KR101658140B1 - Thin Film Transistor Array Substrate and Method for Manufacturing the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 수를 저감하여 공정을 줄이고, 수율을 향상시킨 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판은 기판 상에, 폴리실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계;와, 상기 액티브층을 포함한 기판 상에 제 1 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 1 감광막 패턴을 마스크로 하여, 상기 액티브층에 불순물을 주입하여 도핑영역을 정의하는 단계;와, 상기 제 1 감광막 패턴 및 상기 액티브층을 포함한 상기 기판상에 데이터 금속층을 형성하는 단계;와, 상기 제 1 감광막 패턴과 그 상부에 데이터 금속층을 리프트오프하여 제거하며, 상기 액티브층 상의 남아있는 데이터 금속층을 소오스 전극과 드레인 전극으로 정의하고 상기 소오스 전극과 연결된 데이터 라인을 정의하는 단계;와, 상기 데이터 라인, 소오스 전극, 드레인 전극 및 액티브층을 포함한 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;와, 상기 데이터 라인과 교차하는 방향의 게이트 라인과 상기 게이트 라인으로부터 돌출된 게이트 전극을 형성하는 단계;와, 상기 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함한 전면에 보호막을 형성하고, 상기 드레인 전극 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 콘택홀 내부 및 상기 보호막 상에 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a thin film transistor array substrate having a reduced number of masks and an improved process yield and a method of manufacturing the same. The thin film transistor array substrate of the present invention includes a step of forming an active layer made of polysilicon on a substrate Forming a first photoresist pattern on a substrate including the active layer, defining a doped region by implanting impurities into the active layer using the first photoresist pattern as a mask, Forming a data metal layer on the substrate including the first photoresist pattern and the active layer by lifting off the data metal layer on top of the first photoresist pattern and removing the remaining data metal layer on the active layer; Defining a data line defined as a source electrode and a drain electrode and connected to the source electrode Forming a gate insulating layer on the substrate including the data line, the source electrode, the drain electrode, and the active layer; forming a gate line in a direction intersecting with the data line and a gate electrode protruding from the gate line; Forming a protective film on the entire surface including the gate line and the gate electrode and forming a contact hole exposing a part of the drain electrode; And forming a pixel electrode in the contact hole and on the passivation layer.
5 마스크, 저온 다결정(LTPS:Low Temperature Polysilicon), 마스크 저감, 6 마스크 5 mask, low temperature polysilicon (LTPS), mask reduction, 6 mask
Description
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 마스크 수를 저감하여 공정을 줄이고, 수율을 향상시킨 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a thin film transistor array substrate having a reduced number of masks to reduce the number of processes and yield, and a method of manufacturing the same.
최근에 AMLCD(active matrix liquid crystal display device) 및 AMOLED(active matrix organic light emiting diode) 등의 디스플레이장치의 구동소자로서 저온 폴리실리콘 박막트랜지스터의 수요가 커지고 있다.Recently, the demand for low temperature polysilicon thin film transistors as driving elements for display devices such as active matrix liquid crystal display devices (AMLCD) and active matrix organic light emitting diodes (AMOLED) has been increasing.
디스플레이 장치를 구동하는 스위칭 소자로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 주로 사용되는데, 상기 박막 트랜지스터의 액티브층으로 비정질 실리콘을 주로 사용한다.A thin film transistor (TFT) is mainly used as a switching device for driving a display device, and amorphous silicon is mainly used as an active layer of the thin film transistor.
특히, 전계에 따라 일정한 방향으로 배열되는 액정을 디스플레이 장치의 구성요소로 사용하는 액정표시장치는 스위칭 소자로 박막 트랜지스터가 채용되는데, 오늘날에는 고속의 응답속도 및 저 소비전력을 구현하기 위해 박막 트랜지스터의 액티브층으로 폴리실리콘을 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있다.Particularly, in a liquid crystal display device using a liquid crystal arranged in a certain direction according to an electric field as a component of a display device, a thin film transistor is adopted as a switching device. Today, in order to realize a high response speed and low power consumption, Research on the use of polysilicon as the active layer has been actively conducted.
한편, 폴리실리콘을 채널로 사용하는 액정표시소자를 제조하는 공정은 통상, 비정질의 실리콘을 유리등의 기판상에 플라즈마 화학기상층착 방법(PECVD)방법에 의해 형성하고 증착된 상기 비정질 실리콘을 결정화하는 공정으로 진행된다.On the other hand, a process for producing a liquid crystal display device using polysilicon as a channel generally involves forming amorphous silicon on a substrate such as glass by a plasma chemical vapor deposition (PECVD) method and crystallizing the deposited amorphous silicon Process.
상기 비정질 실리콘을 결정화하는 방법으로는 고온의 퍼니스(furnace)에서 장시간 비정질 실리콘을 가열 및 냉각하는 과정을 통해 결정화하는 고온 가열방법과, 고강도의 레이저 에너지를 순간적으로 조사하여 가열하고 냉각시켜 결정화하는 상대적으로 저온 공정인 레이저 어닐링 방법 등이 사용된다.As a method of crystallizing the amorphous silicon, there are a high temperature heating method of crystallizing the amorphous silicon through a process of heating and cooling the amorphous silicon for a long time in a high temperature furnace, a high temperature heating method of instantaneously irradiating the high intensity laser energy, A laser annealing method which is a low-temperature process is used.
상기 결정화 방법 중 고온 가열방법은 유리 전이 온도 이상의 고온에서 비정질 실리콘층이 가열되므로 유리 등을 기판으로 사용하는 액정표시소자에 적용하기에 적합하지 않기 때문에 저온에서 비정질 실리콘을 결정화할 수 있는 다양한 방법들이 연구되었다.Since the amorphous silicon layer is heated at a high temperature not lower than the glass transition temperature of the crystallization method, various methods for crystallizing amorphous silicon at low temperature are not suitable because it is not suitable for application to liquid crystal display devices using glass or the like as a substrate Respectively.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 저온 결정화 방법으로 형성되는 박막 트랜지스터 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor formed by a conventional low-temperature crystallization method will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도이며, 도 2는 종래의 투과모드의 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional thin film transistor array substrate in a transmission mode, and FIG. 2 is a flowchart showing a conventional method of manufacturing a thin film transistor array substrate in a transmission mode.
도 1 및 도 2와 같이, 종래의 투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 다음의 순서로 이루어진다.As shown in Figs. 1 and 2, the conventional manufacturing method of the thin film transistor array substrate in the transmission mode is performed in the following order.
먼저, 기판(10) 상에 버퍼층(11)을 형성한다.First, a buffer layer 11 is formed on a
이어, 상기 버퍼층(11) 상에 폴리 실리콘으로 이루어진 액티브층(12)을 패터닝하여 형성한다 (S10).Next, an
이어, 상기 액티브층(12)을 포함한 상기 버퍼층(11) 전면에 게이트 절연막(13)을 형성한다.Next, a
이어, 상기 게이트 절연막(13) 상에, 일 방향으로 게이트 라인을 형성하고, 상기 게이트 라인에서 연장되어 상기 액티브층(12)의 중앙에 상부에 대응하여 게이트 전극(14)을 형성한다(S20). 여기서, 상기 게이트 전극(14)과 동일층에 상기 공통 라인(14a)을 더 형성할 수 있다.A gate line is formed in one direction on the
이어, 상기 게이트 전극의 양측의 상기 액티브층(12)에 불순물을 도핑하여 상기 액티브층(12)의 소오스 영역과 드레인 영역(12b)을 형성하고, 상기 게이트 전극(14)으로 가려진 부위에 채널(12a)을 정의한다. Impurities are doped into the
이어, 상기 게이트 전극(14) 및 이와 동일층의 공통 라인(14a), 게이트 라인(미도시)을 포함한 상기 게이트 절연막(13) 전면에 층간 절연막(15)을 형성한다.Next, an
이어, 상기 층간 절연막(15) 및 게이트 절연막(13)을 선택적으로 제거하여 상기 액티브층(12)의 소오스 영역과 드레인 영역(12b)의 일부분이 노출되도록 콘택홀을 형성하는 콘택 공정(S30)을 진행한다.A contact process S30 for selectively removing the
이어, 상기 콘택홀을 매립하며 상기 층간 절연막(15) 전면에 금속을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 상기 게이트 라인에 교차하는 방향으로 데이터 라인을 형성하고, 상기 데이터 라인으로부터 돌출된 소오스 전극(16a)과 이와 이격된 드레인 전극(16b)을 형성한다 (S40).Then, the contact hole is buried and a metal is deposited on the entire surface of the
이어, 상기 소오스/드레인 전극(16a/16b)을 포함한 층간 절연막(15) 전면에 유기 보호막(17)을 전면 증착한 후, 상기 드레인 전극(16b)을 일부 노출하는 콘택홀을 형성한다(S50).After the
이어, 상기 콘택홀의 내부 표면과 상기 유기 보호막(17) 표면을 지나도록 투명 전극을 형성한 후, 이를 패터닝하여 화소 전극(18)을 형성한다(S60).Next, a transparent electrode is formed to pass through the inner surface of the contact hole and the surface of the
이와 같이, 종래의 투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 상기 도 1의 각 공정들(S10~S60)에서 각각 하나씩의 마스크가 소요되어, 6 마스크 공정이 적용되고 있다.As described above, in the conventional manufacturing method of the thin film transistor array substrate of the transmission mode, one mask is required for each step (S10 to S60) of FIG. 1, and the six mask process is applied.
도 3은 종래의 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart showing a method of manufacturing a conventional semi-transmissive mode thin film transistor array substrate.
도 3과 같이, 종래의 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 앞서 설명한 투과 모드와 비교하여, 상기 보호막 형성시 그 표면에 울룩 불룩한 처리를 한 엠보(embossing) 구조를 정의한 점과, 상기 화소 전극 형성 후 반사 전극을 더 형성한 점에서 차이를 갖는 것으로, 이에 따라 마스크가 투과 모드에 비해 1개 또는 2개 이상 소요된다.As shown in FIG. 3, the conventional method of fabricating a semi-transmissive mode thin film transistor array substrate is different from the above-described transmissive mode in that an embossing structure is formed on the surface of the protective film, And a reflective electrode is further formed after the pixel electrode is formed. Accordingly, one or two or more masks are required in comparison with the transmissive mode.
즉, 상기 종래의 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이기판의 제조 방법은, 차례대로, 액티브층 형성(S71)과, 게이트 라인 및 게이트 전극 형성(S72), 액티브층의 소오스/드레인 영역 노출을 위한 콘택공정(S73)과, 데이터 라인 및 소오스/드 레인 전극 형성 공정(S74)과, 보호막 및 그 표면의 엠보 구조 형성 공정(S75)과, 화소 전극 형성 공정(S76)과, 반사 전극 형성 공정(S77)의 순으로 이루어진다. 이 경우, 각각 나누어진 공정들에서 서로 다른 마스크가 소요되며, 여기서, 상기 보호막의 형성과 엠보 구조는 2개의 마스크를 이용하여 형성될 수도 있다. That is, the conventional method of manufacturing a semi-transmissive mode thin film transistor array substrate includes sequentially forming an active layer (S71), a gate line and a gate electrode (S72), a contact for exposure of a source / A data line and a source / drain electrode forming step S74; a protective film and its surface embossed structure forming step S75; a pixel electrode forming step S76; a reflective electrode forming step S77 ). In this case, different masks are required in the respective divided processes, wherein the formation of the protective film and the embossing structure may be formed using two masks.
그러나, 상기와 같은 종래의 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional thin film transistor array substrate and the manufacturing method thereof have the following problems.
종래의 박막 트랜지스터 제조시 적어도 투과모드에서는 6마스크가, 반투과모드에서 7마스크 이상이 소요되고 있다.Conventional thin film transistor fabrication requires 6 masks in at least the transmissive mode and 7 masks in the semi-transmissive mode.
실제 공정을 적용할 때, 노광 공정에 이용되는 마스크 적용시, 서로 다른 마스크를 적용하는 층간 사이에는 이전 층의 패터닝 후, 다음 층의 패터닝 전에 층간 정렬이 요구되는데, 마스크 공정이 누적될수록 오정렬의 정도가 늘기 때문에, 마스크 수가 많아질수록 제조된 장치의 수율을 상대적으로 떨어뜨리게 한다. 따라서, 이러한 수율에서의 치명적인 문제 때문에 마스크 수를 줄이고자 하는 노력이 활발히 제기되고 있다.When applying the mask used in the exposure process, inter-layer alignment is required between the layers applying different masks after the patterning of the previous layer and before the patterning of the next layer. When the mask process is cumulative, the degree of misalignment The larger the number of masks, the lower the yield of the manufactured device. Therefore, efforts have been actively made to reduce the number of masks due to a fatal problem at such a yield.
또한, 종래의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 형성 공정에 있어서는, 게이트 라인의 형성과 데이터 라인의 형성이 별개의 다른 공정으로 형성되고, 또한, 이들은 액티브층의 형성 및 도핑 공정과도 다른 공정에서 형성되는 것으로, 반드시 게이트 절연막 외에 게이트 라인과 데이터 라인 사이의 층간에 층간 절연막이 요구된다. 더불어, 상기 층간 절연막의 구비시 추가적으로 데이터 라인과 동일층의 소오스/드레인 전극과 그 하부에 위치한 반도체층과의 콘택을 위한 공정이 소요되어 공정이 복잡하고, 해당 마스크가 소요되어 수율면에서도 불리하다.In addition, in the process of forming a conventional thin film transistor array substrate, formation of a gate line and formation of a data line are formed by different processes, and they are formed in processes other than the formation of the active layer and the doping process , An interlayer insulating film is necessarily provided between the gate line and the data line in addition to the gate insulating film. In addition, when the interlayer insulating film is provided, a process for contact between the source / drain electrode of the same layer as the data line and the semiconductor layer located therebelow is further required, complicating the process, requiring a mask, and disadvantageous in terms of yield .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 마스크 수를 저감하여 공정을 줄이고, 수율을 향상시킨 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a thin film transistor array substrate and a method of manufacturing the same that reduce the number of masks to reduce the number of processes and improve the yield.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판은 기판 상에, 폴리실리콘으로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계;와, 상기 액티브층을 포함한 기판 상에 제 1 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 1 감광막 패턴을 마스크로 하여, 상기 액티브층에 불순물을 주입하여 도핑영역을 정의하는 단계;와, 상기 제 1 감광막 패턴 및 상기 액티브층을 포함한 상기 기판상에 데이터 금속층을 형성하는 단계;와, 상기 제 1 감광막 패턴과 그 상부에 데이터 금속층을 리프트오프하여 제거하며, 상기 액티브층 상의 남아있는 데이터 금속층을 소오스 전극과 드레인 전극으로 정의하고 상기 소오스 전극과 연결된 데이터 라인을 정의하는 단계;와, 상기 데이터 라인, 소오스 전극, 드레인 전극 및 액티브층을 포함한 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;와, 상기 데이터 라인과 교차하는 방향의 게이트 라인과 상기 게이트 라인으로부터 돌출된 게이트 전극을 형성하는 단계;와, 상기 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함한 전면에 보호막을 형성하고, 상기 드레인 전극 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 콘택홀 내부 및 상기 보호막 상에 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a thin film transistor array substrate comprising: a substrate; an active layer formed of polysilicon on the substrate; a first photoresist pattern formed on the substrate including the active layer; Forming a data metal layer on the substrate including the first photoresist pattern and the active layer, forming a second photoresist pattern on the first photoresist pattern and the active layer using the first photoresist pattern as a mask, forming a doped region by implanting impurities into the active layer, And lifting off the data metal layer on top of the first photoresist pattern and removing the remaining data metal layer on the active layer as a source electrode and a drain electrode and defining a data line connected to the source electrode; A gate electrode on the substrate including the data line, the source electrode, the drain electrode, and the active layer; Forming a gate electrode extending in a direction intersecting the data line and a gate electrode protruded from the gate line, forming a protective film on the entire surface including the gate line and the gate electrode, Forming a contact hole exposing a portion of the electrode; And forming a pixel electrode in the contact hole and on the passivation layer.
상기 제 1 감광막 패턴을 형성하는 단계에 있어서, 상기 제 1 감광막 패턴이 형성되지 않는 부위는 데이터 라인과, 소오스 전극 및 드레인 전극의 형성 부위로 정의된다. In the forming of the first photoresist pattern, a portion where the first photoresist pattern is not formed is defined as a formation portion of the data line and the source and drain electrodes.
상기 보호막을 형성하는 단계는 무기 보호막을 증착하고, 이에 수소화 공정을 진행한 후, 유기 보호막을 증착하여 이루어진다. The step of forming the passivation layer may be performed by depositing an inorganic passivation layer, performing a hydrogenation process, and then depositing an organic passivation layer.
여기서 상기 게이트 절연막의 형성 후, 상기 게이트 라인 및 게이트 전극의 형성하는 단계는, 상기 게이트 절연막 상에 무기 보호막을 증착하는 단계;와, 상기 무기 보호막 상에, 상기 게이트 라인, 게이트 전극 형성부에 남아있는 제 2 감광막 패턴을 형성하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴을 이용하여 데이터 라인과 오버랩하지 않는 상기 무기 보호막을 선택적으로 제거하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴을 애슁하여 상기 데이터 라인 상의 무기 보호막을 노출한 후, 상기 제 2 감광막 패턴을 포함한 전면에 게이트 금속층을 전면 증착하는 단계;와, 상기 제 2 감광막 패턴과 그 상부의 게이트 금속층을 제거하여 남겨진 게이트 금속층을 게이트 라인과 이로부터 돌출된 게이트 전극으로 정의하는 단계를 포함하여 이루어진다. The step of forming the gate line and the gate electrode may include depositing an inorganic protective film on the gate insulating film, forming a gate electrode on the inorganic protective film, Forming a second photoresist pattern on the data line by ashing the second photoresist pattern by selectively removing the inorganic protective film that does not overlap the data line using the second photoresist pattern; Forming a second photoresist pattern on the entire surface including the second photoresist pattern by removing the gate metal layer on the second photoresist pattern and protruding the gate metal layer from the gate line; Gate electrode.
상기 제 2 감광막 패턴은, 상기 데이터 라인과 오버랩된 부위에 반투과부가 정의된 회절 노광 마스크 또는 하프 톤 마스크를 이용하여 형성한다. The second photoresist pattern is formed using a diffraction exposure mask or a halftone mask in which a transflective portion is defined at a portion overlapping the data line.
또한, 상기 화소 전극 상의 일부에 반사 전극을 더 형성할 수 있다. Further, a reflective electrode may be further formed on a part of the pixel electrode.
여기서, 상기 반사 전극은, 상기 화소 전극을 형성하는 마스크와 동일 마스크로 정의된다. Here, the reflective electrode is defined by the same mask as the mask for forming the pixel electrode.
상기 유기 보호막 상의 반사 전극 대응부는 요철을 갖는다. 상기 반사 전극 대응부의 요철은 상기 유기 보호막의 콘택홀 형성시 함께 정의된다. The reflective electrode corresponding portion on the organic protective film has irregularities. The concavity and convexity of the reflective electrode corresponding portion is defined when forming the contact hole of the organic protective film.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판 은, 기판 상에, 폴리실리콘으로 이루어지며 양측에 도핑영역이 정의된 액티브층;과, 상기 액티브층의 양측과 콘택되어 형성된 소오스 전극 및 드레인 전극과, 상기 소오스 전극과 연결되어 형성된 데이터 라인;과, 상기 데이터 라인, 소오스 전극, 드레인 전극 및 액티브층을 포함한 기판 상에 형성된 게이트 절연막;과, 상기 소오스 전극과 드레인 전극 사이에 게이트 전극과 이와 연결되며 상기 데이터 라인에 교차하여 형성된 게이트 라인;과, 상기 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함한 전면에 형성되며, 상기 드레인 전극 일부를 노출하는 콘택홀을 갖는 보호막; 및 상기 콘택홀 내부 및 상기 보호막 상에 형성된 화소 전극을 포함하여 이루어진다. In order to achieve the same object, a thin film transistor array substrate according to the present invention includes: an active layer made of polysilicon and having doped regions defined on both sides thereof; a source electrode formed in contact with both sides of the active layer; A gate electrode formed on the substrate including the data line, the source electrode, the drain electrode, and the active layer; a gate electrode formed between the source electrode and the drain electrode; A gate line formed to cross the data line and connected to the data line, a protection layer formed on the entire surface including the gate line and the gate electrode and having a contact hole exposing a part of the drain electrode; And a pixel electrode formed in the contact hole and on the passivation layer.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시예에 따른 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판은, 기판 상에, 폴리실리콘으로 이루어지며 양측에 도핑영역이 정의된 액티브층;과, 상기 액티브층의 양측과 콘택되어 형성된 소오스 전극 및 드레인 전극과, 상기 소오스 전극과 연결되어 형성된 데이터 라인;과, 상기 데이터 라인, 소오스 전극, 드레인 전극 및 액티브층을 포함한 기판 상에 형성된 게이트 절연막;과, 상기 소오스 전극과 드레인 전극 사이에 게이트 전극과 이와 연결되며 상기 데이터 라인에 교차하여 형성된 게이트 라인;과, 상기 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함한 전면에 형성되며, 상기 드레인 전극 일부를 노출하는 콘택홀을 갖고, 표면 일부에 요철을 갖는 반사부가 정의된 보호막;과, 상기 콘택홀 내부 및 상기 보호막 상에 형성된 화소 전극; 및 상기 반사부에 대응된 상기 화소 전극 상의 반사 전극을 포함하여 이루어짐에 특징이 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a thin film transistor array substrate including: an active layer made of polysilicon and having doped regions defined on both sides thereof; A gate electrode formed on the substrate including the data line, the source electrode, the drain electrode, and the active layer; and a source electrode formed on the source electrode and the drain electrode, A gate line formed between the gate electrode and the data line, the gate line being formed between the gate electrode and the data line, the gate line being formed between the gate line and the gate electrode, and a contact hole exposing a part of the drain electrode, A protective film having a reflective portion defined therein; A pixel electrode; And a reflective electrode on the pixel electrode corresponding to the reflective portion.
상기와 같은 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The above-described thin film transistor array substrate of the present invention and its manufacturing method have the following effects.
이와 같이, 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조에 있어서는, 액티브층에 바로 콘택하여 소오스 전극/드레인 전극을 형성하고, 상기 소오스 전극/드레인 전극 상에 게이트 절연막을 사이에 개재한 후, 게이트 전극을 형성함으로써, 별도의 소오스 전극/드레인 전극이 반도체층과 콘택되기 위해 소요되는 콘택 공정(층간 절연막의 콘택홀을 별도 정의)을 할 필요가 없게 되어, 종래 구조 대비 6마스크에서 5마스크로 마스크 수의 저감이 가능하다. As described above, in the manufacture of the thin film transistor array substrate of the present invention, the source electrode / drain electrode is directly contacted with the active layer, the gate electrode is interposed between the source electrode and the drain electrode, It is not necessary to perform a contact process (another definition of the contact hole of the interlayer insulating film) required for contacting the source electrode / drain electrode with the semiconductor layer, so that the number of masks Reduction is possible.
또한, 특히 반사 전극과 엠보 구조가 더 적용되는 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조에 있어서는, 엠보싱 구조와 보호막의 콘택홀 형성 공정을 동일 마스크로 진행함으로써, 5마스크 공정만으로 공정 진행이 가능하여, 투과 모드와 유사한 수준으로 수율 개선이 가능하다. In addition, in the manufacture of the semi-transmissive mode thin film transistor array substrate in which the reflective electrode and the emboss structure are further applied, the embossing structure and the contact hole forming step of the protective film are performed by the same mask, , Yield can be improved to a level similar to the transmission mode.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a thin film transistor array substrate of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도이며, 도 5는 도 4의 제조 방법으로 형성된 투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.FIG. 4 is a flow chart showing a manufacturing method of the thin film transistor array substrate of the transmission mode of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view of the thin film transistor array substrate of the transmission mode formed by the manufacturing method of FIG.
도 4 및 도 5와 같이, 일예에 따른 본 발명의 투과 모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 공정은 다음의 순서로 이루어진다.As shown in Figs. 4 and 5, the manufacturing process of the thin film transistor array substrate of the transmission mode according to the embodiment of the present invention is performed in the following order.
먼저, 투명 기판(100) 상에 버퍼층(101)을 전면 형성한다.First, the
이어, 제 1 마스크(미도시)를 이용하여, 상기 버퍼층(101) 상에 폴리 실리콘으로 이루어진 액티브층(102)을 패터닝하여 형성한다(S101).Next, an
이어, 상기 액티브층(102)에 제 2 마스크(미도시)를 이용하여 불순물을 주입하여 도핑영역(소오스 영역 및 드레인 영역)(102b)을 정의한다. 이 때, 제 2 마스크는 상기 도핑 영역을 제외한 영역은 가려주는 것으로, 데이터 라인 형성 부위를 함께 정의하는 형상이다. 그리고, 상기 액티브층(102)에 있어서는 도핑되지 않은 소오스 영역과 드레인 영역(102b) 사이의 영역은 채널 영역(102a)이다. Next, impurities are implanted into the
이어, 제 2 마스크로 가려지지 않는 부위에 금속층을 증착하여 데이터 라인(미도시)과 상기 데이터 라인에서 돌출되며 상기 액티브층(102)의 소오스 영역과 콘택되는 소오스 전극(103a) 및 이와 이격되는 드레인 전극(103b)을 형성한다(S102).Next, a metal layer is deposited on a portion not covered by the second mask to form a data line (not shown), a
이어, 상기 액티브층(102) 및 소오스 전극(103a)/드레인 전극(103b)을 포함한 전면에 게이트 절연막(104)을 형성한다.Next, a
이어, 상기 게이트 절연막(104)에 금속을 증착한 후, 제 3 마스크(미도시)를 이용하여 선택적으로 패터닝하여, 상기 소오스 전극(103a)과 드레인 전극(103b) 사이에 대응되는 부위에 게이트 전극(105)을 형성하고 상기 게이트 전극과 연결된 게이트 라인(미도시)을 형성한다(S103). 여기서, 상기 게이트 라인(105)과 동일층에 공통 라인(105a)을 형성할 수도 있다. 이 때의 공통 라인(105a)은 스토리지 캐패시터를 형성하기 위한 것으로, 반드시 이 위치에 한정된 것은 아니고, 또한, 경우에 따라 스토리지 캐패시터 전극으로 기능하기 위해 게이트 라인을 연장하여 형성하고 생략할 수도 있다.Next, a metal is deposited on the
이어, 상기 게이트 라인(105), 공통 라인(105a)을 포함한 전면에 무기 보호막(106), 유기 보호막(107)을 차례로 형성한다.Next, an inorganic
이어, 상기 유기 보호막(107), 무기 보호막(106) 및 게이트 절연막(104)을 제 4 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여 상기 드레인 전극(103b)의 일부가 노출하는 콘택홀(117)을 형성한다(S104). 이때, 상기 무기 보호막(106)은 경우에 따라 생략도 가능하다.Next, the
이어, 상기 콘택홀(117)을 내부 표면과 상기 유기 보호막(107)의 표면을 덮도록 투명 전극을 증착한 후, 제 5 마스크(미도시)를 이용하여 이를 선택적으로 제거하여 화소 전극(108)을 형성한다(S105).A transparent electrode is deposited to cover the inner surface of the
이와 같이, 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조에 있어서는, 액티브층(102)에 바로 콘택하여 소오스 전극/드레인 전극(103a/103b)을 형성하고, 이들과 게이트 절연막(104)을 사이에 개재하여 게이트 전극(105)을 형성함으로써, 별도의 소오스 전극/드레인 전극이 반도체층과 콘택되기 위해 소요되는 콘택 공정(층간 절연막의 콘택홀을 별도 정의)할 필요가 없게 되어, 종래 구조 대비 6마스크에서 5마스크로 마스크 수의 저감이 가능하다. As described above, in the manufacture of the thin film transistor array substrate of the present invention, the source electrode /
이하, 구체적으로 실시예별로 투과 모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a manufacturing method of the thin film transistor array substrate of the transmission mode will be described in detail as follows.
- 제 1 실시예 -- First Embodiment -
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이며, 도 7a 내지도 7h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.FIGS. 6A to 6G are process plan views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 7A to 7H illustrate a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a first embodiment of the present invention Fig.
먼저, 도 6a 및 도 7a와 같이, 투명 기판(100) 상에 버퍼층(101)을 전면 형성한다.First, as shown in FIGS. 6A and 7A, the
이어, 제 1 마스크(미도시)를 이용하여, 상기 버퍼층(101) 상의 소정 영역에 폴리 실리콘으로 이루어진 액티브층(102)을 패터닝하여 형성한다.Then, an
이어, 도 6b 및 도 7b와 같이, 상기 액티브층(102)에 감광막을 도포한 후, 이를 제 2 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여, 데이터 라인 영역과 소오스 영역/드레인 영역을 오픈하는 감광막 패턴(111)을 형성한다. 6B and 7B, a photoresist layer is formed on the
이 경우, 상기 감광막은 파지티브(positive) 감광막일 때 5㎛ 이상의 두께로 형성하거나 혹은 네거티브(negative) 감광막으로 적용하여 역테이퍼 형상이 가능하도록 한다. In this case, the photoresist layer may be formed as a positive photoresist layer to a thickness of 5 탆 or more, or may be applied as a negative photoresist layer to enable an inverted taper shape.
이어, 상기 감광막 패턴(111)에 의해 오픈된 액티브층(102)에 p형 또는 n형 불순물을 주입하여 상기 도핑영역(소오스 영역 및 드레인 영역)(102b)을 정의한다. 이 때, 제 2 마스크는 상기 도핑 영역을 제외한 영역은 가려주는 것으로, 데이터 라인 형성 부위를 함께 오픈하여 정의하는 형상이다. 그리고, 상기 액티브층(102)에 있어서는 도핑되지 않은 소오스 영역과 드레인 영역(102b) 사이의 영역은 채널 영역(102a)이다. Next, a p-type or n-type impurity is implanted into the
이어, 도 6c 및 도 7c와 같이, 상기 감광막 패턴(111)을 포함한 상기 기판(100) 전면에 데이터 금속층(112)을 증착한다. 이 때, 데이터 금속층(112)은 상기 제 2 마스크에서 오픈된 데이터 라인 형성부와 액티브 영역의 도핑 영역(102b)에는 직접적으로 기판(100) 상의 버퍼층(101) 또는 액티브층(102)의 도핑 영역(102b)과 콘택되도록 형성하고, 나머지 감광막 패턴(111)이 형성된 부위에는 상기 데이터 금속층(112)이 상부에 남아있게 된다.6C and 7C, a
도 6d 및 도 7d와 같이, 상기 감광막 패턴(111) 및 그 상부의 데이터 금속층(112)을 함께 리프트 오프(lift off)에 의해 스트립하여 제거한다.6D and 7D, the
이 때, 상기 데이터 라인 형성부에 남아있는 데이터 금속층은 데이터 라인(103)이며, 상기 액티브층(102)의 도핑 영역(102b)에 콘택되는 데이터 금속층은 소오스 전극(103a) 및 드레인 전극(103b)이 된다. 이 때, 상기 소오스 전극(103a)은 데이터 라인(103)과 연결되며, 상기 드레인 전극(103b)은 상기 소오스 전극(103a)과 이격되어 형성된다.The data metal layer remaining in the data line forming portion is the
이어, 도 7e와 같이, 상기 액티브층(102), 데이터 금속층으로 이루어진 데이터 라인(103), 소오스 전극(103a)/드레인 전극(103b)을 포함한 전면에 게이트 절연막(104)을 형성한다.7E, a
이어, 일정 온도의 열을 가해 상기 액티브층(102)을 활성화한다.Then, the
이어, 도 6e 및 도 7f와 같이, 상기 게이트 절연막(104)에 금속을 증착한 후, 제 3 마스크(미도시)를 이용하여 선택적으로 패터닝하여, 상기 소오스 전극(103a)과 드레인 전극(103b) 사이에 대응되는 부위에 게이트 전극(105)을 형성하 고 상기 게이트 전극과 연결된 게이트 라인(미도시)을 형성한다. 여기서, 상기 게이트 라인(105)과 동일층에 공통 라인(105a)을 형성할 수도 있다. 이 때의 공통 라인(105a)은 스토리지 캐패시터를 형성하기 위한 것으로, 반드시 이 위치에 한정된 것은 아니고, 게이트 라인을 연장하여 형성할 수도 있다.6E and 7F, a metal is deposited on the
이어, 도 7g와 같이, 상기 게이트 라인(105), 공통 라인(105a)을 포함한 전면에 무기 보호막(106)을 형성하고, 상기 액티브층(102)의 수소화 공정을 진행한 후, 유기 보호막(107)을 차례로 형성한다. 이 경우, 상기 무기 보호막(106)을 형성한 이유는 수소화 공정에서 하부 구조에 열이 가해져 패턴이 무너지는 문제점을 방지하기 위한 것이다.7G, an inorganic
이어, 도 6f 및 도 7g와 같이, 상기 유기 보호막(107), 무기 보호막(106) 및 게이트 절연막(104)을 제 4 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여 상기 드레인 전극(103b)의 일부를 노출하는 콘택홀(117)을 형성한다. 이 경우, 상기 콘택홀(117)은 공통 라인(105a)과 비중첩하도록 하여, 드레인 전극(103b)의 상부 일부에만 노출되며, 노출된 부위에서 이후에 형성할 화소 전극(108)과 드레인 전극(103b)은 직접적인 접속을 이룬다.6F and 7G, the organic
이어, 도 6g 및 도 7h와 같이, 상기 콘택홀(117)을 내부 표면과 상기 유기 보호막(107)의 표면을 덮도록 투명 전극을 증착한 후, 제 5 마스크(미도시)를 이용하여 이를 선택적으로 제거하여 화소 전극(108)을 형성한다. 이 경우, 상기 스토리지 캐패시터는 상기 공통 라인(105a)과 드레인 전극(103b)과 그 사이의 층간의 게이트 절연막(104)의 중첩으로 나타나는 제 1 스토리지 캐패시터와, 상기 공통 라인(105a)과 상기 화소 전극(108)과 그 사이의 층간의 무기 보호막(106), 유기 보호막(107)의 중첩으로 나타나는 제 2 스토리지 캐패시터의 병렬 접속으로 나타나, 일반적인 두개의 스토리지 전극과 그 사이의 절연막 개재로 나타나는 스토리지 캐패시터에 대비하여 동일 면적에서 스토리지 캐패시턴스 값이 크게 확보된다.6G and 7H, a transparent electrode is deposited to cover the inner surface of the
- 제 2 실시예 - - Second Embodiment -
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.8A to 8C 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 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 상술한 제 1 실시예와 비교하여, 보호막의 형성시 무기 보호막을 생략하여 형성한 점이 차이점으로 그 외 구성은 동일하다.The manufacturing method of the thin film transistor array substrate according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment except that the protective film is formed by omitting the inorganic protective film.
동일한 공정에 대해서는 간략히 생략하여, 제 3 마스크 공정부터 설명하면 다음과 같다.The same process will be briefly omitted, and the third mask process will be described as follows.
도 8a와 같이, 상기 게이트 절연막(104)에 금속을 증착한 후, 제 3 마스크(미도시)를 이용하여 선택적으로 패터닝하여, 상기 소오스 전극(103a)과 드레인 전극(103b) 사이에 대응되는 부위에 게이트 전극(105)을 형성하고 상기 게이트 전극과 연결된 게이트 라인(미도시) 및 이와 이격하여 공통 라인(105a)을 형성한다. 8A, a metal is deposited on the
이어, 도 8b와 같이, 상기 게이트 라인(105), 공통 라인(105a)을 포함한 전면에 유기 보호막(115)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 8B, an
이어, 상기 유기 보호막(115), 게이트 절연막(104)을 제 4 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여 상기 드레인 전극(103b)의 일부가 노출하는 콘택홀(117)을 형성한다. The
이어, 상기 콘택홀(117)을 내부 표면과 상기 유기 보호막(115)의 표면을 덮도록 투명 전극을 증착한 후, 제 5 마스크(미도시)를 이용하여 이를 선택적으로 제거하여 화소 전극(118)을 형성한다.A transparent electrode is deposited to cover the inner surface of the
- 제 3 실시예 -- Third Embodiment -
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이며, 도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.FIGS. 9A to 9E are process plan views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a third embodiment of the present invention. FIGS. 10A to 10F illustrate a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a third embodiment of the present invention Fig.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 앞서 설명한 제 1 실시예의 제 2 마스크 공정(~도 6d, ~7d)까지 동일하며, 그 이후의 공정에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. The manufacturing method of the thin film transistor array substrate according to the third embodiment of the present invention is the same as the second mask process (FIGS. 6D to 7D) of the first embodiment described above, and the subsequent steps will be described in detail. same.
도 9a와 같이, 제 1 마스크 공정에 의해, 액티브층(102)을 형성하고, 제 2 마스크 공정에 의해 상기 액티브층(102)의 도핑 영역(102b)과, 상기 도핑영역(102b)에 콘택하여 소오스 전극(103a) 및 드레인 전극(103b)과, 상기 소오스 전극(103a)에 연결되며 수직 방향으로 형성된 데이터 라인(103)을 형성한다.The
여기서, 제 1 마스크 공정에서, 도시된 바와 같이, 상기 데이터 라인(103) 하부에 액티브층(132)을 남겨두어 형성할 수도 있고, 혹은 데이터 라인(103)의 단일층으로 형성할 수도 있다. Here, in the first masking step, as shown in the figure, the
이어, 도 10a와 같이, 상기 액티브층(102), 데이터 금속층으로 이루어진 데이터 라인(103), 소오스 전극(103a)/드레인 전극(103b)을 포함한 전면에 게이트 절연막(104)을 형성하고, 상기 액티브층(102)의 활성화 공정을 진행한다. 이어, 상기 게이트 절연막(104) 상에 무기 보호막(121)을 증착한 후, 수소화 공정을 진행한다. 여기서, 경우에 따라, 무기 보호막(121)을 증착한 후, 활성화와 수소화 공정을 함께 진행할 수도 있을 것이다.10A, a
도 9b 및 도 10b와 같이, 상기 무기 보호막(121) 상에 감광막을 도포한 후, 제 3 마스크를 이용하여 이를 패터닝하여 감광막 패턴(122)을 형성한다. 이 때, 상 기 제 3 마스크는 일종의 하프톤 마스크로, 투과부, 반투과부 및 차광부가 함께 정의되어 있다. 이 때, 상기 감광막 패턴(122)의 성분이 파지티브 감광막일 때, 데이터 라인 상의 게이트 라인 및 공통 라인이 형성될 부위는 제 3 마스크의 반투과부에 대응되며, 나머지 게이트 라인, 공통 라인 및 게이트 전극 형성부위가 제 3 마스크의 개구부에 대응되며, 나머지영역들은 제 3 마스크의 차광부에 대응된다. 이러한 감광막 패턴(122)은 상기 투과부에 대응하여서는 노광 및 현상 공정에서 전체 두께가 제거되고, 차광부에 대응하여서는 도포된 두께 그대로 남아있으며, 상기 반투과부에 대응하여서는 도포된 두께에서 일부 노광 및 현상 공정에서 일부 두께 남아있어, 차광부에 다른 두께를 갖는 회절부(D)이다. 이러한 감광막 패턴(122)은 게이트 라인, 공통 라인 및 게이트 전극을 형성하도록 정의되어 있다.As shown in FIGS. 9B and 10B, a
여기서, 상기 감광막 패턴(122)의 성분이 네거티브 감광막일 때는 앞서 설명한 제 3 마스크의 차광부와 개구부의 배치를 역상으로 할 수 있다.Here, when the component of the
이어, 상기 감광막 패턴(122)을 마스크로 이용하여 노출된 상기 무기 보호막(121)을 식각하여 무기 보호막 패턴(121a)을 형성한다.Next, the inorganic
이어, 도 9c 및 도 10c와 같이, 상기 감광막 패턴(122)을 애슁하여 감광막 잔류층(122a)을 남긴다. 이 때, 애슁 과정에서 상기 회절부(D)에 해당하는 두께가 전량 제거되도록 하여, 상기 데이터 라인(103) 상부의 무기 보호막 패턴(121a)을 노출시킨다. 이 경우에 상기 남아있는 감광막 잔류층(122a)이 충분한 두께이며, 역테이퍼에 가깝게 되도록 형성하여, 이후의 상기 감광막 잔류층(122a)의 리프트 오프 공정에서 상기 감광막 잔류층(122a)과 그 상부의 게이트 금속층의 제거가 원활 히 이루어져 감광막 잔류층(122a)의 사이에 배치된 게이트 금속층간 전기적인 이격이 정상적으로 이루어지도록 한다.Next, as shown in FIGS. 9C and 10C, the
이어, 도 10d와 같이, 상기 노출된 게이트 절연막(104) 또는 무기 보호막 패턴(121a) 또는 감광막 잔류층(122a) 상부에 게이트 금속층(123)을 증착한다. 이 때, 상기 감광막 잔류층(122a)이 충분한 두께이며, 역테이퍼에 가깝게 되도록 형성하여, 그 측부에 게이트 금속층이 거의 남아있지 않게 된다.10D, a
이어, 도 9d 및 도 10e와 같이, 상기 감광막 잔류층(122a)과 그 상부의 게이트 금속층(123)을 리프트 오프하여 제거한다. 이 때, 남아있는 게이트 금속층은 상기 데이터 라인(103)에 교차하는 방향의 게이트 라인(105)과 이와 평행한 공통 라인(105a)이다. 여기서, 상기 게이트 라인(105)으로부터 상기 소오스 전극(103a)과 드레인 전극(103b) 사이에 영역에 대응되어 형성되는 게이트 전극이 돌출되어 형성된다.9D and 10E, the photoresist
이어, 도 9e 및 도 10f와 같이, 상기 게이트 라인(105), 공통 라인(105a)을 포함한 무기 보호막 패턴(121a) 상에 유기 보호막(125)을 전면 형성하고, 상기 유기 보호막(125), 무기 보호막 패턴(121a), 게이트 절연막(104)을 선택적으로 패터닝하여 상기 드레인 전극(103b)의 일부를 노출하는 콘택홀(127)을 정의한다.9E and 10F, an
이어, 상기 콘택홀(127)의 내부 표면 및 상기 유기 보호막(125) 상에 투명 전극을 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여 화소 전극(126)을 형성한다. After a transparent electrode is deposited on the inner surface of the
상술한 제 3 실시예는 게이트 금속층 하부의 구성을 달리한 것으로, 이와 같이, 데이터 라인(103)과 오버랩되는 게이트 라인(105) 또는 공통 라인(105a) 사이에 층간 두께를 더 확보(게이트 절연막+무기 보호막)한 것은 게이트 금속층 라인(게이트 라인 및 공통 라인)과 데이터 라인들간의 기생 캐패시터의 증가를 막기 위함이다. The third embodiment described above differs from the structure of the lower portion of the gate metal layer in that the interlayer thickness is further ensured between the
도 11은 본 발명의 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도이며, 도 12는 도 11의 방법을 형성된 본 발명의 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.FIG. 11 is a flowchart showing a method of manufacturing a transflective mode thin film transistor array substrate of the present invention, and FIG. 12 is a sectional view showing a transflective mode thin film transistor array substrate of the present invention in which the method of FIG. 11 is formed.
이하, 본 발명의 반투과 모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing the transflective mode thin film transistor array substrate of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG.
먼저, 투명 기판(200) 상에 버퍼층(201)을 전면 형성한다.First, the
이어, 제 1 마스크(미도시)를 이용하여, 상기 버퍼층(201) 상에 폴리 실리콘으로 이루어진 액티브층(202)을 패터닝하여 형성한다(S111).Next, an
이어, 상기 액티브층(202)에 제 2 마스크(미도시)를 이용하여 불순물을 주입하여 도핑영역(소오스 영역 및 드레인 영역)(202b)을 정의한다. 이 때, 제 2 마스크는 상기 도핑 영역을 제외한 영역은 가려주는 것으로, 데이터 라인 형성 부위를 함께 정의하는 형상이다. 그리고, 상기 액티브층(202)에 있어서는 도핑 영역(소오스 영역과 드레인 영역)(202b) 사이의 도핑되지 않은 영역은 채널 영역(202a)이다. Next, impurities are implanted into the
이어, 제 2 마스크로 가려지지 않는 부위에 금속층을 증착하여 데이터 라인(미도시)과 상기 데이터 라인에서 돌출되며 상기 액티브층(202)의 소오스 영역과 콘택되는 소오스 전극(203a) 및 이와 이격되는 드레인 전극(203b)을 형성한 다(S112).Next, a metal layer is deposited on a portion not covered by the second mask to form a data line (not shown), a
이어, 상기 액티브층(202) 및 소오스 전극(203a)/드레인 전극(203b)을 포함한 전면에 게이트 절연막(204)을 형성한다.A
이어, 상기 게이트 절연막(204)에 금속을 증착한 후, 제 3 마스크(미도시)를 이용하여 선택적으로 패터닝하여, 상기 소오스 전극(203a)과 드레인 전극(203b) 사이에 대응되는 부위에 게이트 전극(205)을 형성하고 상기 게이트 전극과 연결된 게이트 라인(미도시)을 형성한다(S113). 여기서, 상기 게이트 라인(205)과 동일층에 공통 라인(205a)을 형성할 수도 있다. 이 때의 공통 라인(205a)은 스토리지 캐패시터를 형성하기 위한 것으로, 반드시 이 위치에 한정된 것은 아니고, 또한, 경우에 따라 스토리지 캐패시터 전극으로 기능하기 위해 게이트 라인을 연장하여 형성하고 생략할 수도 있다.Next, a metal is deposited on the
이어, 상기 게이트 라인(205), 공통 라인(205a)을 포함한 전면에 무기 보호막(206), 유기 보호막(207)을 차례로 형성한다. Next, an inorganic
이어, 상기 유기 보호막(207), 무기 보호막(206) 및 게이트 절연막(204)을 제 4 마스크(미도시)를 이용하여 반사부(R)에 상당한 상기 유기 보호막(207) 상부를 처리하여 엠보싱 구조를 형성함과 동시에, 상기 드레인 전극(203b)의 일부가 노출하는 콘택홀(207a)을 형성한다(S114). 이때, 상기 무기 보호막(206)은 경우에 따라 생략도 가능하다.Subsequently, the organic
이어, 상기 콘택홀(207a)을 내부 표면과 상기 유기 보호막(207)의 표면을 덮도록 투명 전극, 반사성 금속을 차례로 증착한 후, 회절 노광 마스크로서 제 5 마 스크(미도시)를 이용하여 상기 반사성 금속과 투명 전극을 선택적으로 제거하여 화소 전극(208) 및 상기 반사부(R) 상에 반사 전극(209)을 형성한다(S115).Next, a transparent electrode and a reflective metal are sequentially deposited to cover the inner surface of the
이와 같이, 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조에 있어서는, 액티브층(202)에 바로 콘택하여 소오스 전극/드레인 전극(203a/203b)을 형성하고, 이들과 게이트 절연막(204)을 사이에 개재하여 게이트 전극(205)을 형성함으로써, 별도의 소오스 전극/드레인 전극이 반도체층과 콘택되기 위해 소요되는 콘택 공정(층간 절연막의 콘택홀을 별도 정의)을 진행할 필요가 없게 되어, 종래 구조 대비 6마스크에서 5마스크로 마스크 수의 저감이 가능하다. As described above, in the manufacture of the thin film transistor array substrate of the present invention, the source electrode /
이하, 구체적으로 실시예별로 투과 모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a manufacturing method of the thin film transistor array substrate of the transmission mode will be described in detail as follows.
- 제 4 실시예 - - Fourth Embodiment -
도 13a 내지 도 13g는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이며, 도 14a 내지 도 14h는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.FIGS. 13A to 13G are process plan views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a fourth embodiment of the present invention, and FIGS. 14A to 14H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a fourth embodiment of the present invention Fig.
먼저, 도 13a 및 도 14a와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 투명 기판(200) 상에 버퍼층(201)을 전면 형성한다.First, as shown in FIGS. 13A and 14A, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a fourth embodiment of the present invention includes forming a
이어, 제 1 마스크(미도시)를 이용하여, 상기 버퍼층(201) 상의 소정 영역에 폴리 실리콘으로 이루어진 액티브층(202)을 패터닝하여 형성한다.Then, an
이어, 도 13b 및 도 14b와 같이, 상기 액티브층(202)에 감광막을 도포한 후, 이를 제 2 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여, 데이터 라인 영역과 소오스 영역/드레인 영역을 오픈하는 감광막 패턴(211)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 13B and 14B, a photoresist layer is formed on the
이 경우, 상기 감광막은 파지티브(positive) 감광막일 때 5㎛ 이상의 두께로 형성하거나 혹은 네거티브(negative) 감광막으로 적용하여 역테이퍼 형상이 가능하도록 한다. 예를 들어, 네거티브 감광막일 때 도포되어 있는 상기 감광막 패턴(211)은 4㎛ 이상의 두께로 하는 것이 바람직하다.In this case, the photoresist layer may be formed as a positive photoresist layer to a thickness of 5 탆 or more, or may be applied as a negative photoresist layer to enable an inverted taper shape. For example, the
이어, 상기 감광막 패턴(211)에 의해 오픈된 액티브층(202)에 p형 또는 n형 불순물을 주입하여 상기 도핑영역(소오스 영역 및 드레인 영역)(202b)을 정의한다. 이 때, 제 2 마스크는 상기 도핑 영역을 제외한 영역은 가려주는 것으로, 데이터 라인 형성 부위를 함께 오픈하여 정의하는 형상이다. 그리고, 상기 액티브층(202)에 있어서는 도핑되지 않은 소오스 영역과 드레인 영역(202b) 사이의 영역은 채널 영역(202a)이다. Next, a p-type or n-type impurity is implanted into the
이어, 도 13c 및 도 14c와 같이, 상기 감광막 패턴(211)을 포함한 상기 기판(200) 전면에 데이터 금속층(212)을 증착한다. 이 때, 데이터 금속층(212)은 상기 제 2 마스크에서 오픈된 데이터 라인 형성부와 액티브 영역의 도핑 영역(202b)에는 직접적으로 기판(200) 상의 버퍼층(201) 또는 액티브층(202)의 도핑 영역(202b)과 콘택되도록 형성하고, 나머지 감광막 패턴(211)이 형성된 부위에는 상기 데이터 금속층(212)이 상부에 남아있게 된다.Next, as shown in FIGS. 13C and 14C, a
도 13d 및 도 14d와 같이, 상기 감광막 패턴(211) 및 그 상부의 데이터 금속 층(212)을 함께 리프트 오프(lift off)에 의해 스트립하여 제거한다.As shown in FIGS. 13D and 14D, the
이 때, 상기 데이터 라인 형성부에 남아있는 데이터 금속층은 데이터 라인(203)이며, 상기 액티브층(202)의 도핑 영역(202b)에 콘택되는 데이터 금속층은 소오스 전극(203a) 및 드레인 전극(203b)이 된다. 이 때, 상기 소오스 전극(203a)은 데이터 라인(203)과 연결되며, 상기 드레인 전극(203b)은 상기 소오스 전극(203a)과 이격되어 형성된다.The data metal layer remaining in the data line forming portion is the
이어, 도 14e와 같이, 상기 액티브층(202), 데이터 금속층으로 이루어진 데이터 라인(203), 소오스 전극(203a)/드레인 전극(203b)을 포함한 전면에 게이트 절연막(204)을 형성한다.14E, a
이어, 도 13e 및 도 14f와 같이, 상기 게이트 절연막(204)에 금속을 증착한 후, 제 3 마스크(미도시)를 이용하여 선택적으로 패터닝하여, 상기 소오스 전극(203a)과 드레인 전극(203b) 사이에 대응되는 부위에 게이트 전극(205)을 형성하고 상기 게이트 전극과 연결된 게이트 라인(미도시)을 형성한다. 여기서, 상기 게이트 라인(205)과 동일층에 공통 라인(205a)을 형성할 수도 있다. 이 때의 공통 라인(205a)은 스토리지 캐패시터를 형성하기 위한 것으로, 반드시 이 위치에 한정된 것은 아니다. 또한, 경우에 따라 상기 게이트 라인(205)만을 형성하고, 공통 라인을 생략하고 상기 게이트 라인을 연장하여 형성하여 스토리지 캐패시터의 일 전극으로 기능하게 할 수도 있다.Next, as shown in FIGS. 13E and 14F, a metal is deposited on the
이어, 도 14g와 같이, 상기 게이트 라인(205), 공통 라인(205a)을 포함한 전면에 무기 보호막(206)을 형성하고, 상기 액티브층(202)의 수소화 공정을 진행한 후, 유기 보호막(207)을 차례로 형성한다. 이 경우, 상기 무기 보호막(206)을 형성한 이유는 수소화 공정에서 하부 구조에 열이 가해져 패턴이 무너지는 문제점을 방지하기 위한 것이다.14G, an inorganic
이어, 도 13f 및 도 14g와 같이, 상기 유기 보호막(207), 무기 보호막(206) 및 게이트 절연막(204)을 제 4 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여 상기 드레인 전극(203b)의 일부가 노출하는 콘택홀(207a)을 형성함과 동시에, 반사부(R)에 대응된 상기 유기 보호막(207) 상에 요철부를 정의한다. 여기서, 상기 제 4 마스크는 일종의 하프톤 마스크로, 상기 콘택홀(207a)에 대응된 부위는 개구부로, 상기 반사부(R)에 대응된 부위는 요철 정의부로, 나머지 부위는 차광부에 대응된 것으로, 반투과부에 대응하여, 상기 콘택홀(207a) 정의시, 상기 유기 보호막(207)의 일부 두께를 부분적으로 제거한 후, 해당 반사부(R)의 요철부를 정의할 수 있다. Next, as shown in FIGS. 13F and 14G, the
이 경우, 제 4 마스크를 이용하여 상기 유기 보호막(207)의 패터닝 후, 반사부(R) 표면의 요철의 엠보싱 구조를 부드럽게 하기 위해, 리플로우(reflow) 하는 공정을 추가할 수 있다. In this case, a process of reflowing may be added in order to soften the emboss structure of the irregularities of the surface of the reflection portion R after patterning of the organic
이어, 도 13g 및 도 14h와 같이, 상기 콘택홀(207a)을 내부 표면과 상기 유기 보호막(207)의 표면을 덮도록 투명 전극, 반사성 금속을 차례로 증착한 후, 상기 반사성 금속 상에 감광막(미도시)을 도포한 후, 회절 마스크로서 제 5 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여 감광막 패턴을 형성한 후, 상기 감광막 패턴을 이용하여 상기 반사성 금속과 투명 전극을 선택적으로 제거하여 반사 전극(209) 및 화소 전극(208)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 13G and 14H, a transparent electrode and a reflective metal are deposited in order to cover the inner surface of the
여기서, 상기 제 5 마스크는 회절 노광 마스크로, 상기 반사부(R)에 대응된 부위가 차광부로 정의되며, 상기 반사부(R)를 제외한 나머지 화소 전극(208)이 남아있는 부분이 반투과부로 정의되고, 상기 화소 전극과 반사 전극이 형성되지 않는 부이가 차광부로 정의되는 것이다.The fifth mask is a diffraction exposure mask in which a portion corresponding to the reflection portion R is defined as a light shielding portion and a portion where the remaining
이에 따라, 상기 제 5 마스크를 이용하여 상기 감광막 패턴을 노광 및 현상하여 차광부를 전 두께 남기고, 반투과부에서는 이보다 낮은 두께로 남기며, 투과부는 전두께 제거하는 형상으로 형성한다. 따라서, 일차적으로 상기 감광막 패턴을 마스크로 하여 상기 반사성 금속과 투명 전극을 함께 패터닝하여 화소 전극(208)을 형성한 후, 이어, 감광막 패턴을 애슁하여 상기 반투과부에 대응된 부분의 감광막 패턴의 두께를 제거하고, 나머지 차광부에 대응된 감광막 패턴만을 남겨 상기 반사성 금속을 식각을 진행하여 상기 반사부(R)에 대응된 부분에만 반사 전극(209)을 형성한다. Accordingly, the photoresist pattern is exposed and developed by using the fifth mask to leave a full thickness of the light shielding portion, a lower thickness in the transflective portion, and a thickness of the transmissive portion to remove the entire thickness. Accordingly, after the
이와 같이, 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조에 있어서는, 액티브층(202)에 바로 콘택하여 소오스 전극/드레인 전극(203a/203b)을 형성하고, 이들과 게이트 절연막(204)을 사이에 개재하여 게이트 전극(205)을 형성함으로써, 별도의 소오스 전극/드레인 전극이 반도체층과 콘택되기 위해 소요되는 콘택 공정(층간 절연막의 콘택홀을 별도 정의)을 진행할 필요가 없게 되며, 또한, 엠보싱 구조와 보호막의 콘택홀 형성 공정을 동일 마스크로 진행하여, 종래 구조 대비 7마스크에서 5마스크로 마스크 수의 저감이 가능하다. As described above, in the manufacture of the thin film transistor array substrate of the present invention, the source electrode /
- 제 5 실시예 -- Fifth Embodiment -
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.15A and 15B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a fifth embodiment of the present invention.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 상술한 제 4 실시예와 비교하여, 보호막의 형성시 무기 보호막을 생략하여 형성한 점이 차이점으로 그 외 구성은 동일하다.The manufacturing method of the thin film transistor array substrate according to the fifth embodiment of the present invention is the same as the fourth embodiment except that the inorganic protective film is omitted in forming the protective film.
동일한 공정에 대해서는 간략히 생략하여, 제 4 마스크 공정부터 설명하면 다음과 같다.The same process will be briefly omitted, and the fourth mask process will be described as follows.
도 15a와 같이, 상기 게이트 라인(205), 공통 라인(205a)을 포함한 전면에 유기 보호막(216)을 형성한다. As shown in FIG. 15A, the
이어, 상기 유기 보호막(216), 게이트 절연막(204)을 제 4 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여 상기 드레인 전극(203b)의 일부가 노출하는 콘택홀(207a)을 형성함과 동시에, 반사부(R)에 대응된 상기 유기 보호막(216) 상에 요철부를 정의한다. 여기서, 상기 제 4 마스크는 일종의 하프톤 마스크로, 상기 콘택홀(207a)에 대응된 부위는 개구부로, 상기 반사부(R)에 대응된 부위는 요철 정의부로, 나머지 부위는 차광부에 대응된 것으로, 반투과부에 대응하여, 상기 콘택홀(207a) 정의시, 상기 유기 보호막(216)의 일부 두께를 부분적으로 제거한 후, 해당 반사부(R)의 요철부를 정의할 수 있다. Next, the
이 경우, 제 4 마스크를 이용하여 상기 유기 보호막(216)의 패터닝 후, 반사부(R) 표면의 요철의 엠보싱 구조를 부드럽게 하기 위해, 리플로우(reflow) 하는 공정을 추가할 수 있다. In this case, a process of reflowing may be added in order to soften the emboss structure of the irregularities of the surface of the reflection portion R after patterning of the organic
이어, 도 15b와 같이, 상기 콘택홀(207a)을 내부 표면과 상기 유기 보호막(216)의 표면을 덮도록 투명 전극, 반사성 금속을 차례로 증착한 후, 상기 반사성 금속 상에 감광막(미도시)을 도포한 후, 회절 마스크로서 제 5 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여 감광막 패턴을 형성한 후, 상기 감광막 패턴을 이용하여 상기 반사성 금속과 투명 전극을 선택적으로 제거하여 반사 전극(218) 및 화소 전극(217)을 형성한다.15B, a transparent electrode and a reflective metal are sequentially deposited to cover the inner surface of the
여기서, 상기 제 5 마스크는 회절 노광 마스크로, 상기 반사부(R)에 대응된 부위가 차광부로 정의되며, 상기 반사부(R)를 제외한 나머지 화소 전극(217)이 남아있는 부분이 반투과부로 정의되고, 상기 화소 전극과 반사 전극이 형성되지 않는 부이가 차광부로 정의되는 것이다. 구체적인 반사 전극(218)과 화소 전극(217)의 형성 방법은 상술한 제 4 실시예에 따른 방법과 동일하므로, 패터닝 방법의 설명을 생략한다. The fifth mask is a diffraction exposure mask in which a portion corresponding to the reflection portion R is defined as a light shielding portion and a portion of the
- 제 6 실시예 -- Sixth Embodiment -
도 16a 내지 도 16d는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이며, 도 17a 내지 도 17f는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.FIGS. 16A to 16D are process plan views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a sixth embodiment of the present invention, and FIGS. 17A to 17F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a sixth embodiment of the present invention Fig.
본 발명의 제 6 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 앞서 설명한 제 4 실시예의 제 2 마스크 공정(~도 13d, ~14d)까지 동일하며, 그 이 후의 공정에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. The manufacturing method of the thin film transistor array substrate according to the sixth embodiment of the present invention is the same as the second mask process (FIGS. 13D to 14D) of the fourth embodiment described above, and the subsequent steps will be described in detail. same.
도 17a와 같이, 제 1 마스크 공정에 의해, 액티브층(202)을 형성하고, 제 2 마스크 공정에 의해 상기 액티브층(202)의 도핑 영역(202b)과, 상기 도핑영역(202b)에 콘택하여 소오스 전극(203a) 및 드레인 전극(203b)과, 상기 소오스 전극(203a)에 연결되며 수직 방향으로 형성된 데이터 라인(203)을 형성한다.17A, an
여기서, 제 1 마스크 공정에서, 도시된 바와 같이, 상기 데이터 라인(203) 하부에 액티브층(221)을 남겨두어 형성할 수도 있고, 혹은 데이터 라인(203)의 단일층으로 형성할 수도 있다. Here, in the first mask process, as shown in the drawing, the
이어, 상기 액티브층(202), 데이터 금속층으로 이루어진 데이터 라인(203), 소오스 전극(203a)/드레인 전극(203b)을 포함한 전면에 게이트 절연막(204)을 형성하고, 상기 액티브층(202)의 활성화 공정을 진행한다. 이어, 상기 게이트 절연막(204) 상에 무기 보호막(222)을 증착한 후, 수소화 공정을 진행한다. 여기서, 경우에 따라, 무기 보호막(222)을 증착한 후, 활성화와 수소화 공정을 함께 진행할 수도 있을 것이다.A
도 16a 및 도 17b와 같이, 상기 무기 보호막(222) 상에 감광막을 도포한 후, 제 3 마스크를 이용하여 이를 패터닝하여 감광막 패턴(223)을 형성한다. 이 때, 상기 제 3 마스크는 일종의 하프톤 마스크로, 투과부, 반투과부 및 차광부가 함께 정의되어 있다. 이 때, 상기 감광막 패턴(223)의 성분이 파지티브 감광막일 때, 데이터 라인 상의 게이트 라인 및 공통 라인이 형성될 부위는 제 3 마스크의 반투과부에 대응되며, 나머지 게이트 라인, 공통 라인 및 게이트 전극 형성부위가 제 3 마 스크의 개구부에 대응되며, 나머지영역들은 제 3 마스크의 차광부에 대응된다. 이러한 감광막 패턴(223)은 상기 투과부에 대응하여서는 노광 및 현상 공정에서 전체 두께가 제거되고, 차광부에 대응하여서는 도포된 두께 그대로 남아있으며, 상기 반투과부에 대응하여서는 도포된 두께에서 일부 노광 및 현상 공정에서 일부 두께 남아있어, 차광부에 다른 두께를 갖는 회절부(D)이다. 이러한 감광막 패턴(223)은 게이트 라인, 공통 라인 및 게이트 전극을 형성하도록 정의되어 있다.As shown in FIGS. 16A and 17B, a photoresist film is coated on the inorganic protective film 222 and then patterned using a third mask to form a
여기서, 상기 감광막 패턴(223)의 성분이 네거티브 감광막일 때는 앞서 설명한 제 3 마스크의 차광부와 개구부의 배치를 역상으로 할 수 있다.Here, when the component of the
이어, 상기 감광막 패턴(223)을 마스크로 이용하여 노출된 상기 무기 보호막(222)을 식각하여 무기 보호막 패턴(222a)을 형성한다.Next, the inorganic protective film 222 is etched using the
이어, 도 16b 및 도 17c와 같이, 상기 감광막 패턴(223)을 애슁하여 감광막 잔류층(223a)을 남긴다. 이 때, 애슁 과정에서 상기 회절부(D)에 해당하는 두께가 전량 제거되도록 하여, 상기 데이터 라인(203) 상부의 무기 보호막 패턴(222a)을 노출시킨다. 이 경우에 상기 남아있는 감광막 잔류층(223a)이 충분한 두께이며, 역테이퍼에 가깝게 되도록 형성하여, 이후의 상기 감광막 잔류층(223a)의 리프트 오프 공정에서 상기 감광막 잔류층(223a)과 그 상부의 게이트 금속층의 제거가 원활히 이루어져 감광막 잔류층(223a)의 사이에 배치된 게이트 금속층간 전기적인 이격이 정상적으로 이루어지도록 한다.Next, as shown in FIGS. 16B and 17C, the
이어, 도 17d와 같이, 상기 노출된 게이트 절연막(204) 또는 무기 보호막 패턴(222a) 또는 감광막 잔류층(223a) 상부에 게이트 금속층(224)을 증착한다. 이 때, 상기 감광막 잔류층(223a)이 충분한 두께이며, 역테이퍼에 가깝게 되도록 형성하여, 그 측부에 게이트 금속층이 거의 남아있지 않게 된다.17D, a
이어, 도 16c 및 도 17e와 같이, 상기 감광막 잔류층(223a)과 그 상부의 게이트 금속층(224)을 리프트 오프하여 제거한다. 이 때, 남아있는 게이트 금속층은 상기 데이터 라인(203)에 교차하는 방향의 게이트 라인(225)과 이와 평행한 공통 라인(225a)이다. 여기서, 상기 게이트 라인(225)으로부터 상기 소오스 전극(203a)과 드레인 전극(203b) 사이에 영역에 대응되어 형성되는 게이트 전극이 돌출되어 형성된다.16C and 17E, the photoresist
이어, 도 16d 및 도 17f와 같이, 상기 게이트 라인(225), 공통 라인(225a)을 포함한 무기 보호막 패턴(222a) 상에 유기 보호막(226)을 전면 형성하고, 상기 유기 보호막(226), 무기 보호막 패턴(222a), 게이트 절연막(204)을 선택적으로 패터닝하여 상기 드레인 전극(203b)의 일부를 노출하는 콘택홀(237)을 정의한다.16D and 17F, an organic
이어, 상기 콘택홀(237)의 내부 표면과 상기 유기 보호막(216)의 표면을 덮도록 투명 전극, 반사성 금속을 차례로 증착한 후, 상기 반사성 금속 상에 감광막(미도시)을 도포한 후, 회절 마스크로서 제 5 마스크(미도시)를 이용하여 패터닝하여 감광막 패턴을 형성한 후, 상기 감광막 패턴을 이용하여 상기 반사성 금속과 투명 전극을 선택적으로 제거하여 반사 전극(228) 및 화소 전극(227)을 형성한다.After sequentially depositing a transparent electrode and a reflective metal so as to cover the inner surface of the
여기서, 상기 제 5 마스크는 회절 노광 마스크로, 상기 반사부(R)에 대응된 부위가 차광부로 정의되며, 상기 반사부(R)를 제외한 나머지 화소 전극(227)이 남아있는 부분이 반투과부로 정의되고, 상기 화소 전극과 반사 전극이 형성되지 않는 부이가 차광부로 정의되는 것이다. 구체적인 반사 전극(228)과 화소 전극(227)의 형성 방법은 상술한 제 4 실시예에 따른 방법과 동일하므로, 패터닝 방법의 설명을 생략한다. The fifth mask is a diffraction exposure mask in which a portion corresponding to the reflection portion R is defined as a light shielding portion and a portion of the
상술한 제 6 실시예는 제4 실시예에 비해 게이트 금속층 하부의 구성을 달리한 것으로, 이와 같이, 데이터 라인(203)과 오버랩되는 게이트 라인(225) 또는 공통 라인(205a) 사이에 층간 두께를 더 확보(게이트 절연막+무기 보호막)한 것은 게이트 금속층 라인(게이트 라인 및 공통 라인)과 데이터 라인들간의 기생 캐패시터의 증가를 막기 위함이다. The sixth embodiment described above differs from the fourth embodiment in the configuration of the lower portion of the gate metal layer. In this manner, the interlayer thickness between the
이와 같이, 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 마스크 수를 저감하여 1 마스크 공정에 소요되는 패터닝되는 층과, 감광막의 도포 공정, 이의 노광 및 현상 공정, 식각 공정, 세정 공정, 정렬 공정 등에 소요되는 적게는 4스텝에서 12 스텝을 생략할 수 있고, 이를 통해 수율 향상을 꾀할 수 있는 것이다.As described above, the method of manufacturing a thin film transistor array substrate of the present invention is a method of manufacturing a thin film transistor array substrate in which the number of masks is reduced and the layer to be patterned, which is required for one mask process, and the step of coating the photoresist, The required number of steps can be reduced to 4 steps or 12 steps, thereby improving the yield.
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 투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view of a conventional thin film transistor array substrate in a transmission mode
도 2는 종래의 투과모드의 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도2 is a flowchart showing a conventional manufacturing method of a thin film transistor array substrate in a transmission mode
도 3은 종래의 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도3 is a flowchart showing a conventional method of manufacturing a thin film transistor array substrate in a transflective mode
도 4는 본 발명의 투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도4 is a flowchart showing a manufacturing method of the thin film transistor array substrate of the transmission mode of the present invention
도 5는 도 4의 제조 방법으로 형성된 투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도5 is a cross-sectional view showing a thin film transistor array substrate in a transmission mode formed by the manufacturing method of FIG.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도6A to 6G are process plan views illustrating a method of manufacturing the thin film transistor array substrate according to the first embodiment of the present invention
도 7a 내지도 7h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도7A to 7H are cross-sectional views showing a manufacturing method of the thin film transistor array substrate according to the first embodiment of the present invention
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도8A to 8B 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 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도9A to 9E are process plan views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a third embodiment of the present invention
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도10A to 10F 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 11은 본 발명의 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 순서도11 is a flowchart showing a method of manufacturing the transflective mode thin film transistor array substrate of the present invention
도 12는 도 11의 방법을 형성된 본 발명의 반투과모드의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도12 is a cross-sectional view of a transflective mode thin film transistor array substrate of the present invention having the method of FIG. 11 formed thereon
도 13a 내지 도 13g는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도13A to 13G are process plan views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a fourth embodiment of the present invention
도 14a 내지 도 14h는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도14A to 14H are cross-sectional views showing a manufacturing method of a thin film transistor array substrate according to a fourth embodiment of the present invention
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도15A and 15B are cross-sectional views showing a manufacturing method of a thin film transistor array substrate according to a fifth embodiment of the present invention
도 16a 내지 도 16d는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도16A to 16D are process plan views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to a sixth embodiment of the present invention
도 17a 내지 도 17f는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도FIGS. 17A to 17F are cross-sectional views showing a manufacturing method of a thin film transistor array substrate according to a sixth embodiment of the present invention
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
100: 기판 101: 버퍼층100: substrate 101: buffer layer
102: 액티브층 103: 데이터 라인102: active layer 103: data line
103a: 소오스 전극 103b: 드레인 전극103a:
104: 게이트 절연막 105: 게이트 라인104: gate insulating film 105: gate line
105a: 공통 라인 106: 무기 보호막105a: common line 106: inorganic shielding film
107: 유기 보호막 117: 콘택홀107: organic passivation layer 117: contact hole
108: 화소 전극 209: 반사 전극108: pixel electrode 209: reflective electrode
R: 반사부R:
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