KR101002304B1 - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

액정표시장치의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101002304B1
KR101002304B1 KR1020030100829A KR20030100829A KR101002304B1 KR 101002304 B1 KR101002304 B1 KR 101002304B1 KR 1020030100829 A KR1020030100829 A KR 1020030100829A KR 20030100829 A KR20030100829 A KR 20030100829A KR 101002304 B1 KR101002304 B1 KR 101002304B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
electrode
entire surface
substrate
forming
Prior art date
Application number
KR1020030100829A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050069010A (ko
Inventor
김창동
서현식
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020030100829A priority Critical patent/KR101002304B1/ko
Publication of KR20050069010A publication Critical patent/KR20050069010A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101002304B1 publication Critical patent/KR101002304B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136231—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

본 발명은 레이저 조사장치를 이용하여 한 종류의 패턴을 한번의 공정으로 형성할 수 있는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 화소영역 및 스토리지 영역으로 정의되는 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판의 전면에 금속층을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극을 포함한 기판의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극을 포함한 기판의 전면에 반도체 물질을 증착하고, 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 상기 게이트 전극의 상측의 게이트 절연막상에 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 반도체층을 포함한 기판의 전면에 금속층을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 채널영역을 제외한 양 가장자리에 소스/드레인 전극을 형성하여 박막트랜지스터를 제조하는 단계와; 상기 박막트랜지스터를 포함한 기판의 전면에 투명 전도막을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 상기 화소영역에 화소전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이다.
액정표시장치, 레이저 조사장치, 고체 레이저

Description

액정표시장치의 제조방법{The method for fabricating the liquid crystal display device}
도 1은 종래의 액정표시장치의 하나의 화소에 대한 평면도
도 2는 도 1의 Ⅰ~Ⅰ`의 선상에 따른 단면도
도 3a 및 도 3b는 종래의 포토 및 식각 공정을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조시 사용되는 레이저 장치의 개략적인 구성도
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 공정단면도
도 7은 레이저 조사에 의해 패터닝된 투명 전도막 및 보호층에 대한 광학현미경 사진
도 8은 도 7의 Ⅱ~Ⅱ`의 선상에 따른 단면도에 대한 광학현미경 사진
＊도면의 주요부에 대한 부호 설명
100 : 기판 111 : 반도체층
113 : 오믹 콘택층 114 : 보호층
112a : 제 1 스토리지 전극 112b : 제 2 스토리지 전극
C1 : 드레인 콘택홀 C2 : 스토리지 콘택홀
SE : 소스 전극 DE : 드레인 전극
GE : 게이트 전극 GI : 게이트 절연막
115 : 화소전극
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 레이저 조사장치를 이용하여 한 종류의 패턴을 한번의 공정으로 형성할 수 있는 액정표시장치의 제조방법에 대한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같이 액정표시장치가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어 졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 장점과 배치되는 면이 많이 있다.
따라서, 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정표시패널은 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.
그리고, 제 2 기판(컬러필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.
이와 같은 상기 제 1, 제 2 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖 고 시일재(sealant)에 의해 합착되고 상기 두 기판 사이에 액정층이 형성된다.
한편, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 마주보는 면에는 각각 배향막이 형성되고 상기 액정층을 배향시키기 위하여 러빙처리된다.
여기서, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정표시장치의 하나의 화소영역에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 하나의 화소에 대한 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ~Ⅰ`의 선상에 따른 단면도이다.
종래의 액정표시장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 화소영역(P)을 정의하기 위해 일방향으로 일정간격을 가지고 일렬로 배열되는 다수개의 게이트 라인(G) 및 상기 각 게이트 라인(G)에 수직교차하는 방향으로 일정간격을 가지고 일렬로 배열되는 다수개의 데이터 라인(D)과, 상기 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D)에 의해서 정의되는 매트릭스 형태의 다수개의 화소영역(P)에서 상기 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D)이 교차하는 부위에 형성되는 박막트랜지스터(T)와, 상기 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(DE)에 연결되어 상기 박막트랜지스터(T)를 통해 상기 데이터 라인(D)으로부터 전달되는 데이터 신호를 인가받는 화소전극(16)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 화소전극(16)은 상기 화소영역(P)과 이웃하는 화소영역의 게이트 라인(G)을 소정부분 오버랩하며, 이 오버랩된 부분에서 스토리지 커패시터가 형성된다.
이와 같이 구성된 종래의 액정표시장치의 제조방법을 상세히 설명하면 다음 과 같다.
먼저, 화소영역(P)과, 스토리지 커패시터가 형성될 스토리지 커패시터 영역으로 정의되는 기판(10)을 준비한 후, 상기 기판(10)의 전면에 금속층을 증착하고 포토 및 식각공정을 통해 선택적으로 패터닝하여, 상기 화소영역(P)에 게이트 전극(GE) 및 게이트 라인(G)을 형성함과 동시에, 상기 스토리지 커패시터 영역에 제 1 스토리지 전극(12a)을 형성한다.
이어서, 상기 게이트 전극(GE), 게이트 라인(G) 및 제 1 스토리지 전극(12a)을 포함한 기판(10)의 전면에 산화 실리콘(SiOx) 혹은 질화 실리콘(SiNx)과 같은 절연물질을 증착하여 게이트 절연막(GI)을 형성한다.
이후, 상기 게이트 절연막(GI)상에 진성 아몰퍼스 실리콘과 같은 반도체 물질, 불순물이 첨가된 아몰퍼스 실리콘과 같은 불순물 반도체 물질을 차례로 증착하고 포토 및 식각공정을 통해 패터닝하여, 상기 게이트 전극의 상측의 상기 게이트 절연막(GI)상에 차례로 반도체층(11) 및 오믹 콘택층(13)을 형성한다.
이어서, 상기 반도체층(11) 및 오믹 콘택층(13)을 포함한 기판(10)의 전면에 크롬 또는 몰리브덴과 같은 금속층을 증착하고 포토 및 식각공정을 통해 패터닝하여, 상기 반도체층(11)의 채널영역을 제외한 양 가장자리에 소스/드레인 전극(SE, DE)을 형성하여 박막트랜지스터(T)를 제조하고, 상기 소스 전극(SE)에 연결되어 상기 게이트 라인(G)에 수직하는 데이터 라인(D)을 형성하고, 상기 스토리지 영역의 상기 게이트 절연막(GI)상에 상기 제 1 스토리지 전극(12a)을 오버랩하는 제 2 스토리지 전극(12b)을 형성한다.
이때, 상기 소스/드레인 전극(SE, DE)을 형성하는 과정에서, 상기 반도체층(11)의 채널영역에 형성된 오믹 콘택층(13)은 제거된다.
이어서, 상기 소스/드레인 전극(SE, DE), 제 2 스토리지 전극(12b) 및 게이트 절연막(GI)을 포함한 기판(10)의 전면에 무기 절연막 등을 사용하여 보호층(14)을 형성하고 포토 및 식각공정을 통해 패터닝하여, 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(C1), 상기 제 2 스토리지 전극(12b)의 일부를 노출시키는 스토리지 콘택홀(C2)을 형성한다.
이후, 상기 보호층(14)의 전면에 투명 전도막을 증착하고 포토 및 식각공정을 통해 패터닝하여, 상기 드레인 콘택홀(C1)과 스토리지 콘택홀(C2)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 상기 제 2 스토리지 전극(12b)에 전기적으로 연결되는 화소전극(15)을 형성한다.
한편, 상기 포토 및 식각 공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a 및 도 3b는 종래의 포토 및 식각 공정을 설명하기 위한 도면이다.
여기서, 상기 포토 및 식각공정은 상기 게이트 전극(GE), 게이트 라인(G) 및 제 1 스토리지 전극(12a)을 형성하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
먼저, 상기 포토 및 식각공정은, 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10)의 전면에 금속층(20)을 증착하는 공정, 상기 금속층(20)의 전면에 포토레지스트(PR)를 코팅하는 공정, 상기 포토레지스트(PR)의 상부에 상기 게이트 전극(GE), 게이트 라인(G) 및 제 1 스토리지 전극(12a)에 대한 패턴이 그려진 마스크(M)를 정렬하고 상기 포토레지스트(PR)를 선택적으로 노광하여 상기 게이트 전극(GE), 게이트 라인(G) 및 제 1 스토리지 전극(12a)에 대한 포토레지스트 패턴(PR1)을 형성하는 공정, 상기 포토레지스트 패턴(PR1)을 마스크로 하여 상기 금속층(20)을 선택적으로 식각하여 게이트 전극(GE), 게이트 라인(G) 및 제 1 스토리지 전극(12a)을 형성하는 공정으로 이루어져 있다.
그리고, 상기 식각 공정 후에는 상기 포토레지스트 패턴(PR1)을 제거하는 공정을 더 진행하게 된다.
따라서, 종래의 액정표시장치의 제조방법은, 전술한 바와 같이, 한 종류의 패턴을 형성하기 위해서 금속 증착공정, 포토레지스트 코팅공정, 노광공정, 현상공정, 식각공정 및 포토레지스트 패턴 제거공정 등과 같은 일련의 공정을 필요로 하게 되어, 공정수율면에서 상당히 불리한점이 많았다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 레이저 조사장치를 사용하여, 종래와 같은 포토 및 식각공정없이 원하는 패턴을 한번의 공정으로 형성할 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 화소영역 및 스토리지 영역으로 정의되는 기판을 준비하는 단계와; 상기 기판의 전면에 금속층을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극을 포함한 기판의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극을 포함한 기판의 전면에 반도체 물질을 증착하 고, 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 상기 게이트 전극의 상측의 게이트 절연막상에 반도체층을 형성하는 단계와; 상기 반도체층을 포함한 기판의 전면에 금속층을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 채널영역을 제외한 양 가장자리에 소스/드레인 전극을 형성하여 박막트랜지스터를 제조하는 단계와; 상기 박막트랜지스터를 포함한 기판의 전면에 투명 전도막을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 상기 화소영역에 화소전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.
여기서, 상기 게이트 전극을 형성함과 동시에, 상기 스토리지 영역에 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 소스/드레인 전극을 형성함과 동시에, 상기 제 1 스토리지 전극의 일부를 오버랩하도록 제 2 스토리지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 박막트랜지스터와 상기 화소전극 사이, 상기 제 2 스토리지 전극과 상기 화소전극의 사이를 포함한 기판의 전면에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 보호층은 무기 절연막을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호층에 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀 및 상기 제 2 스토리지 전극을 노출시키는 스토리지 콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 화소전극을 형성함과 동시에, 상기 반도체층의 채널영역에 채널보호층 을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 기판은 수직으로 세워진 상태에서 상기 레이저를 조사받는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저는 고체 레이저를 조사할 수 있는 레이저장치를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저장치는 레이저광을 조사하기 위한 레이저 소스와; 상기 레이저 소스로부터 출사된 레이저광을 선택적으로 투과시키기 위한 마스크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조시 사용되는 레이저 장치의 개략적인 구성도이고, 도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
레이저 조사장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저광을 출사하는 레이저 소스(400)와, 상기 레이서 소스(400)으로부터 출력된 레이저광의 에너지를 조절하여 출력하는 어테뉴에이터(401)와, 상기 어테뉴에이터(401)로부터 조절된 레이저광을 전달받아 상기 레이저광의 X축 방향의 크기를 조절하여 출력하는 텔레스코프 렌즈(402)와, 상기 텔레스코프 렌즈(402)로부터 레이저광을 전달받아 상기 레이저광을 탑 플랫형의 균일한 면 분포를 가지도록 변형시키는 호모저나이저(403)와, 상기 호모저나이저(403)로부터 전달된 레이저광을 선택적으로 투과하여 일정패턴을 가지 도록 하기 위한 마스크(M)와, 상기 마스크(M)를 통과한 광을 기판상에 조사하는 프로젝션 렌즈(404)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 마스크(M)에는 액정표시장치의 게이트 라인, 데이터 라인, 화소전극 및 박막트랜지스터와 같은 구성요소에 대한 패턴이 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 레이저 조사장치를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 다수개의 화소영역과 스토리지 영역으로 정의되는 기판(100)을 준비하고, 상기 기판(100)의 전면에 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속층(120)을 증착하고, 제 1 마스크가 장착된 레이저 조사장치로부터 상기 금속층(120)상에 선택적으로 레이저를 조사하여 상기 화소영역에 게이트 전극(GE) 및 게이트 라인(G)을 형성함과 동시에, 상기 스토리지 영역에 제 1 스토리지 전극(112a)을 형성한다.
이때, 도면에 도시하지 않았지만, 상기 기판(100)의 가장자리에는 상기 게이트 전극(GE), 게이트 라인(G) 및 제 1 스토리지 전극(112a)을 형성하는 과정에서, 상기 게이트 전극(GE), 게이트 라인(G) 및 제 1 스토리지 전극(112a)과 동일한 물질(금속)로 얼라인 키가 형성된다.
즉, 상기 기판(100)은 화상이 표시될 표시부와, 구동회로가 형성된 비표시부로 구분되는데, 상기 얼라인 키는 상기 비표시 영역의 가장자리에 형성되게 된다.
따라서, 상기 레이저 조사장치는 상기 얼라인 키를 센싱하여 상기 기판(100)의 패턴이 형성될 부분에 정확하게 레이저를 조사하게 된다.
여기서, 상기 레이저 조사장치는 상기 기판(100)의 전체 면적을 상기 얼라인 키에 의해 몇 개의 영역으로 나누고, 상기 얼라인 키를 센싱하여 다음번에 패턴을 형성할 영역에 정확하게 정렬하게 된다.
한편, 상기 기판(100)상에 증착된 물질(금속층(120))은 레이저에 의해서 선택적으로 제거되면서 파티클을 형성하게 되는데, 이때 상기 파티클이 기판(100)상에 남지 않도록 상기 기판(100)은 수직으로 세워진 상태에서 레이저를 조사받는 것이 바람직하다.
이어서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(GE), 게이트 라인(G) 및 제 1 스토리지 전극(112a)을 포함한 기판(100)의 전면에 산화 실리콘(SiOx) 혹은 질화 실리콘(SiNx)과 같은 절연물질을 증착하여 게이트 절연막(GI)을 형성한다.
이후, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 절연막(GI)상에 진성 아몰퍼스 실리콘과 같은 반도체 물질, 불순물이 첨가된 아몰퍼스 실리콘과 같은 불순물 반도체 물질을 차례로 증착하고, 제 2 마스크가 장착된 레이저 조사장치로부터 상기 불순물 반도체 물질 및 상기 반도체 물질상에 선택적으로 레이저를 조사하여, 상기 게이트 전극(GE)의 상측의 상기 게이트 절연막(GI)상에 차례로 반도체층(111) 및 오믹 콘택층(113)을 형성한다.
이어서, 도 5e에 도시된 바와 같이, 상기 반도체층(111) 및 오믹 콘택층(113)을 포함한 기판(100)의 전면에 크롬 또는 몰리브덴과 같은 금속층을 증착하고, 제 3 마스크가 장착된 레이저 조사장치로부터 상기 금속층상에 선택적으로 레이저를 조사하여, 상기 반도체층(111)의 채널영역을 제외한 양 가장자리에 소스/ 드레인 전극(SE, DE)을 형성하여 박막트랜지스터를 제조하고, 상기 소스 전극(SE)에 연결되어 상기 게이트 라인(G)에 수직하는 데이터 라인(D)을 형성하고, 상기 스토리지 영역의 상기 게이트 절연막(GI)상에 상기 제 1 스토리지 전극(112a)을 오버랩하는 제 2 스토리지 전극(112b)을 형성한다.
이때, 상기 소스/드레인 전극(SE, DE)을 형성하는 과정에서, 상기 반도체층(111)의 채널영역에 형성된 오믹 콘택층(113)은 상기 레이저에 의해 제거된다.
여기서, 상기 채널영역의 오믹 콘택층(113)을 제거할 때, 상기 채널영역이 상기 레이저에 의해서 손상을 입지 않도록 상기 레이저의 강도를 감소시켜 조사하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 5f에 도시된 바와 같이, 상기 소스/드레인 전극(SE, DE), 제 2 스토리지 전극(112b) 및 게이트 절연막(GI)을 포함한 기판(100)의 전면에 무기 절연막 등을 사용하여 보호층(114)을 형성하고, 제 4 마스크가 장착된 레이저 조사장치로부터 상기 보호층(114)에 선택적으로 레이저를 조사하여, 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(C1), 상기 제 2 스토리지 전극(112b)의 일부를 노출시키는 스토리지 콘택홀(C2)을 형성한다.
이후, 도 5g에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(114)의 전면에 투명 전도막을 증착하고, 제 5 마스크가 장착된 레이저 조사장치로부터 상기 투명 전도막상에 선택적으로 레이저를 조사하여, 상기 드레인 콘택홀(C1)과 스토리지 콘택홀(C2)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 상기 제 2 스토리지 전극(112b)에 전기적으로 연결되는 화소전극(115)을 형성한다.
한편, 상기 화소전극(115)을 형성할 때, 상기 박막트랜지스터의 채널영역이 상기 레이저에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 화소전극(115)을 형성하는 공정에서, 상기 채널영역 상측의 보호층(114)상의 투명 전도막을 그대로 남겨두어, 상기 채널영역을 보호하기 위한 채널 보호층(200)을 형성할 수도 있다.
따라서, 상기 화소전극(115)을 형성하는 과정에서는 상기 레이저광의 강도를 조절할 필요가 없다.
여기서, 상기 투명 전도막이 상기 레이저 조사에 의해 패터닝된 모습을 광학 현미경 통해 살펴보면 다음과 같다.
도 7은 레이저 조사에 의해 패터닝된 투명 전도막 및 보호층에 대한 광학현미경 사진이고, 도 8은 도 7의 Ⅱ~Ⅱ`의 선상에 따른 단면도에 대한 광학현미경 사진이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, B 영역은 상기 레이저에 의해 투명 전도막이 제거되어 보호층(114)이 노출된 영역이며, A 영역은 상기 투명 전도막이 그대로 남아 화소전극(115)이 형성된 영역이다.
여기서, 도 7 및 도 8에서 알 수 있듯이, 상기 B 영역의 노출된 보호층(114)은 상기 레이저에 의해서 아무런 손상을 입지 않았으며, 상기 보호층(114)상에 형성되었던 투명 전도막만이 선택적으로 제거되었다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 한번의 레이저 조사로 한 종류의 패턴을 형성할 수 있다.
따라서, 상기 패턴을 형성하기 위해서 종래의 증착공정, 포토레지스트 코팅공정, 노광공정, 현상공정, 식각공정 및 포토레지스트 패턴 제거공정 등과 같은 일련의 공정과정이 모두 필요없게 되어, 공정 수율을 획기적으로 증가시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 화소영역 및 스토리지 영역으로 정의되는 기판을 준비하는 단계와;
    상기 기판의 전면에 금속층을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 게이트 전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 전극을 포함한 기판의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 전극을 포함한 기판의 전면에 반도체 물질을 증착하고, 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 상기 게이트 전극의 상측의 게이트 절연막상에 반도체층을 형성하는 단계와;
    상기 반도체층을 포함한 기판의 전면에 금속층을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 상기 반도체층의 양 가장자리에 소스/드레인 전극을 형성하여 박막트랜지스터를 제조하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터를 포함한 기판의 전면에 투명 전도막을 증착하고 레이저를 이용해 선택적으로 제거하여, 상기 화소영역에 화소전극을 형성하는 단계를 포함하며;
    상기 기판은 수직으로 세워진 상태에서 상기 레이저를 조사받는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 전극을 형성함과 동시에, 상기 스토리지 영역에 제 1 스토리지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소스/드레인 전극을 형성함과 동시에, 상기 제 1 스토리지 전극을 오버랩하도록 제 2 스토리지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터와 상기 화소전극 사이, 상기 제 2 스토리지 전극과 상기 화소전극의 사이를 포함한 기판의 전면에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보호층은 무기 절연막을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 보호층에 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀 및 상기 제 2 스토리지 전극을 노출시키는 스토리지 콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소전극을 형성함과 동시에, 상기 반도체층의 채널영역에 채널 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저는 고체 레이저를 조사할 수 있는 레이저 조사장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 레이저 조사장치는 레이저광을 조사하기 위한 레이저 소스와;
    상기 레이저 소스로부터 출사된 레이저광을 선택적으로 투과시키기 위한 마스크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
KR1020030100829A 2003-12-30 2003-12-30 액정표시장치의 제조방법 KR101002304B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030100829A KR101002304B1 (ko) 2003-12-30 2003-12-30 액정표시장치의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030100829A KR101002304B1 (ko) 2003-12-30 2003-12-30 액정표시장치의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050069010A KR20050069010A (ko) 2005-07-05
KR101002304B1 true KR101002304B1 (ko) 2010-12-20

Family

ID=37259477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030100829A KR101002304B1 (ko) 2003-12-30 2003-12-30 액정표시장치의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101002304B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050069010A (ko) 2005-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7115913B2 (en) Array substrate used for a display device and a method of making the same
KR20120064664A (ko) 횡전계방식 액티브매트릭스 액정표시장치와 그 제조방법
JP2008165242A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
US20040017520A1 (en) Method for fabricating liquid crystal display panel
KR100625027B1 (ko) 액정표시소자와 그 제조방법
US7696027B2 (en) Method of fabricating display substrate and method of fabricating display panel using the same
US6157431A (en) Liquid crystal display apparatus suppressed of orientation defect having metal film and photosensitive resin as a columnar spacer and fabrication method thereof
KR101002304B1 (ko) 액정표시장치의 제조방법
KR100954335B1 (ko) 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법
KR100525442B1 (ko) 액정표시소자 및 그의 제조방법
KR101856209B1 (ko) 액정표시장치의 박막트랜지스터 및 그 제조방법
KR100983579B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 제조방법
KR101206286B1 (ko) 액정표시장치의 제조방법
KR101197099B1 (ko) 액정표시장치용 기판 제조방법 및 이를 위한 대면적 기판
KR100909053B1 (ko) 박막 트랜지스터
KR20060119120A (ko) 액정 표시 소자 및 이의 제조 방법
US6844901B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR101043679B1 (ko) 평판표시소자의 제조방법
KR100949498B1 (ko) 액정표시장치용 마스크 및 이를 이용한 액정표시장치의노광 방법
KR101066475B1 (ko) 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR20050066718A (ko) 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR100859470B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
KR100983594B1 (ko) 액정 표시 장치 및 이의 형성 방법
KR100487434B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20050069099A (ko) 액정표시장치의 제조방법

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: 20130930

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141124

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171116

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181114

Year of fee payment: 9