KR20110043351A - Liquid crystal display device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 오토 프로브 검사를 위한 박막 트랜지스터에 있어서 게이트 전극을 서로 이격되도록 형성하고 라인을 통해 연결하여 게이트 전극의 크기를 최소화함으로써, 화소 내의 박막 트랜지스터와 오토 프로브 검사를 위한 박막 트랜지스터를 함께 형성하는 과정에서 슬릿 마스크를 적용한 경우에 화소 내의 박막 트랜지스터와 오토 프로브 검사를 위한 박막 트랜지스터 간의 크기 차이 및 게이트 전극 면적 차이로 인하여 슬릿 마스크의 슬릿 영역 적용 부위가 오버(over) 에칭되거나 다운(down) 에칭되는 문제가 발생하지 않는 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터, 휴대폰, 사무 자동화 기기 등에 있어서 화면을 디스플레이하기 위한 수단으로서 널리 이용되고 있다.The application range is gradually increasing. Accordingly, the liquid crystal display device is widely used as a means for displaying a screen in portable computers, mobile phones, office automation equipment and the like.
통상적으로 액정표시장치는 매트릭스형태로 배열된 다수의 제어용 스위칭 소자에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표 시하게 된다.In general, a liquid crystal display device displays a desired image on a screen by adjusting the amount of light transmitted according to image signals applied to a plurality of control switching elements arranged in a matrix.
이러한 액정표시장치는 상부기판인 컬러필터 기판과 하부기판인 박막 트랜지스터 어레이 기판이 서로 대향하고 상기 두 기판 사이에 액정층이 형성된 액정패널과, 상기 액정패널에 주사신호 및 화상정보를 공급하여 액정패널을 동작시키는 구동부를 포함하여 구성된다.The liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which a color filter substrate as an upper substrate and a thin film transistor array substrate as a lower substrate are opposed to each other, and a liquid crystal layer is formed between the two substrates, and a scan signal and image information are supplied to the liquid crystal panel. It is configured to include a drive unit for operating.
이와 같은 구성을 가지는 액정표시장치는 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 다수의 소자 및 배선을 형성하는 공정과, 상기 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터 어레이 기판을 합착하고 액정을 주입하여 액정패널을 형성하는 공정과, 상기 액정패널을 검사하는 오토 프로브(auto probe) 검사를 포함하는 다수의 공정 및 검사를 통해 제조된다.A liquid crystal display device having such a configuration includes a process of forming a plurality of elements and wirings on a color filter substrate and a thin film transistor array substrate, and bonding the color filter substrate and the thin film transistor array substrate to inject liquid crystal to form a liquid crystal panel. And a plurality of processes and inspections including an auto probe inspection for inspecting the liquid crystal panel.
상기 오토 프로브 검사에는 피검사체인 액정패널에 소정의 신호를 인가하여 화소의 정상 구동 및 불량 유무를 판별하며, 액정패널에는 소정의 신호를 인가하기 위한 박막 트랜지스터가 게이트 라인 및 데이터 라인마다 형성되는데, 이와 같은 오토 프로브 검사와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In the auto probe inspection, a predetermined signal is applied to the liquid crystal panel to be inspected to determine whether the pixel is normally driven or defective. In the liquid crystal panel, thin film transistors for applying a predetermined signal are formed for each gate line and data line. The auto probe inspection will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1에는 오토 프로브 검사용 박막 트랜지스터가 형성된 종래의 일반적인 액정표시장치에 구비된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 회로도를 도시하였으며, 도 2에는 도 1의 일부 영역의 평면도를 확대하여 도시하였으며, 도 2에 있어서 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터의 액티브 층 및 n+층의 도시는 생략하였다.FIG. 1 is a circuit diagram of a thin film transistor array substrate of a conventional liquid crystal display device having a thin film transistor for auto probe inspection. FIG. 2 is an enlarged plan view of a portion of FIG. 1, and FIG. Illustrations of the active layers and the n + layers of the first to third thin film transistors are omitted.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 일반적인 액정표시장치는, 화소 영역과 오토 프로브 영역이 정의된 박막 트랜지스터 어레이 기판(1)과. 상기 박막 트랜지스 터 어레이 기판(1)의 화소 영역에 서로 교차하도록 형성되어 다수의 화소를 정의하는 게이트 라인(2) 및 데이터 라인(3)과, 상기 화소의 게이트 라인(2)과 데이터 라인(3)이 교차하는 영역에 게이트 라인(2) 및 데이터 라인(3)과 연결되도록 형성된 다수의 제 1 박막 트랜지스터(4)와, 상기 제 1 박막 트랜지스터(4)의 드레인 전극(4e)과 접속되도록 각 화소마다 형성된 화소전극(11)과, 드레인 전극(6e)이 게이트 라인(2)과 연결되도록 오토 프로브 영역에 형성된 다수의 제 2 박막 트랜지스터(6)와, 드레인 전극(5e)이 데이터 라인(3)과 연결되도록 오토 프로브 영역에 형성된 다수의 제 3 박막 트랜지스터(5)와, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(1)과 대향하도록 배치되어 박막 트랜지스터 어레이 기판(1)의 각 화소에 대응되는 컬러필터를 포함하는 컬러필터 층(미도시)이 형성된 컬러필터 기판(미도시), 및 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(1)과 컬러필터 기판 사이에 형성된 액정층(미도시)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional liquid crystal display device includes a thin film
도 2를 참조하면, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판(1)의 오토 프로브 영역에 형성된 다수의 제 2 박막 트랜지스터(6)의 게이트 전극(6a)은 모두 서로 연결되어 게이트 라인(2)과 평행하도록 라인 형상으로 형성되고, 다수의 제 3 박막 트랜지스터(5)의 게이트 전극(5a)도 모두 서로 연결되어 데이터 라인(3)과 평행하도록 라인 형상으로 형성되며, 상기와 같이 서로 연결되어 라인 형상을 가지는 제 2 박막 트랜지스터(6)의 게이트 전극(6a)과 제 3 박막 트랜지스터(5)의 게이트 전극(5a)은 화소 내의 제 1 박막 트랜지스터(4)의 게이트 전극(4a)에 비교하여 매우 큰 크기를 가지고 있다.Referring to FIG. 2, the
상기와 같은 일반적인 액정표시장치는 제조 과정에서 박막 트랜지스터 어레이 기판(1)과 컬러필터 기판을 합착하고 액정을 주입하여 액정패널을 형성한 후에 오토 프로브 검사가 수행되는데, 이와 같은 오토 프로브 검사 시에는 게이트 라인(2)에 제 2 박막 트랜지스터(6)를 통해 제 1 검사 신호를 입력하고 데이터 라인(3)에 제 3 박막 트랜지스터(5)를 통해 제 2 검사 신호를 입력한 후에 화소의 정상 구동 여부 등을 검사하게 된다. 그리고, 액정표시장치의 제조 과정이 완료된 이후에 상기 제 2 박막 트랜지스터(6)와 제 3 박막 트랜지스터(5)는 어느 신호도 입력되지 않고 구동되지 않는 상태를 유지하게 된다.In the general liquid crystal display device as described above, an auto probe test is performed after the thin film
상술한 바와 같은 종래의 일반적인 액정표시장치는 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터(4, 6, 5)를 함께 형성하는 과정에서 슬릿 마크스(미도시)를 적용하는 경우에 제 1 박막 트랜지스터(4)와 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터(6, 5) 간의 크기 차이 및 게이트 전극(4a, 6a, 5a) 크기 차이로 인하여 슬릿 마스크(또는 하프톤 마스크)의 슬릿 영역 적용 부위가 오버(over) 에칭(etching)되거나 다운(down) 에칭되는 문제점이 있어왔다.The conventional liquid crystal display device as described above has the first
즉, 상기 슬릿 마스크의 슬릿 영역의 투과율을 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터(5, 6)에 맞출 경우에는 제 1 박막 트랜지스터(4)의 n+층(미도시) 중에 슬릿 마스크의 슬릿 영역 적용 부위인 소스 전극(6d, 5d)과 드레인 전극(6e, 5e) 사이의 영역을 제거하기 위한 에층 시에 n+층의 제거와 함께 n+층의 제거에 의해 노출된 액티브층(미도시)이 과하게 제거가 되는 문제가 발생하며, 슬릿 마스크의 슬릿 영역의 투과율을 제 1 박막 트랜지스터(4)에 맞출 경우에는 제 2 및 제 3 박막 트랜 지스터(6, 5)의 n+층(미도시) 중에 슬릿 마스크의 슬릿 영역 적용 부위인 소스 전극(4d)과 드레인 전극(4e) 사이의 영역을 제거하기 위한 에칭 시에 n+층이 목적치보다 적게 에칭되는 문제가 발생한다.That is, when the transmittance of the slit region of the slit mask is matched to the second and third
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 오토 프로브 검사를 위한 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터에 있어서 게이트 전극을 서로 이격되도록 형성한 후 각각 제 1 및 제 2 라인을 통해 연결함으로써, 화소 내의 제 1 박막 트랜지스터와 오토 프로브 검사를 위한 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터를 함께 형성하는 과정에서 슬릿 마스크를 적용한 경우에 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터 간의 크기 차이 및 게이트 전극 크기 차이로 인하여 슬릿 마스크의 슬릿 영역 적용 부위가 오버(over) 에칭되거나 다운(down) 에칭되는 문제가 발생하지 않는 액정표시장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to form the gate electrodes spaced apart from each other in the second and third thin film transistors for the auto probe inspection, and then, respectively, the first and second lines are formed. By connecting through, when the slit mask is applied in the process of forming the first thin film transistor in the pixel and the second and third thin film transistors for the auto probe inspection together, the size difference and the gate electrode size difference between the first and third thin film transistors The present invention provides a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which do not cause a problem that the slit region application portion of the slit mask is over etched or down etched.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 화소 영역과 오토 프로브 영역이 정의된 기판; 상기 기판의 화소 영역에 서로 교차하도록 형성되어 다수의 화소를 정의하는 다수의 게이트 라인과 데이터 라인; 상기 화소의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 영역에 게이트 라인 및 데이트 라인과 연결되도록 형성된 다수의 제 1 박막 트랜지스터; 상기 기판의 오토 프로브 영역에 형성되며, 드레인 전극이 게이트 라인과 연결되도록 게이트 라인마다 하나씩 형성되어 오토 프로브 검사에 이용되는 다수의 제 2 박막 트랜지스터; 및 상기 기판의 오토 프로브 영역에 형성되며, 드레인 전극이 데이터 라인과 연결되도록 데이터 라인마다 하나씩 형성되어 오토 프로브 검사에 이용되는 다수의 제 3 박막 트랜지스터; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 다수의 제 2 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 제 2 박막 트랜지스터마다 서로 이격되어 패터닝되고 제 1 라인을 통해 서로 연결되며, 상기 다수의 제 3 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 제 3 박막 트랜지스터마다 서로 이격되어 패터닝되고 제 2 라인을 통해 서로 연결된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes: a substrate in which a pixel region and an auto probe region are defined; A plurality of gate lines and data lines formed in the pixel region of the substrate to cross each other to define a plurality of pixels; A plurality of first thin film transistors formed to be connected to the gate line and the data line in an area where the gate line and the data line of the pixel cross each other; A plurality of second thin film transistors formed in the auto probe region of the substrate, each of the second thin film transistors being formed for each gate line such that a drain electrode is connected to the gate line and used for auto probe inspection; And a plurality of third thin film transistors formed in the auto probe region of the substrate and formed one by one for each data line such that a drain electrode is connected to the data line and used for auto probe inspection. Characterized in that configured to include. The gate electrodes of the plurality of second thin film transistors are patterned and spaced apart from each other for each second thin film transistor, and are connected to each other through a first line, and the gate electrodes of the plurality of third thin film transistors are spaced apart from each other for each third thin film transistor. Patterned and connected to each other via a second line.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 방법은, 기판 상의 화소 영역에 다수의 제 1 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하고, 기판 상의 오토 프로브 영역에 다수의 제 2 박막 트랜지스터의 서로 이격된 게이트 전극과, 다수의 제 2 박막 트랜지스터의 서로 이격된 게이트 전극과, 상기 다수의 제 2 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 서로 연결하는 제 1 라인과, 다수의 제 3 박막 트랜지스터의 서로 이격된 게이트 전극과, 상기 제 3 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 서로 연결하는 제 2 라인을 형성하는 단계; 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막 상에 액티브층 형성용 층, n+층 형성용 층, 소스/드레인 형성용 층 및 감광막을 형성하는 단계; 후에 형성될 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극에 대응되는 영역에 차단 영역이 마련되고 후에 형성될 소스 전극과 드레인 전극의 사이에 대응되는 영역에 슬릿 영역이 마련된 마스크를 이용한 포토리소그라피를 수행하여 마스크의 투과 영역에 대응되는 영역이 제거된 제 1 감광막 패턴을 형성하는 단계; 상기 제 1 감광막 패턴을 이용하여 액티브층 형성용 층, n+층 형성용 층, 소스/드레인 형성용 층을 선택적으로 제거하여 액티브 층과 n+층을 형성하는 단계; 상기 제 1 감광막 패턴 중에 마스크의 슬릿 영역에 대응된 영역을 제거하여 제 2 감광막 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 감광막 패턴을 이용하여 소스/드레인 형성용 층을 선택적으로 제거하여 소스 전극과 드레인 전극을 형성하고, n+층 중에서 소스 전극과 드레인 전극 사이에 대응되는 영역 전체를 제거하는 단계; 를 포함하여 이루어진다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a gate electrode of a plurality of first thin film transistors is formed in a pixel region on a substrate, and a plurality of gate electrodes are formed in an auto probe region on a substrate. Gate electrodes spaced apart from each other of the second thin film transistor, gate electrodes spaced apart from each other of the plurality of second thin film transistors, first lines connecting the gate electrodes of the plurality of second thin film transistors to each other, and a plurality of third thin films Forming a gate line spaced apart from each other of the transistor and a second line connecting the gate electrode of the third thin film transistor to each other; Forming a gate insulating film; Forming an active layer forming layer, an n + layer forming layer, a source / drain forming layer, and a photosensitive film on the gate insulating film; Photolithography using a mask in which blocking regions are provided in regions corresponding to the source and drain electrodes of the first to third thin film transistors to be formed later, and slit regions are provided in the regions corresponding to the source and drain electrodes to be formed later. Forming a first photoresist pattern in which a region corresponding to the transmission region of the mask is removed; Selectively removing an active layer forming layer, an n + layer forming layer, and a source / drain forming layer using the first photoresist pattern to form an active layer and an n + layer; Removing a region of the first photoresist pattern corresponding to the slit region of the mask to form a second photoresist pattern; And selectively removing the source / drain forming layer using the second photoresist pattern to form a source electrode and a drain electrode, and removing an entire region corresponding to the source electrode and the drain electrode from the n + layer. It is made, including.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치 및 그 제조 방법은, 오토 프로브 검사를 위한 제 2 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 서로 이격되도록 형성하여 게이트 전극의 크기를 최소화하고 제 3 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 서로 이격되도록 형성하여 게이트 전극의 크기를 최소화함으로써, 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터를 함께 형성하는 과정에서 제 1 박막 트랜지스터와 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터 간의 크기 차이 및 게이트 전극 크기 차이로 인하여 마스크의 슬릿 영역 적용 부위가 에칭 시에 목적치보다 많이 제거되거나 적게 제거되는 문제가 최소화된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display and a method of manufacturing the same have a structure in which a gate electrode of a second thin film transistor for auto probe inspection is spaced apart from each other, thereby minimizing the size of the gate electrode and forming a third electrode. By forming the gate electrodes of the thin film transistors to be spaced apart from each other to minimize the size of the gate electrode, the size difference and the gate electrode between the first thin film transistor and the second and third thin film transistors in the process of forming the first to third thin film transistors together Due to the size difference, the problem that the slit area application portion of the mask is removed more or less than the target value during etching is minimized.
이에 따라, 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터를 형성하는 과정에서 투과율이 다른 다수의 슬릿 영역을 포함하는 멀티 톤 마스크(multi-ton mask)를 사용하지 않고 동일한 투과율을 가지는 다수의 슬릿 영역을 포함하는 슬릿 마스크(또는 하프톤 마스크; half-tone mask)를 사용하면 되므로, 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.Accordingly, in the process of forming the first to third thin film transistors, a slit including a plurality of slit regions having the same transmittance without using a multi-tone mask including a plurality of slit regions having different transmittances is formed. Since a mask (or half-tone mask) can be used, manufacturing cost can be reduced.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, a liquid crystal display according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as follows.
도 3과 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 화소 영역과 오토 프로브 영역이 정의된 제 1 기판(101); 상기 제 1 기판(101)의 화소 영역에 서로 교차하도록 형성되어 다수의 화소를 정의하는 다수의 게이트 라인(102)과 데이터 라인(103); 상기 화소의 게이트 라인(102)과 데이터 라인(103)이 교차하는 영역에 게이트 라인(102) 및 데이트 라인(103)과 연결되도록 형성된 다수의 제 1 박막 트랜지스터(104); 상기 제 1 기판(101)의 오토 프로브 영역에 형성되며, 드레인 전극(106e)이 게이트 라인(102)과 연결되도록 게이트 라인(102)마다 하나씩 형성되어 오토 프로브 검사에 이용되는 다수의 제 2 박막 트랜지스터(106); 및 상기 기판의 오토 프로브 영역에 형성되며, 드레인 전극(105e)이 데이터 라인(103)과 연결되도록 데이터 라인(103)마다 하나씩 형성되어 오토 프로브 검사에 이용되는 다수의 제 3 박막 트랜지스터(105); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 다수의 제 2 박막 트랜지스터(106)의 게이트 전극(106a)은 제 2 박막 트랜지스터(106)마다 서로 이격되어 패터닝되고 제 1 라인(108)을 통해 서로 연결되며, 상기 다수의 제 3 박막 트랜지스터(105)의 게이트 전극(105a)은 제 3 박막 트랜지스터(105)마다 서로 이격되어 패터닝되고 제 2 라인(107)을 통해 서로 연결된다.3 and 4, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치의 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Each component of the liquid crystal display according to the preferred embodiment of the present invention having such a configuration will be described in detail as follows.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판인 제 1 기판(101)과 컬러필터 기판인 제 2 기판(미도시)으로 구성된 액정패널이 구비되며, 상기 액정패널의 제 1 기판과 제 2 기판 사이에는 액정층(미도시)이 형성된다A liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel including a
상기 제 1 기판(101) 상에는 화소 영역과 오토 프로브 영역이 정의되며, 상기 제 1 기판(101) 중에 화소 영역에는 다수의 게이트 라인(102)과 다수의 데이터 라인(103)이 서로 교차하여 다수의 화소가 마련된다.A pixel region and an auto probe region are defined on the
그리고, 상기 각 화소의 게이트 라인(102)과 데이터 라인(103)이 교차하는 영역에는 제 1 박막 트랜지스터(104)가 형성된다.The first
상기 제 1 박막 트랜지스터(104)는 제 1 기판(101) 상에 형성된 게이트 전극(104a)과, 상기 게이트 전극(104a) 상에 형성된 게이트 절연막(109)과, 상기 게이트 절연막(109) 상에 형성된 액티브층(104b)과, 상기 액티브층(104b) 상에 형성된 n+층(104c)과, 상기 n+층(104c) 상에 형성되며 서로 이격된 소스 전극(104d) 및 드레인 전극(104e)을 포함하여 구성되며, 이와 같은 구성의 제 1 박막 트랜지스터(104) 상에는 보호층(110)이 형성된다.The first
상기 제 1 박막 트랜지스터(104) 및 보호층(110)이 형성된 제 1 기판(101) 상에는 보호층(110)에 형성된 콘택홀을 통해 제 1 박막 트랜지스터(104)의 드레인 전극(104e)과 접속된 화소전극(111)이 각 화소마다 형성된다.On the
그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 제 2 기판(미도시)에는 공통전압이 공 급되는 공통전극이 형성되는데, 상기 공통전극에 공급되는 공통전압은 화소전극(111)에 공급되는 화소 신호와 함께 수직 전계를 형성하여 액정층을 구동한다. 이때, 상기 공통전극이 제 2 기판 상에 형성된 것을 예로 한 것은 설명의 편의를 위한 것이며, 상기 공통전극은 제 1 기판 상에 형성됨으로써 공통전극에 인가된 공통전압이 화소전극(111)에 인가된 화소 신호와 함께 수평 전계를 형성함으로써 액정을 구동할 수도 있을 것이다.Although not shown, a common electrode supplied with a common voltage is formed on the second substrate (not shown), and the common voltage supplied to the common electrode is perpendicular to the pixel signal supplied to the
상기 제 1 기판(101)의 오토 프로브 영역에는 드레인 전극(106e)이 게이트 라인(102)과 연결되도록 게이트 라인(102)마다 하나씩 구비되는 제 2 박막 트랜지스터(106)가 형성된다.In the auto probe region of the
상기 제 2 박막 트랜지스터(106)는 제 1 기판(101) 상에 형성된 게이트 전극(106a)과, 상기 게이트 전극(106a) 상에 형성된 게이트 절연막(109)과, 상기 게이트 절연막(109) 상에 형성된 액티브층(106b)과, 상기 액티브층(106b) 상에 형성된 n+층(106c)과, 상기 n+층(106c) 상에 형성되며 서로 이격된 소스 전극(106d) 및 드레인 전극(106e)을 포함하여 구성된다.The second
상기 다수의 제 2 박막 트랜지스터(106)의 게이트 전극(106a)은 제 2 박막 트랜지스터(106)마다 서로 이격되어 패터닝되며, 상기 다수의 제 2 박막 트랜지스터(106)의 게이트 전극(106a)은 제 1 라인(108)을 통해 서로 연결된다.The
상기 제 1 라인(106)은 데이터 라인(103)과 나란한 방향으로 형성되고, 제 2 박막 트랜지스터(106)의 게이트 전극(106a)과는 동일 층에 동일 물질로 서로 연결되도록 형성되며, 제 1 박막 트랜지스터(104)의 게이트 전극(104a), 게이트 라 인(102)과 동일 층에 동일 물질로 형성된다.The
그리고, 상기 제 2 박막 트랜지스터(106)의 소스 전극(106d) 및 드레인 전극(106e)은 제 1 박막 트랜지스터(104)의 소스 전극(104d) 및 드레인 전극(104e), 제 2 박막 트랜지스터(106)의 소스 전극(106d) 및 드레인 전극(106e), 데이터 라인(103)과 동일 층에 동일 물질로 형성되며, 게이트 라인(102)과는 게이트 절연막(109)에 형성된 콘택홀을 통해 접속된다.The
상기 제 1 기판(101)의 오토 프로브 영역에는 드레인 전극(105e)이 데이터 라인(103)과 연결되도록 데이터 라인(103)마다 하나씩 구비되는 제 3 박막 트랜지스터(105)가 형성된다.In the auto probe region of the
상기 제 3 박막 트랜지스터(105)는 제 1 기판(101) 상에 형성된 게이트 전극(105a)과, 상기 게이트 전극(105a) 상에 형성된 게이트 절연막(109)과, 상기 게이트 절연막(109) 상에 형성된 액티브층(105b)과, 상기 액티브층(105b) 상에 형성된 n+층(105c)과, 상기 n+층(105c) 상에 형성되며 서로 이격된 소스 전극(105d) 및 드레인 전극(105e)을 포함하여 구성된다.The third
상기 다수의 제 3 박막 트랜지스터(105)의 게이트 전극(105a)은 제 3 박막 트랜지스터(105)마다 서로 이격되어 패터닝되며, 상기 다수의 제 3 박막 트랜지스터(105)의 게이트 전극(105a)은 제 2 라인(107)을 통해 서로 연결된다.The
상기 제 2 라인(107)은 게이트 라인(102)과 나란한 방향으로 형성되고, 제 3 박막 트랜지스터(105)의 게이트 전극(105a)과는 동일 층에 동일 물질로 서로 연결되도록 형성되며, 제 1 박막 트랜지스터(104)의 게이트 전극(104a), 게이트 라 인(102)과 동일 층에 동일 물질로 형성된다.The
그리고, 상기 제 3 박막 트랜지스터(105)의 소스 전극(105d) 및 드레인 전극(105e)은 제 1 박막 트랜지스터(104)의 소스 전극(104d) 및 드레인 전극(104e), 제 1 박막 트랜지스터(104)의 소스 전극(104d) 및 드레인 전극(104e), 데이터 라인(103)과 동일 층에 동일 물질로 형성된다.The
도면에는 상세히 도시하지 않았지만, 상기와 같은 구성을 가지는 제 1 기판(101)과 대향하는 제 2 기판(미도시) 상에는 제 1 기판(101) 상에 정의된 화소에 대응되는 컬러필터를 포함하는 컬러필터층(미도시)이 형성되며, 적어도 제 1 기판(101) 상의 게이트 라인(102), 데이터 라인(103), 제 1 박막 트랜지스터(104) 및 오토 프로브 영역에 블랙 매트릭스(미도시)가 형성된다.Although not shown in detail, a color including a color filter corresponding to a pixel defined on the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 설명함에 있어서 오토 프로브 검사를 위해 게이트 라인(102) 측의 제 2 박막 트랜지스터(106) 및 데이터 라인(103) 측의 제 3 박막 트랜지스터(105)가 모두 구비된 경우를 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 게이트 라인(102)을 구동하기 위한 게이트 구동부가 제 1 기판(101) 상에 직접 게이트 인 패널(gate in panel; GIP) 방법으로 실장되어 있어 여유 면적이 확보되지 않는 경우 등에 있어서 게이트 라인(102) 측의 제 2 박막 트랜지스터(106)는 형성하지 않고 데이터 라인(103) 측의 제 3 박막 트랜지스터(105)만을 형성하는 등 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 실시예가 가능할 것이다.In the above description of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the second
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 제조하는 방법을 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5F.
도 5a 내지 도 5f에는 도 4의 제 1 박막 트랜지스터(104)와 제 3 박막 트랜지스터(105)의 제조 과정의 일부를 단면도로 나타내었으며, 제 2 박막 트랜지스터(106)는 드레인 전극(106e)이 콘택홀을 통해 게이트 라인(102)과 연결된다는 것을 제외하고는 나머지 구조가 제 3 박막 트랜지스터(105)와 동일하므로 도시하지 않았다. 따라서, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는 제조하는 과정을 설명함에 있어서 제 2 박막 트랜지스터(106)와 관련한 사항은 도 3을 참조하도록 한다.5A through 5F illustrate a cross-sectional view of a part of a manufacturing process of the first
먼저, 다수의 제 1 박막 트랜지스터(104)의 게이트 전극(104a), 다수의 제 2 박막 트랜지스터(106)의 서로 이격된 게이트 전극(106a), 상기 다수의 제 2 박막 트랜지스터(106)의 게이트 전극(106a)을 서로 연결하는 제 1 라인(108), 다수의 제 3 박막 트랜지스터(105)의 서로 이격된 게이트 전극(105a), 상기 다수의 제 3 박막 트랜지스터(105)의 게이트 전극(105a)을 서로 연결하는 제 2 라인(107), 게이트 라인(102) 및, 게이트 절연막(109)이 형성된 제 1 기판(101)을 준비한다.First, the
다음으로, 도 5a에 도시한 바와 같이, 제 1 박막 트랜지스터(104)의 게이트 전극(104a), 제 2 박막 트랜지스터(106)의 게이트 전극(106a), 제 1 라인(108), 제 3 박막 트랜지스터(105)의 게이트 전극(105a), 제 2 라인(107), 게이트 라인(102) 및, 게이트 절연막(109)이 형성된 상기 제 1 기판(101) 상에 액티브층 형성용 층(121), n+층 형성용 층(122), 소스/드레인 형성용(123) 층 및 감광막(124)을 차례로 형성한 후에, 차단 영역, 슬릿 영역(또는, 반투과 영역) 및 노출 영역이 마련된 마스크(125)를 이용한 포토리소그라피(photolithography)를 수행하여 도 5b에 도시한 바와 같은 제 1 감광막 패턴(124a)을 형성한다. 여기서, 상기 제 1 감광막 패턴(124a)은 마스크(125) 중에 노출 영역에 대응되었던 부분은 전체가 제거되고 슬릿 영역에 대응되었던 부분은 소정 두께 만큼만 제거 되어 있다.Next, as shown in FIG. 5A, the
상기 마스크(125)는 이후의 단계에서 형성될 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터(104, 106, 105)의 소스 전극(104d, 106d, 105d)과 드레인 전극(104e, 106e, 105e) 및 데이터 라인(103)에 대응되는 영역에는 차단 영역이 마련되고 소스 전극(104d, 106d, 105d)과 드레인 전극(104e, 106e, 105e) 사이 영역에는 회절 영역이 마련되고 나머지 영역에는 노출 영역이 마련되어 있다.The
다음으로, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 감광막 패턴(124a)을 이용하여 액티브층 형성용 층(121), n+층 형성용 층(122), 소스/드레인 형성용 층(123)을 에칭을 통해 선택적으로 제거하여 액티브층(104b)과 n+층(104c)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 5C, the active
다음으로, 도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 감광막 패턴(124a) 중에서 마스크(125)의 슬릿 영역에 대응되었던 영역을 제거하여 제 2 감광막 패턴(124b)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 5D, a region corresponding to the slit region of the
다음으로, 도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 감광막 패턴(124b)을 이용하여 소스/드레인 형성용 층(123)을 에칭을 통해 선택적으로 제거하여 제 1 박막 트랜지스터(104)의 소스 전극(104d) 및 드레인 전극(104e), 제 2 박막 트랜지스 터(106)의 소스 전극(106d) 및 드레인 전극(106e), 제 3 박막 트랜지스터(105)의 소스 전극(105d) 및 드레인 전극(105e), 데이터 라인(103)을 형성하고, n+층(10ec, 106c, 105c) 중에서 소스 전극(104d, 106d, 105d)과 드레인 전극(104e, 106e, 105e) 사이에 위치하는 영역을 에칭을 통해 선택적으로 제거한 후에 제 2 감광막 패턴(124b)을 제거한다. 이때, 상기 액티브 형성용 층(121) 중에서 소스 전극(104d, 106d, 105d)과 드레인 전극(104e, 106e, 105e) 사이에 위치하는 영역이 소정 두께 함께 제거될 수도 있다.Next, as illustrated in FIG. 5E, the source /
다음으로, 도 5f에 도시한 바와 같이 게이트 라인(102), 데이터 라인(103) 및 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터(104, 106, 105)가 형성된 제 1 기판(101) 상에 보호층(110)을 형성하고 제 1 박막 트랜지스터(104)의 드레인 전극(104e)을 노출하는 콘택홀을 보호층(110)에 형성한 후에, 보호층(110) 상에 화소전극(111)을 형성하여 보호층(110)의 콘택홀을 통해 제 1 박막 트랜지스터(104)의 드레인 전극(104e)에 접속되도록 한다.Next, as shown in FIG. 5F, the
상술한 바와 같은 본 발명은 오토 프로브 검사를 위한 제 2 박막 트랜지스터(106)의 게이트 전극(106a)을 서로 이격되도록 형성하여 게이트 전극(106a)의 크기를 최소화하고 제 3 박막 트랜지스터(105)의 게이트 전극(105a)을 서로 이격되도록 형성하여 게이트 전극(105a)의 크기를 최소화함으로써, 제 1 내지 제 3 박막 트랜지스터(104, 106, 105)를 함께 형성하는 과정에서 제 1 박막 트랜지스터(104)와 제 2 및 제 3 박막 트랜지스터(106, 105) 간의 크기 차이 및 게이트 전극(104a, 106a, 105a) 크기 차이로 인하여 마스크(125)의 슬릿 영역 적용 부위가 에칭 시에 오버(over) 에칭되거나 다운(down) 에칭되는 문제가 최소화되며, 이로 인해 투과율이 다른 다수의 슬릿 영역을 포함하는 멀티 톤 마스크(multi-tone mask)를 사용하지 않고, 동일한 투과율을 가지는 다수의 슬릿 영역을 포함하는 슬릿 마스크(또는 하프톤 마스크)를 사용하면 되므로, 제조 비용이 절감되게 된다.As described above, the present invention forms the
도 1은 종래의 일반적인 액정표시장치에 구비된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 회로도.1 is a circuit diagram of a thin film transistor array substrate provided in a conventional general liquid crystal display device.
도 2는 도 2의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 일부를 확대하여 나타낸 평면도.FIG. 2 is an enlarged plan view of a portion of the thin film transistor array substrate of FIG. 2. FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 구비된 제 1 기판을 도시한 평면도.3 is a plan view illustrating a first substrate provided in a liquid crystal display according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면의 모습을 도시한 단면도.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along lines II ′ and II ′ of FIG. 3.
도 5a 내지 도 5f는 도 4의 제 1 기판을 제조하는 방법의 일부를 도시한 단면도.5A-5F are cross-sectional views illustrating a portion of a method of manufacturing the first substrate of FIG. 4.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
101 : 제 1 기판 102 : 게이트 라인101: first substrate 102: gate line
103 : 데이터 라인 104 ; 제 1 박막 트랜지스터103:
105 : 제 3 박막 트랜지스터 106 : 제 2 박막 트랜지스터105: third thin film transistor 106: second thin film transistor
107 : 제 2 라인 108 : 제 1 라인107: second line 108: first line
109 : 게이트 절연막 110 : 보호층109: gate insulating film 110: protective layer
111 : 화소전극 121 : 액티브층 형성용 층111
122 : n+층 형성용 층 123 : 소스/드레인 형성용 층122: layer for forming an n + layer 123: layer for forming a source / drain
124 : 감광막 124a : 제 1 감광막 패턴124:
124b : 제 2 감광막 패턴 125 : 마스크124b: second photosensitive film pattern 125: mask
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
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