KR100195268B1 - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 액정표시장치의 제조방법은 기판 상에 제1금속막을 형성하는 단계와, 상기 제1금속막을 1차로 사진식각하여 게이트패턴을 형성하는 단계와, 상기 게이트 패턴 상에 절연막 및 반도체막을 형성하는 단계와, 상기 반도체막을 2차로 사진식각하여 반도체 패턴을 형성하는 단계와, 상기 반도체 패턴이 형성된 기판의 전면에 투명도전막을 형성하는 단계와, 상기 투명도전막을 3차로 사진식각하여 소오스/드레인 전극 및 화소전극으로 이용되는 투명도전막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 투명도전막 패턴이 형성된 기판의 전면에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막을 4차로 사진식각하여 상기 투명도전막 패턴 상에 콘택홀을 갖는 보호막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 통해 상기 투명도전막 패턴과 접속되는 데이터 라인을 형성하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 본 발명은 양극산화공정을 포함할 때 6차의 사진식각공정을 통해 제조비용이 절감된 액정표시장치를 제조할 수 있으며, 데이터 라인과 화소전극 간의 단락을 방지할 수 있다.
Description
제1도는 일반적인 액정표시장치의 레이아웃을 설명하기 위한 개략도이다.
제2도 및 제3도는 각각 종래 기술에 의한 액정표시장치의 단면도 및 평면도이다.
제4도 및 제5도는 각각 본 발명에 의한 액정표시장치의 단면도 및 평면도이다.
제6a도 내지 제6d도, 제7a도 내지 제7d도 및 제8a도 내지 제8d도는 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다.
제9도 내지 제12도는 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 평면도들이다.
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로 특히 사진식각공정수를 줄이면서 데이타선과 화소전극간의 단락불량을 방지할 수 있는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
인간과 컴퓨터(및 기타의 컴퓨터화된 기계)의 인터페이스를 담당하는 표시장치의 퍼스널화, 스페이스 절약화의 요구에 부응하여 지금까지의 표시장치 특히 비교적 거대하고 거슬리는 음극선관(CRT)에 대신하여 액정표시장치, (Liquid Crystal Display:LCD), PDP(Plasma Display Pannel), EL(Electroluminescence)등 각종 평면 스크린이나 평판 표시장치가 개발되어 왔다. 이들 평판 패널 디스플레이 중에서도 액정표시장치(LCD)의 기술의 진전은 가장 관심을 끌고 있고, 어떤 형태로서는, CRT의 컬러화질에 필적하거나 그 이상을 실현하기까지 되었다.
제1도는 일반적인 액정표시장치의 레이아웃을 설명하기 위한 개략도이다.
제1도에서, 기판(1) 상에 가로방향으로 게이트 라인(3)이 형성되어 있고, 게이트 라인(3)의 한쪽 끝에 게이트 패드(5)가 마련되어 있다. 세로방향으로는 데이터 라인(7)이 형성되어 있고 한쪽 끝에 데이터 패드(9)가 마련되어 있다. 상기 복수의 게이트 라인(3)과 데이터 라인(7)에 의하여 둘러싸여지는 부분이 하나의 화소(11)가 된다. 여기서, 종래 기술에 의한 액정표시장치의 제조방법을 제2도 및 제3도를 참조하여 설명한다.
제2도 및 제3도는 각각 종래 기술에 의한 액정표시장치의 단면도 및 평면도이다. 구체적으로, 제2도는 액정표시장치의 TFT부분 및 화소전극 부분을 나타낸다.
제2도 및 제3도에서, 기판(10) 상에 Cr, Al, Ta, Mo 등의 제1 금속막을 형성한 후 1차로 사진식각하여 게이트 패턴(13)을 형성한다. 상기 게이트 패턴(13)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(13a), 게이트 패드(도시 안됨)등으로 사용된다. 이어서, 게이트 패턴(11)이 형성된 기판(10)을 양극산화한 후 2차로 사진식각하여 상기 게이트 전극(13a)상에 양극산화막(15)을 형성한다. 이때 Cr로 게이트 패턴(13)을 형성하였을 경우 영극산화막(15)의 형성이 생략된다. 계속하여, 양극산화막(15)이 형성된 기판(10)의 전면에 절연막(17)을 형성한다. 이어서, 비정질실리콘막과 불순물이 도핑된 비정질실리콘막으로 구성된 반도체막을 형성한 후, 3차로 사진식각하여 반도체 패턴(19)을 형성한다.
다음에, 게이트 패드(도시 안됨) 상의 절연막(17)을 4차로 사진식각하여 게이트 패드를 오픈한다. 계속하여, 기판(10)상의 ITO를 형성한 후 5차로 사진식각하여 화소전극(21)을 형성한다. 이어서, 화소전극(21)이 형성된 기판(10)이 전면에 Cr, Al, Ta 등의 제2 금속막을 적층한 후 6차로 사진식각하여 데이터선(23a) 및 소오스전극(23b) 및 드레인 전극(23c)을 형성한다. 이때, 게이트 전극(13a)의 상부에 마련된 제2 금속막이 식각되어 반도체 패턴(19)이 대기중에 노출된다.
다음에, 기판(10)의 전면에 보호막(25)을 형성한 후 7차로 사진식각한다. 이때, 화소전극 및 게이트 패드 상에 형성된 보호막(25)은 식각된다. 제3도의 참조번호 27은 보호막이 식각되는 영역을 나타낸다.
상술한 바와 같이 종래의 액정표시장치의 제조방법은 최소한 7차례의 사진식각공정이 요구되어, 제조비용이 증가할 뿐 아니라 제조수율이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 데이터 라인과 화소전극이 절연막 위에 동시에 형성되기 때문에 단락될 가능성이 높은 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 사진식각공정수를 줄이고, 데이터 라인과 화소전극 간의 단락불량을 방지할 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판 상에 제1금속막을 형성하는 단계와, 상기 제1금속막을 1차로 사진식각하여 게이트패턴을 형성하는 단계와, 상기 게이트 패턴 상에 절연막 및 반도체막을 형성하는 단계와, 상기 반도체막을 2차로 사진식각하여 반도체 패턴을 형성하는 단계와, 상기 반도체 패턴이 형성된 기판의 전면에 투명도전막을 형성하는 단계와, 상기 투명도전막을 3차로 사진식각하여 소오스/드레인 전극 및 화소전극으로 이용되는 투명도전막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 투명도전막 패턴이 형성된 기판의 전면에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막을 4차로 사진식각하여 상기 투명도전막 패턴 상에 콘택홀을 갖는 보호막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 통해 상기 투명도전막 패턴과 접속되는 데이터 라인을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.
상기 게이트 전극 상에 양극산화막을 더 형성하는 단계를 구비할 수 있으며, 상기 반도체 패턴 상에 오믹콘택층을 더 형성하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 오믹콘택층은 크롬막 또는 몰리브덴막으로 형성한다.
본 발명에 의하면, 양극산화막의 형성 단계 포함할 때 종래 기술보다 적은 6차의 사진식각공정을 통해 제조비용이 절감된 액정표시장치를 제조할 수 있으며, 데이터 라인과 화소전극 간의 단락을 방지할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
먼저, 본 발명에 의한 액정표시장치의 구조를 설명한다.
제4도 및 제5도는 각각 본 발명에 의한 액정표시장치의 단면도 및 평면도이다. 구체적으로, 제4도는 액정표시장치의 TFT부분 및 화소전극 부분을 나타낸다.
제4도 및 제5도에서, 기판 상에 게이트 패턴(33) 및 양극산화막(35)이 형성되어 있다. 상기 게이트 패턴(33)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(33a), 게이트 패드(도시 안됨)등으로 사용된다. 상기 양극산화막(35)이 형성된 기판(30)의 전면에 절연막(37)이 형성되어 있으며, 상기 절연막(37)상에 반도체 패턴(39)이 형성되어 있고, 상기 반도체 패턴(39) 및 절연막(37) 상에 투명도전막 패턴(41)이 상기 게이트전극(33a)의 상부에 대응되는 부분이 식각된 형태로 형성되어 있다. 또한, 상기 투명도전막 패턴(41) 상에 보호막 패턴(43)이 형성되어 있으며, 상기 투명도전막 패턴(41)과 데이터 라인(45)이 접속되어 있다. 제5도의 참조번호 47은 보호막이 식각되는 영역을 나타낸다.
특히, 본 발명의 액정표시장치에 있어서, 상기 투명도전막 패턴(41)은 화소전극, 소오스전극/드레인 전극으로 이용된다. 또한, 화소전극(41a)과 보호막 패턴(43)으로 격리된 데이터 라인(45)은 상기 투명도전막 패턴(41)과 접속한다. 이렇게 되면, 데이터 라인(45)과 화소전극 간의 단락방지를 위한 격리거리(L2)는 제3도의 종래 기술의 데이터 라인과 화소전극 끝단의 거리인 L1과 비교할 때 보호막이 식각되는 영역(47)까지로 확장될 수 있다. 만일, L2=L1의 디자인 룰을 유지할 때 본 발명의 화소전극 폭은 넓어져서 개구율이 증가될 수 있다.
다음에, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법을 제6a도 내지 제6d도, 제7a도 내지 제7d도, 제8a도 내지 제8d도 및 제9도 내지 제12도를 참조하여 설명한다. 구체적으로, 제6a도 내지 제6d도는 TFT부 및 화소전극부를 나타낸 단면도들이며, 제7a도 내지 제7d는 게이트 패드부를 나타낸 단면도들이며, 제8a도 내지 제8d도는 데이터 패드부를 나타낸 단면도들이다. 또한, 제9도 내지 제12도는 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 평면도들이다.
제6a도 내지 제8a도 및 제9도를 참조하면, 기판(31) 상에 Cr, Al, Ta 등의 단일막이나 Mo/Al 또는 Al/Cr 등의 이중막으로 된 제1 금속막을 2000∼4000Å의 두께로 형성한 후 1차로 사진식각하여 게이트 패턴(33)을 형성한다. 이때, Al은 힐록 등을 억제하기 위하여 Nd가 약 3% 포함된 합금으로 사용할 수 있다. 상기 게이트 패턴(33)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(33a), 게이트 패드(33b)등으로 사용된다. 이어서, 게이트 패턴(33)이 형성된 기판(31)을 양극산화한 후 2차로 사진식각하여 상기 게이트 전극(33a) 및 게이트 배선(33b)상에 양극산화막(35)을 형성한다. 계속하여, 양극산화막(35)이 형성된 기판(31)의 전면에 절연막(37)을 질화막 또는 산화막으로 2000∼4000Å의 두께로 형성한다. 이어서, 비정질실리콘막과 불순물이 도핑된 비정질실리콘막으로 구성된 반도체막을 형성한 후, 3차로 사진식각하여 반도체 패턴(39)을 형성한다. 상기 비정질실리콘막은 약 2000Å의 두께로 형성하며, 상기 불순물이 도핑된 비정질실리콘막은 약500Å의 두께로 형성한다. 상기 반도체 ㅍ턴 상에 실리사이드가 형성 가능한 금속, 예컨대 크롬 또는 몰리브렌닥을 약 500Å정도 퇴적하고 식각하여 오믹콘택층을 더 형성할 수도 있다.
제6b도 내지 제8b도 및 제10도를 참조하면, 상기 반도체 패턴 및 절연막이 형성된 기판의 전면에 투명도전막으로 ITO막을 형성한다. 이어서, 상기 ITO막을 4차로 사진식각하여 투명도전막 패턴(41)을 형성한다. 이때, 반도체 패턴(39)을 구성하고 있는 불순물이 도핑된 비정질실리콘막이 식각될 수 있다. 상기 투명도전막 패턴(41)은 TFT부 및 화소전극부에서는 소오스전극/드레인 전극(41b) 및 화소전극(41a)으로 이용되며, 게이트 패드부 및 데이터 패드부에서는 게이트 패드 및 데이터 패드로 이용된다.
제6c도 내지 제8c도 및 제11도에서, 투명도전막 패턴(41)이 형성된 기판의 전면에 보호막을 질화막을 2000∼3000Å의 두께로 형성한후 5차로 사진식각하여 콘택홀을 갖는 보호막 패턴(43)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극(41a) 상에는 보호막이 식각되고, 게이트배선(33b) 상에 보호막 및 절연막(37)이 식각되어 오픈된다. 제11도에서, 참조번호 47은 보호막이 식각되는 영역을 나타낸다.
제6d도 내지 제8d도 및 제12도에서, 보호막 패턴(43)이 형성된 기판(31)의 전면에 Cr, Ti, Cr과 Al의 이중막, Ta 및 Mo 등의 제2 금속막을 2000∼3000Å의 두께로 형성한 후 6차로 사진식각하여 데이터 라인(45)을 형성한다. 상기 데이터 라인(45)은 TFT부 및 화소전극부에서는 드레인전극과 접속되며, 게이트 패드부에서는 게이트 패드 및 게이트 배선(33b)과 접속되며, 데이터 패드부에서는 데이터 패드과 접속된다. 제12도에서, 참조번호 47은 보호막이 식각되는 영역을 나타낸다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치의 제조방법은 양극산화공정을 포함하여 6차례의 사진식각공정이 적용되어 최소한 7차례의 사진식각공정이 적용되는 종래기술에 비하여 제조원가를 대폭적으로 줄일 수 있으며, 제조수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 데이터 라인과 화소전극(41a) 간의 단락을 보호막 패턴(43)으로 L만큼 격리시킴으로써 방지할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 당업자의 통상적인 지식의 범위에서 그 변형이나 개량이 가능하다.
Claims (4)
- 기판 상에 제1금속막을 형성하는 단계; 상기 제1금속막을 1차로 사진식각하여 게이트패턴을 형성하는 단계; 상기 게이트 패턴 상에 절연막 및 반도체막을 형성하는 단계; 상기 반도체막을 2차로 사진식각하여 반도체 패턴을 형성하는 단계; 상기 반도체 패턴이 형성된 기판의 전면에 투명도전막을 형성하는 단계; 상기 투명도전막을 3차로 사진식각하여 소오스/드레인 전극 및 화소전극으로 이용되는 투명도전막 패턴을 형성하는 단계; 상기 투명도전막 패턴이 형성된 기판의 전면에 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 보호막을 4차로 사진식각하여 상기 투명도전막 패턴 상에 콘택홀을 갖는 보호막 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 콘택홀을 통해 상기 투명도전막 패턴과 접속되는 데이터 라인을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 게이트 전극 상에 양극산화막을 더 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체 패턴 상에 오믹콘택층을 더 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 오믹콘택층은 크롬막 또는 몰리브덴막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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