KR102273876B1 - Fabricating method for thin film transistor array substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 제 2 게이트 전극이 배치되는 제 1 영역, 제 1 게이트 전극이 배치되는 제 2 영역 및 상기 제 1 및 제 2 영역과 인접하여 배치되는 제 3 영역을 포함하는 기판을 마련하고, 상기 기판 상에 제 1 게이트 절연막을 배치한다. 이 후, 상기 기판 상에 반도체층 물질을 배치하고, 상기 반도체층 물질 상에 게이트 절연막 물질을 배치한다. 그리고, 상기 게이트 절연막 물질 상에 제 3 게이트 전극 물질을 배치하고, 상기 게이트 전극 물질 상에 포토레지스트를 배치한다. 그리고, 상기 기판에 대향하고 배치되고, 상기 제 1 영역에 마주하는 투과부, 상기 제 2 영역에 마주하는 반투과부 및 상기 제 3 영역에 대응하는 차단부를 포함하는 하프톤 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트를 식각한다. The present invention discloses a method of manufacturing a thin film transistor array substrate. In the disclosed method for manufacturing a thin film transistor array substrate of the present invention, a first region in which a second gate electrode is disposed, a second region in which a first gate electrode is disposed, and a third region disposed adjacent to the first and second regions are provided. A substrate comprising: is prepared, and a first gate insulating layer is disposed on the substrate. Thereafter, a semiconductor layer material is disposed on the substrate, and a gate insulating layer material is disposed on the semiconductor layer material. A third gate electrode material is disposed on the gate insulating layer material, and a photoresist is disposed on the gate electrode material. Then, the photoresist is formed by using a halftone mask disposed opposite to the substrate and including a transmissive portion facing the first region, a semi-transmissive portion facing the second region, and a blocking portion corresponding to the third region. Etch.
Description
본 발명은 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 더블 게이트 전극 구조로 이루어지는 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 공정을 간단하게 하는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor array substrate, and more particularly, to a method of manufacturing a thin film transistor array substrate that simplifies the process of a thin film transistor array substrate including a thin film transistor having a double gate electrode structure.
가볍고 휴대성이 뛰어난 정보표시장치의 발달로 정보화 사회의 발달이 가속화되고 있다. 이미 두께가 얇은 평판 표시장치(Flat Panel Display)의 대표주자인 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)가 상용화되어 음극선관 표시장치를 대체하였고, 차세대 평판표시장치로 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display)가 각광을 받고 있다. With the development of light and portable information display devices, the development of the information society is accelerating. Liquid crystal displays (LCDs), which are already representative of thin flat panel displays, have been commercialized and replaced cathode ray tube displays, and organic light emitting displays (Organic Lights) are a next-generation flat panel display. Emitting Diode Display) is in the spotlight.
유기전계발광 표시장치는 액정표시장치에서 사용되는 백라이트와 같은 별도의 광원이 필요 없어 액정표시장치 대비 박형의 구현이 가능하고, 색재현율이 뛰어나 더 얇고 더 선명한 화질을 구현한다. 또한, 유기전계발광표시장치는 시야각이 넓고 대조비가 우수하며, 응답시간이 빠르고 소비전력이 낮은 장점이 있다.The organic light emitting display device does not need a separate light source such as a backlight used in a liquid crystal display device, so it can be thinner than a liquid crystal display device, and has excellent color reproducibility, resulting in thinner and clearer image quality. In addition, the organic light emitting display device has a wide viewing angle, excellent contrast ratio, fast response time, and low power consumption.
유기전계발광 표시장치는 구동을 위해 다수개의 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판을 이용한다. 이러한 박막 트랜지스터 어레이 기판은 포토리소그래피 기술을 사용한 제조 공정을 통해 제조된다. 그러나, 포토레지스트라고 불리는 감광성의 유기수지재료를 이용한 공정은 노광, 현상, 소성 및 박리 등과 같은 다수의 공정이 필요하게 된다. 따라서, 포토리소그래피 공정의 횟수가 늘어나는 만큼, 제조 비용이 올라가는 문제가 있다.
The organic light emitting display device uses a thin film transistor array substrate including a plurality of thin film transistors for driving. Such a thin film transistor array substrate is manufactured through a manufacturing process using photolithography technology. However, a process using a photosensitive organic resin material called photoresist requires a number of processes such as exposure, development, firing and peeling. Accordingly, as the number of photolithography processes increases, there is a problem in that the manufacturing cost increases.
본 발명은 하나의 마스크를 이용하여 제 1 박막 트랜지스터의 제 2 게이트 절연막, 제 2 박막 트랜지스터의 제 3 게이트 절연막 및 제 3 게이트 전극을 하나의 마스크를 이용하여 배치함으로써, 공정이 간단한 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention provides a thin film transistor array substrate with a simple process by arranging the second gate insulating film of the first thin film transistor, the third gate insulating film of the second thin film transistor, and the third gate electrode using one mask using one mask. An object of the present invention is to provide a manufacturing method of
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 제 2 게이트 전극이 배치되는 제 1 영역, 제 1 게이트 전극이 배치되는 제 2 영역 및 상기 제 1 및 제 2 영역과 인접하여 배치되는 제 3 영역을 포함하는 기판을 마련하고, 상기 기판 상에 제 1 게이트 절연막을 배치한다. 이 후, 상기 기판 상에 반도체층 물질을 배치하고, 상기 반도체층 물질 상에 게이트 절연막 물질을 배치한다. 그리고, 상기 게이트 절연막 물질 상에 제 3 게이트 전극 물질을 배치하고, 상기 게이트 전극 물질 상에 포토레지스트를 배치한다. 그리고, 상기 기판에 대향하고 배치되고, 상기 제 1 영역에 마주하는 투과부, 상기 제 2 영역에 마주하는 반투과부 및 상기 제 3 영역에 대응하는 차단부를 포함하는 하프톤 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트를 식각한다. 이를 통해, 제 1 박막 트랜지스터 및 제 2 박막 트랜지스터를 배치하는데 필요한 공정을 단순화 하고, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
The method of manufacturing a thin film transistor array substrate of the present invention for solving the problems of the prior art as described above includes a first region in which a second gate electrode is disposed, a second region in which a first gate electrode is disposed, and the first and second regions A substrate including a third region disposed adjacent to the region is prepared, and a first gate insulating layer is disposed on the substrate. Thereafter, a semiconductor layer material is disposed on the substrate, and a gate insulating layer material is disposed on the semiconductor layer material. A third gate electrode material is disposed on the gate insulating layer material, and a photoresist is disposed on the gate electrode material. Then, the photoresist is formed by using a halftone mask disposed opposite to the substrate and including a transmissive portion facing the first region, a semi-transmissive portion facing the second region, and a blocking portion corresponding to the third region. Etch. Through this, a process required for disposing the first thin film transistor and the second thin film transistor may be simplified, and manufacturing cost may be reduced.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법은 하나의 마스크를 이용하여 제 1 박막 트랜지스터의 제 2 게이트 절연막, 제 2 박막 트랜지스터의 제 3 게이트 절연막 및 제 3 게이트 전극을 하나의 마스크를 이용하여 배치함으로써, 공정을 간단하게 하는 효과가 있다.
The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention comprises disposing the second gate insulating film of the first thin film transistor, the third gate insulating film of the second thin film transistor, and the third gate electrode using one mask using a single mask. , which has the effect of simplifying the process.
도 1은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판을 포함하는 유기전계발광 표시장치를 나타낸 단면도 이다.
도 2a 내지 2g는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device including a thin film transistor array substrate according to the present invention.
2A to 2G are diagrams illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And in the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판을 포함하는 유기전계발광 표시장치를 나타낸 단면도 이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는 제 1 박막 트랜지스터(Ts1), 제 2 박막 트랜지스터(Ts2) 및 유기전계발광 소자를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 박막 트랜지스터(Ts1)와 제 2 박막 트랜지스터(Ts2)는 전기적으로 연결되며, 제 2 박막 트랜지스터(Ts2)는 상기 유기전계발광 소자를 구동할 수 있다. 이 때, 상기 제 1 박막 트랜지스터(Ts1)는 스위칭 박막 트랜지스터이고, 제 2 박막 트랜지스터(Ts2)는 드라이빙 박막 트랜지스터 일 수 있다.1 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device including a thin film transistor array substrate according to the present invention. Referring to FIG. 1 , an organic light emitting display device according to the present invention includes a first thin film transistor Ts1 , a second thin film transistor Ts2 , and an organic light emitting diode. Here, the first thin film transistor Ts1 and the second thin film transistor Ts2 are electrically connected, and the second thin film transistor Ts2 may drive the organic light emitting diode. In this case, the first thin film transistor Ts1 may be a switching thin film transistor, and the second thin film transistor Ts2 may be a driving thin film transistor.
자세하게는, 기판(100) 상에 제 1 박막 트랜지스터(Ts1)의 제 1 게이트 전극(101)이 배치된다. 그리고, 상기 제 1 게이트 전극(101)과 이격하여 상기 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제 2 게이트 전극(102)이 배치된다. 여기서, 상기 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제 2 게이트 전극(102)은 상기 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)의 광 차단막 역할을 할 수 있다. 이를 통해, 유기전계발광 표시장치의 광 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In detail, the
상기 제 1 게이트 전극(101) 및 제 2 게이트 전극(102)은 동일층에서 동일물질로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 게이트 전극(101) 및 제 2 게이트 전극(102)은 Cu, Mo, Al, Ag, Ti, Ta 또는 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 일 수 있다. 또한, 도면에서는 단일 금속층으로 형성되어 있지만, 경우에 따라서는 적어도 2개 이상의 금속층들을 적층하여 형성할 수도 있다.The
상기 제 1 게이트 전극(101) 및 제 2 게이트 전극(102)을 포함하는 기판 상에 제 1 게이트 절연막(103)이 배치된다. 상기 제 1 게이트 절연막(103) 상에는 제 1 박막 트랜지스터(Ts1)의 제 1 반도체층(104) 및 제 2 박막 트랜지스터(Ts2)의 제 2 반도체층(105)이 배치된다. A first
여기서, 상기 제 1 반도체층(104) 및 제 2 반도체층(105)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 상기 산화물 반도체 물질은 투과율이 높고 전자의 이동도가 높은 특징이 있다. Here, the
상기 산화물 반도체 물질은 AxByCzO(x, y, z ≥0)나타낼 수 있으며, A, B 및 C 각각은 Zn, Cd, Ga, In, Sn, Hf 및 Zr 중에서 선택된다. 바람직하게는, 상기 산화물 반도체 물질은 ZnO, InGaZnO4, ZnInO, ZnSnO, InZnHfO, SnInO 및 SnO 중에서 선택될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. The oxide semiconductor material may represent AxByCzO (x, y, z ≥ 0), and each of A, B, and C is selected from Zn, Cd, Ga, In, Sn, Hf and Zr. Preferably, the oxide semiconductor material may be selected from ZnO, InGaZnO 4 , ZnInO, ZnSnO, InZnHfO, SnInO and SnO, but is not limited thereto.
상기 제 1 반도체층(104) 상에는 제 2 게이트 절연막(106)이 배치되고, 상기 제 2 반도체층(105) 상에는 제 3 게이트 절연막(107)이 배치된다. 자세하게는, 상기 제 2 게이트 절연막(106)은 상기 제 1 반도체층(104)층의 채널 영역에 중첩하여 배치되고, 상기 제 3 게이트 절연막(107)은 상기 제 2 반도체층(105)의 채널 영역에 중첩하여 배치된다. 이 때, 상기 제 2 게이트 절연막(106) 및 제 3 게이트 절연막(107)은 식각 정지층 역할을 할 수 있다. A second
상기 제 3 게이트 절연막(107) 상에는 상기 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제 3 게이트 전극(108)이 배치된다. 여기서, 상기 제 3 게이트 전극(108)을 형성하기 위해 사용되는 마스크를 이용하여, 상기 제 2 게이트 절연막(106) 및 제 3 게이트 절연막(107)을 형성할 수 있다. 이를 통해, 유기전계발광 표시장치 제조 공정을 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.A
그리고, 상기 제 3 게이트 전극(108)을 포함하는 기판(100) 상에 보호막(113)이 배치된다. 상기 보호막(113) 상에는 상기 제 1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제 1 소스전극(109) 및 제 1 드레인전극(110)이 배치된다. 또한, 상기 보호막(113) 상에는 상기 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제 2 소스전극(111) 및 제 2 드레인전극(112)이 배치된다. A
상기 제 1 소스전극(109), 제 1 드레인전극(110), 제 2 소스전극(111), 및 제 2 드레인전극(112)은 동일층에서 동일물질로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 소스전극(109), 제 1 드레인전극(110), 제 2 소스전극(111), 및 제 2 드레인전극(112)은 Cu, Mo, Al, Ag, Ti, Ta 또는 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 일 수 있다. 또한, 도면에서는 단일 금속층으로 형성되어 있지만, 경우에 따라서는 적어도 2개 이상의 금속층들을 적층하여 형성할 수도 있다.The
상기 제 1 소스전극(109) 및 제 1 드레인전극(110)은 상기 보호막(113) 상에 형성된 컨택홀을 통해 상기 제 1 반도체층(104)과 연결된다. 그리고, 상기 제 2 소스전극(111) 및 제 2 드레인전극(112)은 상기 보호막(113) 상에 형성된 컨택홀을 통해 상기 제 2 반도체층(105)과 연결된다.The
이와 같이, 상기 기판(100) 상에 제 1 박막 트랜지스터(Tr1) 및 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)가 배치된다. 여기서, 상기 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)는 2 개의 게이트 전극을 포함하는 더블 게이트(double gate) 전극 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제 2 게이트 전극(102)으로 인해 소자의 광 신뢰성 및 전류 능력이 향상될 수 있다. 이를 통해, 표시장치의 전기 광학 특성 및 휘도 균일도가 향상될 수 있다.As described above, the first thin film transistor Tr1 and the second thin film transistor Tr2 are disposed on the
상기 제 1 소스전극(109), 제 1 드레인전극(110), 제 2 소스전극(111), 및 제 2 드레인전극(112)을 포함하는 기판(100) 상에 평탄화막(114)이 배치된다. 상기 평탄화막 상에는 유기전계발광 소자의 제 1 전극(115)이 배치된다. 상기 제 1 전극(115)은 상기 평탄화막(114) 상에 형성된 컨택홀을 통해 상기 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제 2 드레인전극(112)과 연결된다. 여기서, 상기 제 1 전극(115)은 애노드(anode) 전극 일 수 있다. 다만, 상기 제 1 전극(115)은 이에 한정되지 않으며 상기 제 1 전극(115)은 캐소드(cathode)일 수도 있다. 이하에서는, 상기 제 1 전극(115)이 애노드인 실시예를 중심으로 설명한다. A
상기 제 1 전극(115)은 일함수 값이 비교적 높은 투명 도전물질로 이루어진 단일층으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 제 2 전극(118)으로부터 상기 제 1 전극(115)으로 발광하는 하부 발광방식 유기전계발광 표시장치를 구현할 수 있다.The
또한, 상기 제 1 전극(115)의 하부에 반사층을 더 포함할 수도 있다. 이를 통해, 상기 제 2 전극(118)으로부터 상기 제 1 전극(115)으로 발광하는 빛을 반사하여 상부로 빛을 발광시키는 상부 발광방식 유기전계발광 표시장치를 구현할 수도 있다.In addition, a reflective layer may be further included under the
상기 제 1 전극(115)의 형태는 도면에 한정되지 않으며, 상기 제 1 전극(115)은 다중층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 층 상에 제 2 층이 형성되고 상기 제 2 층 상에 제 3 층이 형성된 3중층 구조로 형성될 수 있다. The shape of the
여기서, 상기 제 1 층 및 제 3 층은 투명 도전물질일 수 있다. 예를 들면, 상기 투명 도전물질은 ITO 또는 IZO 일 수 있다. 상기 제 2 층은 반사층일 수 있다. 이 때, 상기 제 2 층은 금속 또는 금속 합금층일 수 있다. 예를 들면, Ag 또는 Ag를 포함하는 금속 합금층일 수 있다. 이를 통해, 상기 유기전계발광 소자는 상기 제 2 전극(118)으로부터 상기 제 1 전극(115)으로 발광하는 빛을 반사하여, 상부 발광방식 유기전계발광 표시장치를 구현할 수 있다. Here, the first layer and the third layer may be a transparent conductive material. For example, the transparent conductive material may be ITO or IZO. The second layer may be a reflective layer. In this case, the second layer may be a metal or a metal alloy layer. For example, it may be Ag or a metal alloy layer containing Ag. Through this, the organic light emitting device reflects the light emitted from the
상기 제 1 전극(115)의 상면의 일부에는 유기전계발광 표시장치의 발광영역 및 비 발광영역을 정의하는 뱅크 패턴(116)이 배치된다. 상기 뱅크 패턴(116)으로 둘러싸인 영역 상에는 유기발광층(117)이 배치된다. A
상기 유기발광층(117)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 유기발광층(117)은 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광물질층(emitting material layer), 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다. The organic
상기 유기발광층(117)을 포함하는 기판(100) 상에 유기전계발광 소자의 제 2 전극(118)이 배치된다. 이 때, 상기 제 2 전극(118)은 캐소드(cathode)전극 일 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 유기전계발광 소자를 포함하는 기판(100)과 대향하여 컬러필터 어레이 기판이 배치될 수 있다.The
본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치는 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)가 제 2 게이트 전극(102) 및 제 3 게이트 전극(108)을 포함함으로써, 소자의 광 신뢰성 및 전류 능력이 향상될 수 있다. 이를 통해, 표시장치의 전기 광학 특성 및 휘도 균일도가 향상될 수 있다. 또한, 제 1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제 2 게이트 절연막(106), 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제 3 게이트 절연막(107) 및 제 3 게이트 전극(108)을 배치하는데, 하나의 마스크를 이용함으로써, 공정이 간단해지는 효과가 있다.In the organic light emitting display device according to the present invention, since the second thin film transistor Tr2 includes the
이어서, 도 2a 내지 도 2g를 참조하여 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 자세히 검토하면 다음과 같다. 도 2a 내지 2g는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 나타낸 도면이다. Next, a detailed review of the method of manufacturing the thin film transistor array substrate according to the present invention with reference to FIGS. 2A to 2G is as follows. 2A to 2G are diagrams illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention.
도 2a 내지 도 2g를 참조하면, 제 2 게이트 전극(102)이 배치되는 제 1 영역, 제 1 게이트 전극(101)이 배치되는 제 2 영역 및 상기 제 1 및 제 2 영역과 인접하여 배치되는 제 3 영역을 포함하는 기판(100)이 마련된다. 2A to 2G , a first region in which the
상기 기판(100) 상에 제 1 게이트 절연막(103)을 배치하고, 상기 기판(100) 상에 반도체층 물질(204)을 배치한다. 이 후, 상기 기판(100) 상에 게이트 절연막 물질(206)을 배치하고, 상기 게이트 절연막 물질(206) 상에 제 3 게이트 전극 물질(208)을 배치한다. 이 후, 상기 제 3 게이트 전극 물질 (208) 상에 포토레지스트(200)를 배치한다.A first
그리고, 상기 기판(100)에 대향하여 배치되고, 상기 제 1 영역에 마주하는 투과부(303), 상기 제 2 영역에 마주하는 반투과부(302) 및 상기 제 3 영역에 대응하는 차단부(301)를 포함하는 하프톤 마스크(300)를 이용하여 상기 포토레지스트(200)를 식각한다. 이 후, 상기 제 3 영역에 대응하는 상기 제 3 게이트 전극 물질(208)을 식각하여 제거한다. A
상기 제 1 영역 및 제 2 영역에 배치되는 포토레지스트를 마스크로 하여 제 3 영역에 대응하는 상기 게이트 절연막 물질(204)의 일부를 식각한다. 이 후, 상기 제 1 영역에 대응하는 포토레지스트(200b)의 일부와 상기 제 2 영역에 대응하는 포토레지스트(200a)를 식각한다. 그리고, 상기 제 2 영역에 대응하여 배치되는 제 3 게이트 전극 물질(204)을 식각한다. A portion of the gate insulating
이 후, 상기 제 1 영역에 배치되는 포토레지스트(200c)를 마스크로 하여 상기 제 2 영역에 배치되는 게이트 절연막 물질의 일부와 상기 제 3 영역에 배치되는 게이트 절연막 물질을 식각한다. 그리고, 상기 제 1 영역에 배치되는 포토레지스트(200c)를 식각하여 제거한다. Thereafter, a portion of the gate insulating layer material disposed in the second region and the gate insulating layer material disposed in the third region are etched using the
여기서, 상기 제 1 영역에는 제 2 박막 트랜지스터(Tr2)가 배치되고, 상기 제 2 영역에는 제 1 박막 트랜지스터(Tr1)가 배치되며, 상기 제 3 영역에는 박막 트랜지스터가 배치되지 않는 영역일 수 있다.Here, the second thin film transistor Tr2 may be disposed in the first region, the first thin film transistor Tr1 may be disposed in the second region, and the thin film transistor may not be disposed in the third region.
자세하게는, 도 2a를 참조하면, 기판(100) 상에 게이트 전극 물질이 배치된다. 상기 게이트 전극 물질은 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝된다. 이를 통해, 상기 기판(100) 상게 제 1 박막 트랜지스터의 제 1 게이트 전극(101) 및 상기 제 1 게이트 전극(101)과 이격되어 배치되는 제 2 박막 트랜지스터의 제 2 게이트 전극(102)이 배치된다.In detail, referring to FIG. 2A , a gate electrode material is disposed on the
상기 제 1 게이트 전극(101) 및 제 2 게이트 전극(102)을 포함하는 기판(100) 상에 제 1 게이트 절연막(103)이 배치된다. 상기 제 1 게이트 절연막(103)을 포함하는 기판(100) 상에 반도체층 물질(204)이 배치된다. 상기 반도체층 물질(204) 상에는 제 2 게이트 절연막 및 제 3 게이트 절연막을 형성하기 위한 게이트 절연막 물질(206)이 배치된다.A first
상기 게이트 절연막 물질(206) 상에는 제 3 게이트 전극 물질(208)이 배치된다. 상기 제 3 게이트 전극 물질(208) 상에는 포토레지스트(200)가 배치된다. 이 때, 상기 포토레지스트(200)는 네거티브 포토레지스트일 수 있다. 상기 네거티브 포토레지스트는 광이 조사되면 경화되는 물질인 감광성 재료이다.A third
상기 포토레지스트(200)가 형성된 기판(100)과 대향하여 마스크(300)가 배치된다. 상기 마스크(300)는 하프톤 마스크일 수 있다. 자세하게는, 상기 마스크(300)는 차단부(301), 반투과부(302) 및 투과부(303)를 포함한다. 상기 투과부(303)는 광을 그대로 투과시키고, 상기 반투과부(302)는 상기 투과부(303)에 비해 광을 적게 통과시키고, 상기 차단부(301)는 광을 완전히 차단시킨다.The
상기 마스크(300)를 통해 상기 포토레지스트(200)로 광을 조사한다. 여기서, 상기 마스크(300)의 반투과부(302)와 대향하는 포토레지스트(200)는 조사되는 광에 의해 반경화된다. 또한, 상기 마스크(300)의 투과부(303)와 대향하는 포토레지스트(200)는 조사되는 광에 의해 경화된다.Light is irradiated to the
도 2b를 참조하면, 상기 마스크(300)의 반투과부(302)와 대향하는 포토레지스트(200)는 제 1 박막 트랜지스터의 제 1 게이트 전극(101)과 중첩하여 높이가 낮은 제 1 포토레지스트 패턴(200a)으로 형성된다. 그리고, 상기 마스크(300)의 투과부(303)와 대향하는 포토레지스트(200)는 제 2 박막 트랜지스터의 제 2 게이트 전극(102)과 중첩하여 높이가 높은 제 2 포토레지스트 패턴(200b)으로 형성된다. 상기 마스크(300)의 차단부(301)와 대향하는 포토레지스트(200)는 제거되어 상기 제 3 게이트 전극 물질(208)을 노출시킨다.Referring to FIG. 2B , the
따라서, 상기 마스크(300)의 반투과부(302)와 대응되는 영역에 형성된 제 1 포토레지스트 패턴(200a)은 상기 투과부(303)와 대응되는 영역에 형성된 제 2 포토레지스트 패턴(200b)에 비해 얇게 형성될 수 있다.Accordingly, the
상기 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트를 사용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 마스크(300)인 하프톤 마스크의 패턴을 반대로 제작해야 한다.The photoresist may be formed using a positive photoresist. In this case, the pattern of the halftone mask that is the
도 2c를 참조하면, 상기 노출된 제 3 게이트 전극 물질은 상기 제 1 포토레지스트 패턴(200a)과 제 2 포토레지스트 패턴(200b)을 마스크로 하여 식각한다. 상기 제 3 게이트 전극물질(111)은 식각되어 게이트 전극 패턴(208a) 및 제 3 게이트 전극 패턴(108a)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2C , the exposed third gate electrode material is etched using the
상기 제 1 포토레지스트 패턴(200a) 하부에는 상기 게이트 전극 패턴(208a)이 형성되고, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(200b) 하부에는 상기 제 3 게이트 전극 패턴(108a)이 형성될 수 있다. 제 3 게이트 전극 패턴(108a)은 제 3 게이트 전극과 동일할 수 있다. 여기서, 상기 게이트 전극 패턴(208a) 및 제 3 게이트 전극 패턴(108a)이 형성되지 않은 영역에서는 게이트 절연막 물질(206)이 노출된다.The
도 2d를 참조하면, 상기 노출된 게이트 절연막 물질(206)은 상기 제 1 포토레지스트 패턴(200a) 및 제 2 포토레지스트 패턴(200b)을 마스크로 하여 식각된다. 자세하게는, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(200a) 및 게이트 전극 패턴(208a)을 마스크로 하여 상기 게이트 절연막 물질(206)을 식각한다. 이와 동시에, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(200b) 및 제 3 게이트 전극 패턴(108a)을 마스크로 하여 상기 게이트 절연막 물질(206)을 식각한다.Referring to FIG. 2D , the exposed gate insulating
이를 통해, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(200a) 및 제 2 포토레시스트 패턴(200b) 하부에 배치되는 게이트 절연막 물질(206b)의 두께는 상기 제 1 포토레지스트 패턴(200a) 및 제 2 포토레시스트 패턴(200b)가 배치되지 않는 영역의 두께보다 두껍게 이루어질 수 있다. Through this, the thickness of the gate insulating layer material 206b disposed under the
이어서, 도 2e를 참조하면, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(200a)은 에슁(ashing)공정을 통해 제거될 수 있다. 이 때, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(200b)의 일부도 함께 제거되어 상기 제 2 포토레지스트 패턴(200b)보다 두께가 얇은 제 3 포토레지스트 패턴(200c)를 형성할 수 있다. 이 후, 상기 게이트 전극 패턴(208a)를 식각하여 제거한다. 이를 통해, 상기 제 3 포토레지스트 패턴(200c)의 하부 영역을 제외한 영역에서 상기 게이트 절연막 물질(206a)이 노출될 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 2E , the
도 2f를 참조하면, 상기 제 3 포토레지스트 패턴(200c)을 마스크로 하여 상기 노출된 게이트 절연막 물질(206a)의 일부를 식각한다. 이 때, 상기 제 1 박막 트랜지스터의 제 1 게이트 전극(101)과 중첩되는 위치에 배치된 게이트 절연막 물질(106a)은 제 2 게이트 절연막(106)이 된다.Referring to FIG. 2F , a portion of the exposed gate insulating
여기서, 상기 제 2 게이트 절연막(106)의 높이는 상기 제 3 포토레지스트 패턴(200c) 하부에 배치된 게이트 절연막 물질(107a)보다 낮게 형성된다. 그리고, 나머지 영역에 배치된 게이트 절연막 물질은 모두 제거되어, 반도체층 물질을 노출한다. 이 때, 상기 게이트 절연막 물질은 건식 식각 공정으로 제거될 수 있다. Here, the height of the second
상기 노출된 영역의 반도체층 물질(204a)은 상기 게이트 절연막 물질이 건식 식각되는 동시에 도체화될 수 있다. 이를 통해, 상기 반도체층 물질(204a)을 도체화하기 위한 별도의 도핑공정을 생략할 수 있다.The
여기서, 상기 제 2 게이트 절연막(106) 및 제 3 게이트 절연막 물질(107a) 하부에 배치된 반도체층 물질(204a)은 도체화 되지 않을 수 있다. 추후 상기 제 2 게이트 절연막(106) 및 제 3 게이트 절연막 물질 (107a) 하부에 배치된 반도체층 물질(204a)의 영역은 각각 제 1 반도체층의 채널영역 및 제 2 반도체층의 채널영역이 될 수 있다.Here, the
이어서, 도 2g를 참조하면, 상기 제 3 포토레지스트 패턴(200c)을 제거한다. 이를 통해, 상기 제 3 포토레지스트 패턴(200c) 하부에 배치되는 상기 제 3 게이트 전극 물질(108a)은 제 3 게이트 전극(108)이 된다. 즉, 상기 제 3 게이트 전극(108)은 상기 제 2 게이트 절연막 및 제 3 게이트 절연막(107)과 동일한 마스크를 통해 형성될 수 있다.Next, referring to FIG. 2G , the
또한, 상기 제 3 게이트 전극(108) 하부에 배치되는 제 3 게이트 절연막 물질(107a)은 제 3 게이트 절연막(107)이 된다. 즉, 상기 제 3 게이트 절연막(107)은 상기 제 2 게이트 절연막(106)과 동일층에서 동일물질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 제 2 게이트 절연막(106) 및 제 3 게이트 절연막(107)을 형성하는 공정이 간단해질 수 있다.In addition, the third gate insulating
여기서, 상기 제 3 게이트 절연막(107)의 높이는 상기 제 2 게이트 절연막(106)의 높이보다 높게 이루어질 수 있다. 이를 통해, 유기전계발광 표시장치의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있다. Here, a height of the third
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 반도체층 물질(204a)을 식각하여 제 1 박막 트랜지스터의 제 1 반도체층 및 제 2 박막 트랜지스터의 제 2 반도체층을 구성할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 반도체층 및 제 2 반도체층이 배치된 기판(100) 상에 보호막(113)을 더 형성할 수 있다. 이 후, 상기 보호막에 형성된 컨택홀을 통해 상기 제 1 반도체층과 연결되는 제 1 박막 트랜지스터의 제 1 소스전극 및 제 1 드레인전극을 형성하고, 상기 제 2 반도체층과 연결되는 제 2 박막 트랜지스터의 제 2 소스전극 및 제 2 드레인전극을 형성할 수 있다. Also, although not shown in the drawings, the
본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법은 제 1 박막 트랜지스터의 제 2 게이트 절연막(106), 제 2 박막 트랜지스터의 제 3 게이트 절연막(107) 및 제 3 게이트 전극(108)을 배치하는데, 하나의 마스크를 이용함으로써, 공정이 간단해지고 제조 비용을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.The method for manufacturing a thin film transistor array substrate for an organic light emitting display device according to the present invention includes the second
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
Those skilled in the art from the above description will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
100: 기판 102: 제 2 게이트 전극
103: 제 1 게이트 절연막 105: 제 2 반도체층
107: 제 3 게이트 절연막 108: 제 3 게이트 전극
111: 제 2 소스전극 112: 제 2 드레인전극100: substrate 102: second gate electrode
103: first gate insulating film 105: second semiconductor layer
107: third gate insulating film 108: third gate electrode
111: second source electrode 112: second drain electrode
Claims (7)
상기 기판 상에 제 1 게이트 절연막을 배치하는 단계;
상기 기판 상에 산화물 반도체 물질로 이루어진 반도체층 물질을 배치하는 단계;
상기 기판 상에 게이트 절연막 물질을 배치하는 단계;
상기 기판 상에 제 3 게이트 전극 물질을 배치하는 단계;
상기 기판 상에 포토레지스트를 배치하는 단계; 및
상기 기판에 대향하여 배치되고, 상기 제 1 영역에 마주하는 투과부, 상기 제 2 영역에 마주하는 반투과부 및 상기 제 3 영역에 대응하는 차단부를 포함하는 하프톤 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트를 식각하는 단계;를 포함하고,
상기 포토레지스트를 식각하는 단계에 의해 상기 제 2 영역에 상기 제 1 게이트 전극과 중첩하는 제 1 포토레지스트 패턴이 형성되고, 상기 제 1 영역에 상기 제 2 게이트 전극과 중첩하며 상기 제 1 포토레지스트 패턴보다 더 두꺼운 제 2 포토레지스트 패턴이 형성되는 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법.
providing a substrate including a first region in which a second gate electrode is disposed, a second region in which a first gate electrode is disposed, and a third region disposed adjacent to the first and second regions;
disposing a first gate insulating layer on the substrate;
disposing a semiconductor layer material comprising an oxide semiconductor material on the substrate;
disposing a gate insulating layer material on the substrate;
disposing a third gate electrode material on the substrate;
disposing a photoresist on the substrate; and
The photoresist is etched using a halftone mask disposed to face the substrate and including a transmissive portion facing the first region, a transflective portion facing the second region, and a blocking portion corresponding to the third region. step; including;
A first photoresist pattern overlapping the first gate electrode is formed in the second region by etching the photoresist, and the first photoresist pattern overlaps the second gate electrode in the first region A method of manufacturing a thin film transistor array substrate in which a thicker second photoresist pattern is formed.
상기 제 1 포토레지스트 패턴 및 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제 3 영역에 대응하는 상기 제 3 게이트 전극 물질을 식각하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법.
The method of claim 1,
and etching the third gate electrode material corresponding to the third region using the first photoresist pattern and the second photoresist pattern as masks.
상기 제 1 포토레지스트 패턴 및 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제 3 영역에 대응하는 상기 게이트 절연막 물질의 일부를 식각하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법.
The method of claim 1,
and etching a portion of the material of the gate insulating layer corresponding to the third region using the first photoresist pattern and the second photoresist pattern as masks.
상기 제 2 포토레지스트 패턴의 일부와 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 식각하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing a thin film transistor array substrate further comprising etching a portion of the second photoresist pattern and the first photoresist pattern.
상기 제 2 영역에 대응하여 배치되는 제 3 게이트 전극 물질을 식각하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법.
The method of claim 1,
and etching a third gate electrode material disposed to correspond to the second region.
잔존하는 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제 2 영역에 배치되는 게이트 절연막 물질의 일부와 상기 제 3 영역에 배치되는 게이트 절연막 물질을 식각하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법.
The method of claim 1,
and etching a portion of the gate insulating layer material disposed in the second region and the gate insulating layer material disposed in the third region using the remaining second photoresist pattern as a mask.
잔존하는 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 제조 방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing a thin film transistor array substrate further comprising removing the remaining second photoresist pattern.
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2014
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