하기 위한 층으로서, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하 LTPS라 함) 또는 비정질 실리콘(a-Si) 재질 대신에 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브 (Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. Next, an
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브층(109)은 인듐아연 복합 산화물 (InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 액티브층(109)이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.When the
한편, 상기 액티브층(109)으로는, 전술한 물질 외에 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨 (Ta), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄 (La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨 (Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.On the other hand, the
이어서, 상기 액티브층(109) 상에 제2 감광막(미도시)을 도포하고, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제2 마스크 공정을 통해 상기 제2 감광막을 노광 및 현상한 후 상기 제2 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제2 감광막패턴(111)을 형성한다. Next, a second photoresist layer (not shown) is coated on the
그 다음, 도 4c를 참조하면, 상기 제2 감광막패턴(111)을 식각 마스크로 상기 액티브층(109)을 선택적으로 제거하여, 상기 게이트전극(103a) 상측의 게이트 절연막(107) 상에 액티브패턴(109a)을 형성한다. 4C, the
이어서, 상기 제2 감광막패턴(111)을 제거하고, 상기 액티브패턴(109a)을 포함한 게이트절연막(107) 상에 식각정지층(113)을 형성하고, 그 위에 제3 감광막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 식각정지층(113)은 실리콘(Si) 계열의 산화막 (oxide), 질화막(nitride), 또는 Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다.Subsequently, the
그 다음, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제3 마스크 공정을 통해 상기 제3 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제3 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제3 감광막패턴(115)을 형성한다. 이때, 상기 제3 감광막패턴(115)은 상기 액티브패턴(109a)의 채널영역과 오버랩되는 식각정지층(113) 상부에만 남게 된다.Then, after the third photoresist film (not shown) is exposed and developed through a third mask process using a photolithography process technique, the third
이어서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(115)을 식각마스크로, 상기 식각정지층(113)을 식각하여, 식각정지층패턴(113a)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4D, the
그 다음, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(115)을 제거한 후, 상기 식각정지층패턴(113a)을 포함한 기판 전면, 예를 들어 액티브패턴(109a), 및 게이트절연막 (107) 상에 도전물질을 스퍼터링 방법으로 증착하여 제2 도전층 (117)을 형성하고, 그 위에 다시 제4 감광막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 제2 도전층(117)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. 4E, after the
이어서, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제4 마스크 공정을 통해 상기 제4 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제4 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제4 감광막패턴(119)을 형성한다. Then, the fourth photosensitive film (not shown) is exposed and developed through a fourth mask process using a photolithography process technique, and then the fourth photosensitive film (not shown) is selectively patterned to form a fourth
그 다음, 상기 제4 감광막패턴(119)을 식각마스크로, 상기 제2 도전층(117)을 식각하여, 상기 식각정지층패턴(113a)을 기준으로 서로 이격된 소스전극(117a) 및 드레인전극(117b)을 형성하고 제4 감광막패턴(119)을 제거한다.Next, the second
이어서, 도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 소스전극(117a) 및 드레인전극 (117b)을 포함한 기판 전면에 패시베이션막(121)을 증착한다. 이때, 상기 패시베이션막(121)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(107)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄 (ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물 (Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.Then, as shown in FIG. 4F, a
그 다음, 상기 패시베이션막(121) 상에 상기 액티브패턴(109a)의 채널영역으로 외부 광이 투과되는 것을 차단하기 위한 막으로 사용하기 위해 광차단층(123)을 형성하고, 그 위에 제5 감광막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 광차단층(123)은 외부 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 구리 합금, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 및 이들 금속 합금 중에서 어느 하나를 사용한다. Next, a light blocking layer 123 is formed on the
이어서, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제5 마스크 공정을 통해 상기 제5 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제5 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제5 감광막패턴(125)을 형성한다. Then, the fifth photosensitive film (not shown) is exposed and developed through a fifth mask process using a photolithography process technique, and then the fifth photosensitive film (not shown) is selectively patterned to form a fifth
그 다음, 도 4g에 도시된 바와 같이, 상기 제5 감광막패턴(125)을 식각마스크로, 상기 광차단층(123)을 식각하여, 상기 액티브패턴(109a) 전체를 외부 광으로부터 부터 차폐시켜 주는 광차단패턴(123a)을 형성하고, 제5 감광막패턴(125)을 제거함으로써, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터 제조공정을 완료한다. Next, as shown in FIG. 4G, the
따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터 제조방법에 따르면, 액티브층의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.Therefore, according to the oxide thin film transistor manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, by forming a light blocking pattern on the upper portion of the active layer, which is used during the X-ray ionizer and photo process used during the process By blocking the reaction of the oxide semiconductor due to external light characteristics such as UV light and EUV light used in the cleaning process, stable device characteristics can be secured by minimizing the influence of device characteristics of the oxide thin film transistor.
한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터 구조에 대해 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, an oxide thin film transistor structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이중 게이트 구조의 산화물 박막트랜지스터의 개략적인 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor having a double gate structure according to a second embodiment of the present invention.
여기서는, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이중 게이트 구조의 산화물 박막트랜지스터(200)의 구성은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터 (100)의 구성과 동일하며, 단지 광차단패턴(223a)이 상부 게이트로 사용하고, 하부 게이트와 전기적으로 연결된 구성이 다르다. Here, the structure of the oxide
본 발명의 제2 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터(200)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(201) 상에 형성된 게이트전극(203a)과; 상기 게이트전극(203a)을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막(207)과; 상기 게이트전극(203a) 상측의 게이트 절연막(207) 상에 형성된 액티브패턴(209a)과; 상기 액티브패턴(209a) 상에 형성된 식각정지층패턴(213a)과; 상기 액티브패턴(209a) 상에 형성되고, 서로 이격된 소스전극(217a) 및 드레인전극(217b)과; 상기 소스전극(217a) 및 드레인전극(217b)을 포함한 기판 전면에 형성되고, 상기 게이트전극(203a)을 노출시키는 패시베이션막(221)과; 상기 액티브패턴 (209a) 상측의 패시베이션막(221) 상에 형성되고, 상기 게이트전극(203a)와 전기적으로 연결되는 광차단패턴(123a);을 포함하여 구성된다.The oxide
여기서, 상기 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터(200)는 탑 게이트(Top gate), 바텀 게이트(Bottom gate) 방식 등을 포함하여 구동 가능한 박막트랜지스터 구조를 모두 포함한다. 또한, 상기 박막트랜지스터(200)는 식각정지층을 사용하는 박막트랜지스터 및 BCE 구조의 박막트랜지스터를 포함한다.Here, the oxide
본 발명에 따른 박막트랜지스터(200)는 액정표시장치 (Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 함), 유기발광 다이오드(Organic Luminescence Emitted Diode; 이하 OLED라 함) 등 평판 디스플레이의 구동 소자 또는 스위칭 소자나, 메모리 소자의 주변 회로 구성을 위한 소자 등 다양한 전자 소자에 적용될 수 있다.The
상기 기판(101)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. The
상기 게이트 전극(203a)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. The
또한, 상기 게이트 절연막(207)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(107)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물(Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.The
그리고, 상기 액티브패턴(209a)은 소스전극(117a)과 드레인전극(117b) 사이에 전자가 이동하는 채널을 형성하기 위한 층으로서, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하 LTPS라 함) 또는 비정질 실리콘(a-Si) 재질 대신에 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브(Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. In addition, the active pattern 209a is a layer for forming a channel through which electrons move between the
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브패턴(109a)은 인듐아연 복합 산화물(InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 액티브패턴(209a)이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.When the active pattern 209a is made of SIZO, the composition ratio of the silicon atom content to the total content of zinc (Zn), indium (In) and silicon (Si) atoms in the active layer is about 0.001 wt% ) To about 30 wt%. The higher the silicon (Si) atomic content, the stronger the role of controlling electron generation, so that the mobility may be lowered, but the stability of the device may be better.
한편, 상기 액티브패턴(209a)으로는, 전술한 물질 외에 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨(Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.On the other hand, as the active pattern 209a, in addition to the above materials, Group I elements such as lithium (Li) or potassium (K), Group II elements such as magnesium (Mg), calcium (Ca) or strontium (Sr), Group III elements such as gallium (Ga), aluminum (Al), indium (In) or yttrium (Y), titanium (Ti), zirconium (Zr), silicon (Si), tin (Sn) or germanium (Ge) Group V elements such as Group IV elements, tantalum (Ta), vanadium (V), niobium (Nb) or antimony (Sb), or lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd) ), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolidium (Gd), Terbium (Tb), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Thulium (Tm), Ytterbium Lanthanum (Ln) -based elements such as (Yb) or ruthedium (Lu) may be further included.
또한, 상기 식각정지층패턴(213a)은 실리콘(Si) 계열의 산화막(oxide), 질화막(nitride), 또는 Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다.The etch
그리고, 상기 소스전극(217a) 및 드레인전극(217b)으로는 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. The
더욱이, 상기 광차단패턴(223a)은 채널영역을 포함한 상기 액티브패턴(109a) 전체를 차단하도록 배치된다. 이때, 상기 광차단패턴(123a)은 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 구리 합금, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 및 이들 금속 합금 중에서 어느 하나를 사용한다. In addition, the
따라서, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이중 게이트 구조의 산화물 박막트랜지스터에 따르면, 액티브패턴의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막 트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.Therefore, according to the oxide thin film transistor of the double gate structure according to the second embodiment of the present invention, by forming a light blocking pattern on the active pattern, during the X-ray ionizer and photo process used in the process By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external light characteristics such as UV light to be used and EUV light to be used in the cleaning process, the device characteristics of the oxide thin film transistor can be minimized to ensure stable device characteristics.
또 한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판에 대해 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In addition, an array substrate for a display device to which the oxide thin film transistor according to the first exemplary embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. 6.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a first embodiment of the present invention is applied.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an oxide thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판(300)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(301) 상에 형성된 게이트전극 (303a)과; 상기 게이트전극(303a)을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막 (307)과; 상기 게이트전극(303a) 상측의 게이트 절연막(307) 상에 형성된 액티브패턴(309a)과; 상기 액티브패턴(309a) 상에 형성된 식각정지층패턴(313a)과; 상기 액티브패턴(309a) 상에 형성되고, 서로 이격된 소스전극(317a) 및 드레인전극(317b)과; 상기 소스전극(317a) 및 드레인전극(317b)을 포함한 기판 전면에 형성되고, 상기 드레인전극(317b)을 노출시키는 패시베이션막(321)과; 상기 액티브패턴(309a) 상측의 패시베이션막(321) 상에 형성된 광차단패턴(323a)과; 상기 패시베이션막 (321) 상에 형성되고, 상기 패시베이션막(321)의 노출된 부분을 통해 상기 드레인전극(317b)과 전기적으로 연결되는 도전성을 갖는 산화물 반도체패턴(331a)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 6, an
여기서, 상기 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판(300)는 액정표시장치 (Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 함), 유기발광 다이오드(Organic Luminescence Emitted Diode; 이하 OLED라 함) 등 평판 디스플레이 등에 적용될 수 있다.Here, the display
상기 기판(301)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. The
상기 게이트 전극(303a)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. As the
또한, 상기 게이트 절연막(307)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(107)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물(Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.In addition, the
그리고, 상기 액티브패턴(309a)은 소스전극(317a)과 드레인전극(317b) 사이에 전자가 이동하는 채널을 형성하기 위한 층으로서, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하 LTPS라 함) 또는 비정질 실리콘(a-Si) 재질 대신에 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브(Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. The
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브패턴(109a)은 인듐아연 복합 산화물(InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 액티브패턴(309a)이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.When the
한편, 상기 액티브패턴(309a)으로는, 전술한 물질 외에 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨(Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.On the other hand, as the
또한, 상기 식각정지층패턴(313a)은 실리콘(Si) 계열의 산화막(oxide), 질화막(nitride), 또는 Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다.In addition, the etch
그리고, 상기 소스전극(317a) 및 드레인전극(317b)으로는 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. The
더욱이, 상기 광차단패턴(323a)은 채널영역을 포함한 상기 액티브패턴(309a) 전체를 차단하도록 배치된다. 이때, 상기 광차단패턴(323a)은 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 구리 합금, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 및 이들 금속 합금 중에서 어느 하나를 사용한다. In addition, the
한편, 상기 도전성을 갖는 산화물 반도체패턴(331a)으로는 X-선 광 조사에 의해 도체화되는 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브 (Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. On the other hand, as the conductive
따라서, 본 발명에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판에 따르면, 액티브패턴의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막 트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.Accordingly, according to the array substrate for a display device to which the oxide thin film transistor according to the present invention is applied, a light blocking pattern is formed on an active pattern, and used in an X-ray ionizer and a photo process used during the process. By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external light characteristics such as UV light and EUV light used in the cleaning process, stable device characteristics can be secured by minimizing the influence of device characteristics of the oxide thin film transistor.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 에 따르면, 산화물 반도체를 도체화시켜 이 도체화된 부분을 화소전극으로 적용할 수 있다. Further, according to the array substrate to which the oxide thin film transistor according to the first embodiment of the present invention is applied, the conductive semiconductor can be applied as a pixel electrode by converting the oxide semiconductor into a conductor.
상기 구성으로 이루어지는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시 장치용 어레이기판에 대해 도 7a 내지 7l를 참조하여 상세히 설명한다.An array substrate for a display device to which the oxide thin film transistor according to the first embodiment of the present invention having the above structure is applied will be described in detail with reference to FIGS. 7A to 7L.
도 7a 내지 7l는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막 트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 제조공정 단면도들이다.7A to 7L are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a first exemplary embodiment of the present invention is applied.
도 7a를 참조하면, 기판(301)상에 게이트전극용 제1 도전물질을 스퍼터링방법으로 증착하여 제1 도전층(303)을 형성하고, 그 위에 제1 감광막(미도시)을 도포한 후, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제1 마스크 공정을 통해 상기 제1 감광막(미도시)을 패터닝하여 제1 감광막패턴(305)을 형성한다.Referring to FIG. 7A, after depositing a first conductive material for a gate electrode on a
이때, 상기 기판(301)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the
또한, 상기 제1 도전층(303)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. In addition, as the first
그 다음, 도 7b를 참조하면, 상기 제1 감광막패턴(305)을 식각 마스크로 상기 제1 도전층(303)을 선택적으로 식각하여 게이트전극(303a)을 형성한다. Next, referring to FIG. 7B, the first
이어서, 상기 제1 감광막패턴(305)을 제거하고, 상기 게이트전극(303a)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(307)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 절연막(307)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(307)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물 (Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.Subsequently, the first
그 다음, 상기 게이트 절연막(307) 상부에 액티브층(309)을 형성한다. 이때, 상기 액티브층(309)은 소스전극(미도시)과 드레인전극(미도시) 사이에 전자가 이동하는 채널을 형성하기 위한 층으로서, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하 LTPS라 함) 또는 비정질 실리콘(a-Si) 재질 대신에 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브 (Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. Next, an
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브층(109)은 인듐아연 복합 산화물 (InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 액티브층(309)이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.When the
한편, 상기 액티브층(309)으로는, 전술한 물질 외에 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨 (Ta), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄 (La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨 (Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.On the other hand, the
이어서, 상기 액티브층(309) 상에 제2 감광막(미도시)을 도포하고, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제2 마스크 공정을 통해 상기 제2 감광막을 노광 및 현상한 후 상기 제2 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제2 감광막패턴(111)을 형성한다. Subsequently, a second photoresist film (not shown) is coated on the
그 다음, 도 7c를 참조하면, 상기 제2 감광막패턴(311)을 식각 마스크로 상기 액티브층(309)을 선택적으로 제거하여, 상기 게이트전극(303a) 상측의 게이트 절연막(307) 상에 액티브패턴(309a)을 형성한다. Next, referring to FIG. 7C, the
이어서, 상기 제2 감광막패턴(311)을 제거하고, 상기 액티브패턴(309a)을 포함한 게이트절연막(307) 상에 식각정지층(313)을 형성하고, 그 위에 제3 감광막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 식각정지층(313)은 실리콘(Si) 계열의 산화막 (oxide), 질화막(nitride), 또는 Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다.Subsequently, the second
그 다음, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제3 마스크 공정을 통해 상기 제3 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제3 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제3 감광막패턴(315)을 형성한다. 이때, 상기 제3 감광막패턴(315)은 상기 액티브패턴(309a)의 채널영역과 오버랩되는 식각정지층(313) 상부에만 남게 된다.Next, after exposing and developing the third photoresist film (not shown) through a third mask process using a photolithography process technology, the third photoresist film (not shown) is selectively patterned to form a
이어서, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(315)을 식각마스크로, 상기 식각정지층(313)을 식각하여, 식각정지층패턴(313a)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 7D, the
그 다음, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(315)을 제거한 후, 상기 식각정지층패턴(313a)을 포함한 기판 전면, 예를 들어 액티브패턴(309a), 및 게이트절연막(307) 상에 도전물질을 스퍼터링 방법으로 증착하여 제2 도전층 (317)을 형성하고, 그 위에 다시 제4 감광막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 제2 도전층(317)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. Next, as shown in FIG. 7E, after the third
이어서, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제4 마스크 공정을 통해 상기 제4 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제4 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제4 감광막패턴(319)을 형성한다. Subsequently, after exposing and developing the fourth photoresist film (not shown) through a fourth mask process using a photolithography process technology, the fourth photoresist film (not shown) is selectively patterned to form a
그 다음, 상기 제4 감광막패턴(319)을 식각마스크로, 상기 제2 도전층(317)을 식각하여, 상기 식각정지층패턴(313a)을 기준으로 서로 이격된 소스전극(317a) 및 드레인전극(317b)을 형성하고 제4 감광막패턴(319)을 제거한다.Next, the fourth
이어서, 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 소스전극(317a) 및 드레인전극 (317b)을 포함한 기판 전면에 패시베이션막(321)을 증착한다. 이때, 상기 패시베이션막(321)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(307)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄 (ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물 (Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.Subsequently, as illustrated in FIG. 7F, a
그 다음, 상기 패시베이션막(321) 상에 상기 액티브패턴(309a)의 채널영역으로 외부 광이 투과되는 것을 차단하기 위한 막으로 사용하기 위해 광차단층(323)을 형성하고, 그 위에 제5 감광막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 광차단층(323)은 외부 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 구리 합금, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 및 이들 금속 합금 중에서 어느 하나를 사용한다. Next, a
이어서, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제5 마스크 공정을 통해 상기 제5 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제5 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제5 감광막패턴(325)을 형성한다. Subsequently, after exposing and developing the fifth photoresist film (not shown) through a fifth mask process using a photolithography process technology, the fifth photoresist film (not shown) is selectively patterned to form a fifth photoresist pattern 325. do.
그 다음, 도 7g에 도시된 바와 같이, 상기 제5 감광막패턴(325)을 식각마스크로, 상기 광차단층(323)을 식각하여, 상기 액티브패턴(309a) 전체를 외부 광으로부터 부터 차폐시켜 주는 광차단패턴(323a)을 형성하고, 제5 감광막패턴(325)을 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 7G, the light having the fifth photoresist pattern 325 as an etch mask and the
이어서, 상기 광차단패턴(323a)을 포함한 패시베이션막(321) 상에 제6 감광막(미도시)을 도포한 후, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제6 마스크 공정을 통해 상기 제6 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제6 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제6 감광막패턴(327)을 형성한다. Subsequently, after applying a sixth photoresist film (not shown) on the
그 다음, 도 7h에 도시된 바와 같이, 상기 제6 감광막패턴(327)을 식각마스크로, 상기 패시베이션막(321)을 식각하여 상기 드레인전극(317b)을 노출시키는 드레인콘택홀(329)을 형성하고, 상기 제6 감광막패턴(327)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 7H, a
이어서, 도 7i에 도시된 바와 같이, 상기 드레인콘택홀(329)을 포함한 상기 기판 전면에 광차단층(331)을 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 7I, the
그 다음, 도 7j에 도시된 바와 같이, 상기 광차단층(331)에 X 선 광, UV 광 또는 EUV 광을 조사하여 상기 광차단층(331)을 도체화시킨다. Next, as shown in FIG. 7J, the
이어서, 도 7k에 도시된 바와 같이, 도체화된 상기 광차단층(331) 상에 제7 감광막(미도시)을 도포한 후, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제7 마스크 공정을 통해 상기 제7 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제7 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제7 감광막패턴(333)을 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 7K, after applying a seventh photoresist film (not shown) on the conductive
그 다음, 도 7l에 도시된 바와 같이, 상기 제7 감광막패턴(333)을 식각마스크로, 상기 도체화된 광차단층(331)을 식각하여, 표시장치의 화소전극으로 적용되는 도전성을 갖는 광차단패턴(331a)을 형성한다. 이때, 상기 도전성을 갖는 광차단패턴(331a)은 광을 투과시키는 특성을 갖고 있기 때문에 표시장치의 화소전극으로 사용할 수 있다. Next, as shown in FIG. 7L, the conductive photo-
이후, 상기 제7 감광막패턴(333)을 제거함으로써 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조공정을 완료한다.Thereafter, the seventh
본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조방법에 따르면, 액티브층의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.According to the method of manufacturing an array substrate using the oxide thin film transistor according to the first embodiment of the present invention, a light blocking pattern is formed on an active layer, and used during the X-ray ionizer and photo process. By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external light characteristics such as UV light to be used and EUV light to be used in the cleaning process, the device characteristics of the oxide thin film transistor can be minimized to ensure stable device characteristics.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조방법에 따르면, 액티브층을 구성하는 산화물 반도체 중 채널영역에 해당하는 부분을 제외한 나머지 부분의 특성을 도체화시켜 이 도체화된 부분을 화소전극으로 적용할 수 있음으로써 표시장치용 어레이기판을 제조하는 공정을 단순화시킬 수 있다. In addition, according to the method of manufacturing an array substrate to which the oxide thin film transistor according to the first embodiment of the present invention is applied, the conductorization is performed by conducting the characteristics of the remaining portions of the oxide semiconductor constituting the active layer except for the portion corresponding to the channel region. The applied portion can be applied to the pixel electrode to simplify the process of manufacturing the array substrate for the display device.
한편, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판에 대해 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a third exemplary embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. 8.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다.8 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a third exemplary embodiment of the present invention is applied.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판(400)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(401) 상에 형성된 게이트전극 (403a)과; 상기 게이트전극(403)을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막 (405)과; 상기 게이트전극(403) 상측의 게이트 절연막(405) 상에 형성된 비도전성을 갖는 채널영역(407a)과, 도전성을 갖는 소스영역(407b)과 드레인영역(407c), 및 이 드레인영역(407c)으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역(407d)과; 상기 채널영역(407a) 상에 형성된 광차단패턴(409)과; 상기 도전성을 갖는 소스영역 (407b)과 드레인영역(407c) 상에 형성되어 서로 이격된 소스전극(413a) 및 드레인전극(413b);을 포함하여 구성된다. The
여기서, 상기 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판(300)는 액정표시장치 (Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 함), 유기발광 다이오드(Organic Luminescence Emitted Diode; 이하 OLED라 함) 등 평판 디스플레이 등에 적용될 수 있다.Here, the
상기 기판(401)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. The
상기 게이트 전극(403)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. As the
또한, 상기 게이트 절연막(405)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(107)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물(Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.In addition, the
그리고, 상기 채널영역(407a)과, 도전성을 갖는 소스영역(407b)과 드레인영역(407c), 및 이 드레인영역(407c)으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역 (407d)을 형성하는 물질로는 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브(Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. As the material for forming the
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브패턴(109a)은 인듐아연 복합 산화물(InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 채널영역(407a)과, 도전성을 갖는 소스영역(407b)과 드레인영역(407c), 및 이 드레인영역(407c)으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역 (407d)을 형성하는 물질이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.The
한편, 상기 채널영역(407a)과, 도전성을 갖는 소스영역(407b)과 드레인영역 (407c), 및 이 드레인영역(407c)으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역 (407d)을 형성하는 물질은, 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘 (Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 니오븀 (Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨(Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.On the other hand, the material forming the
그리고, 상기 소스전극(413a) 및 드레인전극(413b)으로는 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. The
더욱이, 상기 광차단패턴(409)은 채널영역을 포함한 상기 채널영역(407a)을 차단하도록 배치된다. 이때, 상기 광차단패턴(409)은 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 구리 합금, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 및 이들 금속 합금 중에서 어느 하나를 사용한다. Further, the
따라서, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판에 따르면, 채널영역의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막 트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.Therefore, according to the display device array substrate to which the oxide thin film transistor according to the third embodiment of the present invention is applied, an X-ray ionizer and a photo used in the process by forming a light blocking pattern on the upper portion of the channel region By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external light characteristics such as UV light used in the process and EUV light used in the cleaning process, the device characteristics of the oxide thin film transistor can be minimized to ensure stable device characteristics. .
또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판에 따르면, 산화물 반도체를 도체화시켜 이 도체화된 부분을 화소전극으로 적용할 수 있다. Further, according to the array substrate to which the oxide thin film transistor according to the third embodiment of the present invention is applied, the conductive semiconductor can be applied to the pixel electrode by conducting the oxide semiconductor.
상기 구성으로 이루어지는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시 장치용 어레이기판에 대해 도 9a 내지 9f를 참조하여 상세히 설명한다.An array substrate for a display device to which the oxide thin film transistor according to the third exemplary embodiment of the present invention having the above structure is applied will be described in detail with reference to FIGS. 9A to 9F.
도 9a 내지 9f는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막 트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 제조공정 단면도들이다.9A to 9F are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a third exemplary embodiment of the present invention is applied.
도면에는 도시하지 안았지만, 기판(401)상에 게이트전극용 제1 도전물질을 스퍼터링방법으로 증착하여 제1 도전층(미도시)을 형성하고, 그 위에 제1 감광막(미도시)을 도포한 후, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제1 마스크 공정을 통해 상기 제1 감광막(미도시)을 패터닝하여 제1 감광막패턴(미도시)을 형성한다.Although not shown in the drawing, a first conductive material for a gate electrode is deposited on the
이때, 상기 기판(401)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the
또한, 상기 제1 도전층(미도시)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. In addition, as the first conductive layer (not shown), aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), tungsten (W), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), silver (Ag), silver Alloy (Ag), Gold (Au), Gold (Au alloy), Chromium (Cr), Titanium (Ti), Titanium alloys (Ti alloy), Molytungsten (MoW), Motitanium (MoTi), Copper / Molli It may also comprise at least any one selected from the group of conductive metals comprising titanium (Cu / MoTi) or a combination of two or more thereof or other suitable materials.
그 다음, 도 9a를 참조하면, 상기 제1 감광막패턴(미도시)을 식각 마스크로 상기 제1 도전층을 선택적으로 식각하여 게이트전극(403)을 형성한다. Next, referring to FIG. 9A, a
이어서, 도 9b를 참조하면, 상기 제1 감광막패턴을 제거하고, 상기 게이트전극(403)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(405)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 절연막(405)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수 (low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(307)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물 (Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.Subsequently, referring to FIG. 9B, the first photoresist layer pattern is removed, and a
그 다음, 도 9c를 참조하면, 상기 게이트 절연막(403) 상부에 액티브층(407)을 형성한다. 이때, 상기 액티브층(407)은 소스전극(미도시)과 드레인전극(미도시) 사이에 전자가 이동하는 채널을 형성하기 위한 층으로서, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하 LTPS라 함) 또는 비정질 실리콘(a-Si) 재질 대신에 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브 (Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. Next, referring to FIG. 9C, an
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브층(109)은 인듐아연 복합 산화물 (InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 액티브층(407)이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.When the
한편, 상기 액티브층(407)으로는, 전술한 물질 외에 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨 (Ta), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄 (La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨 (Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.On the other hand, the
이어서, 상기 액티브층(407) 상에 광차단층(미도시)을 형성한 후, 그 위에 제2 감광막(미도시)을 도포한 후, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제2 마스크 공정을 통해 상기 제2 감광막을 노광 및 현상한 후 상기 제2 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제2 감광막패턴(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 광차단층(미도시)은 외부 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 중에서 어느 하나를 사용한다. Subsequently, after forming a light blocking layer (not shown) on the
그 다음, 도 9c를 참조하면, 상기 제2 감광막패턴을 식각 마스크로 상기 광차단층(미도시)을 선택적으로 제거하여, 상기 게이트전극(403) 상측의 게이트 절연막(307) 상에 있는 액티브층(407)의 채널영역 상에 광차단패턴(409)을 형성한다. Next, referring to FIG. 9C, the light blocking layer (not shown) may be selectively removed using the second photoresist layer pattern as an etch mask, thereby forming an active layer on the
이어서, 상기 제2 감광막패턴을 제거하고, 상기 광차단패턴(409)을 차단 마스크로, 상기 액티브층(407)에 X 선 광, UV 광 또는 EUV 광을 조사하여 상기 액티브층(407)을 도체화시킨다. 이때, 상기 광차단패턴(409)에 의해 광 투과가 차단된 채널영역(407a)은 도체화되지 않은 상태가 되며, 나머지 소스영역(407b), 드레인영역(407c) 및 화소전극영역(407d)은 광이 투과되어져 도체화된 상태가 된다. Subsequently, the second photoresist layer pattern is removed and the
그 다음, 도 9e에 도시된 바와 같이, 상기 광차단패턴(409)을 포함한 기판 전면에 제2 도전층(413)을 형성하고, 그 위에 제3 감광막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 제2 도전층(413)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. Next, as shown in FIG. 9E, a second
이어서, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제3 마스크 공정을 통해 상기 제3 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제3 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제3 감광막패턴(미도시)을 형성한다. Subsequently, after exposing and developing the third photoresist film (not shown) through a third mask process using a photolithography process technology, the third photoresist film (not shown) is selectively patterned to form a third photoresist pattern (not shown). Form.
그 다음, 도 9f에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(미도시)을 식각 마스크로, 상기 제2 도전층(413)을 식각하여 상기 소스영역(407b) 및 드레인전극 (407c) 각각에 직접 접촉하는 소스전극(413a) 및 드레인전극(413b)을 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 9F, the second
이후, 상기 제3 감광막패턴(미도시)을 제거함으로써 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조공정을 완료한다.Subsequently, the array substrate manufacturing process to which the oxide thin film transistor according to the third embodiment of the present invention is applied is completed by removing the third photoresist pattern (not shown).
따라서, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조방법에 따르면, 액티브층의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.Accordingly, according to the method of manufacturing an array substrate using the oxide thin film transistor according to the third embodiment of the present invention, an X-ray ionizer and a photo process are formed by forming a light blocking pattern on an upper portion of an active layer. By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external light characteristics such as UV light used at the time and EUV light used at the cleaning process, the device characteristics of the oxide thin film transistor can be minimized to ensure stable device characteristics.
또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조방법에 따르면, 액티브층을 구성하는 산화물 반도체 중 채널영역에 해당하는 부분을 제외한 나머지 부분의 특성을 도체화시켜 이 도체화된 부분을 화소전극으로 적용할 수 있음으로써 표시장치용 어레이기판을 제조하는 공정을 단순화시킬 수 있다. In addition, according to the method of manufacturing an array substrate to which the oxide thin film transistor according to the third embodiment of the present invention is applied, the conductive material is formed by conductorizing the characteristics of the remaining portions except the portion corresponding to the channel region in the oxide semiconductor constituting the active layer. The applied portion can be applied to the pixel electrode to simplify the process of manufacturing the array substrate for the display device.
또 한편, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판에 대해 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In addition, an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a fourth exemplary embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. 10.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다.10 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a fourth exemplary embodiment of the present invention is applied.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판(500)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 기판(501) 상에 형성된 게이트전극 (503)과; 상기 게이트전극(503)을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막(505)과; 상기 게이트전극(403) 상측의 게이트 절연막(505) 상에 형성된 비도전성을 갖는 채널영역(507a)과, 도전성을 갖는 소스영역(507b)과 드레인영역(507c), 및 이 드레인영역(507c)으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역(507d)과; 상기 채널영역(507a) 상에 형성된 광차단패턴(509)과; 상기 도전성을 갖는 소스영역 (507b) 상에 형성된 소스전극(513a);을 포함하여 구성된다. An
여기서, 상기 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판(300)는 액정표시장치 (Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 함), 유기발광 다이오드(Organic Luminescence Emitted Diode; 이하 OLED라 함) 등 평판 디스플레이 등에 적용될 수 있다.Here, the display
상기 기판(501)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. The
상기 게이트 전극(503)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. As the
또한, 상기 게이트 절연막(505)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수(low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(107)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물(Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.In addition, the
그리고, 상기 채널영역(507a)과, 도전성을 갖는 소스영역(507b)과 드레인영역(507c), 및 이 드레인영역(507c)으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역 (507d)을 형성하는 물질로는 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브(Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. The material for forming the
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브패턴(109a)은 인듐아연 복합 산화물(InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 채널영역(507a)과, 도전성을 갖는 소스영역(507b)과 드레인영역(507c), 및 이 드레인영역(507c)으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역(507d)을 형성하는 물질이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.The material forming the
한편, 상기 채널영역(507a)과, 도전성을 갖는 소스영역(507b)과 드레인영역 (507c), 및 이 드레인영역(507c)으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역 (507d)을 형성하는 물질은, 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘 (Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 니오븀 (Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨(Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.On the other hand, the material forming the
그리고, 상기 소스전극(513a)으로는 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. The source electrode 513a may be aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), tungsten (W), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), silver (Ag), silver alloy (Ag alloy). ), Gold (Au), gold alloy (Au alloy), chromium (Cr), titanium (Ti), titanium alloy (Ti alloy), molybdenum tungsten (MoW), molybdenum (MoTi), copper / mortitanium (Cu / Or at least one selected from the group of conductive metals including MoTi) or a combination of two or more thereof, or other suitable material.
더욱이, 상기 광차단패턴(509)은 채널영역을 포함한 상기 채널영역(507a)을 차단하도록 배치된다. 이때, 상기 광차단패턴(509)은 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 구리 합금, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 및 이들 금속 합금 중에서 어느 하나를 사용한다. Further, the
따라서, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판에 따르면, 채널영역의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막 트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.Therefore, according to the array substrate for a display device to which the oxide thin film transistor according to the fourth embodiment of the present invention is applied, an X-ray ionizer and a photo which are used during a process by forming a light blocking pattern on an upper portion of a channel region, By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external light characteristics such as UV light used in the process and EUV light used in the cleaning process, the device characteristics of the oxide thin film transistor can be minimized to ensure stable device characteristics. .
또한, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판에 따르면, 산화물 반도체를 도체화시켜 이 도체화된 부분을 화소전극으로 적용할 수 있다. 특히, 드레인전극을 형성하지 않고, 도체화된 산화물 반도체를 드레인전극 및 화소전극 역할로 사용하기 때문에 드레인전극의 면적 만큼의 개구율 확보가 가능하게 된다.In addition, according to the array substrate to which the oxide thin film transistor according to the fourth embodiment of the present invention is applied, the conductive semiconductor can be applied as a pixel electrode by forming an oxide semiconductor. In particular, since the conductive oxide semiconductor is used as the drain electrode and the pixel electrode without forming the drain electrode, the aperture ratio as much as the area of the drain electrode can be secured.
상기 구성으로 이루어지는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 표시 장치용 어레이기판에 대해 도 11a 내지 11e를 참조하여 상세히 설명한다.An array substrate for a display device to which the oxide thin film transistor according to the fourth exemplary embodiment of the present invention having the above structure is applied will be described in detail with reference to FIGS. 11A through 11E.
도 11a 내지 11f는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막 트랜지스터를 적용한 표시장치용 어레이기판의 제조공정 단면도들이다.11A through 11F are cross-sectional views illustrating fabrication processes of an array substrate for a display device to which an oxide thin film transistor according to a fourth exemplary embodiment of the present invention is applied.
도면에는 도시하지 안았지만, 기판(501)상에 게이트전극용 제1 도전물질을 스퍼터링방법으로 증착하여 제1 도전층(미도시)을 형성하고, 그 위에 제1 감광막(미도시)을 도포한 후, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제1 마스크 공정을 통해 상기 제1 감광막(미도시)을 패터닝하여 제1 감광막패턴(미도시)을 형성한다.Although not shown in the drawing, a first conductive material for a gate electrode is deposited on the
이때, 상기 기판(501)은 실리콘, 유리, 플라스틱 또는 다른 적절한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the
또한, 상기 제1 도전층(미도시)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. In addition, as the first conductive layer (not shown), aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), tungsten (W), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), silver (Ag), silver Alloy (Ag), Gold (Au), Gold (Au alloy), Chromium (Cr), Titanium (Ti), Titanium alloys (Ti alloy), Molytungsten (MoW), Motitanium (MoTi), Copper / Molli It may also comprise at least any one selected from the group of conductive metals comprising titanium (Cu / MoTi) or a combination of two or more thereof or other suitable materials.
그 다음, 도 11a를 참조하면, 상기 제1 감광막패턴(미도시)을 식각 마스크로 상기 제1 도전층을 선택적으로 식각하여 게이트전극(503)을 형성한다. Next, referring to FIG. 11A, the first conductive layer is selectively etched using the first photoresist pattern (not shown) as an etching mask to form a
이어서, 도 11b를 참조하면, 상기 제1 감광막패턴을 제거하고, 상기 게이트전극(503)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(505)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 절연막(505)으로는 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막, 또는 이를 포함하는 화합물과, Al2O3를 포함하는 금속산화막(metal oxide), 유기절연막, 낮은 유전 상수 (low-k) 값을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 상기 게이트절연막(307)으로는, 산화실리콘(SiO2), 질화실리콘(SiNx), 산화지르코늄(ZrO2), 산화하프늄(HfO2), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 바륨-스트론튬-티타늄-산소화합물 (Ba-Sr-Ti-O) 및 비스머스-아연-니오븀-산소 화합물(Bi-Zn-Nb-O)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다.Subsequently, referring to FIG. 11B, the first photoresist layer pattern is removed and a
그 다음, 도 11c를 참조하면, 상기 게이트 절연막(503) 상부에 액티브층 (507)을 형성한다. 이때, 상기 액티브층(507)은 소스전극(미도시)과 드레인전극(미도시) 사이에 전자가 이동하는 채널을 형성하기 위한 층으로서, 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; 이하 LTPS라 함) 또는 비정질 실리콘(a-Si) 재질 대신에 실리콘(Si) 계열의 반도체 막, IGZO 계열의 산화물 반도체막, 화합물 반도체, 카본 나노 튜브 (Carbon nano tube), 그라핀(graphene)을 사용한다. Next, referring to FIG. 11C, an
이때, 상기 산화물 반도체로는, 게르마늄 (Ge), 주석(Sn), 납(Pb), 인듐 (In), 티타늄(Ti), 갈륨(Ga) 및 알루미늄(Al)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물 반도체에 실리콘(Si)이 첨가된 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 액티브층(109)은 인듐아연 복합 산화물 (InZnO)에 실리콘 이온이 첨가된 실리콘 산화인듐아연(Si-InZnO: SIZO)으로 이루어질 수도 있다.At this time, the oxide semiconductor may be at least one material selected from the group consisting of germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), titanium (Ti), gallium And a material in which silicon (Si) is added to an oxide semiconductor containing zinc (Zn). For example, the
상기 액티브층(507)이 SIZO로 이루어지는 경우, 액티브층에서 아연(Zn), 인듐(In) 및 실리콘(Si) 원자의 전체 함량 대비 실리콘(Si) 원자 함량의 조성비는 약 0.001 중량%(wt%) 내지 약 30 wt%일 수도 있다. 실리콘(Si) 원자 함량이 높아질수록 전자 생성을 제어하는 역할이 강해져서, 이동도가 낮아질 수 있으나, 그 소자의 안정성은 더 좋아질 수 있다.When the
한편, 상기 액티브층(507)으로는, 전술한 물질 외에 리튬(Li) 또는 칼륨(K)과 같은 I족 원소, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 스트론튬(Sr)과 같은 Ⅱ족 원소, 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 인듐(In) 또는 이트륨(Y)과 같은 Ⅲ족 원소, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 실리콘(Si), 주석(Sn) 또는 게르마늄(Ge)과 같은 Ⅳ족 원소, 탄탈륨 (Ta), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 안티몬(Sb)과 같은 Ⅴ족 원소, 또는 란티늄 (La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨 (Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리듐(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 어븀(Er), 툴륨 (Tm), 이터븀(Yb) 또는 루테듐(Lu)과 같은 란탄(Ln) 계열 원소 등이 더 포함될 수도 있다.Meanwhile, the
이어서, 상기 액티브층(507) 상에 광차단층(미도시)을 형성한 후, 그 위에 제2 감광막(미도시)을 도포한 후, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제2 마스크 공정을 통해 상기 제2 감광막을 노광 및 현상한 후 상기 제2 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제2 감광막패턴(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 광차단층(미도시)은 외부 광을 차폐할 수 있는 물질이면 가능한데, 예를 들어 금속 계열, Ni, Co, Cu, 플라스틱 계열의 물질을 포함하는 그룹 중에서 어느 하나를 사용한다. Subsequently, after forming a light blocking layer (not shown) on the
그 다음, 도 11c를 참조하면, 상기 제2 감광막패턴을 식각 마스크로 상기 광차단층(미도시)을 선택적으로 제거하여, 상기 게이트전극(503) 상측의 게이트 절연막(505) 상에 있는 액티브층(507)의 채널영역 상에 광차단패턴(509)을 형성한다. Next, referring to FIG. 11C, the light blocking layer (not shown) may be selectively removed by using the second photoresist pattern as an etch mask, thereby forming an active layer on the
이어서, 상기 제2 감광막패턴을 제거하고, 상기 광차단패턴(509)을 차단 마스크로, 상기 액티브층(507)에 X 선 광, UV 광 또는 EUV 광을 조사하여 상기 액티브층(507)을 도체화시킨다. 이때, 상기 광차단패턴(509)에 의해 광 투과가 차단된 채널영역(507a)은 도체화되지 않은 상태가 되며, 나머지 소스영역(507b), 드레인영역(507c) 및 화소전극영역(507d)은 광이 투과되어져 도체화된 상태가 된다. Subsequently, the second photoresist layer pattern is removed, and the
그 다음, 도 11d에 도시된 바와 같이, 상기 광차단패턴(509)을 포함한 기판 전면에 제2 도전층(511)을 형성하고, 그 위에 제3 감광막(미도시)을 도포한다. 이때, 상기 제2 도전층(511)으로는, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(W), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 금(Au), 금 합금(Au alloy), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 티타늄 합금(Ti alloy), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 2 이상의 조합 또는 다른 적절한 물질을 포함할 수도 있다. Next, as illustrated in FIG. 11D, a second
이어서, 포토리소그라피 공정기술을 이용한 제3 마스크 공정을 통해 상기 제3 감광막(미도시)을 노광 및 현상한 후 상기 제3 감광막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 제3 감광막패턴(미도시)을 형성한다. Subsequently, after exposing and developing the third photoresist film (not shown) through a third mask process using a photolithography process technology, the third photoresist film (not shown) is selectively patterned to form a third photoresist pattern (not shown). Form.
그 다음, 도 9e에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(미도시)을 식각 마스크로, 상기 제2 도전층(511)을 식각하여 상기 소스영역(507b)에 직접 접촉하는 소스전극(511a)을 형성한다. 이때, 상기 드레인영역(507c)에 있는 제2 도전층(511) 부분도 함께 제거한다. Next, as illustrated in FIG. 9E, the
이후, 상기 제3 감광막패턴(미도시)을 제거함으로써 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조공정을 완료한다.Subsequently, the array substrate manufacturing process using the oxide thin film transistor according to the fourth embodiment of the present invention is completed by removing the third photoresist pattern (not shown).
따라서, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조방법에 따르면, 액티브층의 상부에 광차단패턴을 형성하여, 공정 중에 사용하는 X-선 이온화장치(ionizer) 및 포토 공정 시에 사용하는 UV 광, 세정 공정시에 사용하는 EUV 광 등의 외부 광 특성에 의해 산화물 반도체가 반응하는 것을 차단함으로써 산화물 박막트랜지스터의 소자 특성의 영향을 최소화하여 안정적인 소자 특성을 확보할 수 있다.Therefore, according to the array substrate manufacturing method using the oxide thin film transistor according to the fourth embodiment of the present invention, by forming a light blocking pattern on the active layer, X-ray ionizer and photo process to be used during the process By blocking the reaction of the oxide semiconductor by external light characteristics such as UV light used at the time and EUV light used at the cleaning process, the device characteristics of the oxide thin film transistor can be minimized to ensure stable device characteristics.
또한, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 산화물 박막트랜지스터를 적용한 어레이기판 제조방법에 따르면, 액티브층을 구성하는 산화물 반도체 중 채널영역에 해당하는 부분을 제외한 나머지 부분의 특성을 도체화시켜 이 도체화된 부분을 화소전극으로 적용할 수 있음으로써 표시장치용 어레이기판을 제조하는 공정을 단순화시킬 수 있다. 특히, 드레인전극을 형성하지 않고, 도체화된 산화물 반도체를 드레인전극 및 화소전극 역할로 사용하기 때문에 드레인전극의 면적 만큼의 개구율 확보가 가능하게 된다.In addition, according to the method of manufacturing an array substrate to which the oxide thin film transistor according to the fourth embodiment of the present invention is applied, the conductive material is formed by conductorizing the characteristics of the remaining portions except the portion corresponding to the channel region of the oxide semiconductor constituting the active layer. The applied portion can be applied to the pixel electrode to simplify the process of manufacturing the array substrate for the display device. In particular, since the conductive oxide semiconductor is used as the drain electrode and the pixel electrode without forming the drain electrode, the aperture ratio as much as the area of the drain electrode can be secured.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시 예의 예시로서 해석되어야 한다. 예를 들어, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 박막트랜지스터의 구성 요소는 다양화할 수 있을 것이고, 구조 또한 다양한 형태로 변형할 수 있을 것이다. While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. For example, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to vary the components of the thin film transistor of the present invention, the structure may also be modified in various forms.
본 발명의 산화물 박막 트랜지스터는 액정표시장치나 유기발광표시장치뿐만 아니라 메모리소자 및 논리 소자 분야에도 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.It will be appreciated that the oxide thin film transistor of the present invention can be applied not only to liquid crystal display devices and organic light emitting display devices but also to memory devices and logic devices. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.
100: 산화물 박막트랜지스터 103a: 게이트전극
107: 게이트 절연막 109a: 액티브패턴
113a: 식각정지층패턴 117a: 소스전극 117b: 드레인전극 123a: 광차단패턴 100: oxide
107:
113a: etch
Claims (30)
상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과;
상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 형성된 액티브패턴과;
상기 액티브패턴 상에 형성된 식각정지층패턴과;
상기 액티브패턴 상에 형성되고, 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극과;
상기 소스전극 및 드레인전극을 포함한 기판 전면에 형성된 패시베이션막과;
상기 액티브패턴 상측의 패시베이션막 상에 형성된 광차단패턴;을 포함하여 구성되는 박막트랜지스터.A gate electrode formed on the substrate;
A gate insulating film formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode;
An active pattern formed on the gate insulating film above the gate electrode;
An etch stop layer pattern formed on the active pattern;
A source electrode and a drain electrode formed on the active pattern and spaced apart from each other;
A passivation film formed on the entire surface of the substrate including the source electrode and the drain electrode;
And a light blocking pattern formed on the passivation layer on the active pattern.
상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과;
상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 형성된 액티브패턴과;
상기 액티브패턴 상에 형성된 식각정지층패턴과;
상기 액티브패턴 상에 형성되고, 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극과;
상기 소스전극 및 드레인전극을 포함한 기판 전면에 형성되고, 상기 드레인전극을 노출시키는 패시베이션막과;
상기 액티브패턴 상측의 패시베이션막 상에 형성된 광차단패턴과;
상기 패시베이션막 상에 형성되고, 상기 노출된 드레인전극과 전기적으로 연결되는 도전성 반도체패턴을 포함하여 구성되는 표시장치용 어레이기판.A gate electrode formed on the substrate;
A gate insulating film formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode;
An active pattern formed on the gate insulating film above the gate electrode;
An etch stop layer pattern formed on the active pattern;
A source electrode and a drain electrode formed on the active pattern and spaced apart from each other;
A passivation film formed on the entire surface of the substrate including the source electrode and the drain electrode, the passivation film exposing the drain electrode;
A light blocking pattern formed on the passivation film above the active pattern;
And a conductive semiconductor pattern formed on the passivation layer and electrically connected to the exposed drain electrode.
상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과;
상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 형성된 비도전성을 갖는 채널영역과, 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역, 및 이 드레인영역으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역과;
상기 채널영역 상에 형성된 광차단패턴과;
상기 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역 상에 형성되어 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극;을 포함하여 구성되는 표시장치용 어레이기판.A gate electrode formed on the substrate;
A gate insulating film formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode;
A non-conductive channel region formed on the gate insulating film above the gate electrode, a conductive source region and a drain region, and a pixel electrode region extending from the drain region and conductive;
A light blocking pattern formed on the channel region;
And a source electrode and a drain electrode formed on the conductive source and drain regions and spaced apart from each other.
상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 형성된 게이트 절연막과;
상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 형성된 비도전성을 갖는 채널영역과, 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역, 및 이 드레인영역으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역과;
상기 채널영역 상에 형성된 광차단패턴과;
상기 도전성을 갖는 소스영역 상에 형성된 소스전극;을 포함하여 구성되는 표시장치용 어레이기판.A gate electrode formed on the substrate;
A gate insulating film formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode;
A non-conductive channel region formed on the gate insulating film above the gate electrode, a conductive source region and a drain region, and a pixel electrode region extending from the drain region and conductive;
A light blocking pattern formed on the channel region;
And a source electrode formed on the conductive source region.
상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 액티브패턴을 형성하는 단계와;
상기 액티브패턴 상에 식각정지층패턴을 형성하는 단계와;
상기 액티브패턴 상에 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계와;
상기 소스전극 및 드레인전극을 포함한 기판 전면에 패시베이션막을 형성하는 단계와;
상기 액티브패턴 상측의 패시베이션막 상에 광차단패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 박막트랜지스터 제조방법.Forming a gate electrode on the substrate;
Forming a gate insulating film on an entire surface of the substrate including the gate electrode;
Forming an active pattern on the gate insulating layer above the gate electrode;
Forming an etch stop layer pattern on the active pattern;
Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other on the active pattern;
Forming a passivation film on an entire surface of the substrate including the source electrode and the drain electrode;
And forming a light blocking pattern on the passivation layer on the active pattern.
상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 액티브패턴을 형성하는 단계와;
상기 액티브패턴 상에 식각정지층패턴을 형성하는 단계와;
상기 액티브패턴 상에 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계와;
상기 소스전극 및 드레인전극을 포함한 기판 전면에 상기 드레인전극을 노출시키는 패시베이션막을 형성하는 단계와;
상기 액티브패턴 상측의 패시베이션막 상에 광차단패턴을 형성하는 단계와;
상기 패시베이션막 상에 상기 노출된 드레인전극과 전기적으로 연결되는 도전성 반도체패턴을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 표시장치용 어레이기판 제조방법.Forming a gate electrode on the substrate;
Forming a gate insulating film on an entire surface of the substrate including the gate electrode;
Forming an active pattern on the gate insulating layer above the gate electrode;
Forming an etch stop layer pattern on the active pattern;
Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other on the active pattern;
Forming a passivation film exposing the drain electrode on an entire surface of the substrate including the source electrode and the drain electrode;
Forming a light blocking pattern on the passivation layer on the active pattern;
And forming a conductive semiconductor pattern electrically connected to the exposed drain electrode on the passivation layer.
상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 산화물 반도체층을 형성하는 단계와;
상기 산화물 반도체층에 광을 조사하여 비도전성을 갖는 채널영역과, 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역, 및 이 드레인영역으로부터 연장되고 도전성을 갖는 화소전극영역을 형성하는 단계와;
상기 채널영역 상에 광차단패턴을 형성하는 단계와;
상기 도전성을 갖는 소스영역과 드레인영역 상에 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극;을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 표시장치용 어레이기판 제조방법.Forming a gate electrode on the substrate;
Forming a gate insulating film on an entire surface of the substrate including the gate electrode;
Forming an oxide semiconductor layer on the gate insulating film above the gate electrode;
Irradiating the oxide semiconductor layer with light to form a non-conductive channel region, a conductive source region and a drain region, and a pixel electrode region extending from the drain region and having a conductivity;
Forming a light blocking pattern on the channel region;
And forming source and drain electrodes spaced apart from each other on the conductive source and drain regions.
상기 게이트전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
상기 게이트전극 상측의 게이트 절연막 상에 비도전성을 갖는 채널영역과, 도전성을 갖는 소스영역 및 도전성을 갖는 화소전극영역을 형성하는 단계와;
상기 채널영역 상에 광차단패턴을 형성하는 단계와;
상기 도전성을 갖는 소스영역 상에 소스전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 표시장치용 어레이기판 제조방법.Forming a gate electrode on the substrate;
Forming a gate insulating film on an entire surface of the substrate including the gate electrode;
Forming a non-conductive channel region, a conductive source region and a conductive pixel electrode region on the gate insulating film above the gate electrode;
Forming a light blocking pattern on the channel region;
Forming a source electrode on the conductive source region; and a method of manufacturing an array substrate for a display device.
28. The method of claim 27, wherein the pixel electrode region serves as a drain electrode and a pixel electrode at the same time.
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