KR980010566A

KR980010566A - 박막트랜지스터 액정 디스플레이 제조 방법

Info

Publication number: KR980010566A
Application number: KR1019960031023A
Authority: KR
Inventors: 서영갑
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-04-30

Abstract

본 발명은 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법에 대해 기재되어 있다. 종의 4매 마스크 공정과 같이 금속층과 실리콘막을 동시에 식각하지 않고 분리 식각함으로써 식각이 용이하고, 3매 마스크 공정으로 공정수를 감소시킴으로써 제조 원가를 낮출 수 있다.

Description

박막트랜지스터 액정 디스플레이 제조 방법

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 특히 공정을 보다 간단하게 하는 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법에 관한 것이다. 현재 사용되고 있는 화상표시장치로는 음극선관(CRT)과 평판소자인 액정표시장치(LCD), 플라즈마 표시장치(PDP), 형광표시장치(VFD) 등이 있다. 액정표시장치에는 단순 매트릭스형 또는 액티브(active) 매트릭스 형이 있으며, 액정의 전기광학적 성질을 이용하는 액정표시장치에 있어서 기본적 구동원리는 외부의 전압인가 여부에 따라 전계(electric field)의 영향을 받은 액정의 배열이 변화하며, 그 배열의 변화에 따라 액정표시장치에 유입되는 외부의 광이 차단 및 투과되어 화상을 형성하게 된다.

도2g 제1a도 내지 도1f는 종래기술에 의한 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다. 조번호 11은 TFT 기판을, 13·13a·13b는 게이트를, 15는 절연막을, 17은 비정질실리콘막을, 19·19a는 불순물이 도핑된 비정질실리콘막을, 21·21a는 금속층을, 23은 투명도전막을, 25는 보호막을 각각 나타낸다.

제1a도를 참조하면 게이트 도전층(도시하지 않음, 후속 공정에서 13,13a,13b로 패터닝됨)이 형성된 TFT기판(11)상에 게이트를 형성하기 위한 제1 마스크(도시하지 않음)를 이용하여 사진 식각함으로써 상기 TFT 기판(11)상의 TFT 채널부에는 게이트(13a)를, 스토리지 커패시터부에는 게이트(13b)를 형성한다.

제Ib도를 참조하면, 상기 게이트(13a,13b)가 형성된 상기 TFT 기판(11)상에 절연막(15), 비정질실리콘막(도시하지 않음, 후속 공정에서 17로 패터닝됨), 불순물이 도핑된 비정질실리콘막(도시하지 않음, 후속 공정에서 19로 패터닝됨), 금속층(도시하지 않음, 후속 공정에서 21로 패터닝됨)을 차례로 형성하는 공정, 게이트(13b)가 형성된 스토리지 커패시터부의 소정 영역이 오픈되는 형태의 제2 마스크(도시하지 않음)를 이용하여 상기 금속층/불순물이 도핑된 비정질실리콘막/비정질실리콘막을 사진식각함으로써 금속층(21)/불순물이 도핑된 비정질실리콘막(19)/비정질실리콘막(17)을 형성하는 공정을 차례로 진행한다기 금속층(21)은 소오스/드레인 영역을 형성하기 위한 것으로 크롬(Cr)을 사용하고, 상기 절연막(15)은 SiNX로 형성한다.

제1c도를 참조하면, 상기 결과물에 투명도전막(ITO, 도시하지 않음, 후속 공정에서 23으로 패터닝됨)을 형성하는 공정, 상기 TFT 채널부의 상기 게이트(13a)상의 소정영역이 오픈되는 형태의 제3 마스크(도시하지 않음)를 이용하여 상기 투명도전막/금속층(21)/비정질실리콘막(19)을 사진 식각함으로써 투명도전막(23)/금속층(21a)/비정질실리콘막(19a)을 형성하는 공정을 진행한다.

제1d도를 참조하면, 상기 결과물 전면에 SiNX로 보호막(도시하지 않음, 후속 공정에서 25로 패터닝됨)을 형성하는 공정을 실시한다. 이어서 도le / 도1f의 게이트 패드부/데이터 패드부에서와 같이 상기 보호막을 패터텅하는 제4 마스크(도시하지 않음)를 사용하여 사진식각하여 보호막(25)을 형성한다.

상기와 같이 금속층과 실리콘막을 동시에 식각할 때 어려움이 있고 4매의 마스크를 사용하므로 공정이 복잡하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공정을 보다 간단하게 하는 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정디스플레이) 제조 방법을 제공하는데 있다.

제la도 내지 도1f는 종래기술에 의한 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.

제2a도 내지 도2g는 본 발명에 의한 TFT-LCD 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명은, TFT(박막 트랜지스터)기판상에 TFT 채널부와 스토리지 커패시터부를 형성하는 TFT- LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법에 있어서, 게이트 도전층이 형성된 상기 TFT 기판상에 게이트를 형성하기 위한 제1 마스크를 이용하여 사진 식각함으로써 상기 TFT 기판상에 게이트를 형성하는 단계; 상기 게이트가 형성된 상기 TFT 기판상에 절연막, 비정질실리콘막, 불순물이 도핑된 비정질실리콘막을 차례로 형성하는 단계; 상기 TFT 기판 전면에 감광막을 증착하는 단계; 상기 게이트를 마스크로 백노광(Back Exposure)하여 상기 감광막을 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 감광막을 마스크로하여 상기 불순물이 도핑된 비정질실리콘막과 비정질실리콘막을 식각하는 단계; 상기 감광막을 제거하고 상기 결과물에 제1 투명도전막(ITO)막, 금속층, 제2 투명도전막을 차례로 형성하는 단계; 상기 TFT 채널부에서 상기 게이트상의 소정영역이 오픈되는 형태의 제2 마스크를 이용하여 상기 제2 투명도전막과 금속층을 사진 식각하는 단계; 상기 제2 투명도전막을 전면식각하는 단계; 상기 패터닝된 금속층을 마스크로 상기 불순물이 도핑된 비정질실리콘막과 제1 투명 도전막을 식각하는 단계; 상기 결과물 전면에 보호막을 증착하는 단계; 및 상기 스토리지 커패시터부의 소정 영역이 오픈되는 형태의 제3마스크를 이용하여 상기 보호막 및 금속층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법을 제공한다.

본발명은 종래의 4매 마스크 공정과 같이 금속층과 실리콘막을 동시에 식각하지 않고 분리 식각함으로써 식각이 용이하고, 3매 마스크 공정으로 공정수를 감소시킴으로써 제조 원가를 낮출 수 있다 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2a도 내지 도2g는 본 발명에 의한 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다. 참조번호 51은 TFT 기판을, 53·53a·53b는 게이트를, 55는 절연막을, 57은 비정질실리콘막을, 59·59a는 불순물이 도핑된 비정질실리콘막을, 61 · 61a · 65는 투명도전막을, 63은 금속층을, 67은 보호막을 각각 나타낸다.

제2a도를 참조하면 게이트 도전층(도시하지 않음, 후속 공정에서 53·53a·53b로 패터닝됨)이 형성된 TFT 기판(51)상에 게이트를 형성하기 위한 제1 마스크(도시하지 않음)를 이용하여 상기 게이트 도전층을 사진 식각함으로써 상기 TFT 기판(51)상의 TFT 채널부에는 게이트(53a)를, 픽셀부에는 게이트(53b)를 형성한다.

제2b도를 참조하면, 상기 게이트(53a,53b)가 형성된 상기 TFT 기판(51)상에 절연막(55), 비정질실리콘막(도시하지 않음, 후속 공정에서 57로 패터닝됨), 불순물이 도핑된 비정질실리콘막(도시하지 않음, 후속 공정에서 59로 패터닝됨)을 차례로 형성하는 공정, 상기 TFT 기판(51) 전면에 감광막(도시하지 않음)을 증착하는 공정, 상기 게이트(53a,53b)를 마스크로 백노광(Back Exposure)하여 상기 감광막을 패터닝하는 공정, 상기 패터닝된 감광막을 마스크로하여 상기 불순물이 도핑된 비정질실리콘막과 비정질실리콘막을 식각하여 불순물이 도핑된 비정질실리콘막(57)과 비정질실리콘막(59)을 형성하는 공정을 차례로 진행한다.

상기 절연막(55)은 SiNX로 형성한다.

제2c도를 참조하면, 상기 감광막을 제거하고 상기 결과물에 제1 투명도전막(ITO, 61), 금속층(도시하지 않음, 후속 공정에서 63으로 패터닝됨), 제2 투명도전막(도시차지 않음, 후속 공정에서 65로 패터닝됨)을 차례로 형성하는 공정,상기 TFT채널부에서 상기 게이트(53a)상의 소정영역이 오픈되는 형태의 제2마스크를 이용하여 상기 제2 투명도전막과 금속층을 사진 식각함으로써 제2 투명도전 막(65)과 금속층(63)을 형성하는 공정을 진행한다 상기 금속층(63)은 소오스/드레인 영역을 형성하기 위한 것으로 크롬(Cr)을 사용한다.

제2d도를 참조하면, 상기 제2 투명도전막(65)을 전면식각하는 공정, 상기 금속층(63)을 마스크로 상기 제1 투명 도전막(61)과 불순물이 도핑된 비정질실리콘막(59)을 식각하여 채널 및 제1 투명 도전막(61a)과 불순물이 도핑된 비정질실리콘막(59a)을 형성하는 공정을 진행한다.

제2e도를 참조하면, 상기 결과물 전면에 보호막(도시하지 않음, 후속 공정에서 67로 패터닝됨)을 증착하는 공정, 상기 게이트(53b)가 형성된 스토리지 커패시터부의 소정 영역이 오픈되는 형태의 제 3 마스크를 이용하여 상기 보호막및 금속층(63)을 식각함으로써 보호막(67)및 금속층(63a)을 형성하는 공정을 진행한다.

제2f도는 본 실시예로 인해 완성된 게이트 패드부를 나타내고, 제2G도는 데이터 패드부를 각각 나타낸다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.

이상 설명된 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 소자의 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이)제조 방법은, 종래의 4매 마스크 공정과 같이 금속층과 실리콘막을 동시에 식각하지 않고 분리 식각함으로써 식각이 용이하고, 3매 마스크 공정으로 공정수를 감소시킴으로써 제조 원가를 낮출 수 있다.

Claims

TFT(박막 트랜지스터)기판상에 TFT 채널부와 스토리지 커패시터부를 형성하는 TFT- LCD(박막트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법에 있어서, 게이트 도전층이 형성된 상기 TFT 기판상에 게이트를 형성하기 위한 제1 마스크를 이용하여 사진 식각함으로써 상기 TFT 기판상에 게이트를 형성하는 단계; 상기 게이트가 형성된 상기 TFT 기판상에 절연막, 비정질실리콘막, 불순물이 도핑된 비정질실리콘막을 차례로 형성하는 단계; 상기 TFT 기판 전면에 감광막을 증착하는 단계;상기 게이트를 마스크로 백노광(Back Exposure)하여 상기 감광막을 패터닝하는 단계, 상기 패터닝된 감광막을 마스크로 하여 상기 불순물이 도핑된 비정질실리콘막과 비정질실리콘막을 식각하는 단계;상기 감광막을 제거하고 상기 결과물에 제1 투명도전막(ITO)막, 금속층, 제2 투명도전막을 차례로 형성하는 단계; 상기 TFT 채널부에서 상기 게이트상의 소정영역이 오픈되는 형태의 제2 마스크를 이용하여 상기 제2 투명도전막과 금속층을 사진 식각하는 단계; 상기 제2 투명도전막을 전면식각하는 단계; 상기 패터닝된 금속층을 마스크로 상기 불순물이 도핑된 비정질실리콘막과 제1 투명 도전막을 식각하는 단계; 상기 결과물 전면에 보호막을 증착하는 단계; 및상기 스토리지 커패시터부의 소정 영역이 오픈되는 형태의 제3 마스크를 이용하여 상기 보호막 및 금속층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT-LCD(박막 트랜지스터 액정 디스플레이) 제조 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.