KR20170107122A

KR20170107122A - 표시장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20170107122A
Application number: KR1020160030269A
Authority: KR
Inventors: 서태안; 최진환; 김태웅; 박보익
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2017-09-25
Also published as: KR102491878B1

Abstract

본 발명의 일 실시예는 적어도 하나의 벤딩 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계, 상기 기판 상에 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층을 덮도록 게이트 절연막을 상기 기판 상에 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 상에 제1 게이트 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 게이트 전극을 덮도록 제1 층간 절연막을 상기 게이트 절연막 상에 형성하는 단계 및 상기 제1 층간 절연막의 상부에 감광 마스크를 형성하고 리소그래피 공정을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 리소그래피 공정은 상기 게이트 절연막 및 상기 제1 층간 절연막의 적어도 일부를 제거하여 컨택홀 및 컷팅홀을 형성하는 단계 및 상기 벤딩 영역에 대응되는 위치에 트렌치부를 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.

Description

표시장치의 제조 방법{The method of manufacturing display device}

본 발명은 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED), 전기영동표시장치(Electro Phoretic Display; EPD) 및 플라즈마 액정패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.

최근, 표시 패널에 대한 요구는 평판 표시 패널에만 국한되지 않고 다양한 방향으로 구부리거나 펼 수 있는 플렉서블 표시 패널에까지 미치고 있다.

그러나 이러한 플렉서블 표시 패널의 경우 무기막에 의한 크랙이 발생하고 이러한 크랙이 전파되어 발광 소자의 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 벤딩이 되는 부분에서 크랙의 발생을 방지함과 동시에 비용적, 시간적 측면에서 유리한 표시장치의 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 층간 절연막 상에 제2 게이트 전극을 형성하는 단계 및 상기 제2 게이트 전극을 덮도록 상기 제1 층간 절연막 상에 제2 층간 절연막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 컨택홀 및 상기 컷팅홀은 상기 게이트 절연막, 상기 제1 층간 절연막 및 상기 제2 층간 절연막의 적어도 일부를 제거하여 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 게이트 절연막, 상기 제1 층간 절연막 및 상기 제2 층간 절연막은 무기물로 이루어질 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 트렌치부를 형성하는 단계는 상기 감광 마스크를 부분적으로 제거하는 애싱 단계 및 잔존한 상기 감광 마스크를 사용하여 상기 제2 층간 절연막의 적어도 일부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 애싱 단계를 수행한 후, 상기 트렌치부가 형성되는 부분에 대응되는 위치에는 상기 감광 마스크가 완전히 제거될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 잔존한 감광 마스크를 사용하여 상기 제2 층간 절연막의 적어도 일부와 함께 상기 제1 층간 절연막의 적어도 일부가 제거될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 잔존한 감광 마스크를 사용하여 상기 제2 층간 절연막, 상기 제1 층간 절연막의 적어도 일부와 함께 상기 게이트 절연막의 적어도 일부가 제거될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 잔존한 감광 마스크를 사용하여 상기 제2 층간 절연막, 상기 제1 층간 절연막의 적어도 일부와 함께 상기 버퍼층의 적어도 일부가 제거될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 리소그래피 공정을 수행한 후 상기 제2 층간 절연막의 상부에 상기 컨택홀을 통하여 상기 반도체층과 접촉하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 형성 한 후, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 덮도록 상기 제2 층간 절연막 상에 비아층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 비아층은 유기물로 이루어지며, 상기 트렌치부 내를 채우도록 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 컷팅홀은 복수개의 셀들을 각각 컷팅하는 셀 컷팅부에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 기판 상에 상기 반도체층이 형성되기 전에 버퍼층이 형성되며, 상기 컷팅홀 형성시 상기 게이트 절연막, 상기 제1 층간 절연막 및 상기 제2 층간 절연막과 함께 상기 버퍼층의 적어도 일부가 제거될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 감광 마스크만을 이용하여 컨택홀, 컷팅홀, 트렌치부를 모두 형성할 수 있어 시간, 비용적 측면에서 유리한 효과가 있다.

또한, 컷팅홀 및 트렌치부가 형성됨에 따라 셀을 컷팅하는 셀 컷팅부나 벤딩 영역에서 무기막에 의해 크랙이 발생할 염려가 줄어드는 유리한 효과가 있다.

본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법에 의해 제조된 표시 장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법에 의헤 제조된 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 가운데 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 가운데 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 가운데 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위"에 또는 "상"에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법에 의해 제조된 표시 장치의 사시도이다.

선택적 실시예로서, 기판(100) 은 다양한 소재를 포함할 수 있다. 선택적 실시예로서, 기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 기판(100)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 투명한 플라스틱 재질로 형성할 수도 있다. 플라스틱 재질은 절연성 유기물인 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.

화상이 기판(100)방향으로 구현되는 배면 발광형인 경우에 기판(100)은 투명한 재질로 형성해야 한다. 그러나 화상이 기판(100)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형인 경우에 기판(100)은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다. 이 경우 금속으로 기판(100)을 형성할 수 있다. 금속으로 기판(100)을 형성할 경우 기판(100)은 철, 크롬, 망간, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 스테인레스 스틸(SUS), Invar 합금, Inconel 합금 및 Kovar 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

선택적 실시예로서 기판(100)은 0.4 이상의 포아송 비(Poisson's ratio)를 가지는 재질로 형성될 수 있다. 포아송 비(Poisson's ratio)는 한쪽방향에서 잡아 당겨서 길이를 늘일 때, 다른 쪽 방향이 줄어드는 비를 의미한다.

기판(100)을 형성하는 재질의 포아송 비(Poisson's ratio)가 0.4 이상, 즉 기판(100)이 잘 늘어나는 특성을 갖도록 하여 기판(100)의 유연성이 향상되고, 이를 통하여 표시 장치(1000)가 용이하게 벤딩 또는 폴딩될 수 있다.

본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의해 제조된 표시 장치(1000)는 표시 영역(PA), 회로 영역(CA) 및 적어도 하나의 벤딩 영역(B)을 포함할 수 있다.

표시 영역(PA)는 사용자가 인식할 수 있는 화상을 구현할 수 있고, 회로 영역(CA)은 표시 영역(PA)의 외측에 형성되며 전원을 공급하는 전압선이 배치될 수 있다. 또한, 회로 영역(CA)에는 전원 공급장치 또는 신호 생성장치로부터 전기적 신호를 표시 영역(PA)으로 전달하는 패드부가 배치될 수 있다.

선택적 실시예로서, 기판(100)은 벤딩되거나 폴딩되는 적어도 하나의 벤딩 영역(B)을 포함할 수 있다. 도 1에는 벤딩 영역(B)이 표시 영역(PA)과 회로 영역(CA)의 사이에 위치하는 실시예를 도시하였으나, 이는 일 실시예에 불과하며 벤딩 영역(B)은 한정되지 않고 기판(100)의 어느 영역에든지 형성될 수 있다.

선택적 실시예로서, 벤딩 영역(B)은 표시 영역(DA) 내에 위치하거나 회로 영역(CA) 내에 위치할 수 있다.

도 1에는 벤딩 영역(B)이 두 개의 영역으로 형성되어 있으나, 벤딩 영역(B)의 형성 개수는 한정되지 않으며 적어도 1개의 벤딩 영역(B)을 포함할 수 있다.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법에 의헤 제조된 표시 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2a 내지 2e 및 도 3에서, 도 1과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다. 이하에서는 도 2a 내지 도 2e 및 도 3을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법을 상세히 설명하도록 한다.

기판(100) 상에는 버퍼층(110)이 형성될 수 있다. 버퍼층(110)은 기판(100)의 상부에 평탄면을 제공할 수 있고, 기판(100)을 통하여 침투하는 이물 또는 습기를 차단할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(110)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다. 버퍼층(110)은 표시 영역(PA, 도 1)상에 형성되고, 표시 영역(PA, 도 1)의 외곽까지 배치되도록 연장되어 형성될 수 있다.

버퍼층(110) 상에는 활성층(A)이 형성될 수 있다. 활성층(A)은 폴리 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라지며, N형 불순물 또는 P형 불순물이 가능하다.

활성층(A)을 덮도록 게이트 절연막(210)이 기판(100)의 전면(全面) 에 형성될 수 있다. 게이트 절연막(210)은 실리콘산화물 또는 실리콘질화물 등의 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(210)은 활성층(A)과 게이트 전극(G)을 절연하는 역할을 한다.

상기 게이트 절연막(210)을 형성한 후 게이트 절연막(210)의 상부에 제1 게이트 전극(G1)이 형성될 수 있다. 상기 제1 게이트 전극(G1)은 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통하여 형성될 수 있다.

제1 게이트 전극(G1)의 물질은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.

제1 게이트 전극(G1)이 형성된 후 제1 층간 절연막(230)이 기판(100) 전면(全面)에 형성될 수 있다. 제1 층간 절연막(230)은 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 층간 절연막(230)은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다. 제1 층간 절연막(230)은 실리콘산화물(SiOx) 및/또는 실리콘질화물(SiNx) 등의 무기물로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 층간 절연막(230)은 SiOx/SiNy 또는 SiNx/SiOy의 이중 구조로 이루어질 수 있다.

제1 층간 절연막(230)은 제1 게이트 전극(G1)과 제1 층간 절연막(230) 상에 배치되는 배선 및 제2 게이트 전극(G2)을 절연하는 역할을 할 수 있다.

선택적 실시예로서, 제1 층간 절연막(230)의 상부에는 제2 게이트 전극(G2)이 형성될 수 있다. 도 2a 내지 도 2e에는 제2 게이트 전극(G2)이 도시되어 있지 않으나, 도 3에는 제2 게이트 전극(G2)이 도시되어 있다. 제2 게이트 전극(G2)이 형성되는 경우 제1 게이트 전극(G1)과 함께 스토리지 캐패시터(Cst)의 역할을 수행할 수 있다.

제2 게이트 전극(G2)은 제1 게이트 전극(G1)과 마찬가지로 포토리소그래피 공정과 식각 공정을 통하여 형성될 수 있다. 선택적 실시예로서, 제2 게이트 전극(G2)의 물질은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 니켈(Li), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.

제2 게이트 전극(G2)이 형성된 후 제2 층간 절연막(250)이 기판(100) 전면(全面)에 제2 게이트 전극(G2)을 덮도록 형성될 수 있다.

제2 층간 절연막(250)은 무기물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제2 층간 절연막(250)은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다. 제2 층간 절연막(250)은 실리콘산화물(SiOx) 및/또는 실리콘질화물(SiNx) 등의 무기물로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 층간 절연막(250)은 SiOx/SiNy 또는 SiNx/SiOy의 이중 구조로 이루어질 수 있다.

선택적 실시예로서, 게이트 절연막(210), 제1 층간 절연막(230) 및 제2 층간 절연막(250)은 무기물로 이루어질 수 있다.

다음으로, 도 2b를 참고하면, 제2 층간 절연막(250)의 상부에는 감광 마스크(PR)가 형성될 수 있다. 다만, 이는 일 실시예에 불과하며, 제2 게이트 전극(G2) 및 제2 층간 절연막(250)이 형성되지 않는 경우에는 감광 마스크(PR)가 제1 층간 절연막(230)의 상부에 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 감광 마스크(PR)는 감광막을 도포한 후 노광, 베이크 등의 공정을 통하여 도 2b에 도시된 바와 같이 상이한 두께로 패터닝되어 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 하나의 감광 마스크(PR)만을 이용하여 컨택홀(CNT), 컷팅홀(CH), 트렌치부(T)를 모두 형성하고, 먼저 컨택홀(CNT), 컷팅홀(CH)이 형성된 후 순차로 트렌치부(T)가 형성되므로 감광 마스크(PR)는 부분적으로 두께가 다른 형태로 구비될 수 있다.

즉, 도 2b에 도시된 바와 같이 감광 마스크(PR)는 이후 컨택홀(CNT) 및 컷팅홀(CH)이 형성되는 부분에 대응되는 위치에는 형성되지 않으며, 이후 트렌치부(T)가 형성되는 부분에 대응되는 위치에는 다른 부분보다 얇은 두께로 구비될 수 있다.

다음으로, 도 2c를 참고하면, 감광 마스크(PR)를 이용한 식각 공정, 즉 리소그래피(lithography)공정을 수행하여 컨택홀(CNT) 및 컷팅홀(CH)을 형성할 수 있다.

컨택홀(CNT)은 반도체층(A)과 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 접촉하기 위해 반도체층(A)의 상부에 형성될 수 있다.

컷팅홀(CH)은 셀이 컷팅되는 컷팅부에 형성될 수 있다. 즉, 표시 장치가 복수개의 셀들을 포함하는 경우 각각의 셀들을 컷팅하는 셀 컷팅부에서 크랙이 발생될 수 있고 셀 컷팅부에서 발생되는 크랙을 방지하기 위해 셀을 컷팅하기 전에 컷팅홀(CH)이 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 종래 컨택홀(CNT)을 형성할 때 이용하던 감광 마스크(PR)에 추가적으로 패터닝을 하여 컨택홀(CNT)을 형성함과 동시에 컷팅홀(CH)을 형성할 수 있다. 즉, 컨택홀(CNT) 형성 감광 마스크(PR)를 이용하여 컨택홀(CNT) 뿐만 아니라 컷팅홀(CH)도 형성할 수 있다.

이에 따라 셀 컷팅부에서 발생되는 크랙을 방지함과 동시에 마스크가 추가로 필요하지 않아 시간 및 비용을 절감할 수 있는 유리한 효과가 있다.

선택적 실시예로서, 컨택홀(CNT) 및 컷팅홀(CH)은 게이트 절연막(210) 및 제1 층간 절연막(230)의 적어도 일부가 제거되어 형성될 수 있다.

다른 선택적 실시예로서, 컨택홀(CNT) 및 컷팅홀(CH)은 게이트 절연막(210), 제1 층간 절연막(230) 및 제2 층간 절연막(250)의 적어도 일부가 제거되어 형성될 수 있다.

선택적 실시예로서, 컷팅홀(CH)은 게이트 절연막(210), 제1 층간 절연막(230) 및 버퍼층(110)의 적어도 일부가 제거되어 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 선택적 실시예로서, 게이트 절연막(210), 제1 층간 절연막(230) 및 제2 층간 절연막(250)은 무기물로 이루어질 수 있으며, 셀이 컷팅되는 부분에서 적어도 일부가 제거되어 컷팅홀(CH)이 형성됨에 따라 셀 컷팅시 크랙이 발생할 염려가 줄어든다.

다음으로, 도 2d를 참고하면, 애싱(Ashing) 단계를 수행할 수 있다.

선택적 실시예로서 O2 플라즈마(Plasma)를 이용하여 애싱 단계를 수행할 수 있다.

애싱(Ashing) 단계에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 기존의 습식이 아닌 건식 방법으로 감광 마스크(PR)의 일부를 제거할 수 있다. 미세 패턴화로 인하여 습식 방법보다 부분적으로 감광 마스크(PR)를 제거하는 경우 효과적이다.

도 2d에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 감광 마스크(PR)는 애싱 단계에 의해 일부가 제거되어 트렌치부(T)가 형성될 부분에 대응되는 위치에서는 완전히 제거될 수 있다.

선택적 실시예로서, 애싱 단계를 통해 일부가 제거되고 잔존하는 감광 마스크(PR’)는 최초 감광 마스크(PR)보다 두께가 얇을 수 있다. 또한, 컨택홀(CNT), 컷팅홀(CH) 및 트렌치부(T)가 형성되는 부분에 대응되는 위치를 제외한 나머지 영역에만 구비될 수 있다.

다음으로 도 2e를 참고하면, 식각 공정을 통해 트렌치부(T)가 형성될 수 있다.

선택적 실시예로서, 트렌치부(T)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 벤딩 영역(B)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 의해 제조된 표시 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 벤딩 영역(B)이 회로 영역(CA) 내에 포함되고, 이러한 벤딩 영역(B)에 대응되는 위치에 트렌치부(T)가 형성될 수 있다.

물론 이는 일 실시예에 불과한 것이며, 상술한 바와 같이 벤딩 영역(B)은 기판(100)의 어느 영역에나 포함될 수 있으며 트렌치부(T)는 벤딩 영역(B)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

트렌치부(T)는 애싱 단계 후 잔존한 감광 마스크(PR’)에 의해 노출되는 부분의 제2 층간 절연막(250)의 적어도 일부가 제거되어 형성될 수 있다.

선택적 실시예로서, 도 2e에 도시된 바와 같이 제2 층간 절연막(250) 및 제1 층간 절연막(230)의 적어도 일부가 제거되어 트렌치부(T)가 형성될 수 있다. 다만, 이는 일 실시예에 불과하며, 제2 층간 절연막(250)이 형성되지 않은 경우에는 제1 층간 절연막(230)의 적어도 일부만이 제거되어 트렌치부(T)가 형성될 수 있다.

선택적 실시예로서, 제1 층간 절연막(230) 및 제2 층간 절연막(250)은 무기물로 이루어질 수 있다. 트렌치부(T)에서는 제1 층간 절연막(230) 및/또는 제2 층간 절연막(250)의 적어도 일부가 제거됨에 따라 벤딩이 일어나더라도 무기막에 의해 크랙이 발생할 염려가 줄어드는 유리한 효과가 있다.

뿐만 아니라, 컨택홀(CNH) 및 컷팅홀(CH)을 형성할 때 사용했던 감광 마스크(PR)의 일부를 애싱 단계를 통해 제거하고 잔존한 마스크(PR’)를 이용하여 트렌치부(T)를 형성할 수 있으므로 별도의 마스크가 필요하지 않아 시간 및 비용을 절감할 수 있는 유리한 효과가 있다.

다음으로, 도 3을 참고하면, 제2 층간 절연막(250)의 상부에 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 형성할 수 있다.

소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.

소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)은 컨택홀(CNT)을 통하여 반도체층(A)의 영역과 접촉하도록 형성된다.

다음으로, 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)을 덮도록 기판(100) 전면(全面)에 비아층(270)이 형성될 수 있다. 비아층(270)은 하부 구조로 인해 발생한 단차를 해소하고 상면을 평탄하게 하여, 하부 요철에 의해 유기 발광 소자(OLED)에 불량이 발생하는 것을 방지한다

비아층(270)은 절연물질로 이루어질 수 있다. 선택적 실시예로서, 비아층(270)은 유기물로 이루어질 수 있다. 비아층(270)은 유기물의 단층 또는 복수층의 구조로 형성될 수 있으며, 다양한 증착방법에 의해서 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 비아층(270)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly phenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly phenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.

비아층(270)은 트렌치부(T) 내를 채우도록 제2 층간 절연막(250)의 상부에 전면적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 벤딩 영역(B)에 형성되는 트렌치부(T)는 무기물로 이루어지는 제1 층간 절연막(230) 및/또는 제2 층간 절연막(250)이 제거되고 그 자리가 유기물로 이루어지는 비아층(270)으로 채워지므로 유연성이 증가하여 크랙 발생 염려가 줄어드는 유리한 효과가 있다.

비아층(270)의 상부에는 발광 소자가 구비될 수 있다. 발광 소자는 유기 발광 소자, 액정 표시 소자 등 다양한 종류를 포함할 수 있으며 유기 발광 소자(OLED)를 포함하는 것에 한정되지는 않으나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 표시 영역(DA)이 유기 발광 소자(OLED)로 구성되는 경우에 한정하여 설명하도록 한다.

비아층(270)의 상부에는 유기 발광 소자(OLED)가 구비된다. 유기 발광 소자(OLED)는 제1 전극(281), 유기 발광층을 포함하는 중간층(283), 및 제2 전극(285)을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 전극(281)은 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 전극(281) 및/또는 제2 전극(285)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있다. 투명 전극으로 구비될 때에는 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 구비될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 투명막을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 전극(281) 또는 제2 전극(285)은 ITO/Ag/ITO 구조를 가질 수 있다.

제1 전극(281) 일 예로, 반사 전극일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(281)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO; aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.

제1 전극(281)과 대향되도록 배치된 제2 전극(285)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함하는 일함수가 작은 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또한, 금속 박막 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극을 더 형성할 수 있다. 따라서, 제2 전극(285)은 중간층(283)에 포함된 유기 발광층에서 방출된 광을 투과시킬 수 있다. 즉, 유기 발광층에서 방출되는 광은 직접 또는 반사 전극으로 구성된 제1 전극(281)에 의해 반사되어, 제2 전극(285) 측으로 방출될 수 있다.

그러나, 본 실시예의 표시 영역(PA, 도 1)은 전면 발광형으로 제한되지 않으며, 유기 발광층에서 방출된 광이 기판(100) 측으로 방출되는 배면 발광형일 수도 있다. 이 경우, 제1 전극(281)은 투명 또는 반투명 전극으로 구성되고, 제2 전극(285)은 반사 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 표시 영역(DA)은 전면 및 배면 양 방향으로 광을 방출하는 양면 발광형일 수도 있다.

한편, 화소 영역과 비화소 영역을 정의하는 역할을 하는 화소 정의막(290)을 형성 할 수 있다. 화소 정의막(290)은 제1 전극(281)을 노출하는 개구를 포함하며 기판(100)을 전면적으로 덮도록 형성될 수 있다.

화소 정의막(290)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유기 절연 물질로, 스핀 코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.

유기 발광 소자(OLED) 및 화소 정의막(290)의 상부에는 봉지부(300)가 구비될 수 있다. 봉지부(300)는 외부의 수분이나 산소로부터 유기 발광 소자(OLED)를 보호하기 위하여 유기 발광 소자(OLED)가 완전히 밀봉되도록 형성될 수 있다.

선택적 실시예로서, 봉지부(300)는 다수의 박막층이 적층된 구조로서, 무기막(310)과 유기막(330)이 교번적으로 적층되어 형성될 수 있다.

무기막(310)은 산소나 수분의 침투를 견고히 막아주는 역할을 할 수 있고, 유기막(330)은 무기막(310)의 스트레스를 흡수하여 유연성을 부여하는 역할을 할 수 있다.

무기막(310)은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일수 있다. 선택적 실시예로서, 상기 무기막(310)들은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 유기막(330)은 고분자로 형성되며, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일수 있다. 예컨대, 상기 유기막(330)들은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 유기막(330)들은 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함할 수 있다. 상기 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 모노머 조성물에 TPO와 같은 광개시제가 더 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 하나의 감광 마스크(PR)를 이용하여 컨택홀(CNT)과 컷팅홀(CH)을 동시에 형성하고, 동일한 감광 마스크(PR)의 일부를 제거하여 잔존한 마스크(PR’)로 트렌치부(T)를 순차로 형성하므로, 컨택홀(CNT) 형성 마스크와 동일한 하나의 마스크 만을 이용하여 셀 컷팅부와 벤딩 영역에서 무기막에 의한 크랙 발생을 방지한다는 유리한 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 가운데 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하에서는 도 2a 내지 도 2d 및 도 4를 참고하여 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 상세히 설명한다. 다만, 도 4에서, 도 1 내지 도 3과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.

기판(100) 상에 버퍼층(110), 반도체층(A), 게이트 절연막(210), 제1 게이트 전극(G1), 제1 층간 절연막(230), 제2 층간 절연막(250)이 순차적으로 형성될 수 있다.

선택적 실시예로서 제1 층간 절연막(230) 및 제2 층간 절연막(250)의 사이에 제2 게이트 전극(G2, 도 3)이 형성될 수 있다.

이후, 패터닝된 감광 마스크(PR)를 사용하여 컨택홀(CNT) 및 컷팅홀(CH)을 형성할 수 있다. 도 4에서는 컷팅홀(CH)은 도시하지 않고 컨택홀(CNT)만을 도시하고 있다.

선택적 실시예로서, 리소그래피 공정을 통해 게이트 절연막(210), 제1 층간 절연막(230) 및 제2 층간 절연막(250)의 적어도 일부를 제거하여 반도체층(A)의 일부를 노출시키는 컨택홀(CNT)을 형성할 수 있다.

다음으로, 애싱 단계를 수행하여 플라즈마 애싱에 의해 감광 마스크(PR)의 일부를 제거할 수 있고, 두께가 줄어든 감광 마스크(PR’)가 잔존할 수 있다.

잔존한 감광 마스크(PR’)에 의해 트렌치부(T2)가 형성될 수 있다.

선택적 실시예로서, 트렌치부(T2)는 벤딩 영역(B)에 대응되는 위치에서 형성될 수 있으며 회로 영역(CA)내에 위치할 수 있다.

본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 트렌치부(T2)를 형성시 도 3에 도시된 실시예의 트렌치부(T)보다 넓은 범위로 형성할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 실시예에서는 트렌치부(T) 형성시 제1 층간 절연막(230)의 경우 제1 게이트 전극(G1)의 상부 일부만이 제거되었다. 반면, 본 실시예에서는 제1 게이트 전극(G1) 주위의 제1 층간 절연막(230) 및 제2 층간 절연막(250)을 넓은 범위에서 제거하여 트렌치부(T2)를 형성할 수 있다.

본 실시예에 따른 트렌치부(T2)는 감광 마스크(PR)의 패터닝, 식각 공정에서의 시간 등 식각 조건을 달리하여 도 3의 트렌치부(T)와 다른 형상으로 형성할 수 있다.

이에 따라, 무기막이 광범위하게 제거되어 트렌치부(T2)가 형성되고 이후 유기막으로 이러한 트렌치부(T2)가 채워지므로 벤딩 영역(B)이 벤딩시 유연성이 증가하고 무기막에 의해 크랙이 발생하는 염려가 줄어드는 유리한 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 가운데 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 5에서, 도 1 내지 도 3과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 트렌치부(T3)를 형성시 제1 층간 절연막(230), 제2 층간 절연막(250)의 일부뿐만 아니라 게이트 절연막(210)의 적어도 일부도 함께 제거할 수 있다.

본 실시예에 따른 트렌치부(T3)는 감광 마스크(PR)의 패터닝, 식각 공정에서의 시간 등 식각 조건을 달리하여 도 3의 트렌치부(T), 도 4의 트렌치부(T2)와 다른 형상으로 형성할 수 있다.

이에 따라, 무기막으로 이루어지는 게이트 절연막(210), 제1 층간 절연막(230) 및 제2 층간 절연막(250)이 광범위하게 제거되어 트렌치부(T3)가 형성되고 이후 유기막으로 이러한 트렌치부(T3)가 채워지므로 벤딩 영역(B)이 벤딩시 유연성이 증가하고 무기막에 의해 크랙이 발생하는 염려가 줄어드는 유리한 효과가 있다.

다만, 트렌치부(T3)가 형성되는 형태는 도 5에 도시된 실시예에 한정되지 않으며, 트렌치부(T3)는 제1 게이트 전극(G1)에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 게이트 절연막(210) 및 제1 층간 절연막(230)이 다양한 형태로 식각되어 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 방법 가운데 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6에서, 도 1 내지 도 3과 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 트렌치부(T4)를 형성시 제1 층간 절연막(230), 제2 층간 절연막(250), 게이트 절연막(210)의 일부뿐만 아니라 버퍼층(110)의 적어도 일부도 함께 제거할 수 있다.

본 실시예에 따른 트렌치부(T4)는 감광 마스크(PR)의 패터닝, 식각 공정에서의 시간 등 식각 조건을 달리하여 도 3의 트렌치부(T), 도 4의 트렌치부(T2) 및 도 5의 트렌치부(T3)와 다른 형상으로 형성할 수 있다.

다만, 트렌치부(T4)가 형성되는 형태는 도 6에 도시된 실시예에 한정되지 않으며, 트렌치부(T4)는 제1 게이트 전극(G1)에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 버퍼층, 게이트 절연막(210) 및 제1 층간 절연막(230)이 다양한 형태로 식각되어 형성될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1000: 표시장치
100: 기판
PA: 표시 영역
CA: 회로 영역
B: 벤딩 영역
110: 버퍼층
210: 게이트 절연막
230: 제1 층간 절연막
250: 제2 층간 절연막
270: 비아층
290: 화소 정의막
300: 봉지부
PR, PR’: 감광 마스크
A: 반도체층
G1: 제1 게이트 전극
G2: 제2 게이트 전극
CNT: 컨택홀
CH: 컷팅홀
T, T2, T3, T4: 트렌치부

Claims

적어도 하나의 벤딩 영역을 포함하는 기판을 준비하는 단계;
상기 기판 상에 반도체층을 형성하는 단계;
상기 반도체층을 덮도록 게이트 절연막을 상기 기판 상에 형성하는 단계;
상기 게이트 절연막 상에 제1 게이트 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 게이트 전극을 덮도록 제1 층간 절연막을 상기 게이트 절연막 상에 형성하는 단계; 및
상기 제1 층간 절연막의 상부에 감광 마스크를 형성하고 리소그래피 공정을 수행하는 단계;를 포함하고,
상기 리소그래피 공정은 상기 게이트 절연막 및 상기 제1 층간 절연막의 적어도 일부를 제거하여 컨택홀 및 컷팅홀을 형성하는 단계; 및
상기 벤딩 영역에 대응되는 위치에 트렌치부를 형성하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 층간 절연막 상에 제2 게이트 전극을 형성하는 단계; 및
상기 제2 게이트 전극을 덮도록 상기 제1 층간 절연막 상에 제2 층간 절연막을 형성하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 컨택홀 및 상기 컷팅홀은 상기 게이트 절연막, 상기 제1 층간 절연막 및 상기 제2 층간 절연막의 적어도 일부를 제거하여 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 게이트 절연막, 상기 제1 층간 절연막 및 상기 제2 층간 절연막은 무기물로 이루어지는 표시 장치의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 트렌치부를 형성하는 단계는 상기 감광 마스크를 부분적으로 제거하는 애싱 단계; 및
잔존한 상기 감광 마스크를 사용하여 상기 제2 층간 절연막의 적어도 일부를 제거하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 애싱 단계를 수행한 후, 상기 트렌치부가 형성되는 부분에 대응되는 위치에는 상기 감광 마스크가 완전히 제거되는 표시 장치의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 잔존한 감광 마스크를 사용하여 상기 제2 층간 절연막의 적어도 일부와 함께 상기 제1 층간 절연막의 적어도 일부가 제거되는 표시 장치의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 잔존한 감광 마스크를 사용하여 상기 제2 층간 절연막, 상기 제1 층간 절연막의 적어도 일부와 함께 상기 게이트 절연막의 적어도 일부가 제거되는 표시 장치의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 잔존한 감광 마스크를 사용하여 상기 제2 층간 절연막, 상기 제1 층간 절연막의 적어도 일부와 함께 상기 버퍼층의 적어도 일부가 제거되는 표시 장치의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 리소그래피 공정을 수행한 후 상기 제2 층간 절연막의 상부에 상기 컨택홀을 통하여 상기 반도체층과 접촉하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 형성 한 후, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 덮도록 상기 제2 층간 절연막 상에 비아층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 비아층은 유기물로 이루어지며, 상기 트렌치부 내를 채우도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 컷팅홀은 복수개의 셀들을 각각 컷팅하는 셀 컷팅부에 대응되는 위치에 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 기판 상에 상기 반도체층이 형성되기 전에 버퍼층이 형성되며,
상기 컷팅홀 형성시 상기 게이트 절연막, 상기 제1 층간 절연막 및 상기 제2 층간 절연막과 함께 상기 버퍼층의 적어도 일부가 제거되는 표시 장치의 제조 방법.