(57)【要約】【課題】高画質の液晶表示装置を製造するための方法を提供する。【解決手段】本発明による液晶表示装置の製造方法は、第１基板上に、ゲート電極とゲート配線を形成する段階と、ゲート電極上に、ゲート絶縁膜を形成する段階と、ゲート絶縁膜上に、アクティブ層とオーミックコンタクト層を形成する段階と、オーミックコンタクト層上に、相互に離隔されたソース電極及びドレイン電極を形成して、ゲート配線と交差するデータ配線を形成する段階と、ソース電極及びドレイン電極間に位置するオーミックコンタクト層を乾式エッチング装置のチェンバーでエッチングして、アクティブ層の一部を露出する段階と、チェンバー内で、露出されたアクティブ層の一部を覆う保護膜を形成する段階と、ドレイン電極に連結される画素電極を形成する段階と、画素電極と第２基板間に液晶層を位置させる段階とを含む。【選択図】図４
2008015509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に、ゲート電極とゲート配線を形成する段階と、
前記ゲート電極上に、ゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜上に、アクティブ層とオーミックコンタクト層を形成する段階と、
前記オーミックコンタクト層上に、相互に離隔されたソース電極及びドレイン電極を形成して、前記ゲート配線と交差するデータ配線を形成する段階と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極間に位置する前記オーミックコンタクト層を乾式エッチング装置のチェンバーでエッチングして、前記アクティブ層の一部を露出する段階と、
前記チェンバー内で、前記露出されたアクティブ層の一部を覆う保護膜を形成する段階と、
前記ドレイン電極に連結される画素電極を形成する段階と、
前記第１基板上の前記画素電極と前記第１基板に対向する第２基板間に液晶層を位置させる段階と
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記オーミックコンタクト層をエッチングする段階は、
前記チェンバーにエッチングガスを流入する段階と、
前記流入されたガスをプラズマ化して、前記オーミックコンタクト層と反応するラジカルを形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記エッチングガスは、六フッ化硫黄ガスＳＦ６を含み、前記アクティブ層と前記オーミックコンタクト層は、シリコンを含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜を形成する段階は、
前記オーミックコンタクト層をエッチングした後、前記チェンバー内のガスを排出する段階と、
前記チェンバー内に反応ガスを流入して前記保護膜を形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記反応ガスは、シランガスＳｉＨ４、アンモニウムＮＨ３、酸素Ｏ２を含むことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記アクティブ層、前記オーミックコンタクト層、前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記データ配線は、同一なマスクで形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記アクティブ層及び前記オーミックコンタクト層は、前記データ配線の下部に延長されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記アクティブ層及び前記オーミックコンタクト層、前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記データ配線を形成する段階は、
純粋非晶質シリコン層、不純物非晶質シリコン層、金属層を形成する段階と、
前記マスクを使用して前記金属層上に第１及び第２感光パターンを形成し、前記第１感光パターンは、他の部分に比べて薄い厚さの部分を有するように形成する段階と、
前記金属層、前記不純物非晶質シリコン層、前記純粋非晶質シリコン層を、前記第１感光層を使用してパターニングし、前記アクティブ層及び前記オーミックコンタクト層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極を形成して、前記第２感光層を使用してパターニングし、前記データ配線を形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１及び第２感光パターンを形成する段階は、
前記金属層上に感光層を形成する段階と、
透過部と半透過部と遮断部を有する前記マスクを使用して前記感光層を露光する段階と、
前記感光層を現像する段階と
を含み、
前記第１感光パターンにおいて前記他の部分に比べて薄い厚さの部分は、前記半透過部に対応する
ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記金属層、前記不純物非晶質シリコン層、前記純粋非晶質シリコン層をパターニングする段階は、
前記第１及び第２感光パターンを使用して前記金属層、前記不純物非晶質シリコン層、前記純粋非晶質シリコン層をエッチングする段階と、
前記第１感光パターンにおいて前記他の部分に比べて薄い厚さの部分を除去するため、前記第１及び第２感光パターンをアッシングする段階と、
アッシングされた前記第１及び第２感光パターンを使用して、エッチングされた前記金属層、前記不純物非晶質シリコン層、前記純粋非晶質シリコン層をエッチングする段階と
を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
アッシングされた前記第１及び第２感光パターンは、前記保護膜を形成する工程で存在することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
アッシングされた前記第１及び第２感光パターンは、リフトオフ方法によって除去されることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記ゲート配線を形成する工程で、ゲートパッドを形成し、前記データ配線を形成する工程で、データパッドを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記ゲートパッドの上部に位置する前記保護膜と前記ゲート絶縁膜をパターニングして、前記ゲートパッドを露出するゲートパッドコンタクトホールを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記画素電極を形成する工程で、前記ゲートパッドと接触するゲートパッド電極と、前記データパッドと接触するデータパッド電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
第１基板上に、相互に交差して画素領域を定義するゲート配線及びデータ配線を形成する段階と、
ゲート電極と、前記ゲート電極の上部に、アクティブ層及びオーミックコンタクト層と、前記オーミックコンタクト層上に、ソース電極及びドレイン電極を含み、前記ゲート配線及び前記データ配線に連結される薄膜トランジスタを形成して、前記ソース電極及び前記ドレイン電極間に位置する前記オーミックコンタクト層を乾式エッチング装置のチェンバーでエッチングして、前記アクティブ層の一部を露出する段階と、
前記チェンバー内で、前記露出されたアクティブ層の一部を覆う保護膜を形成する段階と、
前記画素領域に画素電極を形成する段階を含むアレイ基板を形成する段階と、
液晶層が介された前記アレイ基板と対応基板を合着する段階と
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記保護膜は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極を形成するために使用された感光パターンが存在する状態で形成されることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、一般的な液晶表示装置を概略的に示した分解斜視図である。
図１に示したように、液晶表示装置３は、第２基板５上にブラックマトリックス６とサブカラーフィルター７ａ、７ｂ、７ｃが構成されて、ブラックマトリックス６及びサブカラーフィルター７ａ、７ｂ、７ｃが形成された第２基板５全面に、共通電極９が形成された上部基板と、第１基板２２上に画素領域Ｐに形成された画素電極１７と薄膜トランジスタＴとゲート配線１２及びデータ配線２４が形成された下部基板とで構成されて、上部基板と下部基板間には、液晶１１が充填されている。
【０００３】
下部基板２２は、アレイ基板とも称され、薄膜トランジスタＴがマトリックス状に位置する。
【０００４】
画素領域Ｐは、ゲート配線１２とデータ配線２４が交差して定義される領域である。画素領域Ｐ上に形成される画素電極１７は、光の透過率が比較的優れている透明導電性金属を使用する。
【０００５】
前述したように構成される液晶表示装置は、薄膜トランジスタＴとこの薄膜トランジスタに連結された画素電極１７がマトリックス内に存在することによって画像を表示する。
【０００６】
ゲート配線１２は、薄膜トランジスタＴの第１電極であるゲート電極３０を駆動するパルス電圧を伝達する手段であり、データ配線２４は、薄膜トランジスタＴの第２電極であるソース電極３４を駆動する信号電圧を伝達する手段である。
【０００７】
ソース電極３４及びドレイン電極３６の下部には、半導体層３２が構成される。
【０００８】
前述したように構成される液晶表示装置の駆動原理は、液晶の光学的異方性と分極性質を利用する。
【０００９】
液晶は、構造が細く長いために、分子の配列において方向性を有しており、任意に液晶に電界を加えると、分子配列の配列方向が制御できる。従って、液晶の分子配列方向を任意に調節すると、光学的異方性によって液晶の分子配列方向に光が屈折して画像情報を表現する。
【００１０】
前述した構成で、スイッチング素子として使用する薄膜トランジスタは、多様な形態で形成されて、特に、薄膜トランジスタを構成する半導体層が非晶質シリコンの場合には、一般的に、逆スタッガード型で製作して使用する。
【００１１】
以下、図２を参照して、逆スタッガード型の薄膜トランジスタの構成を説明する。
図２は、逆スタッガード型（inverted staggered type）の薄膜トランジスタの構成を示した拡大断面図である。
【００１２】
図２に示したように、逆スタッガード型の薄膜トランジスタＴは、一般的に、基板５０上にゲート電極５２が構成されて、ゲート電極５２の上部に、絶縁膜５４を間に半導体層５６であるアクティブ層５７とオーミックコンタクト層５８が構成されて、オーミックコンタクト層５８の上部に、離隔されたソース電極６０とドレイン電極６２が構成される。
【００１３】
この時、前述したように構成された薄膜トランジスタＴを液晶表示装置に使用する際には、薄膜トランジスタＴが形成された上部に保護膜６４を構成する。そして、保護膜６４の上部に位置して保護膜６４のドレインコンタクトホール６６を通じてドレイン電極６２と接触する画素電極６８が構成される。
【００１４】
前述したような薄膜トランジスタは、後述する工程によって製作される。
図３Ａないし図３Ｅは、従来の逆スタッガード型の薄膜トランジスタを含む液晶表示装置用アレイ基板の製造工程を工程順に示した工程断面図である。
【００１５】
図３Ａに示したように、基板５０上に、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、タングステンＷ、モリブデンＭｏ、タングステンＷなどを含む導電性金属グループのうちから選択された一つを蒸着してパターニングし、ゲート電極５２とゲート配線（図示せず）を形成する。
【００１６】
ゲート電極５２が形成された基板５０全面に、窒化シリコンＳＩＮＸと酸化シリコンＳｉＯ２を含む無機絶縁物質グループのうちから選択された一つまたはそれ以上の物質を蒸着してゲート絶縁膜５４を形成する。
【００１７】
図３Ｂに示したように、ゲート絶縁膜５４が形成された基板５０全面に、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）と不純物を含む非晶質シリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ）を蒸着してパターニングし、ゲート電極５２の上部に半導体層５６としてアクティブ層５７とオーミックコンタクト層５８を形成する。
【００１８】
この時、非晶質シリコン層（ａ−Ｓｉ：Ｈ）は、シランガスＳｉＨ４をＲＦパワーによって分解した後、プラズマ化学気相蒸着法Ｐ−ＣＶＤで蒸着させる。
【００１９】
非晶質シリコン層の表面に不純物非晶質シリコン層を形成するための工程で、非晶質シリコン層が形成された基板が置かれたチェンバー内の空気を抜いて、シランガスＳｉＨ４と水素希釈気体と、ホスフィンＰＨ３とジボランＢ２Ｈ６のようなドーピング気体をチェンバー内に吹き込む。
【００２０】
気体の圧力が一定水準になると、ＲＦパワーをかけて不純物を蒸着させる。
このような工程で、非晶質シリコン層と不純物非晶質シリコン層を形成し、これをパターニングするためのマスク工程を行うことによって、一定形状のアクティブ層５７とオーミックコンタクト層５８を形成することができる。
【００２１】
図３Ｃに示したように、アクティブ層５７とオーミックコンタクト層５８が形成された基板５０全面に、導電性金属グループのうちから選択された一つを蒸着してパターニングし、オーミックコンタクト層５８の上部で、離隔されたソース電極６０及びドレイン電極６２とデータ配線（図示せず）を形成する。
【００２２】
ソース電極６０及びドレイン電極６２の離隔空間に露出されたオーミックコンタクト層５８を除去して下部のアクティブ層５６を露出する工程を行う。
【００２３】
図３Ｄに示したように、ソース電極６０及びドレイン電極６２が形成された基板５０全面に、窒化シリコンＳｉＮＸと酸化シリコンＳｉＯ２を含む無機絶縁物質グループのうちから選択された一つまたはそれ以上の物質を蒸着したり、場合によっては、ベンゾシクロブテンＢＣＢとアクリル系樹脂を含む有機絶縁物質グループのうちから選択された一つまたはそれ以上の物質を塗布したりして保護膜６４を形成する。
【００２４】
保護膜６４をパターニングしてドレイン電極６２の一部を露出するドレインコンタクトホール６６を形成する。
【００２５】
図３Ｅに示したように、保護膜６４の上部に、インジウム−スズ−オキサイドＩＴＯとインジウム−ジンク−オキサイドＩＺＯを含む透明な導電性金属グループのうちから選択された一つを蒸着してパターニングし、ドレイン電極６２と接触する画素電極６８を形成する。
【００２６】
以上のような工程によって、薄膜トランジスタを含む液晶表示装置用アレイ基板を製作することができる。
【００２７】
前述したアレイ基板の製造工程を、下記のように要約することができる。
第１マスク工程：ゲート電極、ゲート配線の形成工程。
第２マスク工程：アクティブ層とオーミックコンタクト層（半導体層）の形成工程。
第３マスク工程：ソース電極及びドレイン電極とデータ配線の形成、オーミックコンタクト層の除去工程。
第４マスク工程：保護膜の形成、ドレイン電極の露出工程。
第５マスク工程：画素電極の形成工程。
【００２８】
以上の５マスク工程によって、液晶表示装置用アレイ基板を製作することができる。
前述した各マスク工程は、基板に形成しようとするパターンの先行層を形成して、先行層の上部に感光層を形成し、マスクを使用して感光層に望む形状を露光する。
【００２９】
感光層をストリップして望む形状にパターニングした後、ストリップ後に露出された部分の先行層を除去することによって、望む形状のパターンを形成することができる。
この時、各マスク工程ごとに、洗浄工程、蒸着工程、ストリップ工程、薬液を利用したエッチング工程などが反復して行われて、特に、真空チェンバー内での蒸着工程以後には、基板が外部に露出される過程が繰り返される。
【００３０】
特に、このような過程で基板の表面が異物によって汚染する確率が大きくなるが、このような汚染に、特に敏感な部分は、アクティブ層の表面である。
アクティブ層５６の表面は、実際、薄膜トランジスタが動作した時、ソース電極及びドレイン電極間にキャリアが流れるチャンネルの役割をする。
【００３１】
ところが、アクティブ層５６の表面が汚染された場合には、汚染物質によって漏洩電流が流れる経路が発生する。
この場合、薄膜トランジスタが誤動作して、このことによって、液晶パネルに染み不良が発生する問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
本発明は、前述したような問題を解決するために、高画質の液晶表示装置を製造するための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明は、前述したような目的を達成するために、第１基板上に、ゲート電極とゲート配線を形成する段階と、前記ゲート電極上に、ゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜上に、アクティブ層とオーミックコンタクト層を形成する段階と、前記オーミックコンタクト層上に、相互に離隔されたソース電極及びドレイン電極を形成して、前記ゲート配線と交差するデータ配線を形成する段階と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極間に位置する前記オーミックコンタクト層を乾式エッチング装置のチェンバーでエッチングして、前記アクティブ層の一部を露出する段階と、前記チェンバー内で、前記露出されたアクティブ層の一部を覆う保護膜を形成する段階と、前記ドレイン電極に連結される画素電極を形成する段階と、前記第１基板上の前記画素電極と前記第１基板に対向する第２基板間に液晶層を位置させる段階とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００３４】
前記オーミックコンタクト層をエッチングする段階は、前記チェンバーにエッチングガスを流入する段階と、前記流入されたガスをプラズマ化して、前記オーミックコンタクト層と反応するラジカルを形成する段階とを含む。
【００３５】
前記エッチングガスは、六フッ化硫黄ガスＳＦ６を含み、前記アクティブ層と前記オーミックコンタクト層は、シリコンを含む。
【００３６】
前記保護膜を形成する段階は、前記オーミックコンタクト層をエッチングした後、前記チェンバー内のガスを排出する段階と、前記チェンバー内に反応ガスを流入して前記保護膜を形成する段階とを含む。
【００３７】
前記反応ガスは、シランガスＳｉＨ４、アンモニウムＮＨ３、酸素Ｏ２を含む。
【００３８】
前記アクティブ層、前記オーミックコンタクト層、前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記データ配線は、同一なマスクで形成される。
【００３９】
前記アクティブ層及び前記オーミックコンタクト層は、前記データ配線の下部に延長されて、前記アクティブ層及び前記オーミックコンタクト層、前記ソース電極及び前記ドレイン電極、前記データ配線を形成する段階は、純粋非晶質シリコン層、不純物非晶質シリコン層、金属層を形成する段階と、前記マスクを使用して前記金属層上に第１及び第２感光パターンを形成し、前記第１感光パターンは、他の部分に比べて薄い厚さの部分を有するように形成する段階と、前記金属層、前記不純物非晶質シリコン層、前記純粋非晶質シリコン層を、前記第１感光層を使用してパターニングし、前記アクティブ層及び前記オーミックコンタクト層と前記ソース電極及び前記ドレイン電極を形成して、前記第２感光層を使用してパターニングし、前記データ配線を形成する段階とを含む。
【００４０】
前記第１及び第２感光パターンを形成する段階は、前記金属層上に感光層を形成する段階と、透過部と半透過部と遮断部を有する前記マスクを使用して前記感光層を露光する段階と、前記感光層を現像する段階とを含み、前記第１感光パターンにおいて前記他の部分に比べて薄い厚さの部分は、前記半透過部に対応する。
【００４１】
前記金属層、前記不純物非晶質シリコン層、前記純粋非晶質シリコン層をパターニングする段階は、前記第１及び第２感光パターンを使用して前記金属層、前記不純物非晶質シリコン層、前記純粋非晶質シリコン層をエッチングする段階と、前記第１感光パターンにおいて前記他の部分に比べて薄い厚さの部分を除去するため、前記第１及び第２感光パターンをアッシングする段階と、アッシングされた前記第１及び第２感光パターンを使用して、エッチングされた前記金属層、前記不純物非晶質シリコン層、前記純粋非晶質シリコン層をエッチングする段階とを含む。
【００４２】
アッシングされた前記第１及び第２感光パターンは、前記保護膜を形成する工程で存在して、また、アッシングされた前記第１及び第２感光パターンは、リフトオフ方法によって除去される。
【００４３】
前記ゲート配線を形成する工程で、ゲートパッドを形成し、前記データ配線を形成する工程で、データパッドを形成する段階をさらに含む。
【００４４】
前記ゲートパッドの上部に位置する前記保護膜と前記ゲート絶縁膜をパターニングして、前記ゲートパッドを露出するゲートパッドコンタクトホールを形成する段階をさらに含む。
【００４５】
前記画素電極を形成する工程で、前記ゲートパッドと接触するゲートパッド電極と、前記データパッドと接触するデータパッド電極を形成する段階をさらに含む。
【００４６】
他の側面の本発明は、第１基板上に、相互に交差して画素領域を定義するゲート配線及びデータ配線を形成する段階と、ゲート電極と、前記ゲート電極の上部に、アクティブ層及びオーミックコンタクト層と、前記オーミックコンタクト層上に、ソース電極及びドレイン電極を含み、前記ゲート配線及び前記データ配線に連結される薄膜トランジスタを形成して、前記ソース電極及び前記ドレイン電極間に位置する前記オーミックコンタクト層を乾式エッチング装置のチェンバーでエッチングして、前記アクティブ層の一部を露出する段階と、前記チェンバー内で、前記露出されたアクティブ層の一部を覆う保護膜を形成する段階と、前記画素領域に画素電極を形成する段階を含むアレイ基板を形成する段階と、液晶層が介された前記アレイ基板と対応基板を合着する段階とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００４７】
前記保護膜は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極を形成するために使用された感光パターンが存在する状態で形成される。
【発明の効果】
【００４８】
本発明による液晶表示装置用アレイ基板の製造方法は、オーミックコンタクト層を除去する工程と、前記オーミックコンタクト層の下部のアクティブ層の表面に保護膜を形成する工程を同一なチェンバー内で行うことによって、アクティブ層を汚染されないようにする。
【００４９】
これによって、アクティブ層の表面に漏洩電流の経路が発生しないので、アクティブ層の表面に漏洩電流が流れるのを防いで、薄膜トランジスタの動作の不良を防ぐ。
さらに、薄膜トランジスタの正常の動作によって、染み不良が発生しないので、高画質を具現する液晶表示装置を製作することができる。
【００５０】
以下、図面を参照して、本発明による実施の形態を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
本発明は、アクティブ層の上部のオーミックコンタクト層を除去する工程と、前記アクティブ層の表面を覆う保護膜を形成する工程を同一チェンバーで行う。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態による液晶表示装置用アレイ基板の一部を拡大した断面図である。
図４に示したように、本発明による液晶表示装置用アレイ基板は、基板１００に多数の画素領域と、画素領域Ｐごとにスイッチング領域Ｓが定義される。
【００５３】
スイッチング領域Ｓには、薄膜トランジスタＴを構成して、画素領域には、画素電極１１６を構成する。
薄膜トランジスタＴは、ゲート電極１０２と、アクティブ層１０７及びアクティブ層１０７の上部に、離隔されたオーミックコンタクト層１０８を含む半導体層１０６と、ソース電極１１０及びドレイン電極１１２で構成される。ソース電極１１０及びドレイン電極１１２の離隔された間に、アクティブ層１０７の表面を覆う保護膜１１４を構成する。
【００５４】
この時、保護膜１１４は、オーミックコンタクト層１０８を乾式エッチングする真空チェンバーと同一なチェンバー内で、オーミックコンタクト層１０８の乾式エッチング工程の後、すぐ行われる蒸着工程によって形成される。
【００５５】
より詳しく説明すると、一般的に、オーミックコンタクト層１０８を除去するためには、乾式エッチング装置の真空チェンバー内で、オーミックコンタクト層１０８を除去する工程を行う。
【００５６】
オーミックコンタクト層１０８を除去した後、基板１００を外部に搬出しない状態で、真空チェンバーの内部のガスを外部に排出して、真空チェンバーを高真空（または、最高真空）状態にする。
【００５７】
次に、アクティブ層１０７の表面を覆う保護膜１１４を形成するための反応ガスを真空チェンバーの内部に流入して化学蒸着法を利用して、アクティブ層１０７の表面に保護膜１１４を覆う。
【００５８】
一方、オーミックコンタクト層１０８は、不純物を含む非晶質シリコン層であるので、六フッ化硫黄ガスＳＦ６を真空チェンバー内に流入してプラズマ化すると、Ｆ−ラジカルが発生して、オーミックコンタクト層１０８のシリコンと反応して、揮発性ガスであるＳｉＦ４が生成される。
【００５９】
このような化学的な反応によって、オーミックコンタクト層１０８を除去する。
従って、オーミックコンタクト層１０８を除去した後、もう一度チェンバーを真空状態にした後、反応ガスを流入させて、オーミックコンタクト層１０８が除去され露出されたアクティブ層１０７の表面にシリコン窒化膜ＳｉＮＸまたはシリコン酸化膜ＳｉＯ２を形成することができる。
【００６０】
前述したように、オーミックコンタクト層１０８を除去する工程と、保護膜１１４を蒸着する工程を同一なチェンバー内で行うと、露出されたアクティブ層１０７が外気の異物によって汚染されないために、薄膜トランジスタＴの漏洩電流の特性を最小化する長所がある。
【００６１】
このような方法は、マスク工程が単純化されるほど、さらに要求される工程である。
以下、前述したようなアクティブ層の保護膜を形成する工程を適用した４マスク工程を説明する。
【００６２】
図５は、本発明の他の実施の形態によって４マスク工程で製作された液晶表示装置用アレイ基板を示した平面図である。
図５に示したように、アレイ基板は、絶縁基板２００上に一方向に延長されたゲート配線２０４と、これとは交差して画素領域Ｐを定義するデータ配線２３８を含む。
【００６３】
ゲート配線２０４の一端にゲートパッド２０６が構成されて、データ配線２３８の一端には、データパッド２４０が構成される。
ゲートパッド２０６とデータパッド２４０の上部には、各々これと接触する透明なゲートパッド電極ＧＰとデータパッド電極ＤＰが構成される。
【００６４】
ゲート配線２０４とデータ配線２３８の交差地点には、ゲート配線２０４と接触するゲート電極２０２と、ゲート電極２０２の上部に位置した第１半導体層２３０ａと、第１半導体層２３０ａの上部に離隔され位置して、データ配線２３８に連結されたソース電極２３４と、これとは離隔されたドレイン電極２３６とを含む薄膜トランジスタＴが構成される。
【００６５】
画素領域Ｐには、ドレイン電極２３６と接触する透明な画素電極ＰＸＬが構成される。
この時、ゲート配線２０４の一部の上部は、画素電極ＰＸＬが延長され、ゲート配線２０２の一部を第１電極として、画素電極ＰＸＬの延長部を第２電極とするストレージキャパシターＣｓｔが形成される。 
【００６６】
データ配線２３８の下部には、第１半導体層２３０ａから延長された第２半導体層２３０ｂが構成される。
【００６７】
以下、工程図面を参照して、本発明のアクティブ層を覆う保護膜の形成工程を含む４マスク工程を説明する。
【００６８】
図６Ａ〜図６Ｇ、図７Ａ〜図７Ｇ、及び図８Ａ〜図８Ｇは、各々、図５のＶＩ-ＶＩ線、ＶＩＩ-ＶＩＩ線、ＶＩＩＩ-ＶＩＩＩ線に沿って切断して、本発明の４マスク工程順に示した工程断面図である。
【００６９】
図６Ａと図７Ａと図８Ａは、第１マスク工程を示した図である。
図６Ａと図７Ａと図８Ａに示したように、基板２００上に、スイッチング領域Ｓを含む画素領域Ｐとゲート領域Ｇとデータ領域Ｄとストレージ領域Ｃを定義する。
【００７０】
この時、ストレージ領域Ｃは、ゲート領域Ｇの一部で定義される。多数の領域（Ｓ、Ｐ、Ｇ、Ｄ、Ｃ）が定義された基板２００上に、一方向に延長されて、一端にゲートパッド２０６を含むゲート配線２０２と、ゲート配線２０４に連結されてスイッチング領域Ｓに位置するゲート電極２０２を形成する。
【００７１】
ここで、ゲートパッド２０６及びゲート配線２０４とゲート電極２０２は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、タングステンＷ、クロムＣｒ、モリブデンＭｏなどの単一金属やアルミニウムＡｌ／クロムＣｒ（またはモリブデンＭｏ）などを含む導電性金属グループのうちから選択された一つまたはそれ以上の物質を蒸着してパターニングして形成する。
【００７２】
図６Ｂ〜図６Ｅ、図７Ｂ〜図７Ｅ、及び図８Ｂ〜図８Ｅは、第２マスク工程を示した図である。
【００７３】
図６Ｂと図７Ｂと図８Ｂに示したように、ゲート電極２０２とゲートパッド２０６を含むゲート配線２０４が形成された基板２００全面に、ゲート絶縁膜２０８と、純粋非晶質シリコン層（ａ−Ｓｉ：Ｈ、２１０）と不純物を含む非晶質シリコン層（ｎ＋またはｐ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ、２１２）と導電性金属層２１４を形成する。
【００７４】
ゲート絶縁膜２０８は、窒化シリコンＳｉＮＸと酸化シリコンＳｉＯ２などを含む無機絶縁物質、または場合によって、ベンゾシクロブテンＢＣＢとアクリル系樹脂などを含む有機絶縁物質のいずれかを蒸着して形成する。導電性金属層２１４は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、タングステンＷ、クロムＣｒ、モリブデンＭｏなどの単一金属や、アルミニウムＡｌ／クロムＣｒ（または、モリブデンＭｏ）などを含む導電性金属グループのうちから選択された一つまたはそれ以上の物質を蒸着して形成する。
【００７５】
次に、導電性金属層２１４が形成された基板２００全面に、フォトレジストを塗布して感光層２１６を形成する。
【００７６】
感光層２１６の離隔された上部に、透過部Ｂ１と遮断部Ｂ２と半透過部Ｂ３で構成されたマスクＭを位置させる。
【００７７】
この時、半透過部Ｂ３は、マスクＭにスリット形状または半透過膜を形成して、光の強度を低めたり、光の透過量を低めたりして、感光層を不完全露光させる機能をする。
【００７８】
また、遮断部Ｂ２は、光を完全に遮断する機能をして、透過部Ｂ１は、光を透過させて光によって感光層７６が完全な化学的変化、すなわち、完全露光させる機能をする。
【００７９】
一方、スイッチング領域Ｓには、半透過部Ｂ３と、半透過部Ｂ３の両側に遮断部Ｂ２を位置させて、ゲート領域Ｇと交差する方向であるデータ領域Ｄには、遮断部Ｂ２を位置させる。
【００８０】
マスクＭの上部に光を照射して、下部の感光層２１６を露光して現像する工程を行う。
【００８１】
図６Ｃと図７Ｃと図８Ｃに示したように、スイッチング領域Ｓとデータ領域Ｄの上部に、パターニングされた第１及び第２感光パターン２１８ａ、２１８ｂを形成する。
【００８２】
第１及び第２感光パターン２１８ａ、２１８ｂの周辺に露出された導電性金属層２１４とその下部の不純物非晶質シリコン層２１２と、純粋非晶質シリコン層２１０を除去する工程を行う。
【００８３】
この時、導電性金属層２１４の種類によって、金属層２１４とその下部の純粋非晶質シリコン層２１０及び不純物非晶質シリコン層２１２とを同時に除去したり、金属層２１４を先にエッチングした後、乾式エッチング工程によって下部の純粋非晶質シリコン層２１０と不純物非晶質シリコン層２１２を除去したりする工程を行う。
【００８４】
図５Ｄと図６Ｄと図７Ｄに示したように、前述した除去工程が完了されると、第１及び第２感光層２１８ａ、２１８ｂの下部に第１金属パターン２２０と、第１金属パターン２２０から画素領域Ｐの一側に沿って延長された第２金属パターン２２２が形成される。
【００８５】
この時、第１及び第２金属パターン２２０、２２２の下部に純粋非晶質シリコン層２１０と不純物非晶質シリコン層２１２が存在し、便宜上、第１金属パターン２２０の下部に構成されたパターンを第１半導体パターン２３０ａ、第２金属パターン２２２の下部に構成されたパターンを第２半導体パターン２３０ｂとする。
【００８６】
第１感光パターン２１８ａのうち、ゲート電極２０２の中心に対応して、高さの低い部分を除去して、下部の第１金属パターン２２０を露出するためのアッシング工程を行う。
【００８７】
結果的に、ゲート電極２０２の中心に対応する第１金属パターン２２０の一部が露出されて、この時、アッシングされた第１及び第２感光パターン２１８ａ、２１８ｂの周辺に第１及び第２金属パターン２２０、２２２の一部が同時に露出される。
【００８８】
アッシング工程を行った後、第１金属パターン２２０の露出した部分と、その下部の不純物非晶質シリコン層２１２を除去する工程を行う。
【００８９】
図６Ｅと図７Ｅと図８Ｅに示したように、ゲート電極２０２の上部に位置した第１半導体パターン２３０ａのうち、下部層（純粋非晶質シリコン層）は、アクティブ層２３２ａの機能をして、アクティブ層２３２ａの上部で一部が除去され離隔された上部層は、オーミックコンタクト層２３２ｂの機能をする。
【００９０】
この時、アクティブ層２３２ａの上部のオーミックコンタクト層２３２ｂを除去しながら、下部のアクティブ層２３２ａをオーバーエッチングしてアクティブ層の表面（アクティブチャンネル）に不純物が残らないようにする。
【００９１】
一方、オーミックコンタクト層２３２ｂの上部に位置して分けられた第１金属パターン（図６Ｄの２３６）は、各々ソース電極２３４とドレイン電極２３６である。
【００９２】
この時、ソース電極２３４と接触する第２金属パターン（図８Ｄの２２２）は、データ配線２３８であって、データ配線２３８の一端は、データパッド２４０である。
【００９３】
一方、離隔されたソース電極２３４とドレイン電極２３６の間に露出されたオーミックコンタクト層２３２ｂを除去する工程を行うために、基板２００を乾式エッチング装置の真空チェンバー内に搬入する工程を行う。
【００９４】
次に、真空チェンバー内に六フッ化硫黄ガスＳＦ６のようなエッチングガスを流入して、前述したような化学的エッチングを行って、ソース電極２３４及びドレイン電極２３６の離隔された間に露出されたオーミックコンタクト層２３２ｂを除去する工程を行う。
【００９５】
真空チェンバー内部のガスを外部に排出して高真空状態にさせた後、反応ガスを流入する。
【００９６】
反応ガスの化学的反応によって、基板２００全面に、保護膜ＰＡＳを形成する工程を行う。
【００９７】
この時、保護膜ＰＡＳは、窒化シリコンＳｉＮＸと酸化シリコンＳｉＯ２で構成されているため、反応ガスとしては、シランガスＳｉＨ４、アンモニウムＮＨ３、酸素Ｏ２などを選択的に使用する。
【００９８】
前述したように、オーミックコンタクト層２３２ｂを除去する工程と、保護膜ＰＡＳを形成する工程を同一なチェンバー内で行うと、保護膜ＰＡＳを形成する前の基板２００が外部に露出される段階がないために、アクティブ層２３２ａの表面が汚染される不良を防ぐ。
【００９９】
保護膜ＰＡＳを形成するにおいて、アッシングされた第１及び第２感光パターン２１８ａ、２１８ｂが残された状態で保護膜ＰＡＳは形成される。これによって、保護膜ＰＡＳは、第１及び第２感光パターン２１８ａ、２１８ｂ間の基板上、すなわち、ソース電極２３４とドレイン電極２３６とデータ配線２３８との間の領域に形成されるようになる。また、第１及び第２感光パターン２１８ａ、２１８ｂ上に保護膜ＰＡＳが位置されて、これは、第１及び第２感光パターン２１８ａ、２１８ｂに対するリフトオフ工程によって共に除去されるようになる。
【０１００】
図６Ｆと図７Ｆと図８Ｆは、第３マスク工程を示した図であって、ゲートパッド２０６に対応する保護膜ＰＡＳと下部のゲート絶縁膜２０８をエッチングして、ゲートパッド２０６を露出する工程を行う。
【０１０１】
図６Ｇと図７Ｇと図８Ｇは、第４マスク工程を示した図であって、保護膜ＰＡＳが形成された基板２００全面に、インジウム−スズ−オキサイドＩＴＯとインジウム−ジンク−オキサイドＩＺＯを含む透明な導電性金属グループのうちから選択された一つを蒸着してパターニングし、ドレイン電極２３６と直接接触しながら画素領域Ｐとストレージ領域Ｃの上部に延長された画素電極ＰＸＬと、ゲートパッド２０６と接触するゲートパッド電極ＧＰと、データパッド２４０と接触するデータパッド電極ＤＰを形成する。
【０１０２】
この時、画素電極ＰＸＬをストレージ領域Ｃに対応するゲート配線２０４の一部の上部に延長して構成することによって、ゲート配線２０４を第１電極とし、延長された画素電極ＰＸＬを第２電極とするストレージキャパシターＣｓｔを形成する。
【０１０３】
前述した工程を通じて、本発明の実施の形態による４マスク工程を使用して液晶表示装置用アレイ基板を製作することができ、このように製作されたアレイ基板とこれとは向かい合う対応基板を、液晶層を間に合着して液晶表示装置を製作することができる。
【０１０４】
前述した工程は、第４マスク工程を例として説明したが、アクティブ層の表面の汚染を防ぐための連続された工程は、工程の数には関係なく、アクティブ層が露出される形態の薄膜トランジスタ（逆スタッガード型）を含むアレイ基板の製造方法に全て適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】一般的な液晶表示装置を概略的に示した分解斜視図である。
【図２】従来の逆スタッガード型の薄膜トランジスタを示した断面図である。
【図３Ａ】従来の液晶表示装置用アレイ基板の製造工程を工程順に示した工程断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに続く製造工程を示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに続く製造工程を示す断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｃに続く製造工程を示す断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｄに続く製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態による液晶表示装置用アレイ基板の一部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態による液晶表示装置用アレイ基板の一部を拡大した平面図である。
【図６Ａ】図５のＩＩ-ＩＩ線に沿って切断して、本発明の工程順に示した工程断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに続く製造工程を示す断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｂに続く製造工程を示す断面図である。
【図６Ｄ】図６Ｃに続く製造工程を示す断面図である。
【図６Ｅ】図６Ｄに続く製造工程を示す断面図である。
【図６Ｆ】図６Ｅに続く製造工程を示す断面図である。
【図６Ｇ】図６Ｆに続く製造工程を示す断面図である。
【図７Ａ】図５のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿って切断して、本発明の工程順に示した工程断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａに続く製造工程を示す断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｂに続く製造工程を示す断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｃに続く製造工程を示す断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｄに続く製造工程を示す断面図である。
【図７Ｆ】図７Ｅに続く製造工程を示す断面図である。
【図７Ｇ】図７Ｆに続く製造工程を示す断面図である。
【図８Ａ】図５のＩＶ-ＩＶ線に沿って切断して、本発明の工程順に示した工程断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに続く製造工程を示す断面図である。
【図８Ｃ】図８Ｂに続く製造工程を示す断面図である。
【図８Ｄ】図８Ｃに続く製造工程を示す断面図である。
【図８Ｅ】図８Ｄに続く製造工程を示す断面図である。
【図８Ｆ】図８Ｅに続く製造工程を示す断面図である。
【図８Ｇ】図８Ｆに続く製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  基板、１０２  ゲート電極、１０６  アクティブ層、１０８  オーミックコンタクト層、１１０  ソース電極、１１２  ドレイン電極、１１４  保護膜、１１６  画素電極、２００  基板、２０２  ゲート電極、２０４  ゲート配線、２０６  ゲートパッド、２０８  ゲート絶縁膜、２１０  純粋非晶質シリコン層、２１２  不純物非晶質シリコン層、２１４  導電性金属層、２１６  感光層、２１８ａ  第１感光パターン、２１８ｂ  第２感光パターン、２２０  第１金属パターン、２２２  第２金属パターン、２３０ａ  第１半導体層、２３０ｂ  第２半導体層、２３２ａ  アクティブ層、２３２ｂ  オーミックコンタクト層、２３４  ソース電極、２３６  ドレイン電極、２３８  データ配線、２４０  データパッド。
【図１】
2008015509.tif 000003
【図２】
2008015509.tif 000004
【図３Ａ】
2008015509.tif 000005
【図３Ｂ】
2008015509.tif 000006
【図３Ｃ】
2008015509.tif 000007
【図３Ｄ】
2008015509.tif 000008
【図３Ｅ】
2008015509.tif 000009
【図４】
2008015509.tif 000010
【図５】
2008015509.tif 000011
【図６Ａ】
2008015509.tif 000012
【図６Ｂ】
2008015509.tif 000013
【図６Ｃ】
2008015509.tif 000014
【図６Ｄ】
2008015509.tif 000015
【図６Ｅ】
2008015509.tif 000016
【図６Ｆ】
2008015509.tif 000017
【図６Ｇ】
2008015509.tif 000018
【図７Ａ】
2008015509.tif 000019
【図７Ｂ】
2008015509.tif 000020
【図７Ｃ】
2008015509.tif 000021
【図７Ｄ】
2008015509.tif 000022
【図７Ｅ】
2008015509.tif 000023
【図７Ｆ】
2008015509.tif 000024
【図７Ｇ】
2008015509.tif 000025
【図８Ａ】
2008015509.tif 000026
【図８Ｂ】
2008015509.tif 000027
【図８Ｃ】
2008015509.tif 000028
【図８Ｄ】
2008015509.tif 000029
【図８Ｅ】
2008015509.tif 000030
【図８Ｆ】
2008015509.tif 000031
【図８Ｇ】
2008015509.tif 000032