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KR101626362B1 - Method of fabricating substrate for thin film transistor - Google Patents

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KR101626362B1
KR101626362B1 KR1020090113480A KR20090113480A KR101626362B1 KR 101626362 B1 KR101626362 B1 KR 101626362B1 KR 1020090113480 A KR1020090113480 A KR 1020090113480A KR 20090113480 A KR20090113480 A KR 20090113480A KR 101626362 B1 KR101626362 B1 KR 101626362B1
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thin film
photoresist pattern
forming
gate
contact hole
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조기술
서성모
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 다결정 실리콘(polycrystalline silicon)을 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용한 하부 게이트(bottom gate) 구조의 박막 트랜지스터에 있어서, 에치 스타퍼(etch stopper) 구조를 채택하는 동시에 하부 게이트 구조를 사용하여 백 채널을 노출되지 않게 함으로써 소자의 신뢰성을 확보하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 에치 스타퍼와 액티브층 및 패드부 콘택홀을 한번의 마스크공정으로 형성함으로써 마스크 수를 감소시켜 제조공정을 단순화하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention is a bottom gate structure thin film transistor using polycrystalline silicon as an active layer of a thin film transistor and adopts an etch stopper structure, And the back channel is not exposed using the gate structure, thereby securing the reliability of the device. In addition, the etch stopper, the active layer, and the pad contact hole are formed by a single mask process, thereby reducing the number of masks and simplifying the manufacturing process.

다결정 실리콘, 하부 게이트, 에치 스타퍼, 액티브층, 패드부 콘택홀 Polycrystalline silicon, bottom gate, etch stopper, active layer, pad portion contact hole

Description

박막 트랜지스터 기판의 제조방법{METHOD OF FABRICATING SUBSTRATE FOR THIN FILM TRANSISTOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of fabricating a thin film transistor substrate,

본 발명은 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다결정 실리콘을 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용한 하부 게이트 구조의 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor substrate, and more particularly, to a method of manufacturing a thin film transistor substrate having a bottom gate structure using polycrystalline silicon as an active layer of a thin film transistor.

최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.Recently, interest in information display has increased, and a demand for using portable information media has increased, and a light-weight flat panel display (FPD) that replaces a cathode ray tube (CRT) And research and commercialization are being carried out. Particularly, among such flat panel display devices, a liquid crystal display (LCD) is an apparatus for displaying an image using the optical anisotropy of a liquid crystal, and is excellent in resolution, color display and picture quality and is actively applied to a notebook or a desktop monitor have.

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

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

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

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

도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시장치는 크게 컬러필터 기판(5)과 박막 트랜지스터 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 박막 트랜지스터 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(30)으로 구성된다.As shown in the figure, the liquid crystal display comprises a color filter substrate 5 and a thin film transistor substrate 10, and a liquid crystal layer (not shown) formed between the color filter substrate 5 and the thin film transistor substrate 10, ) ≪ / RTI >

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

또한, 상기 박막 트랜지스터 기판(10)은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트라인(16)과 데이터라인(17), 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T) 및 상기 화소영역(P) 위에 형성된 화소전극(18)으로 이루어져 있다.The thin film transistor substrate 10 includes a plurality of gate lines 16 and data lines 17 arranged vertically and horizontally to define a plurality of pixel regions P and a plurality of gate lines 16 and data lines 17, A thin film transistor T which is a switching element formed in a crossing region of the pixel region P and a pixel electrode 18 formed on the pixel region P. [

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

상기 비정질 실리콘 박막 트랜지스터에 사용되는 수소화된 비정질 실리콘은 원자 배열이 무질서하기 때문에 약한 결합(week Si-Si bond) 및 댕글링 본드(dangling bond)가 존재하여 빛 조사나 전기장 인가시 준 안정상태로 변화되어 박막 트랜지스터 소자로 활용시 안정성이 문제로 대두되고 있으며, 낮은 전하이동도로는 구동회로로 이용하는데 한계가 있다.Since the hydrogenated amorphous silicon used in the amorphous silicon thin film transistor is disordered in its atomic arrangement, there is a weak bond (week Si-Si bond) and a dangling bond, Therefore, stability is a serious problem when it is used as a thin film transistor device, and a low charge transfer path is limited to use as a driving circuit.

이에 전하이동도의 증가를 통한 빠른 응답속도 및 안정성을 확보하기 위해 결정화 기술을 적용하게 된다.Therefore, the crystallization technique is applied in order to secure a fast response speed and stability by increasing the charge mobility.

도 2는 일반적인 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a general polycrystalline silicon thin film transistor.

도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 상부 게이트(top gate) 구조로 소정의 기판(10) 위에 형성된 버퍼층(buffer layer)(11)과 액티브층(24), 상기 액티브층(24) 위에 형성된 제 1 절연막(15a), 상기 제 1 절연막(15a) 위에 형성된 게이트전극(21), 상기 게이트전극(21) 위에 형성된 제 2 절연막(15b), 상기 액티브층(24)의 소오스/드레인영역(24a, 24b)과 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극(22, 23), 상기 소오스/드레인전극(22, 23) 위에 형성된 제 3 절연막(15c) 및 상기 드레인전극(23)과 전기적으로 접속하는 화소전극(18)으로 이루어져 있다.As shown in the figure, a typical polycrystalline silicon thin film transistor includes a buffer layer 11 and an active layer 24 formed on a predetermined substrate 10 in an upper gate structure, an active layer 24, A gate electrode 21 formed on the first insulating layer 15a, a second insulating layer 15b formed on the gate electrode 21, a source / drain region 15b of the active layer 24, The source and drain electrodes 22 and 23 electrically connected to the source electrodes 24a and 24b and the third insulating film 15c formed on the source and drain electrodes 22 and 23 and the drain electrode 23, And a pixel electrode 18.

이때, 도면부호 24c는 상기 소오스전극(22)과 드레인전극(23) 간에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 액티브층(24)의 채널영역을 나타내며, 상기 액티브층(24)은 결정화된 다결정 실리콘 박막으로 이루어져 있다.Reference numeral 24c denotes a channel region of the active layer 24 forming a conductive channel between the source electrode 22 and the drain electrode 23. The active layer 24 is formed of a polycrystalline silicon Thin film.

이하, 이와 같이 구성된 상기 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 제조공정을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of the polycrystalline silicon thin film transistor having such a structure will be described in detail with reference to the drawings.

도 3a 내지 도 3f는 상기 도 2에 도시된 박막 트랜지스터의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도로써, n 채널의 박막 트랜지스터가 형성되는 화소부의 박막 트랜지스터를 제조하는 과정을 예를 들어 나타내고 있다3A to 3F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the thin film transistor shown in FIG. 2, illustrating a process of manufacturing a thin film transistor of a pixel portion in which an n-channel thin film transistor is formed

도 3a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 기판(10) 위에 버퍼층(11)과 비정질 실리콘 박막을 형성한 다음, 상기 비정질 실리콘 박막을 결정화하여 다결정 실리콘 박막을 형성한다. 이후, 상기 다결정 실리콘 박막을 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 이용하여 패터닝하여 상기 다결정 실리콘 박막으로 이루어진 액티브층(24)을 형성한다.As shown in FIG. 3A, a buffer layer 11 and an amorphous silicon thin film are formed on a substrate 10 made of a transparent insulating material such as glass, and then the amorphous silicon thin film is crystallized to form a polycrystalline silicon thin film. Thereafter, the polycrystalline silicon thin film is patterned using a photolithography process (first mask process) to form the active layer 24 made of the polycrystalline silicon thin film.

그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10) 전면에 차례대로 제 1 절연막(15a)과 제 1 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 2 마스크공정)을 이용하여 상기 제 1 도전막을 선택적으로 패터닝함으로써 상기 액티브층(24) 위에 상기 제 1 도전막으로 이루어진 게이트전극(21)을 형성한다.3B, a first insulating layer 15a and a first conductive layer are sequentially formed on the entire surface of the substrate 10, and then the first conductive layer 15a and the first conductive layer are sequentially patterned using a photolithography process (second mask process) A gate electrode 21 made of the first conductive film is formed on the active layer 24 by selectively patterning the film.

이후, 상기 게이트전극(21)을 마스크로 상기 액티브층(24)의 소정 영역에 고농도의 n+ 이온을 주입하여 n+의 소오스영역(24a)과 드레인영역(24b)을 형성한다. 여기서, 도면부호 24c는 상기 소오스영역(24a)과 드레인영역(24b) 사이에 전도채널을 형성하는 채널영역을 의미한다.Then, high concentration n + ions are implanted into a predetermined region of the active layer 24 using the gate electrode 21 as a mask to form an n + source region 24a and a drain region 24b. Here, reference numeral 24c denotes a channel region forming a conduction channel between the source region 24a and the drain region 24b.

다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10) 전면에 제 2 절연막(15b)을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)을 통해 상기 제 1 절연막(15a)과 제 2 절연막(15b)의 일부 영역을 제거하여 상기 소오스영역(24a)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(40a)과 상기 드레인영역(24b)의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀(40b)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3C, a second insulating film 15b is deposited on the entire surface of the substrate 10, and then the first insulating film 15a and the second insulating film 15b are formed through a photolithography process (a third mask process) A first contact hole 40a exposing a part of the source region 24a and a second contact hole 40b exposing a part of the drain region 24b are formed by removing a part of the insulating film 15b .

그리고, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제 2 도전막을 기판(10) 전면에 형성한 후 포토리소그래피공정(제 4 마스크공정)을 이용하여 패터닝함으로써 상기 제 1 콘택홀(40a)을 통해 상기 소오스영역(24a)과 전기적으로 접속하는 소오스전극(22)을 형성하며, 상기 제 2 콘택홀(40b)을 통해 상기 드레인영역(24b)과 전기적으로 접속하는 드레인전극(23)을 형성한다.3D, the second conductive film is formed on the entire surface of the substrate 10, and then patterned using a photolithography process (fourth mask process) to form the source region 40a through the first contact hole 40a, A source electrode 22 electrically connected to the drain region 24a is formed and a drain electrode 23 electrically connected to the drain region 24b is formed through the second contact hole 40b.

다음으로, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10) 전면에 제 3 절연막(15c)을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 5 마스크공정)을 이용하여 상기 제 3 절연막(15c)을 패터닝함으로써 상기 드레인전극(23)의 일부를 노출시키는 제 3 콘택홀(40c)을 형성한다.3E, a third insulating film 15c is deposited on the entire surface of the substrate 10, and then the third insulating film 15c is patterned using a photolithography process (fifth mask process) A third contact hole 40c exposing a part of the drain electrode 23 is formed.

그리고, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 절연막(15c)이 형성된 기판(10) 전면에 제 3 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 6 마스크공정)을 이용하여 상기 제 3 도전막을 선택적으로 패터닝함으로써 상기 제 3 콘택홀(40c)을 통해 상기 드레인전극(23)과 전기적으로 접속하는 화소전극(18)을 형성한다.3F, a third conductive film is formed on the entire surface of the substrate 10 on which the third insulating film 15c is formed, and then the third conductive film is formed using a photolithography process (sixth mask process) A pixel electrode 18 electrically connected to the drain electrode 23 is formed through the third contact hole 40c.

이와 같이 상기 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조에는 최소한 6~7마스크공정이 필요하며, 상기 마스크공정은 마스크에 그려진 패턴을 박막이 증착된 기판 위에 전사시켜 원하는 패턴을 형성하는 일련의 공정으로 감광액 도포, 노광, 현상공정 등 다수의 공정으로 이루어지며, 다수의 마스크공정은 생산수율을 떨어뜨리게 한다. 특히, 패턴을 형성하기 위하여 설계된 마스크는 매우 고가이어서, 공정에 적용되는 마스크수가 증가하면 박막 트랜지스터 기판의 제조비용이 이에 비례하여 상승하게 된다.In order to manufacture the thin film transistor substrate including the polycrystalline silicon thin film transistor, at least 6 to 7 mask processes are required. In the mask process, a pattern drawn on the mask is transferred onto the substrate on which the thin film is deposited to form a desired pattern The process consists of a number of processes, such as coating of photoresist, exposure, and development, and many masking processes reduce production yield. In particular, the mask designed to form the pattern is very expensive, so that as the number of masks applied to the process increases, the manufacturing cost of the thin film transistor substrate rises accordingly.

또한, 상기 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 상부 게이트 구조로 형성하는 것이 일반적이므로 하부 게이트 구조인 기존의 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 제조라인을 이용할 수 없어 신규투자가 필요하며, 도핑과 레이저 결정화공정이 추가로 필요하여 대면적화 및 비용면에서 불리하다.In addition, since the polycrystalline silicon thin film transistor is generally formed with a top gate structure, a new investment is required because a manufacturing line of a conventional amorphous silicon thin film transistor having a bottom gate structure can not be used, and a doping and laser crystallization process is further required It is disadvantageous in terms of size and cost.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 다결정 실리콘을 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용한 하부 게이트 구조의 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a TFT having a bottom gate structure using polycrystalline silicon as an active layer of a thin film transistor.

본 발명의 다른 목적은 에치 스타퍼 구조를 채택하는 동시에 하부 게이트 구조를 사용하여 백 채널을 노출되지 않게 함으로써 소자의 신뢰성을 확보하는 한편, 상기 에치 스타퍼와 액티브층 및 패드부 콘택홀을 한번의 마스크공정으로 형성함으로써 총 4번의 마스크공정으로 박막 트랜지스터를 제작하도록 한 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor device which adopts an etch stop structure and at the same time ensures that the back channel is not exposed by using the bottom gate structure to secure the reliability of the device, And a thin film transistor is manufactured by a total of four mask processes.

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

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 제 1 마스크공정을 통해 화소부에 게이트전극과 게이트라인을 형성하며, 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 게이트패드라인 및 데이터패드라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 제 2 마스크공정을 통해 상기 게이트전극 상부에 다결정 실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하는 동시에 상기 액티브층 위에 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼를 형성하며, 상기 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀과, 상기 게이트패드라인의 일부 및 상기 데이터패드라인의 다른 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제 2 마스크공정은 다중노출 마스크를 이용하거나, 또는 하프-톤 마스크와 추가적인 애싱공정을 이용할 수 있다.
그리고, 제 3 마스크공정을 통해 상기 액티브층 상부에 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 소오스/드레인영역을 형성하는 동시에 소오스/드레인전극을 형성하며, 상기 제 1 콘택홀을 통해 상기 데이터패드라인의 일부와 전기적으로 접속하는 데이터라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 제 4 마스크공정을 통해 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 형성하는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor substrate including forming a gate electrode and a gate line in a pixel portion through a first mask process, forming a gate pad line and a data pad Thereby forming a pad line.
In addition, an active layer made of polycrystalline silicon is formed on the gate electrode through a second mask process, an etch stopper made of an insulating film is formed on the active layer, a first contact hole exposing a part of the data pad line, And a second contact hole and a third contact hole exposing a part of the gate pad line and another part of the data pad line are formed. At this time, the second mask process may use a multiple exposure mask, or a half-tone mask and an additional ashing process.
In addition, a source / drain region of n + amorphous silicon is formed on the active layer through a third mask process and a source / drain electrode is formed on the active layer, and electrically connected to a portion of the data pad line through the first contact hole Thereby forming a data line to be connected.
Then, a pixel electrode electrically connected to the drain electrode is formed through a fourth mask process.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 다결정 실리콘을 박막 트랜지스터의 액티브층으로 사용함에 따라 높은 전하이동도로 구동회로에 이용 가능한 효과를 제공한다.As described above, the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention provides an effect that can be used in a high charge moving driving circuit by using polycrystalline silicon as an active layer of a thin film transistor.

또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 에치 스타퍼 구조를 채택하는 동시에 하부 게이트 구조를 사용하여 백 채널영역을 보호함으로써 소자의 신뢰성을 향상시키는 한편, 대면적 기판에서의 공정 균일도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the manufacturing method of the thin film transistor substrate according to the present invention adopts the etch stop structure and protects the back channel region by using the lower gate structure, thereby improving the reliability of the device and improving the process uniformity in the large area substrate And provides an effect that can be achieved.

또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 상기 에치 스타퍼와 액티브층 및 패드부 콘택홀을 한번의 마스크공정으로 형성함으로써 박막 트랜지 스터의 제조에 사용되는 마스크수를 줄여 제조공정 및 비용을 절감시키는 효과를 제공한다.The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention is characterized in that the etch stopper, the active layer and the pad portion contact holes are formed by a single mask process, thereby reducing the number of masks used in manufacturing the thin film transistor, Saving effect.

이와 같이 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 하부 게이트 구조를 적용하여 마스크수를 줄임과 동시에 백 채널영역이 노출되지 않은 상태로 후속공정을 진행함으로써 신뢰성 확보와 동시에 원가 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.As described above, according to the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention, the number of masks is reduced by applying a bottom gate structure, and a subsequent process is performed in a state in which a back channel region is not exposed, thereby securing reliability and securing cost competitiveness do.

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

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도로써, 다결정 실리콘을 액티브층으로 사용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 기판 구조를 개략적으로 나타내고 있다.4 is a plan view schematically showing a part of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention, and schematically shows a substrate structure of a polycrystalline silicon thin film transistor using polycrystalline silicon as an active layer.

또한, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 상기 도 4에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 A-A'선과 B-B선에 따른 단면 및 도시되지 않은 링크부의 단면을 예를 들어 나타내고 있다.5 is a cross-sectional view schematically showing a part of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention. The thin film transistor substrate shown in FIG. 4 has a cross section along line A-A 'and line BB and a cross section For example.

이때, 설명의 편의를 위해 상기 도 4 및 도 5는 게이트패드부와 데이터패드부 및 화소부의 박막 트랜지스터를 포함하는 하나의 화소를 나타내고 있다. 또한, 상기 도 5는 데이터라인과 데이터패드라인이 연결되는 링크부의 일부를 포함하여 나타내고 있다.4 and 5 illustrate one pixel including a gate pad portion, a data pad portion, and a thin film transistor of the pixel portion. 5 illustrates a portion of a link portion to which a data line and a data pad line are connected.

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

상기 본 발명의 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(116)에 연결된 게이트전극(121), 상기 데이터라인(117)에 연결된 소오스전극(122) 및 상기 화소전극(118)에 연결된 드레인전극(123)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(121)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 간에 전도채널을 형성하는 다결정 실리콘으로 이루어진 액티브층(124)을 포함한다.The polycrystalline silicon thin film transistor according to an embodiment of the present invention includes a gate electrode 121 connected to the gate line 116, a source electrode 122 connected to the data line 117, And an electrode 123. The polycrystalline silicon thin film transistor includes an active layer 124 made of polycrystalline silicon which forms a conduction channel between the source electrode 122 and the drain electrode 123 by a gate voltage supplied to the gate electrode 121 do.

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

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

즉, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)은 구동회로부 쪽으로 연장되어 각각 해당하는 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)에 연결되며, 상기 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)은 상기 게이트패드라인(116p)과 데이터패드라인(117p)에 각각 전기적으로 접속된 게이트패드전극(126p)과 데이터패드전극(127p)을 통해 구동회로부로부터 각각 주사신호와 데이터신호를 인가 받게 된다.That is, the gate line 116 and the data line 117 extend to the driving circuit portion and are connected to the corresponding gate pad line 116p and the data pad line 117p, respectively. The line 117p connects the scanning signal and the data signal from the driving circuit through the gate pad electrode 126p and the data pad electrode 127p electrically connected to the gate pad line 116p and the data pad line 117p, .

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

참고로, 도면부호 125a, 125b 및 125'은 각각 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 소오스영역, 드레인영역 및 n+ 비정질 실리콘 박막패턴을 나타낸다. For reference, reference numerals 125a, 125b, and 125 'each represent a source region, a drain region, and an n + amorphous silicon thin film pattern made of n + amorphous silicon.

이와 같은 특징을 가진 상기 본 발명의 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 상기 액티브층(124)의 백 채널(back channel)영역 위의 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 사이에 소정의 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼(150)가 형성되게 되는데, 상기 에치 스타퍼(150)는 후속공정에 의한 백 채널영역의 손상을 방지하기 역할을 한다. 즉, 상기 본 발명의 실시예에 따른 에치 스타 퍼(150)는 상기 액티브층(124)의 백 채널영역 위에 형성되어 후속공정 진행 중에 상기 액티브층(124)의 백 채널영역이 마스크공정에 의한 화학물질과의 접촉, 습식 또는 건식식각 및 플라즈마 공정 등에 노출되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.The polycrystalline silicon thin film transistor according to an embodiment of the present invention having such a characteristic is formed between the source electrode 122 and the drain electrode 123 on the back channel region of the active layer 124, An etch stopper 150 made of an insulating film is formed. The etch stopper 150 serves to prevent the back channel region from being damaged by a subsequent process. That is, the etch stopper 150 according to the embodiment of the present invention is formed on the back channel region of the active layer 124 so that the back channel region of the active layer 124 can be chemically Contact with a material, wet or dry etching, and plasma process.

특히, 상기 본 발명의 실시예에 따른 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 일반적인 구조와 동일하게 하부 게이트 구조를 채택하고 있으며, 상기 에치 스타퍼(150)와 액티브층(124) 및 제 1, 제 2, 제 3 콘택홀(140b, 140c)을 다중노출 마스크 또는 하프-톤 마스크를 이용하여 한번의 마스크공정으로 형성함으로써 박막 트랜지스터 기판(110)을 제조하는데 있어 한번의 마스크수를 줄일 수 있게 된다.Particularly, the polycrystalline silicon thin film transistor according to the embodiment of the present invention adopts a lower gate structure like the general structure of the amorphous silicon thin film transistor, and the etch stopper 150, the active layer 124, The number of masks can be reduced in manufacturing the thin film transistor substrate 110 by forming the second and third contact holes 140b and 140c in a single mask process using a multiple exposure mask or a half-tone mask .

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

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

또한, 도 7a 내지 도 7d는 상기 도 5에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도이다.7A to 7D are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the thin film transistor substrate shown in FIG.

도 6a 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 투명한 절연물질로 이루어진 기판(110)이 화소부에 게이트전극(121)과 게이트라인(116)을 형성하며, 게이트패드부 및 데이터패드부에 각각 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)을 형성한다.6A and 7A, a substrate 110 made of a transparent insulating material forms a gate electrode 121 and a gate line 116 in a pixel portion, and a gate pad 121 and a gate pad 116 are formed in a gate pad portion and a data pad portion, respectively. Line 116p and a data pad line 117p.

이때, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)은 위에 제 1 도전막을 상기 기판(110) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.The gate electrode 121, the gate line 116, the gate pad line 116p and the data pad line 117p are formed by depositing a first conductive layer on the entire surface of the substrate 110 and then performing a photolithography process A mask process).

여기서, 상기 제 1 도전막으로 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(tungsten; W), 구리(copper; Cu), 니켈(nickel; Ni), 크롬(chromium; Cr), 몰리브덴(molybdenum; Mo), 티타늄(titanium; Ti), 백금(platinum; Pt), 탄탈(tantalum; Ta) 등과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제 1 도전막은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 투명한 도전물질을 사용할 수 있으며, 상기 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수도 있다.Here, the first conductive layer may be formed of one selected from the group consisting of aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), tungsten (W), copper (Cu), nickel (Ni), chromium A low resistance opaque conductive material such as molybdenum (Mo), titanium (Ti), platinum (Pt), tantalum (Ta) The first conductive layer may be formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or the like. Layer structure.

다음으로, 도 6b 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)이 형성된 기판(110) 전면에 게이트 절연막(115a)과 비정질 실리콘 박막 및 절연막을 형성한 후, 엑시머 레이저 결정화나 전자빔(e-beam) 등의 결정화공정을 거쳐 상기 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 결정화한다.6B and 7B, on the entire surface of the substrate 110 on which the gate electrode 121, the gate line 116, the gate pad line 116p, and the data pad line 117p are formed, The amorphous silicon thin film is crystallized into a polycrystalline silicon thin film through crystallization processes such as excimer laser crystallization or electron beam (e-beam).

이후, 포토리소그래피공정(제 2 마스크공정)을 통해 선택적으로 패터닝함으로써 상기 게이트전극(121) 상부에 상기 다결정 실리콘으로 이루어진 액티브 층(124)을 형성하며, 상기 액티브층(124)의 백 채널영역 위에 상기 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼(150)를 형성한다.Thereafter, an active layer 124 made of the polycrystalline silicon is formed on the gate electrode 121 by selective patterning through a photolithography process (second mask process), and the active layer 124 is formed on the back channel region of the active layer 124 An etch stopper 150 made of the insulating film is formed.

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

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

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

도 8a 내지 도 8i는 상기 도 6b 및 도 7b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도로써, 다중노출 마스크를 이용한 제 2 마스크공정을 나타내고 있다.FIGS. 8A to 8I are cross-sectional views illustrating a second mask process according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 6B and 7B, which is a second mask process using a multiple exposure mask.

도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(121), 게이트라인(116), 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)이 형성된 기판(110) 전면에 게이트 절연막(115a)과 비정질 실리콘 박막(120') 및 절연막(130)을 형성한다.8A, a gate insulating layer 115a and an amorphous silicon layer are formed on the entire surface of the substrate 110 on which the gate electrode 121, the gate line 116, the gate pad line 116p and the data pad line 117p are formed. A thin film 120 'and an insulating film 130 are formed.

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

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

다음으로, 도 8b에 도시된 바와 같이, 소정의 결정화공정을 진행하여 상기 비정질 실리콘 박막(120')을 다결정 실리콘 박막(120)으로 결정화한다.Next, as shown in FIG. 8B, a predetermined crystallization process is performed to crystallize the amorphous silicon thin film 120 'into a polycrystalline silicon thin film 120.

여기서, 상기 비정질 실리콘 박막(120')을 형성하는 대표적인 방법으로는 저압 화학기상증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD)방법과 플라즈마 화학기상증착방법이 있다. 또한, 상기 비정질 실리콘 박막(120')의 결정화로 여러 가지 결정화방법을 이용할 수 있으며, 레이저를 이용하는 레이저 어닐링방법을 이용하는 경우에는 펄스(pulse) 형태의 레이저를 이용한 엑시머 레이저 어닐링(Eximer Laser Annealing; ELA)방법이 주로 이용되나, 그레인(grain)을 수평방향으로 성장시켜 결정화특성을 향상시킨 순차적 수평결정화(Sequential Lateral Solidification; SLS)방법을 이용할 수도 있다.Here, typical methods for forming the amorphous silicon thin film 120 'include a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method and a plasma chemical vapor deposition method. In addition, various crystallization methods can be used for the crystallization of the amorphous silicon thin film 120 '. In the case of using a laser annealing method using a laser, excimer laser annealing (ELA) using a pulse- ) Method is mainly used, but it is also possible to use a sequential lateral solidification (SLS) method in which grains are grown in a horizontal direction to improve crystallization characteristics.

그리고, 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110) 전면에 포토레지스트와 같은 감광성물질로 이루어진 감광막(170)을 형성한 후, 본 발명의 실시예에 따른 다중노출 마스크(180)를 통해 상기 감광막(170)에 선택적으로 광을 조사한다.8C, a photoresist layer 170 made of a photosensitive material such as photoresist is formed on the entire surface of the substrate 110, and then a photoresist layer 170 is formed on the entire surface of the substrate 110 using a multiple exposure mask 180 according to an embodiment of the present invention. And selectively irradiates the photosensitive film 170 with light.

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

이어서, 상기 다중노출 마스크(180)를 통해 노광된 상기 감광막(170)을 현상하고 나면, 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 차단영역(IV)과 제 2 투과영역(II) 및 제 3 투과영역(III)을 통해 광이 모두 차단되거나 일부만 차단된 영역에는 소정 두께의 제 1 감광막패턴(170a) 내지 제 4 감광막패턴(170d)이 남아있게 되고, 모든 광이 투과된 제 1 투과영역(I)에는 상기 감광막이 완전히 제거되어 상기 절연막(130) 표면이 노출되게 된다.8D, after the photoresist layer 170 exposed through the multiple exposure mask 180 is developed, the blocking region IV and the second transmissive region II and the third transmissive region 170, as shown in FIG. 8D, The first photoresist pattern 170a to the fourth photoresist pattern 170d having a predetermined thickness remain in a region where light is entirely blocked or partially blocked through the third transparent region III, The photoresist layer is completely removed and the surface of the insulating layer 130 is exposed.

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

다음으로, 도 8e에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 형성된 제 1 감광막패턴(170a) 내지 제 4 감광막패턴(170d)을 마스크로 하여, 그 하부에 형성된 게이트 절연막(115a), 다결정 실리콘 박막(120) 및 절연막(130)을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 기판(110)의 링크부에 상기 데이터패드라인(117p)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(140a)이 형성되며, 상기 기판(110)의 패드부에 각각 상기 게이트패드라인(116p) 및 데이터패드라인(117p)의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀(140b) 및 제 3 콘택홀(140c)이 형성되게 된다.Next, as shown in FIG. 8E, using the first photoresist pattern 170a to the fourth photoresist pattern 170d formed as described above as a mask, a gate insulating layer 115a, a polycrystalline silicon thin film 120 A first contact hole 140a is formed in a link portion of the substrate 110 to expose a part of the data pad line 117p. A second contact hole 140b and a third contact hole 140c for exposing a part of the gate pad line 116p and the data pad line 117p, respectively, are formed in the pad portion of the pad.

이후, 상기 제 1 감광막패턴(170a) 내지 제 4 감광막패턴(170d)의 두께 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 8f에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 투과영역(II)의 제 4 감광막패턴이 완전히 제거되게 된다.As shown in FIG. 8F, when the ashing process for removing a part of the thicknesses of the first to fourth photoresist patterns 170a to 170d is performed, The photoresist pattern is completely removed.

이때, 상기 제 1 감광막패턴 내지 제 3 감광막패턴은 상기 제 4 감광막패턴의 두께만큼이 제거된 제 5 감광막패턴(170a') 내지 제 7 감광막패턴(170c')으로 상기 차단영역(IV)과 제 3 투과영역(III)에 대응하는 소오스영역과 드레인영역 및 상기 소오스영역과 드레인영역 사이의 채널영역에만 남아있게 된다.At this time, the first to third photoresist patterns to the fourth to the eighth photoresist patterns 170a 'to 170c' are removed by the thickness of the fourth photoresist pattern, The source region and the drain region corresponding to the third transmissive region III and the channel region between the source region and the drain region.

이후, 도 8g에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 5 감광막패턴(170a') 내지 제 7 감광막패턴(170c')을 마스크로 하여 그 하부에 형성된 다결정 실리콘 박막과 절연막을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 기판(110)의 화소부에 상기 다결정 실리콘으로 이루어진 액티브층(124)이 형성되게 된다.8G, if the polycrystalline silicon thin film and the insulating film formed therebelow are selectively removed using the remaining fifth photoresist pattern 170a 'to the seventh photoresist pattern 170c' as a mask, The active layer 124 made of the polycrystalline silicon is formed in the pixel portion of the substrate 110.

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

이후, 상기 제 5 감광막패턴(170a') 내지 제 7 감광막패턴(170c')의 두께 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 8h에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 투과영역(III)의 제 6 감광막패턴과 제 7 감광막패턴이 완전히 제거되게 된다.8H, when the ashing process for removing a part of the thickness of the fifth photoresist pattern 170a 'to the seventh photoresist pattern 170c' is performed, The sixth photosensitive film pattern and the seventh photosensitive film pattern are completely removed.

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

이후, 도 8i에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 8 감광막패턴(170a")을 마스크로 하여 상기 절연막의 일부영역을 선택적으로 제거함으로써 상기 액티브층(124) 상부에 상기 절연막으로 이루어지며 상기 액티브층(124)의 채널영역을 보호하는 에치 스타퍼(150)가 형성되게 된다.8I, a portion of the insulating film is selectively removed using the remaining eighth photosensitive film pattern 170a "as a mask, thereby forming the insulating film on the active layer 124, An etch stopper 150 for protecting the channel region of the layer 124 is formed.

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

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

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

도 9a 내지 도 9i는 상기 도 6b 및 도 7b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 다른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도로써, 하프-톤 마스크와 애싱공정을 이용한 제 2 마스크공정을 나타내고 있다.FIGS. 9A to 9I are cross-sectional views illustrating another second mask process according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 6B and 7B, and show a second mask process using a half-tone mask and an ashing process .

도 9a에 도시된 바와 같이, 게이트전극(221), 게이트라인(216), 게이트패드라인(216p) 및 데이터패드라인(217p)이 형성된 기판(210) 전면에 게이트 절연막(215a)과 비정질 실리콘 박막(220') 및 절연막(230)을 형성한다.9A, a gate insulating layer 215a and an amorphous silicon thin film 215b are formed on the entire surface of a substrate 210 on which a gate electrode 221, a gate line 216, a gate pad line 216p and a data pad line 217p are formed. (220 ') and an insulating film (230).

그리고, 도 9b에 도시된 바와 같이, 레이저 결정화나 전자빔 등의 결정화공정을 진행하여 상기 비정질 실리콘 박막(220')을 다결정 실리콘 박막(220)으로 결정화한다.Then, as shown in FIG. 9B, the amorphous silicon thin film 220 'is crystallized into the polycrystalline silicon thin film 220 by performing a crystallization process such as laser crystallization or electron beam.

그리고, 도 9c에 도시된 바와 같이, 상기 기판(210) 전면에 포토레지스트와 같은 감광성물질로 이루어진 감광막(270)을 형성한 후, 본 발명의 실시예에 따른 하프-톤 마스크(280)를 통해 상기 감광막(270)에 선택적으로 광을 조사한다.9C, a photoresist layer 270 made of a photosensitive material such as a photoresist is formed on the entire surface of the substrate 210, and then, a half-tone mask 280 according to an embodiment of the present invention is formed And selectively irradiates the photoresist layer 270 with light.

이때, 상기 하프-톤 마스크(280)에는 조사된 광을 모두 투과시키는 제 1 투과영역(I)과 광의 일부만 투과시키고 일부는 차단하는 제 2 투과영역(II) 및 조사된 모든 광을 차단하는 차단영역(III)이 마련되어 있으며, 상기 하프-톤 마스크(280)를 투과한 광만이 상기 감광막(270)에 조사되게 된다.At this time, the half-tone mask 280 is provided with a first transmission region I through which all the irradiated light is transmitted, a second transmission region II through which only a part of light is transmitted and a portion is blocked, And only the light transmitted through the half-tone mask 280 is irradiated onto the photoresist layer 270.

이어서, 상기 하프-톤 마스크(280)를 통해 노광된 상기 감광막(270)을 현상하고 나면, 도 9d에 도시된 바와 같이, 상기 차단영역(III)과 제 2 투과영역(II)을 통해 광이 모두 차단되거나 일부만 차단된 영역에는 소정 두께의 제 1 감광막패턴(270a)과 제 2 감광막패턴(270b)이 남아있게 되고, 모든 광이 투과된 제 1 투과영역(I)에는 상기 감광막이 완전히 제거되어 상기 절연막(230) 표면이 노출되게 된다.After the photoresist layer 270 exposed through the half-tone mask 280 is developed, light is emitted through the blocking region III and the second transmissive region II, as shown in FIG. 9D. A first photoresist pattern 270a and a second photoresist pattern 270b having a predetermined thickness are left in an area where all the light is blocked or partially blocked and the photoresist is completely removed in the first light transmission area I The surface of the insulating film 230 is exposed.

이때, 상기 차단영역(III)에 형성된 제 1 감광막패턴(270a)은 상기 제 2 투과영역(II)을 통해 형성된 제 2 감광막패턴(270b)보다 두껍게 형성된다. 또한, 상기 제 1 투과영역(I)을 통해 광이 모두 투과된 영역에는 상기 감광막이 완전히 제거되는데, 이것은 포지티브 타입의 포토레지스트를 사용했기 때문이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 네거티브 타입의 포토레지스트를 사용하여도 무방하다.At this time, the first photoresist pattern 270a formed in the blocking region III is thicker than the second photoresist pattern 270b formed through the second transmissive region II. In addition, the photoresist layer is completely removed from the region through which the light is completely transmitted through the first transmissive region I because the positive type photoresist is used. The present invention is not limited to this, May be used.

다음으로, 도 9e에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 형성된 제 1 감광막패턴(270a)과 제 2 감광막패턴(270b)을 마스크로 하여, 그 하부에 형성된 게이트 절연막(215a), 다결정 실리콘 박막(220) 및 절연막(230)을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 기판(210)의 링크부에 상기 데이터패드라인(217p)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(240a)이 형성되며, 상기 기판(210)의 패드부에 각각 상기 게이트패드라인(216p) 및 데이터패드라인(217p)의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀(240b) 및 제 3 콘택홀(240c)이 형성되게 된다.9E, using the first photoresist pattern 270a and the second photoresist pattern 270b formed as described above as a mask, a gate insulating layer 215a, a polycrystalline silicon thin film 220 A first contact hole 240a exposing a part of the data pad line 217p is formed on a link portion of the substrate 210. The first contact hole 240a may be formed on the substrate 210, A second contact hole 240b and a third contact hole 240c are formed to expose a part of the gate pad line 216p and the data pad line 217p, respectively.

이후, 상기 제 1 감광막패턴(270a)과 제 2 감광막패턴(270b)의 두께 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 9f에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 투과영 역(II)의 제 2 감광막패턴이 완전히 제거되게 된다.Then, ashing process for removing a part of the thickness of the first photoresist pattern 270a and the second photoresist pattern 270b is performed, as shown in FIG. 9F, 2 photoresist pattern is completely removed.

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

이후, 도 9g에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 3 감광막패턴(270a')을 마스크로 하여 그 하부에 형성된 다결정 실리콘 박막과 절연막을 선택적으로 제거하게 되면, 상기 기판(210)의 화소부에 상기 다결정 실리콘으로 이루어진 액티브층(224)이 형성되게 된다.9G, when the polycrystalline silicon thin film and the insulating film formed therebelow are selectively removed using the remaining third photoresist pattern 270a 'as a mask, the polycrystalline silicon thin film and the insulating film are selectively removed from the pixel portion of the substrate 210 An active layer 224 made of the polycrystalline silicon is formed.

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

이후, 상기 제 3 감광막패턴(270a')의 두께 일부를 제거하는 애싱공정을 진행하게 되면, 도 9h에 도시된 바와 같이, 그 폭 일부도 함께 제거되어 소정 형태의 제 4 감광막패턴(270a")으로 채널영역에만 남아있게 된다.9H, a part of the width of the third photoresist pattern 270a 'is removed to form a predetermined pattern of the fourth photoresist pattern 270a', as shown in FIG. 9H. To remain in the channel region only.

이후, 도 9i에 도시된 바와 같이, 상기 남아있는 제 4 감광막패턴(270a")을 마스크로 하여 상기 절연막의 일부영역을 선택적으로 제거함으로써 상기 액티브층(224) 상부에 상기 절연막으로 이루어지며 상기 액티브층(224)의 채널영역을 보호하는 에치 스타퍼(250)가 형성되게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 9I, the active layer 224 is partially formed of the insulating film by selectively removing a part of the insulating film using the remaining fourth photoresist pattern 270a "as a mask, An etch stopper 250 for protecting the channel region of the layer 224 is formed.

다음으로, 도 6c 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 액티브층(124)과 에치 스타퍼(150)가 형성된 기판(110) 전면에 n+ 비정질 실리콘 박막과 제 2 도전막을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)을 통해 선택적으로 패터닝함으로써 상기 기판(110)의 화소부에 상기 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 소오스/드레인영역(125a, 125b)을 형성하는 동시에 상기 기판(110)의 링크부에 상기 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(125')을 형성하게 된다.Next, as shown in FIGS. 6C and 7C, after the n + amorphous silicon thin film and the second conductive film are deposited on the entire surface of the substrate 110 on which the active layer 124 and the etch stopper 150 are formed, Source / drain regions 125a and 125b made of n + amorphous silicon are formed in the pixel portion of the substrate 110 by selectively patterning the source / drain regions 125a and 125b through a process (a third mask process) The n + amorphous silicon thin film pattern 125 'made of the n + amorphous silicon is formed.

이때, 상기 제 3 마스크공정을 통해 상기 기판(110)의 화소부에 상기 제 2 도전막으로 이루어지며 상기 소오스/드레인영역(125a, 125b)과 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극(122, 123)을 형성하게 된다.At this time, source / drain electrodes 122 and 123, which are made of the second conductive film and electrically connected to the source / drain regions 125a and 125b, are formed in the pixel portion of the substrate 110 through the third mask process. .

또한, 상기 제 3 마스크공정을 통해 상기 제 2 도전막으로 이루어지며, 상기 게이트라인(116)과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터라인(117)을 형성하게 된다. 이때, 상기 데이터라인(117)과 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(125')은 상기 링크부에서 상기 제 1 콘택홀(140a)을 통해 그 하부의 데이터패드라인(117p)과 전기적으로 접속하게 된다.In addition, the data line 117 is formed of the second conductive film through the third mask process, and crosses the gate line 116 to define a pixel region. At this time, the data line 117 and the n + amorphous silicon thin film pattern 125 'are electrically connected to the lower data pad line 117p through the first contact hole 140a at the link portion.

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

다음으로, 도 6d 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 및 데이터라인(117)이 형성된 기판(110) 전면에 제 3 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 4 마스크공정)을 통해 선택적으로 제거함으로써 상 기 기판(110)의 화소부에 상기 제 3 도전막으로 이루어지며 상기 드레인전극(123)과 전기적으로 접속하는 화소전극(118)을 형성하게 된다.6D and 7D, a third conductive layer is formed on the entire surface of the substrate 110 on which the source electrode 122, the drain electrode 123, and the data line 117 are formed. Then, a photolithography process (A fourth mask process), thereby forming a pixel electrode 118 made of the third conductive film and electrically connected to the drain electrode 123 in the pixel portion of the substrate 110 do.

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

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

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

이때, 상기 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 기판의 합착은 상기 컬러필터 기판 또는 박막 트랜지스터 기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.At this time, the color filter substrate and the thin film transistor substrate are bonded together through a covalent key formed on the color filter substrate or the thin film transistor substrate.

전술한 바와 같이 본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라 박막 트랜지스터를 이용하여 제작하는 다른 표시장치, 예를 들면 구동 트랜지스터에 유기전계발광소자가 연결된 유기전계발광 디스플레이장치에도 이용될 수 있다.As described above, the present invention can be applied not only to liquid crystal display devices but also to other display devices manufactured using thin film transistors, for example, organic electroluminescent display devices in which organic electroluminescent devices are connected to driving transistors.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위 를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a great many are described in the foregoing description, it should be construed as an example of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.

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

도 2는 일반적인 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a general polycrystalline silicon thin film transistor.

도 3a 내지 도 3f는 상기 도 2에 도시된 박막 트랜지스터의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.FIGS. 3A to 3F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the thin film transistor shown in FIG. 2; FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.4 is a plan view schematically showing a part of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 일부를 개략적으로 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view schematically showing a part of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 상기 도 4에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도.6A to 6D are plan views sequentially showing a manufacturing process of the thin film transistor substrate shown in FIG.

도 7a 내지 도 7d는 상기 도 5에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.7A to 7D are cross-sectional views sequentially showing a manufacturing process of the thin film transistor substrate shown in FIG.

도 8a 내지 도 8i는 상기 도 6b 및 도 7b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도.8A to 8I are cross-sectional views illustrating a second mask process according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 6B and 7B.

도 9a 내지 도 9i는 상기 도 6b 및 도 7b에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 다른 제 2 마스크공정을 구체적으로 나타내는 단면도.FIGS. 9A to 9I are cross-sectional views illustrating another second mask process according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 6B and 7B. FIG.

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

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

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

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

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

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

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

150 : 에치 스타퍼150: Etch Starper

Claims (9)

화소부와, 게이트패드부 및 데이터패드부로 이루어진 기판을 제공하는 단계;Providing a substrate comprising a pixel portion, a gate pad portion and a data pad portion; 제 1 마스크공정을 통해 상기 화소부에 게이트전극과 게이트라인을 형성하며, 상기 게이트패드부 및 상기 데이터패드부에 각각 게이트패드라인 및 데이터패드라인을 형성하는 단계;Forming a gate electrode and a gate line in the pixel portion through a first mask process, and forming a gate pad line and a data pad line in the gate pad portion and the data pad portion, respectively; 상기 게이트전극, 상기 게이트라인, 상기 게이트패드라인 및 상기 데이터패드라인이 형성된 상기 기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계;Forming a gate insulating layer on the substrate on which the gate electrode, the gate line, the gate pad line, and the data pad line are formed; 제 2 마스크공정을 통해 상기 게이트 절연막이 형성된 상기 게이트전극 상부에 다결정 실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하며, 상기 액티브층 위에 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼를 형성하는 단계;Forming an active layer made of polycrystalline silicon on the gate electrode over which the gate insulating film is formed through a second mask process and forming an etch stopper made of an insulating film on the active layer; 상기 제 2 마스크공정을 이용하여 상기 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하며, 상기 게이트패드부 및 상기 데이터패드부에 각각 상기 게이트패드라인의 일부 및 상기 데이터패드라인의 다른 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a first contact hole exposing a part of the data pad line by using the second mask process, forming a first contact hole exposing a part of the gate pad line and another part of the data pad line in the gate pad part and the data pad part, Forming a second contact hole and a third contact hole exposing the second contact hole; 제 3 마스크공정을 통해 상기 액티브층 상부에 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 소오스/드레인영역을 형성하는 동시에 상기 소오스/드레인영역에 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극을 형성하며, 상기 게이트라인과 교차하여 화소영역을 정의하며, 상기 제 1 콘택홀을 통해 상기 데이터패드라인의 일부와 전기적으로 접속하는 데이터라인을 형성하는 단계; 및Forming a source / drain region made of n + amorphous silicon on the active layer through a third mask process and forming a source / drain electrode electrically connected to the source / drain region, Forming a data line electrically connected to a portion of the data pad line through the first contact hole; And 제 4 마스크공정을 통해 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And forming a pixel electrode electrically connected to the drain electrode through a fourth mask process. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 마스크공정을 이용하여 상기 데이터라인 하부에 상기 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 n+ 비정질 실리콘 박막패턴을 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the n + amorphous silicon thin film pattern is formed of the n + amorphous silicon under the data line by using the third mask process. 제 2 항에 있어서, 상기 데이터라인과 상기 n+ 비정질 실리콘 박막패턴은 상기 제 1 콘택홀을 통해 상기 데이터패드라인 일부와 전기적으로 접속하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.3. The method of claim 2, wherein the data line and the n + amorphous silicon thin film pattern are electrically connected to a part of the data pad line through the first contact hole. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 마스크공정을 이용하여 각각 상기 제 2 콘택홀 및 상기 제 3 콘택홀을 통해 상기 게이트패드라인 및 상기 데이터패드라인과 전기적으로 접속하는 게이트패드전극 및 데이터패드전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 1, further comprising: forming a gate pad electrode and a data pad electrode electrically connected to the gate pad line and the data pad line through the second contact hole and the third contact hole using the fourth mask process, Wherein the method further comprises the step of forming a thin film transistor substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 마스크공정은,2. The method of claim 1, 상기 게이트 절연막 위에 비정질 실리콘 박막 및 절연막을 형성하는 단계;Forming an amorphous silicon thin film and an insulating film on the gate insulating film; 상기 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 결정화하는 단계;Crystallizing the amorphous silicon thin film into a polycrystalline silicon thin film; 다중노출 마스크를 적용하여 상기 절연막 위에 제 1 감광막패턴 내지 제 4 감광막패턴을 형성하는 단계;Forming a first photoresist pattern to a fourth photoresist pattern on the insulating layer by applying a plurality of exposure masks; 상기 제 1 감광막패턴 내지 상기 제 4 감광막패턴을 마스크로 상기 게이트 절연막과 상기 다결정 실리콘 박막 및 상기 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하며, 각각 상기 게이트패드라인 및 상기 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a first contact hole exposing a part of the data pad line by selectively removing the gate insulating film, the polycrystalline silicon thin film, and the insulating film using the first photoresist pattern to the fourth photoresist pattern as masks, Forming a second contact hole and a third contact hole exposing a pad line and a part of the data pad line; 1차 애싱공정을 통해 상기 제 4 감광막패턴을 제거하는 동시에 상기 제 1 감광막패턴 내지 상기 제 3 감광막패턴의 두께 일부를 제거하여 제 5 감광막패턴 내지 제 7 감광막패턴을 형성하는 단계;Forming a fifth photoresist pattern to a seventh photoresist pattern by removing the fourth photoresist pattern through a first ashing process and removing a portion of the thickness of the first photoresist pattern to the third photoresist pattern; 상기 제 5 감광막패턴 내지 상기 제 7 감광막패턴을 마스크로 상기 다결정 실리콘 박막 및 상기 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 게이트 절연막이 형성된 상기 게이트전극 상부에 상기 다결정 실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계;Selectively removing the polycrystalline silicon thin film and the insulating film using the fifth photoresist pattern to the seventh photoresist pattern as masks to form an active layer made of the polycrystalline silicon on the gate electrode on which the gate insulating film is formed; 2차 애싱공정을 통해 상기 제 6 감광막패턴과 상기 제 7 감광막패턴을 제거하는 동시에 상기 제 5 감광막패턴의 일부를 제거하여 제 8 감광막패턴을 형성하는 단계; 및Removing the sixth photosensitive film pattern and the seventh photosensitive film pattern through a second ashing process and removing a portion of the fifth photosensitive film pattern to form an eighth photosensitive film pattern; And 상기 제 8 감광막패턴을 마스크로 상기 절연막의 일부 영역을 선택적으로 제거하여 상기 액티브층 상부에 상기 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼를 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And selectively removing a portion of the insulating film using the eighth photoresist pattern as a mask to form an etch stopper made of the insulating film on the active layer. 제 5 항에 있어서, 상기 제 8 감광막패턴은 상기 액티브층의 채널영역에 대응하도록 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.6. The method of claim 5, wherein the eighth photoresist pattern is formed to correspond to a channel region of the active layer. 제 5 항에 있어서, 상기 비정질 실리콘 박막은 레이저 결정화나 전자 빔을 이용하여 결정화하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 5, wherein the amorphous silicon thin film is crystallized using laser crystallization or an electron beam. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 마스크공정은,2. The method of claim 1, 상기 게이트 절연막 위에 비정질 실리콘 박막 및 절연막을 형성하는 단계;Forming an amorphous silicon thin film and an insulating film on the gate insulating film; 상기 비정질 실리콘 박막을 다결정 실리콘 박막으로 결정화하는 단계;Crystallizing the amorphous silicon thin film into a polycrystalline silicon thin film; 하프-톤 마스크를 적용하여 상기 절연막 위에 제 1 감광막패턴과 제 2 감광막패턴을 형성하는 단계;Forming a first photoresist pattern and a second photoresist pattern on the insulating layer by applying a half-tone mask; 상기 제 1 감광막패턴과 상기 제 2 감광막패턴을 마스크로 상기 게이트 절연막과 상기 다결정 실리콘 박막 및 상기 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하며, 각각 상기 게이트패드라인 및 상기 데이터패드라인의 일부를 노출시키는 제 2 콘택홀 및 제 3 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a first contact hole exposing a part of the data pad line by selectively removing the gate insulating film, the polycrystalline silicon thin film and the insulating film using the first photoresist pattern and the second photoresist pattern as masks, Forming a second contact hole and a third contact hole exposing a pad line and a part of the data pad line; 1차 애싱공정을 통해 상기 제 2 감광막패턴을 제거하는 동시에 상기 제 1 감광막패턴의 두께 일부를 제거하여 제 3 감광막패턴을 형성하는 단계;Removing the second photoresist pattern through a first ashing process and removing a portion of the thickness of the first photoresist pattern to form a third photoresist pattern; 상기 제 3 감광막패턴을 마스크로 상기 다결정 실리콘 박막 및 상기 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 게이트 절연막이 형성된 상기 게이트전극 상부에 상기 다결정 실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계;Selectively removing the polycrystalline silicon thin film and the insulating film using the third photoresist pattern as a mask to form an active layer made of the polycrystalline silicon on the gate electrode on which the gate insulating film is formed; 2차 애싱공정을 통해 상기 제 3 감광막패턴의 두께 및 폭 일부를 제거하여 제 4 감광막패턴을 형성하는 단계; 및Forming a fourth photoresist pattern by removing a portion of the thickness and width of the third photoresist pattern through a second ashing process; And 상기 제 4 감광막패턴을 마스크로 상기 절연막의 일부 영역을 선택적으로 제거하여 상기 액티브층 상부에 상기 절연막으로 이루어진 에치 스타퍼를 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And selectively removing a portion of the insulating film using the fourth photoresist pattern as a mask to form an etch stopper made of the insulating film on the active layer. 제 8 항에 있어서, 상기 제 4 감광막패턴은 상기 액티브층의 채널영역에 대응하도록 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 8, wherein the fourth photoresist pattern is formed to correspond to a channel region of the active layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102281300B1 (en) 2013-09-11 2021-07-26 삼성디스플레이 주식회사 Thin film transistor, method of manufacturing the same, and display device including the same
KR102450856B1 (en) * 2015-12-30 2022-10-05 엘지디스플레이 주식회사 Display panel and display device having the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080054783A (en) * 2006-12-13 2008-06-19 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate and manufacturing method thereof
KR100841371B1 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 삼성에스디아이 주식회사 Thin film transistor and method of manufacturing same
KR20080062124A (en) * 2006-12-29 2008-07-03 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor substrate and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10297617B2 (en) 2016-09-30 2019-05-21 Samung Display Co., Ltd. Display device and manufacturing method thereof

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