KR101023319B1 - Array substrate for LCD and the fabrication method - Google Patents
Array substrate for LCD and the fabrication method Download PDFInfo
- Publication number
- KR101023319B1 KR101023319B1 KR1020040021450A KR20040021450A KR101023319B1 KR 101023319 B1 KR101023319 B1 KR 101023319B1 KR 1020040021450 A KR1020040021450 A KR 1020040021450A KR 20040021450 A KR20040021450 A KR 20040021450A KR 101023319 B1 KR101023319 B1 KR 101023319B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- gate
- electrode
- source
- liquid crystal
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 83
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 10
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 10
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 6
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 17
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136227—Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
- H01L29/78618—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure
Abstract
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 액티브 영역의 손상을 방지하는 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for a liquid crystal display device for preventing damage to an active region and a method of manufacturing the same.
본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판에서, 소스 및 드레인 전극 패턴 형성시에 포토 레지스트를 AP 플라즈마 장치를 이용하여 제거하고자 할 경우 노출되어 있는 액티브층에 손상이 발생되는 것을 방지하기 위하여 AP 플라즈마 처리 전에 버퍼막을 형성함으로써 소자의 불량을 방지하여 제품의 신뢰도를 높이고 제조 수율을 향상시키고, 상기 액티브층 상에 버퍼막을 형성하는 데 있어서 추가되는 사진 식각 공정 없이 리프트 오프 기술을 적용하여 형성할 수 있으므로 공정이 간단하고 제조 비용을 절감하는 장점이 있다.The present invention relates to an array substrate for a liquid crystal display device, in order to prevent damage to an exposed active layer when the photoresist is to be removed by using an AP plasma device when source and drain electrode patterns are formed. By forming a buffer film, it is possible to prevent the defect of the device to improve the reliability of the product, improve the manufacturing yield, and to be formed by applying the lift-off technique without the additional photo etching process in forming the buffer film on the active layer. It has the advantage of being simple and reducing manufacturing costs.
버퍼막, AP 플라즈마, 리프트 오프Buffer film, AP plasma, lift off
Description
도 1은 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판에 대한 평면도.1 is a plan view of a conventional array substrate for a liquid crystal display device.
도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 자른 단면도2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1.
도 3a 내지 도 3g는 종래 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 과정을 도시한 공정 순서도. 3A to 3G are process flowcharts illustrating a manufacturing process of an array substrate for a conventional liquid crystal display device.
도 4는 일반적인 AP 플라즈마 장치를 개략적으로 보여주는 도면. 4 is a schematic view of a typical AP plasma apparatus.
도 5는 종래 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 소자의 플라즈마 처리 전, 후의 전압 전류 특성을 보여주는 그래프.5 is a graph showing voltage and current characteristics before and after plasma processing of an element in a conventional array substrate for a liquid crystal display device.
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 단면도.6 is a cross-sectional view of an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 과정을 도시한 공정 순서도.7A to 7G are process flowcharts illustrating a manufacturing process of an array substrate for a liquid crystal display according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
210 : 절연 기판 221 : 게이트 배선210: insulated substrate 221: gate wiring
222 : 게이트 전극 230 : 게이트 절연막222: gate electrode 230: gate insulating film
241 : 액티브층 251, 252 : 오믹 콘택층241:
261 : 데이터 배선 262 : 소스 전극 261: data wiring 262: source electrode
263 : 드레인 전극 265 : 캐패시터 전극263: drain electrode 265: capacitor electrode
281 : 화소 전극 288 : 포토 레지스트 패턴 281: pixel electrode 288: photoresist pattern
296 : 버퍼막296: buffer film
본 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display : LCD)에 관한 것으로, 특히 액티브 영역의 손상을 방지하는 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 그 중 색 재현성 등이 우수한 액정 표시 장치가 활발하게 개발되고 있다.Recently, with the rapid development of the information society, there is a need for a flat panel display having excellent characteristics such as thinness, light weight, and low power consumption. Among them, liquid crystal display devices having excellent color reproducibility, etc. are actively being used. Is being developed.
일반적으로 액정 표시 장치는 일면에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device is formed by arranging two substrates having electrodes formed on one surface thereof so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, injecting a liquid crystal material between the two substrates, and then applying voltage to the two electrodes. By moving the liquid crystal molecules by an electric field, the device expresses an image by the transmittance of light that varies accordingly.
액정 표시 장치는 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 현재 박막 트랜지스터와 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정 표시 장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.Liquid crystal displays may be formed in various forms. Currently, an active matrix LCD (AM-LCD) having a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistors arranged in a matrix manner has excellent resolution and video performance. It is the most noticeable.
이러한 액정 표시 장치는 하부의 어레이 기판에 화소 전극이 형성되어 있고 상부 기판인 컬러 필터 기판에 공통 전극이 형성되어 있는 구조로, 상하로 걸리는 기판에 수직한 방향의 전기장에 의해 액정 분자를 구동하는 방식이다. 이는, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하며, 상판의 공통 전극이 접지 역할을 하게 되어 정전기로 인한 액정셀의 파괴를 방지할 수 있다.The liquid crystal display has a structure in which a pixel electrode is formed on a lower array substrate and a common electrode is formed on a color filter substrate, which is an upper substrate, and drives liquid crystal molecules by an electric field in a direction perpendicular to an up and down substrate. to be. This is excellent in characteristics such as transmittance and aperture ratio, and the common electrode of the upper plate serves as a ground, thereby preventing the destruction of the liquid crystal cell due to static electricity.
여기서, 액정 표시 장치의 상부 기판은 화소 전극 이외의 부분에서 발생하는 빛샘 현상을 막기 위해 블랙 매트릭스(black matrix)를 더 포함한다.Here, the upper substrate of the liquid crystal display further includes a black matrix to prevent light leakage occurring in portions other than the pixel electrode.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a conventional array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판에 대한 평면도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 자른 단면도이다.1 is a plan view of a conventional array substrate for a liquid crystal display device, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 1.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치용 어레이 기판에서는 투명한 절연 기판(110) 위에 가로 방향을 가지는 게이트 배선(121)과, 게이트 배선(121)에서 연장된 게이트 전극(122)이 형성되어 있다. 1 and 2, in an array substrate for a liquid crystal display device, a
상기 게이트 배선(121)과 게이트 전극(122) 상부에는 게이트 절연막(130)이 형성되어 있으며, 그 위에 액티브층(141)과 오믹 콘택층(151, 152)이 순차적으로 형성되어 있다. The
그리고, 상기 오믹 콘택층(151, 152) 위에 게이트 배선(121)과 직교하는 데이터 배선(161), 데이터 배선(161)에서 연장된 소스 전극(162), 게이트 전극(122) 을 중심으로 소스 전극(162)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(163) 및 게이트 배선(121)과 중첩하는 캐패시터 전극(165)이 형성되어 있다. In addition, the
여기서, 상기 데이터 배선(161)과 소스 및 드레인 전극(162, 163), 그리고 캐패시터 전극(165)은 보호층(170)으로 덮여 있으며, 보호층(170)은 드레인 전극(163)과 캐패시터 전극(165)을 각각 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(171, 172)을 가진다. Here, the
상기 게이트 배선(121)과 데이터 배선(161)이 교차하여 정의되는 화소 영역의 보호층(170) 상부에는 화소 전극(181)이 형성되어 있는데, 화소 전극(181)은 제 1 및 제 2 콘택홀(171, 172)을 통해 각각 드레인 전극(162) 및 캐패시터 전극(165)과 연결되어 있다.The
도 3a 내지 도 3g는 이러한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 과정을 도시한 것이다. 3A to 3G illustrate a manufacturing process of such an array substrate for a liquid crystal display.
그러면, 도 3a 내지 도 3g를 참조하여 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다.Then, the manufacturing method of the conventional array substrate for liquid crystal display devices is demonstrated with reference to FIGS. 3A-3G.
액정 표시 장치의 하부 기판인 어레이 기판은 박막을 증착하고 마스크를 이용하여 사진 식각하는 공정을 여러 번 반복함으로써 형성된다. An array substrate, which is a lower substrate of the liquid crystal display, is formed by repeatedly depositing a thin film and repeatedly etching a photo using a mask.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상에 금속 물질을 증착하고 제 1 마스크를 이용하여 패터닝함으로써, 게이트 배선(121)과 게이트 전극(122)을 형성한다.First, as shown in FIG. 3A, a
다음으로, 도 3b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(130)을 형성하고, 비정 질 실리콘, 불순물이 함유된 비정질 실리콘을 순차적으로 증착한 후, 제 2 마스크를 이용한 사진 식각(photolithography) 공정으로 액티브층(141)과 불순물 반도체층(153)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 3B, the
이어서, 도 3c 내지 도 3e에 도시한 바와 같이, 금속 물질을 증착하고 제 3 마스크를 이용하여 패터닝하여 데이터 배선(도 1의 161)과 소스 전극(162), 드레인 전극(163) 및 캐패시터 전극(165)을 형성하고, 소스 전극(162)과 드레인 전극(163) 사이에 드러난 불순물 반도체층(153)을 식각하여 오믹 콘택층(151, 152)을 완성한다.Subsequently, as illustrated in FIGS. 3C to 3E, a metal material is deposited and patterned using a third mask to form a data line (161 of FIG. 1), a
이와 같은 액정표시장치용 어레이 기판의 각 배선 및 전극 패턴은 마스크를 이용한 패터닝 공정으로 형성되는데, 특히, 감광성 물질인 포토레지스트를 이용한 사진식각 공정에 의해 이루어진다. Each wiring and electrode pattern of the array substrate for a liquid crystal display device is formed by a patterning process using a mask, and in particular, by a photolithography process using a photoresist as a photosensitive material.
사진식각 공정에서는 해당 금속물질(또는, 절연물질, 반도체 물질) 상부에 포토레지스트층을 도포하는 단계와, 일정패턴을 가지는 마스크를 배치하여 노광하는 단계와, 노광처리된 포토레지스트층을 현상하여 포토레지스트층 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트층 패턴을 마스크로 하여 금속물질을 식각하여 배선 또는 전극 패턴을 형성하는 공정을 거치게 된다. In the photolithography process, a photoresist layer is coated on a corresponding metal material (or an insulating material or a semiconductor material), a mask having a predetermined pattern is disposed and exposed, and the exposed photoresist layer is developed to develop a photo. A resist layer pattern is formed, and a metal material is etched using the photoresist layer pattern as a mask to form a wiring or electrode pattern.
이때, 상기 포토레지스트 물질은 노광된 부분이 현상되는 포지티브형(positive type)과, 노광된 부분이 남는 네가티브형(negative type)으로 나뉠 수 있으며, 통상적으로 어레이 공정에서는 포지티브형 포토레지스트 물질이 이용된다. In this case, the photoresist material may be divided into a positive type in which the exposed part is developed and a negative type in which the exposed part remains. In general, a positive photoresist material is used in an array process. .
도 3c에 도시된 바와 같이, 소스 및 드레인 전극 패턴 형성시에 사용한 포토 레지스트 패턴이 남아 있으며, 이를 제거하기 위하여 AP 플라즈마 장치(189)를 사용한다.As shown in FIG. 3C, the photoresist pattern used in forming the source and drain electrode patterns remains, and the
상기 AP 플라즈마(atmospheric pressure) 장치(189)는 상압에서 플라즈마를 발생시키는 장치로서 진공 시스템이 필요치 않아 비용 절감에 효과적인 장비로 주목받고 있다.The AP plasma (atmospheric pressure)
이와 같은 AP 플라즈마 장치(189)를 이용하여, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극, 캐패시터 전극 상에 남아 있는 포토 레지스트 패턴을 제거한다.As shown in FIG. 3D, the photoresist pattern remaining on the source and drain electrodes and the capacitor electrode is removed using the
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 AP 플라즈마 장치(189)는 어레이 기판 전면을 스캔하면서 플라즈마를 발생시키며, 이는 상기 발생되는 플라즈마에 의해서 대기에 노출되어 있는 액티브층에 손상(active damage)(D)을 일으킬 수 있다.In this case, as shown in FIG. 4, the
그리고, 도 3f에 도시한 바와 같이, 보호층(170)을 증착하고 제 4 마스크를 이용하여 보호층(170)과 게이트 절연막(130)을 패터닝함으로써, 드레인 전극(163)과 캐패시터 전극(165)을 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(171, 172)을 형성한다.As shown in FIG. 3F, the
다음으로, 도 3g에 도시한 바와 같이, 투명 도전 물질을 증착하고 제 5 마스크를 이용하여 패터닝함으로써, 제 1 및 제 2 콘택홀(171, 172)을 통해 드레인 전극(163) 및 캐패시터 전극(165)과 접촉하는 화소 전극(181)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3G, the drain
앞서 언급한 바와 같이, AP 플라즈마 처리로 포토 레지스트 제거시에 발생하는 액티브층의 손상은 채널(channel)에 영향을 미쳐 화질 불량을 일으키는 문제점 이 있다.As mentioned above, the damage of the active layer generated when the photoresist is removed by the AP plasma treatment affects the channel and causes a poor image quality.
도 5는 종래 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 소자의 플라즈마 처리 전, 후의 전압 전류 특성을 보여주는 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing voltage and current characteristics before and after plasma treatment of an element in a conventional array substrate for a liquid crystal display.
도 5에 도시된 바와 같이, AP 플라즈마 처리 후에는 액티브층의 손상으로 인하여 소자의 특성이 급격히 나빠지는 것을 볼 수 있다.As shown in FIG. 5, it can be seen that after AP plasma treatment, the characteristics of the device deteriorate rapidly due to damage of the active layer.
한편, 액정 표시 장치를 제조 방법 중에서, 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 기판은 마스크를 이용한 사진 식각 공정을 통하여 제조하는 것이 일반적이다. 이때, 생산 비용을 줄이기 위해서는 마스크의 수를 적게 하는 것이 바람직하다. On the other hand, in the manufacturing method of the liquid crystal display device, the substrate on which the thin film transistor is formed is generally manufactured through a photolithography process using a mask. At this time, it is preferable to reduce the number of masks in order to reduce the production cost.
본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판에서, 소스 및 드레인 전극 패턴 형성시에 포토 레지스트를 AP 플라즈마 장치를 이용하여 제거하고자 할 경우 노출되어 있는 액티브층에 손상이 발생되는 것을 방지하기 위하여 AP 플라즈마 처리 전에 버퍼막을 형성함으로써 소자 불량을 방지하는 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention relates to an array substrate for a liquid crystal display device, in order to prevent damage to an exposed active layer when the photoresist is to be removed by using an AP plasma device when source and drain electrode patterns are formed. It is an object of the present invention to provide an array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which prevent device defects by forming a buffer film.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법은, 기판과; 상기 기판 위에 일 방향을 가지는 다수의 게이트 배선과 상기 게이트 배선에 연결되어 있는 게이트 전극과; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 상부에 형성되어 있는 게이트 절연막; 상기 게이트 절연막 상부에서 상기 게이트 전극을 덮으며 형성되어 있는 액티브층과; 상기 액티브층 상부에 형성되어 있는 오믹 콘택층과; 상기 오믹 콘택층 상부에 형성되어 있고 상기 게이트 배선과 직교하는 데이터 배선, 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극 및 상기 소스 전극 맞은편에 위치하는 드레인 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극 사이에서 상기 액티브층 상에 형성되는 버퍼막과; 상기 드레인 전극에서 연장되는 화소 전극을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an array substrate for a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof according to the present invention, the substrate; A plurality of gate lines having one direction on the substrate and a gate electrode connected to the gate lines; A gate insulating film formed over the gate wiring and the gate electrode; An active layer formed on the gate insulating layer to cover the gate electrode; An ohmic contact layer formed on the active layer; A data wiring formed on the ohmic contact layer and orthogonal to the gate wiring, a source electrode extending from the data wiring, and a drain electrode positioned opposite the source electrode; A buffer film formed on the active layer between the source and drain electrodes; And a pixel electrode extending from the drain electrode.
상기 버퍼막은 절연 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.The buffer layer is made of an insulating material.
상기 버퍼막은 SiNx로 이루어진 것을 특징으로 한다.The buffer film is made of SiNx.
상기 버퍼막은 1000 Å 이하로 형성된 것을 특징으로 한다.The buffer film is characterized in that formed in less than 1000 kHz.
상기 버퍼막은 데이터 배선, 소스 및 드레인 전극 상에는 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.The buffer film is not formed on the data line, the source and the drain electrode.
상기 화소 전극 상에 보호층을 더 형성한 것을 특징으로 한다.A protective layer is further formed on the pixel electrode.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 위에 게이트 배선과 상기 게이트 배선에 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선 상부에 게이트 절연막, 비정질 실리콘층, 불순물 비정질 실리콘층을 순차적으로 증착하는 단계와; 상기 불순물 비정질 실리콘층 및 상기 비정질 실리콘층을 패터닝하여 액티브층과 오믹 콘택층을 형성하는 단계와; 상기 기판 상에 데이터 배선 물질과 포토 레지스트 물질을 도포하고 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선과 상기 데이터 배선에서 연장되는 소스 전극, 상기 소스 전극과 소정 간격 이격되는 드레인 전극을 사진 식각하여 형성하는 단계와; 상기 데이터 배선, 소스 및 드레인 전극 상에 남아 있는 포토 레지스트 패턴 상에 버퍼막을 증착하는 단계와; 상기 포토 레지스트 패턴을 제거하여 버퍼막을 리프트 오프(lift-off)하는 단계와; 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, 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 forming a gate wiring and a gate electrode connected to the gate wiring on the substrate; Sequentially depositing a gate insulating film, an amorphous silicon layer, and an impurity amorphous silicon layer on the gate wiring; Patterning the impurity amorphous silicon layer and the amorphous silicon layer to form an active layer and an ohmic contact layer; Coating and forming a data wiring material and a photoresist material on the substrate, and photo-etching the data wiring crossing the gate wiring, the source electrode extending from the data wiring, and the drain electrode spaced apart from the source electrode by a predetermined distance; ; Depositing a buffer film on the photoresist pattern remaining on the data wiring, source and drain electrodes; Removing the photoresist pattern to lift off a buffer layer; And forming a pixel electrode connected to the drain electrode.
상기 버퍼막은 절연 물질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The buffer layer is made of an insulating material.
상기 화소 전극을 형성하는 단계 이후에, 상기 기판 전면에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.After the forming of the pixel electrode, the method may further include forming a protective film on the entire surface of the substrate.
상기 버퍼막을 리프트-오프 하는 단계에 있어서, 상기 포토 레지스트 패턴은 AP 플라즈마(Atmospheric pressure plasma)에 의해서 제거되는 것을 특징으로 한다.In the lifting-off of the buffer layer, the photoresist pattern may be removed by an AP plasma (Atmospheric pressure plasma).
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 단면도를 보여주는 도면이다.6 is a cross-sectional view of an array substrate for a liquid crystal display according to the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에서는 투명한 절연 기판(210) 위에 게이트 배선(221)과, 게이트 배선(221)에서 연장된 게이트 전극(222)이 형성되어 있다. As shown in FIG. 6, in the array substrate for a liquid crystal display according to the present invention, a
상기 게이트 배선(221)과 게이트 전극(222) 상부에는 게이트 절연막(230)이 형성되어 있으며, 그 위에 액티브층(241)과 오믹 콘택층(251, 252)이 순차적으로 형성되어 있다.
The
그리고, 상기 오믹 콘택층(251, 252) 위에 게이트 배선(221)과 직교하는 데이터 배선(도시되지 않음), 데이터 배선에서 연장된 소스 전극(262)과, 상기 게이트 전극(222)을 중심으로 상기 소스 전극(262)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(263) 및 상기 게이트 배선(221)과 중첩하는 캐패시터 전극(265)이 형성되어 있다. The data line (not shown) orthogonal to the
여기서, 상기 소스 및 드레인 전극(262, 263) 사이에 노출되어 있는 액티브층(241) 상에는 SiNx와 같은 절연 물질로 이루어지는 버퍼막(296)이 형성되어 있으며, 동일한 물질로 노출되어 있는 게이트 절연막(230) 상에 버퍼막(296)이 형성되어 있다.Here, a
즉, 상기 버퍼막(296)은 데이터 배선 물질로 패터닝되어 이루어지는 소스 및 드레인 전극(262, 263), 캐패시터 전극(265)을 제외한 나머지 영역에 소정의 두께로 형성된다.That is, the
상기 버퍼막(296)은 SiNx와 같은 물질로 이루어지며 약 1000 Å이하의 두께로 증착된다.The
그리고, 상기 드레인 전극(263), 캐패시터 전극(265)과 연결되는 화소 전극(281)이 형성되고, 상기 화소 전극(281)이 형성되어 있는 기판 전면에 보호층(270)이 형성된다.The
이와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 소스 및 드레인 전극(262, 263) 사이의 액티브층(241) 상에 형성되는 버퍼막(296)은 상기 소스 및 드레인 전극 형성(262, 263) 시에 액티브층(241)을 보호하는 역할을 한다.
As described above, in the array substrate for the liquid crystal display according to the present invention, the
도 7a 내지 도 7g는 이러한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 과정을 도시한 것이다. 7A to 7G illustrate a manufacturing process of such an array substrate for a liquid crystal display.
그러면, 도 7a 내지 도 7g를 참조하여 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대하여 설명한다.Then, the manufacturing method of the conventional array substrate for liquid crystal display devices is demonstrated with reference to FIGS. 7A-7G.
액정 표시 장치의 하부 기판인 어레이 기판은 박막을 증착하고 마스크를 이용하여 사진 식각하는 공정을 여러 번 반복함으로써 형성된다. An array substrate, which is a lower substrate of the liquid crystal display, is formed by repeatedly depositing a thin film and repeatedly etching a photo using a mask.
먼저, 도 7a에 도시한 바와 같이, 기판(210) 상에 금속 물질을 증착하고 패터닝함으로써, 게이트 배선(221)과 게이트 전극(222)을 형성한다.First, as illustrated in FIG. 7A, a
다음으로, 도 7b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(230)을 형성하고, 비정질 실리콘, 불순물이 함유된 비정질 실리콘을 순차적으로 증착한 후, 사진 식각(photolithography) 공정으로 액티브층(241)과 불순물 반도체층(253)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 7B, the
이어서, 도 7c에 도시한 바와 같이, 금속 물질을 증착하고 패터닝하여 데이터 배선(도시되지 않음)과 소스 전극(262), 드레인 전극(263) 및 캐패시터 전극(265)을 형성하고, 소스 전극(262)과 드레인 전극(263) 사이에 드러난 불순물 반도체층(253)을 식각하여 오믹 콘택층(251, 252)을 완성한다.Subsequently, as shown in FIG. 7C, a metal material is deposited and patterned to form a data line (not shown), a
이때, 상기 소스 및 드레인 전극(262, 263) 패턴은 마스크를 이용한 사진 식각 공정에 의한 패터닝 공정으로 형성되는데, 상기 소스 및 드레인 전극(262, 263), 캐패시터 전극(265) 상에 포토 레지스트 패턴(288)이 남게 된다.In this case, the pattern of the source and drain
그리고, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(262, 263), 캐패시터 전극(265) 상에 형성되어 있는 포토 레지스트 패턴(288)에 버퍼막(296)을 증착시킨다.As shown in FIG. 7D, a
상기 버퍼막(296)은 SiNx와 같은 절연 물질로 이루어지며 버퍼막(296)의 두께는 리프트-오프(lift-off) 기술을 적용할 수 있도록 포토 레지스트 패턴(288)의 두께와 버퍼막(296)의 적절한 선택비를 이용하여 증착한다.The
이때, 상기 버퍼막(296)의 두께는 약 1000 Å이하로 하는 것이 적절하다.At this time, it is appropriate that the thickness of the
이어서, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 포토 레지스트 패턴(288)을 상압에서 AP(Atmospheric pressure) 플라즈마 처리하여 제거하면, 상기 포토 레지스트 패턴(288) 상에 형성되어 있는 버퍼막(296)은 리프트-오프(lift-off)되어 제거된다.Subsequently, as shown in FIG. 7E, when the
이때, 상기 AP 플라즈마 처리시에 상기 소스 및 드레인 전극(262, 263) 사이의 액티브층(241)은 증착된 버퍼막(296)에 의해서 보호되어 손상(damage)을 방지하게 된다.At this time, during the AP plasma process, the
여기서, 상기 버퍼막(296)은 상기 포토 레지스트 패턴(288)이 형성되어 있지 않은 영역에 형성된다.The
이어서, 도 7f에 도시된 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(262, 263), 캐패시터 전극(265) 상에 남아 있는 포토 레지스트 패턴(288)을 제거하고 투명 도전 물질을 증착하고 패터닝함으로써, 상기 드레인 전극(263) 및 캐패시터 전극(265)과 접촉하는 화소 전극(281)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 7F, the drain by removing the
최종적으로, 도 7g에 도시된 바와 같이, 상기 화소 전극(281)이 형성되어 있는 기판 전면에 보호층(270)이 형성된다.
Finally, as shown in FIG. 7G, a
본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific examples, this is for describing the present invention in detail, and the array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to the present invention are not limited thereto, and within the technical spirit of the present invention. It is apparent that modifications and improvements are possible by those skilled in the art.
본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 소스 및 드레인 전극 패턴 형성시에 포토 레지스트를 AP 플라즈마 장치를 이용하여 제거하기 전에 버퍼막을 형성하고 리프트 오프를 이용함으로써 액티브층의 손상을 방지하여 소자의 불량을 방지하여 제품의 신뢰도를 높이고 제조 수율을 향상시키는 효과가 있다.The present invention is to prevent the damage of the active layer by forming a buffer film and using a lift-off before removing the photoresist by using the AP plasma device when forming the source and drain electrode patterns in the array substrate for liquid crystal display device to prevent damage to the active layer Prevents the effect of improving the reliability of the product and improve the manufacturing yield.
또한, 본 발명은 액티브층 상에 버퍼막을 형성하는 데 있어서 추가되는 사진 시각 공정 없이 리프트 오프 기술을 적용하여 형성할 수 있으므로 공정이 간단하고 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.In addition, the present invention can be formed by applying a lift-off technique without the addition of a photographic visual process in forming a buffer film on the active layer, the process is simple and the manufacturing cost is reduced.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040021450A KR101023319B1 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Array substrate for LCD and the fabrication method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040021450A KR101023319B1 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Array substrate for LCD and the fabrication method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050096307A KR20050096307A (en) | 2005-10-06 |
| KR101023319B1 true KR101023319B1 (en) | 2011-03-18 |
Family
ID=37276407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040021450A KR101023319B1 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Array substrate for LCD and the fabrication method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101023319B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070092455A (en) | 2006-03-10 | 2007-09-13 | 삼성전자주식회사 | Display device and manufacturing method thereof |
| KR101321251B1 (en) * | 2006-05-09 | 2013-10-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | liquid crystal display device and fabricating method of the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950012760A (en) * | 1993-10-22 | 1995-05-16 | 이헌조 | Method of manufacturing thin film transistor |
| KR20010050055A (en) * | 1999-10-18 | 2001-06-15 | 아끼구사 나오유끼 | Thin film transistor, fabrication method thereof and liquid crystal display having the thin film transistor |
| KR20020087892A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-23 | 닛뽄덴끼 가부시끼가이샤 | Thin film transistor and method of fabricating the same |
| KR20030057693A (en) * | 2001-12-29 | 2003-07-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Array Panel for Liquid Crystal Display Device and Method for Fabricating the same |
-
2004
- 2004-03-30 KR KR1020040021450A patent/KR101023319B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950012760A (en) * | 1993-10-22 | 1995-05-16 | 이헌조 | Method of manufacturing thin film transistor |
| KR20010050055A (en) * | 1999-10-18 | 2001-06-15 | 아끼구사 나오유끼 | Thin film transistor, fabrication method thereof and liquid crystal display having the thin film transistor |
| KR20020087892A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-23 | 닛뽄덴끼 가부시끼가이샤 | Thin film transistor and method of fabricating the same |
| KR20030057693A (en) * | 2001-12-29 | 2003-07-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Array Panel for Liquid Crystal Display Device and Method for Fabricating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20050096307A (en) | 2005-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7531372B2 (en) | Method for manufacturing array substrate for liquid crystal display device | |
| KR101322885B1 (en) | Array substrate and liquid crystal display | |
| JPH1068971A (en) | Active matrix liquid crystal display device and production of active matrix liquid crystal display device | |
| EP2521180A1 (en) | Active matrix substrate and method for manufacturing same | |
| JP2010114459A (en) | Liquid crystal display device using small molecule organic semiconductor material, and method of manufacturing the same | |
| KR20070000546A (en) | Liquid crystal display device capable of reducing leakage current and fabrication method thereof | |
| KR20020036023A (en) | manufacturing method of array panel for liquid crystal display | |
| JP4238960B2 (en) | Thin film transistor manufacturing method | |
| US20020109799A1 (en) | Array substrate for liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
| JPH11153809A (en) | Photomask and production of active element array substrate | |
| WO2013143294A1 (en) | Array substrate and manufacturing method thereof, and display device | |
| KR970006733B1 (en) | Thin film transistor manufacturing method | |
| KR101341024B1 (en) | Method of fabricating thin film pattern and flat display having the thin film pattern | |
| KR20070072183A (en) | Liquid crystal display device and method for fabricating liquid crystal dispaly device | |
| KR100726130B1 (en) | liquid crystal display and manufacturing method thereof | |
| KR101023319B1 (en) | Array substrate for LCD and the fabrication method | |
| US8435722B2 (en) | Method for fabricating liquid crystal display device | |
| KR100764273B1 (en) | Method for maunufacturing thin film transistor | |
| KR101205767B1 (en) | Method of fabricating the array substrate for liquid crystal display device using liquid type organic semiconductor material | |
| KR101227408B1 (en) | Array substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
| KR100190035B1 (en) | Fabrication method of liquid crystal display device | |
| KR101097675B1 (en) | Thin film transistor and fabricating method thereof | |
| KR20050104802A (en) | Method for manufacturing lcd | |
| KR100232178B1 (en) | Manufacturing method of liquid crystal display device | |
| JP3719844B2 (en) | Liquid crystal display element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131227 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150227 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160226 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |