KR20060122645A - 하프 톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의제조방법 - Google Patents

하프 톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060122645A
KR20060122645A KR1020050045268A KR20050045268A KR20060122645A KR 20060122645 A KR20060122645 A KR 20060122645A KR 1020050045268 A KR1020050045268 A KR 1020050045268A KR 20050045268 A KR20050045268 A KR 20050045268A KR 20060122645 A KR20060122645 A KR 20060122645A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
halftone
pattern
light
light transmittance
layer
Prior art date
Application number
KR1020050045268A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100922800B1 (ko
Inventor
이지노
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020050045268A priority Critical patent/KR100922800B1/ko
Priority to US11/312,362 priority patent/US7615336B2/en
Priority to CN2005101328758A priority patent/CN1869809B/zh
Publication of KR20060122645A publication Critical patent/KR20060122645A/ko
Priority to US12/572,983 priority patent/US7968257B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100922800B1 publication Critical patent/KR100922800B1/ko
Priority to US13/109,443 priority patent/US8048598B2/en
Priority to US13/243,936 priority patent/US8318390B2/en

Links

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
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

본 발명은 포토레지스트 패턴의 단차폭을 줄이도록 한 하프 톤 마스크와 그 제조방법에 관한 것이다.
이 하프 톤 마스크는 투명기판 상에 부분적으로 형성된 차단패턴과; 상기 투명기판 상에 부분적으로 형성된 제1 하프톤 투과패턴과; 상기 제1 하프톤 투과층 상에 형성된 제2 하프톤 투과패턴을 구비한다.

Description

하프 톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법 {Half tone mask and Method of fabricating the same, and Fabricating method of display device using the same}
도 1a 및 도 1b는 종래의 박막 트랜지스터 기판의 단면과 종래 박막 트랜지스터 기판 제조시 하프톤 마스크를 사용하여 제조되는 부분을 보여주는 도면.
도 2는 종래 하프톤 마스크를 이용해 형성되는 포토레지스트 패턴을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 하프톤 마스크의 단면을 보여주는 도면.
도 4는 도3에 도시된 하프톤 마스크를 이용해 형성되는 포토레지스트 패턴을 보여주는 도면.
도 5a 내지 도 5h는 도 3에 도시된 하프톤 마스크 제조공정을 단계적으로 보여주는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 하프톤 마스크를 이용해 4마스크 공정을 통해 제조된 박막 트랜지스터 기판의 평면구조와 단면구조를 보여주는 도면.
도 7a 내지 도 7f는 도 6a 및 도 6b에 도시된 박막 트랜지스터의 4마스크 공정을 단계적으로 보여주는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2, 102 : 게이트 라인 4, 104 : 데이터 라인
6, 106 : 박막 트랜지스터 8, 108 : 게이트 전극
10, 110 : 소스 전극 12, 112 : 드레인 전극
14, 114 : 활성층
16, 24, 30, 38, 116, 130, 138 : 컨택홀
18, 118 : 화소 전극
20, 120, 180, 190 : 스토리지 캐패시터
22, 122 : 스토리지 상부 전극 26, 126 : 게이트 패드
28, 128 : 게이트 패드 하부 전극
32, 132 : 게이트 패드 상부 전극
34, 134 : 데이터 패드 36, 136 : 데이터 패드 하부 전극
40, 140 : 데이터 패드 상부 전극 42, 142 : 기판
44, 144 : 게이트 절연막 48, 148 : 오믹 접촉층
50, 150 : 보호막
160, 260, 860, 860a : 하프 톤 마스크
162, 262, 862 : 차단패턴 164, 264, 864, 865 : 하프톤 투과패턴
166, 866 : 석영 기판
168, 169, PR, 361 : 포토레지스트 패턴
본 발명은 하프 톤 마스크에 관한 것으로, 특히 포토레지스트 패턴의 단차폭을 줄이도록 한 하프 톤 마스크와 그 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 하프 톤 마스크를 이용하여 표시장치의 신호 및 전극의 패턴 균일도와 정밀도를 향상시키도록 한 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정 표시 장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 패널과, 액정 패널을 구동하기 위한 구동 회로를 구비한다.
액정 패널은 박막 트랜지스터 기판 및 칼러 필터 기판, 그 기판들 사이에 주입된 액정층을 포함한다.
칼라 필터 기판은 액정셀의 칼라를 구현하고, 칼라 필터들과 액정셀들 사이의 경계부에 형성된 블랙 매트릭스와, 액정셀들에 공통적으로 기준 전압을 공급하는 공통 전극과, 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다.
박막 트랜지스터 기판과 칼라 필터 기판은 별도로 제작된 후에 합착되고, 그 다음 액정을 주입하고 봉입함으로써 완성하게 된다.
이러한 액정 패널에서 박막 트랜지스터 기판은 반도체 공정을 포함함과 아울 러 다수의 마스크 공정을 필요로 함에 따라 제조 공정이 복잡하여 액정 패널 제조 단가 상승의 중요 원인이 되고 있다. 이를 해결하기 위하여, 박막 트랜지스터 기판은 마스크 공정수를 줄이는 방향으로 발전하고 있다. 이는 하나의 마스크 공정이 박막 증착 공정, 세정 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 포토레지스트 박리 공정, 검사 공정 등과 같은 많은 공정을 포함하고 있기 때문이다. 이에 따라, 최근에는 박막 트랜지스터 기판의 표준 마스크 공정이던 5 마스크 공정에서 하나의 마스크 공정을 줄인 4 마스크 공정이 대두되고 있다.
도 1a는 4 마스크 공정을 채택한 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 도면으로 이를 참조하면, 박막 트랜지스터 기판은 하부 기판(42) 위에 게이트 절연막(44)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트 라인(2) 및 데이터 라인(4)과, 그 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(6)와, 그 교차 구조로 마련된 셀 영역에 형성된 화소 전극(18)을 구비한다. 그리고, 박막 트랜지스터 기판은 화소 전극(18)과 전단 게이트 라인(2)의 중첩부에 형성된 스토리지 캐패시터(20)와, 게이트 라인(2)에 접속되는 게이트 패드(26)와, 데이터 라인(4)에 접속되는 데이터 패드(34)를 구비한다.
박막 트랜지스터(6)는 게이트 라인(2)에 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(4)에 공급되는 화소 신호가 화소 전극(18)에 충전되어 유지되게 한다. 이를 위하여, 박막 트랜지스터(6)는 게이트 라인(2)에 접속된 게이트 전극(8)과, 데이터 라인(4)에 접속된 소스 전극(10)과, 화소 전극(16)에 접속된 드레인 전극(12)과, 게이트 전극(8)과 중첩되고 소스 전극(10)과 드레인 전극(12) 사이에 채널을 형성하는 활성층(14)을 구비한다.
이렇게 소스 전극(10) 및 드레인 전극(12)과 중첩되면서 소스 전극(10)과 드레인 전극(12) 사이의 채널부를 포함하는 활성층(14)은 데이터 라인(4), 데이터 패드 하부 전극(36), 스토리지 전극(22)과도 중첩되게 형성된다. 이러한 활성층(14) 위에는 데이터 라인(4), 소스 전극(10) 및 드레인 전극(12), 데이터 패드 하부 전극(36), 스토리지 전극(22)과 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층(48)이 더 형성된다.
화소 전극(18)은 보호막(50)을 관통하는 제1 컨택홀(16)을 통해 박막 트랜지스터(6)의 드레인 전극(12)과 접속된다. 화소 전극(18)은 충전된 화소 신호에 의해 도시하지 않은 상부 기판에 형성되는 공통 전극과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 박막 트랜지스터 기판과 상부 기판 사이에 위치하는 액정이 유전 이방성에 의해 회전하게 되며 도시하지 않은 광원으로부터 화소 전극(18)을 경유하여 입사되는 광을 상부 기판 쪽으로 투과시키게 된다.
스토리지 캐패시터(20)는 전단 게이트 라인(2)과, 그 게이트 라인(2)과 게이트 절연막(44), 활성층(14) 및 오믹접촉층(48)을 사이에 두고 중첩되는 스토리지 상부 전극(22)과, 그 스토리지 상부 전극(22)과 보호막(50)을 사이에 두고 중첩됨과 아울러 그 보호막(50)을 관통하는 제2 컨택홀(24)을 경유하여 접속된 화소 전극(22)으로 구성된다. 이러한 스토리지 캐패시터(20)는 화소 전극(18)에 충전된 화소 신호가 다음 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 한다.
게이트 라인(2)은 게이트 패드(26)를 통해 게이트 드라이버(도시하지 않음)와 접속된다. 게이트 패드(26)는 게이트 라인(2)으로부터 연장되는 게이트 하부 전극(28)과, 게이트 절연막(44) 및 보호막(50)을 관통하는 제3 컨택홀(30)을 통해 게이트 하부 전극(28)에 접속된 게이트 패드 상부 전극(32)으로 구성된다.
데이터 라인(4)은 데이터 패드(34)를 통해 데이터 드라이버(도시하지 않음)와 접속된다. 데이터 패드(34)는 데이터 라인(4)으로부터 연장되는 데이터 하부 전극(36)과, 보호막(50)을 관통하는 제4 컨택홀(38)을 통해 데이터 패드(36)와 접속된 데이터 패드 상부 전극(40)으로 구성된다.
이러한 구성을 가지며 4마스크 공정을 통해 형성된 박막 트랜지스터 기판은 하프톤(Half tone) 마스크를 사용하여 제조 공정을 단순화하였다. 하프톤 마스크를 사용하면 데이터 라인(4), 소스 전극(10), 드레인 전극(12), 스토리지 전극(22), 데이터 패드 하부 전극(36)과 오믹접촉층(48) 및 활성층(14)을 포함하는 반도체 패턴이 하나의 마스크 공정을 통해 형성될 수 있다.
도 1b는 도 1a에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조공정 중에 하프톤 마스크를 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 보여주기 위해 박막 트랜지스터 기판의 일부를 도시한 도면이다.
여기서 사용되는 하프 톤 마스크(160)는 투명한 석영(SiO2; Quartz) 기판(166)과, 그 위에 형성된 차단층(162) 및 부분 투과층(164)을 구비한다. 여기서, 차단층(162)은 게이트 패턴이 형성되어질 영역에 위치하여 자외선(UV)을 차단함으로써 현상 후 제1 포토레지스 패턴(168a)이 남게 한다. 부분 투과층(164)은 스토리지 하부 전극이 형성되어질 영역에 위치하여 자외선(UV)을 부분적으로 투과시킴으로써 현상 후 제1 포토레지스트 패턴(168a) 보다 낮은 제2 포토레지스트 패턴 (168b)이 남게 한다. 이를 위하여, 차단층(162)은 크롬(Cr), CrOx 등과 같은 금속으로, 부분 투과층(164)은 MoSix 등으로 형성된다. 상기의 제1 및 제2 포토레지스트 패턴을 형성할 때, 단차폭이 넓게 형성되어 포토레지스트 패턴(168a, 168b)이 정확한 단차(점선으로 표시된 단차)를 형성하지 못하고 애싱 공정 및 식각 공정을 거친 후에도 잔여 포토레지스트 물질(169)을 남긴다. 이렇게 남은 포토레지스트 물질(169)은 이후에 형성되는 패턴이 불균일하게 형성되게 하는 원인이 된다. 이러한 불균일한 패턴의 형성은 표시 장치 제조공정의 정밀도를 떨어지게 하므로 문제가 있다.
이러한 문제는 상기와 같은 박막 트랜지스터기판을 형성할 때 뿐만아니라 도2에 도시된 바와 같이 기존의 하프톤 마스크(260)를 이용하여 포토레지스트 패턴(PR)을 형성하는 다른 경우에도 적용된다.
도 2를 참조하면, 단차를 가지는 포토레지스트 패턴이 형성되어져야 할 부분은 W1영역이다. 그러나 기존 단층구조의 하프톤 패턴부(264)를 가지는 하프톤 마스크를 이용하여 포토레지스트 패턴(PR)을 형성하면 도 2에 도시된 W2영역이 더 형성되어 포토레지스트 패턴의 단차폭이 넓어지게 된다. 이렇게 넓게 형성된 포토레지스트 패턴의 단차폭(W2) 부분은 애싱공정 후에도 제거되지 않아 형성하고자 하는 신호 및 전극의 패턴 균일도와 정밀도를 떨어뜨려 문제가 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 하프 톤 마스크에 관한 것으로, 특히 포토레지스 트 패턴의 단차폭을 줄이도록 한 하프 톤 마스크와 그 제조방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 하프 톤 마스크를 이용하여 표시장치의 신호 및 전극의 패턴 균일도와 정밀도를 향상시키도록 한 표시 장치의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 하프 톤 마스크는 투명기판 상에 부분적으로 형성된 차단패턴과; 상기 투명기판 상에 부분적으로 형성된 제1 하프톤 투과패턴과; 상기 제1 하프톤 투과층 상에 형성된 제2 하프톤 투과패턴을 구비한다.
상기 제2 하프톤 투과패턴의 폭은 상기 제1 하프톤 투과패턴의 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율은 상기 차단패턴의 광투과율보다 높은 것을 특징으로 한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴만이 노출된 부분의 광투과율은 상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율보다 높은 것을 특징으로 한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 하프톤 마스크의 제조방법은 투명기판 상에 부분적으로 차단패턴을 형성하는 단계와; 상기 투명기판 상에 부분적으로 제1 하프톤 투과패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1 하프톤 투과층 상에 제2 하프톤 투과패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제2 하프톤 투과패턴의 폭은 상기 제1 하프톤 투과패턴의 폭보다 작게 형성한다.
상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율은 상기 차단패턴의 광투과율보다 높게 형성한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴만이 노출된 부분의 광투과율은 상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율보다 높게 형성한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 실질적으로 동일하게 형성한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 다르게 형성한다.
본 발명의 실시예에 따른 하프톤 마스크의 또 다른 제조방법은 투명기판 상에 광차단 재료와 이-빔(E-beam)과 광 중 어느 하나에 반응하는 레지스트 재료를 순차적으로 적층하여 광차단층과 제1 레지스트층을 상기 투명기판 상에 적층하는 단계와; 상기 제1 레지스트층에 상기 이-빔과 광 중 어느 하나를 조사한 후에 현상공정을 거쳐 상기 제1 레지스트층을 패터닝하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1 레지스트 패턴이 잔류하는 부분 이외의 부분에 노출된 상기 광차단 층을 식각하여 상기 광차단층 아래의 상기 투명기판을 노출시키고 상기 투명기판 상에 광차단 패턴을 부분적으로 잔류시키는 단계와; 상기 노출된 투명기판과 상기 제1 레지스트 패턴 상에 제1 하프톤 투과재료를 형성하는 단계와; 상기 제1 레지스트 패턴과 그 위의 제1 하프톤 투과재료를 제거하는 단계와; 상기 제1 하프톤 투과재료가 제거된 상기 투명기판 상에 상기 레지스트 재료를 형성하여 상기 제1 하프톤 투과재료가 부분적으로 잔류하는 제1 하프톤 투과패턴과 상기 광차단 패턴 상에 제2 레지스트층을 형성하는 단계와; 상기 제2 레지스트층에 상기 이-빔과 광 중 어느 하나를 조사한 후에 현상공정을 거쳐 상기 제2 레지스트층을 패터닝하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제2 레지스트 패턴과 상기 제1 하프톤 투과패턴 상에 제2 하프톤 투과재료를 형성하는 단계와; 상기 제2 레지스트 패턴과 그 위의 제2 하프톤 투과재료를 제거하여 상기 제1 하프톤 투과패턴 상에 제2 하프톤 투과패턴을 잔류시키는 단계를 포함한다.
상기 제2 하프톤 투과패턴의 폭은 상기 제1 하프톤 투과패턴의 폭보다 작게 형성한다.
상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율은 상기 차단패턴의 광투과율보다 높게 형성한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴만이 노출된 부분의 광투과율은 상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율보다 높게 형성한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 실질적으로 동일하게 형성한다.
상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 다르게 형성한다.
상기 레지스트 재료는 상기 이-빔에 노출된 부분만이 잔류하는 이-빔 레지스트 재료인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 적어도 하나 이상의 패터닝될 피패턴 재료층을 형성하고 상기 피패턴 재료층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계와; 광을 투과시키기 위한 광투과부, 상기 광을 차단시키기 위한 차단패턴, 입사광량보다 작은 광량으로 상기 광을 투과시키는 제1 하프톤 투과패턴, 및 입사광량보다 작은 광량으로 상기 광을 투과시키는 상기 제1 하프톤 투과층 상에 형성된 제2 하프톤 투과패턴을 포함한 하프 톤 마스크를 상기 기판 상에 정렬하는 단계와; 상기 하프톤 마스크를 통해 상기 포토 레지스트층을 광에 노출시키는 단계와; 상기 포토레지스트층을 현상하여 상기 기판 상에 서로 다른 3 개의 높이를 가지는 포토레지스트 패턴을 상기 기판 상에 잔류시키는 단계와; 상기 포토레지스트 패턴을 이용한 식각공정 및 애싱공정으로 상기 피패턴층을 패터닝하는 단계를 포함한다.
상기 제2 하프톤 투과패턴의 폭은 상기 제1 하프톤 투과패턴의 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 3 내지 도 5h는 본 발명에 따른 하프 톤 마스크를 설명하기 위한 도면이 다. 도 3 내지 도 5h에 도시된 영역은 하프 톤 마스크의 전부가 아니라 본 발명의 특징이 되는 이중 구조의 하프톤 투과부가 있는 일부영역이다. 따라서 그 외, 즉 차단부와 완전 노광영역은 공정에서 사용되는 마스크의 구조에 따라 변경되어질 수 있다.
도 3을 참조하면 본 발명에 따른 하프 톤 마스크(860)는 투명기판(866) 상에 부분적으로 형성된 차단패턴(862)과 상기 투명기판(866) 상에 부분적으로 형성된 제1 하프톤 투과패턴(864)과 제1 하프톤 투과패턴(864) 상에 형성된 제2 하프톤 투과패턴(865)을 구비한다.
여기서 투명 기판(866)은 투명한 석영(SiO2 ; Quartz)으로 구성된다. 차단패턴(862)은 크롬, 크롬 옥사이드 등과 같은 금속으로 구성되고, 제1 및 제2 하프톤 투과패턴(864, 865)은 크롬옥사이드,몰리 실리사이드, 탄탈계열 등으로 구성된다. 여기서 차단 패턴(862)은 제1 및 제2 하프톤 투과패턴(864, 865)보다 광투과율이 더 낮다. 또한 제2 하프톤 투과패턴(865)은 제1 하프톤 투과패턴(864) 상에 형성되며 제1 하프톤 투과패턴(864)보다 좁게 형성된다. 그리고 제1 하프톤 투과패턴(864)과 제2 하프톤 투과패턴(865)을 조성하는 물질의 성분비 또는 형성되는 두께에 따라 하프톤 투과층의 광투과율이 결정된다. 단, 제1 하프톤 투과패턴(864)과 제2 하프톤 투과패턴(865)이 겹치는 부분은 제1 하프톤 투과패턴(864)으로만 형성된 부분보다 광투과율이 더 낮다. 예를 들어 제1 하프톤 투과패턴(864)의 투과율이 50%이고 제2 하프톤 투과패턴(865)의 투과율이 20%가 되도록 하프톤 마스 크를 제조한다고 가정하자. 이렇게 되면 제1 하프톤 투과패턴(864)과 제2 하프톤 투과패턴(865)이 겹치는 부분의 투과율은 10%(10=0.5*0.2*1/100)가 되고, 겹치지 않고 제1 하프톤 투과패턴(864)으로만 형성된 부분의 투과율은 50%가 된다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 제1 하프톤 투과패턴(864)만을 통해 형성되는 포토레지스트(PR) 패턴은 제1 하프톤 투과패턴(864)과 제2 하프톤 투과패턴(865)이 겹치는 부분을 통해 형성되는 포토레지스트(PR) 패턴보다 더 낮게 움푹 패인 형태(W4)로 형성된다. 그래서 제1 하프톤 투과패턴(864)과 제2 하프톤 투과패턴(865)이 겹치는 부분에서 포토레지스트(PR) 패턴의 단차폭이 원하는 폭(W3)으로 형성된다. 따라서 종래의 단층구조로 형성된 하프톤 마스크를 사용했을 때 단차폭이 넓게 형성되는 문제가 해결되어 정확한 단차폭(W3)을 형성하고 애싱 공정 및 식각 공정을 거친 후에도 잔여 포토레지스트 물질을 남기지 않는다. 이에 따라 신호 및 전극의 패턴이 균일도가 향상되고, 표시 장치 제조공정의 정밀도 또한 향상된다.
상기의 제1 하프톤 투과패턴(864)의 광투과율과 제2 하프톤 투과패턴(865)의 광투과율은 동일하게 형성되어질 수도 있으며 상기 예시로 설명했던 바와 같이 다르게 형성되어 질 수도 있다.
이러한 본 발명에 따른 상기 하프 톤 마스크(860)의 제조과정을 도 5a 내지 도 5h를 참조하여 살펴보자. 먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이 투명 기판(866)상에 차단층 형성재료와 레지스트 재료를 스핀코터, 스퍼터링 등의 방법으로 증착한다. 이에 따라 광차단층(877) 및 제1 레지스트층(830)이 형성된다.여기서 레지스트 재료는 이-빔(e-beam)에 반응하는 이-빔 레지스트 재료이고, 동시에 이-빔에 조사되 지 않은 영역이 현상액에 의해 제거되는 네가티브(negative)형인 것을 사용한다. 이렇게 형성된 제1 레지스트 층(830) 위에서 이-빔을 선택적으로 조사한후 현상하면, 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 레지스트 패턴(830a)이 형성된다. 그리고 이-빔이 조사되지 않아 현상액에 의해 레지스트 재료가 제거된 부분에서는 차단층 형성물질이 노출된다.
제1 레지스트 패턴(830a)을 사용하여 상기 노출된 차단층 형성물질을 습식식각으로 제거한다. 그 다음 도 5c에 도시된 바와 같이 제1 하프톤 투과재료를 도포하여 제1 하프톤 투과층(878)을 형성한다. 그리고 나서 리프트-오프(lift-off) 과정을 거쳐 제1 레지스트 패턴(830a)과 그 상부의 제1 하프톤 투과재료가 동시에 제거됨으로써 도 5d에 도시된 바와 같이 제1 하프톤 투과패턴(864)이 형성된다.
제1 하프톤 투과패턴(864)이 형성된 상기 기판상에 도 5e에 도시된 바와 같이 스핀코터, 스퍼터링 등의 방법으로 레지스트 재료를 도포한 후 이-빔을 선택적으로 조사한다. 상기와 같이 이-빔 조사 후 현상을 하면 도 5f에 도시된 바와 같이 제2 레지스트 패턴(830b)이 형성된다. 그리고 나서 도 5g에 도시된 바와 같이 제2 하프톤 투과재료(879)를 도포한다. 리프트-오프(lift-off) 과정을 거쳐 제2 레지스트 패턴(830b)과 그 상부의 제2 하프톤 투과재료가 제거됨으로써 도 5h에 도시된 바와 같이 제2 하프톤 투과패턴(865)이 형성된다. 따라서 본 발명에 따른 하프톤 투과패턴은 제1 및 제2 하프톤 투과패턴(864, 865)을 구비하는 이중 구조로 형성된다. 상기의 레지스트 재료는 이-빔에 반응하는 재료외에 광에 반응하는 재료를 사용할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 따라 이중 구조의 하프톤 투과패턴을 구비하는 하프 톤 마스크를 사용하여 생기는 효과는 이하 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 과정에서 잘 드러난다.
도 6a 내지 도 6b는 4마스크 공정으로 제조된 박막 트랜지스터 기판의 평면도 및 단면도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 박막 트랜지스터 기판은 하부 기판(142) 위에 게이트 절연막(144)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트 라인(102) 및 데이터 라인(104)과, 그 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(106)와, 그 교차 구조로 마련된 셀 영역에 형성된 화소 전극(118)을 구비한다. 그리고, 박막 트랜지스터 기판은 화소 전극(118)과 전단 게이트 라인(102)의 중첩부에 형성된 스토리지 캐패시터(120)와, 게이트 라인(102)에 접속되는 게이트 패드(126)와, 데이터 라인(104)에 접속되는 데이터 패드(134)를 구비한다.
박막 트랜지스터(106)는 게이트 라인(102)에 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(104)에 공급되는 화소 신호가 화소 전극(118)에 충전되어 유지되게 한다. 이를 위하여, 박막 트랜지스터(106)는 게이트 라인(102)에 접속된 게이트 전극(108)과, 데이터 라인(104)에 접속된 소스 전극(110)과, 화소 전극(116)에 접속된 드레인 전극(112)과, 게이트 전극(108)과 중첩되고 소스 전극(110)과 드레인 전극(112) 사이에 채널을 형성하는 활성층(114)을 구비한다.
이렇게 소스 전극(110) 및 드레인 전극(112)과 중첩되면서 소스 전극(110)과 드레인 전극(112) 사이의 채널부를 포함하는 활성층(114)은 데이터 라인(104), 데 이터 패드 하부 전극(136), 스토리지 전극(122)과도 중첩되게 형성된다. 이러한 활성층(114) 위에는 데이터 라인(104), 소스 전극(110) 및 드레인 전극(112), 데이터 패드 하부 전극(136), 스토리지 전극(122)과 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층(148)이 더 형성된다.
화소 전극(118)은 보호막(150)을 관통하는 제1 컨택홀(116)을 통해 박막 트랜지스터(106)의 드레인 전극(112)과 접속된다. 화소 전극(118)은 충전된 화소 신호에 의해 도시하지 않은 상부 기판에 형성되는 공통 전극과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 박막 트랜지스터 기판과 상부 기판 사이에 위치하는 액정이 유전 이방성에 의해 회전하게 되며 도시하지 않은 광원으로부터 화소 전극(118)을 경유하여 입사되는 광을 상부 기판 쪽으로 투과시키게 된다.
스토리지 캐패시터(120)는 전단 게이트 라인(102)과, 그 게이트 라인(102)과 게이트 절연막(144), 활성층(114) 및 오믹접촉층(148)을 사이에 두고 중첩되는 스토리지 상부 전극(122)과, 그 스토리지 상부 전극(122)과 보호막(150)을 사이에 두고 중첩됨과 아울러 그 보호막(150)을 관통하는 제2 컨택홀(124)을 경유하여 접속된 화소 전극(122)으로 구성된다. 이러한 스토리지 캐패시터(120)는 화소 전극(118)에 충전된 화소 신호가 다음 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 한다.
게이트 라인(102)은 게이트 패드(126)를 통해 게이트 드라이버(도시하지 않음)와 접속된다. 게이트 패드(126)는 게이트 라인(102)으로부터 연장되는 게이트 하부 전극(128)과, 게이트 절연막(144) 및 보호막(150)을 관통하는 제3 컨택홀 (130)을 통해 게이트 하부 전극(128)에 접속된 게이트 패드 상부 전극(132)으로 구성된다.
데이터 라인(104)은 데이터 패드(134)를 통해 데이터 드라이버(도시하지 않음)와 접속된다. 데이터 패드(134)는 데이터 라인(104)으로부터 연장되는 데이터 하부 전극(136)과, 보호막(150)을 관통하는 제4 컨택홀(138)을 통해 데이터 패드(136)와 접속된 데이터 패드 상부 전극(140)으로 구성된다.
이러한 구성을 가지는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 4마스크 공정을 통해 도 7a 내지 도 7f를 결부하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7a를 참조하면, 제1 마스크 공정을 이용하여 하부기판(142) 상에 게이트 라인(102), 게이트 전극(108), 게이트 패드 하부 전극(128)을 포함하는 게이트 패턴이 형성된다.
이를 상세히 하면, 하부 기판(142) 상에 스퍼터링 방법 등의 증착 방법을 통해 게이트 금속층이 형성된다. 이어서, 제1 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 게이트 금속층이 패터닝됨으로써 게이트 라인(102), 게이트 전극(108), 게이트 패드 하부 전극(128)을 포함하는 게이트 패턴이 형성된다. 게이트 금속으로는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄계 금속 등이 단일층 또는 이중층 구조로 이용된다.
도 7b를 참조하면, 게이트 패턴이 형성된 하부 기판(142) 상에 게이트 절연막(144)이 도포된다. 그리고 제2 마스크 공정을 이용하여 게이트 절연막(144) 위에 활성층(114) 및 오믹 접촉층(148)을 포함하는 반도체 패턴과; 데이터 라인(104), 소스 전극(110), 드레인 전극(112), 데이터 패드 하부 전극(136), 스토리지 전극(122)을 포함하는 소스/드레인 패턴이 순차적으로 형성된다.
이를 상세히 하면, 게이트 패턴이 형성된 하부 기판(142) 상에 PECVD, 스퍼터링 등의 증착 방법을 통해 게이트 절연막(144), 비정질 실리콘층(114a), n+ 비정질 실리콘층(148a), 그리고 소스/드레인 금속층(122a)이 순차적으로 형성된다. 여기서, 게이트 절연막(144)의 재료로는 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기 절연물질이 이용된다. 소스/드레인 금속으로는 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(Mo alloy) 등이 이용된다.
소스/드레인 금속층(122a) 위에 포토레지스트(360)가 도포되고, 포토레지스트(360)가 도포된 박막 트랜지스터 기판(142) 상부에 제2 마스크를 정렬시킨다. 이 제2 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 포토레지스트 패턴(361)이 형성된다. 제2 마스크로는 박막 트랜지스터의 채널부에 이중 구조의 하프톤 투과패턴(864, 865)을 갖는 하프톤 마스크(860a)를 이용함으로써 채널부의 포토레지스트 패턴(361b)이 다른 포토레지스트 패턴부(361a) 보다 낮은 높이를 갖게 한다.
이를 상세히 하면, 제2 마스크로 사용되는 하프톤 마스크(860a)는 투명기판(866) 상에 부분적으로 형성된 차단패턴(862)과 상기 투명기판(866) 상에 부분적으로 형성된 제1 하프톤 투과패턴(864)과 제1 하프톤 투과패턴(864) 상에 형성된 제2 하프톤 투과패턴(865)을 구비한다.
여기서, 차단패턴(862)은 게이트 패턴이 형성되어질 영역에 위치하여 자외선(UV)을 차단함으로써 현상 후 제1 포토레지스 패턴(361a)이 남게 한다. 제1 및 제 2하프톤 투과패턴(864, 865)은 스토리지 하부 전극이 형성되어질 영역에 위치하여 자외선(UV)을 부분적으로 투과시킴으로써 현상 후 제1 포토레지스트 패턴(361a) 보다 낮은 제2 포토레지스트 패턴(361b)이 남게 한다. 이 때 도 7c에 도시된 바와 같이 제1 포토레지스트 패턴(361a)과 제2 포토레지스트 패턴(361b)의 경계부 레지스트 패턴(361C)은 제2 포토레지스트 패턴(361b)보다 더 낮은 움푹 패인 형태로 형성된다. 이는 본 발명에 따라 제조된 하프 톤 마스크(860a)의 제2 하프톤 투과패턴(865)이 제1 하프톤 투과패턴(864)보다 더 좁은 영역에 형성되기 때문이다. 이에 따라 제1 및 제2 하프톤 투과패턴(864, 865)이 이중으로 겹치는 부분은 제1 하프톤 투과패턴(864)으로만 형성된 부분보다 투과율이 더 낮아지기 때문이다. 이렇게 움푹 패인 형태로 형성된 포토레지스트 패턴(368C)은 종래에 하프 톤 마스크를 통해 넓은 단차폭을 가지는 포토레지스트 패턴(169)과 달리 단차폭이 좁아져서 애싱 공정 후에 포토레지스트 잔여물이 남기지 않아 박막 트랜지스터 기판의 패턴이 불균일하게 형성되는 것을 막을 수 있다.
이어서, 포토레지스트 패턴(361)을 이용한 습식 식각 공정으로 소스/드레인 금속층이 패터닝됨으로써 데이터 라인(104), 소스 전극(110), 그 소스 전극(110)과 일체화된 드레인 전극(112), 스토리지 전극(122)을 포함하는 소스/드레인 패턴이 형성된다.
그 다음, 동일한 포토레지스트 패턴(361)을 이용한 건식 식각공정으로 n+ 비정질 실리콘층과 비정질 실리콘층이 동시에 패터닝됨으로써 오믹 접촉층(148)과 활성층(114)이 형성된다.
그리고, 애싱(ashing) 공정으로 채널부에서 상대적으로 낮은 높이를 갖는 포토레지스트 패턴(361b, 361C)이 제거된 후 건식 식각 공정으로 채널부의 소스/드레인 패턴 및 오믹 접촉층(148)이 식각된다. 이에 따라, 도 7d에 도시된 바와 같이 채널부의 활성층(114)이 노출되어 소스 전극(110)과 드레인 전극(112)이 분리된다.
이어서, 스트립 공정으로 소스/드레인 패턴 위에 남아 있는 포토레지스트 패턴이 제거된다.
도 7e를 참조하면, 소스/드레인 패턴이 형성된 게이트 절연막(144) 상에 제3 마스크 공정을 이용하여 제1 내지 제4 콘택홀들(116, 124, 130, 138)을 포함하는 보호막(150)이 형성된다.
이를 상세히 하면, 소스/드레인 패턴이 형성된 게이트 절연막(144) 상에 PECVD, 스핀 코팅 등의 방법으로 보호막(150)이 전면 형성된다. 이어서, 보호막(150)이 제3 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 패터닝됨으로써 제1 내지 제4 컨택홀들(116, 124, 130, 138)이 형성된다. 제1 컨택홀(116)은 보호막(150)을 관통하여 드레인 전극(112)이 노출되게, 제2 컨택홀(124)은 보호막(150)을 관통하여 스토리지 상부 전극(122)이 노출되게 형성된다. 제3 컨택홀(130)은 보호막(150) 및 게이트 절연막(144)을 관통하여 게이트 패드 하부 전극(128)이 노출되게, 제4 컨택홀(138)은 보호막(150)을 관통하여 데이터 패드 상부 전극(136)이 노출되게 형성된다.
보호막(150)의 재료로는 게이트 절연막(144)과 같은 무기 절연 물질이나, 유전상수가 작은 아크릴(acryl)계 유기 화합물, bCb 또는 PFCb 등과 같은 유기 절연 물질이 이용된다.
도 7f를 참조하면, 제4 마스크 공정을 이용하여 보호막(150) 상에 화소 전극(118), 게이트 패드 상부 전극(132), 데이터 패드 상부 전극(140)을 포함하는 투명 도전 패턴이 형성된다.
보호막(150) 상에 스퍼터링 등의 증착 방법으로 투명 도전층이 도포된다. 이어서 제4 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통해 투명 도전층이 패텅님됨으로써 화소 전극(118), 게이트 패드 상부 전극(132), 데이터 패드 상부 전극(140)을 포함하는 투명 도전 패턴이 형성된다. 화소 전극(118)은 제1 컨택홀(116)을 통해 드레인 전극(112)과 접속되고, 제2 컨택홀(124)을 통해 전단 게이트 라인(102)과 중첩되는 스토리지 상부 전극(122)과 접속된다. 게이트 패드 상부 전극(132)은 제3 컨택홀(130)을 통해 게이트 패드 하부 전극(128)과, 데이터 패드 상부 전극(140)은 제4 컨택홀(138)을 통해 데이터 하부 전극(136)과 접속된다. 여기서, 투명 도전층의 재료로는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO) 등이 이용된다.
이와 같이 본 발명에 따른 하프톤 마스크는 상기의 4마스크 공정에서 뿐 아니라 본원 출원인에 의해 출원된 출원번호 "10-2002-1121054, 10-2003-0012320, 10-2003-0002072" 에서와 같이 하프톤 마스크를 통해 제조되는 3마스크 공정에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 하프 톤 마스크와 그 제조 방법은 이중구조의 하프톤 투과패턴을 구비하는 하프톤 마스크를 형성함으로써 제1 및 제2 하프톤 투과패턴이 겹치는 부분의 광투과율이 제1 하프톤 투과패턴만으로 형성된 부분의 광투과율보다 낮아지게 되어 이에 대응해 형성되는 포토레지스트 패턴의 단차폭을 줄일 수 있게 된다.
이에 따라 표시 장치를 제조하는 과정에서 잔여 포토레지스트가 남지 않도록 하여 표시 장치의 신호 및 전극의 패턴 균일도와 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아닌하는 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.

Claims (21)

  1. 투명기판 상에 부분적으로 형성된 차단패턴과;
    상기 투명기판 상에 부분적으로 형성된 제1 하프톤 투과패턴과;
    상기 제1 하프톤 투과층 상에 형성된 제2 하프톤 투과패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 하프톤 투과패턴의 폭은 상기 제1 하프톤 투과패턴의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율은 상기 차단패턴의 광투과율보다 높은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴만이 노출된 부분의 광투과율은 상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율보다 높은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 다른 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크.
  7. 투명기판 상에 부분적으로 차단패턴을 형성하는 단계와;
    상기 투명기판 상에 부분적으로 제1 하프톤 투과패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제1 하프톤 투과층 상에 제2 하프톤 투과패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 하프톤 투과패턴의 폭은 상기 제1 하프톤 투과패턴의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율은 상기 차단패턴의 광투과율보다 높은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴만이 노출된 부분의 광투과율은 상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율보다 높은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 다른 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  13. 투명기판 상에 광차단 재료와 이-빔(E-beam)과 광 중 어느 하나에 반응하는 레지스트 재료를 순차적으로 적층하여 광차단층과 제1 레지스트층을 상기 투명기판 상에 적층하는 단계와;
    상기 제1 레지스트층에 상기 이-빔과 광 중 어느 하나를 조사한 후에 현상공정을 거쳐 상기 제1 레지스트층을 패터닝하여 제1 레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제1 레지스트 패턴이 잔류하는 부분 이외의 부분에 노출된 상기 광차단층을 식각하여 상기 광차단층 아래의 상기 투명기판을 노출시키고 상기 투명기판 상에 광차단 패턴을 부분적으로 잔류시키는 단계와;
    상기 노출된 투명기판과 상기 제1 레지스트 패턴 상에 제1 하프톤 투과재료를 형성하는 단계와;
    상기 제1 레지스트 패턴과 그 위의 제1 하프톤 투과재료를 제거하는 단계와;
    상기 제1 하프톤 투과재료가 제거된 상기 투명기판 상에 상기 레지스트 재료를 형성하여 상기 제1 하프톤 투과재료가 부분적으로 잔류하는 제1 하프톤 투과패턴과 상기 광차단 패턴 상에 제2 레지스트층을 형성하는 단계와;
    상기 제2 레지스트층에 상기 이-빔과 광 중 어느 하나를 조사한 후에 현상공정을 거쳐 상기 제2 레지스트층을 패터닝하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제2 레지스트 패턴과 상기 제1 하프톤 투과패턴 상에 제2 하프톤 투과재료를 형성하는 단계와;
    상기 제2 레지스트 패턴과 그 위의 제2 하프톤 투과재료를 제거하여 상기 제1 하프톤 투과패턴 상에 제2 하프톤 투과패턴을 잔류시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 하프톤 투과패턴의 폭은 상기 제1 하프톤 투과패턴의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율은 상기 차단패턴의 광투과율보다 높은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴만이 노출된 부분의 광투과율은 상기 제1 및 제2 하프톤 투과패턴들이 적층된 부분의 광투과율보다 높은 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 하프톤 투과패턴의 광투과율과 상기 제2 하프톤 투과패턴의 광투과율은 다른 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크의 제조방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 레지스트 재료는 상기 이-빔에 노출된 부분만이 잔류하는 이-빔 레지스트 재료인 것을 특징으로 하는 하프 톤 마스크 제조방법.
  20. 기판 상에 적어도 하나 이상의 패터닝될 피패턴 재료층을 형성하고 상기 피패턴 재료층 상에 포토 레지스트층을 형성하는 단계와;
    광을 투과시키기 위한 광투과부, 상기 광을 차단시키기 위한 차단패턴, 입사광량보다 작은 광량으로 상기 광을 투과시키는 제1 하프톤 투과패턴, 및 입사광량보다 작은 광량으로 상기 광을 투과시키는 상기 제1 하프톤 투과층 상에 형성된 제2 하프톤 투과패턴을 포함한 하프 톤 마스크를 상기 기판 상에 정렬하는 단계와;
    상기 하프톤 마스크를 통해 상기 포토 레지스트층을 광에 노출시키는 단계와;
    상기 포토레지스트층을 현상하여 상기 기판 상에 서로 다른 3 개의 높이를 가지는 포토레지스트 패턴을 상기 기판 상에 잔류시키는 단계와;
    상기 포토레지스트 패턴을 이용한 식각공정 및 애싱공정으로 상기 피패턴층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제2 하프톤 투과패턴의 폭은 상기 제1 하프톤 투과패턴의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
KR1020050045268A 2005-05-27 2005-05-27 하프톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법 KR100922800B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050045268A KR100922800B1 (ko) 2005-05-27 2005-05-27 하프톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법
US11/312,362 US7615336B2 (en) 2005-05-27 2005-12-21 Method of fabricating a display device by using a stepped halftone mask to form a three-step photoresist pattern on a material layer for etching and ashing
CN2005101328758A CN1869809B (zh) 2005-05-27 2005-12-27 半色调掩模及制造方法和采用该掩模制造显示器件的方法
US12/572,983 US7968257B2 (en) 2005-05-27 2009-10-02 Halftone mask having a shielding pattern and plural overlapping halftone patterns of different widths
US13/109,443 US8048598B2 (en) 2005-05-27 2011-05-17 Method of fabricating a halftone mask having a shielding pattern and plural overlapping halftone patterns of different widths
US13/243,936 US8318390B2 (en) 2005-05-27 2011-09-23 Halftone mask having shielding parts and plural overapping halftone patterns of different widths

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050045268A KR100922800B1 (ko) 2005-05-27 2005-05-27 하프톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060122645A true KR20060122645A (ko) 2006-11-30
KR100922800B1 KR100922800B1 (ko) 2009-10-21

Family

ID=37443505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050045268A KR100922800B1 (ko) 2005-05-27 2005-05-27 하프톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (4) US7615336B2 (ko)
KR (1) KR100922800B1 (ko)
CN (1) CN1869809B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101465474B1 (ko) * 2008-01-03 2014-11-27 삼성디스플레이 주식회사 하프톤마스크와, 이의 제조방법

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100615237B1 (ko) * 2004-08-07 2006-08-25 삼성에스디아이 주식회사 박막 트랜지스터 및 그의 제조방법
JP4846301B2 (ja) * 2004-08-30 2011-12-28 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 薄膜トランジスタ基板の製造方法及びストリッピング組成物
KR100922800B1 (ko) * 2005-05-27 2009-10-21 엘지디스플레이 주식회사 하프톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법
US9645457B2 (en) * 2006-11-22 2017-05-09 Mitsubishi Electric Corporation Array substrate, display device, and method for manufacturing the array substrate
CN101438386B (zh) * 2007-05-11 2012-03-07 Lg伊诺特有限公司 有多个半透过部分的半色调掩模及其制造方法
CN101393385B (zh) * 2007-09-21 2013-09-11 北京京东方光电科技有限公司 可调节透射率的半色调掩模版及其制造方法
US8765252B2 (en) * 2007-11-30 2014-07-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thin film device with minimized spatial variation of local mean height
US8685596B2 (en) * 2007-12-04 2014-04-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. Semi-transparent film grayscale mask
KR101079161B1 (ko) * 2008-12-22 2011-11-02 엘지이노텍 주식회사 하프톤 마스크 및 그 제조방법
CN101813881B (zh) * 2009-02-20 2012-02-29 北京京东方光电科技有限公司 半色调掩模版及其制造方法
WO2011045956A1 (ja) * 2009-10-16 2011-04-21 シャープ株式会社 半導体装置、それを備えた表示装置、および半導体装置の製造方法
KR20120045618A (ko) * 2010-10-29 2012-05-09 삼성모바일디스플레이주식회사 컬러필터 기판의 형성방법과 이를 이용한 반투과 액정표시장치 및 그 형성방법
CN103123910B (zh) 2012-10-31 2016-03-23 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制造方法、显示装置
KR20150028109A (ko) * 2013-09-05 2015-03-13 삼성디스플레이 주식회사 노광용 마스크, 이의 제조방법 및 이를 이용한 표시패널의 제조방법
US9630324B2 (en) * 2014-03-28 2017-04-25 SKUR, Inc. Enhanced system and method for control of robotic devices
CN103984107A (zh) 2014-05-04 2014-08-13 京东方科技集团股份有限公司 视差挡板及其制备方法、显示面板和显示装置
CN104111581A (zh) * 2014-07-09 2014-10-22 京东方科技集团股份有限公司 掩膜板及其制造方法、薄膜晶体管的制造方法
CN105068373B (zh) * 2015-09-11 2019-05-31 武汉华星光电技术有限公司 Tft基板结构的制作方法
CN105575776B (zh) * 2016-01-04 2019-03-15 京东方科技集团股份有限公司 掩膜图案的形成方法、薄膜晶体管及形成方法、显示装置
KR102068870B1 (ko) * 2016-06-17 2020-01-21 주식회사 엘지화학 전극 구조체, 이를 포함하는 전자 소자 및 이의 제조방법
CN106873304A (zh) * 2017-03-20 2017-06-20 京东方科技集团股份有限公司 形成图案的方法以及光掩模
KR102341854B1 (ko) * 2017-12-27 2021-12-23 삼성디스플레이 주식회사 표시장치의 제조방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0128827B1 (ko) * 1993-12-31 1998-04-07 김주용 위상반전마스크 제조방법
KR970009825B1 (ko) * 1993-12-31 1997-06-18 현대전자산업 주식회사 하프톤형 위상반전 마스크 및 그 제조 방법
KR0166836B1 (ko) * 1996-05-02 1999-01-15 문정환 위상반전 마스크 및 그 제조방법
US6291499B1 (en) * 1999-10-29 2001-09-18 Merck & Co., Inc. 2-cyclohexyl benzimidazole NMDA/NR2B antagonists
KR100355228B1 (ko) * 2000-01-18 2002-10-11 삼성전자 주식회사 하프톤 위상반전 마스크 및 그 제조방법
JP4686006B2 (ja) 2000-04-27 2011-05-18 大日本印刷株式会社 ハーフトーン位相シフトフォトマスクとハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス、及びハーフトーン位相シフトフォトマスクの製造方法
US6391499B1 (en) * 2000-06-22 2002-05-21 Lg Philips Lcd Co., Ltd. Light exposure mask and method of manufacturing the same
JP4582877B2 (ja) * 2000-08-09 2010-11-17 三菱電機株式会社 Ｔｆｔアレイの製造方法
KR20050016704A (ko) * 2002-07-02 2005-02-21 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 마스크, 마스크의 용도 및 박막 소자 제조 방법
JP4210166B2 (ja) * 2003-06-30 2009-01-14 Ｈｏｙａ株式会社 グレートーンマスクの製造方法
KR100922800B1 (ko) * 2005-05-27 2009-10-21 엘지디스플레이 주식회사 하프톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101465474B1 (ko) * 2008-01-03 2014-11-27 삼성디스플레이 주식회사 하프톤마스크와, 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20060269849A1 (en) 2006-11-30
US20120015287A1 (en) 2012-01-19
US20110217631A1 (en) 2011-09-08
CN1869809A (zh) 2006-11-29
US7615336B2 (en) 2009-11-10
US8318390B2 (en) 2012-11-27
KR100922800B1 (ko) 2009-10-21
CN1869809B (zh) 2010-09-01
US8048598B2 (en) 2011-11-01
US7968257B2 (en) 2011-06-28
US20100021828A1 (en) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100922800B1 (ko) 하프톤 마스크와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법
KR101121620B1 (ko) 표시 소자용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101086478B1 (ko) 표시 소자용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
US7760309B2 (en) Transflective liquid crystal display device and fabricating method thereof
US7528909B2 (en) Liquid crystal display device and fabricating method having reflective electrode connecting pixel electrode with drain and upper storage capacitor electrodes at edge of transmission hole
KR101086477B1 (ko) 표시 소자용 박막 트랜지스터 기판 제조 방법
US7316944B2 (en) Fabricating method of a liquid crystal display device
US7583337B2 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating same
KR100480333B1 (ko) 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
JP2004310036A (ja) 液晶表示装置用アレイ基板の製造方法
KR20030082647A (ko) 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법과 그에적용된 마스크
KR101186019B1 (ko) 박막트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
US20060139525A1 (en) Liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR20060119218A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법
JP3097841B2 (ja) フォトマスク及びアクティブ素子アレイ基板の製造方法
KR101012718B1 (ko) 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
US20080182179A1 (en) Gray tone mask and method for manufacturing the same
KR20040064466A (ko) 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
KR101900058B1 (ko) 광학마스크 및 이를 이용한 컬러필터층 형성방법
KR100531486B1 (ko) 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법용 마스크
KR101314778B1 (ko) 액정 표시소자 및 그 제조 방법
KR20080061192A (ko) 하프 톤 마스크와 이의 제조 방법
KR101210888B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20070002142A (ko) 광학필름 형성방법과, 이를 포함한 액정표시장치용어레이기판 제조방법.
KR20100108710A (ko) 표시 기판의 제조 방법과 이에 의해 제조된 표시 기판

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120928

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130930

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140918

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180917

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 11