KR100188107B1 - 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 4매 마스크를 이용하므로써 수율을 높이고 제조 원가를 낮출 수 있는 액정표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
기판 위에 도전막을 적층하고 제1 마스크를 이용하여 사진 식각하여 게이트 전극을 형성하는 제1 단계, 상기 게이트 전극 위에 절연막과 반도체막 그리고 소스/드레인 도전막을 차례로 적층한 후 제2 마스크를 이용하여 상기 반도체막, 소스/드레인 도전막을 사진 식각하는 제2 단계, 상기 소스/드레인 전극 위에 보호막을 적층하고, 제3 마스크를 이용하여 사진 식각하여 컨택 구멍을 형성하는 제3 단계, 상기 보호막 위에 투명 도전막을 적층한 후 제4 마스크를 이용하여 사진 식각하여 화소 전극을 형성하는 제4 단계, 상기 화소 전극을 마스크로 하여 상기 보호막과 상기 소스/드레인 도전막을 사진 식각하여 소스/드레인 전극을 형성하는 제5 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
Description
제1도의 (a)-(e)는 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정 순서를 나타낸 단면도이다.
제2도의 (a)-(e)는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정 순서를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하자면 4매 마스크를 이용하므로써 수율을 높이고 제조 원가를 낮출 수 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는, 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성되어 있는 다수의 화소 단위가 행렬의 형태로 형성되어 있으며, 게이트 라인 및 데이타 라인이 각각 화소 행과 화소 열을 따라 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판, 공통 전극이 형성되어 있는 컬러 필터 기판, 그리고 그 사이에 봉입되어 있는 액정 물질을 포함하고 있다.
이때, 상기 박막 트랜지스터 기판의 게이트 전극은 상기 게이트 라인을 통해 게이트 구동 드라이브로부터 게이트 구동 신호를 전달받아 반도체층에 채널을 형성시키고, 이에 따라 데이타 구동 드라이브로부터의 데이타 신호가 상기 데이타 라인을 통해 소스 전극에 전달되고, 반도체층과 드레인 전극을 거쳐 화소 전극에 전달된다.
이와 같은 액정 표시 장치는 사용 분야가 더욱 증대되면서 높은 수율과 제조 원가의 절감이 절실히 요구되고 있다.
특히, 사진 식각 공정은 수율과 제조 비용에 큰 영향을 미친다.
따라서 사진 식각 공정의 회수를 줄이기 위한 방법이 필요하게 되었다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명한다.
제1도의 (a)-(g)는 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정 순서를 나타낸 단면도이다.
먼저, 제1도의 (a)에 도시한 바와 같이, 도전막을 적층하고 제1 마스크를 이용하여 사진 식각하여 게이트 전극(12)을 형성한다.
다음, 제1도의 (b)에 도시한 바와 같이, 절연막(14)과 반도체막(16) 그리고 외인성 반도체막(18)과 반도체막(16)을 사진 식각하여 게이트 전극(12)위의 절연막(14) 위에 액티브층을 형성한다.
다음, 제1도의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 외인성 반도체막(16) 위에 도전막을 적층한 후 제3 마스크를 이용하여 사진 식각하여 소스/드레인 전극(20)을 형성한다.
이어, 소스/드레인 전극(20)을 마스크로 외인성 반도체막(18)을 식각한다.
다음, 제1도의 (d)에 도시한 바와 같이, 전면에 보호막(22)을 적층한 후 제4 마스크를 이용하여 상기 소스/드레인 전극(20) 위에 컨택 구멍을 형성한다.
다음, 제1도의 (e)에 도시한 바와 같이, 상기 보호막(22) 위에 투명 도전막을 적층한 후 제5 마스크를 이용하여 사진 식각하여 화소전극(24)을 형성한다.
이와 같이, 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터의 제조 방법은 패터닝하기 위한 마스킹 공정의 횟수가 5회가 된다.
그런데 상기 마스킹 횟수는 제조 원가 및 수율과 밀접한 관계가 있으므로 될 수 있으면 마스킹 회수를 줄이는 것이 바람직하다.
그러므로 본 발명의 목적은 이러한 종래 기술의 문제점인 마스킹 횟수를 줄이기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은,
기판 위에 도전막을 형성하고 제1 마스크를 이용하여 사진 식각하여 게이트 전극을 형성하는 제1 단계,
전면에 절연막과 반도체막 그리고 소스/드레인 도전막을 차례로 적층한 후 제2 마스크를 이용하여 상기 반도체막과 소스/드레인 도전막을 사진 식각하는 제2 단계,
보호막을 적층하고, 제3 마스크를 이용하여 사진 식각하여 상기 소스/드레인 전극 위에 컨택 구멍을 형성하는 제3 단계와,
상기 보호막 위에 투명 도전막을 적층한 후 제4 마스크를 이용하여 사진 식각하여 화소 전극을 형성하는 제4 단계와,
상기 화소 전극을 마스크로 하여 상기 보호막과 상기 소스/드레인 도전막을 사진 식각하여 소스/드레인 전극을 형성하는 제5 단계로 이루어져 있다.
또한, 상기 게이트 전극 형성시 동시에 패드 금속층을 형성할 수 있다.
마찬가지로 상기 소스/드레인 도전막 위에 형성되어 있는 보호막을 사진 식각할 때 동시에 상기 패드 금속층 위에 컨택 구멍을 형성할 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
제2도의 (a)-(e)는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 박막 제조 공정 순서를 나타낸 단면도이다.
먼저, 제2도의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 위에 도전막인 알루미늄을 적층하고 제1 마스크를 이용하여 사진 식각하여 게이트 전극(12), 저장 캐패시터 전극(12-1), 그리고 패드 금속층(12-2)을 형성한다.
다음, 제2도의 (b)에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(12), 저장 캐패시터 전극(12-1) 및 패드 금속층(12-2)을 덮도록 게이트 절연막(14)과 비정질 실리콘막 그리고 n+ 비정질 실리콘막 그리고 크롬막을 차례로 적층한 후 제2 마스크를 이용한 패터닝을 실시하여 상기 게이트 전극(12) 상부의 비정질 실리콘막 위에 소스/드레인 도전막(20)을 남기고, 소스/드레인 도전막(20)으로 가리지 않는 n+ 비정질 실리콘막 그리고 비정질 실리콘막을 식각하여 외인성 반도체막(18) 그리고 반도체막(16)을 차례로 형성한다.
다음, 제2도의 (c)에 도시한 바와 같이, 보호막(22)을 적층하고 제3 마스크를 이용하여 게이트 절연막(14)과 함께 사진 식각하여 패드 금속층(12-2) 및 소스/드레인 도전막(20)을 일부 노출시키는 컨택 구멍을 형성한다.
다음, 제2도의 (d)에 도시한 바와 같이, IT0로 투명 도전막을 적층한 후 제4 마스크를 이용하여 사진 식각하여, 컨택 구멍을 통하여 소스/드레인 도전막(20)과 연결되는 화소 전극(24), 컨택 구멍을 통하여 패드 금속층(12-2)과 연결되는 게이트용 전극(24-1) 및 화소 전극(24)과 분리되어 있으며 소스/드레인 도전막(20)을 덮는 보호막(22) 상부에 위치한 IT0층(24-2)을 포함하는 IT0 패턴을 형성한다.
다음, 제2도의 (e)에 도시한 바와 같이, 상기 IT0 패턴(24, 24-1, 24-2)을 마스크로 하여 상기 보호막(22)을 식각하여 게이트 전극(12) 상부의 소스/드레인 도전막(20)을 일부를 드러낸다.
다음, 보호막(22)으로 가리지 않는 소스/드레인 도전막(20)과 그 하부의 외인성 반도체막(18)을 차례로 식각하여 상기 게이트 전극(12)을 중심으로 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극(20-1, 20-2) 및 접촉층(18-1, 18-2)을 각각 형성한다.
그러므로 본 발명은 4매 마스크를 사용하여 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판을 형성함으로써 마스크 횟수를 최소한으로 줄여 원가 절감 및 수율 향상을 가져오는 효과가 있다.
Claims (8)
- 기판 위에 도전막을 적층하고 제1 마스크를 이용하여 사진 식각하여 게이트 전극을 형성하는 제1 단계, 상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막과 반도체막 그리고 소스/드레인 도전막을 차례로 적층한 후 제2 마스크를 이용하여 상기 소스/드레인 도전막을 패터닝하여 상기 게이트 전극 상부의 상기 반도체막 위에 상기 소스/드레인 도전막을 남기는 제2 단계, 남겨진 상기 소스/드레인 도전막으로 가리지 않는 상기 반도체막을 식각하는 제3 단계, 보호막을 적층하고 제3 마스크를 이용하여 상기 보호막을 식각하여 소스/드레인 도전막을 노출시키는 컨택 구멍을 형성하는 제4 단계, 투명 도전막을 적층한 후 제4 마스크를 이용하여 사진 식각하여 상기 컨택 구멍을 통하여 상기 소스/드레인 도전막과 연결되는 화소 전극을 포함하는 투명 도전 패턴을 형성하는 제5 단계, 상기 투명 도전 패턴을 마스크로 하여 상기 보호막을 식각하여 상기 게이트 전극 상부의 상기 소스/드레인 도전막을 식각하여 상기 게이트 전극을 중심으로 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 제7 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서, 상기 제2단계에서 상기 반도체막과 상기 소스 및 드레인 전극 사이에 외인성 반도체막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제2항에서, 상기 외인성 반도체막은 n+ 비정질 실리콘으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제3항에서, 상기 반도체막은 비정질 실리콘으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서, 상기 게이트 전극은 Aℓ 또는 Ta 또는 Mo-Ta 중에 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서, 상기 소스/드레인 전극은 크롬으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서, 상기 투명 도전 패턴은 IT0로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 기판 위에 도전막을 적층하고 제1 마스크를 이용하여 사진 식각하여 게이트 전극, 저장 캐패시터 전극, 그리고 패드 금속층을 형성하는 제1 단계, 상기 게이트 전극, 저장 캐패시터 전극 및 패드 금속층을 덮도록 게이트 절연막과 반도체막 그리고 소스/드레인 도전막 차례로 적층한 후 제2 마스크를 이용하여 사진 식각하여 상기 게이트 전극 상부의 상기 반도체막 위에 상기 소스/드레인 도전막을 남기는 제2 단계, 상기 소스/드레인 도전막으로 가리지 않는 상기 반도체막을 식각하는 제3 단계, 보호막을 적층하고 제3 마스크를 이용하여 상기 게이트 절연막과 함께 사진 식각하여 상기 패드 금속층 및 소스/드레인 도전막을 노출시키는 제1 및 제2 컨택 구멍을 형성하는 제4 단계, 투명 도전막을 적층한 후 제4 마스크를 이용하여 사진 식각하여 상기 제1 컨택 구멍을 통하여 상기 소스/드레인 도전막과 연결되는 화소 전극, 상기 제2 컨택 구멍을 통하여 상기 패드 금속층과 연결되는 게이트용 전극 및 상기 화소 전극과 분리되어 있으며 상기 소스/드레인 도전막을 덮는 상기 보호막 상부에 위치한 IT0층을 포함하는 투명 도전 패턴을 형성하는 제5 단계, 상기 투명 도전 패턴을 마스크로 하여 상기 보호막을 식각하여 상기 게이트 전극 상부의 상기 소스/드레인 도전막 일부를 드러내는 제6 단계, 상기 보호막으로 가리지 않는 상기 소스/드레인 도전막을 식각하여 상기 게이트 전극을 중심으로 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 제7 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
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