KR20080004005A - Thin film transistor substrate manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 의해 형성된 박막 트랜지스터 기판의 일부를 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating a portion of a thin film transistor substrate formed by a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along line II ′ of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 1.
도 3a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 1 및 도 2에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제1 마스크 공정을 도시한 단면도이다.3A is a cross-sectional view illustrating a first mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate illustrated in FIGS. 1 and 2 according to the first embodiment of the present invention.
도 3b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 1 및 도 2에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제2 마스크 공정을 도시한 단면도이다.3B is a cross-sectional view illustrating a second mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate illustrated in FIGS. 1 and 2 according to the first embodiment of the present invention.
도 3c 내지 도 3e는 본 발명의 제2 마스크 공정을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.3C to 3E are diagrams for describing the second mask process of the present invention in detail.
도 3f는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 1 및 도 2에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제3 마스크 공정을 도시한 단면도이다.3F is a cross-sectional view illustrating a third mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate illustrated in FIGS. 1 and 2, according to the first embodiment of the present disclosure.
도 3g는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도 1 및 도 2에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제4 마스크 공정을 도시한 단면도이다.3G is a cross-sectional view illustrating a fourth mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate illustrated in FIGS. 1 and 2, according to the first embodiment of the present disclosure.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단일 슬릿 마스크 패턴을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a single slit mask pattern according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 의해 형성된 박막 트랜지스터 기판의 일부를 도시한 평면도이다.5 is a plan view illustrating a portion of a thin film transistor substrate formed by a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 6는 도 5에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along line II-II ′ of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 5.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제3 마스크 공정을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.7A to 7D are diagrams for describing a third mask process of the present invention in detail.
<도면 부호의 간단한 설명><Short description of drawing symbols>
10: 기판 20: 게이트 전극10
21: 게이트 라인 30: 게이트 절연막21: gate line 30: gate insulating film
40: 활성층 45: 오믹 콘택층40: active layer 45: ohmic contact layer
50: 데이터 라인 60: 소스 전극50: data line 60: source electrode
70: 드레인 전극 80: 보호막70: drain electrode 80: protective film
90: 콘택홀 100: 화소 전극90
200: 단일 슬릿 마스크 210: 차단 영역200: single slit mask 210: blocking area
220: 슬릿 영역 230: 투과 영역220: slit region 230: transmission region
240: 노치 330: 비정질 실리콘층240: notch 330: amorphous silicon layer
340: 불순물 도핑된 비정질 실리콘층 350: 데이터 금속층340: impurity doped amorphous silicon layer 350: data metal layer
360, 400: 포토레지스트360, 400: photoresist
370: 포토레지스트 패턴 380: 잔류 포토레지스트370: photoresist pattern 380: residual photoresist
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device.
액정표시장치는 액정을 사이에 두고 접합된 칼라 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판으로 형성된 액정패널과 액정패널을 구동하는 패널 구동부 및 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함한다.The liquid crystal display device includes a liquid crystal panel formed of a color filter substrate and a thin film transistor substrate bonded with liquid crystals interposed therebetween, a panel driver for driving the liquid crystal panel, and a backlight unit for supplying light to the liquid crystal panel.
여기서 액정패널의 칼라 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판은 다수의 마스크 공정을 이용하여 형성된다. 하나의 마스크 공정은 박막 증착(코팅) 공정, 세정 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 포토레지스트 박리 공정, 검사 공정 등과 같은 다수의 공정을 포함한다. Here, the color filter substrate and the thin film transistor substrate of the liquid crystal panel are formed using a plurality of mask processes. One mask process includes a number of processes, such as a thin film deposition (coating) process, a cleaning process, a photolithography process, an etching process, a photoresist stripping process, an inspection process, and the like.
특히, 박막 트랜지스터 기판은 반도체 공정을 포함함과 아울러 다수의 마스크 공정을 필요로 함에 따라 제조 공정이 복잡하여 액정패널의 제조 단가 상승의 중요 원인이 되고 있다. 이에 따라, 박막 트랜지스터 기판의 마스크 공정 수를 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다. In particular, as the thin film transistor substrate includes a semiconductor process and requires a plurality of mask processes, the manufacturing process is complicated, which is an important cause of an increase in the manufacturing cost of the liquid crystal panel. Accordingly, efforts to reduce the number of mask processes of the thin film transistor substrate have been continued.
그리고 패널 구동부를 액정패널에 집적하여 형성하여 액정표시장치의 제조 단가를 낮추는 노력 또한 계속되고 있다. 특히, 고해상도의 액정패널을 제조하기 위해 박막 트랜지스터가 고밀도로 집적되어야 하므로 마스크 패턴이 세밀하게 형성되어야 한다. 박막 트랜지스터의 소스/드레인 전극을 형성하는 마스크 패턴은 종래 다수의 슬릿이 형성된 슬릿 마스크를 사용한다. In addition, efforts have been made to reduce the manufacturing cost of the liquid crystal display by forming a panel driving unit integrated with the liquid crystal panel. In particular, since a thin film transistor must be integrated at a high density in order to manufacture a high-resolution liquid crystal panel, a mask pattern must be finely formed. The mask pattern for forming the source / drain electrodes of the thin film transistor uses a slit mask in which a plurality of slits are formed.
그러나 다수의 슬릿이 형성된 슬릿 마스클 사용하게 되면 소스/드레인 전극 사이의 채널 길이가 커져 소스/드레인 전극간의 온 커런트(On Current)가 작아져 박막 트랜지스터 특성이 저하되는 문제점이 발생한다.However, when the slit mask having a plurality of slits is used, the channel length between the source / drain electrodes becomes large and the on current between the source / drain electrodes decreases, resulting in a problem of deterioration of the thin film transistor characteristics.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 노치가 형성된 단일 슬릿 마스크를 사용하여 박막 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널 길이를 줄이고, 소스 전극 및 드레인 전극의 패턴 폭을 줄인 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, a technical problem of the present invention is to reduce the channel length between the source electrode and the drain electrode of the thin film transistor using a notched single slit mask, and to reduce the pattern width of the source electrode and the drain electrode. To provide.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 게이트 패턴 상부에 게이트 절연막, 활성층, 오믹 콘택층 및 데이터 금속층을 형성하는 단계와, 상기 데이터 금속층에 노치가 형성된 단일 슬릿 마스크를 이용하여 소스 전극, 드레인 전극 및 데이터 라인을 포함하는 데이터 패턴 및 박막 트랜지스터의 채널을 형성하는 단계와, 상기 데이터 패턴 상에 보호막 및 상기 드레인 전극과 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention comprises the steps of forming a gate pattern including a gate line and a gate electrode, forming a gate insulating film, an active layer, an ohmic contact layer and a data metal layer on the gate pattern; Forming a data pattern including a source electrode, a drain electrode, and a data line and a channel of the thin film transistor using a single slit mask having a notch formed in the data metal layer, and connecting the passivation layer and the drain electrode on the data pattern. It provides a method of manufacturing a thin film transistor substrate comprising the step of forming a pixel electrode.
여기서, 상기 데이터 패턴 및 박막 트랜지스터의 채널을 형성하는 단계는 상기 데이터 금속층 상부에 포토레지스트를 형성하는 단계와, 상기 단일 슬릿 마스크를 사용하여 상기 포토레지스트를 노광하는 단계와, 상기 패터닝된 포토레지스트 패턴을 제외한 데이터 금속층을 식각하는 단계를 더 포함한다.The forming of the data pattern and the channel of the thin film transistor may include forming a photoresist on the data metal layer, exposing the photoresist using the single slit mask, and forming the patterned photoresist pattern. Etching a data metal layer except for a.
그리고 상기 포토레지스트를 노광하는 단계는 상기 단일 슬릿 마스크에 형성된 노치를 통해 상기 박막 트랜지스터의 채널영역을 잔류 포토레지스터를 형성하는 단계를 더 포함한다.The exposing the photoresist may further include forming a residual photoresist in the channel region of the thin film transistor through a notch formed in the single slit mask.
또한, 상기 박막 트랜지스터의 채널영역을 잔류 포토레지스터를 형성하는 단계에서 상기 노치는 상기 드레인 전극과 대응되는 영역의 차단하는 제1 차단 영역과, 상기 소스 전극과 대응되는 영역을 차단하는 제2 차단 영역에 각각 엇갈리게 형성되어 상기 제1 및 제2 차단 영역에 형성된 노치의 폭 및 깊이에 따라 잔류 포토레지스터의 양을 조절하는 단계를 더 포함한다.In the forming of the residual photoresist of the channel region of the thin film transistor, the notch may include a first blocking region for blocking a region corresponding to the drain electrode and a second blocking region for blocking a region corresponding to the source electrode. And adjusting the amount of residual photoresist according to the widths and depths of the notches formed in the first and second blocking regions, respectively.
그리고 상기 노치의 폭 및 깊이 1 내지 2㎛로 형성되어 상기 잔류 포토레지스터의 양을 조절하는 단계를 더 포함한다.And the width and depth of the notch is formed to 1 to 2㎛ further comprises adjusting the amount of the residual photoresist.
그리고 상기 보호막 및 화소 전극을 형성하는 단계는 유기 또는 무기 절연 물질로 상기 드레인 전극을 노출하는 콘택홀을 포함하는 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막의 상부에 상기 콘택홀을 경유하여 상기 드레인 전극과 접촉된 투명 도전 패턴을 형성하여 화소 전극을 형성하는 단계를 더 포함한다.The forming of the passivation layer and the pixel electrode may include forming a passivation layer including a contact hole exposing the drain electrode with an organic or inorganic insulating material, and forming the passivation layer on the passivation layer via the contact hole. The method may further include forming a pixel electrode by forming the contact transparent conductive pattern.
한편, 상기 보호막 및 화소 전극을 형성하는 단계는 상기 데이터 패턴이 형성된 기판 상에 유기 또는 무기 절연 물질로 보호막을 상기 기판의 전영역에 형성하고, 포토레지스터를 패터닝 하여 상기 보호막을 식각하고, 상기 포토레지스터가 패터닝되 기판 상에 투명 도전막을 형성한 후 리프트 오프 공정에서 상기 투명 도전막을 식각하여 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.Meanwhile, in the forming of the passivation layer and the pixel electrode, a passivation layer is formed on an entire area of the substrate using an organic or inorganic insulating material on the substrate on which the data pattern is formed, and a photoresist is patterned to etch the passivation layer. Forming a pixel electrode by etching the transparent conductive layer in a lift-off process after forming a transparent conductive layer on the substrate on which the resistor is patterned.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other technical problems and features of the present invention in addition to the above technical problem will become apparent through the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 1 내지 도 7d를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7D.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 의해 형성된 박막 트랜지스터 기판의 일부를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 I-I'선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 1 is a plan view illustrating a portion of a thin film transistor substrate formed by a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a line II ′ of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 1. It is sectional drawing which shows the cross section cut along.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 4 마스크 공정으로 제조된다. The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the first embodiment of the present invention is manufactured by a four mask process.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제1 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이다.3A is a cross-sectional view illustrating a first mask process in a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
제1 마스크 공정으로 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 기판(10)상에 게이트 라인(21) 및 게이트 전극(20)을 포함하는 게이트 패턴이 형성된다.In the first mask process, a gate pattern including the
구체적으로, 기판(10) 상에 스퍼터링 방법 등의 금속 증착 방법을 이용하여 게이트 금속층이 형성된다. 게이트 금속층으로는 Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr, Mo 합금, Cu 합금, Al 합금 등과 같은 금속 물질이 이용되며, 게이트 금속층은 상기 금속 물질의 단일층 또는 이중층 이상이 적층된 형태로 형성된다. 이어서, 제1 마스크를 이용한 포토리소그라피 공정 및 식각 공정으로 게이트 금속층이 패터닝되어 게이트 라인(21) 및 게이트 전극(20)을 포함하는 게이트 패턴이 형성된다.Specifically, the gate metal layer is formed on the
도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제2 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이다.3B is a cross-sectional view illustrating a second mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the embodiment of the present invention.
게이트 패턴이 형성된 기판(10) 상에 게이트 절연막(30)이 형성되고, 게이트 절연막(30)의 상부에 제2 마스크 공정으로 박막 트랜지스터의 채널을 형성하기 위한 활성층(40)과, 소스 전극(60) 및 드레인 전극(70)이 형성되며, 소스 전극(60)과 연결되는 데이터 라인(50)이 형성된다. 여기서, 활성층(40)과 소스 전극(60) 및 드레인 전극(70) 사이에 오믹 콘택층(45)이 형성된다. 이러한 활성층(40), 오믹 콘택층(45) 및 소스 전극(60), 드레인 전극 및 데이터 라인(50)을 포함하는 데이터 패턴은 단일 슬릿 마스크(200)를 이용한 하나의 마스크 공정으로 형성된다.A
도 3b를 참조하면, 게이트 패턴이 형성된 기판(10) 상에 게이트 절연막(30), 비정질 실리콘층(330), 불순물 도핑된 비정질 실리콘층(340)과, 소스 전극(60), 드레인 전극(70) 및 데이터 라인(50)을 포함하는 데이터 금속층(350)이 순차적으로 형성된다. 예를 들면, 게이트 절연막(30), 비정질 실리콘층(330), 불순물 도핑된 비정질 실리콘층(340)은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposion) 방법으로 형성되고, 데이터 금속층(350)은 스퍼터링 방법으로 형성된다. 게이트 절연막(30)은 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 등의 절연 물질로 형성되며, 데이 터 금속층(350)은 Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr, Mo 합금, Cu 합금, Al 합금 등과 같은 금속 물질이 단일층 또는 이중층 이상의 적층된 형태로 형성된다. Referring to FIG. 3B, the
그리고, 데이터 금속층(350) 위에 포토레지스트(360)가 도포된 후, 단일 슬릿 마스크(200)를 이용한 포토리소그라피 공정으로 포토레지스터(360)가 노광 및 현상되므로써 포토레지스트 패턴(370)이 형성된다. After the
구체적으로, 차단 영역(210)은 활성층(40)과 오믹 콘택층(45) 및 데이터 패턴이 형성되어질 영역에 위치하여 자외선을 차단함으로써 현상 후 도 3c와 같이 포토레지스트 패턴(370)이 남는다. 슬릿 영역(220)은 박막 트랜지스터의 채널이 형성될 영역에 위치하여 자외선을 회절시킴으로써 현상 후 도 3d와 같이 포토레지스트 패턴(370)보다 얇은 잔류 포토레지스트 패턴(380)이 남는다. 그리고 투과 영역(230)은 자외선을 모두 투과시킴으로써 현상 후 포토레지스트(360)가 제거되게 한다. 여기서, 데이터 금속층(350) 중 소스 전극(60)과 드레인 전극(70)은 서로 연결된 구조를 갖는다.Specifically, the blocking
이어서, 산소 플라즈마 등을 이용한 애싱 공정으로 포토레지스트 패턴(370)을 애싱함으로써 도 3e에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(370)은 얇아지게 하고, 잔류 포토레지스트 패턴(380)은 제거되게 한다. 이어서, 애싱된 포토레지스트 패턴(370)을 이용한 식각 공정으로 노출된 데이터 패턴과, 그 아래의 오믹 콘택층(45)이 제거됨으로써 소스 전극(60)과 드레인 전극(70)이 분리되고, 활성층(40)이 노출된다. 이러한 포토레지스트 패턴(370)을 이용한 식각 공정으로 소스 전극(60), 드레인 전극(70) 및 데이터 라인(50)을 포함하는 데이터 금속층(350)이 패 터닝됨으로써 도 3b에 도시된 바와 같이 소스 및 드레인 패턴과, 그 아래의 반도체 패턴이 형성된다. Subsequently, by ashing the
이때, 포토레지스트 패턴(370)은 단일 슬릿 마스크(200)를 사용하여 형성한다. In this case, the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단일 슬릿 마스크 패턴을 도시한 평면도이다. 4 is a plan view illustrating a single slit mask pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.
단일 슬릿 마스크(200)는 차단 영역(210)과 슬릿 영역(220) 및 투과 영역(230)으로 구분된다. 도 4를 참조하면, 박막 트랜지스터의 채널이 형성되는 영역은 즉, 슬릿 영역(220)은 단일 슬릿(220)이 형성되고, 슬릿 영역(220)과 차단 영역(210)이 마주하여 형성되는 차단 영역(210)의 에지에 노치(240)가 형성된다. 노치(240)는 드레인 전극(70) 형성될 영역을 차단하는 제1 차단 영역(210a)과, 소스 전극(60)이 형성될 영역을 차단하는 제2 차단 영역(210b)에 각각 형성된다. 노치(240)는 제1 차단 영역(210a)에 형성되는 제1 노치(240a)와, 제2 차단 영역(210b)에 형성되는 제2 노치(240b)가 엇갈려 형성된다. 다시 말하여 제1 노치(240a)는 제1 차단 영역(210a)의 광차단 필름의 일부가 제거되어 형성되고, 제2 노치(240b)는 제1 노치(240a)와 엇갈려 제2 차단 영역(210b)이 광차단 필름의 일부가 제거되어 형성된다. 따라서, 제1 차단 영역(210a)과 제2 차단 영역(210b)의 거리(A)는 1 내지 3㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 만약, 제1 차단 영역(210a)과 제2 차단 영역(210b)의 거리(A)가 1㎛ 이내로 형성되면 박막 트랜지스터 형성시 드레인 전극(70)과 소스 전극(60) 사이에 채널이 형성되지 않을 수 있다. 데이터 금 속층 상부에 형성된 포토레지스트(360)의 노광폭이 줄어 노광 후 잔류 포토레지스트(380)의 양이 많아 애싱공정에서 모두 제거되지 않아 식각 공정에서 드레인 전극(70)과 소스 전극(60)이 분리되지 않는다. 또한, 드레인 전극(70)과 소스 전극(60)이 분리되어도 드레인 전극(70)과 소스 전극(60)의 패턴폭이 너무 넓어 게이트 전극(20)과의 중첩 면적이 늘어나 게이트 전극(20)과 드레인 전극(70) 또는 소스 전극(60) 사이의 기생 스토리지가 증가하여 킥백전압의 크기를 크게 하여 박막 트랜지스터의 동작 특성이 저하되는 문제점이 발생된다. The
한편, 제1 차단 영역(210a)과 제2 차단 영역(210b)의 거리(A)가 3㎛ 이상으로 형성되면 슬릿 영역(220)이 넓어져 잔류 포토레지스트(380)가 형성되지 않아 식각 공정에서 드레인 전극(70)과 소스 전극(60) 사이의 채널길이(L)가 너무 넓어진다. 이에 따라, 드레인 전극(70)과 소스 전극(60) 사이의 온 커런트(On Current)의 양이 줄어 충전율 마진이 낮아지는 문제점이 발생된다. On the other hand, when the distance A between the
그리고, 노치(240)가 차단 영역(210)면을 따라 형성되는 폭(B)은 1 내지 2㎛로 형성하는 것이 바람직하다. 노치의 폭(B)이 1㎛ 이내로 형성되면 잔류 포토레지스트의 양이 증가하여 추후 식각 공정에서 상술한 바와 같이 드레인 전극(70)과 소스 전극(60)의 패턴폭이 증가하여 기생 스토리지가 증가하는 문제점이 발생된다. 또한 노치의 폭(B)이 2㎛이상으로 형성되면 채널길이가 너무 넓어지는 문제점이 발생된다. In addition, the width B, in which the
노치(240)가 차단 영역(210)의 내측으로 오목하게 형성되는 깊이(C) 즉, 노치의 깊이(C)는 1 내지 2㎛로 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 노치의 깊이(C) 가 1㎛ 이내로 형성되면 잔류 포토레지스트의 양이 증가하여 추후 식각 공정에서 드레인 전극(70)과 소스 전극(60)의 패턴폭이 증가하여 기생 스토리지가 증가하는 문제점이 발생된다. 또한 노치의 깊이(C)가 2㎛이상으로 형성되면 채널길이가 너무 넓어지는 문제점이 발생된다. 따라서, 상술한 문제점을 방지하기 위하여 노치의 폭(B) 및 깊이(C)는 1 내지 2㎛로 형성한다.The depth C in which the
도 3f는 본 발명의 실시 에에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제3 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이다.3F is a cross-sectional view for describing a third mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the embodiment of the present invention.
제 3 마스크 공정으로 콘택홀(90)을 포함하는 보호막(80)을 형성한다.In the third mask process, the
구체적으로, 데이터 패턴이 형성된 게이트 절연막(30) 상에 PECVD, 스핀 코팅, 스핀리스 코팅 등의 방법으로 도 3f에 도시된 바와 같이 보호막(80)이 형성된다. 보호막(80)은 CVD 또는 PECVD 방법으로 형성되는 게이트 절연막(30)과 같은 무기 절연 물질이 이용된다. 또는, 스핀 코팅, 스핀리스 코팅 등의 방법으로 형성되는 아크릴계 유기 화합물, BCB, PFCB 등과 같은 유기 절연 물질이 이용되기도 한다. 또는 무기 절연 물질과 유기 절연 물질을 이중으로 적층하여 형성하기도 한다. 이어서, 보호막(80) 상부에 포토레지스트가 도포된 다음 보호막(80)이 형성될 영역에 포토레지스트 패턴이 형성된다. 그 다음, 포토레지스트 패턴을 이용한 식각공정을 통해 보호막(80)을 관통하여 드레인 전극(70)을 노출시키는 콘택홀(90)을 형성한다.Specifically, the
도 3e는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 중 제4 마스크 공정을 설명하기 위한 단면도이다.3E is a cross-sectional view for describing a fourth mask process in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the embodiment of the present invention.
제4 마스크 공정으로 화소 전극(100)을 형성한다.The
구체적으로, 보호막(80)이 형성된 기판(10) 상에 투명 도전막(100)이 스퍼터링 등과 같은 증착 방법으로 전에 형성된다. 투명 도전막(100)으로는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide)이나, 주석 산화물(Tin Oxide), 인듐 아연 산화물(Indium Zic Oxide) 등이 이용된다. 화소 전극(100)은 콘택홀(90) 을 경유하여 드레인 전극(70)과 접속된다.Specifically, the transparent
한편 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 3개의 마스크 공정을 통해 제조될 수 있다. Meanwhile, the manufacturing method of the thin film transistor substrate according to the second embodiment of the present invention may be manufactured through three mask processes.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 박막 트랜지스터 기판의 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이고, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제3 마스크 공정을 순차적으로 도시한 단면도들이다. FIG. 5 is a plan view of a thin film transistor substrate for explaining a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is cut along the line II-II ′ of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 5. 7A to 7D are cross-sectional views sequentially illustrating a third mask process of a thin film transistor substrate according to a second exemplary embodiment of the present invention.
여기서, 게이트 패턴, 활성층, 오믹 콘택층 및 데이터 패턴은 도 3a 내지 도 3e에 도시된 바와 같이 형성된다. 그리고 보호막(80)과 화소 전극(100)을 하나의 마스크 공정으로 형성한다. 다음으로, 제3 마스크 공정을 통해 보호막(80)과 화소 전극(100)을 형성한다.Here, the gate pattern, the active layer, the ohmic contact layer, and the data pattern are formed as shown in FIGS. 3A to 3E. The
구체적으로, 데이터 패턴이 형성된 게이트 절연막(30) 상에 도 7a에 도시된 바와 같이 PECVD, 스핀 코팅(Spin Coating), 스핀리스 코팅(Spinless Coating) 등의 방법으로 보호막(80)이 형성된다. 보호막(80)으로는 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질이 이용되며 무기 절연 물질과, 유기 절연 물질의 이중 구조로 형성되기도 한다. Specifically, as shown in FIG. 7A, the
이어서, 도 7a에 도시된 바와 같이 보호막(80) 위에 포토레지스트(400)가 도포된 다음, 포토리소그래피 공정으로 노광 및 현상됨으로써 보호막(80)이 형성될 부분에 포토레지스트 패턴이 형성된다. 그 다음, 도 7b에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정으로 보호막(80)이 패터닝된다. 보호막(80)이 패터닝 될때, 데이터 금속층과 중첩되지 않은 영역의 게이트 절연막(30)도 같이 식각되어 기판(10) 상부를 노출시킨다. Subsequently, as shown in FIG. 7A, the
다음으로, 도 7c에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴이 존재하는 기판(10) 상에 투명 도전막(100)이 스퍼터링 등과 같의 증착 방법으로 전면 형성된다. Next, as shown in FIG. 7C, the transparent
이어서, 리프트-오프 공정으로 포토레지스트 패턴과 그 위의 투명 도전막(100)이 함께 제거됨으로써 도 7d에 도시된 바와 같이 화소 전극(100)을 포함하는 투명 도전 패턴이 형성된다. 화소 전극(100)은 패터닝된 보호막(80)과 경계를 이루며 형성되어 드레인 전극(70)과 측면 접속된다. Subsequently, the photoresist pattern and the transparent
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 박막 트랜지스터 기판의 데이터 패턴을 형성할 때 노치가 형성된 단일 슬릿 마스크를 사용하여 고세정 박막 트랜지스터 기판을 제조할 수 있다.As described above, in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the present invention, a high-clean thin film transistor substrate may be manufactured using a single slit mask in which a notch is formed when forming a data pattern of the thin film transistor substrate.
또한, 3마스크 또는 4 마스크 공정을 이용하여 박막 트랜지스터 기판의 제조공정을 단축함과 아울러 종래의 노광기를 사용하여 고세정 박막 트랜지스터 기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to shorten the manufacturing process of the thin film transistor substrate by using a 3 mask or 4 mask process and to manufacture a high-clean thin film transistor substrate using a conventional exposure machine.
그리고 액정패널의 화소영역에 형성되는 박막 트랜지스터뿐만 아니라 액정패널에 집적되는 패널구동부에 포함된 박막 트랜지스터도 단일 슬릿 마스크를 사용하여 고밀도 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다.In addition to the thin film transistor formed in the pixel region of the liquid crystal panel, the thin film transistor included in the panel driver integrated in the liquid crystal panel may form a high density thin film transistor using a single slit mask.
이상에서 상술한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정하지 않고 청구범위에 의해 그 권리가 정해져야 할 것이다.The present invention described above will be capable of various substitutions, modifications and changes by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the present invention should not be limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and the rights thereof should be determined by the claims.
Claims (7)
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KR1020060062424A KR20080004005A (en) | 2006-07-04 | 2006-07-04 | Thin film transistor substrate manufacturing method |
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WO2018177057A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate, display panel and display device |
-
2006
- 2006-07-04 KR KR1020060062424A patent/KR20080004005A/en not_active Application Discontinuation
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