KR20030058514A - 반사형 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

반사형 액정표시장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 4-마스크 공정을 이용한 반사형 액정표시장치의 제조방법을 개시하며, 개시된 본 발명의 방법은, 투명성 절연기판 상에 제1마스크 공정을 통해 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막과 a-Si막 및 n+ a-Si막을 차례로 증착하는 단계; 상기 a-Si막으로 이루어지는 채널층이 형성되도록 상기 n+ a-Si막과 a-Si막을 제2마스크 공정을 통해 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 n+ a-Si막 및 게이트 절연막 상에 보호막을 도포하는 단계; 상기 보호막을 제3마스크 공정을 통해 식각하여 상기 패터닝된 n+ a-Si막을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계: 상기 콘택홀 표면 및 보호막 상에 소오스/드레인용 불투명 금속막을 증착하는 단계; 상기 금속막을 제4마스크 공정을 통해 패터닝하여 박막트랜지스터가 구성되도록 소오스/드레인 전극을 형성하고, 동시에, 반사전극을 형성하는 단계; 및 상기 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 n+ a-Si막 부분을 식각하여 상기 n+ a-Si막으로 이루어지는 오믹콘택층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 여기서, 상기 콘택홀을 형성하는 단계시에는 상기 보호막의 표면에 엠보싱(embossing)을 함께 형성하며, 상기 콘택홀은 박막트랜지스터 형성부 전체를 노출시키도록 형성하거나, 또는, 기둥 형태의 보호막이 잔류되도록 박막트랜지스터 형성부의 일부를 노출시키도록 형성한다.

Description

반사형 액정표시장치의 제조방법{METHOD FOR FABRICATING REFLECTIVE LCD}
본 발명은 반사형 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 4-마스크 공정을 이용한 반사형 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 반사형 액정표시장치(Reflective LCD)는 백라이트가 필요치 않기 때문에 저소비 전력이 요구되는 휴대용 표시 소자에 매우 유용하며, 휴대 전화와 휴대 기기의 시장이 넓어짐에 따라, 그 수요가 점차 증가되고 있다.
이러한 반사형 액정표시장치에 있어서, 통상의 투과형 액정표시장치와 마찬가지로 그 제조 공정 수, 특히, 어레이 기판의 제조 공정 수를 감소시키는 것은 매우 중요하다. 왜냐하면, 제조 공정 수를 줄일수록 액정표시장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있는 바, 더 저렴한 값에 보다 많은 양의 액정표시장치를 보급할 수 있기 때문이다. 여기서, 제조 공정 수의 감소는, 통상, 어레이 기판의 제조시에 사용되는 마스크(mask) 수의 감소에 의해 실현된다.
도 1은 종래 기술에 따라 형성된 반사형 액정표시장치의 하부기판을 도시한 단면도로서, 이를 참조하여 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유리기판(1) 상에 제1마스크 공정을 통해 게이트 전극(2)을 형성하고, 상기 게이트 전극(2)을 덮도록 게이트 절연막(3)을 도포한다. 그런다음, 상기 게이트 절연막(3) 상에 a-Si막과 n+ a-Si막을 차례로 도포한 상태에서, 제2마스크 공정을 통해 상기 n+ a-Si막과 a-Si막을 패터닝하고, 이를 통해, 상기 n+ a-Si막으로 이루어지는 오믹콘택층(4)을 형성한다.
그 다음, 상기 결과물 상에 소정의 금속막을 증착한 상태에서, 제3마스크 공정을 통해 상기 금속막을 패터닝하여 소오스/드레인 전극(6a, 6b)를 형성하고, 연이어, a-Si막을 식각하여 채널층(5)을 형성한다.
다음으로, 결과물 상에 두껍게 레진막 또는 폴리이미드막으로된 보호막(7)을형성한 상태에서, 제4마스크 공정을 통해 소오스 전극(6b)을 노출시키는 콘택홀(8)을 형성한다.
그리고나서, 상기 콘택홀 표면 및 보호막 상에 반사전극용 불투명 금속막을 증착한 상태에서, 제5마스크 공정을 통해 상기 금속막을 패터닝하여 노출된 소오스 전극(6b)과 콘택되는 반사전극(9)을 형성한다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 반사형 액정표시장치의 하부기판 제조방법은 5장 이상의 마스크가 사용되므로, 비용 측면을 고려할 때, 바람직하지 못한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제조 비용을 절감할 수 있는 4-마스크 공정을 이용한 반사형 액정표시장치의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따라 형성된 반사형 액정표시장치를 도시한 단면도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 유리기판 12 : 게이트 전극
13 : 게이트 절연막 14 : 채널층
15 : n+ a-Si막 15a : 오믹콘택층
16,16a : 보호막 17,17a : 콘택홀
18a : 소오스/드레인 전극 18b : 반사전극
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반사형 액정표시장치의 제조방법은, 투명성 절연기판 상에 제1마스크 공정을 통해 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막과 a-Si막 및 n+ a-Si막을 차례로 증착하는 단계; 상기 a-Si막으로 이루어지는 채널층이 형성되도록 상기 n+ a-Si막과 a-Si막을 제2마스크 공정을 통해 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 n+ a-Si막 및 게이트 절연막 상에 보호막을 도포하는 단계; 상기 보호막을 제3마스크 공정을 통해 식각하여 상기 패터닝된 n+ a-Si막을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계: 상기 콘택홀 표면 및 보호막 상에 소오스/드레인용 불투명 금속막을 증착하는 단계; 상기 금속막을 제4마스크 공정을 통해 패터닝하여 박막트랜지스터가 구성되도록 소오스/드레인 전극을 형성하고, 동시에, 반사전극을 형성하는 단계; 및 상기 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 n+ a-Si막 부분을 식각하여 상기 n+ a-Si막으로 이루어지는 오믹콘택층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명의 방법은 상기 콘택홀을 형성하는 단계시, 상기 보호막의 표면에 엠보싱(embossing)을 형성하며, 상기 콘택홀은 박막트랜지스터 형성부 전체를 노출시키도록 형성하거나, 또는, 기둥 형태의 보호막이 잔류되도록 박막트랜지스터 형성부의 일부를 노출시키도록 형성한다. 또한, 본 발명이 방법은 상기 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 n+ a-Si막 부분의 식각은 건식 식각으로 수행한다.
본 발명에 따르면, 4-마스크 공정을 통해 하부기판을 제조하기 때문에 종래와 비교해서 1장의 마스크를 줄일 수 있으며, 따라서, 종래와 비교해서 제조비용을 절감할 수 있다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 액정표시장치의 하부기판 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도로서, 이를 설명하하면 다음과 같다.
도 2a를 참조하면, 투명성 절연기판으로서 유리기판(11)을 마련한 상태에서, 상기 유리기판 상에 게이트용 금속막을 증착하고, 제1마스크 공정을 통해 상기 금속막을 패터닝하여 박막트랜지스터에서의 게이트 전극(12)을 포함한 게이트버스라인(도시안됨)을 형성한다.
도 2b를 참조하면, 게이트 전극(12)을 포함한 유리기판(11)의 전면 상에 게이트 절연막(13)을 증착하고, 상기 게이트 절연막 상에 채널층 물질인 a-Si막과 오믹콘택층 물질인 n+ a-Si막을 차례로 증착한다. 그런다음, 제2마스크 공정을 통해 상기 n+ a-Si막과 a-Si막을 패터닝하여 액티브 라인을 포함한 채널층(14)을 형성한다. 도면부호 15는 패터닝된 n+ a-Si막을 나타낸다.
도 2c를 참조하면, 패터닝된 n+ a-Si막(15) 및 게이트 절연막(13) 상에 두껍게 PVX, 레진 또는 PVX와 레진의 혼합으로된 보호막(16)을 도포하고, 그런다음, 제3마스크 공정을 통해 박막트랜지스터 형성부에서의 패터닝된 n+ a-Si막 부분을 노출시키는 콘택홀(17)을 형성한다.
이때, 상기 콘택홀(17)의 형성시에는 노광 조건 등을 변경하여 보호막(16) 표면에 엠보싱(embossing)을 함께 형성하고, 이를 통해 반사도 및 시야각 특성이 개선되도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 콘택홀(17)은 박막트랜지스터 형성부 전체를 노출시키도록 형성함이 바람직하지만, 도 3a에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터 형성부에서의 패터닝된 n+ a-Si막 부분 상에 기둥 형태의 보호막(16a)이 잔류되도록 박막트랜지스터 형성부의 일부를 노출시키도록 형성하는 것도 가능하다.
도 2d를 참조하면, 콘택홀(17)의 표면 및 보호막(16) 상에 소오스/드레인용 불투명 금속막, 예컨데, 반사도가 우수한 알루미늄막을 증착한다. 그런다음, 제4마스크 공정을 통해 상기 알루미늄막을 패터닝하고, 이 결과로, 박막트랜지스터에서의 소오스/드레인 전극(18)을 형성하고, 동시에, 화소영역에 대응하는 보호막 부분 상에 반사전극(18b)을 형성한다. 연이어, 채널 영역 상의 n+ a-Si막 부분, 즉, 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 n+ a-Si막 부분을 건식 식각하여 오믹콘택층(15b)을 형성하고, 이 결과로, 본 발명에 따른 4-마스크 공정을 이용한 하부기판의 제조를 완성한다.
여기서, 콘택홀(17a)을 박막트랜지스터 형성부의 일부를 노출시키도록 형성한 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 소오스/드레인 전극(18b)은 채널 영역 이외의 기둥 형태의 보호막(16a) 표면 상에도 형성된다.
상기와 같은 공정에 따라 제조되는 본 발명의 반사형 액정표시장치는 1장의 마스크만으로 소오스/드레인 전극과 반사전극을 동시에 형성할 수 있으며, 따라서, 1장의 마스크를 절감할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 4장의 마스크를 사용하여 반사형 액정표시장치의 하부기판을 제조할 수 있기 때문에, 종래의 그것과 비교해서, 1장의 마스크를 줄일 수 있으며, 이에 상응하여 제조비용을 절감할 수 있고, 따라서, 사용자에게 저가의 액정표시장치를 제공할 수 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (4)

  1. 투명성 절연기판 상에 제1마스크 공정을 통해 게이트 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막과 a-Si막 및 n+ a-Si막을 차례로 증착하는 단계;
    상기 a-Si막으로 이루어지는 채널층이 형성되도록 상기 n+ a-Si막과 a-Si막을 제2마스크 공정을 통해 패터닝하는 단계;
    상기 패터닝된 n+ a-Si막 및 게이트 절연막 상에 보호막을 도포하는 단계;
    상기 보호막을 제3마스크 공정을 통해 식각하여 상기 패터닝된 n+ a-Si막을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계:
    상기 콘택홀 표면 및 보호막 상에 소오스/드레인용 불투명 금속막을 증착하는 단계;
    상기 금속막을 제4마스크 공정을 통해 패터닝하여 박막트랜지스터가 구성되도록 소오스/드레인 전극을 형성하고, 동시에, 반사전극을 형성하는 단계; 및
    상기 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 n+ a-Si막 부분을 식각하여 상기 n+ a-Si막으로 이루어지는 오믹콘택층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 콘택홀을 형성하는 단계시, 상기 보호막 표면에 엠보싱(embossing)을 형성하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 콘택홀은
    박막트랜지스터 형성부 전체를 노출시키도록 형성하거나, 또는, 기둥 형태의 보호막이 잔류되도록 박막트랜지스터 형성부의 일부를 노출시키도록 형성하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 n+ a-Si막 부분의 식각은 건식 식각으로 수행하는 것을 특징으로 하는 반사형 액정표시장치의 제조방법.
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