JP2004334214A - 薄膜トランジスタ・アレイ基板及びその製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタ・アレイ基板及びその製造方法 Download PDF

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Abstract


【課題】本発明はマスク工程数を節減することができる薄膜トランジスタ・アレイ基板及びその製造方法に関するものである。
【解決手段】本発明に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板は、ゲートラインと、前記ゲートラインと絶縁されるように交差して画素領域を決めるデータラインと、前記ゲートライン及びデータラインの交差部に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのチャンネル部を形成する半導体層と、前記薄膜トランジスタのドレーン電極と接続されて前記画素領域に形成された画素電極と、前記データライン、前記薄膜トランジスタのチャンネル領域、ソース電極、ドレーン電極及び前記画素電極と同一なパターンに前記ゲートライン及びゲート電極を覆うように形成されたゲート絶縁パターンとを具備することを特徴とする。
【選択図】図5

Description

本発明は、薄膜トランジスタ・アレイ基板に関し、特に工程を単純化させることができる薄膜トランジスタ・アレイ基板及びその製造方法に関するものである。
液晶表示装置は、電界を利用して液晶の光透過率を調節することで画像を表示するようになる。このような液晶表示装置は、上下部基板に対向するように配置された画素電極と共通電極の間に形成される電界によって液晶を駆動するようになる。
液晶表示装置はお互いに対向して合着された薄膜トランジスタ・アレイ基板(下板)及びカラーフィルター・アレイ基板(上板)と、これら二つの基板の間でセルギャップを一定に維持させるためのスペーサーと、そのセルギャップに満たされた液晶を具備する。
薄膜トランジスタ・アレイ基板は、多数の信号配線及び薄膜トランジスタと、それらの上に液晶配向のために塗布された配向膜から構成される。カラーフィルター・アレイ基板は、カラー具現のためのカラーフィルター及び光漏れの防止のためのブラックマトリックスと、それらの上に液晶配向のために塗布された配向膜から構成される。
このような液晶表示装置において、薄膜トランジスタ・アレイ基板は、半導体工程を含むことと同時に、多数のマスク工程を要することによって、製造工程が複雑すること及び液晶パネル製造単価上昇の重要原因になっている。これを解決するために、薄膜トランジスタ・アレイ基板は、マスク工程数を減らす方向に発展している。これは、一つのマスク工程が薄膜蒸着工程、洗浄工程、フォトリソグラフィ工程、食刻工程、フォトレジスト剥離工程、検査工程などのような多くの工程を含んでいるためである。これによって、最近には薄膜トランジスタ・アレイ基板の標準マスク工程だった5マスク工程から一つのマスク工程を減らすの4マスク工程が台頭している。
図1は従来の4マスク工程を利用した薄膜トランジスタ・アレイ基板を示す平面図で、図2は図1の線I-I'に沿って切り取った薄膜トランジスタ・アレイ基板を示す断面図である。
図1及び図2に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板は下部基板45上にゲート絶縁膜46を間に置いて交差するように形成されたゲートライン2及びデータライン4と、その交差部毎に形成された薄膜トランジスタ6と、その交差構造に用意された画素領域に形成された画素電極14と、ゲートライン2とストレ-ジ電極22の重畳部に形成されたストレージ・キャパシター20と、ゲートライン2と接続されたゲートパッド24と、データライン4と接続されたデータパッド30とを具備する。
ゲート信号を供給するゲートライン2とデータ信号を供給するデータライン4は交差構造に形成されて画素領域5を定義する。
薄膜トランジスタ6はゲートライン2のゲート信号に応答してデータライン4の画素信号が画素電極14に充電されて維持されるようにする。これのために、薄膜トランジスタ6はゲートライン2に接続されたゲート電極8と、データライン4に接続されたソース電極10と、画素電極14に接続されたドレーン電極12を具備する。また、薄膜トランジスタ6はゲート電極8とゲート絶縁膜46を間に置いて重畳されながら、ソース電極10とドレーン電極12の間にチャンネルを形成する活性層48をさらに具備する。
そして、活性層48はデータライン4、データパッド下部電極32、及びストレージ電極22とも重畳されるように形成される。このような活性層48上にはデータライン4、ソース電極10、ドレーン電極12、データパッド下部電極32、及びストレージ電極22とオーミック接触のためのオーミック接触層50がさらに形成されている。
画素電極14は保護膜52を貫く第1コンタクトホール13を通じて薄膜トランジスタ6のドレーン電極12と接続されて画素領域5に形成される。
これによって、薄膜トランジスタ6を通じて画素信号が供給された画素電極14と、基準電圧が供給された共通電極(図示しない)との間には電界が形成される。このような電界によって薄膜トランジスタ・アレイ基板とカラーフィルター・アレイ基板の間の液晶分子が誘電異方性によって回転するようになる。そして、液晶分子の回転程度によって画素領域5を透過する光透過率が変わることで階調を具現するようになる。
ストレージ・キャパシター20はゲートライン2と、そのゲートライン2とゲート絶縁膜46、活性層48、及びオーミック接触層50を間に置いて重畳されるストレージ電極22と、そのストレ-ジ電極22と保護膜52を貫く第2コンタクトホール21を通じて接続された画素電極14から構成される。このようなストレージ・キャパシター20は画素電極14に充電された画素信号が次の画素信号が充電されるまで安定的に維持されるようにする。
ゲートパッド24はゲートドライバー(図示しない)と接続されてゲートライン2にゲート信号を供給する。このようなゲートパッド24はゲートライン2から延長されるゲートパッド下部電極26と、ゲート絶縁膜46及び保護膜52を貫く第3コンタクトホール27を通じてゲートパッド下部電極26と接続されたゲートパッド上部電極28から構成される。
データパッド30はデータドライバー(図示しない)と接続されてデータライン4にデータ信号を供給する。このようなデータパッド30はデータライン4から延長されるデータパッド下部電極32と、保護膜52を貫く第4コンタクトホール33を通じてデータパッド下部電極32と接続されたデータパッド上部電極34から構成される。
このような構成を持つ薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を4マスク工程を利用して詳細にすれば図3a乃至図3dに図示されたところのようになる。
図3aを参照すれば、第1マスク工程を利用して下部基板45上にゲートライン2、ゲート電極8及びゲートパッド下部電極26を含む第1導電パターン群が形成される。
これを詳細に説明すれば、下部基板45上にスパッタリング方法などの蒸着方法を通じてゲート金属層が形成される。引き継いで、第1マスクを利用したフォトリソグラフィ工程と食刻工程でゲート金属層がパターニングされることでゲートライン2、ゲート電極8及びゲートパッド下部電極26を含む第1導電パターン群が形成される。ここで、ゲート金属層42としてはアルミニウム係金属などが利用される。
図3bを参照すれば、第1導電パターン群が形成された下部基板45上にゲート絶縁膜46が塗布される。そして、第2マスク工程を利用してゲート絶縁膜46上に活性層48及びオーミック接触層50を含む半導体パターンと、データライン4、ソース電極10、ドレーン電極12、データパッド下部電極32、ストレージ電極22を含む第2導電パターン群が形成される。
これを詳細に説明すれば、第1導電パターン群が形成された下部基板45上にPECVD、スパッタリングなどの蒸着方法を通じてゲート絶縁膜46、非晶質シリコーン層、n+非晶質シリコーン層、及びソース/ドレーン金属層が順次的に形成される。ここで、ゲート絶縁膜46の材料としては酸化シリコーン(SiO)または窒化シリコーン(SiN)などの無機絶縁物質が利用される。ソース/ドレーン金属としてはモリブデン(Mo)、チタン、タンタル、モリブデン合金(Mo alloy)などが利用される。
引き継いで、ソース/ドレーン金属層上に第2マスクを利用したフォトリソグラフィ工程でフォトレジストパターンを形成するようになる。この場合、第2マスクとしては薄膜トランジスタのチャンネル部に回折露光部を持つ回折露光マスクを利用することで、チャンネル部のフォトレジストパターンが他のソース/ドレーンパターン部より低い高さを持つようにする。
引き継いで、フォトレジストパターンを利用した湿式食刻工程でソース/ドレーン金属層がパターニングされることで、データライン4、ソース電極10、そのソース電極10と一体化されたドレーン電極12、ストレージ電極22を含む第2導電パターン群が形成される。
その次、同一なフォトレジストパターンを利用した乾式食刻工程でn+非晶質シリコーン層と非晶質シリコーン層が同時にパターニングされることで、オーミック接触層50と活性層48が形成される。
そして、アッシング(Ashing)工程でチャンネル部において相対的に低い高さを持つフォトレジストパターンが除去された後、乾式食刻工程でチャンネル部のソース/ドレーン金属パターン及びオーミック接触層50が食刻される。これによって、チャンネル部の活性層48が露出して、ソース電極10とドレーン電極12が分離する。
引き継いで、ストリップ工程で第2導電パターン群上に残っていたフォトレジストパターンが除去される。
図3cを参照すれば、第2導電パターン群が形成されたゲート絶縁膜46上に第3マスク工程を利用して第1乃至第4コンタクトホール13、21、27、33を含む保護膜52が形成される。
詳細にすれば、第2導電パターン群が形成されたゲート絶縁膜46上にPECVDなどの蒸着方法で保護膜52が全面形成される。引き継いで、保護膜52が第3マスクを利用したフォトリソグラフィ工程と食刻工程にパターニングされることで,第1乃至第4コンタクトホール13、21、27、33が形成される。第1コンタクトホール13は保護膜52を貫いてドレーン電極12を露出させて、第2コンタクトホール21は保護膜52を貫いてストレージ電極22を露出させる。第3コンタクトホール27は保護膜52及びゲート絶縁膜46を貫いてゲートパッド下部電極26を露出させて、第4コンタクトホール33は保護膜52を貫いてデータパッド下部電極32を露出させる。ここで、ソース/ドレーン金属としてモリブデン(Mo)のような乾式食刻比の大きい金属が利用される場合、第1、第2、第4コンタクトホール12,21,33のそれぞれはドレーン電極12、ストレージ電極22、データパッド下部電極32まで貫いてそれらの側面を露出させるようになる。
保護膜52の材料としてはゲート絶縁膜46のような無機絶縁物質や誘電常数が小さなアクリル(acryl)系有機化合物、BCBまたはPFCBなどのような有機絶縁物質が利用される。
図3dを参照すれば、第4マスク工程を利用して保護膜52上に画素電極14、ゲートパッド上部電極28、データパッド上部電極34を含む第3導電パターン群が形成される。
詳細にすれば、保護膜52上にスパッタリングなどの蒸着方法で透明導電膜が塗布される。引き継いで、第4マスクを利用したフォトリソグラフィ工程と食刻工程を通じて透明導電膜がパターニングされることで、画素電極14、ゲートパッド上部電極28、データパッド上部電極34を含む第3導電パターン群が形成される。画素電極14は第1コンタクトホール13を通じてドレーン電極12と電気的に接続されて、第2コンタクトホール21を通じてストレージ電極22と電気的に接続される。ゲートパッド上部電極28は第3コンタクトホール27を通じてゲートパッド下部電極26と電気的に接続される。データパッド上部電極34は第4コンタクトホール33を通じてデータパッド下部電極32と電気的に接続される。
ここで、透明導電膜の材料としてはインジウムースズーオキサイド(Indium Tin Oxide: ITO)、スズーオキサイド(Tin Oxide: TO)、インジウムースズー亜鉛ーオキサイド(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO)及びインジウムー亜鉛ーオキサイド(Indium Zinc Oxide: IZO)からいずれかが利用される。
このように、従来の薄膜トランジスタ・アレイ基板及びその製造方法は4マスク工程を採用することで、5マスク工程を利用した場合より製造工程数を減らすことと同時に、それに比例して製造単価を節減することができるようになる。しかし、4マスク工程もやはり製造工程が複雑で、原価節減に限界があるので、製造工程をもっと単純化して製造単価をもっと減らすことができる方案が要求される。
本発明の目的はマスク工程数を節減することができる薄膜トランジスタ・アレイ基板及びその製造方法を提供するものである。
前記目的を達成するために、本発明に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板は、基板上に形成されたゲートラインと、前記ゲートラインと絶縁されるように交差して画素領域を決めるデータラインと、前記ゲートライン及びデータラインの交差部に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのチャンネル部を形成する半導体層と、前記薄膜トランジスタのドレーン電極と接続されて前記画素領域に形成された画素電極と、前記データライン、前記薄膜トランジスタのチャンネル部領域、ソース電極、ドレーン電極及び前記画素電極と同一なパターンに前記ゲートライン及びゲート電極を覆うように形成されたゲート絶縁パターンと、を具備することを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ・アレイ基板は、前記データラインと接続された前記データパッド下部電極を持つデータパッドと、前記ゲートラインと接続されて前記ゲートラインにゲート信号を供給するゲートパッドをさらに具備することを特徴とする。
前記データパッドは、前記データパッド下部電極と接続されたデータパッド上部電極をさらに具備することを特徴とする。
前記ゲート絶縁パターンは、前記データパッド下部電極及び前記データパッド上部電極の中から少なくともいずれかと同一なパターンに形成されることを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ・アレイ基板は、前記薄膜トランジスタを保護するために、前記データパッドと前記ゲートパッドが形成されたパッド領域を除いた領域に形成された配向膜をさらに具備することを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ・アレイ基板は、前記ゲートライン、前記ゲートラインとゲート絶縁パターンを間に置いて重畳される画素電極かるなるストレージ・キャパシターをさらに具備することを特徴とする。
前記半導体層は、前記データライン、ソース電極、ドレーン電極及び前記データパッド下部電極に沿ってそれらの下部に形成されることを特徴とする。
前記目的を達成するために、本発明に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法は、基板上にゲートライン、前記ゲートラインと接続された薄膜トランジスタのゲート電極を含む第1導電パターン群を形成する段階と、前記第1導電パターン群が形成された基板上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲートラインと絶縁されるように交差するデータライン、前記データラインと接続された前記薄膜トランジスタのソース電極、前記ソース電極と対向するドレーン電極を含む第2導電パターン群と、前記薄膜トランジスタのチャンネル部を構成する半導体層を形成する段階と、前記ドレーン電極と接続される画素電極を含む第3導電パターン群を形成する段階と、前記第2及び第3導電パターン群をマスクとして前記ゲート絶縁膜と前記薄膜トランジスタから半導体層に含まれたオーミック接触層を食刻する段階と、を含むこととを特徴とする。
前記ゲート絶縁膜と前記オーミック接触層を食刻する段階は、前記ゲート絶縁膜を乾式食刻して前記第1及び第2導電パターン群の間に前記第2及び第3導電パターン群と同一なパターンにゲート絶縁パターンを形成する段階と、前記薄膜トランジスタのオーミック接触層を乾式食刻して前記薄膜トランジスタ・チャンネル部の活性層を露出させる段階と、を含むこととを特徴とする。
前記ゲート絶縁膜と前記オーミック接触層を食刻する段階は1:3のSF6とO2を含む食刻ガスで1:8以上の厚さ比を持つ前記オーミック接触層と前記ゲート絶縁膜を食刻する段階を含むことを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法は、前記オーミック接触層を1:10のSF6とCl2を含む食刻ガスで食刻して前記半導体層に含まれた活性層を露出させる段階をさらに含むことを特徴とする。
前記ゲート絶縁膜と前記オーミック接触層を食刻する段階は、5:1のCF4とH2を含む食刻ガスで1:10以上の厚さ比を持つ前記オーミック接触層と前記ゲート絶縁膜を食刻する段階を含むことを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法は、前記オーミック接触層を1:10のSF6とCl2を含む食刻ガスで食刻して前記半導体層に含まれた活性層を露出させる段階をさらに含むことを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法は、前記ゲートラインと接続されるゲートパッドを形成する段階と、前記データラインと接続されたデータパッド下部電極を持つデータパッドを形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする。
前記データパッドを形成する段階は、前記データパッド下部電極と接続されたデータパッド上部電極を形成する段階をさらに含むことを特徴とする。
前記ゲート絶縁パターンは、前記データパッド下部電極及び前記データパッド上部電極の中から少なくともいずれかと同一なパターンに形成されることを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法は、前記薄膜トランジスタを保護するために、前記データパッドと前記ゲートパッドが形成されたパッド領域を除いた領域に配向膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法は、前記ゲートライン、前記ゲートラインとゲート絶縁パターンを間に置いて重畳される画素電極からなるストリージ・キャパシターをさらに形成する段階をさらに含むことを特徴とする。
[作用]
本発明に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板及びその製造方法はマスク工程数を減らすために第2及び第3導電パターン群をマスクとしてゲート絶縁膜とオーミック接触層を同時に乾式食刻するようになる。
上述したところのように、本発明に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板及びその製造方法は、第2及び第3導電パターン群をマスクとしてゲート絶縁膜とオーミック接触層を同時に乾式食刻することで、3マスク工程で薄膜トランジスタ・アレイ基板を製造することができるようになる。これによって、薄膜トランジスタ・アレイ基板の構造及び工程を単純化して製造原価節減することができることと同時に製造収率を進めることができるようになる。
以上説明した内容を通じて、当業者なら本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正が可能さが分かることができる。よって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載した内容に限定されるのではなく特許請求の範囲によって決められなければならない。
前記目的外の本発明の他の目的及び特徴は添付した図面を参照した実施例に対する説明を通じて明らかになる。
以下、本発明の望ましい実施例を図4乃至図13eを参照して詳細に説明する事にする。
図4は本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板を示す平面図で、図5は図4の線II-II'に沿って切り取った薄膜トランジスタ・アレイ基板を示す断面図である。
図4及び図5に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板は、下部基板145上にゲート絶縁パターン146を間に置いて交差するように形成されたゲートライン102及びデータライン104と、その交差部毎に形成された薄膜トランジスタ106と、その交差構造に用意された画素領域105に形成された画素電極114と、画素電極114とゲートライン102の重畳部に形成されたストレージ・キャパシター120と、ゲートライン102から延長されたゲートパッド124と、データライン104から延長されたデータパッド130を具備する。
ゲート信号を供給するゲートライン102とデータ信号を供給するデータライン104はゲート絶縁パターン146を間に置いて交差構造に形成されて画素領域105を定義する。
ゲート絶縁パターン146はデータライン104、薄膜トランジスタ106のチャンネル部、ソース電極110、ドレーン電極112及び画素電極114と同一なパターンにゲートライン102及びゲート電極108を覆うように形成される。
薄膜トランジスタ106はゲートライン102のゲート信号に応答してデータライン104の画素信号が画素電極114に充電されて維持されるようにする。これのために、薄膜トランジスタ106はゲートライン102に接続されたゲート電極108と、データライン104に接続されたソース電極110と、画素電極114に接続されたドレーン電極112を具備する。また、薄膜トランジスタ106はゲート電極108とゲート絶縁パターン146を間に置いて重畳されながらソース電極110とドレーン電極112の間にチャンネルを形成する活性層148をさらに具備する。
そして、活性層148はデータライン114及びデータパッド下部電極132とも重畳されるように形成される。このような活性層148上には、データライン104、ドレーン電極112及びデータパッド下部電極132とオーミック接触のためのオーミック接触層150がもっと形成される。
画素電極114は薄膜トランジスタ106のドレーン電極112と直接接続されて画素領域105に形成される。
これによって、薄膜トランジスタ106を通じて画素信号が供給された画素電極114と基準電圧が供給された共通電極(図示しない)との間には電界が形成される。このような電界によって薄膜トランジスタ・アレイ基板とカラーフィルター・アレイ基板との間の液晶分子が誘電異方性によって回転するようになる。そして、液晶分子の回転程度によって画素領域105を透過する光透過率が変わることで階調を具現するようになる。
ストレージ・キャパシター120はゲートライン102と、そのゲートライン102とゲート絶縁パターン146を間に置いて重畳される画素電極114から構成される。このようなストレージ・キャパシター120は画素電極114に充電された画素信号が次の画素信号が充電されるまで安定的に維持されるようにする。
ゲートパッド126はゲートドライバー(図示しない)と接続されてゲートドライバーに生成されたゲート信号をゲートライン102に供給する。このようなゲートパッド124はゲートライン102から延長されてゲートパッド126に含まれた金属層が露出した構造を持つ。
データパッド130はデータドライバー(図示しない)と接続されてデータドライバーに生成されたデータ信号をデータライン104に供給する。このようなデータパッド130は図5に図示されたところのようにデータラインから延長されたデータパッド下部電極132と、データパッド下部電極132と直接接続されてゲート絶縁パターン146と同一なパターンに形成されたデータパッド上部電極134とから構成される。
また、データパッド130は図6に図示されたところのようにデータライン104から延長されてデータパッド下部電極132が露出した構造に形成されることができる。この場合、データパッド下部電極132はゲート絶縁パターン146と同一なパターンに形成される。
配向膜153はゲートパッド126及びデータパッド130が形成されたパッド領域を除いた画像表示領域に形成される。この配向膜153は薄膜トランジスタ106を保護して液晶の配向方向を決めるようになる。
図7a及び図7bは本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第1マスク工程を説明するための平面図及び断面図である。
図7a及び図7bに図示されたところのように、第1マスク工程で下部基板145上にゲートライン102、ゲート電極108及びゲートパッド126を含む第1導電パターン群が形成される。このような第1マスク工程を図8a乃至図8cを参照して詳細にすれば次のようになる。
図8aに図示されたところのように、下部基板145上にスパッタリングなどの蒸着方法を通じてゲート金属層が形成される。ここで、ゲート金属層はアルミニウム(Al)系金属、モリブデン(Mo)、銅(Cu)などのような金属からなる。引き継いで、ゲート金属層142上にフォトレジスト膜が全面形成された後、図8bに図示されたところのように、下部基板145上部に第1マスク200が整列される。第1マスク200は透明な材質であるマスク基板204と、マスク基板204の遮断領域P2に形成された遮断部202を具備する。ここで、マスク基板204の露出した領域は露光領域P1になる。このような第1マスク200を利用したフォトレジスト膜を露光及び現象することで、第1マスク200の遮断部202と対応してフォトレジストパターン206が形成される。このようなフォトレジストパターン206を利用した食刻工程でゲート金属層142がパターニングされることで、図8cに図示されたところのように、ゲートライン102、ゲート電極108及びゲートパッド126を含む第1導電パターン群が形成される。
図9a及び図9bは本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第2マスク工程を説明するための平面図及び断面図である。
まず、第1導電パターン群が形成された下部基板145上にPECVD、スパッタリングなどの蒸着方法を通じてゲート絶縁膜143が形成される。ゲート絶縁膜143の材料としては酸化シリコーン(SiO)または窒化シリコーン(SiN)などの無機絶縁物質が利用される。
そして、図9a及び図9bに図示されたところのように、第2マスク工程でゲート絶縁膜143上に活性層148及びオーミック接触層150を含む半導体パターンと、データライン104、ドレーン電極112、データパッド下部電極132を含む第2導電パターン群が形成される。このような第2マスク工程を図10a乃至図10eを参照して詳細にすれば次のようになる。
図10aに図示されたところのように、ゲート絶縁膜143上にPECVD、スパッタリングなどの蒸着方法を通じて第1半導体層147、第2半導体層149、及びソース/ドレーン金属層154が順次的に形成される。ここで、第1半導体層147は、不純物がドーピングされない非晶質シリコーンが利用されて、第2半導体層149はN型またはP型の不純物がドーピングされた非晶質シリコーンが利用される。ソース/ドレーン金属層154はモリブデン(Mo)、銅(Cu)などのような金属からなる。
その次、ソース/ドレーン金属層154上にフォトレジスト膜を形成した後、図10bに図示されたところのように、部分露光の第2マスク160が下部基板145上部に整列される。第2マスク160は透明な材質であるマスク基板162と、マスク基板162の遮断領域P2に形成された遮断部164と、マスク基板162の部分露光領域P3に形成された回折露光部166(または、半透過部)を具備する。ここで、マスク基板162の露出した領域は露光領域P1になる。このような第2マスク160を利用したフォトレジスト膜を露光した後、現象することで、第2マスク160の遮断部164と回折露光部166に対応して遮断領域P2と部分露光領域P3において単差を持つフォトレジストパターン168が形成される。すなわち、部分露光領域P3に形成されたフォトレジストパターン168は遮断領域P2に形成された第1高さh1を持つフォトレジストパターン168より低い第2高さh2を持つようになる。
このようなフォトレジストパターン168をマスクとして利用した湿式食刻工程でソース/ドレーン金属層154がパターニングされることで、図10cに図示されたところのようにデータライン104、データライン104と接続されたソース電極110及びドレーン電極112、データパッド下部電極132を含む第2導電パターン群が形成される。
そして、フォトレジストパターン168をマスクとして利用した乾式食刻工程で第1半導体層147と第2半導体層149がパターニングされることで、図10dのようにオーミック接触層150と活性層148がソース/ドレーン金属パターンに沿って形成される。引き継いで、酸素(O2)プラズマを利用したアッシング(Ashing)工程で部分露光領域P3に第2高さを持つフォトレジストパターン168が除去されて、遮断領域P2に第1高さh1を持つフォトレジストパターン168は高さの低くなった状態になる。このようなフォトレジストパターン168を利用した食刻工程で部分露光領域P3、すなわち薄膜トランジスタのチャンネル部に形成されたソース/ドレーン金属層154が除去される。これによって、ドレーン電極112がソース電極110から分離する。
そして、図10eに図示されたところのように第2導電パターン群上に残っていたフォトレジストパターン168がストリップ工程で除去される。
図11a及び図11bは本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第3マスク工程を説明するための平面図及び断面図である。
図11a及び図11bに図示されたところのように、第3マスク工程で前述した半導体パターン及びソース/ドレーン金属パターンが積層されたゲート絶縁パターン146上にデータパッド上部電極134及び画素電極114を含む第3導電パターン群が形成される。このような第3マスク工程を図12a乃至図12dを参照して詳細にすれば次のようになる。
図12aに図示されたところのように半導体パターンとソース/ドレーン金属パターンが積層されたゲート絶縁膜143上にスパッタリングなどの蒸着方法で透明導電膜115が形成される。透明導電膜115の材料としてはインジウムースズーオキサイド(Indium Tin Oxide:ITO)、スズーオキサイド(Tin Oxide:TO)、インジウムースズー亜鉛ーオキサイド(Indium Tin Zinc Oxide:ITZO)及びインジウムー亜鉛ーオキサイド(Indium Zinc Oxide:IZO)中からいずれかが利用される。
引き継いで、透明導電膜115上にフォトレジスト膜が全面形成された後、図12bに図示されたところのように、下部基板145上部に第3マスク210が整列される。第3マスク210は透明な材質であるマスク基板214と、マスク基板214の遮断領域P2に形成された遮断部212を具備する。ここで、マスク基板214の露出した領域は露光領域P1になる。このような第3マスク210を利用したフォトレジスト膜を露光及び現象することで、第3マスク210の遮断部212と対応した遮断領域P2にフォトレジストパターン216が形成される。このようなフォトレジストパターン216を利用した食刻工程で透明導電膜115がパターニングされることで、図12cに図示されたところのように、画素電極114及びデータパッド上部電極134を含む第3導電パターン群が形成される。
その次、第2及び第3導電パターン群をマスクとして利用した乾式食刻工程でゲート絶縁膜143とオーミック接触層150が同時にパターニングされることで、図12dに図示されたところのように、ゲート絶縁パターン146が形成されて、薄膜トランジスタ106のチャンネル部からオーミック接触層150が除去される。すなわち、薄膜トランジスタ106のチャンネル部のオーミック接触層150が除去されて活性層148が露出して、ゲート絶縁パターン146は、ゲートパッド126上のゲート絶縁膜143が除去されるように形成されてゲートパッド126を露出させる。
これを詳細に説明すれば、オーミック接触層150とゲート絶縁膜143の厚さが1:8以上の割合を持つ場合、1:3の割合を持つSF6とO2を含む食刻ガスを所定圧力の真空チャンバに注入して、所定の電力を供給して、第1期間の間にオーミック接触層150とゲート絶縁膜143を乾式食刻するようになる。例えば、オーミック接触層150が600Å、ゲート絶縁膜143が5000Åである場合、100[mT]の圧力で1000Wの電力を供給して約90秒間オーミック接触層150とゲート絶縁膜143を食刻ガスで乾式食刻するようになる。これによって、ゲート絶縁膜143がパターニングされてゲートパッド126を露出させるゲート絶縁パターン146が形成されて、薄膜トランジスタ106のチャンネル部からオーミック接触層150がパターニングされて活性層148が露出する。
または、オーミック接触層150とゲート絶縁膜143の厚さが1:10以上の割合を持つ場合、5:1の割合を持つCF4とH2を含む食刻ガスを所定圧力の真空チャンバに注入して、所定の電力を供給して、第1期間の間にオーミック接触層150とゲート絶縁膜143を乾式食刻するようになる。例えば、100[mT]の圧力で1000Wの電力を供給して約90秒間オーミック接触層150とゲート絶縁膜143を食刻ガスで乾式食刻するようになる。これによって、ゲート絶縁膜143がパターニングされてゲートパッド126を露出させるゲート絶縁パターン146が形成されて、薄膜トランジスタ106のチャンネル部からオーミック接触層150がパターニングされて活性層148が露出する。
図13a乃至図13dは本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の他の製造方法を示す断面図である。
第1マスク工程で下部基板145上にゲートライン102、ゲート電極108及びゲートパッド126を含む第1導電パターン群が形成される。このような第1マスク工程は図8a乃至図8cに詳細に説明されているので、これに対する説明は省略する。
第2マスク工程で下部基板上にゲート絶縁膜143上に積層された活性層148及びオーミック接触層150を含む半導体パターンと、データライン104、ドレーン電極112及びデータパッド下部電極132を含む第2導電パターン群が形成される。このような第2マスク工程は図10a乃至図10eに詳細に説明されているので、これに対する説明は省略する。
図13aに図示されたところのように、半導体パターンと第2導電パターン群が積層されたゲート絶縁膜143上にスパッタリングなどの蒸着方法で透明導電膜が形成される。透明導電膜の材料としてはインジウムースズーオキサイド(Indium Tin Oxide:ITO)、スズーオキサイド(Tin Oxide: TO)、インジウムースズー亜鉛ーオキサイド(Indium Tin Zinc Oxide:ITZO)及びインジウムー亜鉛ーオキサイド(Indium Zinc Oxide:IZO)からいずれかが利用される。
引き継いで、透明導電膜152上にフォトレジスト膜が全面形成された後、図13bに図示されたところのように、下部基板145上部に第3マスク210が整列される。第3マスク210は透明な材質であるマスク基板214と、マスク基板214の遮断領域P2に形成された遮断部212を具備する。ここで、マスク基板214の露出した領域は露光領域P1になる。このような第3マスク210を利用したフォトレジスト膜を露光及び現象することで、第3マスク210の遮断部212と対応した遮断領域P2にフォトレジストパターン216が形成される。このようなフォトレジストパターン216を利用した食刻工程で透明導電膜152がパターニングされることで、図13cに図示されたところのように画素電極114、データパッド上部電極134を含む第3導電パターン群が形成される。
その次、第2及び第3導電パターン群をマスクとして利用した第1乾式食刻工程でオーミック接触層150の一部とゲート絶縁膜143がパターニングされることで、図13dに図示されたところのようにゲート絶縁パターン146が形成される。ゲート絶縁パターン146はゲートパッド126上のゲート絶縁膜143が除去されるように形成されてゲートパッド126を露出させる。以後、第2及び第3導電パターン群をマスクとして利用した第2乾式食刻工程でオーミック接触層150がパターニングされることで、図13dに図示されたところのように薄膜トランジスタ106のチャンネル部に残存するオーミック接触層150が除去される。すなわち、薄膜トランジスタ106のチャンネル部のオーミック接触層150が除去されて活性層148が露出する。
これを詳細に説明すれば、オーミック接触層150とゲート絶縁膜143の厚さが1:8以上の割合を持つ場合、1:3の割合を持つSF6とO2を含む食刻ガスを所定圧力の真空チャンバに注入して、所定の電力を供給して、第1期間より短い第2期間の間にオーミック接触層150とゲート絶縁膜143を乾式食刻するようになる。これによって、ゲート絶縁膜143がパターニングされてゲートパッド126を露出させるゲート絶縁パターン146が形成されて、オーミック接触層150が一部食刻されて薄膜トランジスタ106のチャンネル部に一部残存するようになる。この後、1:10の割合を持つSF6とCl2を含む食刻ガスを所定圧力の真空チャンバに注入して、所定の電力を供給して、第3期間の間にオーミック接触層150を乾式食刻するようになる。薄膜トランジスタ106のチャンネル部でオーミック接触層150がまったくパターニングされて活性層148が露出する。
または、オーミック接触層150とゲート絶縁膜143の厚さが1:10以上の割合を持つ場合、5:1の割合を持つCF4とH2を含む食刻ガスを所定圧力の真空チャンバに注入して、所定の電力を供給して、第1期間より短い第2期間の間にオーミック接触層150とゲート絶縁膜143を乾式食刻するようになる。これによって、ゲート絶縁膜143がパターニングされてゲートパッド126を露出させるゲート絶縁パターン146が形成されて、オーミック接触層150が一部食刻されて薄膜トランジスタ106のチャンネル部に一部残存するようになる。この後、1:10の割合を持つSF6とCl2を含む食刻ガスを所定圧力の真空チャンバに注入して、所定の電力を供給して、第3期間の間にオーミック接触層150を乾式食刻するようになる。薄膜トランジスタ106のチャンネル部においてオーミック接触層150がまったくパターニングされて活性層148が露出する。
従来の薄膜トランジスタ・アレイ基板を示す平面図である。 図1に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板を線I-I'に沿って切断して示す断面図である。 図2に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に示す断面図である。 図2に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に示す断面図である。 図2に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に示す断面図である。 図2に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に示す断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板を示す平面図である。 図4に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板を線II-II'に沿って切断して示す断面図である。 図4に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の他の形態を示す断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第1マスク工程を説明するための平面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第1マスク工程を説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第1マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第1マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第1マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第2マスク工程を説明するための平面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第2マスク工程を説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第2マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第2マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第2マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第2マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第2マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第3マスク工程を説明するための平面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第3マスク工程を説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第3マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第3マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第3マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法の中、第3マスク工程を具体的に説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の他の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の他の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の他の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の他の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施例に係る薄膜トランジスタ・アレイ基板の他の製造方法を説明するための断面図である。
符号の説明
2、102・・・ゲートライン
4、104・・・データライン
6、106・・・薄膜トランジスタ
8、108・・・ゲート電極
10、110・・ソース電極
12、112・・ドレーン電極
13、27、33、39・・接触ホール
14、114・・画素電極
22・・・・・・ストレ-ジ電極
26・・・・・・ゲートパッド下部電極
28・・・・・・ゲートパッド上部電極
32、132・・データパッド下部電極
34、134・・データパッド上部電極
45、145・・基板
46、143・・ゲート絶縁膜
48、148・・活性層
50、150・・オーミック接触層
52・・・・・・保護膜
146・・・・・ゲート絶縁パターン
153・・・・・配向膜

Claims (18)

  1. 基板上に形成されたゲートラインと、前記ゲートラインと絶縁されるように交差して画素領域を決めるデータラインと、前記ゲートライン及びデータラインの交差部に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのチャンネル部を形成する半導体層と、前記薄膜トランジスタのドレーン電極と接続されて、前記画素領域に形成された画素電極と、前記データライン、前記薄膜トランジスタのチャンネル部領域、ソース電極、ドレーン電極及び前記画素電極と同一なパターンに前記ゲートライン及びゲート電極を覆うように形成されたゲート絶縁パターン、
    を具備することを特徴とする薄膜トランジスタ・アレイ基板。
  2. 前記データラインと接続されたデータパッド下部電極を有るデータパッドと、前記ゲートラインと接続されたゲートパッドをさらに具備することを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板。
  3. 前記データパッドは、前記データパッド下部電極と接続されたデータパッド上部電極をさらに具備することを特徴とする請求項2記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板。
  4. 前記ゲート絶縁パターンは、前記データパッド下部電極及び前記データパッド上部電極の中から少なくともいずれかと同一なパターンに形成されることを特徴とする請求項3記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板。
  5. 前記薄膜トランジスタを保護するために、前記データパッドと前記ゲートパッドが形成されたパッド領域を除いた領域に形成された配向膜をさらに具備することを特徴とする請求項2記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板。
  6. 前記ゲートライン、前記ゲートラインとゲート絶縁パターンを間に置いて重畳される画素電極からなるストレ-ジ・キャパシターをさらに具備することを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板。
  7. 前記半導体層は、前記データライン、前記ソース電極、前記ドレーン電極及び前記データパッド下部電極に沿ってそれらの下部に形成されることを特徴とする請求項2記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板。
  8. 基板上にゲートライン、前記ゲートラインと接続された薄膜トランジスタのゲート電極を含む第1導電パターン群を形成する段階と、前記第1導電パターン群が形成された基板上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲートラインと絶縁されるように交差するデータライン、前記データラインと接続された前記薄膜トランジスタのソース電極、前記ソース電極と対向するドレーン電極を含む第2導電パターン群と、前記薄膜トランジスタのチャンネル部を構成する半導体層を形成する段階と、前記ドレーン電極と接続される画素電極を含む第3導電パターン群を形成する段階と、前記第2及び前記第3導電パターン群をマスクとして前記ゲート絶縁膜と前記半導体層に含まれたオーミック接触層を食刻する段階、
    を含むことを特徴とする薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  9. 前記ゲート絶縁膜と前記オーミック接触層を食刻する段階は、前記ゲート絶縁膜を乾式食刻して、前記第1及び第2導電パターン群の間に前記第2及び第3導電パターン群と同一なパターンにゲート絶縁パターンを形成する段階と、前記薄膜トランジスタのオーミック接触層を乾式食刻して前記薄膜トランジスタのチャンネル部の活性層を露出させる段階、を含むことを特徴とする請求項8記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  10. 前記ゲート絶縁膜と前記オーミック接触層を食刻する段階は、1:3のSFとOを含む食刻ガスで、1:8以上の厚さ比を持つ前記オーミック接触層と前記ゲート絶縁膜を食刻する段階を含むことを特徴とする請求項8記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  11. 前記オーミック接触層を1:10のSFとClを含む食刻ガスで食刻して、前記半導体層に含まれた活性層を露出させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項10記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  12. 前記ゲート絶縁膜と前記オーミック接触層を食刻する段階は、5:1のCFとHを含む食刻ガスで、1:10以上の厚さ比を持つ前記オーミック接触層と前記ゲート絶縁膜を食刻する段階を含むことを特徴とする請求項8記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  13. 前記オーミック接触層を1:10のSFとClを含む食刻ガスで食刻して、前記半導体層に含まれた活性層を露出させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項12記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  14. 前記ゲートラインと接続されるゲートパッドを形成する段階と、前記データラインと接続されたデータパッド下部電極を有る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9記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  15. 前記データパッドを形成する段階は、前記データパッド下部電極と接続されるデータパッド上部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記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  16. 前記ゲート絶縁パターンは、前記データパッド下部電極及び前記データパッド上部電極の中から少なくともいずれかと同一なパターンに形成されることを特徴とする請求項15記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  17. 前記薄膜トランジスタを保護するために、前記データパッドと前記ゲートパッドが形成されたパッド領域を除いた領域に配向膜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記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
  18. 前記ゲートライン、前記ゲートラインとゲート絶縁パターンを間に置いて重畳される画素電極からなるストレージ・キャパシターをさらに形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項8記載の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007086197A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Sharp Corp アクティブマトリクス基板の製造方法、その製造方法により製造されたアクティブマトリクス基板を備えた表示装置
JP2008098606A (ja) * 2006-10-14 2008-04-24 Au Optronics Corp 液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法
JP2008252050A (ja) * 2007-03-08 2008-10-16 Ulvac Japan Ltd エッチング方法
US7868958B2 (en) 2006-09-05 2011-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Manufacturing liquid crystal display with incremental removal of an insulating layer
WO2011152233A1 (en) * 2010-06-04 2011-12-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8216891B2 (en) 2006-10-14 2012-07-10 Au Optronics Corp. LCD TFT array plate and fabricating method thereof
JP2016167059A (ja) * 2008-09-19 2016-09-15 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5631861A (en) * 1990-02-02 1997-05-20 Virtual Technologies, Inc. Force feedback and texture simulating interface device
TW413844B (en) * 1998-11-26 2000-12-01 Samsung Electronics Co Ltd Manufacturing methods of thin film transistor array panels for liquid crystal displays and photolithography method of thin films
KR100615211B1 (ko) * 2004-02-26 2006-08-25 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시장치 및 그 제조방법
KR101046928B1 (ko) * 2004-09-24 2011-07-06 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판과 그 제조방법
KR101146418B1 (ko) * 2004-11-08 2012-05-17 엘지디스플레이 주식회사 폴리 실리콘형 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
KR101107246B1 (ko) 2004-12-24 2012-01-25 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101125252B1 (ko) * 2004-12-31 2012-03-21 엘지디스플레이 주식회사 폴리 액정 표시 패널 및 그 제조 방법
KR101107265B1 (ko) 2004-12-31 2012-01-19 엘지디스플레이 주식회사 수평 전계 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법과, 그를이용한 액정 패널 및 그 제조 방법
KR101107251B1 (ko) * 2004-12-31 2012-01-19 엘지디스플레이 주식회사 폴리 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101107267B1 (ko) 2004-12-31 2012-01-19 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법과, 그를 이용한액정 패널 및 그 제조 방법
KR20060089526A (ko) * 2005-02-04 2006-08-09 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판과 그 제조 방법
US7410842B2 (en) * 2005-04-19 2008-08-12 Lg. Display Co., Ltd Method for fabricating thin film transistor of liquid crystal display device
CN100444408C (zh) * 2005-09-15 2008-12-17 中华映管股份有限公司 薄膜晶体管及其制造方法
KR101219046B1 (ko) * 2005-11-17 2013-01-08 삼성디스플레이 주식회사 표시장치와 이의 제조방법
KR100818887B1 (ko) * 2005-12-14 2008-04-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시장치 및 그 제조 방법
CN100452410C (zh) * 2006-04-30 2009-01-14 北京京东方光电科技有限公司 一种有源驱动tft矩阵结构及其制造方法
CN100446222C (zh) * 2007-03-28 2008-12-24 友达光电股份有限公司 薄膜晶体管基板的制造方法
TWI426563B (zh) * 2008-05-07 2014-02-11 Au Optronics Corp 像素結構與其中之電晶體以及其製造方法
US9230826B2 (en) * 2010-08-26 2016-01-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Etching method using mixed gas and method for manufacturing semiconductor device
CN102148194B (zh) * 2010-11-26 2013-09-18 深圳市华星光电技术有限公司 薄膜晶体管、液晶显示面板及其制造方法
CN102116982B (zh) * 2010-11-26 2012-08-22 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示面板及其制造方法
KR101529557B1 (ko) * 2011-06-09 2015-06-19 엘지디스플레이 주식회사 프린지 필드형 액정표시장치의 제조방법
KR101976212B1 (ko) * 2011-10-24 2019-05-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 반도체 장치의 제작 방법
US9048148B2 (en) * 2012-04-28 2015-06-02 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method of manufacturing TFT array using multi-tone mask
CN104241297B (zh) * 2014-08-25 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制造方法和显示面板
CN104992947B (zh) * 2015-06-03 2018-01-12 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种氧化物半导体tft阵列基板及其制备方法
CN108010924A (zh) * 2017-12-06 2018-05-08 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及制作方法、显示面板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02242230A (ja) * 1989-03-16 1990-09-26 Matsushita Electron Corp 液晶表示装置
JP2001005038A (ja) * 1999-04-26 2001-01-12 Samsung Electronics Co Ltd 表示装置用薄膜トランジスタ基板及びその製造方法
JP2001033825A (ja) * 1999-05-20 2001-02-09 Nec Corp アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP2002049058A (ja) * 2000-05-25 2002-02-15 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL194848C (nl) 1992-06-01 2003-04-03 Samsung Electronics Co Ltd Vloeibaar-kristalindicatorinrichting.
KR100338480B1 (ko) 1995-08-19 2003-01-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치및그제조방법
KR100190023B1 (ko) * 1996-02-29 1999-06-01 윤종용 박막트랜지스터-액정표시장치 및 그 제조방법
KR100269518B1 (ko) * 1997-12-29 2000-10-16 구본준 박막트랜지스터 제조방법
KR100538293B1 (ko) 1998-04-03 2006-03-17 삼성전자주식회사 평면 구동 방식 액정 표시 장치의 제조 방법
KR100590750B1 (ko) 1999-03-08 2006-06-15 삼성전자주식회사 액정표시장치용박막트랜지스터기판의제조방법
US6524876B1 (en) * 1999-04-08 2003-02-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film transistor array panels for a liquid crystal display and a method for manufacturing the same
KR100333273B1 (ko) 1999-08-02 2002-04-24 구본준, 론 위라하디락사 박막트랜지스터형 액정표시장치의 어레이기판과 그 제조방법
US7509899B2 (en) 2000-08-14 2009-03-31 Sd3, Llc Retraction system for use in power equipment
JP3391343B2 (ja) * 1999-10-26 2003-03-31 日本電気株式会社 アクティブマトリクス基板及びその製造方法
KR100635943B1 (ko) 1999-11-04 2006-10-18 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그의 제조 방법
KR100720095B1 (ko) * 2000-11-07 2007-05-18 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
KR100796749B1 (ko) 2001-05-16 2008-01-22 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판
KR100806897B1 (ko) 2001-08-07 2008-02-22 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR20030016051A (ko) * 2001-08-20 2003-02-26 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
TW522570B (en) 2001-11-06 2003-03-01 Hannstar Display Corp Manufacturing method of thin film transistor array substrate and its structure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02242230A (ja) * 1989-03-16 1990-09-26 Matsushita Electron Corp 液晶表示装置
JP2001005038A (ja) * 1999-04-26 2001-01-12 Samsung Electronics Co Ltd 表示装置用薄膜トランジスタ基板及びその製造方法
JP2001033825A (ja) * 1999-05-20 2001-02-09 Nec Corp アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP2002049058A (ja) * 2000-05-25 2002-02-15 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007086197A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Sharp Corp アクティブマトリクス基板の製造方法、その製造方法により製造されたアクティブマトリクス基板を備えた表示装置
US7868958B2 (en) 2006-09-05 2011-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Manufacturing liquid crystal display with incremental removal of an insulating layer
JP2008098606A (ja) * 2006-10-14 2008-04-24 Au Optronics Corp 液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法
US8216891B2 (en) 2006-10-14 2012-07-10 Au Optronics Corp. LCD TFT array plate and fabricating method thereof
JP2008252050A (ja) * 2007-03-08 2008-10-16 Ulvac Japan Ltd エッチング方法
JP2016167059A (ja) * 2008-09-19 2016-09-15 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
KR101760341B1 (ko) 2008-09-19 2017-07-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치
WO2011152233A1 (en) * 2010-06-04 2011-12-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8884283B2 (en) 2010-06-04 2014-11-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Memory semiconductor device having aligned side surfaces

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GB2402548B (en) 2005-12-21
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US20070170432A1 (en) 2007-07-26
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