KR101603243B1 - Method for Manufacturing Thin Film Transistor Array Substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 수를 저감하여, 노광 공정을 줄인 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것으로, 서로 교차하는 방향으로 게이트 라인 형성부와 데이터 라인 형성부와, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 형성부의 교차부에 박막 트랜지스터 형성부와, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 형성부 사이의 화소 영역과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 형성부 각각의 단부의 패드 형성부가 정의된 기판을 준비하는 단계;와, 상기 기판 상에 반도체층 형성층, 데이터 라인 형성 금속을 형성한 후, 제 1 회절 노광 마스크 공정을 이용하여, 이들을 선택적으로 제거하여, 상기 패드 형성부에 패드 금속, 상기 데이터 라인 형성부에 데이터 라인, 상기 게이트 라인 형성부에 스토리지 전극, 상기 박막 트랜지스터 형성부에 서로 이격된 소오스 전극 및 드레인 전극과, 이들 하부에 반도체층을 형성하는 단계;와, 상기 패드 금속, 데이터 라인, 스토리지 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함한 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성한 후, 제 2 회절 노광 마스크공정을 이용하여, 상기 제 2 감광막을 노광 및 현상하여, 상기 게이트 절연막을 식각하여, 패드 콘택홀과, 화소 전극 형성홀을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴의 상기 소오스/드레인 전극에 대응된 낮은 두께가 대응될 정도로 애슁을 진행하여, 제 2 감광막 이차 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 이차 패턴을 포함한 상기 기판 상에 금속층을 증착하는 단계; 및 상기 제 2 감광막 이차 패턴 상의 금속층을 리프트 오프하여 제거하여, 상기 패드 형성부에 패드 전극과, 상기 화소 전극 형성홀의 화소 전극과, 게이트 라인 형성부에 게이트 라인과, 박막 트랜지스터 형성부에 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor array substrate in which the number of masks is reduced and an exposure process is reduced. The method includes forming a gate line forming portion and a data line forming portion in an intersecting direction, Preparing a substrate having a thin film transistor forming portion, a pixel region between the gate line and the data line forming portion, and a pad forming portion of each end of each of the gate line and the data line forming portion; A semiconductor layer forming layer and a data line forming metal are formed and then selectively removed using a first diffraction exposure mask process to form pad metal in the pad forming portion, data lines in the data line forming portion, gate line forming A storage electrode, a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other in the thin film transistor forming portion, Forming a gate insulating film on the entire surface of the substrate including the pad metal, the data line, the storage electrode, the source electrode, and the drain electrode, and performing a second diffraction exposure mask process Etching the gate insulating film to form a pad contact hole and a pixel electrode forming hole by exposing and developing the second photoresist film using a photoresist pattern formed on the first photoresist pattern, Depositing a metal layer on the substrate including the second photoresist pattern; forming a second photoresist pattern on the substrate; And a metal layer on the second photosensitive film secondary pattern is lifted off to form a pad electrode in the pad forming portion, a pixel electrode of the pixel electrode forming hole, a gate line in the gate line forming portion, and a gate electrode in the thin film transistor forming portion, And forming a second electrode on the second electrode.
액정 표시 장치, LTPS(Low Temperature Poly Silicon: 저온 폴리 실리콘), 마스크, 회절 노광, 리프트 오프(lift off) Liquid crystal display, LTPS (Low Temperature Poly Silicon), mask, diffraction exposure, lift off,
Description
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 마스크 수를 저감하여, 노광 공정을 줄인 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a method of manufacturing a thin film transistor array substrate in which the number of masks is reduced and an exposure process is reduced.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마표시패널(Plasma Display Panel), 전계발광표시장치(Electro Luminescent Display), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.BACKGROUND ART [0002] As an information society has developed, demands for display devices have increased in various forms. In response to these demands, a liquid crystal display, a plasma display panel, an electro luminescent display ) And vacuum fluorescent display (Vacuum Fluorescent Display) have been studied, and some of them have already been used as display devices in various devices.
그 중에, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, a liquid crystal display (Liquid Crystal Display) is the most widely used as a substitute for a CRT (Cathode Ray Tube) for the purpose of a portable image display device because of its excellent image quality and light weight, thinness and low power consumption. A monitor for receiving and displaying a broadcast signal in addition to a mobile type of monitor such as a monitor of a computer, and a monitor for a computer.
이와 같이 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사 용되기 위해서는 경량, 박형, 저소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.In order for the liquid crystal display device to be used in various parts as a general screen display device, the key to development is how much high-quality images such as high definition, high brightness, and large area can be implemented while maintaining the features of light weight, thinness and low power consumption .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치에 있어서, 구동을 위해 박막 트랜지스터를 구비한, 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate having a thin film transistor for driving in a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional thin film transistor array substrate.
도 1과 같이, 종래의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 형성 공정은 다음의 순서로 이루어진다. .As shown in FIG. 1, a conventional process for forming a thin film transistor array substrate is performed in the following order. .
먼저, 기판(10) 상의 금속을 증착하고, 제 1 마스크(미도시)를 이용하여, 이를 선택적으로 제거하여 게이트 전극(11)을 형성한다.First, a metal on the
이어, 상기 게이트 전극(11)을 포함한 전면에, 게이트 절연막(12)을 형성한다.Next, a
이어, 상기 게이트 절연막(12) 상에 비정질 실리콘층(13a), 불순물층(13b)을 차례로 증착하고, 제 2 마스크(미도시)를 이용하여, 상기 불순물층(13b) 및 비정질 실리콘층(13a)을 선택적으로 제거하여 상기 게이트 전극(11)의 상부의 그 주변의 일부 폭을 덮도록 반도체층(13)을 형성한다.Subsequently, an
이어, 상기 반도체층(13)을 포함한 게이트 절연막(12) 상에 금속을 증착하고, 제 3 마스크(미도시)를 이용하여 이를 선택적으로 제거하여 상기 반도체층(13)의 양측에 대응하여 소오스 전극(14a)과 드레인 전극(14b)을 형성한다.A metal is deposited on the
상기 소오스 전극(14a) 및 드레인 전극(14b)의 형성시 상기 소오스 전극(14a) 및 드레인 전극(14b) 사이의 상기 불순물층(13b)도 과식각(over-etch)을 통해 제거하여, 채널 영역을 정의하도록 한다.The
이어, 상기 소오스/드레인 전극(14a/14b), 반도체층(13) 및 게이트 절연막(12)을 포함한 전면에 보호막(15)을 형성한 후, 상기 보호막(15)을 제 4 마스크(미도시)을 이용하여 선택적으로 제거하여 콘택홀(25)을 형성한다.After the
이 때, 콘택홀(25)은 상기 드레인 전극(14b)의 상부 일부가 노출되도록 형성한다.At this time, the
이어, 상기 콘택홀(25) 포함한 상기 보호막(15) 상에 투명 전극을 증착하고, 제 5 마스크(미도시)를 이용하여 이를 선택적으로 제거하여 화소 전극(26)을 형성한다.A transparent electrode is deposited on the
이와 같이, 종래의 액정 표시 장치에 있어서 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조는 5 마스크를 이용하여 이루어지며, 마스크 공정마다 감광막 도포, 노광, 현상 및 식각, 세정 등의 공정이 요구되며, 서로 다른 마스크를 이용한 공정마다 정렬 정도의 오차 때문에 마스크 공정 수가 많아질수록 수율이 떨어지는 문제가 있다.As described above, in the conventional liquid crystal display device, the thin film transistor array substrate is manufactured by using five masks, and processes such as coating, exposure, development, etching, and cleaning are required for each mask process. There is a problem that the yield is lowered as the number of mask processes is increased due to an error in the degree of alignment for each process.
이에 따라 마스크를 저감하고자 하는 노력이 제기되고 있다.Accordingly, efforts are being made to reduce the mask.
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 어레이의 형성 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.The method of forming the thin film transistor array of the conventional liquid crystal display device has the following problems.
종래의 액정 표시 장치에 있어서 박막 트랜지스터 어레이의 제조는 5 마스크를 이용하여 이루어지며, 마스크 공정마다 감광막 도포, 노광, 현상 및 식각, 세정 등의 공정이 요구되며, 서로 다른 마스크를 이용한 공정마다 정렬 정도의 오차 때문에 마스크 공정 수가 많아질수록 수율이 떨어지는 문제가 있다.In the conventional liquid crystal display device, the thin film transistor array is manufactured by using five masks, and a process such as a photoresist film coating, exposure, development, etching, and cleaning is required for each mask process. There is a problem that the yield increases as the number of mask steps increases.
이에 따라 마스크를 저감하고자 하는 노력이 제기되고 있다.Accordingly, efforts are being made to reduce the mask.
그러나, 각 마스크 공정마다 사용하는 물질층의 상이와, 형성하여야 할 영역의 상이에 의해, 마스크 수를 줄이기 힘든 실정이다.However, it is difficult to reduce the number of masks by the difference of the material layer used for each mask process and the difference in the region to be formed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 마스크 수를 저감하여, 노광 공정을 줄인 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thin film transistor array substrate in which the number of masks is reduced and the number of exposing steps is reduced.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 서로 교차하는 방향으로 게이트 라인 형성부와 데이터 라인 형성부와, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 형성부의 교차부에 박막 트랜지스터 형성부와, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 형성부 사이의 화소 영역과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 형성부 각각의 단부의 패드 형성부가 정의된 기판을 준비하는 단계;와, 상기 기판 상에 반도체층 형성층, 데이터 라인 형성 금속을 형성한 후, 제 1 회절 노광 마스크 공정을 이용하여, 이들을 선택적으로 제거하여, 상기 패드 형성부에 패드 금속, 상기 데이터 라인 형성부에 데이터 라인, 상기 게이트 라인 형성부에 스토리지 전극, 상기 박막 트랜지스터 형성부에 서로 이격된 소오스 전극 및 드레인 전극과, 이들 하부에 반도체층을 형성하는 단계;와, 상기 패드 금속, 데이터 라인, 스토리지 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함한 상기 기판 전면에 게이트 절연막, 제 2 감광막을 형성한 후, 제 2 회절 노광 마스크를 이용하여, 상기 제 2 감광막을 노광 및 현상하여, 상기 패드 형성부 및 화소 영역이 제거되며, 상기 소오스/드레인 전극 사이에 대응하여 낮은 두께인 제 2 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴을 이용하여, 상기 게이트 절연막을 식각하여, 패드 콘택홀과, 화소 전극 형성홀을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴의 상기 소오스/드레인 전극 사이의 낮은 두께가 제거될 정도로 애슁을 진행하여, 제 2 감광막 이차 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 이차 패턴을 포함한 상기 기판 상에 금속층을 증착하는 단계; 및 상기 제 2 감광막 이차 패턴 상의 금속층을 리프트 오프하여 제거하여, 상기 패드 형성부에 패드 전극과, 상기 화소 전극 형성홀의 화소 전극과, 게이트 라인 형성부에 게이트 라인과, 박막 트랜지스터 형성부에 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array substrate including forming a gate line and a data line in an intersecting direction, forming a thin film transistor A pixel region between the gate line and the data line forming portion, and a pad forming portion at an end of each of the gate line and the data line forming portion, the semiconductor layer forming layer, Forming a data line, forming a data line, and selectively removing the metal line by using a first diffraction exposure mask process to form a pad metal in the pad forming portion, a data line in the data line forming portion, A source electrode and a drain electrode spaced apart from each other in the thin film transistor forming portion, Forming a gate insulating layer and a second photoresist layer over the entire surface of the substrate including the pad metal, the data line, the storage electrode, the source electrode, and the drain electrode; Forming a second photoresist pattern having a lower thickness between the source and drain electrodes by exposing and developing the second photoresist layer to remove the pad forming portion and the pixel region; Etching the gate insulating layer to form a pad contact hole and a pixel electrode forming hole, and performing ashing to a degree that low thickness between the source / drain electrodes of the second photoresist pattern is removed, Depositing a metal layer on the substrate including the second photoresist film secondary pattern; And a metal layer on the second photosensitive film secondary pattern is lifted off to form a pad electrode in the pad forming portion, a pixel electrode of the pixel electrode forming hole, a gate line in the gate line forming portion, and a gate electrode in the thin film transistor forming portion, And a step of forming the second electrode layer.
여기서, 상기 제 1 회절 노광 마스크 공정을 이용하는 단계는, 상기 데이터 라인 형성 금속 상에 제 1 감광막을 차례로 형성하는 단계;와, 상기 제 1 감광막 을, 제 1 회절 노광 마스크를 이용하여, 노광 및 현상하여, 상기 박막 트랜지스터의 채널부에 대응하여 낮은 두께이며, 상기 패드 형성부, 데이터 라인 형성부, 게이트 라인 형성부에 대해 상대적으로 두꺼운 두께를 갖고, 나머지 영역들에 대해 제거된 제 1 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 1 감광막 패턴을 이용하여, 상기 데이터 라인 형성 금속 및 반도체층 형성층을 제거하여, 상기 패드 형성부에 패드 금속, 상기 데이터 라인 형성부에 데이터 라인, 상기 게이트 라인 형성부에 스토리지 전극, 상기 박막 트랜지스터 형성부에 데이터 라인 형성 금속과 하부에 반도체층을 형성하는 단계;와, 상기 박막 트랜지스터의 채널부에 대응된 낮은 두께가 모두 제거될 정도로 상기 제 1 감광막 패턴을 애슁하여 제 1 감광막 이차 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 감광막 이차 패턴을 이용하여 노출된 상기 박막 트랜지스터의 채널부의, 상기 데이터 라인 형성 금속을 제거하여, 서로 이격된 소오스 전극과 드레인 전극과, 상기 박막 트랜지스터 형성부에 반도체층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진다. The step of using the first diffractive exposure mask step includes sequentially forming a first photosensitive film on the data line forming metal, and a step of forming the first photosensitive film by exposure and development using a first diffractive exposure mask A first photoresist pattern having a relatively thick thickness corresponding to a channel portion of the thin film transistor and having a relatively thick thickness with respect to the pad forming portion, the data line forming portion, and the gate line forming portion, Forming data line forming metal and semiconductor layer forming layer by using the first photoresist pattern, forming a pad metal in the pad forming portion, a data line in the data line forming portion, Forming a data line forming metal in the thin film transistor forming portion and a semiconductor layer on the lower portion; Forming a first photosensitive film pattern by ashing the second photosensitive film pattern, so the first to be removed every one of the low thickness corresponding to the channel portion of the thin film transistor group; And forming a semiconductor layer in the thin film transistor forming portion by removing the data line forming metal from the channel portion of the thin film transistor exposed using the first photoresist film secondary pattern to form source and drain electrodes spaced apart from each other, ; ≪ / RTI >
이 때, 상기 제 1 회절 노광 마스크는 상기 박막 트랜지스터의 채널부에 대응하여 반투과부를 갖고, 상기 패드 형성부, 데이터 라인 형성부, 게이트 라인 형성부에 대해 차광부를 갖는다. At this time, the first diffraction exposure mask has a transflective portion corresponding to the channel portion of the thin film transistor, and has a shielding portion for the pad formation portion, the data line formation portion, and the gate line formation portion.
상기 제 2 회절 노광 마스크는 상기 박막 트랜지스터의 채널부와 게이트 라인 형성부에 대응하여 반투과부를 갖고, 상기 패드 형성부 및 화소 영역에 대해 차광부를 가질 수 있다. The second diffraction exposure mask has a transflective portion corresponding to the channel portion and the gate line formation portion of the thin film transistor and may have a light shielding portion with respect to the pad formation portion and the pixel region.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판 의 제조 방법은, 서로 교차하는 방향으로 게이트 라인 형성부와 데이터 라인 형성부와, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 형성부의 교차부에 박막 트랜지스터 형성부와, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 형성부 사이의 화소 영역과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 형성부 각각의 단부의 패드 형성부가 정의된 기판을 준비하는 단계;와, 상기 기판 상에 반도체층 형성층, 데이터 라인 형성 금속을 형성한 후, 제 1 회절 노광 마스크 공정을 이용하여, 이들을 선택적으로 제거하여, 상기 패드 형성부에 패드 금속, 상기 데이터 라인 형성부에 데이터 라인, 상기 게이트 라인 형성부에 스토리지 전극, 상기 박막 트랜지스터 형성부에 서로 이격된 소오스 전극 및 드레인 전극과, 이들 하부에 반도체층을 형성하는 단계;와, 상기 패드 금속, 데이터 라인, 스토리지 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함한 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성한 후, 상기 패드 형성부에서 제거하여 패드 콘택홀을 형성하는 단계;와, 상기 패드 콘택홀을 포함한 게이트 절연막 상에 투명 전극 및 게이트 라인 형성 금속을 증착하여, 제 2 회절 노광 마스크 공정을 이용하여, 상기 투명 전극 및 게이트 라인 형성 금속을 선택적으로 제거하여 상기 패드 콘택홀에 패드 전극과, 상기 화소 영역에 화소 전극과, 상기 게이트 라인에 게이트 라인 및 상기 박막 트랜지스터 형성부에 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 또 다른 특징이 있다. In order to achieve the same object, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention includes: forming a gate line forming portion and a data line forming portion in a direction intersecting each other; forming a thin film transistor A pixel region between the gate line and the data line forming portion, and a pad forming portion at an end of each of the gate line and the data line forming portion, the semiconductor layer forming layer, Forming a data line, forming a data line, and selectively removing the metal line by using a first diffraction exposure mask process to form a pad metal in the pad forming portion, a data line in the data line forming portion, A source electrode and a drain electrode spaced apart from each other in the thin film transistor forming portion, Forming a gate insulating layer on the entire surface of the substrate including the pad metal, the data line, the storage electrode, the source electrode, and the drain electrode, removing the gate insulating layer from the pad forming portion to form a pad contact hole Depositing a transparent electrode and a gate line forming metal on the gate insulating film including the pad contact hole and selectively removing the transparent electrode and the gate line forming metal using a second diffraction exposure mask process, And forming a gate electrode in the gate line and a gate electrode in the thin film transistor forming portion. The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes the steps of:
상기 제 2 회절 노광 마스크 공정을 이용하는 단계는, 상기 패드 콘택홀을 포함한 게이트 절연막 상에, 상기 게이트 라인 형성 금속을 상에 제 2 감광막을 차례로 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막을, 제 2 회절 노광 마스크를 이용하여, 노광 및 현상하여, 상기 패드 형성부, 화소 영역에 대응하여 낮은 두께이며, 상기 게이트 라인 형성부 및 박막 트랜지스터 형성부의 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 영역에 대응하여 상대적으로 두꺼운 두께를 갖고, 나머지 영역들에 대해 제거된 제 2 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴을 이용하여, 상기 게이트 라인 형성 금속 및 투명 전극을 제거하여, 상기 게이트 라인 형성부에 게이트 라인과, 상기 박막 트랜지스터 형성부에 게이트 전극을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴의 낮은 두께가 모두 제거될 정도로 상기 제 2 감광막 패턴을 애슁하여 제 2 감광막 이차 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 감광막 이차 패턴을 이용하여 노출된 상기 패드 형성부와 화소 영역의 상기 게이트 라인 형성 금속을 제거하여, 각각 패드 전극과 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. Wherein the step of using the second diffraction exposure mask step includes sequentially forming a second photoresist layer on the gate line forming metal on the gate insulating layer including the pad contact hole, And a gate electrode formed on the gate electrode and the source electrode and the drain electrode in the gate line forming portion and the thin film transistor forming portion and having a relatively large thickness corresponding to a region between the source electrode and the drain electrode in the gate line forming portion and the thin film transistor forming portion, Forming a second photoresist pattern having a predetermined thickness and having a thickness that is different from that of the first photoresist pattern and removing the gate line forming metal and the transparent electrode using the second photoresist pattern; Forming a gate electrode in the thin film transistor forming portion; Comprising the steps of such an extent that to remove all the ashing the second photosensitive film pattern to form a second photosensitive film secondary pattern; And forming the pad electrode and the pixel electrode by removing the gate line forming metal of the pixel region and the pad forming unit exposed using the second photoresist pattern.
여기서, 상기 제 2 회절 노광 마스크는 상기 패드 형성부와 상기 화소 영역에 대응하여 반투과를 갖고, 상기 게이트 라인 및 박막 트랜지스터의 채널부의 소오스 전극과 드레인 전극 사이 영역에 대응하여 차광부를 가질 수 있다. Here, the second diffraction exposure mask may have a light shielding portion corresponding to a region between the source electrode and the drain electrode of the channel portion of the gate line and the thin film transistor, and has semi-transmission corresponding to the pad forming portion and the pixel region.
한편, 상기 기판을 준비하는 단계 후에, 상기 게이트 라인 형성부와 데이터 라인 형성부와, 상기 박막 트랜지스터 형성부 및 상기 패드 형성부에 대응되어 쉴딩층을 형성하는 단계; 및 상기 쉴딩층을 포함한 상기 기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. Forming a shielding layer corresponding to the gate line forming portion, the data line forming portion, the thin film transistor forming portion, and the pad forming portion after the step of preparing the substrate; And forming a buffer layer on the substrate including the shielding layer.
이 경우, 상기 쉴딩층 및 버퍼층은 상기 제 1 회절 노광 마스크 공정에 의해 함께 패터닝된다. In this case, the shielding layer and the buffer layer are patterned together by the first diffractive exposure mask process.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 서로 교차하는 방향으로 게이트 라인 형성부와 데이터 라인 형성부와, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 형성부의 교차부에 박막 트랜지스터 형성부와, 상기 게이트 라인, 데이터 라인 형성부 사이의 화소 영역과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 형성부 각각의 단부의 패드 형성부가 정의된 기판을 준비하는 단계;와, 상기 기판 상에 쉴딩층 형성 금속 및 버퍼층, 반도체층 형성층, 데이터 라인 형성 금속을 형성한 후, 제 1 회절 노광 마스크 공정을 이용하여, 이들을 선택적으로 제거하여, 상기 패드 형성부에 패드 금속, 상기 데이터 라인 형성부에 데이터 라인, 상기 게이트 라인 형성부에 스토리지 전극, 상기 박막 트랜지스터 형성부에 서로 이격된 소오스 전극 및 드레인 전극과, 이들 하부에 반도체층, 버퍼층 및 쉴딩층을 형성하는 단계;와, 상기 패드 금속, 데이터 라인, 스토리지 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함한 상기 기판 전면에 게이트 절연막, 제 2 감광막을 형성한 후, 제 2 회절 노광 마스크를 이용하여, 상기 제 2 감광막을 노광 및 현상하여, 상기 패드 형성부 및 화소 영역이 제거되며, 상기 소오스/드레인 전극 사이에 대응하여 낮은 두께인 제 2 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴을 이용하여, 상기 게이트 절연막을 식각하여, 패드 콘택홀과, 화소 전극 형성홀을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴의 상기 소오스/드레인 전극 사이의 낮은 두께가 제거될 정도로 애슁을 진행하여, 제 2 감광막 이차 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 이차 패턴을 포함한 상기 기판 상에 금속층을 증착하는 단계; 및 상기 제 2 감광막 이차 패턴 상의 금속층을 리프트 오프하여 제거하여, 상기 패드 형성부에 패드 전극과, 상기 화소 전극 형성홀의 화소 전극과, 게이트 라인 형성부에 게이트 라인과, 박막 트랜지스터 형성부에 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 또 다른 특징이 있다. In order to achieve the same object, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention includes: forming a gate line forming portion and a data line forming portion in a direction intersecting each other; forming a thin film transistor Forming a gate electrode, a pixel region between the gate line and the data line forming portion, and a pad defining portion of an end of each of the gate line and the data line forming portion, the shielding layer forming metal And forming a buffer layer, a semiconductor layer forming layer, and a data line forming metal, and then selectively removing them using a first diffraction exposure mask process to form pad metal in the pad forming portion, a data line in the data line forming portion, A storage electrode is formed in the gate line forming portion, a source electrode is formed in the thin film transistor forming portion, A gate electrode, a drain electrode, and a semiconductor layer, a buffer layer, and a shielding layer below the gate electrode, a data line, a storage electrode, a source electrode, and a drain electrode, The second photoresist layer is exposed and developed by using a second diffraction exposure mask to remove the pad formation portion and the pixel region, and a second photoresist pattern having a low thickness corresponding to the space between the source / Forming a pixel contact hole and a pixel electrode forming hole by etching the gate insulating film using the second photoresist pattern; forming a second photoresist pattern on the source / drain electrode of the second photoresist pattern, Forming a second photosensitive film secondary pattern by advancing the ashing to such an extent that a low thickness between the first and second photosensitive film secondary patterns is removed; Depositing a metal layer on the plate; And a metal layer on the second photosensitive film secondary pattern is lifted off to form a pad electrode in the pad forming portion, a pixel electrode of the pixel electrode forming hole, a gate line in the gate line forming portion, and a gate electrode in the thin film transistor forming portion, Thereby forming the second electrode.
상기와 같은 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The method of manufacturing a thin film transistor array substrate of the present invention has the following effects.
첫째, 종래의 5 마스크 공정으로 박막 트랜지스터 어레이를 형성함에 반해 2 마스크 공정으로 박막 트랜지스터 어레이의 형성이 가능하다. 예를 들어, 일 마스크 공정당 따라서, 감광막 도포, 노광, 현상, 스트립 및 세정 등의 5 스텝 이상이 소요되는 데, 이를 감안하면 최소 총 15 스텝 이상 스텝 감소의 효과를 가질 수 있다. 이에 따라, 마스크 수 절감에 따라, 공정 시간 저감과, 공정 비용 저감의 효과를 가진다.First, a thin film transistor array can be formed by a two-mask process while a thin film transistor array is formed by a conventional five-mask process. For example, it takes at least five steps such as photoresist application, exposure, development, stripping, and cleaning per mask process, which can have a minimum step reduction of at least 15 steps. Thus, with the reduction in the number of masks, the process time is reduced and the process cost is reduced.
둘째, 쉴딩층을 하부에 구비한 구조의 경우, 박막 트랜지스터 기판측에 쉴딩층을 별개의 마스크로 형성한다 할지라도, 이 경우, 컬러 필터 어레이 기판상의 블랙 매트릭스층의 생략이 가능하여, 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판이 합착되어 이루어지는 액정 패널 관점상, 3 마스크 저감 효과는 공통적으로 가질 수 있다.Second, in the case of the structure having the shielding layer at the bottom, even if the shielding layer is formed on the thin film transistor substrate side with a separate mask, in this case, the black matrix layer on the color filter array substrate can be omitted, In view of the liquid crystal panel in which the substrate and the color filter array substrate are bonded together, the three mask reduction effect can be common.
셋째, 쉴딩층을 형성함에 있어서, 이를 별개의 마스크로 패터닝하지 않고, 그 사이에 버퍼층을 구비한 상태에서 소오스/드레인 전극 형성 및 반도체층의 정의와 동시에 진행할 수 있어, 2 마스크 공정으로 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제 조가 가능하다. Thirdly, in forming the shielding layer, it is possible to simultaneously form the source / drain electrode and the semiconductor layer in the state of having a buffer layer therebetween without patterning the same with a separate mask, Substrate fabrication is possible.
넷째, 상술한 마스크 저감 효과에 따라 궁극적으로 수율이 향상된다.Fourth, the yield is ultimately improved according to the mask reduction effect described above.
다섯째, 기타 저마스크 공정의 경우 개발 난이도가 높으나, 공정 변경을 통해 저마스크 공정을 보다 단순하게 진행할 수 있다. Fifth, in the case of other low mask processes, development difficulty is high, but it is possible to simplify the low mask process by changing the process.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 평면도이다.2 is a plan view showing a thin film transistor array substrate of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판은, 기판(100) 상에 서로 교차하는 게이트 라인(101: G-line)과 데이터 라인(102: D-line)과, 상기 게이트 라인(101)과 데이터 라인(102)의 교차부에 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되며 상기 게이트 라인(101)과 데이터 라인(102)의 사이에 위치한 화소 전극(111c: PXL)을 포함한다.2, a thin film transistor array substrate according to the present invention includes a
여기서, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 상기 게이트 라인(101)으로부터 돌출된 게이트 전극(101a)과, 상기 게이트 전극(101a)의 양측에 소오스전극(102a)/ 드레인 전극(102b) 및, 상기 소오스 전극(102a)/드레인 전극(102b)과 그 양측에 콘택되는 반도체층(도 2에는 미도시, 도 3a의 110 참조)을 포함하여 이루어진다.The thin film transistor TFT includes a
그리고, 상기 게이트 라인(101)의 일단에는 게이트 패드(G-PAD)가 위치하며, 상기 데이터 라인(102)의 일단에는 데이터 패드(D-PAD)가 위치하여, 상기 각각의 패드에 연결된 구동 IC(drive-IC)(미도시)를 통해 전기적 신호를 인가받는다.A gate pad (G-PAD) is disposed at one end of the
또한, 상기 화소 전극(111c)은 게이트 라인(101)과 동일층의 금속으로 형성한다.The
그리고, 상기 게이트 라인(101)과 오버랩되어 스토리지 전극 패턴(122a)이 상기 데이터 라인(102)과 동일층에 형성되어, 오버랩된 부위에 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 이 경우, 상기 스토리지 전극 패턴(122a)은 상기 화소 전극(111c)과 전기적으로 콘택되거나 상기 데이터 라인(102)과 일체형으로 상기 데이터 라인(102)으로부터 돌출되어 형성될 수 있다.The
*제 1 실시예 ** First Embodiment *
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다. 3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a first embodiment of the present invention.
이하, 설명하는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 도 2의 도시된, 게이트 패드(G-PAD), 데이터 패드(D-PAD), 데이터 라인(D-line)(102), 화소 전극(PXL)(111c), 게이트 라인(G-line)(101)(Cst), 박막 트랜지스터(TFT) 형성 부위들에 대해서 살펴본다.A method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. 2, including a gate pad G-PAD, a data pad D-PAD, a data line D- ), A pixel electrode (PXL) 111c, a gate line (G-line) 101 (Cst), and a thin film transistor (TFT) formation region.
먼저, 도 3a와 같이, 기판(100) 상에, 제 1 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여, 반도체층을 연속으로 증착하고, 이어 데이터 라인 형성 금속을 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여 게이트 패드 형성부에는 게이트 패드 금속(122b), 데이터 패드 형성부에는 데이터 패드 금속(112), 데이터 라인 형성부에는 데이터 라인(102), 게이트 라인 형성부에는 스토리지 전극 패턴(122a), 소오스 전극(102a) 및 드레인 전극(102b)을 형성한다. 이 때, 상기 게이트 패드 금속(122b), 데이터 패드 금속(112), 데이터 라인(102), 스토리지 전극 패턴(122a), 소오스 전극(102a) 및 드레인 전극(102b)의 각 하부에는 반도체층(120d, 120c, 120b, 120a, 110)이 형성되어 있다.First, as shown in FIG. 3A, a semiconductor layer is continuously deposited on a
여기서, 상기 소오스/드레인 전극(102a/102b) 사이에 상기 제 1 회절 노광 마스크의 반투과부가 대응하여 패터닝이 이루어져, 반도체층(110)이 남아있게 되며, 이 부위가 채널 영역으로 정의된다.Here, the semitransmissive portions of the first diffraction exposure mask are patterned to correspond to the source /
보다 구체적으로 살펴보면, 비정질 실리콘층, 불순물층(비정질 실리콘층과 불순물층을 포함하여 반도체층이라 함), 데이터 라인 형성 금속을 차례로 증착한 후, 그 상부에 제 1 감광막(미도시)을 도포한다. More specifically, an amorphous silicon layer, an impurity layer (including a semiconductor layer including an amorphous silicon layer and an impurity layer) and a data line forming metal are sequentially deposited, and then a first photoresist layer (not shown) is coated on the amorphous silicon layer .
상기 제 1 감광막 상에, 상기 박막 트랜지스터의 채널 영역에 대응하여 반투과부가 대응되며, 패턴 형성부에는 차광부가, 패턴이 제거되는 부위에는 투과부가 대응된 제 1 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여, 노광을 진행한 후, 상기 감광막을 현상하여 패터닝한다. 이러한 노광 및 현상에 의해 영역별 노광량 차가 발생하고, 이러한 노광량 차가 일어난 감광막을 현상시키게 되면, 상기 투과부에 대응된 부위는 감광막이 제거되고, 차광부에 대응된 부분은 남아있고, 반투과부에 대응된 부위는 일정 두께 남아 제 1 감광막 패턴이 형성된다.A transflective portion corresponds to the channel region of the thin film transistor, and a first diffraction exposure mask (not shown) having a shielding portion corresponding to a channel region of the thin film transistor and a transmissive portion corresponding to a portion where the pattern is removed is used After the exposure is performed, the photoresist film is developed and patterned. When a photosensitive film having such a difference in exposure amount is developed by such exposure and development, the photosensitive film is removed from the portion corresponding to the transmissive portion, the portion corresponding to the light-shielding portion remains, The first portion of the photosensitive film pattern is formed with a certain thickness.
상기 제 1 감광막 패턴을 마스크로 이용하여, 상기 데이터 라인 형성 금속과, 불순물층, 비정질 실리콘층을 식각하면, 상술한 반도체층(120d, 120c, 120b, 120a)을 하부에 둔 상기 게이트 패드 금속(122b), 데이터 패드 금속(112), 데이터 라인(102), 스토리지 전극 패턴(122a), 상기 박막 트랜지스터 형성 영역에 대응된 데이터 라인 형성 금속(102a, 102b 와 동일층)과 불순물층, 비정질 실리콘층의 적층 패턴이 남게 된다.The data line forming metal, the impurity layer, and the amorphous silicon layer are etched using the first photoresist pattern as a mask, thereby forming the gate pad metal (the
이 경우, 상기 반도체층(120d, 120c, 120b, 120a)들은 분리되어 도시되어 있지는 않지만, 아래서부터 비정질 실리콘층과 불순물층이 적층되어 이루어진다.In this case, although the semiconductor layers 120d, 120c, 120b and 120a are not separately shown, an amorphous silicon layer and an impurity layer are laminated from the bottom.
이어, 상기 반투과부에 대응하여 남아있는 제 1 감광막 패턴을 제거하도록 상기 제 1 감광막 패턴에 애슁(ashing) 공정을 적용하여 제 1 감광막 이차 패턴(미도시)을 형성한다.Next, a first photoresist pattern (not shown) is formed by applying an ashing process to the first photoresist pattern to remove the remaining first photoresist pattern corresponding to the transflective portion.
이어, 노출된 상기 반투과부에 대응된 상기 데이터 라인 형성 금속을 제거하고, 노출된 불순물층을 제거하여, 소오스/드레인 전극(102a, 102b)과 그 하부의 채널 영역을 갖는 반도체층(110)을 형성한다. 상기 채널 영역은 상기 불순물층이 제거된 영역의 비정질 실리콘층에 해당한다.Then, the data line forming metal corresponding to the exposed transflective portion is removed, and the exposed impurity layer is removed to form the
한편, 상술한 제 1 회절 노광 마스크의 형상은 상기 제 1 감광막이 파지티브 감광막일 경우이고, 만일, 제 1 감광막이 네거티브 감광막일 때는 상기 제 1 회절 노광 마스크의 형상은 투과부와 차광부를 상술한 방식과 반전시켜 정의한다. Meanwhile, when the first photoresist layer is a negative photoresist layer, the shape of the first diffraction exposure mask is such that the transmissive portion and the light-shielding portion are formed in the above-described manner .
이어, 도 3b와 같이, 상술한 도 3a의 게이트 패드 금속(122b), 데이터 패드 금속(112), 데이터 라인(102), 스토리지 전극 패턴(122a), 소오스/드레인 전극(102a/102b) 등을 포함한 기판(100) 상에 게이트 절연막(130)을 증착하고, 이어, 제 2 감광막을 도포하고, 제 2 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여 노광 및 현상 공정을 진행하여 제 2 감광막 패턴(140)을 형성한다.As shown in FIG. 3B, the
이 때, 상기 제 2 회절 노광 마스크의 투과부는 상기 게이트 패드 금 속(122b) 상, 데이터 패드 금속(112) 상, 화소 전극 형성부 상에 대응되어 정의되며, 반투과부는 상기 박막 트랜지스터 형성부의 소오스/드레인 전극(102a/102b) 사이 및 상기 스토리지 전극 패턴(122a) 상에 대응되어 정의된다. 이 경우, 반투과부는 상기 소오스/드레인 전극(102a/102b)과 부분적으로 오버랩할 수 있다.In this case, the transmissive portion of the second diffraction exposure mask is defined corresponding to the
따라서, 제 2 감광막의 현상 후에는, 상기 제 2 감광막 패턴(140)은, 상기 투과부에 대응하여서는 제거되며, 상기 반투과부에 대응한 부위는 일부 두께 남아있게 패터닝된다. Therefore, after development of the second photoresist film, the
도 3c와 같이, 상기 제 2 감광막 패턴(140)을 마스크로 하여 상기 게이트 절연막(130)을 식각하여 상기 화소 전극 형성부에 화소 전극 정의 홀(150a)을 형성하고, 상기 게이트 패드부와 데이터 패드부에 각각 게이트 패드 콘택홀(150b)와 데이터 패드 콘택홀(150c)을 형성한다.As shown in FIG. 3C, the
도 3d와 같이, 상기 반투과부에 대응되어, 일부 두께 남아있던 상기 제 2 감광막 패턴(140)을 애슁하여, 제거하도록 한다. 이 과정에서, 나머지 차광부에 대응되어 있던 나머지 영역의 제 2 감광막 패턴(140)도 일부 두께가 제거되어 제 2 감광막 이차 패턴(140a)이 형성된다.As shown in FIG. 3D, the
이어, 상기 제 2 감광막 이차 패턴(140a)을 포함한 상기 기판(100) 전면에 금속층(160)을 증착한다. Next, a
이 과정에서, 상기 금속층(160)은 상기 제 2 감광막 이차 패턴(140a)의 상부와 더불어, 상기 게이트 패드 콘택홀(150b)과 데이터 패드 콘택홀(150c) 및 화소 전극 정의 홀(150a) 내, 노출된 게이트 절연막(130) 상부에 남아있게 된다.In this process, the
이어, 도 3e와 같이, 감광막 스트리퍼를 이용하여, 상기 제 2 감광막 이차 패턴(140a)과 그 상부의 금속층(160)을 리프트 오프(lift off)하여 제거한다. Next, as shown in FIG. 3E, the
이 과정을 통해, 상기 게이트 패드 금속(122b) 상에 남아있는 금속층은 게이트 패드 전극(111a), 상기 데이터 패드 금속(112) 상에 남아있는 금속층은 데이터 패드 전극(111b), 상기 화소 전극 홀에 남아있는 금속층은 화소 전극(111c), 상기 스토리지 전극 패턴(122a) 상에 남아있는 금속층은 게이트 라인(101), 상기 소오스 전극(102a)에서 드레인 전극(102b)에 걸쳐 형성된 금속층은 게이트 전극(101a)으로 기능하게 된다.The metal layer remaining on the
도 3e의 구성은 상술한 도 2의 평면 구성에 상당한다.The configuration of FIG. 3E corresponds to the above-described plane configuration of FIG.
이와 같은 공정을 통해 박막 트랜지스터 어레이를 2 마스크 공정을 형성할 수 있다. 이 경우 종래 구조에 비해 총 3개의 마스크 수가 절감되며, 각 마스크 공정에서 적어도 4개 이상의 스텝의 진행됨을 고려할 때, 최소 12스텝에서 많게는 30스텝에 걸친 스텝 수를 줄일 수 있을 것이다.Through such a process, the thin film transistor array can be formed into a two-mask process. In this case, the total number of masks is reduced compared to the conventional structure, and the number of steps can be reduced from at least 12 steps to as many as 30 steps, considering at least four steps in each mask process.
또한, 마스크 절감에 의해, 공정 시간 및 공정 비용의 감소와 함께, 수율 향상을 가장 크게 기대할 수 있을 것이다. In addition, by reducing the mask, the improvement of the yield can be expected with the reduction of the process time and the process cost.
한편, 상술한 제 1 실시예의 제조 방법에서, 상기 금속층(160)으로 화소 전극이 정의되는 것으로, 이 경우, 상기 금속층(160)은 투명 전극으로 형성할 수도 있고, 경우에 따라, 반사성 전극으로 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 어레이를 반사 모드로 구현할 수도 있을 것이다.In this case, the
혹은 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역 내에 상기 금속층으 로 이루어진 화소 전극을 일부 영역에만 구비하고, 나머지 영역을 투명하게 유지하여 투과성을 높일 수도 있을 것이다.Alternatively, the pixel electrode made of the metal layer may be provided in only a part of the region where the gate line and the data line intersect, and the remaining region may be made transparent so as to increase the transparency.
*제 2 실시예** Second Embodiment *
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2 실시에에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 도 4a와 같이, 제 1 마스크 공정은, 상술한 제 1 실시예의 제 1 회절 노광 마스크 공정의 수순을 따른다.The method of manufacturing the thin film transistor array substrate according to the second embodiment of the present invention follows the procedure of the first diffractive exposure mask process of the first embodiment described above, as shown in FIG. 4A.
먼저, 도 4a와 같이, 기판(200) 상에, 제 1 회절 노광 마스크를 이용하여, 비정질 실리콘층 및 불순물층의 반도체층(210, 220a, 220b, 220c, 220d와 동일층) 을 연속으로 증착하고, 이어 데이터 라인 형성 금속(202와 동일층)을 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여 게이트 패드 형성부에는 게이트 패드 금속(222b), 데이터 패드 형성부에는 데이터 패드 금속(212), 데이터 라인 형성부에는 데이터 라인(202), 게이트 라인 형성부에는 스토리지 전극 패턴(222a), 소오스 전극(202a) 및 드레인 전극(202b)을 형성한다. 이 때, 상기 게이트 패드 금속(222b), 데이터 패드 금속(212), 데이터 라인(202), 스토리지 전극 패턴(222a), 소오스 전극(202a) 및 드레인 전극(202b)의 각 하부에는 반도체층(220d, 220c, 220b, 220a, 210)이 형성되어 있다.4A, the amorphous silicon layer and the semiconductor layers 210, 220a, 220b, 220c, and 220d of the impurity layer are sequentially deposited on the
여기서, 상기 소오스/드레인 전극(202a/202b) 사이에 상기 제 1 회절 노광 마스크의 반투과부가 대응하여 패터닝이 이루어져, 상기 소오스/드레인 전극(202a/202b)을 이루는 데이터 라인 형성 금속은 제거되고 반도체층(210)이 남아있게 되며, 이 부위가 채널 영역으로 정의된다.In this case, the semitransmissive portions of the first diffraction exposure mask are patterned to correspond to the source /
도 4b와 같이, 상기 게이트 패드 금속(222b), 데이터 패드 금속(212), 데이터 라인(202), 스토리지 전극 패턴(222a), 소오스/드레인 전극(202a/202b) 등을 포함한 기판(200) 상에 게이트 절연막(230)을 증착하고, 감광막(미도시)을 도포하고, 상기 게이트 패드부 및 데이터 패드부에 대응하여 투과부를 갖는 마스크를 이용하여 노광 및 현상 공정을 진행하여, 감광막 패턴을 형성한다. 이어, 상기 감광막 패턴을 이용하여 노출된 상기 게이트 패드부 및 데이터 패드부의 게이트 절연막을 식각하여 게이트 패드 콘택홀(230a)과 데이터 패드 콘택홀(230b)을 형성한다. As shown in FIG. 4B, on the
도 4c와 같이, 상기 게이트 패드 콘택홀(230a) 및 데이터 패드 콘택홀(230b)을 포함한 게이트 절연막(230) 상에 화소 전극 형성 금속(240a, 240b, 240c, 240d, 240e 와 동일층) 및 게이트 라인 형성 금속(250, 250a과 동일층)을 연속하여 증착한다.As shown in FIG. 4C, on the
이어, 상기 게이트 라인 형성 금속 상에 감광막(미도시)을 도포하고, 제 2 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여, 노광 및 현상 공정을 진행하여 감광막 패턴(미도시)을 형성한다.Next, a photoresist film (not shown) is coated on the gate line forming metal, and a photoresist pattern (not shown) is formed by performing an exposure and a development process using a second diffraction exposure mask (not shown).
여기서, 상기 제 2 회절 노광 마스크에서는 게이트 패드부, 데이터 패드부 및 화소 전극 형성부에 대응되어 반투과부가 정의되고, 상기 게이트 라인 형성부, 게이트 전극 형성부에 대응하여서는 차광부가 정의되고 나머지는 투과부로 정의된 다. 이 경우, 상기 감광막은 파지티브 감광성의 재료를 이용하며, 만일 네거티브 감광성의 재료를 이용할 경우에는, 상기 제 2 회절 노광 마스크의 투과부 및 차광부를 반전시켜 형성하면 된다.In the second diffraction exposure mask, a transflective portion is defined corresponding to the gate pad portion, the data pad portion, and the pixel electrode formation portion. A light shielding portion is defined corresponding to the gate line formation portion and the gate electrode formation portion, . In this case, the photoresist layer may be formed using a photoresistive photosensitive material. If a negative photosensitive material is used, the transmissive portion and the light-shielding portion of the second diffraction exposure mask may be reversed.
이에 따라, 상기 제 2 회절 노광 마스크에 의해 노광량 차에 의해, 감광막의 현상 후에는 상기 게이트 패드부, 데이터 패드부 및 화소 전극 형성부에 대응되어 일부 두께의 감광막 패턴이 남아있고, 상기 게이트 라인 형성부, 게이트 전극 형성부에 대응하여서는 감광막 패턴이 초기 도포된 전 두께 남아있으며, 나머지 영역들에서는 상기 감광막 패턴이 제거되어 있다. Accordingly, after the development of the photoresist film, the photoresist pattern corresponding to the gate pad portion, the data pad portion, and the pixel electrode formation portion is left with a certain thickness due to the difference in exposure amount by the second diffraction exposure mask, A portion of the photoresist pattern corresponding to the portion where the gate electrode is formed is entirely coated with the photoresist pattern, and the photoresist pattern is removed in the remaining regions.
이어, 상기 감광막 패턴을 마스크로 하여, 노출된 부위의 게이트 라인 형성 금속 및 화소 전극 형성 금속을 식각하여, 게이트 패드부, 데이터 패드부, 화소 전극 형성부 및 게이트 라인 형성부 및 게이트 전극 형성부에만 남긴다. 이 과정에서, 상기 게이트 라인 형성 금속 및 화소 전극 형성 금속의 적층으로 상기 게이트 라인 형성부에 게이트 라인이 형성되고, 상기 게이트 전극 형성부에 상기 게이트 라인과 일체형으로 연결되는 게이트 전극이 형성된다. Then, using the photoresist pattern as a mask, the gate line forming metal and the pixel electrode forming metal of the exposed portion are etched so that only the gate pad portion, the data pad portion, the pixel electrode forming portion, the gate line forming portion, It leaves. In this process, a gate line is formed in the gate line forming portion by stacking the gate line forming metal and the pixel electrode forming metal, and a gate electrode formed integrally with the gate line is formed in the gate electrode forming portion.
이어, 상기 감광막 패턴이 일부 두께 남아있는 패드부와 화소 전극 형성부에서 상기 게이트 라인 형성 금속을 노출시키기 위해 해당 두께를 제거하기 위해 애슁 공정을 진행한다.Then, in order to expose the gate line forming metal in the pad portion and the pixel electrode forming portion where the photoresist pattern is partially thickened, an ashing process is performed to remove the thickness.
이 경우, 상기 패드부(게이트 패드부 및 데이터 패드부)와 화소 전극 형성부에서, 노출된 게이트 라인 형성 금속을 식각하여 제거한다.In this case, the exposed gate line forming metal is etched and removed in the pad portion (the gate pad portion and the data pad portion) and the pixel electrode forming portion.
이어, 상기 감광막 패턴을 스트립하여 제거한다.Next, the photoresist pattern is stripped and removed.
이와 같이, 상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 3 마스크를 이용하여 박막 트랜지스터 어레이를 제조하는 것으로, 이 경우, 제 1 실시예의 2 마스크 공정과 비교하여, 화소 전극에 투명 전극을 구비한 점이 특징이다. 투과 모드를 구현할 경우, 마스크 저감을 꾀하면서 상술한 제 2 실시예를 실시할 수 있을 것이다. As described above, in the method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the second embodiment of the present invention described above, the thin film transistor array is manufactured using three masks. In this case, as compared with the two mask process of the first embodiment, And a transparent electrode is provided on the pixel electrode. In the case of implementing the transmission mode, the second embodiment described above can be implemented while reducing the mask.
*제 3 실시예** Third Embodiment *
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.5A to 5E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a third embodiment of the present invention.
이하 설명하는 제 3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 제1 실시예와 비교하여, 반도체층(320a, 320b, 320c, 320d, 320)이 위치한 하부에 쉴딩층(shielding layer)(301a, 301b, 301c, 301d, 301e)을 형성한 점을 제외하고는 동일한 제조 방법을 갖는다. 즉, 쉴딩층 이후의 형성 공정이 동일하여, 구체적인 설명을 생략한다.The manufacturing method of the thin film transistor array substrate according to the third embodiment described below is different from the first embodiment in that a shielding layer is formed under the
또한, 여기서, 상기 쉴딩층(301a, 301b, 301c, 301d, 301e)의 구비 이유는 상기 반도체층들(320a, 320b, 320c, 320d, 320)에 하부의 백라이트 유닛에 의해 광이 전달될 때 발생될 수 있는 광전류를 막기 위함이다.The reason why the shielding
먼저, 도 5a와 같이, 기판(300) 상에, 금속층을 전면 증착하고 그 상부에 제 1 감광막(미도시)을 도포한 후, 마스크(미도시)를 이용하여 상기 제 1 감광막을 노광 및 현상하여 패터닝하여, 패터닝된 상기 제 1 감광막을 이용하여 상기 금속층을 식각하여, 게이트 패드부(G-PAD), 데이터 패드부(D-PAD), 데이터 라인 형성부(D-line), 게이트 라인 형성부(G-line)(Cst) 및 박막 트랜지스터 형성부(TFT)에 각각 쉴딩층(301c, 301d, 301b, 301a, 301e)을 형성한다.First, as shown in FIG. 5A, a metal layer is deposited on a
이어, 상기 쉴딩층(301c, 301d, 301b, 301a, 301e)을 포함한 상기 기판(300) 상에 버퍼층(310)을 형성한다.Next, a
이어, 제 1 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여, 비정질 실리콘층과 불순물층으로 이루어진 반도체층(320c, 320d, 320b, 320a, 320과 동일층)을 연속으로 증착하고, 이어 데이터 라인 형성 금속(332c, 332d, 332b, 332a, 322a, 322b와 동일층)을 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여 게이트 패드 형성부에는 게이트 패드 금속(332c), 데이터 패드 형성부에는 데이터 패드 금속(332d), 데이터 라인 형성부에는 데이터 라인(332b), 게이트 라인 형성부에는 스토리지 전극 패턴(332a), 소오스 전극(322a) 및 드레인 전극(322b)을 형성한다. 이 때, 상기 게이트 패드 금속(332c), 데이터 패드 금속(332d), 데이터 라인(332b), 스토리지 전극 패턴(332a), 소오스 전극(322a) 및 드레인 전극(322b)의 각 하부에는 반도체층(320c, 320d, 320b, 320a, 320)이 형성되어 있다.Subsequently, a
여기서, 상기 소오스/드레인 전극(322a/322b) 사이에 상기 제 1 회절 노광 마스크의 반투과부가 대응하여 패터닝이 이루어져, 반도체층(320)이 남아있게 되며, 이 부위가 채널 영역으로 정의된다.Here, the semitransmissive portions of the first diffraction exposure mask are patterned corresponding to the source /
보다 구체적으로 살펴보면, 비정질 실리콘층, 불순물층(비정질 실리콘층과 불순물층을 포함하여 반도체층이라 함), 데이터 라인 형성 금속을 차례로 증착한 후, 그 상부에 제 2 감광막(미도시)을 도포한다. More specifically, an amorphous silicon layer, an impurity layer (including a semiconductor layer including an amorphous silicon layer and an impurity layer) and a data line forming metal are sequentially deposited, and then a second photoresist layer (not shown) is coated on the amorphous silicon layer, the impurity layer .
상기 제 2 감광막 상에, 상기 박막 트랜지스터의 채널 영역에 대응하여 반투과부가 대응되며, 패턴 형성부에는 차광부가, 패턴이 제거되는 부위에는 투과부가 대응된 제 1 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여, 노광을 진행한 후, 상기 감광막을 현상하여 패터닝한다. 이러한 노광 및 현상에 의해 영역별 노광량 차가 발생하고, 이러한 노광량 차가 일어난 감광막을 현상시키게 되면, 상기 투과부에 대응된 부위는 감광막이 제거되고, 차광부에 대응된 부분은 남아있고, 반투과부에 대응된 부위는 일정 두께 남아 제 2 감광막 패턴이 형성된다.A transflective portion corresponds to the channel region of the thin film transistor, and a first diffraction exposure mask (not shown) having a light shielding portion corresponding to a channel region of the thin film transistor and a transmissive portion corresponding to a portion where the pattern is removed is used After the exposure is performed, the photoresist film is developed and patterned. When a photosensitive film having such a difference in exposure amount is developed by such exposure and development, the photosensitive film is removed from the portion corresponding to the transmissive portion, the portion corresponding to the light-shielding portion remains, The second portion of the photosensitive film pattern is formed with a certain thickness.
상기 제 2 감광막 패턴을 마스크로 이용하여, 상기 데이터 라인 형성 금속과, 불순물층, 비정질 실리콘층을 식각하면, 상술한 반도체층(320d, 320c, 320b, 320a)을 하부에 둔 상기 게이트 패드 금속(332b), 데이터 패드 금속(332d), 데이터 라인(332b), 스토리지 전극 패턴(332a), 상기 박막 트랜지스터 형성 영역에 대응된 데이터 라인 형성 금속(322a, 322b 와 동일층)과 불순물층, 비정질 실리콘층의 적층 패턴이 남게 된다.The data line forming metal, the impurity layer and the amorphous silicon layer are etched using the second photoresist pattern as a mask so that the gate pad metal (the
이 경우, 상기 반도체층(320c, 320d, 320b, 320a, 320)들은 분리되어 도시되어 있지는 않지만, 아래서부터 비정질 실리콘층과 불순물층이 적층되어 이루어진다.In this case, although the semiconductor layers 320c, 320d, 320b, 320a, and 320 are not shown separately, an amorphous silicon layer and an impurity layer are laminated from the bottom.
이어, 상기 반투과부에 대응하여 남아있는 제 1 감광막 패턴을 제거하도록 상기 제 1 감광막 패턴에 애슁(ashing) 공정을 적용하여 제 1 감광막 이차 패턴(미도시)을 형성한다.Next, a first photoresist pattern (not shown) is formed by applying an ashing process to the first photoresist pattern to remove the remaining first photoresist pattern corresponding to the transflective portion.
이어, 노출된 상기 반투과부에 대응된 상기 데이터 라인 형성 금속을 제거하고, 노출된 불순물층을 제거하여, 소오스/드레인 전극(322a, 322b)과 그 하부의 채널 영역을 갖는 반도체층(320)을 형성한다. 상기 채널 영역은 상기 불순물층이 제거된 영역의 비정질 실리콘층에 해당한다.Then, the data line forming metal corresponding to the exposed transflective portion is removed, and the exposed impurity layer is removed to expose the
한편, 상술한 제 1 회절 노광 마스크의 형상은 상기 제 1 감광막이 파지티브 감광막일 경우이고, 만일, 제 1 감광막이 네거티브 감광막일 때는 상기 제 1 회절 노광 마스크의 형상은 투과부와 차광부를 상술한 방식과 반전시켜 정의한다. Meanwhile, when the first photoresist layer is a negative photoresist layer, the shape of the first diffraction exposure mask is such that the transmissive portion and the light-shielding portion are formed in the above-described manner .
이어, 도 5b와 같이, 상술한 도 5a의 게이트 패드 금속(332c), 데이터 패드 금속(332d), 데이터 라인(332b), 스토리지 전극 패턴(332a), 소오스/드레인 전극(322a/322b) 등을 포함한 기판(300) 상에 게이트 절연막(340)을 증착하고, 이어, 제 3 감광막을 도포하고, 제 2 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여 노광 및 현상 공정을 진행하여 제 3 감광막 패턴(350)을 형성한다.5B, the
이 때, 상기 제 2 회절 노광 마스크의 투과부는 상기 게이트 패드 금속(332c) 상, 데이터 패드 금속(332d) 상, 화소 전극 형성부 상에 대응되어 정의되며, 반투과부는 상기 박막 트랜지스터 형성부의 소오스/드레인 전극(322a/322b) 사이 및 상기 스토리지 전극 패턴(332a) 상에 대응되어 정의된다. 이 경우, 반투과부는 상기 소오스/드레인 전극(322a/322b)과 부분적으로 오버랩할 수 있다.In this case, the transmissive portion of the second diffraction exposure mask is defined corresponding to the
따라서, 제 3 감광막의 현상 후에는, 상기 제 3 감광막 패턴(350)은, 상기 투과부에 대응하여서는 제거되며, 상기 반투과부에 대응한 부위는 일부 두께 남아있게 패터닝된다. Therefore, after development of the third photosensitive film, the third
도 5c와 같이, 상기 제 3 감광막 패턴(350)을 마스크로 하여 상기 게이트 절연막(340)을 식각하여 상기 게이트 패드부와 데이터 패드부에 각각 게이트 패드 콘택홀(345a)와 데이터 패드 콘택홀(345b)을 형성하고, 상기 화소 전극 형성부에 화소 전극 정의 홀(345c)을 형성한다.5C, the
도 5d와 같이, 상기 반투과부에 대응되어, 일부 두께 남아있던 상기 제 3 감광막 패턴(350)을 애슁하여, 제거하도록 한다. 이 과정에서, 나머지 차광부에 대응되어 있던 나머지 영역의 제 3 감광막 패턴(350)도 일부 두께가 제거되어 제 2 감광막 이차 패턴(350a)이 형성된다.As shown in FIG. 5D, the
이어, 상기 제 3 감광막 이차 패턴(350a)을 포함한 상기 기판(300) 전면에 금속층(360)을 증착한다. Next, a
이 과정에서, 상기 금속층(360)은 상기 제 3 감광막 이차 패턴(350a)의 상부와 더불어, 상기 게이트 패드 콘택홀(345a)과 데이터 패드 콘택홀(345b) 및 화소 전극 정의 홀(345c) 내, 노출된 게이트 절연막(340) 상부에 남아있게 된다.In this process, the
이어, 도 5e와 같이, 감광막 스트리퍼를 이용하여, 상기 제 3 감광막 이차 패턴(350a)과 그 상부의 금속층(360)을 리프트 오프(lift off)하여 제거한다. Next, as shown in FIG. 5E, the
이 과정을 통해, 상기 게이트 패드 금속(332c) 상에 남아있는 금속층은 게이트 패드 전극(361c), 상기 데이터 패드 금속(332d) 상에 남아있는 금속층은 데이터 패드 전극(361d), 상기 화소 전극 홀에 남아있는 금속층은 화소 전극(361b), 상기 스토리지 전극 패턴(332a) 상에 남아있는 금속층은 게이트 라인(361), 상기 소오스 전극(322a)에서 드레인 전극(322b)에 걸쳐 형성된 금속층은 게이트 전극(361a)으로 기능하게 된다.The metal layer remaining on the
상술한 제 3 실시예에 있어서, 상기 쉴딩층(301a, 301b, 301c, 301d, 301e)은 박막 트랜지스터 어레이 기판에 대향되는 컬러 필터 어레이 기판의 블랙 매트릭스층의 기능을 대체할 수 있는 것으로, 컬러 필터 어레이 기판측의 블랙 매트릭스층의 블랙 매트릭스층을 삭제한 컬러 필터 어레이 기판과, 상술한 제 3 실시예에 의해 제조된 박막 트랜지스터 어레이 기판을 합착시킬 경우, 박막 트랜지스터 어레이 기판에서 2마스크 공정으로 공정이 이루어진 바와 동일한 효과를 얻을 수 있을 것이다.The shielding layers 301a, 301b, 301c, 301d, and 301e may replace the functions of the black matrix layer of the color filter array substrate facing the TFT array substrate. In the third embodiment, When the color filter array substrate in which the black matrix layer of the black matrix layer on the array substrate side is removed and the thin film transistor array substrate manufactured in the third embodiment described above are attached together, The same effects as those obtained can be obtained.
더불어, 박막 트랜지스터 어레이 기판측에 쉴딩층이 블랙 매트릭스층을 대체함에 의해, 컬러 필터 어레이 기판측의 블랙 매트릭스층을 생략할 수 있어, 합착 마진을 작게할 수 있으며, 또한, 유리 빛샘에 강한 구조를 실현 가능하다. In addition, since the black matrix layer is substituted for the shielding layer on the side of the thin film transistor array substrate, the black matrix layer on the side of the color filter array substrate can be omitted, the cohesion margin can be reduced, It is feasible.
*제 4 실시예** Fourth Embodiment *
도 6a 내지 도 6k는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.6A to 6K are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a fourth embodiment of the present invention.
이하 설명하는 제 4 실시예에서는 상기 제 1 실시예와 비교하여, 쉴딩층(401a)을 각 영역들의 반도체층(403a)들과 동일 폭으로 식각함으로써, 쉴딩층 형성에 마스크 수를 늘리지 않고 제조 공정을 진행한 것이다. In the fourth embodiment described below, the
먼저, 도 6a와 같이, 기판(400) 상에, 쉴딩 형성 금속(401), 버퍼층(402), 비정질실리콘층 및 불순물층이 연속으로 증착된 반도체층(403) 및 데이터 라인 형 성 금속(404)을 차례로 형성한다.First, as shown in FIG. 6A, a
이어, 도 6b와 같이, 상기 데이터 라인 형성 금속(404) 상에 제 1 감광막을 도포한 후, 제 1 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여, 상기 제 1 감광막을 노광 및 현상하여 제 1 감광막 패턴(410)으로 형성한다.6B, a first photoresist layer is coated on the data line forming
상기 제 1 회절 노광 마스크는 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 채널 영역에 대응하여 반투과부가 대응되며, 나머지 패턴 형성부(게이트 패드 형성부, 데이터 패드 형성부, 데이터 라인 형성부, 게이트 라인 형성부 및 채널을 제외한 나머지 박막 트랜지스터 형성부)는 차광부가, 패턴이 제거되는 부위에는 투과부가 대응된 형상을 갖는다. In the first diffraction exposure mask, a transflective portion corresponds to a channel region of the thin film transistor (TFT), and the remaining pattern forming portions (a gate pad forming portion, a data pad forming portion, a data line forming portion, a gate line forming portion, Film transistor forming portion excluding the channel) has a shape corresponding to a shielding portion and a portion where a pattern is removed corresponds to a transmitting portion.
상기 제 1 감광막 패턴(410)은 상기 박막 트랜지스터의 채널 영역에 대응하여 얇은 두께로 남아있고, 상기 게이트 패드 형성부, 데이터 패드 형성부, 데이터 라인 형성부, 게이트 라인 형성부 및 채널을 제외한 나머지 박막 트랜지스터 형성부에 대해서는 상대적으로 두꺼운 두께로 남아있으며, 그 외 영역은 제거되어 있다. The
도 6c와 같이, 상기 제 1 감광막 패턴(410)을 마스크로 이용하여, 상기 데이터 라인 형성 금속(404)과, 불순물층, 비정질 실리콘층의 반도체층(403), 버퍼층(402) 및 쉴딩 형성 금속(401)을 식각하면, 일차적으로 동일 폭으로 제거되어 위에서부터 차례로, 상기 게이트 패드 형성부, 데이터 패드 형성부, 데이터 라인 형성부, 게이트 라인 형성부 및 박막 트랜지스터 형성부에 각각 상기 데이터 라인 형성 금속(414a, 404a)과, 불순물층, 비정질 실리콘층의 반도체층(403a), 버퍼 층(402a) 및 쉴딩 형성 금속(401a)이 남아있게 된다. 여기서, 상기 데이터 라인 형성 금속(414a)은 각각 상기 게이트 패드 형성부, 데이터 패드 형성부, 데이터 라인 형성부, 게이트 라인 형성부에서 각각 게이트 패드 금속, 데이터 패드 금속, 데이터 라인, 스토리지 전극 패턴으로 정의된다. 그리고, 상기 박막 트랜지스터(TFT) 형성부에 남아있는 상기 데이터 라인 형성 금속(404a)은 이후의 공정을 통해 소오스 전극과 드레인 전극으로 나누어 정의된다.6C, the data
이어, 도 6d와 같이, 상기 채널 부위에 남아있는 제 1 감광막 패턴(410)을 제거하도록 상기 제 1 감광막 패턴에 애슁(ashing) 공정을 적용하여 제 1 감광막 이차 패턴(410a)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 6D, an ashing process is applied to the first photoresist pattern to remove the
이어, 노출된 상기 반투과부에 대응된 상기 데이터 라인 형성 금속(404a)을 제거하고, 노출된 불순물층(403a의 상부 일부)을 제거하여, 소오스/드레인 전극(412a, 412b)과 그 하부의 채널 영역을 갖는 반도체층(405)을 형성한다. 상기 채널 영역은 상기 불순물층이 제거된 영역의 비정질 실리콘층에 해당한다.Then, the data
한편, 상술한 제 1 회절 노광 마스크의 형상은 상기 제 1 감광막이 파지티브 감광막일 경우이고, 만일, 제 1 감광막이 네거티브 감광막일 때는 상기 제 1 회절 노광 마스크의 형상은 투과부와 차광부를 상술한 방식과 반전시켜 정의한다. Meanwhile, when the first photoresist layer is a negative photoresist layer, the shape of the first diffraction exposure mask is such that the transmissive portion and the light-shielding portion are formed in the above-described manner .
이어, 도 6e와 같이, 상기 제 1 감광막 이차 패턴(410a)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 6E, the first photoresist film
도 6f와 같이, 상기 게이트 패드 금속, 데이터 패드 금속, 데이터 라인, 스토리지 전극 패턴(414a), 소오스/드레인 전극(412a/412b) 등을 포함한 기판(400) 상에 게이트 절연막(420)을 증착한다.The
이어, 도 6g와 같이, 상기 게이트 절연막(420) 상에 제 2 감광막을 도포하고, 제 2 회절 노광 마스크(미도시)를 이용하여 노광 및 현상 공정을 진행하여 제 2 감광막 패턴(430)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 6G, a
이 때, 상기 제 2 회절 노광 마스크의 투과부는 상기 게이트 패드 금속 상, 데이터 패드 금속 상, 화소 전극 형성부 상의 데이터 라인 형성 금속(414a) 상에 대응되어 정의되며, 반투과부는 상기 박막 트랜지스터 형성부의 소오스/드레인 전극(412a/412b) 사이 및 상기 스토리지 전극 패턴 상의 데이터 라인 형성 금속(414a) 상에 대응되어 정의된다. 이 경우, 반투과부는 상기 소오스/드레인 전극(412a/412b)과 부분적으로 오버랩할 수 있다.At this time, the transmissive portion of the second diffraction exposure mask is defined corresponding to the data
따라서, 제 2 감광막의 현상 후에, 상기 제 2 감광막 패턴(430)은, 상기 투과부에 대응하여서는 제거되며, 상기 반투과부에 대응한 부위는 일부 두께 남아있게 패터닝된다. Therefore, after development of the second photoresist layer, the second
도 6h와 같이, 상기 제 2 감광막 패턴(430)을 마스크로 하여 상기 게이트 절연막(420)을 식각하여 상기 게이트 패드부와 데이터 패드부에 각각 게이트 패드 콘택홀(435a)와 데이터 패드 콘택홀(435b)을 형성하고, 상기 화소 전극 형성부에 화소 전극 정의 홀(435c)을 형성하여 게이트 절연막 패턴(420a)을 형성한다. The
도 6i와 같이, 상기 반투과부에 대응되어, 일부 두께 남아있던 상기 제 2 감광막 패턴(430)을 애슁하여, 제거하도록 한다. 이 과정에서, 나머지 차광부에 대응되어 있던 나머지 영역의 제 2 감광막 패턴(430)도 일부 두께가 제거되어 제 2 감광막 이차 패턴(430a)이 형성된다.As shown in FIG. 6I, the
이어, 도 6j와 같이, 상기 제 2 감광막 이차 패턴(430a)을 포함한 상기 기판(400) 전면에 금속층(440)을 증착한다. Next, as shown in FIG. 6J, a
이 과정에서, 상기 금속층(440)은 상기 제 2 감광막 이차 패턴(430a)의 상부와 더불어, 상기 게이트 패드 콘택홀(435a)과 데이터 패드 콘택홀(435b) 및 화소 전극 정의 홀(435c) 내, 노출된 게이트 절연막 패턴(420a) 상부에 남아있게 된다.In this process, the
이어, 도 6k와 같이, 감광막 스트리퍼를 이용하여, 상기 제 2 감광막 이차 패턴(430a)과 그 상부의 금속층(440)을 리프트 오프(lift off)하여 제거한다. Next, as shown in FIG. 6K, the
이 과정을 통해, 상기 게이트 패드 콘택홀(435a)에 남아있는 금속층은 게이트 패드 전극(440d), 상기 데이터 패드 콘택홀(435b)에 남아있는 금속층은 데이터 패드 전극(440e), 상기 화소 전극 홀(435c)에 남아있는 금속층은 화소 전극(440c), 상기 게이트 라인 형성부의 게이트 절연막 패턴(420a) 상에 남아있는 금속층은 게이트 라인(440b), 상기 소오스 전극(412a)에서 드레인 전극(412b)에 걸쳐 형성된 금속층은 게이트 전극(440a)으로 기능하게 된다.The metal layer remaining in the gate
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
도 1은 종래의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view of a conventional thin film transistor array substrate
도 2는 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 평면도2 is a plan view showing a thin film transistor array substrate according to the present invention.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도FIGS. 3A to 3E are cross-sectional views showing a manufacturing method of a thin film transistor array substrate according to a first embodiment of the present invention
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도4A to 4C are cross-sectional views showing a manufacturing method of a thin film transistor array substrate according to a second embodiment of the present invention
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도5A to 5E are cross-sectional views showing a manufacturing method of a thin film transistor array substrate according to a third embodiment of the present invention
도 6a 내지 도 6k는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도6A to 6K are cross-sectional views showing a manufacturing method of a thin film transistor array substrate according to a fourth embodiment of the present invention
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
100: 기판 101: 게이트 라인100: substrate 101: gate line
101a: 게이트 전극 102: 데이터 라인101a: gate electrode 102: data line
102a: 소오스 전극 102b: 드레인 전극102a:
110: 반도체층 111a: 게이트 패드 전극110:
111b: 데이터 패드 전극 111c: 화소 전극 111b:
112: 데이터 라인 120a, 120b, 120c, 120d: 반도체층 112:
122a: 스토리지 전극 패턴 122b: 게이트 패드 금속122a:
130: 게이트 절연막 140: 감광막 패턴130: gate insulating film 140: photosensitive film pattern
150a: 화소 전극 정의홀 150b: 게이트 패드 콘택홀150a: pixel
150c: 데이터 패드 콘택홀 150c: Data pad contact hole
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