KR100436009B1 - Method of manufacturing tft substrate with self-aligned pixel electrode - Google Patents

Method of manufacturing tft substrate with self-aligned pixel electrode Download PDF

Info

Publication number
KR100436009B1
KR100436009B1 KR1019960079367A KR19960079367A KR100436009B1 KR 100436009 B1 KR100436009 B1 KR 100436009B1 KR 1019960079367 A KR1019960079367 A KR 1019960079367A KR 19960079367 A KR19960079367 A KR 19960079367A KR 100436009 B1 KR100436009 B1 KR 100436009B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
storage capacitor
substrate
data line
pixel electrode
Prior art date
Application number
KR1019960079367A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980060019A (en
Inventor
김동규
이원희
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1019960079367A priority Critical patent/KR100436009B1/en
Publication of KR19980060019A publication Critical patent/KR19980060019A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100436009B1 publication Critical patent/KR100436009B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136227Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213Storage capacitors associated with the pixel electrode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Abstract

PURPOSE: A method of manufacturing a TFT(Thin Film Transistor) substrate is provided to minimize coupling capacitance and crosstalk, to simplify manufacturing processes and to prevent the corrosion of a metal line by forming a self-aligned pixel electrode without wet-etching. CONSTITUTION: A photoresist layer(120) is formed on a substrate(1) via a protection layer(10). A photoresist pattern is selectively formed by performing simultaneously a front-side exposure and a rear-side exposure on the resultant structure. A transparent conductive layer(40) such as an ITO layer is formed on the entire surface of the resultant structure. A self-aligned pixel electrode is formed by removing the photoresist pattern and the ITO layer formed on the photoresist pattern.

Description

박막 트랜지스터 기판의 제조 방법Method of manufacturing thin film transistor substrate

본 발명은 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 화소 영역에 형성되어 있는 화소 전극을 자기 정합(self align)으로 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention 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 in which pixel electrodes formed in a pixel region are formed by self alignment.

첨부한 도면을 참고로 하여 일반적인 액정 표시 장치의 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a structure of a general liquid crystal display device will be described.

도 1은 일반적인 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에서 단위 화소인 P 부분의 구조를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2에 대한 등가회로도이며, 도 4는 도 2에서 A부분을 도시한 단면도이다.1 is a plan view illustrating a structure of a general thin film transistor substrate, FIG. 2 is a plan view illustrating a structure of a P portion which is a unit pixel in FIG. 1, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2, and FIG. 4 is FIG. 2. Is a cross-sectional view of the portion A.

도 1에서 보는 바와 같이, 투명한 절연 기판(1)에 다수의 게이트선(3)이 가로 방향으로 형성되어 있고, 게이트선(3)과 교차하는 다수의 데이터선(5)이 세로방향으로 형성되어 있다. 여기서, 기판(1)의 중앙은 화면으로 표시되는 활성 영역(X)에는 서로 교차하는 데이터선(5)과 게이트선(3)으로 정의되는 다수의 화소 영역(P)이 있다. 기판(1)의 가장자리 패드 영역(Y)에는 게이트선(3)과 연결되어 있는 다수의 게이트 패드(7) 및 데이터선(5)과 연결되어 있는 데이터 패드(9)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 1, a plurality of gate lines 3 are formed in a horizontal direction on the transparent insulating substrate 1, and a plurality of data lines 5 intersecting the gate lines 3 are formed in a vertical direction. have. Here, in the active area X displayed on the screen at the center of the substrate 1, there are a plurality of pixel areas P defined by data lines 5 and gate lines 3 that cross each other. In the edge pad region Y of the substrate 1, a plurality of gate pads 7 connected to the gate lines 3 and data pads 9 connected to the data lines 5 are formed.

도 2는 도 1에서 단위 화소 영역(P)을 더욱 상세하게 도시한 단면도로서, 게이트선(3)이 가로 방향으로 형성되어 있고, 게이트선(3)과 교차하며 화소 영역(P)을 정의하는 데이터선(5)이 형성되어 있다. 게이트선(3)과 데이터선(5)이 교차하는 부분에는 게이트선(3)의 일부인 게이트 전극(31), 데이터선(5)의 일부인 소스전극(51)과 드레인 전극(52) 및 반도체층(2)으로 이루어진 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다. 화소 영역(P)에는 가장자리 부분이 게이트선(3) 및 데이터선(5)과 일부 중첩되어 있는 화소 전극(4)이 형성되어 있고, 데이터선(5) 사이에는 유지용량용 제1 전극(53)이 게이트선(3)과 평행하게 형성되어 있으며, 유지용량용 제1 전극(53)은 화소 전극(4) 및 이웃하는 게이트선(3)의 일부와 중첩되어 있다. 여기서, 소스 전극(51)과 유지용량용 제1 전극(53)은 콘택홀(6)을 통하여 화소 전극(4)과 연결되어 있으며, 이웃하는 게이트선(3)에서 유지용량용 제1 전극(53) 중첩되는 부분은 유지용량용 제2 전극(32)으로 사용된다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the unit pixel region P in FIG. 1 in more detail. The gate line 3 is formed in a horizontal direction, and crosses the gate line 3 to define the pixel region P. Referring to FIG. The data line 5 is formed. The gate electrode 31, which is part of the gate line 3, the source electrode 51, the drain electrode 52, and the semiconductor layer, which are part of the data line 5, intersect the gate line 3 and the data line 5. A thin film transistor (TFT) composed of (2) is formed. In the pixel region P, a pixel electrode 4 having an edge portion partially overlapped with the gate line 3 and the data line 5 is formed, and the first electrode 53 for the storage capacitor is disposed between the data lines 5. ) Is formed parallel to the gate line 3, and the storage capacitor first electrode 53 overlaps the pixel electrode 4 and a part of the neighboring gate line 3. Here, the source electrode 51 and the storage capacitor first electrode 53 are connected to the pixel electrode 4 through the contact hole 6, and the first storage capacitor electrode 1 is disposed on the neighboring gate line 3. 53) The overlapping portion is used as the second electrode 32 for the storage capacitor.

도 3은 도 2에 대한 등가회로도로서, 제1단자는 게이트선(3)과 연결되어 있고, 제2 단자는 데이터선(5)과 연결되어 있고, 제3 단자는 화소 전극(4)과 연결되어 있는 박막 트랜지스터(TFT)가 있다. 이러한 하나의 단위 화소에는 박막 트랜지스터(TFT)와 연결되어 있는 게이트선(3)과 화소 전극(4) 사이에 절연체를 매개로 하여 형성되는 제1 커패시터(Cgd), 화소 전극(4)과 연결되어 있는 유지용량용 제1 전극(53)과 이웃하는 게이트선(3)의 일부인 유지용량용 제2 전극(32) 사이에 형성되는 제2 커패시터(Cst) 그리고 박막 트랜지스터(TFT)와 연결되어 있는 데이터선(5) 및 이웃하는 데이터선(5)과 화소 전극(4) 사이에 형성되는 제3 및 제4 커패시터(C1dp,C2dp) 등이 존재한다.3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2, wherein a first terminal is connected to a gate line 3, a second terminal is connected to a data line 5, and a third terminal is connected to a pixel electrode 4. There is a thin film transistor TFT. One unit pixel is connected to the first capacitor C gd and the pixel electrode 4, which are formed through an insulator between the gate line 3 and the pixel electrode 4, which are connected to the thin film transistor TFT. A second capacitor C st and a thin film transistor TFT formed between the first storage capacitor 53 and the second storage electrode 32 which is a part of the neighboring gate line 3. The third and fourth capacitors C 1dp and C 2dp are formed between the data line 5 and the neighboring data line 5 and the pixel electrode 4.

도 4는 도 2에서 A부분을 도시한 단면도로서, 투명한 절연 기판(1) 상부에 게이트 전극(31)과 유지용량용 제2 전극(32)이 형성되어 있고, 이들을 덮는 게이트 절연막(8)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(8)의 일부 위에는 반도체층(2)이 형성되어 있으며, 반도체층(2) 상부에서 분리되어 있고 반도체층(2) 및 게이트 절연막(8) 일부 위에 형성되어 있는 소스 및 드레인 전극(51, 52)이 형성되어 있으며, 유유지용량용 제2 전극(32)에 대응하는 게이트 절연막(8)상부에 유지용량용 제1 전극(53)이 형성되어 있다. 그리고 기판(1)의 상부에 형성되어 있으며, 소스전극(51)과 유지용량용 제1 전극(53) 상부에 콘택홀(6)이 형성되어 있는 보호막(10)이 형성되어 있고, 보호막(10)의 상부에는 콘택홀(6)을 통하여 소스 전극(51) 및 유지용량용 제1 전극(53)과 연결되어 있는 화소 전극(4)이 형성되어 있다.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a portion A in FIG. 2, wherein a gate electrode 31 and a second electrode 32 for a storage capacitor are formed on the transparent insulating substrate 1, and a gate insulating film 8 covering them is formed. Formed. The semiconductor layer 2 is formed on a portion of the gate insulating layer 8, and is separated from the upper portion of the semiconductor layer 2, and the source and drain electrodes 51 formed on the semiconductor layer 2 and the portion of the gate insulating layer 8 are formed. 52 is formed, and a first electrode 53 for a storage capacitor is formed on the gate insulating film 8 corresponding to the second electrode 32 for a maintenance capacitor. In addition, a passivation layer 10 is formed on the substrate 1 and a contact hole 6 is formed on the source electrode 51 and the first electrode 53 for the storage capacitor. ), A pixel electrode 4 connected to the source electrode 51 and the storage capacitor first electrode 53 is formed through the contact hole 6.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대하여 더욱 자세하게 알아보면 다음과 같다.Then, referring to the accompanying drawings, a more detailed description of a conventional method for manufacturing a thin film transistor substrate is as follows.

도 5a 내지 도 5d는 도 종래의 기술에 따른 2에서 B부분의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.5A to 5D are sectional views showing the manufacturing method of part 2 to B according to the related art, in the order of their processes.

투명한 절연 기판(1) 위에 게이트선(3), 게이트 전극(31) 및 유지용량용 제2 전극(32)을 형성하고, 이들을 덮는 게이트 절연막(8)을 형성한다. 다음, 게이트 절연막(8)의 상부 게이트 전극(31)에 대응하는 부분에 반도체층(2)을 형성하고, 반도체층(2) 및 게이트 절연막(8) 일부 위에 데이터선(5), 소스 전극(51), 드레인 전극(52) 및 유지용량용 제1 전극(53)을 형성한다. 이어, 기판(1) 상부에 감광성이 가지는 고분자나 아크릴 수지 등의 투명한 유기 절연막을 이용하여 소스 전극(51) 및 유지용량용 제1 전극(53)에 대응하는 부분에 콘택홀(6)이 가지며, 평탄화된 보호막(10)을 형성한다 (도 4참조).The gate line 3, the gate electrode 31, and the storage electrode second electrode 32 are formed on the transparent insulating substrate 1, and the gate insulating film 8 covering them is formed. Next, a semiconductor layer 2 is formed on a portion of the gate insulating film 8 that corresponds to the upper gate electrode 31, and the data line 5 and the source electrode are formed on the semiconductor layer 2 and a part of the gate insulating film 8. 51, the drain electrode 52 and the first electrode 53 for the storage capacitor are formed. Subsequently, a contact hole 6 is formed on a portion of the substrate 1 corresponding to the source electrode 51 and the storage capacitor first electrode 53 by using a transparent organic insulating film such as a polymer having a photosensitive property or an acrylic resin. , The planarized protective film 10 is formed (see FIG. 4).

다음, 도 5a 내지 5b에서 보는 바와 같이, 데이터선(5)이 형성되어 있는 기판(1)의 보호막(10) 상부에 ITO 막 등의 투명한 도전막(4)을 증착하고, 양성의 포토레지스트(12)를 코팅한다. 그리고 포토마스크를 이용하여 노광을 실시하고, 현상액을 사용하여 현상된 부분의 포토레지스트(12)를 제거하여 데이터선(5)에 대응하는 부분에 개구부를 형성한다.Next, as shown in FIGS. 5A to 5B, a transparent conductive film 4 such as an ITO film is deposited on the protective film 10 of the substrate 1 on which the data line 5 is formed, and a positive photoresist ( 12) coating. Exposure is performed using a photomask, and the photoresist 12 in the portion developed using the developer is removed to form an opening in a portion corresponding to the data line 5.

이어, 도 5c 내지 5d에서 보는 바와 같이, 남은 포토레지스터(12)를 마스크로 하여 도전막(4)의 일부를 HCL, HNO3및 순수를 혼합한 식각액을 이용하여 식각하여 화소 전극(4)을 형성한 후에 포토레지스터(12)를 제거한다.5C to 5D, the pixel electrode 4 is etched by etching a part of the conductive film 4 using an etchant mixed with HCL, HNO 3 and pure water, using the remaining photoresist 12 as a mask. After formation, the photoresist 12 is removed.

여기서 화소 전극(4)은 데이터선(5)과 중첩되도록 형성한다.The pixel electrode 4 is formed to overlap the data line 5.

이러한 종래의 박막 트랜지스터는 앞의 도 3에서 설명한 바와 같이 게이트 절연막(8) 및 보호막(10)을 매개로 하여 게이트선(3)과 화소 전극(4) 사이에 제1 커패시터(Cgd)와 데이터선(5)과 화소 전극(4) 사이에 제3 및 제4 커패시터(C1dp, C2애) 등이 형성된다.As described above with reference to FIG. 3, the conventional thin film transistor has a first capacitor C gd and data between the gate line 3 and the pixel electrode 4 via the gate insulating film 8 and the protective film 10. Third and fourth capacitors C 1dp and C 2 are formed between the line 5 and the pixel electrode 4.

그러나, 이러한 종래의 박막 트랜지스터 제조 방법에서는 하나의 기판을 여러 영역으로 나누어 형성하기 때문에 부정합(misalignment)을 고려해야하기 때문에 화소 전극(4)과 데이터선(5) 및 게이트선(3)이 중첩되어 부분의 폭은 커지므로 형성되는 커패시터(Cgd, C1dp, C2dp)가 크게 형성된다. 그리고, 여러 영역으로 나누어서 형성하는 과정에서 일부 영역에 부정합이 발생하면 화소에 형성되는 커패시터의 차이가 발생하여 영역간의 밝기 차이가 발생한다. 또한 화소 전극과 이웃하는 데이터선 사이에 중첩되는 폭이 크면, 커플링(coupling) 커패시터가 크게 작용하여 신호선을 단위로 데이터선이 형성되는 방향으로 크로스토크(crosstalk)가 발생되고, 화소 전극을 일부 식각하기 위해 사용되는 식각액은 데이터선 또는 게이트선을 빠르게 부식시키는 문제점을 가지고 있다.However, in the conventional thin film transistor manufacturing method, since one substrate is formed by dividing into several regions, misalignment must be taken into consideration, so that the pixel electrode 4, the data line 5, and the gate line 3 overlap each other. Since the width of is increased, the capacitors C gd , C 1dp , and C 2dp formed are large. When misalignment occurs in some regions in the process of dividing into several regions, a difference in the capacitors formed in the pixels may occur, resulting in a difference in brightness between the regions. In addition, when the width overlapped between the pixel electrode and the neighboring data line is large, a coupling capacitor acts largely to generate crosstalk in a direction in which the data line is formed in units of the signal line, thereby partially removing the pixel electrode. An etchant used for etching has a problem of rapidly corroding a data line or a gate line.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자기 정합으로 화소전극을 형성하여 나누어진 공정이 실시되더라도 형성되는 커패시터를 균일하게 하고 습식 식각을 생략하고 화소 전극을 형성하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and to form a pixel electrode by uniformly forming a capacitor and eliminating wet etching even when a divided process is performed by forming a pixel electrode by self matching.

도 1은 일반적인 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 평면도이고,1 is a plan view showing the structure of a typical thin film transistor substrate,

도 2는 도 1에서 P부분의 구조를 도시한 평면도이고,2 is a plan view showing the structure of the P portion in FIG.

도 3은 도 2에 대한 등가회로도이며,3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2.

도 4는 도 2에서 A부분을 도시한 단면도이고,4 is a cross-sectional view showing a portion A in FIG.

도 5a 내지 도 5d는 도 종래의 기술에 따른 2에서 B 부분의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,5A to 5D are sectional views showing the manufacturing method of part 2 to B according to the prior art according to the process sequence thereof,

도 6a내지 도 6d 및 도 7a내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 도 2의 B 및 C 부분 단면도이다.6A to 6D and 7A to 7D are partial cross-sectional views of B and C of FIG. 2 illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, in the order of their processes.

이러한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 투명한 절연기판 상부에 금속막을 증착하고 패터닝하여 게이트 전극 및 게이트선을 형성하고, 기판 상부에 게이트 절연막을 형성하고 게이트 절연막 상부에 반도체층을 형성한다. 기판 상부에 금속막을 퇴적하고 식각하여 소스 전극, 드레인 전극 및 데이터선을 형성하고, 기판 상부에 보호막을 형성하고 게이트선 및 데이터선과 가장자리 부분이 중첩되는 화소 전극을 전면 노광 및 후면 노광을 통한 자기 정합으로 형성한다.In the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention, a metal film is deposited and patterned on a transparent insulating substrate to form a gate electrode and a gate line, a gate insulating film is formed on the substrate, and a semiconductor layer is formed on the gate insulating film. A metal film is deposited on the substrate and etched to form a source electrode, a drain electrode, and a data line, a passivation layer is formed on the substrate, and the pixel electrode where the gate line, the data line, and the edge overlap each other is self-aligned through front and back exposure. To form.

여기서, 게이트선과 동시애 제1유지용량용 전극을 형성하고, 데이터선을 형성하는 동시에 제1 유지용량용 전극과 일부 중첩되는 제2 유지용량용 전극을 형성한다.The first storage capacitor electrode is formed at the same time as the gate line, and the second storage capacitor electrode is formed to partially overlap the first storage capacitor electrode while forming the data line.

또한 평탄화되어 있는 보호막의 상부에 포토레지스트를 증착하고, 전면 노광 및 후면 노광을 실시하여, 데이터선 및 제1 유지용량용 전극에 대응하는 부분에만 포토레지스터를 남기고, 기판 상부에 투명한 도전막을 증착하고 남겨진 포토레지스터를 제거하여 화소 전극을 형성한다.In addition, a photoresist is deposited on the flattened passivation film, and the front and rear exposures are performed, leaving photoresist only on the portions corresponding to the data lines and the first storage capacitor electrode, and depositing a transparent conductive film on the substrate. The remaining photoresist is removed to form a pixel electrode.

여기서, 후면 노광의 마스크는 제1 유지용량용 전극, 게이트선 및 데이터선이다.Here, the mask for the back exposure is the first storage capacitor electrode, the gate line and the data line.

이러한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서는 화소 전극을 게이트선 및 데이터선을 마스크로 하는 후면 노광을 통하여 형성하기 때문에 부정합은 발생하지 않으며, 화소 전극과 게이트선 및 데이터선과 중첩되는 부분은 최소화된다.In the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention, since the pixel electrode is formed through a backside exposure using a gate line and a data line as a mask, mismatching does not occur, and a portion overlapping the pixel electrode, the gate line, and the data line is minimized. do.

그리고, 화소 전극을 형성하는 과정에서 습식 식각 공정은 사용되지 않으므로 금속 배선인 게이트선 및 데이터선은 식각액에 대한 영향을 받지 않는다.In addition, since the wet etching process is not used in the process of forming the pixel electrode, the gate line and the data line, which are metal lines, are not affected by the etchant.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 따른 한 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.Then, an embodiment according to the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily carry out.

도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도로서, 도 2에서 B 및 C 부분에 대한 단면도이다.6A to 6D and 7A to 7D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, in accordance with a process sequence thereof.

본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 투명한 절연기판(1) 상부에 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al-alloy, alloy로는 Nd, W, Ta 등등)을 200nm 정도의 두께로 증착하고 사진 공정을 실시하여 게이트선(3), 게이트전극(31) 및 게이트선(3)의 일부인 제1유지용량용 전극(32)을 형성한다.In the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention, aluminum (Al) or an aluminum alloy (Al-alloy, Nd, W, Ta, etc.) is deposited on the transparent insulating substrate 1 to a thickness of about 200 nm. Then, the photolithography process is performed to form the gate line 3, the gate electrode 31, and the first storage capacitor electrode 32 that is part of the gate line 3.

여기서 독립 배선 방식인 경우에는 독립 배선을 추가하여 제1 유지용량용 전극(32)으로 형성하는 것도 가능하다.In the case of the independent wiring system, the independent wiring can be added to form the first storage capacitor electrode 32.

다음, 기판(1) 상부에 200∼400nm정도의 두께로 질화막 또는 산화막으로 이루어진 게이트 절연막(8), 200nm 이하의 도핑되지 않은 비정질 실리콘층 및 50nm정도의 두께로 고농도로 도핑되어 있는 비정질 실리콘층 연속적으로 증착한다. 여기서 두 가지의 비정질 실리콘층은 230∼300도에서, 게이트 절연막은 200도 이상에서 증착하는 것이 바람직하다. 이어, 활성 마스크로 사진 공정을 실시하여 게이트 전극(31)에 대응하는 부분만을 남기고 두 층의 비정질 실리콘층을 식각한다.Next, on the substrate 1, a gate insulating film 8 made of a nitride film or an oxide film having a thickness of about 200 to 400 nm, an undoped amorphous silicon layer of 200 nm or less, and an amorphous silicon layer doped at a high concentration of about 50 nm. To be deposited. Here, it is preferable to deposit the two amorphous silicon layers at 230 to 300 degrees and the gate insulating film at 200 degrees or more. Subsequently, a photolithography process is performed using an active mask to etch two layers of amorphous silicon, leaving only a portion corresponding to the gate electrode 31.

다음, 기판(1) 상부에 100∼400nm정도의 두께로 크롬(Cr), Al, Al-alloy등의 금속막을 증착하고 사진 공정을 실시하여 데이터선(5), 소스 전극(51), 드레인 전극(52) 및 제2 유지용량용 전극(53)을 형성한다. 이어, 소스 및 드레인 전극(51, 52)을 마스크로 하여 채널이 형성되는 부분에 고농도로 도핑된 비정질 실리콘층의 일부를 식각하여 반도체층(2)을 형성한다.Next, a metal film such as chromium (Cr), Al, Al-alloy, etc. is deposited on the substrate 1 to a thickness of about 100 to 400 nm, and a photolithography process is performed to perform data line 5, source electrode 51, and drain electrode. 52 and the second storage capacitor electrode 53 are formed. Subsequently, the semiconductor layer 2 is formed by etching a portion of the amorphous silicon layer that is heavily doped in the portion where the channel is formed using the source and drain electrodes 51 and 52 as a mask.

다음, 기판(1) 상부에 2μm의 두께로 감광성이 가지는 고분자나 아크릴 수지 등의 투명한 유기절연막을 코팅하여 보호막(10)을 형성한다. 여기서 보호막(10)은 평탄화하는 것이 바람직하다. 이어, 소스 전극(51) 및 제2 유지용량용 전극(53)에 대응하는 부분을 사진 공정을 통하여 일부 식각하여 콘택홀(6)이 가지는 보호막(10)을 형성한다 (도 4참조).Next, a protective film 10 is formed on the substrate 1 by coating a transparent organic insulating film such as a polymer having a photosensitive property or an acrylic resin with a thickness of 2 μm. It is preferable to planarize the protective film 10 here. Subsequently, portions corresponding to the source electrode 51 and the second storage capacitor electrode 53 are partially etched through a photographic process to form a protective film 10 included in the contact hole 6 (see FIG. 4).

다음, 도 6a 및 도 7a 내지 6b 및 도 7b에서 보는 바와 같이, 기판(1) 상부에 포토레지스트(120)를 충분한 두께로 코팅한다. 그리고 포토마스크를 이용하여 UV노광을 실시하는 동시에 데이터선(5) 및 제1 및 제2 유지용량용 전극(53, 32)을 마스크로 하여 후면 노광을 실시한다. 이때, 포토마스크를 통하여 빛이 포토레지스터(120)에 빛이 조사되지 않는 부분은 데이터선(5) 및 제2 유지용량용 전극(53)과 제1 유지용량용 전극(32)이 중첩되는 부분을 제외한 제1 유지용량용 전극(32)에 대응하는 부분이다. 그러므로 현상액을 이용하여 노광된 부분의 포토레지스터(120)를 제거하면 데이터선(5) 및 제2 유지용량용 전극(53)과 중첩하지 않은 제1 유지용량용 전극(32)에 대응하는 부분에만 포토레지스터(120)가 남는다. 여기서, 소스 전극(51) 및 제2 유지용량용 전극(53)의 상부에는 포토레지스터(120)를 제거하도록 한다.Next, as shown in FIGS. 6A and 7A to 6B and 7B, the photoresist 120 is coated to a sufficient thickness on the substrate 1. UV exposure is performed using a photomask and backside exposure is performed using the data line 5 and the first and second storage capacitor electrodes 53 and 32 as masks. In this case, a portion where light is not irradiated to the photoresist 120 through the photomask is a portion where the data line 5 and the second storage capacitor electrode 53 and the first storage capacitor electrode 32 overlap each other. The portion corresponding to the first storage capacitor electrode 32 is omitted. Therefore, when the photoresist 120 of the exposed portion is removed using a developing solution, only the portion corresponding to the first storage capacitor electrode 32 that does not overlap the data line 5 and the second storage capacitor electrode 53 is removed. The photoresist 120 remains. Here, the photoresist 120 is removed on the source electrode 51 and the second storage capacitor electrode 53.

이어, 도 6c 및 도 7c 내지 6d 및 도 7d에서 보는 바와 같이, 소스 전극(51) 및 제2 유지용량용 전극(53)의 상부에 콘택홀(6)을 가지는 기판(1)의 보호막(10) 상부에 ITO막 등의 투명한 도전막(40)을 증착하고, 포토레지스트(120) 및 그 위에 형성되어 있는 투명한 도전막(40)을 동시에 제거하여 화소 전극(40)을 형성한다.6C and 7C to 6D and 7D, the protective film 10 of the substrate 1 having the contact hole 6 on the source electrode 51 and the second storage capacitor electrode 53. ), A transparent conductive film 40 such as an ITO film is deposited on the upper portion, and the photoresist 120 and the transparent conductive film 40 formed thereon are simultaneously removed to form the pixel electrode 40.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서는 화소 전극(40)을 게이트선(3) 및 데이터선(5)을 마스크로 하는 후면 노광을 통하여 형성하기 때문에 여러 번으로 나누어 형성하는 과정에서도 부정합은 발생하지 않는다. 또한, 화소 전극(40)을 자기 정합으로 형성함으로 화소 전극(40)과 게이트선(3) 및 데이터선(5)과 중첩되는 부분이 최소화되어 화소 전극(40)과 데이터선(5) 사이에 형성되는 커패시터(C1dp, C2dp) 및 화소 전극(40)과 게이트선(3) 사이에 형성되는 커패시터(Cgd)가 최소로 형성된다. 그리고 자기 정합으로 형성하므로 모든 화소 영역에 형성되는 커패시터는 동일하게 된다.In the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the exemplary embodiment of the present invention, the pixel electrode 40 is formed through backside exposure using the gate line 3 and the data line 5 as a mask, and thus the process of dividing the pixel electrode 40 into a plurality of times. Does not occur. In addition, since the pixel electrode 40 is formed to be self-aligned, a portion overlapping with the pixel electrode 40, the gate line 3, and the data line 5 is minimized, so that the pixel electrode 40 is interposed between the pixel electrode 40 and the data line 5. The capacitors C 1dp and C 2dp formed and the capacitor C gd formed between the pixel electrode 40 and the gate line 3 are formed to a minimum. Since they are formed by self matching, the capacitors formed in all the pixel regions are the same.

또한, 화소 전극(40)을 형성하는 과정에서 습식 식각 공정은 사용되지 않으므로 금속 배선인 게이트선(3) 및 데이터선(5)은 식각액에 대한 영향을 받지 않는다.In addition, since the wet etching process is not used in the process of forming the pixel electrode 40, the gate line 3 and the data line 5, which are metal wires, are not affected by the etchant.

따라서 본 발명에 따른 박막 트랜지스터의 제조 방법에서는 자기 정합으로 화소 전극을 형성하여 화소 영역에서 발생되는 커패시터를 균일하게 하는 동시에 최소화하여 커플링 커패시터 및 크로스토크를 최소화하고, 습식 식각 공정을 생략함으로써 공정을 단순화하고, 이로 인하여 금속 배선의 부식을 방지하는 효과가 있다.Therefore, in the method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention, the pixel electrodes are formed by self matching to uniformize and minimize the capacitors generated in the pixel region, thereby minimizing the coupling capacitor and the crosstalk, and eliminating the wet etching process. Simplification, thereby preventing the corrosion of the metal wiring.

Claims (5)

투명한 절연 기판에 도전 물질을 증착하고 사진 공정을 실시하여 게이트선, 게이트 전극 및 상기 게이트선에 연결되어 있는 제1 유지 용량용 전극을 형성하는 단계 ,Depositing a conductive material on a transparent insulating substrate and performing a photo process to form a gate line, a gate electrode, and a first storage capacitor electrode connected to the gate line; 상기 기판에 질화막 또는 산화막으로 이루어진 게이트 절연막, 도핑되지 않은 비정질 실리콘층 및 고농도로 도핑되어 있는 비정질 실리콘층 연속적으로 증착하는 단계,Continuously depositing a gate insulating film made of a nitride film or an oxide film, an undoped amorphous silicon layer, and a heavily doped amorphous silicon layer on the substrate, 활성 마스크로 사진 공정으로 상기 두 층의 상기 비정질 실리콘층을 패터닝하여 반도체층을 형성하는 단계,Patterning the two layers of the amorphous silicon layer by a photolithography process with an active mask to form a semiconductor layer, 상기 기판에 도전 물질을 종착하고 사진 공정을 실시하여 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성함과 동시에 상기 제1 유지 용량용 전극 상부에 제2유지용량용 전극을 형성하는 단계,Terminating a conductive material on the substrate and performing a photo process to form a data line, a source electrode and a drain electrode, and simultaneously forming a second storage capacitor electrode on the first storage capacitor electrode; 상기 소스 및 드레인 전극을 마스크로 하여 상기 고농도로 도핑된 비정질 실리콘층을 식각하는 단계,Etching the heavily doped amorphous silicon layer using the source and drain electrodes as masks; 상기 기판에 감광성이 가지는 고분자나 아크릴 수지 등의 투명한 유기 절연막을 코팅하여 보호막을 형성하는 단계,Forming a protective film by coating a transparent organic insulating film such as a polymer or an acrylic resin having photosensitivity on the substrate, 상기 보호막을 패터닝하여 상기 소스 전극 및 제2 유지 용량용 전극을 드러내는 접촉 구멍을 각각 형성하는 단계,Patterning the passivation layer to form contact holes exposing the source electrode and the second storage capacitor electrode, respectively; 상기 보호막의 상부에 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 소스 전극 및 상기 제2유지 용량용 전극과 연결되며, 적어도 양쪽 가장자리 부분은 상기 데이터선과 중첩하는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.Forming a pixel electrode connected to the source electrode and the second storage capacitor electrode through the contact hole on the passivation layer, the pixel electrode overlapping the data line at least at both edge portions thereof; . 청구항 1에서, 상기 화소 전극을 형성하는 단계는,The method of claim 1, wherein the forming of the pixel electrode comprises: 상기 기판에 포토레지스트를 형성하고, 포토마스크를 이용하여 노광을 실시하는 동시에, 상기 데이터선, 게이트선, 제1 및 제2 유지용량용 전극을 마스크로 하여 후면 노광을 실시하여 상기 제1 유지 용량용 전극의 일부, 데이터선 및 게이트선에 대응하는 부분의 상기 보호막 상부에만 상기 포토레지스터를 남기는 단계,A photoresist was formed on the substrate, the photomask was used for exposure, and the backside exposure was performed using the data line, the gate line, and the first and second storage capacitor electrodes as a mask, thereby performing the first storage capacitor. Leaving the photoresist only on an upper portion of the passivation layer in a portion corresponding to a portion of the electrode, a data line and a gate line 상기 소스 전극 및 제2 유지용량용 전극의 상부에는 포토레지스터를 제거하는 단계,Removing a photoresist on the source electrode and the second storage capacitor electrode; 상기 보호막 상부에 ITO 막 등의 투명한 도전막을 증착하고, 상기 포토레지스트 및 투명한 도전막의 일부를 제거하는 단계로 이루어진 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.And depositing a transparent conductive film such as an ITO film on the protective film and removing a portion of the photoresist and the transparent conductive film. 청구항2에서, 상기 제1 유지용량용 전극의 일부는 상기 제1 유지용량용 전극과 상기 제2유지용량용 전극이 중첩되는 부분을 제외한 부분인 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.The method of claim 2, wherein a part of the first storage capacitor electrode is a portion except for a portion where the first storage capacitor electrode and the second storage capacitor electrode overlap each other. 청구항 1에서, 상기 제1 유지용량용 전극은 상기 게이트선으로부터 돌출되어 있는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first storage capacitor electrode protrudes from the gate line. 청구항 1에서, 상기 게이트선 또는 상기 데이터선은 크롬(Cr) 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 적층하여 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the gate line or the data line is formed by stacking chromium (Cr), aluminum, or an aluminum alloy.
KR1019960079367A 1996-12-31 1996-12-31 Method of manufacturing tft substrate with self-aligned pixel electrode KR100436009B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960079367A KR100436009B1 (en) 1996-12-31 1996-12-31 Method of manufacturing tft substrate with self-aligned pixel electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960079367A KR100436009B1 (en) 1996-12-31 1996-12-31 Method of manufacturing tft substrate with self-aligned pixel electrode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980060019A KR19980060019A (en) 1998-10-07
KR100436009B1 true KR100436009B1 (en) 2004-08-04

Family

ID=37348830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960079367A KR100436009B1 (en) 1996-12-31 1996-12-31 Method of manufacturing tft substrate with self-aligned pixel electrode

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100436009B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100579181B1 (en) * 2000-12-06 2006-05-11 삼성에스디아이 주식회사 Method for forming self-align pattern using half-develop

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930015096A (en) * 1991-12-30 1993-07-23 이헌조 Thin Film Transistor Manufacturing Method
KR960042169A (en) * 1995-05-16 1996-12-21 구자홍 Method and Structure of Storage Capacitor in Liquid Crystal Display

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930015096A (en) * 1991-12-30 1993-07-23 이헌조 Thin Film Transistor Manufacturing Method
KR960042169A (en) * 1995-05-16 1996-12-21 구자홍 Method and Structure of Storage Capacitor in Liquid Crystal Display

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980060019A (en) 1998-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6806937B2 (en) Thin film transistor array panel
US6531392B2 (en) Method of forming a thin film transistor array panel using photolithography techniques
US7888677B2 (en) Method for manufacturing a thin film transistor array panel for a liquid crystal display and a photolithography method for fabricating thin films
US7649581B2 (en) Array substrate of an LCD comprising first and second gate insulating layers and method of fabricating the same
US7499118B2 (en) Structure of switching device for liquid crystal display device and fabrication method thereof
JP4657587B2 (en) Thin film transistor display panel
KR100364771B1 (en) Liquid crystal display and method for fabricating the same
JP3097841B2 (en) Method of manufacturing photomask and active element array substrate
KR20020036023A (en) manufacturing method of array panel for liquid crystal display
KR100679516B1 (en) Liquid crystal display and fabricating method of the same
US7345727B2 (en) Substrate for a liquid crystal display device and fabricating method thereof
US6410211B1 (en) Method for manufacturing a liquid crystal display device
KR101228538B1 (en) Array substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR100345959B1 (en) Thin film transistor array panel for liquid crystal display and manufacturing method of the same
KR100543042B1 (en) a manufacturing method of a thin film transistor panel for liquid crystal displays
KR100669093B1 (en) Method of Fabricating Liquid Crystal Display Device
US20060194368A1 (en) Thin film translator array panel and a method for manufacturing the panel
KR20010010117A (en) Manufacturing method of a thin film transistor array panel for liquid crystal display
KR20010009267A (en) Thin film transistor array panel for liquid crystal display and manufacturing method thereof, and photomasks used thereto
KR100436009B1 (en) Method of manufacturing tft substrate with self-aligned pixel electrode
KR100623981B1 (en) Thin film transistor array panel for liquid crystal display and manufacturing method of the same
KR100601174B1 (en) a manufacturing method of a photo-mask for thin film transistor panels
KR100315921B1 (en) Manufacturing method of thin film transistor substrate for liquid crystal display device
US7083900B2 (en) Method for manufacturing a liquid crystal display device
KR100232178B1 (en) Manufacturing method of liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120515

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee