KR100631372B1 - 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 - Google Patents

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KR100631372B1
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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 4번의 포토리소그라피 공정을 행하는 4 마스크 노광공정에 의해 제작되는 액정표시장치용 어레이기판의 제작방법에 관한 것이다.
4 마스크 공정 시 식각비율을 맞추어 구성층의 과식각 방지와 동일한 공정으로 서로 다른 구성층 유도 등을 위해 통상 행해지는 방법은 포토리소그라피 공정 시 현상된 포토레지스트에 단차를 주어, 구성층을 식각할 때 상기 포토레지스트를 동시에 식각하는 방법으로 위의 조건들을 해결한다.
이때, 본 발명에서는 상기 한번의 현상공정으로 현상된 포토레지스트에 단차를 부여하는 방법으로, 노광속도가 낮은 포토레지스트를 사용하였다.
즉, 노광속도가 낮은 점을 이용하여 각각 서브마스크를 사용하여 두 번의 노광공정을 거쳐 현상된 포토레지스트에 단차를 부여하는 것이다.
이와 같이 하면, 한번의 포토레지스트 공정으로 의도하는 어레이배선의 설계가 가능하므로 다수의 공정스텝을 줄일 수 있어 공정 단순화 효과가 있다.

Description

액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법{method for fabricating array substrate for liquid crystal display}
도 1은 일반적인 컬러 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고,
도 2는 종래의 액정표시장치용 어레이기판의 일부 화소를 도시한 확대 평면도이고,
도 3a 내지 도 3b는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ`를 따라 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정단면도이고,
도 4a 내지 도 4g는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ`를 따라 절단하여 공정순서에 따라 도시한 본 발명에 따른 공정단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
113 : 게이트배선 136 : 게이트패드
150 : 게이트 절연막 155 : 비정질 실리콘층
160 : 보호층 163` : 일부 현상된 포토레지스트
본 발명은 액정표시장치(Liquid crystal display device)에 관한 것으로, 상세하게는 4마스크 공정으로 제작된 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법에 관한 것이다.
상기 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 크게 상부기판과 하부기판과 상기 상부기판과 하부기판 사이에 위치한 액정(liquid crystal)으로 구성된다.
이하, 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다
도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 블랙매트릭스(6)와 서브컬러필터(적, 녹, 청)(8)를 포함한 컬러필터(7)와 컬러필터 상에 투명한 공통전극(18)이 형성된 상부기판(5)과, 화소영역(P)과 화소영역 상에 형성된 화소전극(17)과 스위칭소자(T)를 포함한 어레이배선이 형성된 하부기판(22)으로 구성되며, 상기 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 액정(14)이 충진 되어있다.
상기 하부기판(22)은 어레이기판이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 형성된다.
상기 화소영역(P)은 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 교차하여 정의되는 영역이다. 상기 화소영역(P)상에 형성되는 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명도전성 금속을 사용한다.
전술한 바와 같이 구성되는 액정표시장치는 상기 화소전극(17)상에 위치한 액정층(14)이 상기 박막트랜지스터(T)로부터 인가된 신호에 의해 배향되고, 상기 액정층의 배향정도에 따라 상기 액정층(14)을 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표현할 수 있다.
상기 게이트배선(13)은 상기 박막트랜지스터(T)의 제 1 전극인 게이트전극을 구동하는 펄스전압을 전달하며, 상기 데이터배선(15)은 상기 박막트랜지스터(T)의 제 2 전극인 소스전극을 구동하는 신호전압을 전달하는 수단이다.
전술한 바와 같은 구성과 동작특성을 가지는 액정표시장치 중 하부기판인 어레이기판에 구성된 스위칭소자와, 각 배선 등은 다수의 공정을 거쳐 제작되며, 공정별 증착(deposition), 포토리소그라피(photo-lithography), 식각(etching), 스트립(strip)을 반복하는 과정을 거치게 된다.
통상, 제 1 포토리소그파리 공정을 제 1 마스크 공정이라 하며, 사실상 제 1 마스크 노광공정에는 어레이기판의 각 위치별(표시영역과 비표시영역으로 구분할 수 있음)로 제작된 다수의 서브 마스크를 이용하여 노광한 후, 포토공정을 행하게 된다.
어레이기판을 제작하는데 있어서, 포토리소그라피 공정 단계가 많을수록, 각 단계별로 사용되는 약품과 원료 등에 의에 높은 제조단가를 필요로 하게되며, 또한 공정이 많을수록 공정 중 발생하는 기판의 불량률이 높아져 액정표시장치를 제작하 는데 수율이 떨어지는 문제점이 발생한다.
따라서, 이러한 문제점을 없애기 위한 방법으로 어레이기판의 공정단계를 줄이려는 시도가 있어 왔으며, 8마스크 공정을 시작으로 4 마스크 공정까지 공정단계를 줄이는 추세에 있다.
4 마스크 공정은 8마스크 공정에 비해 포토리소그라피 공정을 8번에서 4번으로 줄였으므로, 다수의 구성층을 적층하여 동시에 식각하는 기술과, 동시 식각을 위한 식각비율을 맞추어 식각공정을 진행하는 기술이 중요하다.
일반적으로는 상기 식각비율을 맞추기 위해, 비록 마스크는 단일 마스크를 사용하나 각각의 구성층을 따로 식각하는 다수의 공정스텝을 포함하여 진행하게 된다.
이와 같은 공정스텝을 줄이기 위한 방법으로 노광공정시 포토레지스트를 일부만 노광하여 현상후에 남겨진 얇은 층의 포토레지스트와 그 하부의 구성층을 동시에 식각함으로서 식각비율을 맞추는 공정을 행한다.
이와 같이 하면, 공정스텝을 줄일 수 있다.
전술한 바와 같이 일괄 노광을 통한 포토레지스트의 부분적인 단차를 유도하여 액정표시장치를 제작한 예는 본 특허출원인이 특허 출원한 "98-22162"에서와 같이 유기막 위에 포토레지스트를 도포하고, 상기 포토레지스트에 투과되는 광의 량을 위치에 따라 조절하기 위한 패턴으로 형성된 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트를 노광하고, 상기 포토레지스트의 패턴두께를 다르게 형성되도록 현상하고, 상기 두께가 다르게 형성된 포토레지스트의 표면부에서부터 순차 식각하는 과정을 거침으로써, 한번의 포토리소그라피공정으로 적어도 상기 유기막이 마스크 패턴 위치에 따라 다른 두께를 가지는 패턴으로 형성되도록 하는 것이다.
이하, 도 2를 참조로 공정을 간략히 설명한다.
도 2는 종래의 4마스크 공정으로 제작된 액정표시장치용 어레이기판의 일부 화소를 도시한 확대 평면도이다.
도시한 바와 같이, 어레이기판(22)은 다수의 화소영역(P)으로 구성되며, 화소는 스위칭소자인 박막트랜지스터(thin film transistor)(T)와 화소전극(pixel electrode)(17)과 보조용량인 스토리지 캐패시터(storage capacitor)(C)로 구성된다.
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트전극(26)과 소스전극(28)과 드레인전극(30)과 액티브층(active layer)(55)으로 구성되고, 상기 소스전극(28)은 데이터배선(15)과 연결되며 상기 게이트전극(26)은 상기 데이터배선(15)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트배선(13)과 연결되도록 구성된다.
이때, 상기 데이터 배선(15)은 일 끝단에 소정면적으로 연장 형성된 데이터패드(34)를 포함하며, 게이트 배선(13) 또한 일 끝단에 소정면적으로 연장 형성된 게이트패드(36)를 포함한다.
이때, 상기 데이터배선(15)은 액티브층(55)과 평면적으로 겹쳐 형성되는 구조이며, 상기 스토리지 커패시터(C)는 스토리지 온 게이트(storage on gate)구조로서, 화소전극(17)과 연결되는 금속전극층(15')과 그 하부의 게이트배선(13')이 스토리지 캐패시터의 상/하 전극의 기능을 한다.
이하, 도 3a와 도 3b를 참조하여 상기 도 2의 구성을 가지는 어레이기판의 제조방법을 설명한다.
도 3a 내지 도 3b는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ`를 따라 절단하여 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
일반적으로, 액정표시장치에 사용되는 박막 트랜지스터(T)의 구조는 역 스태거드(Inverted Staggered)형 구조가 많이 사용된다. 이는 구조가 간단하면서도 성능이 우수하기 때문이다.
또한, 상기 역 스태거드형 박막 트랜지스터는 채널 형성 방법에 따라 백 채널 에치형(back channel etch : EB)과 에치 스타퍼형(etch stopper : ES)으로 나뉘며, 구조가 간단한 백 채널 에치형 구조가 적용되는 액정표시장치용 어레이기판의 제조공정에 관해 설명한다.
먼저, 기판에 이물질이나 유기성 물질을 제거하고, 증착될 게이트 물질의 금속 박막과 유리기판의 접촉성(adhesion)을 좋게 하기 위하여 세정을 실시한 후, 스퍼터링(sputtering)에 의하여 금속막을 증착한다.
도 3a는 상기 기판(22) 상에 금속막을 증착한 후에 제 1 마스크공정으로 패터닝하여 게이트 전극(26)과, 일 끝단에 소정면적으로 형성된 게이트패드(36)를 포함하는 게이트배선(13)을 형성하는 단계이다.
다음으로, 상기 게이트 전극(26) 및 게이트배선(13)이 형성된 기판(22) 상에 절연막(50)을 증착한다. 또한, 상기 게이트 절연막(50)상에 연속으로 반도체 물질 인 비정질 실리콘(a-Si:H : 55)층과 불순물이 함유된 비정질 실리콘(n+ a-Si:H : 56)층과 제 2 도전성 금속층(58)을 적층한다.
다음으로, 제 2 마스크 공정을 진행하여, 상기 제 2 도전성 금속층(58)을 패턴하여 상기 게이트전극(26)상부에서 소정간격 이격된 소스전극(33) 및 드레인전극(35)을 형성한다.
다음으로, 상기 소스전극(33)및 드레인전극(35)을 식각방지막으로 하여, 패턴된 제 2 금속층(58)의 하부로 노출된 불순물 비정질 실리콘층(56)을 식각한다.
다음으로, 패턴된 소스전극(33) 및 드레인전극(35)이 형성된 기판의 전면에 전술한 절연물질을 증착하여 보호층(60)을 형성한다.
상기 보호층(60)을 패턴할 때는 하부의 비정질 실리콘층(55)과 그 하부의 게이트 절연막(50)을 동시에 식각한다.
이 과정에서, 상기 게이트패드(36)를 노출하기 위해, 상기 게이트패드(36) 상부의 게이트 절연막(50)/비정질 실리콘층(55)/보호층(60)이 일괄식각 된다.
이와 같은 공정에서, 경우에 따라서는 상기 게이트 배선(13)이 노출되는 경우가 있으며, 노출된 게이트배선(13)은 추후의 공정불량에 의해 배선결함이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 게이트배선(13)을 보호하기 위한 게이트 절연막(50)을 남기기 위한 방법은 하나의 마스크를 이용하되 각 구성층을 별도로 식각하는 방식을 사용하면 되지만 다수의 공정 스텝이 요구되므로 바람직한 방법은 아니다.
따라서, 마스크 공정 시 상기 게이트배선 상에 포토레지스트를 남겨, 상기 남겨진 포토레지스트의 표면으로부터 하부 구성층을 식각하여, 상기 게이트배선 상에 게이트 절연막을 남기는 방법을 사용하였다.
기존에는 이러한 방법을 위해서 부분적으로 광량을 조절할 수 있는 특수한 마스크(61)를 사용하였다.
즉, 도시한 바와 같이, 포토레지스트 층을 얇게 남겨야 할 부분에 대응하는 부분의 마스크(61)는 얇은 슬릿(63)이나, 빛의 양을 작게 제한하는 별도의 반투과막(미도시)을 구성한다.
상기 마스크 노광공정을 행한 후, 상기 게이트패드(36)상부의 게이트 절연막(50)/비정질 실리콘층(55)/보호층(60)을 식각할 때, 동시에 상기 게이트배선(13) 상부의 비정질 실리콘층(55)/보호층(60)/포토레지스트층(65)을 식각한다.
결과적으로, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 한번의 식각으로 상기 게이트패드(36)상부는 노출되고, 상기 게이트배선(13)상부에는 게이트 절연막(50`)이 남게되는 결과를 가진다.
따라서, 게이트배선이 노출되지 않고 절연막으로 감싸여 구성되어 전기적으로 안정된 어레이기판을 제작할 수 있다.
그러나, 상기 마스크는 입사되는 광량을 조절하기 위해 일반적인 마스크 제 작공정에 별도의 처리를 더 해야 하기 때문에 마스크 제작 시 복잡한 공정과 더불어 가격이 비싸다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명은 노광속도가 낮은 포토레지스트를 사용하는 방법을 제안하여, 일반적인 마스크를 사용하여도 포토레지스트의 현상정도를 달리하여 어레이기판을 제작할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은 투명 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판 상에 제 1 금속물질을 증착하고 패턴하여, 게이트전극과 게이트배선과 게이트패드를 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 게이트전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 비정질 실리콘층, 불순물 비정질 실리콘층, 제 2 금속층을 적층하고 패턴하여, 소스전극과 드레인전극과, 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 데이터배선이 형성된 기판의 전면에 절연물질을 증착하여 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 상부에 포토레지스트를 도포하고 상기 소스전극 및 드레인전극 영역을 차단하는 제 1 서브 마스크를 이용하여, 상기 포토레지스트를 표면으로부터 일부만 노광하는 과정과, 상기 일부만 노광된 포토레지스트 상부에 상기 소스 및 드레인영역과 상기 게이트배선 상부를 차단하는 제 2 서브 마스크를 이용하여 노광하고 현상하는 단계와; 상기 포토레지스트층이 형성된 기판의 표 면을 건식식각하여, 상기 게이트배선 상부에 게이트 절연막을 남기고, 상기 게이트배선과 연결된 게이트패드를 노출하는 단계와; 상기 드레인전극과 접촉하는 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 게이트 절연막과 보호층은 질화 실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiO2)으로 구성된 무기절연물질과 벤조사이클로 부텐(Benzocyclobutene)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)로 구성된 유기절연물질 중 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 화소전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 구성된 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나로 형성한다.
본 발명의 특징에 따른 사진식각방법은 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판 상에 다수의 구성층을 적층하는 단계와; 상기 구성층이 적층된 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 단계와; 상기 포토레지스트가 도포된 기판 상에 제 1 차광부를 가진 제 1 마스크를 위치하여 포토레지스트를 노광하여, 상기 포토레지스트를 표면으로부터 일부만 노광하는 단계와; 상기 일부가 노광된 포토레지스트가 형성된 기판 상에 제 2 차광부와 상기 제 1 차광부를 가진 제 2 마스크를 위치하고, 상기 포토레지스트를 노광하는 단계와; 상기 노광된 포토레지스트를 현상하여, 상기 제 1 차광부와 제 2 차광부에 대응하는 높이가 서로 다른 잔류 포토레지스트 층을 구성하는 단계와; 상기 제 2 차광부에 대응되어 위치한 잔류 포토레지스트층과 그 하부의 일부구성층과, 포토레지스트층이 현상된 부분으로 노출된 구성층을 건식식각하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 사진식각방법은 제 1 영역과 제 2 영역과 제 3 영역이 정의된 기판을 구비하는 단계와; 상기 기판 상에 다수의 구성층을 적층하는 단계와; 상기 구성층이 적층된 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 단계와; 상기 제 3 영역이 빛으로부터 차단된 포토레지스트를 제 1 노광하여, 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 포토레지스트를 표면으로부터 일부 노광하는 단계와; 상기 제1, 제 2 영역이 부분 노광된 상기 포토레지스트를 제 2 노광하여, 상기 제 1 영역을 완전히 노광하는 단계와; 상기 노광된 포토레지스트를 현상하여, 상기 제 2 영역과 제 3 영역의 높이가 서로 다른 포토레지스트층을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
-- 실시예--
도 4a 내지 도 4g는 도 2의 Ⅲ- Ⅲ`를 따라 절단하여 공정순서에 따라 도시한 본 발명에 따른 공정 단면도이다. (본 발명에 따라 제작된 어레이기판의 화소는 도 2와 동일하므로 이를 참조로 설명한다. 기판에서의 중요한 구성은 편의상 도 2의 부호에서 100을 더하여 기재한다.)
먼저, 도 4a는 본 발명에 따른 제 1 마스크 공정(제 1 포토리소그라피 공정)으로서, 제 1 금속을 증착하고 제 1 마스크로 패터닝하여, 게이트배선(113)과 게이트전극(126)과 게이트패드(136)를 형성하는 단계를 도시하고 있다.
도 2를 보면, 상기 게이트전극(126)을 게이트배선(113)에서 돌출 연장하여 구성하였으나, 이와는 다르게 게이트배선(113)의 일부에 게이트전극(126)이 정의된 형태로 구성할 수 도 있다.
상기 게이트 배선(113)과 상기 게이트 전극(126)의 형성에 사용되는 제 1 금속은 일반적으로 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등을 사용할 수 있으며, 알루미늄계 금속을 사용할 수 있다.
이때, 상기 알루미늄계 금속은 알루미늄-네오듐(AlNd)/알루미늄-몰리브덴(AlMo)을 사용한다.
도 4b는 본 발명에 따른 제 2 마스크 공정으로서, 데이터배선(115)과 소스전극(133) 및 드레인 전극(135)을 형성하는 단계를 도시한 도면이다.
즉, 상기 게이트배선(113)등이 형성된 기판(111)의 전면에 절연막(150)과 비정질 실리콘층(a-Si:H)(155)과 불순물 비정질 실리콘층(n+ a-Si:H)(156)과 제 2 금속층(158)을 연속으로 증착한 후 제 2 마스크로 패터닝하여, 일 끝단에 데이터패드(미도시)가 형성된 데이터배선(115)과, 상기 데이터배선(115)에서 상기 게이트전극(126)상부로 돌출 연장된 소스전극(133)과 이와는 소정간격 이격된 드레인전극(135)을 형성한다. 이후, 제 2 금속층을 마스크로 하여 불순물 비정질 실리콘층(156)을 식각하여, 상기 비정질 실리콘층(155)을 노출한다.
패터닝된 제 2 금속층(158)의 하부를 제외한 불순물 반도체층(156)은 누설전류를 줄이는 목적으로 식각한다.
도 4c 내지 도 4f는 보호층(160)을 제 3 마스크 공정으로 패터닝하는 단계를 도시한 도면이다.
(전술한 제 1 마스크 공정과 제 2 마스크 공정에서는 포토리소그라피 공정을 생략하고 설명하였으나, 제 3 마스크 공정은 본 발명임으로 그 과정을 자세히 설명한다.)
상기 소스 전극(133)과 드레인 전극(135)이 형성된 기판(111)의 전면에 벤조 사이클로 부텐(benzocyclobutene)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)등의 유기 절연막과 경우에 따라서는 질화실리콘(SiNX)과 산화실리콘(SiO2)으로 구성되는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 보호층(160)을 형성한다.
다음으로, 상기 보호층(160)이 형성된 기판(111)의 전면에 포토레지스트(photoresist : PR)를 증착하여 PR층(163)을 형성한다.
이때, 상기 PR은 노광속도가 낮은 것을 사용한다. (일본의 ZEON사에서 생산하고 있는 ZPP-1700을 예를 들 수 있다.)
상기 PR층(163)상부에 상기 박막트랜지스터(T)를 제외한 나머지 부분을 노광하기 위한 제 1 서브 마스크(161a)를 위치하고, 노광량을 작게하여 노광공정을 행한다.
결과적으로, 도시한 바와 같이 상기 제 1 서브 마스크(161a)의 차단부(163)에 의해 차단되지 않은 부분은 표면으로부터 일부분(K)만 노광된다.
도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 박막트랜지스터(T) 부분과 상기 게이트배선(113)부분을 차단하는 차단부(164)가 형성된 제 2 서브 마스크(161b)를 이용하여 노광한 후, 상기 노광된 부분의 포토레지스트를 현상하게 되면 도 4e에 도시한 바와 같이, 게이트 배선(113)상부에는 다른 포토레지스트 부분 보다 얇은 포토레지스트층(163`)이 위치한다.(이때, 상기 포토레지스트를 서로 다른 제 1 서브마스크와 제 2 서브 마스크를 이용하여 두 번 노광하기는 하지만 하나의 포토리소그라피 공정을 위한 과정이므로 단일한 마스크공정이라 할 수 있다.)
다음으로, 일괄식각이 가능한 식각방식(습식식각방식 또는 건식식각방식)을 이용하여, 상기 포토레지스트와 하부 구성층을 식각한다.
이때, 상기 화소영역(P)과 상기 게이트 패드(136)상부의 보호층(160)/비정질 실리콘층(155)/게이트 절연막(150)이 식각되는 동안, 상기 게이트배선(113) 상부의 포토레지스트층(163`)/보호층(160)/비정질 실리콘층(155)이 식각된다. 물론 상기 게이트 배선(113)의 상부의 포토레지스트층(163`) 뿐 아니라 나머지 포토레지스트층도 조금은 식각되지만, 완전히 식각되지는 않기 때문에 식각공정 동안 충분한 차단 기능을 한다.
따라서, 도 4f에 도시한 바와 같이, 상기 게이트패드(136)는 완전히 노출되며, 상기 게이트배선(113)은 게이트 절연막(150)에 의해 보호되는 구성을 갖을 수 있게 된다.
또한, 상기 드레인전극(135) 상부에는 드레인 콘택홀(138)이 형성된다.
다음으로, 도 4g에 도시한 바와 같이, 상기 패턴된 보호층(160)의 상부에 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide :ITO)와 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide) 등으로 구성된 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 콘택홀(138)을 통해 상기 드레인전극(135)과 접촉하는 화소전극(117)을 형성하고, 상기 게이트패드(136)와 접촉하는 게이트 패드 단자전극(173)을 형성한다.
이와 같은 방식으로 본 발명에 따른 어레이기판을 제작할 수 있으며, 전술한 제 3 마스크 공정에서 사용하였던 노광속도가 낮은 포토레지스트는 제 2 마스크 공정시 사용하여, 상기 소스전극 및 드레인전극의 사이에 전술한 바와 같은 방법, 즉 상기 소스전극 및 드레인전극이 될 부분만을 가리는 제 1 서브 마스크를 이용하여 포토레지스트의 일부를 노광한 후, 다시 상기 소스 및 드레인 전극부의 전체를 가리는 제 2 서브 마스크를 이용하여 완전히 노광하게 되면, 상기 소스전극과 드레인전극의 이격될 부분에는 약간의 포토레지스트가 남게 되며, 이는 상기 소스전극 및 드레인전극 패턴시에 동시에 패턴되어, 상기 소스전극과 드레인전극 사이에 노출되는 상기 비정질 실리콘이 과식각 되는 것을 방지 할 수 있으므로 미세패턴 형성에도 유리한 방법이다.
따라서, 전술한 바와 같이 4마스크 공정 중 보호층을 패턴하는 공정 시 노광속도가 낮은 포토레지스트를 사용함으로, 첫째 종래의 마스크와 같이 특수 제작된 마스크를 사용하지 않아도 되므로 가격면에서 경쟁력이 있고, 둘째 공정스텝을 줄여주므로 제품의 생산수율이 개선되는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 투명 기판을 준비하는 단계와;
    상기 기판 상에 제 1 금속물질을 증착하고 패턴하여, 게이트전극과 게이트배선과 게이트패드를 형성하는 단계와;
    상기 게이트배선과 게이트전극이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 비정질 실리콘층, 불순물 비정질 실리콘층, 제 2 금속층을 적층하고 패턴하여, 소스전극과 드레인전극과, 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선을 형성하는 단계와;
    상기 데이터배선이 형성된 기판의 전면에 절연물질을 증착하여 보호층을 형성하는 단계와;
    상기 보호층 상부에 포토레지스트를 도포하고 상기 소스전극 및 드레인전극 영역을 차단하는 제 1 서브 마스크를 이용하여, 상기 포토레지스트를 표면으로부터 일부만 노광하는 과정과, 상기 일부만 노광된 포토레지스트 상부에 상기 소스 및 드레인영역과 상기 게이트배선 상부를 차단하는 제 2 서브 마스크를 이용하여 노광하고 현상하는 단계와;
    상기 포토레지스트층이 형성된 기판의 표면을 건식식각하여, 상기 게이트배선 상부에 게이트 절연막을 남기고, 상기 게이트배선과 연결된 게이트패드를 노출하는 단계와;
    상기 드레인전극과 접촉하는 화소전극을 형성하는 단계를
    포함하는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 절연막과 보호층은 질화 실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiO2)으로 구성된 무기절연물질과 벤조사이클로 부텐(Benzocyclobutene)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)로 구성된 유기절연물질 중 선택된 하나인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 구성된 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나인 액정표시장치용 어레이기판.
  4. 기판을 준비하는 단계와;
    상기 기판 상에 다수의 구성층을 적층하는 단계와;
    상기 구성층이 적층된 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 단계와;
    상기 포토레지스트가 도포된 기판 상에 제 1 차광부를 가진 제 1 마스크를 위치하여 포토레지스트를 노광하여, 상기 포토레지스트를 표면으로부터 일부만 노광하는 단계와;
    상기 일부가 노광된 포토레지스트가 형성된 기판 상에 제 2 차광부와 상기 제 1 차광부를 가진 제 2 마스크를 위치하고, 상기 포토레지스트를 노광하는 단계와;
    상기 노광된 포토레지스트를 현상하여, 상기 제 1 차광부와 제 2 차광부에 대응하는 높이가 서로 다른 잔류 포토레지스트 층을 구성하는 단계와;
    상기 제 2 차광부에 대응되어 위치한 잔류 포토레지스트층과 그 하부의 일부구성층과, 포토레지스트층이 현상된 부분으로 노출된 구성층을 건식식각하는 단계
    를 포함하는 사진식각 방법.
  5. 제 1 영역과 제 2 영역과 제 3 영역이 정의된 기판을 구비하는 단계와;
    상기 기판 상에 다수의 구성층을 적층하는 단계와;
    상기 구성층이 적층된 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 단계와;
    상기 제 3 영역이 빛으로부터 차단된 포토레지스트를 제 1 노광하여, 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 포토레지스트를 표면으로부터 일부 노광하는 단계와;
    상기 제1, 제 2 영역이 부분 노광된 상기 포토레지스트를 제 2 노광하여, 상기 제 1 영역을 완전히 노광하는 단계와;
    상기 노광된 포토레지스트를 현상하여, 상기 제 2 영역과 제 3 영역의 높이 가 서로 다른 포토레지스트층을 형성하는 단계를
    포함하는 사진식각방법.
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