KR20090044472A - Method of fabricating array substrate for liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 수를 절감할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 관해 개시한다. 개시된 본 발명의 방법은 게이트전극이 구비된 기판을 제공하는 단계와, 기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 게이트 절연막 위에 차례로 적층된 액티브 패턴 및 소오스/드레인전극을 형성하는 단계와, 소오스/드레인전극을 가진 기판 위에 보호막을 형성하는 단계와, 보호막을 가진 기판 상부에 투과영역, 반투과영역 및 차광영역을 갖는 마스크를 준비하되 상기 투과영역은 상기 소오스전극과 상기 드레인전극 사이의 채널영역과 대응되는 부위에 형성되고, 상기 반투과영역은 상기 드레인전극과 대응되는 부위에 형성되는 단계와, 마스크를 이용하여 상기 보호막 위에 제 1감광막 패턴을 형성하는 단계와, 제 1감광막 패턴을 이용하여 상기 보호막을 패터닝하여 상기 드레인전극을 노출시키는 단계와, 제 1감광막 패턴을 제거하는 단계와, 제 1감광막이 제거된 기판 위에 투명 도전막을 형성하는 단계와, 마스크를 이용하여 상기 제 1감광막 패턴과 감광성질이 서로 다른 제 2감광막 패턴을 형성하는 단계와, 제 2감광막 패턴을 이용하여 상기 투명 도전막을 패터닝하여 상기 드레인전극을 덮는 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device which can reduce the number of masks. The disclosed method includes providing a substrate having a gate electrode, forming a gate insulating film on the substrate, forming an active pattern and a source / drain electrode sequentially stacked on the gate insulating film, and source / drain Forming a protective film on a substrate having an electrode, and preparing a mask having a transmissive region, a transflective region, and a light shielding region on the substrate having the protective film, wherein the transmissive region corresponds to a channel region between the source electrode and the drain electrode. And a semi-transmissive region formed at a portion corresponding to the drain electrode, forming a first photoresist pattern on the passivation layer using a mask, and using the first photoresist pattern. Patterning the semiconductor substrate to expose the drain electrode, removing the first photoresist pattern, and Forming a transparent conductive film on the substrate from which the photosensitive film has been removed, forming a second photosensitive film pattern having a different photosensitive property from the first photosensitive film pattern using a mask, and using the second photosensitive film pattern to form the transparent conductive film. Patterning the pixel electrode to cover the drain electrode;
Description
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 마스크 수를 절감할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device which can reduce the number of masks.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다. Recently, with increasing interest in information display and increasing demand for using a portable information carrier, a lightweight flat panel display (FPD), which replaces a conventional display device, a cathode ray tube (CRT), is used. The research and commercialization of Korea is focused on. In particular, the liquid crystal display (LCD) of the flat panel display device is an image representing the image using the optical anisotropy of the liquid crystal, is excellent in resolution, color display and image quality, and is actively applied to notebooks or desktop monitors have.
상기 액정표시장치는 크게 제 1 기판인 컬러필터(color filter) 기판과 제 2 기판인 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다. 이때, 상기 액정표시장치의 스위칭소자로는 일반적으로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 사용하며, 상기 The liquid crystal display is largely composed of a color filter substrate as a first substrate, an array substrate as a second substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the array substrate. In this case, a thin film transistor (TFT) is generally used as a switching element of the liquid crystal display.
박막 트랜지스터의 채널층으로는 비정질 실리콘(amorphous silicon) 박막을 사용한다. As the channel layer of the thin film transistor, an amorphous silicon thin film is used.
상기 액정표시장치의 제조공정은 기본적으로 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판의 제작에 다수의 마스크 공정(즉, 사진 식각 공정)에 의해 진행된다. The manufacturing process of the liquid crystal display device is basically performed by a plurality of mask processes (ie, photolithography process) to fabricate an array substrate including a thin film transistor.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도로서, 도 1을 참고로 하여 일반적인 액정표시장치의 구조에 대해서 상세히 설명한다. FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a general liquid crystal display, and the structure of a general liquid crystal display will be described in detail with reference to FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시장치는 크게 컬러필터 기판(5)과, 어레이 기판(10)과, 상기 컬러필터 기판(5)과 박막 트랜지스터 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(30)으로 구성된다. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device is largely composed of a
상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터(7)로 구성된 컬러필터(C)와 상기 서브-컬러필터(7) 사이를 구분하고 액정층(30)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black The
matrix)(6), 그리고 상기 액정층(30)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다. matrix) 6 and a transparent
또한, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(10)은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트라인(16)과 데이터라인(17), 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T1) 및 상기 화소영역(P) 위에 형성된 화소전극(18)으로 이루어져 있다. In addition, the thin film
이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판(5)과 박막 트랜지스터 어레이 기판(10)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하 도록 합착되어 액정표시패널을 구성하며, 두 기판(5, 10)의 합착은 상기 컬러필터 기판(5) 또는 어레이 기판(10)에 형성된 합착키(미도시)를 통해 이루어진다. The
도 2a 내지 도 2f는 도 1에서 박막 트랜지스터(T1) 부분을 절단한 것을 보인 공정별 단면도이다. 이하, 도 2a 내지 도 2f를 참고로 하여 일반적인 액정표시장치 중 박막 트랜지스터어레이 기판의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다. 2A through 2F are cross-sectional views illustrating processes of cutting the thin film transistor T1 in FIG. 1. Hereinafter, a manufacturing process of a thin film transistor array substrate of a general liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. 2A to 2F.
도 2a에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터 어레이 기판(10) 위에 사진 식각 공정(제 1 마스크공정)을 이용하여 도전성 금속물질로 이루어진 게이트전극(21)을 형성한다. As shown in FIG. 2A, a
이어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(21)이 형성된 기판(10) 상에 게이트 절연막(23)을 형성한다. 그 다음, 상기 게이트 절연막(23) 위에 비정질 실리콘막(25), n+ 비정질 실리콘막(27) 및 금속막을(29) 차례대로 증착한다. 이 후, 상기 금속막(29) 위에 감광막을 도포한다. 이때, 상기 감광막은 노광된 부분이 현상되는 포지티브형(positive type)과, 노광된 부분이 남는 네가티브 타입(negative type)으로 나뉠 수 있으며, 통상적으로 어레이 공정에서는 포지티브 타입이 이용된다. Subsequently, as shown in FIG. 2B, a
그리고 나서, 상기 감광막을 선택적으로 노광 및 현상하여 서로 다른 두께를 가진 감광막 패턴(41)을 형성한다. 이때, 상기 감광막 패턴(41)은 채널이 형성될 부위가 상대적으로 얇게 형성된다. Then, the photoresist is selectively exposed and developed to form photoresist patterns 41 having different thicknesses. At this time, the photoresist pattern 41 has a relatively thin portion where a channel is to be formed.
이어, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 감광막 패턴을 마스크로 상기 금속막, n+ 비정질 실리콘막 및 비정질 실리콘막을 사진 식각(제 2마스크 공정)하여 비 정질 실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(25')을 형성한다. 그 다음, 상기 감광막 패턴을 에싱(ashing)하여 채널영역을 노출시킨다. Subsequently, as shown in FIG. 2C, the metal pattern, the n + amorphous silicon film, and the amorphous silicon film are photo-etched (second mask process) using the photoresist pattern as a mask to form an active pattern 25 'formed of an amorphous silicon film. Form. The photoresist pattern is then ashed to expose the channel region.
한편, 도 2c에서 미설명된 도면부호 27' 및 29'는 잔류된 n+ 비정질 실리콘 막 및 금속막을 각각 나타낸 것이며, 미설명된 도면부호 41P는 에싱된 감광막 패턴을 나타낸 것이다. Meanwhile, reference numerals 27 'and 29', which are not described in FIG. 2C, represent residual n + amorphous silicon films and metal films, respectively, and
계속하여, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 에싱된 감광막 패턴을 마스크로 상기 잔류된 금속막 및 n+ 비정질 실리콘막을 사진 식각하여 소오스전극(29'S) 및 드레인 전극(29'D)을 형성한다. (제 3마스크 공정) 이때, 상기 소오스전극/드레인 전극(29'S)(29'D)과 액티브 패턴(25') 사이에는 n+ 비정질 실리콘막으로 이루어진 오믹콘택층(27'')이 더 형성된다. 이어, 상기 에싱된 감광막 패턴을 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 2D, the remaining metal film and the n + amorphous silicon film are photo-etched using the ashed photoresist pattern as a mask to form a
그 다음, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 오믹콘택층(27'')을 가진 기판 위에 보호막(31)을 형성한다. 이 후, 상기 보호막(31)을 선택적으로 사진 식각하여 상기 드레인전극(29'D)의 일부를 노출시키는 콘택홀(31H)을 형성한다. (제 4 마스크공정)Next, as shown in FIG. 2E, a
이어, 도 2f에 도시된 바와 같이, 상기 콘택홀(31H)을 가진 기판 위에 투명한 도전성 금속물질막을 형성한다. 이때, 상기 투명한 도전성 금속물질막으로는 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명도전성 금속을 사용한다. 그 다음, 상기 투명한 도전성 금속물질막을 선택적으로 사진 식각하여 상기 콘택홀(31H)을 통해 드레인전극(29'D)과 전기적으로 접속하는 화소전극(33)을 형성한다. (제 5마스크공정)Subsequently, as shown in FIG. 2F, a transparent conductive metal material film is formed on the substrate having the
상기에 설명된 바와 같이 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판의 제조에는 게이트전극, 액티브 패턴 및 소오스/드레인전극, 콘택홀 및 화소전극 등을 패터닝하는데 기본적으로 총 4회의 사진 식각공정 및 총 4장의 마스크를 필요로 하게 된다. 그러나, 이러한 4회의 마스크 공정은 마스크 수가 감소될수록 생산성이나 비용면에서 유리하기 때문에 마스크 수를 줄이는 방법이 요구되어진다. As described above, in the fabrication of the array substrate including the thin film transistor, four photolithography processes and four masks are basically used to pattern the gate electrode, the active pattern and the source / drain electrode, the contact hole, and the pixel electrode. Needed. However, since these four mask processes are advantageous in terms of productivity and cost as the number of masks is reduced, a method of reducing the number of masks is required.
상기 문제점을 해결하고자, 본 발명은 동일 마스크에 의해 얻어진 서로 다른 감광 성질을 가진 감광막 패턴들을 이용하여 보호막 콘택홀 및 화소전극을 각각 형성함으로써, 마스크 수를 절감할 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하려는 것이다. In order to solve the above problems, the present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device which can reduce the number of masks by forming a protective layer contact hole and a pixel electrode by using photosensitive film patterns having different photosensitive properties obtained by the same mask. Is to provide.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은 게이트전극이 구비된 기판을 제공하는 단계와, 기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 게이트 절연막 위에 차례로 적층된 액티브 패턴 및 소오스/드레인전극을 형성하는 단계와, 소오스/드레인전극을 가진 기판 위에 보호막을 형성하는 단계와, 보호막을 가진 기판 상부에 투과영역, 반투과영역 및 차광영역을 갖는 마스크를 준비하되 상기 투과영역은 상기 소오스전극과 상기 드레인전극 사이의 채널영역과 대응되는 부위에 형성되고, 상기 반투과영역은 상기 드레인전극과 대응되는 부위에 형성되는 단계와, 마스크를 이용하여 상기 보호막 위에 제 1감광막 패턴을 형성하는 단계와, 제 1감광막 패턴을 이용하여 상기 보호막을 패터닝하여 상기 드레인전극을 노출시키는 단계와, 제 1감광막 패턴을 제거하는 단계와, 제 1감광막이 제거된 기판 위에 투명 도전막을 형성하는 단계와, 마스크를 이용하여 상기 제 1감광막 패턴과 감광성질이 서로 다른 제 2감광막 패턴을 형성하는 단계와, 제 2감광막 패턴을 이용하여 상기 투명 도전막을 패터닝하여 상기 드레인전극을 덮는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention comprises the steps of providing a substrate having a gate electrode, forming a gate insulating film on the substrate, an active pattern stacked on the gate insulating film in order Forming a source / drain electrode, forming a protective film on the substrate having the source / drain electrode, and preparing a mask having a transmissive area, a transflective area, and a light shielding area on the substrate having the protective film, wherein the transmissive area is Forming a region in the region corresponding to the channel region between the source electrode and the drain electrode, wherein the transflective region is formed in the region corresponding to the drain electrode, and forming a first photoresist pattern on the passivation layer using a mask. And patterning the passivation layer using a first photoresist pattern to expose the drain electrode. Removing the first photoresist pattern, forming a transparent conductive film on the substrate from which the first photoresist layer is removed, and using a mask to form a second photoresist pattern having a different photoresist property. And forming the pixel electrode covering the drain electrode by patterning the transparent conductive layer using a second photoresist layer pattern.
본 발명에 따르면, 박막 트랜지스터 제조에 사용되는 마스크 수를 3장으로 줄여 제조공정 및 비용을 절감시키는 이점이 있다. 즉, 본 발명은 동일 마스크에 의해 얻어진 서로 다른 감광 성질을 가진 감광막 패턴들을 이용하여 보호막 콘택홀 및 화소전극을 각각 형성함으로써, 마스크 수를 절감하여 제조 공정 및 비용을 절감시키는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, the number of masks used for manufacturing the thin film transistor is reduced to three, thereby reducing the manufacturing process and cost. That is, according to the present invention, the protective film contact hole and the pixel electrode are formed by using photosensitive film patterns having different photosensitive properties obtained by the same mask, thereby reducing the number of masks and thus reducing the manufacturing process and cost.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3는 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 3 is a plan view schematically illustrating a part of an array substrate for a liquid crystal display according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판(100)에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(T2)가 매트릭스 형태로 위치하고, 이러한 다수의 박막 트랜지스터(T2)를 교차하여 지나가는 게이트 라인(110)과 데이터 라인(120)이 형성된다. As shown in FIG. 3, in the
상기 박막 트랜지스터(T2)는 상기 게이트 라인(110)과 연결되어 주사신호를 인가 받는 게이트 전극(110G)과, 상기 데이터 라인(120)과 연결되어 데이터 신호를 인가 받는 소오스 전극(107'S)과 상기 소오스 전극(107'S)으로부터 소정간격 이격된 드레인전극(107'D)으로 구성된다. The thin film transistor T2 is connected to the
또한, 상기 박막 트랜지스터(T2)는 상기 게이트 전극(110G) 상부에 구성되고 상기 소오스 전극(107'S) 및 드레인 전극(107'D)과 접촉하는 액티브 패턴(103P)을 더 포함한다. 이때, 도시하지는 않았지만, 수직적으로 순수 비정질 실리콘으로 형성된 액티브 패턴(103P)과 소오스/드레인 전극(107'S, 107'D) 사이에는 오믹콘택층(미도시)이 개재될 수 있다. In addition, the thin film transistor T2 further includes an
화소영역(미도시)은 상기 게이트 라인(110)과 데이터 라인(120)이 교차하여 정의되는 영역에 해당된 것으로서, 이러한 상기 화소영역 상에 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명도전성 금속으로 이루어진 화소전극(110P)이 형성된다. 상기 화소전극(110P)의 일부는 상기 게이트 라인(110)의 상부로 연장되어 배치될 수 있다.The pixel region (not shown) corresponds to a region defined by the intersection of the
또한, 상기 게이트 라인(110)은 상기 박막 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(110G)을 구동하는 펄스전압을 전달하며, 상기 데이터 라인(120)은 상기 박막 트랜지스터(T1)의 소오스전극(107'S)을 구동하는 신호전압을 전달하는 수단이다. In addition, the
한편,, 상기 게이트 라인(110)의 일 끝단에는 게이트 패드(110P)이 구성되며, 상기 데이터 라인(120)의 일 끝단에는 데이터 패드(120P)이 구성된다. Meanwhile, a
그리고, 상기 게이트 라인(110)의 상부에는 아일랜드 형상의 투명도전막 패턴이 형성되며, 상기 투명 도전막 패턴은 상기 게이트 라인(110의 상부로 연장된 투명 화소전극(111P)과 측면 접촉한다. An island-shaped transparent conductive film pattern is formed on the
이와 같은 구성으로, 상기 게이트 라인(110)의 일부는 제 1 스토리지 전극(110C)의 기능을 한다. 따라서, 상기 화소전극(111P)과 측면 접촉하는 투명도 전막 패턴이 제 2 스토리지 전극의 기능을 하며, 상기 스토리지 제 1 전극과 상기 스토리지 제 2 전극 사이에 위치한 게이트 절연막(미도시)이 유전체의 역할을 하는 스토리지 캐패시터(Cst)를 구성할 수 있다. In this configuration, a part of the
이와 같은 액정표시장치용 어레이 기판의 각 라인들 및 패턴들은 감광성 물질인 감광막을 이용한 사진식각 공정에 의해 이루어진다. 이때, 상기 사진식각 공정은 마스크 수에 따라 제조 공정 및 비용이 달라지게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 마스크 수를 3장으로 줄여 제조 공정 및 비용을 절감하는 방법을 제시하며, 박막 트랜지스터 형성과 더불어 게이트 패드, 데이터 패드 및 스토리지 캐패시터 형성 과정까지 함께 설명하기로 한다.Each of the lines and patterns of the array substrate for a liquid crystal display device is formed by a photolithography process using a photosensitive film which is a photosensitive material. In this case, the photolithography process may vary in manufacturing process and cost depending on the number of masks. Therefore, the present invention proposes a method of reducing the number of masks to three to reduce the manufacturing process and cost, and will be described together with the formation of a thin film transistor and a process of forming a gate pad, a data pad, and a storage capacitor.
도 4a 내지 도 4i는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선, Ⅱ-Ⅱ'선 및 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절취한 공정별 단면도이다. 이하에서, 도 3 및 도 4a 내지 도 4i를 참고로 하여 상술한 구성을 가진 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판 제조방법에 대해 설명하기로 한다. 4A to 4I are cross-sectional views of processes taken along lines II ′, II-II ′, and III-III ′ of FIG. 3. Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 3 and 4A to 4I.
도 4a에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터 어레이 기판(100) 위에 사진식각 공정(제 1 마스크공정)을 이용하여 각각의 게이트 라인(110), 게이트 라인(110)과, 연결되는 게이트전극(110P) 및 게이트 패드(110P)과, 제 1스토리지전극(110C)을 형성한다. 이때, 상기 기판(100)은, 도면의 왼쪽에서 부터 차례로 게이트 패드영역(Ⅰ'-Ⅰ영역에 해당됨), 데이터 패드영역(Ⅱ'-Ⅱ영역에 해당됨), 스토리지캐패시터 영역 및 박막 트랜지스터 영역(Ⅲ'-Ⅲ영역에 해당됨)이 각각 정의되어 있다.As shown in FIG. 4A, each of the
상기 게이트 라인(110), 게이트 라인(110)과, 연결되는 게이트전극(110P) 및 게이트 패드(110P)과, 제 1스토리지전극(110C)은 동일한 도전성 금속물질막으로 형성된다. The
이어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1스토리지전극(110C)을 가진 기판(100) 상에 게이트 절연막(102)을 형성한다. 그 다음, 상기 게이트 절연막(102) 위에 비정질 실리콘막(103), n+ 비정질 실리콘막(105) 및 금속막(107)을 차례대로 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 4B, a
이 후, 상기 금속막(107) 위에 제 1감광막을 도포한다. 통상적으로, 감광막은 노광된 부분이 현상되는 포지티브 타입과, 노광된 부분이 남는 네가티브 타입으로 나뉠 수 있다. 여기서 상기 제 1감광막은 노광된 부분이 현상되는 포지티브 타입으로 형성된다. 그리고 나서, 상기 제 1감광막을 선택적으로 노광 및 현상하여 서로 다른 두께를 가진 제 1감광막 패턴(151)을 형성한다. 이때, 상기 제 1감광막 패턴(151)은 데이터 라인이 형성될 영역 및 박막 트랜지스터 형성영역을 덮되 채널이 형성될 부위가 상대적으로 얇게 형성된다. Thereafter, a first photosensitive film is coated on the
이어, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1감광막 패턴을 마스크로 상기 금속막, n+ 비정질 실리콘막 및 비정질 실리콘막을 사진 식각(제 2마스크 공정하여 데이터라인(120), 데이터패드(120P) 및 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브 패턴(103P)을 형성한다. 이때, 상기 데이터라인(120) 데이터패드(120P)는 비정질 실리콘막, n+ 비정질 실리콘막 및 금속막으로 이루어진다. 그 다음, 상기 제 1감광막 패턴을 에싱하여 채널영역을 노출시킨다. Subsequently, as shown in FIG. 4C, the metal film, the n + amorphous silicon film, and the amorphous silicon film are photo-etched using the first photoresist pattern as a mask (a second mask process is performed on the
한편, 도 4c에서 미설명된 도면부호 105' 및 107'는 잔류된 n+ 비정질 실리 콘막 및 금속막을 각각 나타낸 것이며, 미설명된 도면부호 151'는 에싱된 제 1감광막 패턴을 나타낸 것이다. In FIG. 4C, reference numerals 105 ′ and 107 ′ represent the remaining n + amorphous silicon film and the metal film, respectively, and
계속하여, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 에싱된 제 1감광막 패턴을 마스크로 상기 잔류된 금속막 및 n+ 비정질 실리콘 박막을 사진 식각하여 소오스전극(107'S) 및 드레인 전극(107'D)을 형성한다. 이때, 상기 소오스전극/드레인 전극(107'S)(107'D)과 액티브 패턴(103P) 사이에는 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 오믹콘택층(105'P)이 형성된다. 이어, 상기 에싱된 제 1감광막 패턴을 제거한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 4D, the remaining metal film and the n + amorphous silicon thin film are photo-etched using the first photosensitive film pattern as a mask to form a
도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 에싱된 제 1감광막 패턴이 제거된 기판 위에 보호막(109P) 및 제 2감광막(153)을 차례로 형성한다.As shown in FIG. 4E, the passivation layer 109P and the
상기 제 2감광막(153)을 가진 기판 상부에 투과영역, 반투과영역 및 차광영역을 갖는 마스크(171)를 준비한다. 이때, 상기 마스크(171)는, 박막 트랜지스터 영역에서, 상기 투과영역은 상기 소오스전극(107'S)과 상기 드레인전극(107'D) 사이의 채널영역과 대응되는 부위에 형성되고, 상기 반투과영역은 상기 드레인전극(107'D)과 대응되는 부위에 형성되고, 상기 차광영역은 상기 투과영역 및 반투과 영역을 제외한 나머지 부위에 형성된다. 또한, 상기 마스크(171)는, 상 게이트 패드영역 및 데이터 패드영역에서, 차광영역은 게이트 패드 및 데이터 패드를 오픈시킬 부위에 형성된다. 그리고, 상기 마스크(171)는, 반투과영역은 스토리지전극 영역에서는, 스토리지전극과 대응되는 부위에 형성된다.A
도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 마스크를 이용하여 상기 제 2감광막을 노광 및 현상하여 두께가 서로 다른 제 2감광막 패턴(153P)을 형성한다. 이때, 상기 제 2감광막 패턴(153P)은, 박막 트랜지스터 영역에서, 적어도 상기 소오스전극과 상기 드레인전극 사이의 채널영역은 노출하고 상대적으로 상기 드레인전극을 얇게 덮도록 형성된다. 또한, 상기 제 2감광막 패턴(153P)은, 게이트 패드 및 데이터 패드영역에서, 게이트 패드 및 데이터 패드를 각각 노출하도록 형성된다. 상기 제 2감광막 패턴(153P)은, 스토리지전극 영역에서, 상대적으로 스토리지전극(110C)을 얇게 덮도록 형성된다.As shown in FIG. 4F, the second photoresist film is exposed and developed using the mask to form a second photoresist pattern 153P having a different thickness. In this case, the second photoresist layer pattern 153P is formed in the thin film transistor region to expose at least the channel region between the source electrode and the drain electrode and to relatively cover the drain electrode. In addition, the second photoresist pattern 153P is formed to expose the gate pad and the data pad, respectively, in the gate pad and the data pad region. The second photoresist pattern 153P is formed in the storage electrode area to relatively cover the
도 4g에 도시된 바와 같이, 상기 제 2감광막 패턴(153P)을 마스크로 하여 상기 보호막을 패터닝한다. 상기 패터닝 결과, 상기 보호막은 게이트 패드, 데이터 패드 및 드레인전극을 노출하며, 상기 스토리지전극 및 채널영역을 덮도록 형성된다. 그 다음, 상기 제 2감광막 패턴을 제거한다. 이어, 상기 제 2감광막 패턴이 제거된 기판 위에 투명한 금속도전막(111) 및 제 3감광막(155)을 차례로 형성한다. 이때, 상기 제 3감광막(155)은 제 2감광막과는 감광 성질이 서로 다른 포지티브 타입으로 형성한다. 즉, 상기 제 3감광막(155)은 노광된 부위가 제거되는 감광 성질을 가진다. As shown in FIG. 4G, the passivation layer is patterned using the second photoresist layer pattern 153P as a mask. As a result of the patterning, the passivation layer is formed to expose the gate pad, the data pad, and the drain electrode and cover the storage electrode and the channel region. Then, the second photosensitive film pattern is removed. Subsequently, the transparent metal
그런 다음, 도 4h에 도시된 바와 같이, 상기 마스크(171)를 이용하여 상기 제 3감광막을 노광 및 현상하여 제 3감광막 패턴(155P)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 4H, the third photoresist layer is exposed and developed using the
이 후, 도 4i에 도시된 바와 같이, 제 3감광막 패턴을 마스크로 하여 상기 투명한 금속도전막을 패터닝하여 드레인전극(107'D)을 덮는 화소전극(111P)을 형성한다. 이때, 화소전극(111P) 형성과 함께 상기 게이트 패드(110P) 및 데이터패 드(120P)를 각각 덮는 투명도전막 패턴들(111P1)(111P2)이 형성된다. Thereafter, as shown in FIG. 4I, the transparent metal conductive film is patterned using the third photoresist pattern as a mask to form a
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 어레이 기판 제조는 3장의 마스크로 제작된 것이다. The array substrate manufacturing according to the present invention as described above is made of three masks.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도.1 is an exploded perspective view schematically showing a general liquid crystal display device.
도 2a 내지 도 2f는 도 1에 도시된 액정표시장치에 있어서, 박막 트랜지스터어레이 기판의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 공정별 단면도. FIG. 2A to FIG. 2F are cross-sectional views for each process sequentially illustrating a process of manufacturing a thin film transistor array substrate in the liquid crystal display shown in FIG. 1.
도 3는 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도. 3 is a plan view schematically showing a part of an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention;
도 4a 내지 도 4i는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선, Ⅱ-Ⅱ'선 및 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절취한 공정별 단면도.4A to 4I are cross-sectional views of processes taken along lines II ′, II-II ′, and III-III ′ of FIG. 3.
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