KR20030090439A - 감광막 인쇄장치 및 이를 이용한 액정표시소자의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 롤러에 다단의 감광막 패턴을 형성하는 단계와; 기판의 상부에 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극과 상기 기판의 상부에 게이트절연막, 액티브층 및 금속층을 순차적으로 형성하는 단계와; 상기 롤러를 이용하여 상기 감광막 패턴을 상기 금속층의 상부에 인쇄하는 단계와; 상기 감광막의 패턴을 통해 노출된 영역의 적층막을 상기 게이트절연막이 노출될때까지 식각하는 단계와; 상기 감광막 중 얇은 두께를 갖는 부분을 선택적으로 제거하는 단계와; 상기 얇은 두께를 갖는 부분이 제거된 감광막의 패턴을 통해 노출된 금속층을 식각하고, 상기 액티브층을 소정의 두께만큼 식각하여 액티브층의 양측 상부에 이격되는 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와; 상기 소스/드레인 영역상에 잔류하는 감광막을 제거하는 단계와; 상기 결과물의 상부에 보호막을 형성한 다음 상기 채널영역의 드레인 영역이 노출되도록 선택적으로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여, 종래 기술이 비해 제조 공정을 단순화함으로써 제조비용을 절감한다.
Description
본 발명은 감광막 패턴을 인쇄하고 이를 이용하여 식각공정을 수행하기 위한 것으로, 특히 2단의 홈이 형성된 롤러나 클리체(cliche)를 이용하여 액정표시소자를 제작함으로써 종래의 5 마스크 제조공정보다 공정을 줄여 제조 비용을 절감하는 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
현재 평판디스플레이의 주력제품인 액정표시장치의 본격적인 양산은 1990년대 초에 이르러 비로소 시작되었다. 최근의 정보화 사회에서 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있다. 특히 모든 전자 제품의 경, 박, 단, 소 추세에 따라 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질, 휴대성의 중요성이 더 한층 높아지고 있다. 액정표시장치는 평판디스플레이의 이러한 조건들을 만족시킬 수 있는 성능 뿐만 아니라 양산성까지 갖춘 디스플레이 장치이기 때문에 이를 이용한 각종 신제품 창출이 급속도로 이루어지고 있으며 기존의 CRT를 점진적으로 대체할 수 있는 핵심부품 산업으로서 전자 산업에서 반도체 이상의 파급효과를 가져오고 있다.
액정표시장치의 제조공정은 실리콘 반도체의 그것들과 매우 유사하다. 즉, 박막(thin film)증착, 포토리소그래피(photolithography), 식각(etching), 세정(cleaning), 등의 단위 공정기술은 그 기본 원리가 반도체의 그것과 같다. 다만 차이점은 반도체에서는 반도체 물질인 단결정 실리콘 웨이퍼(c-Si wafer)를 기판으로 사용하고 이를 가공하여 트랜지스터(transistor)와 커패시터(capacitor) 등 반도체 소자를 만들지만 액정표시장치에서는 부도체인 유리를 기판으로 사용하고 반도체 물질인 비정질 실리콘(a-Si) 또는 다결정 실리콘을 유리기판 표면에 박막증착 방법으로 형성하고 이를 가공하여 박막 트랜지스터 등의 반도체 소자를 만드는 것이다. 반도체 제조공정과 마찬가지로 액정표시소자 패널 제조공정도 상기의 단위공정 기술들을 사용하여 여러 종류의 박막을 증착하고 이를 가공하는 과정을 여러 차례 반복적으로 거친다. 액정표시소자의 하부기판 제조공정은 박막트랜지스터(TFT)의 구조에 따라 다른데 마스크의 수는 4~5장이 필요하다.
종래 액정 표시장치의 제조방법을, 첨부한 도 1a 내지 도 1e의 수순단면도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1a에 도시한 바와 같이 기판(11)의 상부에 전극물질을 증착한 후 제 1마스크(미도시)를 사용하여 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 게이트 전극(12)을 형성한다.
그리고, 도 1b에 도시한 바와 같이 상기 게이트 전극(12)이 형성된 기판의 상부에 SiNx와 같은 절연물질과 반도체층을 연속적으로 증착한 후, 제 2마스크(미도시)를 이용하여 채널영역 이외의 반도체층을 제거하여 게이트절연막(13)과 액티브층(14)츨 형성한다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만 액티브층(14)은 진성반도체층과 N+ 이온 또는 P+ 이온이 도핑된 오믹 컨택층(ohmic contact layer)으로 구성된다.
이어서, 도 1c에 도시한 바와 같이 상기 액티브층(14)이 형성된 게이트절연막(13)의 상부에 금속층을 형성한 다음 제 3마스크(도면상에 미도시)를 이용하여 상기 금속층을 식각하여 소스전극(15) 및 드레인전극(16)을 형성한다.
그리고, 도 1d에 도시한 바와 같이 기판(11) 전체에 걸쳐 보호막(17)을 형성한 다음 제 4마스크(도면상에 미도시)를 이용하여 드레인 전극 위의 보호막(17)을 식각하여 컨택홀(contact hole)(19)을 형성한다.
그 후, 도 1e에 도시한 바와 같이 상기 보호막(17)의 상부에 투명전극물질을 적층한 다음 제 5마스크(도면상에 미도시)를 이용하여 식각함으로써 컨택홀(19)을 통해 드레인전극(16)과 전기적으로 접속되는 픽셀전극(18)을 형성한다.
상기 액정표시소자의 제조에 사용되는 마스크의 매수는 적층 및 식각 공정의 횟수를 의마한다. 따라서 5매의 마스크를 사용한다는 것은 5회의 적층 및 식각 공정을 의미하는 것이다. 마스크를 6개 이상 사용하던 이전의 제조공정에 비해 5개의 마스크를 사용하는 제조공정은 비교적 발전된 공정이지만, 공정을 단순화하기에는 한계가 있었다.
따라서, 4개의 마스크를 적용함으로써 더욱 비용이 절감되고 제조 공정이 더욱 단순화된 액정 표시장치의 제조방법이 제안되었다. 이와 같은 4개의 마스크를 적용한 종래 액정 표시장치의 제조방법을 첨부한 도 2a 내지 도 2g의 수순단면도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이 유리기판(21)의 상부에 전극물질을 증착한 다음 제 1마스크(도면상에 미도시)를 이용하여 포토리소그래피 공정으로 유리기판(21)상에 게이트전극(22)을 선택적으로 형성한다.
그리고, 도 2b에 도시한 바와 같이 상기 결과물의 상부에 SiNx재질의 게이트절연막(23), 액티브층(24) 및 금속층(25)을 순차적으로 형성한다. 이때, 액티브층(24)은 비정질실리콘과 고농도의 엔 도핑 비정질실리콘을 적층 형성한다.
그리고, 도 2c에 도시한 바와 같이 상기 금속층(25)의 상부에 감광막(26)을 형성한 다음 제 2마스크(도면상에 미도시)를 이용하여 상기 채널영역 상에 선택적으로 잔류하는 감광막의 패턴을 형성하되, 상기 채널영역 게이트 패턴(22) 상의 금속층(25) 상부에서는 감광막에 회절노광을 적용하여 다른 영역의 감광막 패턴에 비해 얇은 두께를 갖도록 한 다음 그 감광막의 패턴을 통해 노출된 영역의 적층막을 상기 게이트절연막(23)이 노출될때까지 식각한다.
그리고, 도 2d에 도시한 바와 같이 상기 회절노광이 적용되어 다른 영역의 감광막 패턴에 비해 얇은 두께를 갖는 채널영역 게이트 패턴(22) 상의 금속층(25) 상부 감광막을 선택적으로 제거한다.
그리고, 도 2e에 도시한 바와 같이 상기 감광막 패턴이 선택적으로 제거되어 노출된 금속층(25)을 식각하고, 계속해서 액티브층(24)을 소정의 두께만큼 식각하여 액티브층(24)의 양측 상부에 이격되는 소스/드레인 영역(27,28)을 형성한 다음 상기 잔류하는 감광막의 패턴을 제거한다.
그리고, 도 2f에 도시한 바와 같이 상기 결과물의 상부전면에 SiNx재질의 보호막(29)을 형성한 다음 제 3마스크(미도시)를 이용하여 상기 채널영역의 드레인 영역(27)이 노출되도록 선택적으로 식각한다.
그리고, 도 2g에 도시한 바와 같이 상기 결과물의 상부에 투명전극물질을 형성한 다음 제 4마스크(도면상에 미도시)를 이용하여 상기 채널영역의 픽셀전극(30)을 형성한다.
상기한 바와 같은 4개의 마스크를 적용하여 포토리소그래피를 실시한 액정 표시장치의 제조방법은 5개의 마스크를 적용하는 것에 비해 제조비용을 절감시키고, 공정을 단순화할 수 있게 된다. 즉, 매 단계마다 감광액을 도포하고 마스크를 이용하여 사진 공정을 수행하는데 이러한 단계가 감소하면 제조 비용의 절감 및 공정단순화에 기여할 수 있다.
단위공정 기술 중 상기 포토리소그래피 기술은 반도체 공정과 같이 마스크에 설계된 패턴을 박막이 증착된 유리기판 위에 전사시키는 일련의 공정이다. 포토리소그래피 공정은 감광액 도포, 정렬 및 노광, 현상, 세정 등 일련의 연속공정으로 이루어지며 생산성을 중요시하는 액정표시소자 패널제조에서는 이와 같은 공정은 자동화설비에서 연속적으로 진행된다. 상기 노광 공정은 마스크를 제 위치에 배치하고, 마스크와 기판의 얼라인 키를 맞춰 정렬하고 광원을 조사하는 차례로 진행되는데 마스크와 기판을 정렬함에 있어 고도의 정밀함이 요구된다. 마스크를 사용하는 공정이 증가할수록 오정렬(misalign)의 정도는 커지게 된다. 이러한 마스크의 오정렬은 공정에 사용되는 마스크의 매수와는 관계없이 마스크를 사용하는 공정에서는 언제나 발생하는 형상이다. 즉, 5 마스크 공정이나 4 마스크 공정에서 모두 발생하는 문제이다. 마스크의 오정렬은 박막 트랜지스터를 제작할 때 박막 트랜지스터에 치명적인 결함을 야기하게 된다. 따라서 4 마스크나 5 마스크를 사용하는종래의 제조방법에서는 박막 트랜지스터 불량이라는 문제를 해결하지 못했다.
일반적으로 액정표시소자를 제작하기 위한 감광액 도포공정은 감광액을 박막이 증착된 기판표면에 균일한 두께로 형성하는 공정으로 감광액을 도포할 기판표면의 습기를 제거하여 감광액의 밀착성을 향상시키기 위한 프리베이크(pre-bake) 단계, 원심력을 이용하여 기판표면에 일정한 두께로 감광액을 도포하는 스핀 코팅(spin coating) 단계, 도포된 감광액에 남아있는 솔번트(solvent)를 증발시켜 감광액을 경화하는 소프트베이크(soft-bake) 단계로 구성된다. 스핀 코팅(spin coating)은 회전하는 기판 위에 감광액을 떨어뜨려 기판의 원심력에 의해 감광막을 도포하는 공정이다. 이러한 스핀 코팅은 감광막 도포가 간단하고 신속하다는 장점은 있지만 극히 일부분의 감광액만 기판 표면에 도포되고 대부분의 감광액 원재료가 소실되는 단점이 있기 때문에 재료비용이 증가한다는 문제가 있었다.
살펴본 바와 같이 종래의 공정은 도포된 감광막을 5개의 마스크를 사용하거나 회절 마스크를 포함한 4개의 마스크를 사용하여 노광하였다. 포토리소그래피 공정에는 감광액 도포, 정렬, 노광 및 세정의 과정이 필요함에 따라 이에 사용되는 고가의 장비가 필요하다.
또한, 동일 두께의 감광막을 사용하는 경우 패턴과 패턴사이의 오정렬 오차가 10㎛정도이며, 이 기술이 개발 초기 단계의 수준임을 고려할때 수 ㎛수준으로 줄 수 있는 가능성은 있으나, 여전히 일반 포토리소그래피 공정에 비해 오정렬 오차가 크다.
본 발명에서는 2단의 패턴을 가진 감광막을 롤러로 인쇄함으로써 마스크를 사용하는 공정 수를 줄이고, 공정의 오정렬 오차를 최소화하며, 저가의 인쇄 장비를 사용하여 제조비용을 절감시키고자 한다.
도 1은 종래의 5개의 마스크를 이용한 액정표시소자의 제조방법을 보인 수순단면도.
도 2는 종래의 4개의 마스크를 이용한 액정표시소자의 제조방법을 보인 수순단면도.
도 3은 클리체(cliche)를 이용한 그라비아 오프셋 인쇄 과정을 보인 수순도.
도 4는 본 발명의 롤러 또는 클리체의 단면을 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1실시예로 감광막 패턴을 인쇄하는 과정을 보인 수순도.
도 6은 본 발명의 제 2실시예로 감광막 패턴을 인쇄하는 과정을 보인 수순도.
도7은 본 발명인 액정표시소자의 제조방법을 보인 수순단면도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
11,21,31,71:기판12,22,74:게이트전극
13,23,75:게이트절연막14,24:액티브층
15,27,81:소스16,28,80:드레인
17,29,82:보호막18,30,84:투명전극
31,61:클리체32,52:감광액
33,54:블레이드34,51:롤러
53:버킷76:비정질실리콘층
77:n+비정질실리콘층78:금속층
그라비아 오프셋 인쇄법을 액정표시소자의 제작에 적용한 본 발명은, 롤러에 다단의 감광막 패턴을 형성하는 단계와; 기판의 상부에 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극과 상기 기판의 상부에 게이트절연막, 액티브층 및 금속층을 순차적으로 형성하는 단계와; 상기 롤러를 이용하여 상기 감광막 패턴을 상기 금속층의 상부에 인쇄하는 단계와; 상기 감광막의 패턴을 통해 노출된 영역의 적층막을 상기 게이트절연막이 노출될때까지 식각하는 단계와; 상기 감광막 중 얇은 두께를 갖는 부분을 선택적으로 제거하는 단계와; 상기 얇은 두께를 갖는 부분이 제거된 감광막의 패턴을 통해 노출된 전극층을 식각하고, 상기 액티브층을 소정의 두께만큼 식각하여 액티브층의 양측 상부에 이격되는 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와; 상기 소스/드레인 영역상에 잔류하는 감광막을 제거하는 단계와; 상기 결과물의 상부에 보호막을 형성한 다음 상기 채널영역의 드레인 영역이 노출되도록 선택적으로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법을 제시한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 수단으로 다단의 홈이 형성된 클리체와; 상기 홈에 충진되는 감광액과; 상기 클리체에 접촉하여 이동 가능하게 설치된 블레이드와; 상기 클리체에 접촉하여 회전 가능하게 설치된 롤러를 포함하는 것을특징으로 하는 액정표시장치의 감광막 인쇄장치를 제시한다.
또한 상기와 같은 제조방법을 구현하기 위해 본 발명은 감광액을 저장하는 버킷과; 상기 버킷 내에서 회전 가능하도록 설치된 다단의 홈이 형성된 롤러와; 상기 롤러의 표면에 접촉하여 설치된 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 감광막 인쇄장치를 제시한다.
종래의 인쇄(roll coating) 방법을 응용한 그라비아 오프셋(gravure offset) 인쇄방법에 대해 상술하면 다음과 같다. 그라비아 오프셋 인쇄는 오목판에 잉크를 묻혀 여분의 잉크를 긁어내고 인쇄를 하는 인쇄방식으로서, 출판용, 포장용, 셀로판용, 비닐용, 폴리에틸렌용 등의 각종 분야의 인쇄방법으로서 알려져 있다.
상기 그라비아 오프셋 인쇄 방법의 기본적인 개념을 도 3에 도시하였다.
도시된 바와 같이, 우선 기판에 형성될 패턴에 대응하는 홈이 형성된 클리체(cliche)(31)에 도 3b와 같이 블레이드(blade)(33)로 감광액(32)을 충진시키다. 이때 클리체(cliche)에 형성되어 있는 홈은 도 3a에 도시된 바와 같이 감광액의 탈착성 및 롤러로의 전사율을 높이기 위해 역사다리꼴 모양의 홈(groove)으로 되어 있다. 이렇게 감광액이 충진되어 있는 클리체(cliche)가 도 3c와 같이 롤러(roller)(34) 아래를 통과하면 클리체(cliche)에 충진되어 있던 감광액이 롤러에 전사되게 된다. 감광액 패턴이 전사된 롤러 아래로 도 3d와 같이 기판(31)이 지나감에 따라 기판 위에 패턴을 가진 감광막이 전사되게 된다. 기판 위에 형성된 감광막의 패턴이 도 3e에 도시되어 있다.
상기한 바와 같은 그라비아 오프셋 인쇄법을 이용하게 되면 패턴을 가진 감광막이 기판 상에 인쇄됨에 따라 별도의 마스크를 사용하지 않고 바로 노출된 영역을 식각하게 될 뿐만 아니라 공정을 간단하게 할 수 있게 된다.
종래 기술인 5개의 마스크를 사용한 공정보다 공정수를 줄이고 종래의 4개의 마스크를 사용한 공정보다 원가를 절감하기 위하여 본 발명은 다단의 홈이 형성된 롤러나 다단의 홈이 형성된 클리체(cliche)를 이용하여 다단의 감광막 패턴을 제공한다. 따라서 기판 상에 감광막 형성시 입체적인 감광막 패턴을 인쇄해 포토리소그래피 공정을 4번 이하로 줄일 수 있다.
상기 홈은 탈착성 및 기판으로의 전사율을 높이기 위해 역사다리꼴 모양으로 형성한다. 1차 가공을 통해 롤러나 클리체의 표면을 도 4a와 같이 패터닝하고 다시 2차 가공을 통해 도 4b와 같이 패터닝한다. 즉, 1차 가공을 통해 제 1 홈을 형성하고, 2차 가공을 통해 제 1 홈 주변부에 제 2 홈을 형성한다.
본 발명에서는 그라비아 오프셋 인쇄방법을 적용하여 액정표시소자를 제작할 때 롤러에 서로 다른 두께를 갖는 2단의 감광막 패턴을 기판에 형성된 액티브층 위에 직접 전사함으로써 액정표시소자의 제조공정을 더욱 간단하게 할 수 있다. 이하에서는 상기와 같은 그라비아 오프셋 인쇄방법을 적용한 액정표시소자의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 롤러 또는 클리체의 단면을 보인 단면도, 도 5와 도 6은 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예로 패턴을 가진 감광막을 인쇄하는 과정을 보인 수순도이고, 도 7은 본 발명인 액정표시소자의 제조방법을 보인 수순단면도이다.
2단의 패턴을 갖는 감광막을 형성하기 위한 제 1실시예는 다음과 같다.
제 1실시예는 도 5a에 도시된 바와 같이 홈이 형성된 클리체(cliche)(61)를 사용한다. 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 홈이 형성된 클리체(cliche)위에 블레이드(33)를 이용하여 감광액(32)을 충진한다. 감광액이 충진된 클리체(cliche)가 도 5c와 같이 회전하는 롤러(34) 아래로 지나감에 따라 도 5d와 같은 감광막 패턴이 롤러에 전사된다. 감광액이 전사된 롤러가 도 5d와 같이 기판(31) 위를 지나가면 도 5e와 같은 감광막 패턴이 인쇄된다.
제 2실시예는 도 6에 도시된 바와 같이 홈이 형성된 롤러(51)를 사용한다.
홈이 형성된 롤러의 일부가 감광액이 담긴 버킷에 담가져 있다. 롤러 표면에는 닥터 블레이드(doctor blade)가 접촉되어 있다.
이와 같이 홈이 형성된 롤러는 도 6a에 도시된 바와 같이 감광액(52)이 담긴 버킷(53) 안에서 회전하도록 설치됨에 따라 상기 홈에 감광액이 충진되게 된다. 이때, 닥터 블레이드(54)를 이용하여 홈이 형성된 부분 이외의 롤러 표면에 전사된 감광액을 제거한다. 감광액이 충진된 롤러가 도 6b와 같이 기판(55) 위를 지나가면 도 6c와 같이 감광막 패턴이 인쇄된다.
상기 두 실시예에서 원하는 2단의 패턴을 공정 중에 유지하기 위해서는 점도가 90~120cp인 감광액을 사용해야하고, 이와 같은 2단의 감광막 패턴을 사용하게 되면 감광막을 선택적으로 애슁(ashing)함에 따라 감광막과 마스크를 두번 사용한 것과 같은 효과를 거둘 수 있다.
실시예 1과 실시예 2와 같이 홈이 형성된 롤러나 클리체(cliche)를 사용할경우의 액정 표시소자의 하부 기판의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 도 7a에 도시한 바와 같이 기판(71)의 상부에 전극물질(72)을 형성한 다음 감광액(73)을 이용하여 기판(71)상에 게이트전극을 형성한다.(제 1단계)
이후, 도 7b에 도시한 바와 같이 상기 게이트전극 및 기판의 상부에 SiNx재질의 게이트절연막(75), 액티브층(76,77) 및 금속층(78)을 순차적으로 형성한다. 이때, 액티브층은 비정질실리콘(76)과 고농도의 엔 도핑 비정질실리콘(77)을 적층 형성한다. 도시한 바와 같이 상기 금속층(78)의 상부에 점도가 90~120cp인 2단의 감광막 패턴(79)을 인쇄한 다음 그 감광막(79)의 패턴을 통해 노출된 영역의 적층막을 상기 게이트절연막(75)이 노출될 때까지 식각한다. 도 7b에 도시된 감광막 패턴은 제 2실시예에 의한 것이고 제 1실시예에 의할 경우 도 6e와 같은 감광막이 인쇄된다. 그리고, 도 7d에 도시한 바와 같이 다른 영역의 감광막(79) 패턴에 비해 얇은 두께를 갖는 채널영역 게이트 패턴(74) 상의 금속층 상부 감광막(79)을 선택적으로 제거한다. 그 후 상기 감광막 패턴이 선택적으로 제거되어 노출된 금속층을 식각하고, 계속해서 액티브층(77)을 소정의 두께만큼 식각하여 액티브층(77)의 양측 상부에 이격되는 소스/드레인 영역(80,81)을 형성한 다음 상기 잔류하는 감광막의 패턴을 제거한다.(제 2단계)
다음으로, 도 7e에 도시한 바와 같이 상기 결과물의 상부전면에 SiNx재질의 보호막(82)을 형성한 다음 감광액(83)을 이용하여 상기 채널영역의 드레인 영역(80)이 노출되도록 선택적으로 식각하여 컨택홀을 형성한다.(제 3단계)
다음으로, 도 7f에 도시한 바와 같이 상기 결과물의 상부에 투명전극물질(84)을 형성한 다음 감광액(85)을 이용하여 상기 채널영역의 픽셀전극을 형성한다.(제 4단계)
상술한 바와 같이 본 발명의 공정에 의하면 4단계의 포토리소그래피 공정으로 액정표시소자의 하부기판이 제작된다. 상기 2단계를 제외하고는 감광막 형성은 포토리소그래피 공정이나 인쇄 공정으로 수행한다.
상술한 실시예는 감광막의 패턴이 2단으로 형성된 경우를 예로 들었지만 그 이상의 단차를 갖게 형성하여 마스크 사용횟수를 더 줄여 공정을 간략화할 수 있다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
종래의 5개의 마스크를 사용한 공정에 비하여 본 발명은 4번의 마스크를 사용하여 액정표시소자를 제작할 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한 마스크 공정을 하나 줄임으로서 오정렬(misalign)의 발생을 최소화하여 소자 특성을 향상시킬 수 있다.
종래의 회절 마스크를 포함한 4개의 마스크를 사용한 공정에 비하여 본 발명은 회절 마스크를 이용한 것과 똑같은 효과를 거두지만, 고가의 감광액 도포장치, 정렬장치, 노광장치 및 현상장치를 사용하지 않음으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 효과를 거둔다.
Claims (23)
- 기판 상부에 반도체층과 금속층을 포함하는 식각대상물을 형성하는 단계;롤러에 다단의 감광막 패턴을 형성하는 단계;상기 롤러에 형성된 상기 감광막을 상기 식각대상물 상부에 인쇄하는 단계; 및상기 감광막 패턴을 마스크로 하여 상기 식각대상물의 식각을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 롤러에 감광막 패턴을 형성하는 단계는,상기 롤러에 다단의 홈을 형성하는 단계와;상기 홈에 감광액을 충진하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 롤러에 감광막 패턴을 형성하는 단계는,클리체에 다단의 홈을 형성하는 단계;상기 홈에 감광액을 충진하는 단계; 및상기 홈에 충진된 감광액을 상기 롤러에 전사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 제 2 항 및 제 3 항에 있어서, 홈을 형성하는 단계는,1차 가공을 통해 제 1 홈을 형성하는 단계와;2차 가공을 통해 상기 제 1 홈 주변부에 제 2 홈을 형성하는 단계를포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 홈에 감광액을 충진하는 단계는,감광액이 담긴 버킷을 준비하는 단계;상기 홈이 형성된 롤러의 일부분을 상기 감광액에 담궈 회전시키는 단계; 및블레이드로 상기 홈을 제외한 롤러의 표면에 전사된 감광액을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 홈에 감광액을 충진하는 단계는,상기 클리체 상부에 감광액을 도포하는 단계와;블레이드로 상기 홈을 제외한 클리체의 표면에 전사된 감광액을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 식각을 수행하는 단계는,상기 감광막을 통해 노출된 영역을 식각하는 제 1 식각 단계;상기 감광막 중 얇은 두께를 갖는 부분을 선택적으로 제거하는 단계;상기 얇은 두께가 제거된 잔류감광막을 통해 노출된 영역을 식각하는 제 2 식각 단계; 및상기 잔류감광막을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 롤러에 다단의 감광막 패턴을 형성하는 단계는,점도가 90~120cp인 감광액을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 기판의 상부에 게이트 전극을 형성하는 단계;상기 게이트 전극과 상기 기판의 상부에 게이트절연막, 반도체층 및 금속층을 순차적으로 형성하는 단계;롤러에 다단의 감광막 패턴을 형성하는 단계;상기 롤러를 이용하여 상기 감광막을 상기 금속층의 상부에 인쇄하는 단계;상기 감광막을 통해 노출된 영역의 적층막을 상기 게이트절연막이 노출될때까지 식각하는 단계;상기 감광막 중 얇은 두께를 갖는 부분을 선택적으로 제거하는 단계;상기 얇은 두께를 갖는 부분이 제거된 감광막의 패턴을 통해 노출된 금속층을 식각하고, 상기 반도체층을 소정의 두께만큼 식각하여 반도체층의 양측 상부에 이격되는 소스/드레인 영역을 형성하는 단계;상기 소스/드레인 영역상에 잔류하는 감광막을 제거하는 단계; 및상기 결과물의 상부에 보호막을 형성한 후 상기 채널영역의 드레인 영역이 노출되도록 선택적으로 식각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서, 롤러에 감광막을 형성하는 단계는,상기 롤러에 다단의 홈을 형성하는 단계와;상기 홈에 감광액을 충진하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시소자의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서, 롤러에 감광막을 형성하는 단계는,클리체에 다단의 홈을 형성하는 단계;상기 홈에 감광액을 충진하는 단계; 및상기 홈에 충진된 감광액을 상기 롤러에 전사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시소자의 제조 방법.
- 제 10 항 및 제 11항에 있어서, 홈을 형성하는 단계는,1차 가공을 통해 제 1 홈을 형성하는 단계와;2차 가공을 통해 상기 제 1 홈 주변부에 제 2 홈을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서, 홈에 감광액을 충진하는 단계는,감광액이 담긴 버킷을 준비하는 단계;롤러의 일부분을 상기 감광액에 담궈 회전시키는 단계; 및블레이드로 상기 홈을 제외한 롤러의 표면에 전사된 감광액을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 홈에 감광액을 충진하는 단계는,상기 클리체 상부에 감광액을 도포하는 단계와;블레이드로 상기 홈을 제외한 클리체의 표면에 도포된 감광액을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 롤러에 다단의 감광막 패턴을 형성하는 단계는,점도가 90~120cp인 감광액을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
- 감광액을 저장하는 버킷;상기 감광액 내에 일부분이 담겨 회전함에 따라 감광액이 도포되는 다단의 홈이 형성된 롤러; 및상기 롤러의 표면에 접촉하여 상기 홈 이외의 영역에 도포된 감광막을 제거하도록 설치된 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광막 인쇄장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 홈은 2단으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 감광막 인쇄장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 홈은 롤러에 형성된 제 1 홈과 그 주변부에 형성된 제 2 홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 감광막 인쇄장치.
- 감광액이 충진되도록 다단의 홈이 형성된 클리체;상기 클리체에 접촉하여 이동 가능하게 설치된 블레이드; 및상기 클리체에 접촉하여 회전 가능하게 설치된 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광막 인쇄장치.
- 제 19 항에 있어서, 상기 홈은 2단으로 형성된 것을 특징으로 하는 감광막 인쇄장치.
- 제 19 항에 있어서, 상기 홈은 클리체에 형성된 제 1 홈과 그 주변부에 형성된 제 2 홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 감광막 인쇄장치.
- 롤러에 다단의 감광막을 형성하는 단계;상기 롤러를 이용하여 기판상에 형성된 식각대상물 상부에 상기 감광막을 인쇄하는 단계; 및상기 감광막을 마스크로 하여 상기 식각대상물의 식각을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
- 제 20 항에 있어서, 상기 롤러에 다단의 감광막 패턴을 형성하는 단계는,점도가 90~120cp인 감광액을 사용하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
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