KR20070004276A - Method of manufacturing array substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 어레이 기판의 평면도이다.1 is a plan view of an array substrate according to the present invention.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선에 따른 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
도 3a 내지 도 3g는 도 1에 도시된 어레이 기판을 제조하기 위한 공정 단면도들이다.3A to 3G are cross-sectional views of a process for manufacturing the array substrate shown in FIG. 1.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100 : 어레이 기판 110 : 절연 기판100: array substrate 110: insulating substrate
120 : 게이트 라인 130 : 데이터 라인120: gate line 130: data line
140 : TFT 150 : 화소 전극140: TFT 150: pixel electrode
160 : 보호막 165 : 콘택홀160: shield 165: contact hole
170 : 활성층170: active layer
본 발명은 어레이 기판의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조 비용을 절감할 수 있는 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an array substrate, and more particularly, to a method of manufacturing an array substrate that can reduce the manufacturing cost.
일반적으로, 액정표시장치는 평판표시장치의 일종으로, 액정의 광학적 특성 을 이용하여 영상을 표시한다. 액정표시장치는 광을 이용하여 입력된 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시하는 액정표시패널 및 액정표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.In general, the liquid crystal display is a type of flat panel display and displays an image by using optical characteristics of the liquid crystal. The liquid crystal display includes a liquid crystal display panel displaying an image corresponding to image data input using light and a backlight assembly providing light to the liquid crystal display panel.
상기 액정표시패널은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)는 게이트 전극, 게이트 전극의 상부에 형성되는 액티브 층, 액티브 층의 상부에 채널 영역을 중심으로 서로 대향하여 위치하는 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함한다.In the liquid crystal display panel, a thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) may include a gate electrode, an active layer formed on the gate electrode, and a source electrode and a drain electrode positioned to face each other with respect to the channel region on the active layer. It includes.
액정표시패널을 형성하는 공정은 마스크를 이용한 사진 식각 공정이 많이 사용된다. 사진 식각 공정은 고가의 마스크를 이용하므로, 마스크의 개수가 증가할수록 액정표시패널의 제조 비용이 증가한다. 이에 따라, 액정표시패널을 형성하는 공정은 마스크의 개수를 최대한 줄여 제조 비용을 절감하는 방안이 대두되고 있다.In the process of forming the liquid crystal display panel, a photolithography process using a mask is frequently used. Since the photolithography process uses an expensive mask, the manufacturing cost of the liquid crystal display panel increases as the number of masks increases. Accordingly, in the process of forming the liquid crystal display panel, a method of reducing the manufacturing cost by reducing the number of masks is emerging.
이러한 추세에 따라, 4개의 마스크를 이용하여 액정표시패널을 형성하는 공정이 개발되었다. 상기 4매 마스크 공정은 액티브 층, 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성하기 위한 금속층을 형성하고, 상기 금속막을 패터닝하여 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 과정에서 액티브 층을 패터닝한다. In accordance with this trend, a process of forming a liquid crystal display panel using four masks has been developed. The four-sheet mask process forms a metal layer for forming an active layer, a source electrode, and a drain electrode, and patterns the active layer in a process of forming the source electrode and the drain electrode by patterning the metal layer.
그러나, 상기한 4매 마스크 공정도 제조 비용을 절감하고자 하는 소비자의 욕구를 완전하게 충족시키지 못하고 있다.However, the four-sheet mask process does not fully satisfy the desire of consumers to reduce manufacturing costs.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 마스크 수를 줄일 수 있는 구조를 갖는 어레이 기판의 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve such a problem, an object of the present invention to provide a method for manufacturing an array substrate having a structure capable of reducing the number of masks.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 제1 마스크에 의해 투명기판 상에 게이트 전극 및 활성층을 동시에 형성하고, 제2 마스크에 의해 상기 활성층이 형성된 상기 투명기판 상에 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성한다. 이어, 제3 마스크에 의해 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 콘택홀을 갖는 보호막을 형성하고, 상기 게이트 전극, 상기 소오스 전극 및 상기 드레인 전극을 마스크로 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성한다.In order to achieve the above object of the present invention, a gate electrode and an active layer are simultaneously formed on a transparent substrate by a first mask, and a source electrode and a drain electrode are formed on the transparent substrate on which the active layer is formed by a second mask. . Next, a passivation layer having a contact hole exposing a part of the drain electrode is formed by a third mask, and a pixel electrode electrically connected to the drain electrode by using the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode as a mask is formed. do.
여기서, 본 발명은 상기 게이트 전극의 측면을 커버하도록 절연막을 형성하고, 상기 콘택홀은 상기 드레인 전극의 일단부와 상기 투명기판의 일부를 노출시키도록 형성된다.Here, the present invention forms an insulating film to cover the side of the gate electrode, the contact hole is formed to expose one end of the drain electrode and a portion of the transparent substrate.
상기 화소전극은 상기 보호막이 형성된 상기 투명기판 전면에 투명 도전막을 형성하고, 상기 투명 도전막 상에 포토레지스트를 형성하여, 상기 투명기판의 배면으로부터 노광광을 제공하여 상기 포토레지스트를 노광하고, 상기 포토레지스트를 현상하여, 상기 현상된 포토레지스트에 의해 상기 투명 도전막을 현상함에 의해 형성된다. 이때, 상기 포토레지스트는 네가티브 포토레지스트이다.The pixel electrode forms a transparent conductive film on the entire surface of the transparent substrate on which the protective film is formed, and forms a photoresist on the transparent conductive film to provide exposure light from the rear surface of the transparent substrate to expose the photoresist. The photoresist is developed, and the transparent conductive film is developed by the developed photoresist. In this case, the photoresist is a negative photoresist.
이러한 어레이 기판의 제조방법에 따르면, 게이트 전극과 활성층을 동시에 형성하고, 배면 노광을 통해 화소전극을 형성함에 의해 마스크 수를 줄일 수 있다.According to the method of manufacturing the array substrate, the number of masks can be reduced by simultaneously forming the gate electrode and the active layer and forming the pixel electrode through the back exposure.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 어레이 기판의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선에 따른 단면도이다.1 is a plan view of an array substrate according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 어레이 기판(100)은 절연기판(110), 게이트 라인(120), 데이터 라인(130), 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)(140) 및 화소전극(150)을 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 어레이 기판(100)은 절연막(144), 보호막(160) 및 활성층(170)을 더 포함한다. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
상기 절연기판(110)은 광이 투과될 수 있는 투명한 물질로 이루어진다. 예를 들어, 절연기판(110)은 유리로 이루어진다. The
상기 게이트 라인(120)은 절연기판(110) 상에 형성되며, 제1 방향(D1)으로 길게 연장되어 형성된다. 상기 데이터 라인(130)은 절연기판(110) 상에서 제1 방향(D1)에 수직한 제2 방향(D2)으로 길게 연장되어 형성된다. 상기 게이트 라인(120)과 데이터 라인(130)은 서로 절연되어 교차한다. 상기 게이트 라인(120)과 데이터 라인(130)에 의해 화소영역(PA)이 정의된다. 이때, 게이트 라인(120)은 활성층(170) 상에 형성되고, 활성층(170)과 중첩된다.The
상기 TFT(140)는 화소영역(PA)에 형성되고, 게이트 전극(141), 소오스 전극(142) 및 드레인 전극(143)으로 이루어진다. 상기 게이트 전극(141)은 대응하는 게이트 라인(120)으로부터 분기되고, 소오스 전극(142)은 대응하는 데이터 라인(130)으로부터 분기된다. 또한, 드레인 전극(143)은 소오스 전극(142)과 이격되어 형성되고, 화소전극(150)과 전기적으로 연결된다. The TFT 140 is formed in the pixel area PA and includes a
따라서, TFT(140)는 게이트 라인(120)으로부터 인가된 게이트 신호에 응답하여 스위칭 동작되고, 이에 따라 데이터 라인(130)으로부터 인가된 데이터 신호를 화소전극(150)으로 출력한다. Accordingly, the
상기 절연막(144)은 게이트 전극(141) 및 게이트 라인(120)의 측면을 커버하도록 형성된다. 이때, 절연막(144)은 산화막이다. 즉, 절연막(144)은 게이트 전극(141), 게이트 라인(120) 및 활성층(170)이 형성된 절연기판(110)은 황산 또는 질산이 포함된 희석액에 담그면, 금속으로 형성된 게이트 전극(141)과 게이트 라인(120)의 측면이 산화되어 형성된다. 한편, 절연막(144)은 질소 가스(N2) 또는 산소 가스(O2)에 의한 플라즈마 처리를 통해 형성될 수 있다.The
상기 활성층(170)은 게이트 전극(141)과 게이트 라인(120) 상에서 서로 중첩되도록 형성된다. 상기 활성층(170)은 반도체층 및 상기 반도체층 상에 적층된 오믹 콘택층으로 이루어진다. 예를 들어, 상기 반도체층은 비정질 실리콘(amorphous Silicon : 이하, a-Si)으로 이루어지며, 상기 오믹 콘택층은 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘(n+ a-Si)으로 이루어진다. 상기 오믹 콘택층은 상기 반도체층을 부분적으로 노출하도록 중앙부가 제거된다.The
본 실시예에서 게이트 전극(141), 게이트 라인(120) 및 활성층(170)은 동일 마스크에 의해 패터닝된다. 따라서, 게이트 라인(120) 상부에 활성층(170)이 형성된다. In this embodiment, the
상기 보호막(160)은 TFT(140) 및 절연막(144)을 커버하도록 절연기판(110) 상에 형성된다. 이때, 보호막(160)은 TFT(140)의 드레인 전극(143) 일부와 절연기판(110)의 일부를 외부로 노출시키기 위한 콘택홀(165)을 포함한다.The
상기 화소전극(150)은 보호막(160) 상에 형성된다. 상기 화소전극(160)은 광 이 투과할 수 있는 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 화소전극(150)은 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO) 또는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 이루어진다. 이때, 화소전극(150)은 콘택홀(165)을 통해 TFT(140)의 드레인 전극(143)과 전기적으로 연결된다. 이때, 콘택홀(165)은 드레인 전극(143)의 일 단부와 절연기판(110)의 일부가 노출되도록 형성된다.The
또한, 화소전극(150)은 하부에 형성된 TFT(140), 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130)을 마스크로 이용한 배면 노광을 통해 패터닝된다. In addition, the
즉, 보호막(160) 상에 ITO 또는 IZO를 증착한 후 상기 ITO 또는 IZO 상에 포토레지스트를 증착한다. 상기 포토레지스트는 노광된 영역이 현상되지 않는 네가티브(Negative) 포토레지스트이다. 이어, 절연기판(110)의 배면으로부터 노광을 위한 광을 제공하는 노광 공정을 수행한다. 이어, 현상 공정을 거치면 TFT(140), 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130)에 의해 가려져 노광이 이루어지 않은 부분에서 상기 ITO 또는 IZO가 식각되고, 노광이 이루어진 부분에서는 남는다. That is, after depositing ITO or IZO on the
이때, 상기 노광 공정에서 노광 시간을 일반적인 경우에 비하여 상대적으로 길게 하여 상기 광의 광량을 증가시키는 오버 노광을 수행한다. 따라서, 화소전극(150)은 드레인 전극(143)에 의해 가려지는 드레인 전극(143)의 일단부 상부에도 패터닝된다. 그러므로, 화소전극(150)과 드레인 전극(143)이 전기적으로 접속된다.In this case, in the exposure process, the exposure time is relatively longer than that in the general case, and the overexposure to increase the amount of light is performed. Accordingly, the
상기한 본 실시예에서 어레이 기판을 형성하기 위해서는 총 3매의 마스크가 이용된다. 즉, 게이트 라인(120), 게이트 전극(141) 및 활성층(170)을 형성하기 위한 마스크 1매, 소오스 전극(142) 및 드레인 전극(143)을 형성하기 위한 마스크 1 매와, 콘택홀(165)을 위한 마스크 1매가 이용된다. 그리고, 화소전극(150)은 게이트 라인(120), 데이터 라인(130) 및 TFT(140)를 마스크로 이용한 배면 노광에 의해 형성된다. In the present embodiment described above, a total of three masks are used to form the array substrate. That is, one mask for forming the
도 3a 내지 도 3g는 도 1에 도시된 어레이 기판을 제조하기 위한 공정 단면도들이다.3A to 3G are cross-sectional views of a process for manufacturing the array substrate shown in FIG. 1.
도 3a에 도시된 바와 같이, 유리로 이루어진 절연기판(110) 상에 스퍼터링 방법에 의해 제1 금속막(200)을 형성한다. 상기 제1 금속막(200)은 크롬(Cr) 등으로 이루어진다. 이어, 제1 금속막(200) 상부에 실리콘막(210)을 형성한다. 상기 실리콘막(210)은 비정질 실리콘(amorphous Silicon : 이하, a-Si)막 및 상기 비정질 실리콘막 상에 적층되는 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘(n+ a-Si)막으로 이루어진다. As shown in FIG. 3A, the
도 3b를 참조하면, 실리콘막(220)이 형성된 절연기판(110) 상부에 소정 패턴을 갖는 제1 마스크(300)를 위치시킨다. 상기 제1 마스크(300)는 게이트 전극(141)을 형성하기 위한 제1 개구부(302) 및 게이트 라인(120)을 형성하기 위한 제2 개구부(304)를 갖는다.Referring to FIG. 3B, the
상기 제1 마스크(300)를 이용하여 제1 금속막(200)을 패터닝하여 게이트 전극(141) 및 게이트 라인(120)을 형성한다. 이때, 실리콘막(210)도 동시에 패터닝하여 게이트 전극(141) 및 게이트 라인(120) 상부에 활성층(170)을 형성한다.The
이어, 활성층(170)이 형성된 절연기판(110)을 질소 또는 황산이 포함된 희석액에 담근다. 따라서, 게이트 전극(141) 및 게이트 라인(120)의 측면을 커버하는 절연막(144)을 형성한다. 한편, 질소 가스 또는 산소 가스에 의한 플라즈마 처리를 통해 절연막(144)을 형성할 수 있다.Subsequently, the insulating
도 3c에 도시된 바와 같이, 활성층(170), 게이트 전극(141) 및 게이트 라인(120)이 형성된 절연기판(110) 상에 제2 금속막(220)을 증착한다.As illustrated in FIG. 3C, the
도 3d를 참조하면, 제2 금속막(220)이 증착된 절연기판(110) 상부에 제2 마스크(310)를 위치시킨다. 상기 제2 마스크(310)는 소오스 전극(142)을 형성하기 위한 제3 개구부(312), 드레인 전극(143)을 형성하기 위한 제4 개구부(314) 및 데이터 라인(130)을 형성하기 위한 제5 개구부(316)를 포함한다.Referring to FIG. 3D, the
이어, 제2 마스크(310)를 이용하여 제2 금속막(220)을 패터닝하여 소오스 전극(142), 드레인 전극(143) 및 데이터 라인(130)을 형성한다. 이로써, TFT(140)가 완성된다. Next, the
도 3e에 도시된 바와 같이, 소오스 전극(142), 드레인 전극(143) 및 데이터 라인(130)이 형성된 절연기판(110) 상에 보호막(160)을 증착한다. 이어, 보호막(160)이 형성된 절연기판(110) 상부에 제3 마스크(320)를 위치시킨다. 상기 제3 마스크(320)는 콘택홀(165)을 형성하기 위한 제6 개구부(322)를 포함한다.As illustrated in FIG. 3E, the
이어, 제3 마스크(320)를 이용하여 보호막(160)을 패터닝하여 콘택홀(165)을 형성한다. 상기 콘택홀(165)은 드레인 전극(143)의 일단부와 절연기판(110)의 일부를 노출시킨다.Subsequently, the
도 3f를 참조하면, 콘택홀(165)이 형성된 절연기판(110) 상에 ITO 또는 IZO로 이루어진 투명 도전막(230)을 균일한 두께로 증착한다. 이어, 투명 도전막(230) 상부에 노광된 부분이 식각되지 않는 네가티브 특성을 갖는 포토레지스트(240)를 증착한다.Referring to FIG. 3F, a transparent
이어, 도 3g에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(240)가 증착된 절연기판(110)의 배면에서 포토레지스트(240)를 노광하기 위한 노광광을 제공한다. 이때, 상기 노광 공정시 일반적인 노광량에 비하여 상대적으로 많은 노광광을 제공하는 오버 노광을 수행한다.Next, as shown in FIG. 3G, exposure light for exposing the
이때, TFT(140), 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130)이 마스크 기능을 수행한다. 즉, TFT(140), 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130)이 배면에서 제공되는 상기 노광광이 포토레지스트(240)에 전달되는 것을 차단한다.At this time, the
이어, 현상 공정을 수행함에 따라 상기 노광광이 제공되지 않은 부분의 포토레지스트(240)가 제거되어 패터닝된다. 상기 패터닝된 포토레지스트(240)를 이용하여 투명 도전막(230)을 현상함에 따라 화소전극(150)이 형성된다.Subsequently, as the development process is performed, the
따라서, 게이트 라인(120) 및 데이터 라인(130)에 의해 정의되는 화소영역(PA)에 화소전극(150)이 형성된다. 또한, 콘택홀(165)을 통해 드레인 전극(143)의 일단부에 접촉되도록 화소전극(150)이 형성된다. 이로 인해, TFT(140)와 화소전극(150)이 전기적으로 연결된다.Accordingly, the
상술한 바와 같이, 본 발명은 게이트 전극, 게이트 라인과 활성층을 동시에 형성한다. 또한, TFT, 게이트 라인 및 데이터 라인을 마스크로 이용한 배면 노광을 통해 화소전극을 형성한다.As described above, the present invention simultaneously forms the gate electrode, the gate line, and the active layer. In addition, a pixel electrode is formed by back exposure using a TFT, a gate line, and a data line as a mask.
따라서, 본 발명은 총 3매의 마스크를 이용하여 어레이 기판을 제조할 수 있다. 따라서, 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention can manufacture an array substrate using a total of three masks. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge in the scope of the invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050059750A KR20070004276A (en) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Method of manufacturing array substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050059750A KR20070004276A (en) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Method of manufacturing array substrate |
Publications (1)
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KR20070004276A true KR20070004276A (en) | 2007-01-09 |
Family
ID=37870546
Family Applications (1)
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KR1020050059750A KR20070004276A (en) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Method of manufacturing array substrate |
Country Status (1)
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KR (1) | KR20070004276A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113327893A (en) * | 2021-05-31 | 2021-08-31 | 惠科股份有限公司 | Preparation method of array substrate, array substrate and liquid crystal display panel |
CN113327892A (en) * | 2021-05-31 | 2021-08-31 | 惠科股份有限公司 | Preparation method of array substrate, array substrate and liquid crystal display panel |
-
2005
- 2005-07-04 KR KR1020050059750A patent/KR20070004276A/en not_active Application Discontinuation
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