KR100459483B1 - Fabrication method of liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고개구율 반사 투과형 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 박막트랜지스터를 형성하는 단계와, 박막트랜지스터 및 화소 영역 전면에 제 1, 제 2, 제 3 보호막 증착하는 단계와, 상기 제 3 보호막 위에 반사막을 쉐도우 마스크를 사용하여 원하는 부분만을 선택적으로 증착하는 단계와, 상기 반사막 위에 절연막을 전면 증착하는 단계와, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 소정 부분 드러내기 위해서 패터닝한 후, 콘택홀을 형성하고 ITO 물질을 증착하는 단계로 이루어진다.The present invention relates to a method of manufacturing a high-throughput reflective transmissive liquid crystal display device, comprising: forming a thin film transistor, depositing first, second and third passivation layers over the thin film transistor and the pixel region, and the third passivation layer. Selectively depositing a desired portion of the reflective film using a shadow mask on the reflective film, depositing an insulating film on the reflective film on the entire surface, patterning the drain electrode of the thin film transistor to expose a predetermined portion, and then forming a contact hole And depositing the ITO material.
즉, 얼라인 키가 위치한 영역에 쉐도우 마스크를 두어 이 부분에는 선택적으로 반사막이 형성되지 못하게 함으로써, 1회의 포토리소그래피 공정을 줄이게 되어 재료비를 줄일 수 있을 뿐 아니라 공정 시간 단축으로 인한 생산성을 향상시킬 수 있다.In other words, by placing a shadow mask in the area where the align key is located, the reflective film is not selectively formed in this area, which reduces the cost of a single photolithography process and improves productivity by shortening the process time. have.
Description
본 발명은 반사투과형 액정 표시 소자에 관한 것으로, 특히 제조 공정 수를 줄이기 위한 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective transmissive liquid crystal display device, and more particularly to a method for manufacturing a liquid crystal display device for reducing the number of manufacturing steps.
최근, 통신 인프라의 확충에 의해, 컴퓨터 네트워크의 이용이 급속하게 확대하며, 필요한 정보를 언제든지, 어디에서도, 누구라도 이용할 수 있는 환경이 조성되어 왔다. 이에 이동성이 요구되는 개인용 정보 통신기기, 웹(web) 단말기, 및 휴대용 단말기 등과 같은 정보 통신기기 시장이 폭발적으로 증가함에 따라 무게가 가볍고 소비 전력이 작은 디스플레이에 대한 수요가 늘어나고 있다. 그리고, 종래와는 달리 숫자나 정해진 이미지의 온(on)/오프(off)만 수행하는 수준을 넘어서 정지 화상을 포함하는 다양한 정보를 표현할 수 있는 표시 소자를 요구하고 있다. 이와 같은 요청에 있어서, 칼라 화상 표시가 가능한 모빌 기기에 대한 수요가 급속하게 확대하고 있다. 모빌 기기에 요구되는 특징은, 가능한 한 박형, 경량, 저 소비 전력으로 장시간 사용이 가능한 것에 있다.In recent years, with the expansion of communication infrastructures, the use of computer networks has rapidly expanded, and an environment in which anyone can use necessary information anytime, anywhere has been created. Accordingly, as the market for information communication devices such as personal information communication devices, web terminals, and portable terminals requiring mobility is exploding, demand for displays having light weight and small power consumption is increasing. Unlike the related art, there is a demand for a display device capable of expressing a variety of information including a still image beyond a level of performing only on / off of numbers or a predetermined image. In such a request, the demand for mobile devices capable of displaying color images is rapidly expanding. The characteristic required for a mobile device is that it can be used for a long time with a thin, light weight, and low power consumption as much as possible.
액정 표시 소자는 가볍고 박형이며 소비 전력이 적기 때문에 이와 같은 휴대용 정보 통신기기에 많이 적용되고 있다. 그러나 일반적인 투과형 액정 표시 장치는 백라이트 장치가 필요로 하다. 따라서 이를 휴대용 정보기기 등의 표시 소자로 사용될 경우 백라이트의 소비 전력으로 휴대용 기기의 일회 충전 후 사용 시간이 단축될 뿐만 아니라 백라이트의 무게, 두께 등으로 인한 휴대성이 나빠진다.Liquid crystal display devices have been widely applied to such portable information communication devices because they are light, thin, and have low power consumption. However, a general transmissive liquid crystal display requires a backlight device. Therefore, when it is used as a display element such as a portable information device, the power consumption of the backlight not only shortens the use time after charging the portable device once, but also deteriorates portability due to the weight and thickness of the backlight.
이러한 문제점들을 극복하기 위해 근래 제시되는 액정 표시 장치가 반사형 LCD 이다.In order to overcome these problems, a liquid crystal display device which has recently been proposed is a reflective LCD.
반사형 LCD는 주변광을 광원으로 사용하므로 전력 소모의 약 70% 이상을 차지하는 백라이트에 의한 전력 소모가 없고 백라이트에 의한 두께 및 무게 증가가 없다. 따라서, 매우 적은 전력으로 우수한 표시 품위를 가지는 정보 표시 소자를 실현할 수 있다. 또 모빌 기기에서는 그 성격상, 옥외에서의 사용 적응성이 중요하게 되지만, 종래의 투과형 LCD에서는 밝은 외부 환경 하에서 패널 표면의 반사에 의해 색대비가 저하되는 시인성에 문제가 있는 반면에, 반사형 LCD에서는 오히려 더욱 선명하게 보이는 특징이 있다.Reflective LCD uses ambient light as a light source, so there is no power consumption by the backlight, which accounts for more than 70% of the power consumption, and no thickness and weight increase by the backlight. Thus, an information display element having excellent display quality with very little power can be realized. In addition, in mobile devices, the adaptability of outdoor use becomes important, but in the conventional transmissive LCD, there is a problem in visibility that the color contrast is degraded by reflection of the panel surface under a bright external environment. Rather, there is a characteristic that looks more clearly.
그러나, 자연광 또는 인조 광원과 같은 주변광이 항상 존재하는 것은 아니다. 즉, 상기 반사형 LCD는 자연광이 존재하는 낮이나, 외부 인조광이 존재하는 사무실 및 건물 내부에서는 사용이 가능할지 모르나, 자연광이 존재하지 않는 야간에는 사용할 수 없게 된다.However, ambient light such as natural or artificial light sources do not always exist. That is, the reflective LCD may be used in the daytime in which natural light is present or in an office and a building in which external artificial light is present, but cannot be used at night when no natural light is present.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위해 반사형 액정 표시 장치와 투과형 표시 장치의 장점을 수용하면서 주,야간 동시에 사용할 수 있는 반사 투과형 액정 표시 장치가 개발되었다.Accordingly, in order to solve the above problems, a reflective transmissive liquid crystal display device that can be used simultaneously and day and night while receiving the advantages of the reflective liquid crystal display device and the transmissive display device has been developed.
상기와 같은 반사 투과형 LCD는 도 1에 도시한 바와 같이, 스위칭 소자(19)를 포함하는 하부 기판(11)과 칼라필터를 포함하는 상부 기판(12)이 서로 대향되도록 배치되고, 상기 하부 기판(11)과 상부 기판 사이(12)에는 액정(15a)이 주입된 액정층(15)이 형성된다.As shown in FIG. 1, the reflective transmissive LCD is disposed such that the lower substrate 11 including the switching element 19 and the upper substrate 12 including the color filter face each other, and the lower substrate ( The liquid crystal layer 15 into which the liquid crystal 15a is injected is formed between the 11 and the upper substrate 12.
도면에 도시된 구조는 반사 반투과형 LCD의 한 픽셀만을 나타낸 것이다. 실제 LCD는 이러한 픽셀이 다수개 모여 형성되지만, 이하에서는 설명의 편리를 위해 한 픽셀 설명한다.The structure shown in the figure represents only one pixel of a reflective transflective LCD. Although an actual LCD is formed by collecting a plurality of such pixels, the following describes one pixel for convenience of description.
상기 하부 기판(11)에는 각 픽셀마다 배치되어 액정에 신호 전압을 인가하고 차단하는 스위칭 소자(19)와, 상기 스위칭 소자(19)를 보호하기 위한 제 1 보호막(21)과, 고개구율 구조를 형성하기 위한 제 2 보호막(22)과, 상기 제 2 보호막 위에 이후에 형성되는 금속막과의 접착력을 증가시키기 위해서 형성된 제 3 보호막과, 상기 제 3 보호막(22) 위의 화소 영역에 형성된 반사막(20)과, 상기 반사막(20)에 형성된 투과홀(10)과, 상기 스위칭 소자(19)를 통하여 인가된 신호 전압을 액정셀에 가해주는 화소 전극(30)과, 상기 반사막(20)과 화소 전극(30) 사이의 절연막(24)으로 구성되어 있다.The lower substrate 11 includes a switching element 19 disposed at each pixel for applying and blocking a signal voltage to the liquid crystal, a first passivation layer 21 for protecting the switching element 19, and a high opening ratio structure. A third passivation film formed to increase adhesion between the second passivation film 22 for formation, a metal film formed on the second passivation film, and a reflection film formed in the pixel region on the third passivation film 22. 20, a pixel electrode 30 for applying a signal voltage applied through the transmission hole 10 formed in the reflective film 20 to the switching element 19, the reflective film 20 and the pixel. The insulating film 24 between the electrodes 30 is comprised.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 보호막(21,22)과 제 3 보호막(23)에는 스위칭 소자(19)를 소정 부분 노출시키는 컨택홀(14)을 통하여 노출된 스위칭 소자(19) 일부분과 와 화소 전극(30)이 접속된다.The first and second passivation layers 21 and 22 and the third passivation layer 23 each include a portion of the switching element 19 exposed through the contact hole 14 exposing a predetermined portion of the switching element 19 and a pixel. The electrode 30 is connected.
그리고, 상기 스위칭 소자(19)는 주사신호가 인가되는 게이트 전극(4)과, 게이트 전극(4)에 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되어 데이터 신호를 전송는 채널층(2)과, 상기 게이트 전극(4)과 채널층(2)사이에 형성된 게이트 절연막(3)과, 층간 절연막(6)과, 채널층(2)의 상부에 형성되어 데이터 신호가 인가되는 소오스 전극(5a)과, 상기 소오스 전극(5a)과 접속을 이루는 소오스 영역(5a)과, 데이터 신호를 화소 전극(30)에 인가하는 드레인 전극(7b)과, 상기 드레인 전극(7b)과 접속을 이루는 드레인 영역(5b)과, 기판의 전면에 형성되어 소오스 전극(7a) 및 드레인 전극(7b)을 보호하는 보호막(21)으로 구성되며, 상기 드레인 전극(7b)은 컨택홀(14)을 통하여 화소 전극(30)과 전기적으로 연결된다.In addition, the switching element 19 is a gate electrode 4 to which a scan signal is applied, a channel layer 2 that is activated as a scan signal is applied to the gate electrode 4, and transmits a data signal, and the gate electrode ( 4, the gate insulating film 3 formed between the channel layer 2, the interlayer insulating film 6, the source electrode 5a formed on the channel layer 2 and to which a data signal is applied, and the source electrode. A source region 5a for connecting to 5a, a drain electrode 7b for applying a data signal to the pixel electrode 30, a drain region 5b for connecting to the drain electrode 7b, and a substrate The passivation layer 21 is formed on the front surface of the passivation layer to protect the source electrode 7a and the drain electrode 7b, and the drain electrode 7b is electrically connected to the pixel electrode 30 through the contact hole 14. do.
반사막(20)은 외부로부터 입사되는 빛을 반사시키는 금속막으로서, Al이나 혹은 AlNd와 같이 반사율이 높은 불투명 금속물질로 이루어지는 것이 바람직하다.The reflective film 20 is a metal film that reflects light incident from the outside, and is preferably made of an opaque metal material having a high reflectance such as Al or AlNd.
일반적으로, 소자를 제작하는데 있어서 패턴 형성을 위해 노광 공정이 이루어진다. 이때, 기판과 패턴이 형성된 마스크의 얼라인이 이루어지는데, 마스크 얼라인은 기판에 형성된 얼라인 키를 기준으로 해서 이루어지게 된다.In general, an exposure process is performed to form a pattern in fabricating an element. At this time, the substrate is aligned with the mask on which the pattern is formed, and the mask alignment is performed based on the alignment key formed on the substrate.
도 2에 도시한 것은 패널 및 얼라인 키과 검사 키를 포함하는 기판의 평면도이다.2 is a plan view of a substrate including a panel and an alignment key and an inspection key.
도시한 바와 같이, 기판(13)의 가장자리에 얼라인 키(40) 및 검사 키(51)가 배치되어 있으며, 기판의 중심부에는 액정 패널(50)이 형성되어 있다.As illustrated, an alignment key 40 and an inspection key 51 are arranged at the edge of the substrate 13, and a liquid crystal panel 50 is formed at the center of the substrate.
상기 얼라인 키(40)는 메탈로 이루어져 있으며, 게이트 전극(4) 또는 소오스/드레인 전극(7a,7b)으로 형성될 수 있다. 얼라인 키(40)는 하부층의 패턴과 해당층의 정렬을 위해서 형성시키게 되는데, 일반적으로 노광 장비가 얼라인 키를 인식하는 방법은 FIA(Fine Image Alignment) 방법과 LSA(Laser Scan Alignment) 방법이 있다.The alignment key 40 is made of metal and may be formed of the gate electrode 4 or the source / drain electrodes 7a and 7b. The alignment key 40 is formed to align the pattern of the lower layer with the corresponding layer. Generally, the exposure apparatus recognizes the alignment key using a fine image alignment (FIA) method and a laser scan alignment method (LSA). have.
FIA(Fine Image Alignment) 방법은 얼라인 키의 이미지를 직접 인식하는 것으로, 표면에 단차만 형성되면 얼라인 키의 인식이 가능하기 때문에 얼라인 키가 굳이 메탈이 아니어도 상관없다.The FIA (Fine Image Alignment) method directly recognizes the image of the alignment key, and since the alignment key can be recognized when only a step is formed on the surface, the alignment key does not have to be a metal.
LSA(Laser Scan Alignment) 방법은 얼라인 키의 모양을 입사된 레이저 빛에 대한 반사도의 차이로 인식하는 방법으로, 메탈로 이루어진 얼라인 키가 위치하는 영역을 지나는 레이저 빛은 거의 반사하게 된다.The laser scan alignment (LSA) method recognizes the shape of the alignment key as a difference in reflectance of the incident laser light, and almost reflects the laser light passing through the area where the metal alignment key is located.
그러나, 도 1에 도시한 바와 같이 상기 반사막(20)은 평탄화된 막 위에 불투명한 금속막을 증착한 상태이므로 상술한 두 가지 얼라인 키 인식 방법을 사용할 수가 없다.However, as shown in FIG. 1, since the opaque metal film is deposited on the planarized film, the above two alignment key recognition methods cannot be used.
따라서, 반사막 형성 이후의 노광 공정에서는 반사막이 불투명 금속막으로 형성되어 있기 때문에 포토 장비가 반사막의 하부에 형성된 얼라인 키를 인식하지 못하게 된다.Therefore, in the exposure process after forming the reflective film, since the reflective film is formed of an opaque metal film, the photo equipment does not recognize the alignment key formed under the reflective film.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 얼라인 키(40)가 위치하는 영역에 해당하는 불투명 반사막의 일부를 제거하여 얼라인 키(40)가 인식될 수 있도록 해야만 한다. 이하, 첨부한 도면을 통하여 종래의 얼라인 키를 드러내기 위한 반사막 형성 방법을 설명하면 다음과 같다.In order to solve this problem, a portion of the opaque reflection film corresponding to the area where the alignment key 40 is located must be removed so that the alignment key 40 can be recognized. Hereinafter, a method of forming a reflective film for revealing a conventional alignment key will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3a내지 도 3e를 통하여 상기와 같이 구성된 반사 투과형 액정 표시 장치의 반사막 및 화소 전극의 형성 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.A method of forming the reflective film and the pixel electrode of the reflective transmissive liquid crystal display device configured as described above with reference to FIGS. 3A to 3E is as follows.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터가 형성된 기판(11a)의 전면에 제 1, 제 2, 제 3 보호막을 스퍼터링 방법으로 연속 증착한다.First, as shown in FIG. 3A, first, second and third passivation layers are continuously deposited on the entire surface of the substrate 11a on which the thin film transistor is formed by a sputtering method.
그리고, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 제 3 보호막(23) 전면에 불투명 금속막을 스퍼터링 방법으로 반사막(20)을 형성한다.As shown in FIG. 3B, the reflective film 20 is formed on the entire surface of the third protective film 23 by the sputtering method.
그리고, 도 3c에 도시한 바와 같이, 불투명 반사막(20)에 의해서 가려진 얼라인 키(40)가 인식될 수 있도록 얼라인 키(40)가 형성된 영역을 포함한 그 주변 영역의 반사막(20) 일부를 제거한다.As shown in FIG. 3C, a portion of the reflective film 20 in the peripheral region including the region where the alignment key 40 is formed so that the alignment key 40 covered by the opaque reflective film 20 can be recognized. Remove
이때, 상기 반사막(20)의 일부분을 제거하기 위해서는 먼저, 반사막(20) 위에 스핀 코팅(spin coating)또는 롤 코팅(roll coating)방법으로 포토레지스트막(25)을 고르게 코팅한 후, 빛에 대한 비투과영역이 선택적으로 형성된 마스크(61)로 상기 포토레지스트막(25)을 블로킹(blocking)한 다음 자외선(도면 상의 화살표)을 조사한다.In this case, in order to remove a portion of the reflective film 20, first, the photoresist film 25 is evenly coated on the reflective film 20 by spin coating or roll coating. The photoresist film 25 is blocked with a mask 61 in which a non-transmissive region is selectively formed, and then ultraviolet rays (arrows on the drawing) are irradiated.
그 다음, 도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 자외선이 조사된 결과물을 현상하여 반사막(20) 위에 선택적으로 잔류하는 포토레지스트의 패턴을 형성한 다음, 식각 공정을 통하여 얼라인 키(40)가 드러날 수 있도록 반사막(20)의 일부분을 제거한 한 후, 포토레지스트를 제거한다.Next, as shown in FIG. 3D, the result of the irradiation of the ultraviolet rays is developed to form a pattern of the photoresist selectively remaining on the reflective film 20, and then the alignment key 40 is exposed through an etching process. After removing a portion of the reflective film 20 to remove the photoresist.
그리고, 도 3e에 도시한 바와 같이, 상기의 포토리소그래피 공정을 통하여 실제 반사층의 패턴을 형성한 다음, 절연막(24)을 전면 증착한 후, 패터닝을 통하여 콘택홀(14)을 형성하고 화소 전극을 스퍼터링 방법으로 증착한다.As shown in FIG. 3E, the pattern of the actual reflective layer is formed through the above photolithography process, and then the entire surface of the insulating layer 24 is deposited. Then, the contact hole 14 is formed through patterning to form the pixel electrode. Deposited by sputtering method.
상술한 바와 같은 종래의 방법에서는 얼라인 키를 드러내기 위해서 포토리소그래피 공정을 통해 불투명 반사막의 일부를 제거해야 하기 때문에 공정수 증가로 인하여 생산비 및 제품의 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.In the conventional method as described above, part of the opaque reflective film has to be removed through a photolithography process in order to reveal the alignment key, which causes a problem in that the production cost and productivity of the product decrease due to the increase in the number of processes.
따라서, 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 반사막 형성 후, 얼라인 키를 드러내기 위해서 별도의 포토리소그래피 공정 없이 반사막을 증착하는 공정에서 쉐도우 마스크를 이용하여 얼라인 키가 위치하는 부분에는 반사막이 형성되지 않도록 함으로써, 공정수를 줄이고 제조 비용을 절감 할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and after forming the reflective film, in the process of depositing the reflective film without a separate photolithography process to reveal the alignment key, a portion of the alignment key is positioned using a shadow mask. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device which can reduce the number of processes and reduce the manufacturing cost by preventing the reflection film from being formed.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in detail in the configuration and claims of the following invention.
도 1은 일반적인 반사 투과형 액정 표시 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of a typical reflective transmissive liquid crystal display device.
도 2는 기판에 얼라인 키 및 검사 키와 패널이 형성된 것을 나타내는 평면도.2 is a plan view showing an alignment key, an inspection key and a panel formed on a substrate;
도 3a내지 도 3e는 종래의 반사막을 형성하는 방법을 나타내는 공정 수순도.3A to 3E are process flowcharts showing a method of forming a conventional reflective film.
도 4a내지 도 4c는 본 발명의 반사막을 형성하는 방법을 나타내는 공정 수순도.4A to 4C are process steps showing a method of forming the reflective film of the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
2: 채널층 3: 게이트 절연막2: channel layer 3: gate insulating film
4: 게이트 전극 5a: 소스 영역4: gate electrode 5a: source region
5b: 드레인 영역 6: 층간 절연막5b: drain region 6: interlayer insulating film
7a: 소스 전극 7b: 드레인 전극7a: source electrode 7b: drain electrode
10: 투과홀 20: 반사막10: transmission hole 20: reflecting film
21: 제 1 보호막 22: 제 2 보호막21: first protective film 22: second protective film
23: 제 3 보호막 30: 화소 전극23: third protective film 30: pixel electrode
40: 얼라인 키 51: 검사 키40: alignment key 51: inspection key
60: 쉐도우 마스크 61: 마스크60: shadow mask 61: mask
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 박막트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 박막트랜지스터 및 화소 영역 전면에 제 1, 제 2, 제 3 보호막 증착하는 단계와, 상기 제 3 보호막 위에 반사막을 쉐도우 마스트를 사용하여 원하는 부분만을 선택적으로 증착하는 단계와, 상기 반사막 위에 절연막을 전면 증착하는 단계와, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 소정 부분 드러내기 위해서 패터닝하여 컨택홀을 형성한 후, ITO 물질을 전면에 증착하는 단계로 이루어진다.In order to achieve the above object, the manufacturing method of the liquid crystal display of the present invention comprises the steps of forming a thin film transistor, depositing a first, second, third protective film on the entire surface of the thin film transistor and the pixel region, and the third Selectively depositing only a desired portion of the reflective layer on the protective layer using a shadow mast; depositing an insulating layer on the reflective layer in front of the entire surface; and forming a contact hole by patterning to expose a predetermined portion of the drain electrode of the thin film transistor. And depositing an ITO material on the front surface.
상기 제 3 보호막 위에 선택적으로 증착된 반사막은 Al이나 혹은 AlNd와 같은 반사 특성이 우수한 불투명한 금속물질로 이루어져 있으며, 쉐도우 마스크에 의한 반사막의 비선택 영역은 얼라인 키가 형성된 영역이다.The reflective film selectively deposited on the third passivation layer is made of an opaque metal material having excellent reflection characteristics such as Al or AlNd, and the non-selected area of the reflective film by the shadow mask is a region in which an alignment key is formed.
즉, 불투명한 반사막 때문에 이후에 이루어지는 노광 공정에서 얼라인 키를 인식하지 못하는 문제가 발생하는데 이를 해결하기 위해서 반사막 증착시 얼라인 키가 위치하는 영역에 쉐도우 마스크를 두어, 그 부분에는 반사막이 형성되지 못하게 하는 것이다.In other words, due to the opaque reflective film, an alignment key may not be recognized in a subsequent exposure process. To solve this problem, a shadow mask is placed in the area where the alignment key is located during the deposition of the reflective film, so that the reflective film is not formed on the portion. It is not allowed.
이로써, 상기 얼라인 키를 드러내기 위해서 반사막을 패터닝하는 포토리소그래피 공정을 생략할 수 있다.As a result, a photolithography process for patterning the reflective film to reveal the alignment key can be omitted.
이하, 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 반사 투과형 액정 표시 장치의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the reflective transmissive liquid crystal display device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4a내지 도 4d에 도시한 것은 본 발명에 따른 반사 투과형 액정 표시 장치의 공정 과정을 나타내는 도면이다.4A to 4D are diagrams illustrating a process of the reflective transmissive liquid crystal display according to the present invention.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 기판(11a) 상부에 비정질 실리콘층을 형성한 다음, 이 비정질 실리콘층을 액티브 형태로 패터닝하고, 결정질화 공정을 진행하여, 폴리 실리콘층(2)을 형성하고, 게이트 절연막(3)을 증착한 다음, 그 상부에 게이트 전극(4)을 형성한 후, 게이트 절연막(3) 및 게이트 전극(4)을 마스크로 하여, 노출된 폴리 실리콘층(2)에 N형의 고농도 불순물을 주입함으로써, 소오스, 드레인 영역(5a,5b)을 형성한 다음, 층간 절연막(6)을 증착하고, 소오스, 드레인 영역(5a, 5b)이 소정 부분 노출되도록 패터닝한 다음, 소오스, 드레인 전극(7a, 7b)을 형성함으로써 박막트랜지스터를 형성하고, 상기 박마트랜지스터(19)가 형성된 기판(11a) 전면에 제 1, 제 2, 제 3 보호막(23)을 스퍼터링 방법으로 연속 증착한다.First, as shown in FIG. 4A, an amorphous silicon layer is formed on the substrate 11a, then the amorphous silicon layer is patterned into an active form, and a crystallization process is performed to form the polysilicon layer 2. After the gate insulating film 3 is deposited, the gate electrode 4 is formed thereon, and then the gate insulating film 3 and the gate electrode 4 are used as masks to expose the exposed polysilicon layer 2. By injecting an N-type high concentration impurity, the source and drain regions 5a and 5b are formed, then the interlayer insulating film 6 is deposited and patterned so that the source and drain regions 5a and 5b are partially exposed. A thin film transistor is formed by forming the source and drain electrodes 7a and 7b, and the first, second and third passivation layers 23 are successively deposited on the entire surface of the substrate 11a on which the thin mart transistor 19 is formed by sputtering. do.
이때, 상기 제 1 보호막 및 제 3 보호막으로는 SiNx 또는 SiOx 와 같은 무기물질을 이용하고, 제 2 보호막으로는 BCB 또는 포토 아크릴과 같은 유기 물질을 이용한다.In this case, an inorganic material such as SiNx or SiOx is used as the first protective film and a third protective film, and an organic material such as BCB or photoacryl is used as the second protective film.
그리고, 상기 제 2 보호막은 액정 표시 소자의 고개구율을 위해서 형성되는것이며, 제 3 보호막은 제 2 보호막의 유기 물질로 인한 스퍼터 장비 챔버의 오염을 방지하고, 이후에 형성되는 금속 물질과의 접착성을 향상시키기 위한 것이다.The second passivation layer is formed for a high opening ratio of the liquid crystal display, and the third passivation layer prevents contamination of the sputtering equipment chamber due to the organic material of the second passivation layer, and adheres to the metal material formed thereafter. Is to improve.
또한, 상기 박막트랜지스터는 폴리 실리콘을 채널층으로 하는 p-Si 박막트랜지스터이며, 기판 위에 게이트 전극을 형성하고 게이트 절연막을 전면 증착한 후, 비정질 실리콘으로 이루어진 채널층과 오믹층을 포함하는 액티브층을 형성한 다음, 금속물질을 전면 증착하고 상기 패터닝하여 소오스, 드레인 전극을 형성한 다음, 그 위에 보호막 보호막을 전면 증착함으로써 형성된 비정질 실리콘을 채널층으로 적용한 a-Si 박막트랜지스터도 가능하다.In addition, the thin film transistor is a p-Si thin film transistor having a polysilicon as a channel layer, and after forming a gate electrode on a substrate and depositing a gate insulating film on the substrate, an active layer including an amorphous silicon channel layer and an ohmic layer is formed. After the formation, the a-Si thin film transistor may be formed by depositing a metal material on the entire surface, and patterning the source and drain electrodes to form a source and drain electrode.
그 다음, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 제 3 보호막(23) 위에 쉐도우 마스크를 사용하여 반사막(20)을 증착한다. 이때, 쉐도우 마스크(60)는 얼라인 키(40)가 형성된 영역을 포함한 주변 영역에 놓이게 된다.Next, as shown in FIG. 4B, the reflective film 20 is deposited on the third passivation film 23 using a shadow mask. In this case, the shadow mask 60 is placed in the peripheral area including the area where the alignment key 40 is formed.
따라서, 상기 제 3 보호막 위에 원하는 부분에만 반사막(20)을 증착하고, 얼라인 키(40)가 위치하는 영역에는 반사막(20)이 선택적으로 증착되지 않도록 하여, 얼라인 키(40)를 드러냄으로써, 노광 공정시 반사막 하부의 얼라인 키(40)를 인식 할 수 있도록 한다.Accordingly, the reflective film 20 is deposited only on a desired portion of the third passivation film, and the reflective film 20 is not selectively deposited in the region where the alignment key 40 is located, thereby revealing the alignment key 40. In order to recognize the alignment key 40 under the reflective film during the exposure process.
그리고, 상기 반사막으로는 반사 특성이 우수한 Al이나 혹은 AlNd와 같은 불투명 금속막을 이용한다.As the reflective film, an opaque metal film such as Al or AlNd having excellent reflection characteristics is used.
그리고, 상기 쉐도우 마스크(60)는 스퍼터링 장비내의 쉐도우 마스크를 사용하며, 따로 제작할 수도 있다.In addition, the shadow mask 60 uses a shadow mask in the sputtering equipment, and may be manufactured separately.
그 다음, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 선택적으로 증착된 반사막(20) 위에 절연막(24)을 전면 증착한 후, 패터닝을 통하여 컨택홀(14)을 형성한 다음, 화소 전극(30)을 스퍼터링 방법으로 증착한다.Next, as shown in FIG. 4C, after the insulating film 24 is entirely deposited on the selectively deposited reflective film 20, the contact hole 14 is formed through patterning, and then the pixel electrode 30 is formed. Deposited by sputtering method.
상기 절연막(24)은 기생 캐패시턴스를 줄이기 위한 목적으로 형성하는 것으로, SiNx 또는 SiOx와 같은 무기 물질을 이용한다.The insulating film 24 is formed for the purpose of reducing parasitic capacitance and uses an inorganic material such as SiNx or SiOx.
그리고, 상기 화소 전극(30)은 콘택홀(14)을 통하여 박막트랜지스터의 드레인 전극(7b)과 전기적으로 연결되어 있다.The pixel electrode 30 is electrically connected to the drain electrode 7b of the thin film transistor through the contact hole 14.
상기와 같은 본 발명의 반사 투과형 액정 표시 장치의 제조 방법은 불투명한 반사막 하부에 있는 얼라인 키를 드러내기 위해서 선택적으로 형성된 반사막을 형성하는 방법에 있어서, 별도의 포토리소그래피 공정을 진행하기 않아도 쉐도우 마스크를 이용하여 반사막을 선택적으로 증착시킴으로써, 재료비 절감 및 생산성에 기여할 수 있다.The method of manufacturing a reflective transmissive liquid crystal display device of the present invention as described above is a method of forming a reflective film selectively formed to reveal an alignment key under an opaque reflective film, and does not require a shadow photolithography process. By selectively depositing the reflective film using, it can contribute to material cost reduction and productivity.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반사층 금속막을 형성하는 단계에서 얼라인 키를 드러내기 위해서 반사막의 일부분을 제거해야 하는 경우, 포토리소그래피 공정을 진행하기 않고도, 반사막 형성시 쉐도우 마스크를 이용하여 반사막을 선택적으로 형성함으로써, 액정 표시 장치의 공정수를 줄이고, 재료비 절감 및 생산성 향상의 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when a part of the reflective film needs to be removed to reveal the alignment key in the forming of the reflective metal film, the reflective film is formed by using a shadow mask when forming the reflective film without proceeding the photolithography process. By selectively forming, the number of steps of the liquid crystal display device can be reduced, thereby reducing material costs and improving productivity.
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