KR100776939B1 - 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법 - Google Patents
반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 단일 화소영역에 반사부와 투과부가 동시에 구성되는 반사투과형 액정표시장치에 관한 것이다.
특히, 패드부를 노출하는 콘택홀을 형성하기 위해, 패드부 상부에 구성된 서로 다른 물질의 다층 절연막을 동시에 식각하지 않고 순차적으로 식각하여, 상기 콘택홀의 내벽에 단차(부분적인 역 태이퍼)가 발생하지 않도록 한다.
이와 같이 하면, 콘택홀 내부에 증착되는 단자전극의 증착불량을 방지할 수 있기 때문에 수율을 개선할 수 있다.
또한, 다층 절연막을 식각 하기 위해 포토레지스트를 두껍게 코팅할 필요가 없기 때문에 재료비가 상승하는 것을 방지 할 수 있다.
Description
도 1은 일반적인 반사투과형 액정표시장치의 일부를 도시한 분해 사시도이고,
도 2는 일반적인 반사투과형 액정표시장치의 단면도이고,
도 3은 종래의 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 도시한 확대 평면도이고,
도 4a 내지 도 4f는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'와 Ⅲ-Ⅲ'와 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단하여, 종래의 공정순서로 도시한 공정 단면도이고,
도 5a 내지 도 5f는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'와 Ⅲ-Ⅲ'와 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단하여, 본 발명의 공정순서로 도시한 공정 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
121 : 기판 123 : 게이트 전극
125 : 게이트 배선 127 : 게이트 패드 전극
129 : 제 1 절연막 131 : 오믹 콘택층
133 : 오믹 콘택층 135 : 소스전극
137 : 드레인 전극 141 : 데이터 패드 전극
143 : 소스-드레인 금속층 145 : 제 2 절연막
147 : 제 3 절연막
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로 특히, 반사모드와 투과모드를 선택적으로 사용할 수 있는 반사투과형 액정표시장치(Transflective liquid crystal display device)에 관한 것이다.
일반적으로 반사투과형 액정표시장치는 투과형 액정표시장치와 반사형 액정표시장치의 기능을 동시에 지닌 것으로, 백라이트(backlight)의 빛과 외부의 자연광원 또는 인조광원을 모두 이용할 수 있으므로 주변환경에 제약을 받지 않고, 전력소비(power consumption)를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 일반적인 반사투과형 컬러액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 반사투과형 액정표시장치(11)는 블랙매트릭스(16)와 서브 컬러필터(17) 하부에 투명한 공통전극(13)이 형성된 상부기판(15)과, 화소영역(P)으로 구성되며, 스위칭소자(T)와 어레이배선(25,39)이 형성된 하부기판(21)으로 구성된다.
상기 화소영역(P)은 투과홀을 포함하는 반사판(49)과 화소전극(61)을 구성되어 투과부(B)와 반사부(D)로 정의된다.
또한, 상기 상부기판(15)과 하부기판(21) 사이에는 액정(14)이 충진되어 있다.
도 2는 일반적인 반사투과형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반사투과형 액정표시장치(11)는 공통전극(13)이 형성된 상부기판(15)과, 투과홀(A)을 포함한 반사전극(49)과 화소전극(61)이 형성된 하부기판(21)과, 상기 상부기판(15)과 하부기판(21)의 사이에 충진된 액정(14)과, 상기 하부기판(21)의 하부에 위치한 백라이트(41)로 구성된다.
이러한 구성을 갖는 반사투과형 액정표시장치(11)를 반사모드(reflective mode)로 사용할 경우에는 빛의 대부분을 외부의 자연광원 또는 인조광원을 사용하게 된다.
전술한 구성을 참조로 반사모드일 때와 투과모드일 때의 액정표시장치의 동작을 설명한다.
반사모드일 경우, 액정표시장치는 외부의 자연광원 또는 인조광원을 사용하게 되며, 상기 액정표시장치의 상부기판(15)으로 입사된 빛(F2)은 상기 반사전극(49)에 반사되어 상기 반사전극(49)과 상기 공통전극(13)의 전계에 의해 배열된 액정(14)을 통과하게 되고, 상기 액정(14)의 배열에 따라 액정을 통과하는 빛(F2)의 양이 조절되어 이미지(Image)를 구현하게 된다.
반대로, 투과모드(Transmission mode)로 동작할 경우에는, 광원을 상기 하부기판(21)의 하부에 위치한 백라이트(41)의 빛(F1)을 사용하게 된다. 상기 백라이트(41)로부터 출사한 빛은 상기 화소전극(61)을 통해 상기 액정(14)에 입사하게 되며, 상기 투과홀 하부의 화소전극(61)과 상기 공통전극(13)의 전계에 의해 배열된 액정(14)에 의해 상기 하부 백라이트(41)로부터 입사한 빛의 양을 조절하여 이미지를 구현하게 된다.
도 3은 반사 투과형 어레이기판의 일부를 도시한 확대평면도이다.
상기 하부기판(21)은 어레이기판이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스 형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터(T)를 교차하는 게이트배선(25)과 데이터배선(39)이 형성된다.
상기 게이트배선(25)의 일 끝단에는 게이트 패드전극(27) 형성되어 있고, 상기 게이트 패드전극(27)은 게이트배선(25)에 비해 큰 폭을 가지도록 구성된다.
상기 데이터배선(39)의 일 끝단에는 데이터 패드전극(41)이 형성되어 있고, 상기 데이터 패드전극(41) 또한 데이터배선(39)에 비해 큰 폭을 가지도록 형성된다.
상기 게이트 패드전극(27)과 데이터 패드전극(41)은 각각 외부의 신호를 직접 인가 받는 수단인 투명한 게이트 패드 단자전극(63)과 데이터 패드 단자전극(65)과 접촉하여 구성된다.
이때, 상기 게이트배선(25)과 데이터배선(39)이 교차하여 정의되는 영역을 화소영역(P)이라 정의한다.
상기 게이트배선(25)의 일부 상부에 스토리지 캐패시터(C)가 구성되고, 상기 화소 영역(P)에 구성된 투명한 화소전극(61)과 회로적으로 병렬로 연결된다.
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(23)과 소스 전극(35)및 드레인 전극(37)과 상기 게이트전극(23) 상부에 구성된 액티브층(31)으로 이루어진다.
상기 화소영역(P)에는 화소전극(61)과 투과홀(A)을 포함하는 반사전극(49)이 구성되며, 이로 인해 화소영역(P)은 투과부(B)와 반사부(D)로 정의된다.
전술한 구성에서, 상기 스토리지 캐패시터(C)는 게이트 배선(25)의 일부를 제 1 캐패시터 전극으로 하고, 상기 게이트 배선의 일부 상부에 위치하고 상기 드레인 전극(37)과 동일층 동일물질로 형성한 소스-드레인 금속층(43)을 제 2 캐패시터 전극(43)으로 한다.
상기 제 2 캐패시터 전극(43)은 콘택홀(55)을 통해 상기 화소전극(61)과 연결할 수 도 있고, 상기 드레인 전극(37)에 상기 반사판(49)의 하부를 통해 상기 게이트 배선(25)의 상부로 연장하여 형성할 수 있다. 이러할 경우에는 상기 콘택홀(55)을 필요치 않다.
이하, 도 4a와 도 4f를 참조하여, 도 3에서 도시한 종래의 반사투과형 어레이기판의 제조방법을 설명한다.
도 4a 내지 도 4e는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ`와 Ⅲ-Ⅲ`과 Ⅳ-Ⅳ`를 따라 절단하여, 종래의 공정순서에 따라 도시한 공정단면도이다.
먼저, 도 4a를 참조하며 설명하면, 기판(21)상에 게이트전극(23)과 게이트배선(25)과 상기 게이트배선(25)의 일 끝단에 게이트 패드전극(27)을 형성한다.
상기 게이트 배선(25)등이 형성된 기판(21)의 전면에 제 1 절연막인 게이트 절연막(29)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(29)은 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 약 4000Å의 두께로 증착하여 형성한다.
다음으로, 상기 게이트전극(23)상부의 게이트 절연막(29)상에 아일랜드 형태로 액티브층(31)(active layer)과 오믹콘택층(33)(ohmic contact layer)을 형성한다.
상기 액티브층(31)은 일반적으로 순수한 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 형성하고, 상기 오믹 콘택층(33)은 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+a-Si:H )으로 형성한다.
다음으로, 상기 오믹 콘택층(33)이 형성된 기판(21)의 전면에 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금을 포함하는 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 오믹 콘택층(33)과 접촉하는 소스전극(35) 및 드레인전극(37)과, 상기 소스전극(35)과 연결된 데이터배선(39)과 상기 데이터배선(39)의 일 끝단에 데이터 패드전극(41)를 형성한다.
동시에, 상기 화소영역(P)을 정의하는 게이트배선(25)의 일부 상부에 아일랜드 형태의 소스-드레인 금속층(43)을 형성한다.
다음으로, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 데이터배선(39)등이 형성된 기판(21)상에 절연물질을 증착하여, 제 2 절연막인 제 1 보호막(45)을 형성한다.
상기 제 1 보호막(45)은 질화 실리콘(SiNX) 또는 산화 실리콘(SiO2)을 증착하 여 형성한 실리콘 절연막이다.
상기 실리콘 절연막은 상기 액티브층(31)과의 계면 특성이 우수하기 때문에, 계면에 전자를 트랩하는 트랩 준위가 존재하지 않도록 한다.
따라서, 상기 액티브층(31)을 흐르는 캐리어의 이동도를 개선할 수 있다.
상기 제 1 보호막(45)의 상부에 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함한 투명한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 도포하여 제 3 절연막인 평탄화막(47)을 형성한다.
도 4c에 도시한 바와 같이, 일부 화소영역(P)의 제 1, 제 2,제 3 절연막(29,45,47)을 식각하여 식각홈(48)을 형성한다.
상기 식각홈(48)은 이후 공정에서 형성하는 반사판의 투과홀에 대응하는 부분이며, 투과부와 반사부에서 액정층을 통과하는 빛의 진행경로를 동일하게 하여 투과모드와 반사모드에서의 색차를 줄이기 위한 것이다.
도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 식각홈(48)이 형성된 기판(21)의 전면에 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금과 같이 반사율이 뛰어난 금속을 증착하고 패턴하여, 상기 식각홈(48)에 대응하는 부분에 투과홀(A)을 구성한 반사판(49)을 형성한다.
다음으로, 상기 반사판(49)이 형성된 기판(21)의 전면에 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNX)을 약 1500Å의 두께로 증착하여 제 4 절연막(51)을 형성한다.
도 4e에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 전극(37)과 소스-드레인 금속층(43)과 데이터 패드 전극(41) 상부의 제 2, 제 3, 제 4 절연막(45,47,51)과, 상기 게이트 패드전극(27) 상부의 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 절연막(29,45,47,51)을 식각하여, 상기 드레인전극(37)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(53)과, 상기 소스-드레인 금속층(43)의 일부를 노출하는 스토리지 콘택홀(55)과, 상기 게이트 패드 전극(27)의 일부를 노출하는 게이트 패드 콘택홀(57)과, 상기 데이터 패드 전극(41)의 일부를 노출하는 데이터 패드 콘택홀(59)을 형성한다.
도 4f에 도시한 바와 같이, 상기 다수의 콘택홀(53, 55, 57, 59)이 형성된 기판(21)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 전극(37)과 상기 소스-드레인 금속층(43)과 동시에 접촉하면서 화소영역(P)에 구성되는 투명 화소전극(61)과, 상기 게이트 패드전극(27)과 접촉하는 게이트 패드 단자전극(63)과, 상기 데이터 패드전극(41)과 접촉하는 데이터 패드 단자전극(65)를 형성한다.
전술한 바와 같은 방법으로 종래의 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판을 제작할 수 있다.
그러나, 종래의 어레이기판 형성방법은 상기 콘택홀을 형성하기 위해, 실리콘 절연막인 제 1, 제 2 , 제 4 절연막과 유기절연막인 제 3 절연막을 동시에 식각하게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 다층의 절연막을 동시에 식각할 경우에는, 각 층이 서로 다른 물질로 구성되기 때문에 식각률의 차이가 있다.
따라서, 상기 유기절연막과 무기 절연막 사이에 발생한 역 태이퍼에 의해 콘택홀 내부에 단차가 발생할 수 있다.
또한, 게이트 패드 콘택홀은 다른 콘택홀에 비해 더 많은 절연막 동시에 식각해야 하기 때문에, 식각 공정이 지속되는 동안 다른 영역을 보호하기 위해 코팅하였던 포토레지스트(photo resist : PR)가 과도하게 식각되어 부분적으로 제거되는 경우가 발생한다.
이와 같은 경우는 상기 포토레지스트 층의 높이가 약 3.3㎛가 되어야 하나, 현 공정에서는 포토레지스트의 높이가 약 2.7㎛에 불과하므로 PR 마진(margin)이 부족한 문제가 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 발명은 상기 콘택홀의 내벽에 단차가 발생하지 않고, 상기 포토레스트의 과도한 식각을 방지 할 수 있는 반사투과형 어레이기판 제조방법을 제안한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은 기판 상에 게이트 전극 및 이와 연결된 게이트배선과, 상기 게이트배선 끝단부에 게이트 패드전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 및 게이트배선이 형성된 기판의 전면에 제 1 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 상부의 제 1 절연막 상에 액티브층과 오믹콘택층을 형성하는 단계와; 상기 오믹 콘택층과 접촉하는 소스전극 및 드레인전극과, 상기 제 1 절연막 위로 상기 소스전극과 연결되며 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과, 상기 데이터 배선 끝단부에 데이터 패드전극과, 상기 게이트배선 일부와 중첩하여 소스/드레인 금속층을 형성하는 단계와; 상기 소스전극 및 드레인전극이 형성된 기판의 전면에 실리콘 절연막인 제 2 절연막을 형성하는 단계와; 상기 제 2 절연막 상에 제 3 절연막인 평탄화막을 형성한 후 패터닝하여, 상기 드레인 전극을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀과, 상기 소스/드레인 금속층을 노출시키는 제 1 스토리지 콘택홀과, 상기 게이트 패드전극을 노출시키는 제 1 게이트 패드 콘택홀과, 상기 데이터 패드 전극을 노출시키는 제 1 데이터 패드 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 화소영역의 제 3 절연막 상에, 투과홀이 구성된 반사판을 형성하는 단계와; 상기 반사판이 형성된 기판의 전면에 제 4 절연막을 형성한 후 패터닝하여, 상기 드레인 전극을 노출하는 제 2 드레인 콘택홀과, 상기 소스/드레인 금속층을 노출하는 제 2 스토리지 콘택홀과, 상기 게이트 패드 콘택홀을 노출하는 제 2 게이트 패드 콘택홀과, 상기 데이터 패드 전극을 노출하는 제 2 데이터 패드콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 드레인전극과 소스/드레인 금속층과 접촉하면서 상기 화소영역에 구성되는 화소전극과, 상기 게이트 패드 전극과 접촉하는 게이트 패드 단자전극과, 상기 데이터 패드 전극과 접촉하는 데이터 패드 단자전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 화소영역의 제 1, 제 2, 제 3,절연막을 식각하여 제 1 식각홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 식각홈에 증착된 제 4 절연막을 식각하여 제 2 식각홈을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.
상기 식각홈은 이하, 설명하는 제 2 방법과 제 3 방법을 통해 형성할 수 있다.
상기 식각홈을 형성하는 제 2 방법은 상기 화소영역의 제 2 절연막과 제 3 절연막을 식각하여 제 1 식각홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 식각홈에 증착된 제 4 절연막과 제 1 절연막을 식각하여 제 2 식각홈을 형성하는 것이고, 상기 식각홈을 형성하는 제 3 방법은 상기 화소영역의 제 3 절연막을 식각하여 제 1 식각홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 식각홈이 형성된 기판에 증착된 제 4 절연막과 제 1 절연막과 제 2 절연막을 식각하여 제 2 식각홈을 형성하는 것이다.
상기 게이트 패드 콘택홀을 형성하는 방법 또한 상기 식각홈을 형성하는 방법과 동일하다.
제 4 방법은 상기 식각홈을 형성하는 공정 중, 상기 제 1 식각홈을 형성한 후, 상기 콘택홀을 형성하는 공정에서 상기
상기 실리콘 절연막은 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiOX)을 포함한 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 형성한다.
상기 제 3 절연막은 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 형성한다.
상기 화소전극과, 데이터 패드 단자 전극과, 게이트 패드 단자 전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속물질 중 선택된 하나로 형성한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
-- 실시예 --
이하, 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 본 발명에 따른 어레이기판 제조공정을 설명한다.(본 발명의 평면도는 상기 종래의 평면도와 동일함으로 이를 이용하고, 동일한 구성의 도면부호는 종래의 번호에 100번을 더하여 표시한다.)
도 5a 내지 도 5f는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ`와 Ⅲ-Ⅲ`과 Ⅳ-Ⅳ`를 따라 절단하여, 본발명의 공정순서에 따라 도시한 공정단면도이다.
먼저, 도 5a를 참조하며 설명하면, 기판(121)상에 게이트전극(123)과, 게이트배선(125)과, 상기 게이트배선의 일 끝단에 게이트 패드전극(127)을 형성한다.
상기 게이트 배선(125)등이 형성된 기판(121)의 전면에 제 1 절연막인 게이트 절연막(129)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(129)은 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 약 4000Å의 두께로 증착하여 형성한다.
다음으로, 상기 게이트전극(123)상부의 게이트 절연막(129)상에 아일랜드 형태로 액티브층(131)(active layer)과 오믹콘택층(133)(ohmic contact layer)을 형성한다.
상기 액티브층(131)은 일반적으로 순수한 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 형성하 고, 상기 오믹 콘택층(133)은 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+a-Si:H )으로 형성한다.
다음으로, 상기 오믹 콘택층(133)이 형성된 기판(121)의 전면에 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금을 포함하는 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 오믹 콘택층(133)과 접촉하는 소스전극(135) 및 드레인전극(137)과, 상기 소스전극(135)과 연결된 데이터배선(139)과, 상기 데이터배선의 일 끝단에 데이터 패드전극(141)를 형성한다.
동시에, 상기 화소영역(P)을 정의하는 게이트배선(125)의 일부 상부에 아일랜드 형태의 소스-드레인 금속층(143)을 형성한다.
다음으로, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 데이터배선(139)등이 형성된 기판(121)상에 절연물질을 증착하여, 제 2 절연막인 제 1 보호막(145)을 형성한다.
상기 제 1 보호막(145)은 질화 실리콘(SiNX) 또는 산화 실리콘(SiO2)을 증착하여 형성한 실리콘 절연막이다.
상기 실리콘 절연막은 상기 액티브층(131)과의 계면 특성이 우수하기 때문에, 계면에 전자를 트랩하는 트랩 준위가 존재하지 않도록 한다.
따라서, 상기 액티브층(131)을 흐르는 캐리어의 이동도를 개선할 수 있다.
상기 제 1 보호막(145)의 상부에 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함한 투명한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 도포하여 제 3 절연막인 평탄화막(147)을 형성한다.
도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 평탄화막(147)을 식각하여, 상기 드레인 전극(137)의 일부를 노출하는 제 1 드레인 콘택홀(153a)과, 상기 화소영역(P)의 일부를 식각하여 제 1 식각홈(148a)을 형성하고, 소스-드레인 금속층(143)의 일부를 노출하는 제 1 스토리지 콘택홀(155a)과, 상기 게이트 패드전극(127)의 일부를 노출하는 제 1 게이트 패드 콘택홀(157a)과, 상기 데이터 패드 전극(141)을 노출하는 제 1 데이터 패드 콘택홀(159a)을 형성한다.
상기 제 1 식각홈(148a)은 이후 공정에서 형성하는 반사판의 투과홀에 대응하는 부분에 형성하다.
이때, 도 5c에 도시된 도면은 상기 제 1 식각홈(148a)과 제 1 게이트 패드 콘택홀(157a)을 형성하기 위해, 제 1 절연막(129)과 제 2 절연막(145)과 제 3 절여막(147)을 동시에 식각하는 제 1 방법을 도시하였지만, 제 2 방법으로는 제 1 절연막(129)은 이 공정에서 식각하지 않아도 좋다.
또한, 제 3 방법으로 상기 제 1 식각홈(148a)과 제 1 게이트 패드 콘택홀(157a)을 형성하기 위해, 상기 제 3 절연막(147)만을 식각하여도 좋다.
도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 다수의 콘택홀(153a, 155a, 157a, 159a)이 형성된 기판(121)의 전면에 알루미늄(Al)또는 알루미늄 합금과 같이 반사율이 뛰어난 금속을 증착하고 패턴하여, 상기 식각홈(148a)에 대응하는 부분에 투과홀(A)을 구성한 반사판(149)을 형성한다.
다음으로, 상기 반사판(149)이 형성된 기판(121)의 전면에 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNX)을 약 1500Å의 두께로 증착하여 제 4 절연막(151)을 형성한다.
도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 다수의 콘택홀을 포함한 기판(121)의 전면에 증착된 제 4 절연막(151)을 패턴하여, 상기 드레인 전극(137)의 일부를 노출하는 제 2 드레인 콘택홀(153a)과, 상기 제 1 식각홈(148a)에 대응한 부분에 제 2 식각홈(148b)을 형성하고, 동시에 상기 소스-드레인 금속층(143)을 노출하는 제 2 스토리지 콘택홀(155b)과, 상기 게이트 패드전극(127)을 노출하는 제 2 게이트 패드 콘택홀(157b)과, 상기 데이터 패드전극(141)을 노출하는 제 2 데이터 패드 콘택홀(159b)을 형성한다.
이때, 앞서 설명한 바와 같이 제 2 방법대로 상기 제 1 식각홈(148a)과 제 1 게이트 패드 콘택홀(157a)을 형성하기 위해, 상기 제 2 절연막(145)과 제 3 절연막 (147)만을 식각하였다면, 이 공정에서는 상기 제 2 식각홈(148b)과 제 2 게이트 패드 콘택홀(157b)을 형성하기 위해 제 1 절연막(129)과 제 4 절연막(147)만을 식각하면 된다.
다른 방법으로 상기 제 3 방법 대로 상기 제 1 식각홈(148a)과 제 1 게이트 패드 콘택홀(157a)을 형성하기 위해, 상기 제 3 절연막(147)만을 식각 하였다면, 이 공정에서는 상기 제 1 절연막(129)과 제 2 절연막(143)과 제 4 절연막(151)을 식각하여 제 2 식각홈(148b)과 제 2 게이트 패드 콘택홀(157b)을 형성할 수 있다.
전술한 방법은 공정 조건에 맞는 방법을 선택하여 상기 식각홈과 콘택홀을 형성할 수 있다.
도 5f에 도시한 바와 같이, 상기 다수의 콘택홀이 형성된 기판(121)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 전극(137)과 상기 소스-드레인 금속층(143)과 동시에 접촉하면서 화소영역(P)에 구성되는 투명 화소전극(161)과, 상기 게이트 패드전극(127)과 접촉하는 게이트 패드 단자전극(163)과, 상기 데이터 패드전극(141)과 접촉하는 데이터 패드 단자전극(165)를 형성한다.
전술한 바와 같은 공정으로 본 발명에 따른 반사투과형 어레이기판을 제작할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 어레이기판 형성공정에서 상기 식각홈을 형성하지 않을 수도 있다.
본 발명의 특징은 상기 다수의 콘택홀을 형성하는 공정 중 다층의 연막을 한꺼번에 식각하지 않고, 두 번의 공정을 거쳐 순차적으로 식각하는 것이다.
따라서, 전술한 바와 같이 본 발명에 따라 반사투과형 어레이기판을 제작하게 되면 첫째, 콘택홀을 형성하기 위해 다층의 절연막을 순차적으로 식각함으로써 서로 다른 물질로 형성된 절연막의 식각비율을 맞출 수 있기 때문에 콘택홀 내벽에 단차가 발생하지 않는다.
따라서, 상기 콘택홀 내벽에 증착되는 단자전극의 증착 불량을 방지하여 수율을 개선하는 효과가 있다.
둘째, 콘택홀 영역을 제외한 절연막 상에 코팅된 포토레지스트가 과도하게 식각되는 것을 방지 할 수 있으므로, 별도로 포토레지스트 마진(margin)을 둘 필요가 없다.
즉, 포토레지스트를 두껍게 설계할 필요가 없기 때문에 제조비용이 늘어나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Claims (9)
- 기판 상에 게이트 전극 및 이와 연결된 게이트배선과, 상기 게이트배선 끝단부에 게이트 패드전극을 형성하는 단계와;상기 게이트전극 및 게이트배선이 형성된 기판의 전면에 제 1 절연막을 형성하는 단계와;상기 게이트전극 상부의 제 1 절연막 상에 액티브층과 오믹콘택층을 형성하는 단계와;상기 오믹 콘택층과 접촉하는 소스전극 및 드레인전극과, 상기 제 1 절연막 위로 상기 소스전극과 연결되며 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과, 상기 데이터 배선 끝단부에 데이터 패드전극과, 상기 게이트배선 일부와 중첩하여 소스/드레인 금속층을 형성하는 단계와;상기 소스전극 및 드레인전극이 형성된 기판의 전면에 실리콘 절연막인 제 2 절연막을 형성하는 단계와;상기 제 2 절연막 상에 제 3 절연막인 평탄화막을 형성한 후 패터닝하여, 상기 드레인 전극을 노출시키는 제 1 드레인 콘택홀과, 상기 소스/드레인 금속층을 노출시키는 제 1 스토리지 콘택홀과, 상기 게이트 패드전극을 노출시키는 제 1 게이트 패드 콘택홀과, 상기 데이터 패드 전극을 노출시키는 제 1 데이터 패드 콘택홀을 형성하는 단계와;상기 화소영역의 제 3 절연막 상에, 투과홀이 구성된 반사판을 형성하는 단계와;상기 반사판이 형성된 기판의 전면에 제 4 절연막을 형성한 후 패터닝하여, 상기 드레인 전극을 노출하는 제 2 드레인 콘택홀과, 상기 소스/드레인 금속층을 노출하는 제 2 스토리지 콘택홀과, 상기 게이트 패드 콘택홀을 노출하는 제 2 게이트 패드 콘택홀과, 상기 데이터 패드 전극을 노출하는 제 2 데이터 패드콘택홀을 형성하는 단계와;상기 드레인전극과 소스/드레인 금속층과 접촉하면서 상기 화소영역에 구성되는 화소전극과, 상기 게이트 패드 전극과 접촉하는 게이트 패드 단자전극과 , 상기 데이터 패드 전극과 접촉하는 데이터 패드 단자전극을 형성하는 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소영역의 제 1, 제 2, 제 3,절연막을 식각하여 제 1 식각홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 식각홈에 증착된 제 4 절연막을 식각하여 제 2 식각홈을 형성하는 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소영역의 제 2 절연막과 제 3 절연막을 식각하여 제 1 식각홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 식각홈에 증착된 제 4 절연막과 제 1 절연막을 식각하여 제 2 식각홈을 형성하는 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소영역의 제 3 절연막을 식각하여 제 1 식각홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 식각홈이 형성된 기판에 증착된 제 4 절연막과 제 1 절연막과 제 2 절연막을 식각하여 제 2 식각홈을 형성하는 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소영역의 제 2 절연막과 제 3 절연막을 식각하여 제 1 게이트 패드 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 제 1 게이트 패드 콘택홀에 증착된 제 4 절연막과 제 1 절연막을 식각하여 제 2 게이트 패드 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소영역의 제 3 절연막을 식각하여 제 1 게이트 패드 콘택홀을 형성하 는 단계와, 상기 제 1 게이트 패드 콘택홀이 형성된 기판에 증착된 제 4 절연막과 제 1 절연막과 제 2 절연막을 식각하여 제 2 게이트 패드 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 실리콘 절연막은 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiOX)을 포함한 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 형성한 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 3 절연막은 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함한 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나로 형성한 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소전극과, 데이터 패드 단자전극과, 게이트 패드 단자전극은 인듐-틴-옥사이드(IT0)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속물질 중 선택된 하나로 형성하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
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