KR20060075200A - Method of manufacturing a substrate for ips mode lcd and ips mode lcd using the method - Google Patents
Method of manufacturing a substrate for ips mode lcd and ips mode lcd using the method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060075200A KR20060075200A KR1020040113791A KR20040113791A KR20060075200A KR 20060075200 A KR20060075200 A KR 20060075200A KR 1020040113791 A KR1020040113791 A KR 1020040113791A KR 20040113791 A KR20040113791 A KR 20040113791A KR 20060075200 A KR20060075200 A KR 20060075200A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- gate
- metal layer
- layer
- forming
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 77
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 42
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 8
- 238000004380 ashing Methods 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 88
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/1288—Multistep manufacturing methods employing particular masking sequences or specially adapted masks, e.g. half-tone mask
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136231—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
- G02F1/136236—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps using a grey or half tone lithographic process
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
- G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Geometry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
본 발명은 기판 상에 게이트전극, 게이트패드, 및 공통전극을 형성하는 공정(제1공정); 상기 게이트전극, 게이트패드, 및 공통전극을 포함한 기판 전면에 게이트절연막 및 반도체층을 순서대로 형성하는 공정(제2공정); 상기 게이트패드 상부의 게이트절연막 및 반도체층을 식각하여 게이트패드를 노출함과 동시에 상기 공통전극 주변 영역의 게이트절연막 및 반도체층을 식각하는 공정(제3공정); 상기 게이트전극 상부의 반도체층 위에 에치스토퍼를 형성하는 공정(제4공정); 상기 에치스토퍼를 포함한 기판 전면에 투명금속층 및 불투명금속층을 순서대로 형성하는 공정(제5공정); 상기 에치스토퍼 상부의 투명금속층 및 불투명금속층을 식각하여 소스전극 및 드레인전극을 형성함과 동시에, 상기 게이트패드 주변영역 및 공통전극 상부 영역의 반도체층, 투명금속층 및 불투명금속층을 식각하는 공정(제6공정); 및 상기 소스전극 및 드레인전극 이외에서 불투명금속층을 제거하여 투명금속으로 이루어진 화소전극 및 패드전극을 형성하는 공정(제7공정)을 포함하는 IPS 모드 액정표시소자용 기판 형성 방법 및 그 방법에 의해 형성된 IPS 모드 액정표시소자에 관한 것이다. The present invention provides a process for forming a gate electrode, a gate pad, and a common electrode on a substrate (first process); Forming a gate insulating film and a semiconductor layer in order over the substrate including the gate electrode, the gate pad, and the common electrode (second step); Etching the gate insulating layer and the semiconductor layer over the gate pad to expose the gate pad and simultaneously etching the gate insulating layer and the semiconductor layer around the common electrode; Forming an etch stopper on the semiconductor layer above the gate electrode (fourth step); Forming a transparent metal layer and an opaque metal layer in order on the entire surface of the substrate including the etch stopper (a fifth step); Etching the transparent metal layer and the opaque metal layer on the etch stopper to form a source electrode and a drain electrode, and simultaneously etching the semiconductor layer, the transparent metal layer, and the opaque metal layer on the peripheral area of the gate pad and the common electrode. fair); And forming a pixel electrode and a pad electrode made of a transparent metal by removing an opaque metal layer other than the source electrode and the drain electrode (seventh step), and a substrate forming method for an IPS mode liquid crystal display device and the method The present invention relates to an IPS mode liquid crystal display device.
IPS, 에치스토퍼 IPS, Etch Stopper
Description
도 1은 종래 IPS모드 액정표시소자용 기판의 하나의 화소의 평면도이다. 1 is a plan view of one pixel of a substrate for a conventional IPS mode liquid crystal display device.
도 2는 도 1의 I-I라인의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the I-I line of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPS 모드 액정표시소자용 기판의 하나의 화소의 평면도이다. 3 is a plan view of one pixel of a substrate for an IPS mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4j는 도 3의 I-I라인의 단면도이다. 4A to 4J are cross-sectional views of the I-I line of FIG. 3.
도 5a 및 도 5b는 회절마스크를 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 방법을 도시한 단면도이다. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating a method of forming a photoresist pattern using a diffraction mask.
도 6a 및 도 6b는 회절마스크를 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 방법을 도시한 단면도이다. 6A and 6B are cross-sectional views illustrating a method of forming a photoresist pattern using a diffraction mask.
<도면의 주요부의 부호에 대한 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawing>
100: 기판 200: 게이트배선100: substrate 200: gate wiring
220: 게이트패드 240: 게이트전극220: gate pad 240: gate electrode
300: 공통배선 320: 공통전극300: common wiring 320: common electrode
430: 반도체층 450: 에치스토퍼 430: semiconductor layer 450: etch stopper
460, 470: 포토레지스트 490: 회절마스크460 and 470
540: 소스전극 560: 드레인전극 540: source electrode 560: drain electrode
550: 투명금속층 555: 불투명금속층550: transparent metal layer 555: opaque metal layer
550a: 패드전극 550b: 화소전극 550a:
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 IPS 모드 액정표시소자에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an IPS mode liquid crystal display device.
표시화면의 두께가 수 센치미터(cm)에 불과한 초박형의 평판표시소자(Flat Panel Display), 그 중에서도 액정표시소자는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.Ultra-thin flat panel displays with a display screen thickness of only a few centimeters (cm). Among them, liquid crystal displays have low operating voltages, which consume less power and can be used as portable devices. Applications range from monitors to spacecraft to aircraft.
상기 액정표시소자는 하부기판, 상부기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계인가 유무에 따라 액정층의 배열이 조절되고 그에 따라 광의 투과가 조절되어 화상이 디스플레이 된다. The liquid crystal display device includes a lower substrate, an upper substrate, and a liquid crystal layer formed between the two substrates, and the arrangement of the liquid crystal layers is adjusted according to whether an electric field is applied, and thus the transmission of light is controlled to display an image.
이와 같은 액정표시소자는 시야각이 좁다는 문제점이 있었으며, 그에 대한 해결방안으로 도메인을 분할하는 멀티도메인방식 액정표시소자, VA(Vertically Aligned)모드 액정표시소자, IPS(In-Plane Switcing) 모드 액정표시소자 등이 대두되었다. Such a liquid crystal display device has a problem that the viewing angle is narrow. As a solution to this problem, a multi-domain liquid crystal display device for dividing domains, a vertically aligned (VA) mode liquid crystal display device, and an IPS (In-Plane Switcing) mode liquid crystal display device Devices and the like have emerged.
그 중 IPS모드 액정표시소자는 서로 수평으로 형성된 두 개의 전극사이에서 발생되는 횡전계를 통해 액정을 구동하는 방식으로, 이하 도면을 참조하여 종래 IPS 모드 액정표시소자를 설명하기로 한다. Among them, the IPS mode liquid crystal display device drives the liquid crystal through a transverse electric field generated between two electrodes formed horizontally with respect to each other.
도 1은 종래 IPS모드 액정표시소자용 기판의 하나의 화소의 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I라인의 단면도이다.FIG. 1 is a plan view of one pixel of a conventional IPS mode liquid crystal display substrate, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the I-I line of FIG.
도 1에서 알 수 있듯이, 기판(10) 상에는 가로 방향으로 복수개의 게이트배선(20)이 형성되어 있고, 게이트배선(20)의 말단에는 게이트패드(22)가 형성되어 있다. As can be seen in FIG. 1, a plurality of
그리고, 상기 게이트배선(20)과 교차하여 화소영역을 정의하도록 복수개의 데이터배선(50)이 형성되어 있고, 데이터배선(50)의 말단에는 데이터패드(52)가 형성되어 있다. A plurality of
그리고, 상기 게이트배선(20) 및 데이터배선(50)의 교차점에는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터(T)는 상기 게이트배선(20)에서 연장된 게이트전극(24), 반도체층(43), 상기 데이터배선(50)에서 연장된 소스전극(54), 및 상기 소스전극(54)과 이격되어 형성되는 드레인전극(56)으로 구성되어 있다. The thin film transistor T is formed at the intersection of the
그리고, 상기 화소영역에는 드레인전극(56)과 연결되는 화소전극(70)이 형성되어 있고, 상기 화소전극(70)과 평행으로 배열되는 공통전극(32)이 공통배선(30)으로부터 연장되어 있다. In the pixel region, a
그리고, 상기 게이트패드(22) 및 데이터패드(52)에는 투명금속으로 이루어진 패드전극(70a)이 형성되어 있어 패드(22, 52)가 구동회로부와 연결될 수 있게 된 다. In addition,
도 2를 참조하면, 기판(10) 상에는 게이트패드(22) 및 게이트전극(24)이 형성되어 있고, 동일 층에 공통전극(32)이 형성되어 있다. Referring to FIG. 2, the
그리고, 상기 구성요소를 포함한 기판(10) 전면에 게이트절연막(40)이 형성되어 있다. The
그리고, 게이트절연막(40) 위에 반도체층(43)이 형성되어 있다. The
그리고, 반도체층(43) 위에 데이터배선(50)에서 연장된 소스전극(54) 및 소스전극(54)과 이격된 드레인전극(56)이 형성되어 있다. A
그리고, 상기 구성요소를 포함한 기판 전면에 보호막(60)이 형성되어 있다. A
그리고, 보호막(60)의 콘택홀을 통해 상기 드레인전극(56)과 연결되도록 화소전극(70)이 형성되어 있고, 또한, 보호막(60)의 콘택홀을 통해 게이트패드(22)와 연결되도록 패드전극(70a)이 형성되어 있다. In addition, the
상기 종래의 IPS모드 액정표시소자용 기판은 총 5번의 마스크 공정이 필요하다. The conventional IPS mode liquid crystal display substrate for the substrate requires a total of five mask processes.
첫째, 상기 기판(10) 위에 최초로 형성되는 게이트배선(20), 게이트패드(22), 게이트전극(24), 공통배선(30) 및 공통전극(32)을 패터닝하기 위해서 하나의 마스크 공정이 필요하며, First, a mask process is required to pattern the
둘째, 상기 반도체층(43)을 패터닝하기 위해서 하나의 마스크 공정이 필요하며, Second, one mask process is required to pattern the
셋째, 상기 데이트배선(50), 데이터패드(52), 소스전극(54) 및 드레인전극 (56)을 패터닝하기 위해서 하나의 마스크 공정이 필요하며, Third, one mask process is required to pattern the
넷째, 상기 보호막(60)에 콘택홀을 형성하기 위해서 하나의 마스크 공정이 필요하며, Fourth, one mask process is required to form a contact hole in the
다섯째, 화소영역에 화소전극(70)을 패터닝하고, 게이트패드(22) 및 데이터패드(52)와 연결되는 패드전극(70a)을 패터닝하기 위해서 하나의 마스크 공정이 필요하다. Fifth, one mask process is required to pattern the
이와 같이 종래의 IPS모드 액정표시소자용 기판은 총 5번의 마스크 공정을 통해서 완성되는데, 일반적으로 마스크 공정은 광조사 및 현상공정을 요하기 때문에 공정이 복잡하고 공정시간이 오래 걸리는 문제가 있으며, 마스크 및 광조사장치로 인해서 제조단가가 상승하는 문제가 있다. As described above, the conventional IPS mode liquid crystal display substrate is completed through a total of five mask processes. In general, the mask process requires a light irradiation and developing process, and thus, the process is complicated and takes a long process time. And due to the light irradiation device there is a problem that the manufacturing cost rises.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 마스크 공정을 줄여 공정시간이 단축되며 제조단가를 줄이기 위한 IPS모드 액정표시소자용 기판 형성방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of forming a substrate for an IPS mode liquid crystal display device to reduce the process time by reducing the mask process and to reduce the manufacturing cost.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 기판 상에 게이트전극, 게이트패드, 및 공통전극을 형성하는 공정(제1공정); 상기 게이트전극, 게이트패드, 및 공통전극을 포함한 기판 전면에 게이트절연막 및 반도체층을 순서대로 형성하는 공정(제2공정); 상기 게이트패드 상부의 게이트절연막 및 반도체층을 식각하여 게이트패드를 노출함과 동시에 상기 공통전극 주변 영역의 게이트절연막 및 반 도체층을 식각하는 공정(제3공정); 상기 게이트전극 상부의 반도체층 위에 에치스토퍼를 형성하는 공정(제4공정); 상기 에치스토퍼를 포함한 기판 전면에 투명금속층 및 불투명금속층을 순서대로 형성하는 공정(제5공정); 상기 에치스토퍼 상부의 투명금속층 및 불투명금속층을 식각하여 소스전극 및 드레인전극을 형성함과 동시에, 상기 게이트패드 주변영역 및 공통전극 상부 영역의 반도체층, 투명금속층 및 불투명금속층을 식각하는 공정(제6공정); 및 상기 소스전극 및 드레인전극 이외에서 불투명금속층을 제거하여 투명금속으로 이루어진 화소전극 및 패드전극을 형성하는 공정(제7공정)을 포함하는 IPS 모드 액정표시소자용 기판 형성 방법 및 그 방법에 의해 형성된 IPS 모드 액정표시소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of forming a gate electrode, a gate pad, and a common electrode on a substrate (first step); Forming a gate insulating film and a semiconductor layer in order over the substrate including the gate electrode, the gate pad, and the common electrode (second step); Etching the gate insulating film and the semiconductor layer on the gate pad to expose the gate pad and simultaneously etching the gate insulating film and the semiconductor layer around the common electrode; Forming an etch stopper on the semiconductor layer above the gate electrode (fourth step); Forming a transparent metal layer and an opaque metal layer in order on the entire surface of the substrate including the etch stopper (a fifth step); Etching the transparent metal layer and the opaque metal layer on the etch stopper to form a source electrode and a drain electrode, and simultaneously etching the semiconductor layer, the transparent metal layer, and the opaque metal layer on the peripheral area of the gate pad and the common electrode. fair); And forming a pixel electrode and a pad electrode made of a transparent metal by removing an opaque metal layer other than the source electrode and the drain electrode (seventh step), and a substrate forming method for an IPS mode liquid crystal display device and the method An IPS mode liquid crystal display device is provided.
이와 같이, 본 발명은 에치스토퍼를 적용함으로써 마스크공정을 줄일 수 있는 방법을 제공하는 것이다. As described above, the present invention provides a method capable of reducing the mask process by applying an etch stopper.
여기서, 상기 제2공정 후에 회절마스크를 이용한 포토레지스트 패턴을 상기 반도체층 위에 형성하고, 상기 제3공정 후에 상기 포토레지스트 패턴을 애쉬처리하는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직한데, 그 이유는 회절마스크를 이용한 포토레지스트 패턴을 적용할 경우 하나의 회절마스크공정으로 상기 제3공정 및 제4공정을 추가 마스크 공정 없이 수행할 수 있기 때문이다. Here, it is preferable to further include a step of forming a photoresist pattern using a diffraction mask on the semiconductor layer after the second process, and ashing the photoresist pattern after the third process, because the diffraction mask This is because when the photoresist pattern using is applied, the third and fourth processes may be performed in one diffraction mask process without an additional mask process.
또한, 상기 제5공정 후에 회절마스크를 이용한 포토레지스트 패턴을 상기 불투명금속층 위에 형성하고, 상기 제6공정 후에 상기 포토레지스트 패턴을 애쉬처리하는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직한데, 그 이유는 회절마스크를 이용한 포토레지스트 패턴을 적용할 경우 하나의 회절마스크공정으로 상기 제6공정 및 제7공 정을 추가 마스크 공정 없이 수행할 수 있기 때문이다. In addition, it is preferable to further include a step of forming a photoresist pattern using a diffraction mask on the opaque metal layer after the fifth process, and ashing the photoresist pattern after the sixth process. This is because the sixth and seventh processes may be performed in one diffraction mask process without using an additional mask process when the photoresist pattern using the photoresist pattern is applied.
또한, 상기 제5공정에서, 상기 에치스토퍼를 포함한 기판 전면에 투명금속층 및 불투명금속층을 순서대로 형성하기 전에 오믹콘택층을 형성하는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 오믹콘택층을 형성할 경우에는 오믹콘택층과 투명금속 사이의 접촉저항을 개선하기 위해서 그 사이에 금속층을 추가로 형성하는 것이 바람직하다. In addition, in the fifth step, it is preferable to further include a step of forming an ohmic contact layer before the transparent metal layer and the opaque metal layer are sequentially formed on the entire surface of the substrate including the etch stopper. In addition, when forming the ohmic contact layer, it is preferable to further form a metal layer therebetween in order to improve the contact resistance between the ohmic contact layer and the transparent metal.
본 발명은 또한 상기 방법에 의해 제조되는 IPS 모드 액정표시소자를 제공한다. The present invention also provides an IPS mode liquid crystal display device manufactured by the above method.
이와 같이 본 발명은 에치스토퍼와 회절마스크를 이용함으로써, 종래 5개의 마스크공정을 3개의 마스크공정으로 줄일 수 있는 방법을 제공하는 것으로서, 이하, 도면을 참조로 실시예를 통해 본 발명에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.As described above, the present invention provides a method of reducing the conventional five mask processes to three mask processes by using an etch stopper and a diffraction mask. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Let's explain.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IPS 모드 액정표시소자용 기판의 하나의 화소의 평면도이고, 도 4a 내지 도 4j는 도 3의 I-I라인의 단면도이다. 3 is a plan view of one pixel of the substrate for an IPS mode liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4J are cross-sectional views of the I-I line of FIG. 3.
우선, 도 4a와 같이, 기판(100) 상에 게이트전극(240), 게이트패드(220) 및 공통전극(320)을 형성한다. 도 3에서 알 수 있듯이, 상기 게이트전극(240)은 게이트배선(200)에서 연장된 것이고, 게이트패드(220)는 게이트배선(200)의 말단에 형성된 것이고, 상기 공통전극(320)은 공통배선(300)에서 연장된 것이다. First, as shown in FIG. 4A, the
그 후, 도 6b와 같이, 상기 게이트전극(240), 게이트패드(220) 및 공통전극(320)을 포함한 기판(100) 전면에 게이트절연막(400) 및 반도체층(430)을 순서대로 형성한다.
Thereafter, as shown in FIG. 6B, the
그 후, 도 6c와 같이, 상기 반도체층(430) 위에 에치스토퍼용 물질(450)을 형성하고, 그 위에 회절마스크를 이용하여 포토레지스트 패턴(460)을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 6C, an
상기 포토레지스트 패턴(460)의 형성방법은 도 5a 및 도 5b에 상세히 도시하였다. A method of forming the
우선, 도 5a와 같이 에치스토퍼용 물질(450) 위에 포토레지스트층(460)을 형성하고, 상기 포토레지스트층(460) 위에 회절마스크(490)를 위치시킨 후 광을 조사한다. 여기서 회절마스크(490)는 광이 투과되는 영역(490a), 광이 차단되는 영역(490b), 광이 일부만 투과되는 영역(490c)으로 구성되어 있다. 그 후, 도 5b와 같이 현상하여 포토레지스트 패턴(460)을 완성한다. 현상시, 광이 투과된 포토레지스트층은 모두 제거되고, 광이 차단된 포토레지스트층은 그대로 잔존하고, 광이 일부만 투과된 포토레지스트층은 일부만 제거되게 된다. 따라서, 도 4c와 같은 구조의 포토레지스트 패턴(460)이 형성되게 된다.First, as shown in FIG. 5A, a
상기 에치스토퍼용 물질(450)은 질화막으로 형성하는 것이 바람직하다.The
그 후, 도 4d와 같이, 게이트패드(220) 상부의 게이트절연막(400), 반도체층(430), 및 에치스토퍼용 물질(450)을 식각하여, 게이트패드(220)를 노출한다. Thereafter, as shown in FIG. 4D, the
또한, 게이트패드(220)를 노출시킴과 동시에, 상기 공통전극(320) 주변 영역의 게이트절연막(400), 반도체층(430) 및 에치스토퍼용 물질(450)도 식각하여, 후공정에서 형성될 화소전극 형성 영역을 준비한다. In addition, while exposing the
그 후, 도 4e와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(460)을 애쉬처리한다. 애쉬처리하면, 광조사시 광이 투과되지 않은 영역인, 상기 게이트전극(240) 형성영역 이 외의 영역의 포토레지스트 패턴(460)은 제거되게 된다. Thereafter, the
그 후, 도 4f와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(460)을 마스크로 하여 에치스토퍼용 물질을 식각한 후 포토레지스트 패턴(460)을 제거하여, 게이트전극(240) 상부의 반도체층(430) 위에 에치스토퍼(450)를 완성한다. Thereafter, as shown in FIG. 4F, the etch stopper material is etched using the
도 4c 내지 도 4f까지는 상기 게이트패드(220)상부의 게이트절연막(400) 및 반도체층(430)을 식각하여 게이트패드(220)를 노출함과 동시에 상기 공통전극(320) 주변 영역의 게이트절연막(400) 및 반도체층(430)을 식각하여 화소전극 형성 영역을 준비하고, 게이트전극(240) 상부의 반도체층(430) 위에 에치스토퍼(450)를 형성하는 공정을 도시한 것으로, 한번의 회절마스크를 이용한 후 두 번의 식각공정으로 수행하였다. 다만, 도시하지는 않았지만 일반마스크와 식각공정으로 게이트패드(220)를 노출함과 동시에 화소전극 형성 영역을 준비하고, 다시 일반마스크과 식각공정으로 에치스토퍼(450)를 형성할 수도 있을 것이다. 그러나, 도 4c 내지 도 4f와 같이 회절마스크를 이용하는 것이 마스크를 줄일 수 있어서 보다 바람직하다. 4C to 4F, the
그 후, 도 4g와 같이, 상기 에치스토퍼(450)를 포함한 기판 전면에 투명금속층(550) 및 불투명금속층(555)을 순서대로 형성하고, 불투명금속층(555) 위에 포토레지스트 패턴(470)을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 4G, the
상기 투명금속층(550)은 ITO로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 불투명금속층(555)은 종래 전극으로 이용되는 알루미늄, 은, 구리, 니켈 등이 사용될 수 있다. The
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 투명금속(550)을 형성하기 전에 상기 에치 스토퍼(450)를 포함한 기판 전면에 오믹콘택층을 먼저 형성하는 것이 바람직하다. Although not shown, it is preferable to first form an ohmic contact layer on the entire surface of the substrate including the
또한, 오믹콘택층을 형성할 경우에는 오믹콘택층과 투명금속(550) 사이의 접촉저항을 개선하기 위해서 그 사이에 금속층을 추가로 형성하는 것이 바람직하다. In addition, when the ohmic contact layer is formed, it is preferable to further form a metal layer therebetween in order to improve contact resistance between the ohmic contact layer and the
상기 포토레지스트 패턴(470)의 형성방법은 도 6a 및 도 6b에 상세히 도시하였다. The method of forming the
우선, 도 6a와 같이 불투명금속층(555) 위에 포토레지스트층(470)을 형성하고, 상기 포토레지스트층(470) 위에 회절마스크(490)를 위치시킨 후 광을 조사한다. 여기서 회절마스크(490)는 광이 투과되는 영역(490a), 광이 차단되는 영역(490b), 광이 일부만 투과되는 영역(490c)으로 구성되어 있다. 그 후, 도 6b와 같이 현상하여 포토레지스트 패턴(470)을 완성한다. 현상시, 광이 투과된 포토레지스트층은 모두 제거되고, 광이 차단된 포토레지스트층은 그대로 잔존하고, 광이 일부만 투과된 포토레지스트층은 일부만 제거되게 된다. 따라서, 도 4g와 같은 구조의 포토레지스트 패턴(470)이 형성되게 된다.First, as shown in FIG. 6A, the
그 후, 도 4h와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(470)을 마스크로 하여 상기 에치스토퍼(450) 상부의 투명금속층(550) 및 불투명금속층(555)을 식각함과 동시에, 상기 게이트패드(220) 주변영역 및 공통전극(320) 상부 영역의 반도체층(430), 투명금속층(550) 및 불투명금속층(555)을 식각한다. Thereafter, as shown in FIG. 4H, the
여기서, 에치스토퍼(450)의 작용으로 에치스토퍼(450) 상부에서는 투명금속층(550) 및 불투명금속층(555)만이 식각되지만, 게이트패드(220) 주변영역 및 공통전극(320) 상부에는 에치스토퍼가 형성되어 있지 않기 때문에, 투명금속층(550) 및 불투명금속층(555)과 함께 반도체층(430)도 식각된다. Here, only the
상기 공정에 의해, 에치스토퍼(450) 좌우로 투명금속층(550) 및 불투명금속층(555)으로 이루어진 소스전극(540) 및 드레인전극(560)이 형성된다. By the above process, the
한편, 상기 도 4g에서 투명금속층(550) 하부에 오믹콘택층과 금속층이 형성된 경우에는, 도 4h에서 식각공정에 의해 오믹콘택층과 금속층도 함께 식각될 것이다. Meanwhile, when the ohmic contact layer and the metal layer are formed below the
그 후, 도 4i와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(470)을 애쉬처리한다. 애쉬처리하면, 광조사시 광이 투과되지 않은 영역인, 상기 소스전극(540) 및 드레인전극(560) 형성영역 이외의 영역의 포토레지스트 패턴(470)은 제거되게 된다. Thereafter, as shown in FIG. 4I, the
그 후, 도 4j와 같이, 애쉬처리된 포토레지스트 패턴(470)을 마스크로 하여, 상기 소스전극(540) 및 드레인전극(560) 형성영역 이외의 영역에서, 불투명금속층(555)을 제거한다. 그리하여, 투명금속으로 이루어진 화소전극(550b)이 형성되고, 투명금속으로 이루어진 패드전극(550a)이 형성된다. Thereafter, as shown in FIG. 4J, the
한편, 도 4f 공정 후에 도 4g 내지 도 4j와 같이 회절마스크를 한번 이용한 후 두 번의 식각공정으로 소스전극(540), 드레인전극(560), 화소전극(550b), 패드전극(550a)을 형성할 수도 있으나, 전술한 바와 같이, 일반마스크를 두 번 이용하여 형성할 수도 있을 것이다. 다만, 도 6g 내지 도 6j와 같이 회절마스크를 이용하는 것이 마스크를 줄일 수 있어서 보다 바람직하다.After the process of FIG. 4F, the
이와 같이 도 4a 내지 도 4j와 같은 방법으로 IPS 모드 액정표시소자용 기판을 형성할 경우에는 마스크 공정이 3번으로 줄어들게 된다. As described above, when the substrate for the IPS mode liquid crystal display device is formed in the same manner as in FIGS. 4A to 4J, the mask process is reduced to three times.
즉, 도 4a에서 게이트전극(240), 게이트패드(220) 및 공통전극(320) 형성시 한번의 마스크 공정이 필요하게 되고, 도 4c의 포토레지스트 패턴(460) 형성시 한번의 마스크 공정이 필요하게 되고, 도 4g의 포토레지스트 패턴(470) 형성시 한번의 마스크 공정이 필요하게 된다. That is, one mask process is required to form the
본 발명은 또한, 상기 방법에 의해 제조된 IPS 모드 액정표시소자를 제공한다. The present invention also provides an IPS mode liquid crystal display device manufactured by the above method.
도 3 및 도 4j를 참조하면, 본 발명에 따른 IPS 모드 액정표시소자는 기판(100); 상기 기판(100) 상에 서로 교차되도록 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트배선(200) 및 데이터배선(500); 상기 게이트배선(200) 및 데이터배선(500)의 교차점에 형성된 박막트랜지스터; 상기 화소영역에 형성되는 화소전극(550b) 및 공통전극(320)을 포함하여 이루어져 있다.3 and 4J, the IPS mode liquid crystal display device according to the present invention includes a
이때, 상기 박막트랜지스터는 게이트전극(240), 반도체층(430), 에치스토퍼(450), 및 소스전극(540) 및 드레인전극(560)이 순서대로 형성되어 이루어져 있다. 여기서, 상기 소스전극(540) 및 드레인전극(560)은 투명금속(550) 및 불투명금속(555)이 순서대로 적층되어 구성되어 있다. In this case, the thin film transistor includes a
또한, 상기 화소전극(550b)은 상기 박막트랜지스터의 드레인전극(560)과 연결되어 있으며, 투명금속으로 구성되어 있다. In addition, the
상기 투명금속층(550)은 ITO로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 불투명금속층(555)은 종래 전극으로 이용되는 알루미늄, 은, 구리, 니켈 등이 사용될 수 있다.
The
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 소스전극(540) 및 드레인전극(560) 하부에 오믹콘택층이 추가로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 오믹콘택층을 형성할 경우에는 오믹콘택층과 소스전극(540) 및 드레인전극(560) 사이의 접촉저항을 개선하기 위해서 그 사이에 금속층을 추가로 형성되는 것이 바람직하다. Although not shown, an ohmic contact layer may be further formed below the
또한, 상기 공통전극(320)은 공통배선(300)에서 연장되어 상기 화소전극(550b)과 평행으로 배열되어 있어 화소전극(550b)과 함께 횡전계를 유도하게 된다. In addition, the
또한, 상기 게이트배선(200)의 말단에는 게이트패드(220)가 형성되어 있고, 상기 데이터배선(500)의 말단에는 데이터패드(520)가 형성되어 있다. 이때, 상기 게이트패드(220) 및 데이터패드(520)에는 투명금속으로 이루어진 패드금속(550a)이 형성되어 있다. In addition, a
상기 구성에 의한 본 발명에 따르면, 본 발명은 에치스토퍼와 회절마스크를 이용함으로써, 보호막 형성공정이 필요 없고 종래 5개의 마스크공정을 3개의 마스크공정으로 줄일 수 있어, 공정시간이 단축되며 제조단가를 줄어들어 생산성이 향상된다.According to the present invention by the above configuration, by using the etch stopper and the diffraction mask, the present invention does not require a protective film forming process and can reduce the conventional five mask processes to three mask processes, shortening the process time and reducing the manufacturing cost This reduces productivity.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040113791A KR20060075200A (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Method of manufacturing a substrate for ips mode lcd and ips mode lcd using the method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040113791A KR20060075200A (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Method of manufacturing a substrate for ips mode lcd and ips mode lcd using the method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060075200A true KR20060075200A (en) | 2006-07-04 |
Family
ID=37167764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040113791A KR20060075200A (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Method of manufacturing a substrate for ips mode lcd and ips mode lcd using the method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20060075200A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100964222B1 (en) * | 2008-01-28 | 2010-06-16 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | Thin film transistor substrate, organic light emitting display device comprising the thin film transistor and manufacturing method of the same |
-
2004
- 2004-12-28 KR KR1020040113791A patent/KR20060075200A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100964222B1 (en) * | 2008-01-28 | 2010-06-16 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | Thin film transistor substrate, organic light emitting display device comprising the thin film transistor and manufacturing method of the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6192823B2 (en) | Connection wiring | |
US9983451B2 (en) | Rework method of array substrate for display device and array substrate formed by the method | |
KR101484022B1 (en) | Array Substrate for Liquid Crystal Display and Method for Fabricating The Same | |
KR100602062B1 (en) | Liquid crystal display apparatus of horizontal electronic field applying type and fabricating method thereof | |
US5917564A (en) | Methods of forming active matrix display devices with reduced susceptibility to image-sticking and devices formed thereby | |
US10444579B2 (en) | Display substrate and manufacturing method thereof, and display device | |
KR20130030650A (en) | Method for fabricating thin film transistor array substrate | |
KR101695022B1 (en) | Fringe Field Switching Type Thin Film Transistor Substrate and Manufacturing Method Thereof | |
JP2016051093A (en) | Liquid crystal display panel and manufacturing method of the same | |
US9564459B2 (en) | Liquid crystal display panel and method for manufacturing liquid crystal display panel | |
CN108873511B (en) | Flat display panel and manufacturing method thereof | |
KR20110072042A (en) | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
US11391999B2 (en) | Display device and method of manufacturing the same | |
KR20110068271A (en) | Thin film transistor array substrate and method for manufacturing the same | |
JP2007093859A (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
KR101674208B1 (en) | Method for fabricating line and Method for fabricating liquid crystal display device of using the same | |
KR20060075200A (en) | Method of manufacturing a substrate for ips mode lcd and ips mode lcd using the method | |
JP3462666B2 (en) | Manufacturing method of liquid crystal display device | |
KR20110072433A (en) | Method for fabricating liquid crystal display device | |
KR20060076425A (en) | Method of manufacturing a substrate for ips mode lcd and ips mode lcd using the method | |
KR101818453B1 (en) | Liquid crystal display device and method for fabricating the same | |
KR101086121B1 (en) | In plane switching mode liquid crystal display device and method for fabricating thereof | |
KR20190052842A (en) | Display device | |
JP4392382B2 (en) | Method for manufacturing a thin film transistor of a liquid crystal display device | |
KR101616919B1 (en) | Method for manufacturing thin film transistor array substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |