KR20070081416A - Method of manufacturing thin film transistor array substrate - Google Patents
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Abstract
공정 신뢰도가 개선된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법이 제공된다. 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 게이트 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 및 유지 전극이 형성되어 있는 절연 기판 상에 보호막을 형성하는 단계와, 보호막의 전면에 유기막을 도포하는 단계와, 콘택홀 영역을 정의하고, 표면으로부터 제1 높이만큼 돌출된 제1 돌출부 및, 유지 전극 영역을 정의하고, 표면으로부터 제2 높이만큼 돌출된 제2 돌출부를 포함하는 임프린트 몰드를 유기막에 대면하고 가압하여 임프린트 몰드의 패턴을 전사하는 단계, 및 유기막으로부터 임프린트 몰드를 분리하여 드레인 전극 상부에 위치하며 제1 돌출부로부터 전사된 콘택 오목부 및 유지 전극 상부에 위치하며 제2 돌출부로부터 전사된 유지 전극 오목부를 포함하되, 콘택 오목부와 보호막의 최소 거리는 유지 전극 오목부와 보호막의 최소 거리보다 작은 유기막 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a thin film transistor array substrate having improved process reliability is provided. A method of manufacturing a thin film transistor array substrate includes forming a protective film on an insulating substrate on which a thin film transistor including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode and a sustain electrode are formed, applying an organic film on the entire surface of the protective film; Face the organic film and press an imprint mold defining a contact hole region, the first protrusion protruding from the surface by a first height, and a second protrusion defining the sustain electrode region, and protruding from the surface by a second height Transferring the pattern of the imprint mold, and separating the imprint mold from the organic layer, the contact recess transferred from the first protrusion and the sustain electrode transferred from the second protrusion and positioned on the contact recess transferred from the first protrusion. And a minimum distance between the contact recess and the passivation layer, wherein the contact electrode recess and the passivation layer And in comprising the step of forming an organic film pattern smaller than the minimum distance.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 제조된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view of a thin film transistor array substrate fabricated by a method according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 화소 구조의 평면도이다.FIG. 2 is a plan view of a pixel structure of the thin film transistor array substrate of FIG. 1.
도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ' 선을 따라 자른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 2.
도 4 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.4 through 17 are cross-sectional views illustrating the process steps of a method of manufacturing a thin film transistor array substrate in accordance with an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법으로 제조된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 단면도이다.18 is a cross-sectional view of a thin film transistor array substrate manufactured by a method according to another embodiment of the present invention.
도 19 내지 도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.19 to 24 are cross-sectional views illustrating process steps of a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법으로 제조된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 단면도이다.25 is a cross-sectional view of a thin film transistor array substrate manufactured by a method according to another embodiment of the present invention.
도 26 내지 도 31은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.26 to 31 are cross-sectional views of steps in a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to still another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 절연 기판 24: 게이트 전극10: insulating substrate 24: gate electrode
30: 게이트 절연막 44: 반도체층30: gate insulating film 44: semiconductor layer
55, 56: 저항성 접촉층 65: 소오스 전극55, 56: ohmic contact 65: source electrode
66: 드레인 전극 70: 보호막66: drain electrode 70: protective film
72: 유기막 82: 반사 전극72: organic film 82: reflective electrode
85: 더미 반사 전극 92: 화소 전극85: dummy reflective electrode 92: pixel electrode
95: 박막 트랜지스터 어레이 기판 200: 임프린트 몰드95: thin film transistor array substrate 200: imprint mold
본 발명은 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 신뢰도가 개선된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor array substrate, and more particularly, to a method of manufacturing a thin film transistor array substrate with improved process reliability.
오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해지며, 각종 전자 디스플레이 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 또, 반도체 기술의 급속한 진보에 의해 각종 전자 장치의 고체화, 저전압 및 저전력화와 함께 전자 기기의 소형 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특징을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.In today's information society, the role of electronic display devices becomes more and more important, and various electronic display devices are widely used in various industrial fields. In addition, due to the rapid advancement of semiconductor technology, electronic display devices suitable for a new environment, that is, thin and light, low driving voltage, and low power consumption, are becoming more solid due to the solidification, low voltage, and low power of various electronic devices, as well as the small size and light weight of electronic devices. The demand for a flat panel type display device with a rapidly increasing number.
현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이 장치 중에서 액정 표시 장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 음극선관에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다.Among the various flat panel display devices currently developed, liquid crystal displays are thinner and lighter than other display devices, have low power consumption and low driving voltage, and are widely used in various electronic devices because they are capable of displaying images close to cathode ray tubes. Is being used.
이러한 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판, 이에 대향하는 대향 기판 및 상기 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 화소별로 액정 분자의 배열 방향을 조절함으로써, 백라이트 등으로부터 입사된 빛의 투과율을 조절하여 계조를 표시한다. Such a liquid crystal display includes a thin film transistor array substrate, an opposing substrate opposing thereto, and a liquid crystal layer interposed between the substrates, and by adjusting the arrangement direction of the liquid crystal molecules for each pixel, thereby controlling the transmittance of light incident from the backlight. To display the gradation.
여기서, 박막 트랜지스터 어레이 기판은 상기 액정 분자의 배열 방향을 조절하는 전계를 형성하기 위하여 다양한 종류의 미세 패턴들이 구비한다. 종래, 이와 같은 미세 패턴들을 형성하기 위한 패턴 전사 기술로서 포토리소그래피법(photolithography method) 기술이 많이 사용되어 왔다. 그러나 패턴의 미세화가 진행되는 한편으로, 패턴 치수가 노광에 사용되는 광의 파장에 의하여 제한을 받는 외에, 마스크 위치를 고정밀도로 제어하는 기구가 필요하게 되는 등, 장치 비용이 높아져 새로운 방식의 미세 패턴을 형성법이 요구되고 있다. Here, the thin film transistor array substrate includes various types of fine patterns in order to form an electric field for adjusting the arrangement direction of the liquid crystal molecules. Conventionally, a photolithography method has been widely used as a pattern transfer technique for forming such fine patterns. However, while the finer the pattern, the more the pattern size is limited by the wavelength of the light used for exposure, and a mechanism for precisely controlling the mask position is required. Formation method is required.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공정 신뢰도가 개선된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film transistor array substrate with improved process reliability.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하 게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 게이트 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 및 유지 전극이 형성되어 있는 절연 기판 상에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막의 전면에 유기막을 도포하는 단계와, 콘택홀 영역을 정의하고, 표면으로부터 제1 높이만큼 돌출된 제1 돌출부 및, 유지 전극 영역을 정의하고, 표면으로부터 제2 높이만큼 돌출된 제2 돌출부를 포함하는 임프린트 몰드를 상기 유기막에 대면하고 가압하여 상기 임프린트 몰드의 패턴을 전사하는 단계, 및 상기 유기막으로부터 상기 임프린트 몰드를 분리하여 상기 드레인 전극 상부에 위치하며 상기 제1 돌출부로부터 전사된 콘택 오목부 및 상기 유지 전극 상부에 위치하며 상기 제2 돌출부로부터 전사된 유지 전극 오목부를 포함하되, 상기 콘택 오목부와 상기 보호막의 최소 거리는 상기 유지 전극 오목부와 상기 보호막의 최소 거리보다 작은 유기막 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate includes forming a protective film on an insulating substrate on which a thin film transistor including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode and a sustain electrode are formed. And applying an organic film to the entire surface of the protective film, defining a contact hole region, defining a first protrusion projecting from the surface by a first height, and a sustain electrode region, and protruding from the surface by a second height. Transferring the pattern of the imprint mold by pressing an imprint mold including the second protrusion on the organic layer and pressing the imprint mold; and separating the imprint mold from the organic layer and positioned above the drain electrode. A contact concave transferred from the upper portion of the sustain electrode and the sustain electrode; Forming an organic layer pattern including a sustain electrode recessed portion transferred from the portion, wherein a minimum distance between the contact recess and the passivation layer is smaller than a minimum distance between the sustain electrode recess and the passivation layer.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 게이트 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 절연 기판 상에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계와, 제1 깊이의 제1 오목부, 상기 제1 깊이보다 작은 제2 깊이의 제2 오목부 및 상기 제1 및 제2 오목부 사이에서 상대적으로 돌출되어 있는 가돌기를 포함하는 임프린트 몰드를 상기 제1 오목부 가 박막 트랜지스터 영역에 위치하고, 상기 제2 오목부가 화소 전극 영역에 위치하며, 상기 가돌기가 드레인 전극 영역에 위치하도록 상기 포토레지스트막에 정렬하는 단계와, 상기 임프린트 몰드를 상기 포토레지스트막에 대면하고 가압하여 상기 임프린트 몰드의 패턴을 전사하는 단계와, 상기 포토레지스트막으로부터 상기 임프린트 몰드를 분리하여 박막 트랜지스터 영역에 위치하며 상기 제1 오목부로부터 전사된 제1 영역, 화소 영역에 위치하며 상기 제2 오목부로부터 전사된 제2 영역 및 상기 드레인 전극 상에 위치하며 상기 가돌기로부터 전사된 제3 영역을 포함하되, 상기 제2 영역의 두께는 상기 제1 영역의 두께보다 작고, 상기 제3 영역의 두께보다 큰 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array substrate, including forming a protective film on an insulating substrate on which a thin film transistor including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode is formed; And applying a photoresist film on the passivation layer and relatively between the first concave portion having a first depth, the second concave portion having a second depth smaller than the first depth, and the first and second concave portions. The imprint mold including the protrusions is aligned with the photoresist film such that the first recess is located in the thin film transistor region, the second recess is located in the pixel electrode region, and the protrusion is located in the drain electrode region. And pressing the imprint mold against the photoresist film and pressing the imprint mold. And transferring the imprint mold from the photoresist layer to the first region transferred from the first recessed portion and the pixel region located at the pixel region. And a third region on the drain electrode and transferred from the protrusion, wherein the thickness of the second region is less than the thickness of the first region and is greater than the thickness of the third region. Forming a step.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 게이트 전극, 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 절연 기판 상에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 보호막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계와, 측벽 하부의 폭이 측벽 상부의 폭보다 좁은 제1 오목부를 포함하고 소프트한 고분자 수지로 이루어진 임프린트 몰드를 상기 제1 오목부가 박막 트랜지스터 영역에 위치하도록 상기 포토레지스트막에 정렬하는 단계와, 상기 임프린트 몰드를 상기 포토레지스트막에 대면하고 가압하여 상기 임프린트 몰드의 패턴을 전사하는 단계와, 상기 포토레지스트막으로부터 상기 임프린트 몰드를 분리하여 박막 트랜지스터 영역에 위치하며 상기 제1 오목부로부터 전사된 제1 영역을 포함하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array substrate, including forming a protective film on an insulating substrate on which a thin film transistor including a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode is formed. And a step of coating a photoresist film on the passivation layer, and forming an imprint mold made of a soft polymer resin, the first recess being formed of a soft polymer resin, the first recess being narrower than the width of the upper sidewall. Aligning the photoresist layer so as to be positioned; transferring the pattern of the imprint mold by pressing and pressing the imprint mold against the photoresist film; and separating the imprint mold from the photoresist film to separate the thin film transistor region. Located in the first concave portion And forming a photoresist pattern including a first transfer area.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity.
본 명세서에서 사용되는 용어인 "박막 트랜지스터 어레이 기판"은 박막 트랜지스터를 적어도 하나 포함하는 기판을 말하며, 박막 트랜지스터와 기판 사이에 다른 구조물이 개재되어 있거나, 그 위에 다른 구조물이 형성되어 있는 경우를 배제하지 않는다.As used herein, the term "thin film transistor array substrate" refers to a substrate including at least one thin film transistor, and does not exclude a case where another structure is interposed between the thin film transistor and the substrate or another structure is formed thereon. Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 개략적인 평면도이다.Hereinafter, a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic plan view of a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 박막 트랜지스터 어레이 기판(95)은 절연 기판(10)을 기재로 하여, 절연 기판(10) 상에 어레이된 다수개의 박막 트랜지스터(Q)를 포함한다. 박막 트랜지스터(Q)는 매트릭스 형상으로 배열되어 있는 각 화소별로 하나씩 배치 되며, 박막 트랜지스터(Q)의 출력단은 화소 전극(92)에 연결되어 있다. 또한, 각 화소의 대부분의 영역은 화소 전극(92)이 덮고 있다. 박막 트랜지스터(Q)의 제어단은 제1 방향으로 연장되어 있는 게이트 라인(22)에 연결되어 있고, 박막 트랜지스터(Q)의 입력단은 제2 방향으로 연장되어 있는 데이터 라인(62)에 연결되어 있다. 유지 전극선(28)은 게이트 라인(22)을 따라 연장되어 있으며, 각 화소별로 데이터 라인(62)을 따라 분지되어 유지 전극(29)을 이룬다. 게이트 라인(22) 및 데이터 라인(62)은 다수개가 서로 평행하게 배열되어 있으며, 박막 트랜지스터(Q)가 형성되어 있는 영역에서 게이트 라인(22) 및 데이터 라인(62)은 서로 절연되어 교차한다. Referring to FIG. 1, the thin film
박막 트랜지스터 어레이 기판(95)의 각 화소는 기본적으로 서로 동일한 구조를 갖는다. 이러한 박막 트랜지스터 어레이 기판의 화소 구조에 대해 더욱 상세히 설명한다.Each pixel of the thin film
도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 화소 구조의 평면도이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ' 선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 2 is a plan view of a pixel structure of the thin film transistor array substrate of FIG. 1. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 유리 등의 투명한 물질로 이루어진 절연 기판(10) 상에 제1 방향으로 연장되어 있는 게이트 라인(22) 및 게이트 라인(22)과 인접하여 게이트 라인(22)에 평행하게 연장되어 있는 유지 전극 라인(29)이 형성되어 있다. 게이트 전극(24)은 게이트 라인(22)으로부터 폭이 확장되어 형성되어 있으며, 유지 전극(29)은 유지 전극 라인(28)으로부터 분지되어 데이터 라인(62)을 따라 연장되어 있다. 이와 같은 게이트 라인(22), 게이트 전극(24), 유지 전극 라인(28) 및 유지 전극(29)은 예컨대, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질로 이루어진다. 2 and 3, the
게이트 라인(22) 및 게이트 전극(24)은 질화 규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(30)으로 덮여 있다. The
게이트 절연막(30) 위에는 수소화 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(44)이 형성되어 있다. 반도체층(44)은 게이트 전극(24)과 오버랩되도록 위치하며, 박막 트랜지스터의 채널부를 이룬다. On the
반도체층(44) 위에는 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 수소화 비정질 규소 등의 물질로 이루어진 저항성 접촉층(55, 56)이 형성되어 있다. 저항성 접촉층(55, 56)은 반도체층(44)과 상부의 소오스 전극(65) 및 드레인 전극(66)의 사이에 개재되어 이들간의 접촉 저항을 감소시킨다. On the
저항성 접촉층(55, 56) 위에는 데이터 라인(62), 데이터 라인(62)으로부터 분지된 소오스 전극(65) 및 드레인 전극(66)이 형성되어 있다. 드레인 전극(66)은 소오스 전극(65)과 서로 분리되어 있으며, 하부의 게이트 전극(24)과 적어도 일부분이 오버랩되도록 위치한다. On the
이와 같은 소오스 전극(65) 및 드레인 전극(66)은 게이트 전극(24) 및 반도체층(44)과 함께 박막 트랜지스터를 구성한다. 소오스 전극(65)은 데이터 신호를 전달하는 데이터 라인(62)에 연결되어 데이터 전압을 제공받는다. 게이트 전극(24)은 게이트 신호를 제공받아 박막 트랜지스터를 턴온 또는 턴오프시킨다. 게이트 전극(24)에 게이트 온 신호가 인가되어, 박막 트랜지스터가 턴온되면, 소오스 전극(65)에 제공된 데이터 전압은 반도체층(44)을 거쳐 드레인 전극(66)에 전달된다. The
데이터 라인(62), 소오스 전극(65) 및 드레인 전극(66) 위에는 산화 규소 또는 질화 규소 등의 무기 물질로 이루어진 보호막(70) 및 유기 물질로 이루어진 유기막 패턴(82)이 순차적으로 형성되어 있다. On the
보호막(70) 및 유기막 패턴(82)에는 이들을 관통하여 하부의 드레인 전극(66)을 노출시키는 콘택홀(86)이 형성되어 있다. 콘택홀(86)을 둘러싸는 유기막(72)의 중간 영역에는 콘택홀(86)의 내측 경사가 과도하게 크게 되는 것을 방지하기 위한 단차부(72a)가 형성되어 있다. 본 실시예의 변형예로서 단차부(72a)는 생략될 수도 있다.Contact holes 86 are formed in the
또한, 유기막 패턴(82)에는 유지 전극(29)이 형성된 영역에서 하부의 보호막(70)을 노출시키는 오목부(89)가 형성되어 있다. In addition, the
유기막 패턴(82)의 상부에는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전성 산화물로 이루어진 화소 전극(92)이 형성되어 있다. 화소 전극(92)은 콘택홀(86)을 통하여 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결되어 데이터 전압을 제공받는다. 또한, 화소 전극(92)은 유지 전극(29)과 오버랩되어 유지 커패시터를 이룬다. 이때, 화소 전극(92)은 유기막 패턴(82)이 제거되어 있는 유지 전극 오목부(89)를 따라 보호막(70) 상에 바로 형성되기 때문에, 상기 유지 커패시터에는 유기막 패턴(82)이 포함되지 않는다. A
이하, 상기한 바와 같은 박막 트랜지스터 어레이 기판을 제조하는 방법에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 설명의 편의상 각 공정 단계에서의 화소 구조에 대한 단면도가 참조되지만, 도 2 및 도 3의 관계로부터 각 단계별 평면적인 구조도 용이하게 유추될 수 있을 것이다.Hereinafter, a method of manufacturing the thin film transistor array substrate as described above will be described. In the present embodiment, a cross-sectional view of the pixel structure in each process step is referred to for convenience of description, but the planar structure of each step may be easily inferred from the relationship of FIGS. 2 and 3.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.4 to 10 are cross-sectional views illustrating the process steps of a method of manufacturing a thin film transistor array substrate in accordance with an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 먼저 유리 등으로 이루어진 절연 기판(10)의 전면에 스퍼터링 등을 이용하여 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금으로 이루어진 도전층을 증착한다. 이어서, 사진 식각 공정을 수행하여 게이트 라인, 게이트 전극(24), 유지 전극 라인 및 유지 전극(29)을 형성한다.Referring to FIG. 4, first, aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), molybdenum (Mo), chromium (Cr), and titanium are used by sputtering on the entire surface of the insulating
이어서, 도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4의 결과물의 전면에 예를 들어, 질화 규소, 수소화 비정질 규소 및 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 수소화 비정질 규소를 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD)으로 연속 증착하여 게이트 절연막(30), 진성 비정질 규소층(40) 및 도핑된 비정질 규소층(50)을 형성한다. 4 and 5, for example, n + hydrogenated amorphous silicon doped with high concentrations of silicon nitride, hydrogenated amorphous silicon, and n-type impurities on the entire surface of the resultant of FIG. 4 may be chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition); CVD) to form a
이어서, 도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5의 결과물의 전면에 스퍼터링 등을 이용하여 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 또는 이들의 합금으로 이루어진 도전성 금속을 증착한다. Next, referring to FIGS. 5 and 6, aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), molybdenum (Mo), chromium (Cr), titanium ( A conductive metal made of Ti), tantalum (Ta) or an alloy thereof is deposited.
이어서, 도 6 및 도 7을 참조하면, 도 6의 결과물의 전면에 포토레지스트막(100)을 도포한다. 6 and 7, the
동시에 데이터 영역을 정의하는 제1 오목 패턴(201) 및 채널 영역을 정의하는 제2 오목 패턴(202)를 포함하는 임프린트 몰드(imprint mold)(200)를 준비한다. 여기서, 제1 오목 패턴(201)의 표면으로부터의 깊이(d11)는 제2 오목 패턴(202)의 표면으로부터의 깊이(d12)보다 크며, 바람직하기로는 제2 오목 패턴(202)의 표면으로부터의 깊이(d12)가 제1 오목 패턴(201)의 표면으로부터의 깊이(d11)의 2분의 1 이하일 수 있다. 임프린트 몰드(200)로는 몰드의 경도에 따라 하드 몰드(hard mold) 또는 소프트 몰드(soft mold)가 사용될 수 있으며, 바람직하기로는, 가압되는 하부 구조물의 단차를 따라 표면이 완전히 밀착될 수 있도록 소프트 몰드가 사용될 수 있다.At the same time, an
이어서, 임프린트 몰드(200)의 오목 패턴(201, 202)이 포토레지스트막(100)에 대면하도록 배치한다.Subsequently, the
이어서, 도 7 및 도 8을 참조하면, 임프린트 몰드(200)를 절연 기판(10) 측으로 가압한다. 바람직하기로는 임프린트 몰드(200)의 표면이 데이터 도전층(60)에 접하도록 가압한다. 그 결과, 포토레지스트막(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 임프린트 몰드(200)의 패턴에 따라 모양이 변형된다.Next, referring to FIGS. 7 and 8, the
이어서, 포토레지스트막(100)을 열처리하거나, 자외선 조사 등의 처리를 하여 경화시킨다. Subsequently, the
이어서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 포토레지스트막(100)으로부터 임프린트 몰드(200)를 제거한다. 그 결과 도 9에 도시된 바와 같이 임프린트 몰드(200)의 패턴이 전사된 포토레지스트 패턴(101, 102)이 형성된다. 즉, 데이터 영역의 포토레지스트 패턴(101)은 임프린트 몰드(200)의 제1 오목 패턴(201)으로부터 전사된 것이기 때문에, 제1 오목 패턴(201)의 깊이(d11)에 대응하는 두께를 가지며, 채널 영역의 포토레지스트 패턴(102)은 임프린트 몰드(200)의 제2 오목 패턴(202)으로부터 전사된 것이기 때문에 제2 오목 패턴(202)의 깊이(d12)에 대응하는 두께를 갖게 된다. 따라서, 데이터 영역의 포토레지스트 패턴(101)이 채널 영역의 포토레지스트 패턴(102)의 두께보다 두껍다. 8 and 9, the
만약, 상기 단계를 거친 후에 화소 전극 영역에 포토레지스트막이 잔류하는 경우 에치백 등을 수행하여 화소 전극 영역의 포토레지스트막을 제거하여, 데이터 영역 및 채널 영역에만 포토레지스트 패턴(101, 102)이 위치하도록 한다.If the photoresist film remains in the pixel electrode region after the above steps, the photoresist layer of the pixel electrode region is removed by performing etch back, so that the
한편, 포토레지스트 패턴(101, 102)을 형성하는 상기 도 7 내지 도 9의 단계는 슬릿 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 대체될 수도 있다. 상기 슬릿 마스크 공정은 본 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the steps of FIGS. 7 to 9 forming the
이어서, 도 9 및 도 10을 참조하면, 포토레지스트 패턴(101, 102)을 식각 마스크로 이용하여 하부의 데이터 도전층(60)을 식각한다. 이로써, 데이터 도전 패턴(64)이 형성된다.9 and 10, the lower data
계속해서, 포토레지스트 패턴(101, 102)을 식각 마스크로 이용하여 노출되어 있는 도핑된 비정질 규소층(50) 및 비정질 규소층(40)을 순차적으로 식각한다. 그 결과, 저항성 접촉층(54) 및 반도체층(44)이 형성된다. 한편, 도핑된 비정질 규소층(50) 및 비정질 규소층(40)의 식각은 예컨대 건식 식각으로 이루어지며, 그 과정에서 포토레지스트 패턴(101, 102)도 함께 일부 식각되어 전체적으로 두께가 낮아지게 된다. Subsequently, the doped
이어서, 상기 결과물을 에치백하여 채널 영역의 포토레지스트 패턴(102)을 제거한다. 상기 건식 식각 공정에서 채널 영역의 포토레지스트 패턴(102)이 제거된 경우에는 에치백 공정은 생략됨은 물론이다. 그 결과, 도 10에 도시된 바와 같이 채널 영역의 데이터 도전층 패턴(64)이 노출된다.Next, the resultant is etched back to remove the
이어서, 도 9 및 도 11을 참조하면, 데이터 영역의 포토레지스트 패턴(101)을 식각 마스크로 이용하여, 노출된 데이터 도전층 패턴(64)을 식각하여, 하부의 저항성 접촉층(54)을 노출시킨다. 이로써, 채널 영역에서 서로 분리되어 있는 소오스 전극(65) 및 드레인 전극(66)이 완성된다.9 and 11, the exposed data
계속해서, 하부의 저항성 접촉층(54)을 식각하여 분리시키고, 반도체층(44)을 노출한다. 이로써 반도체층(44)과 소오스 전극(65) 사이에 개재된 저항성 접촉층(55) 및 반도체층(44)과 드레인 전극(66) 사이에 개재된 저항성 접촉층(56)이 완성된다. Subsequently, the lower
이어서, 도 11 및 도 12를 참조하면, 포토레지스트 패턴(101)을 제거한다. 이어서, 상기 결과물의 전면에 질화 규소 등을 증착하여, 보호막(70)을 형성한다. 이어서, 보호막(70) 상에 유기 물질을 도포한다.Next, referring to FIGS. 11 and 12, the
이어서, 도 12 및 도 13을 참조하면, 콘택홀 영역을 정의하는 제1 돌출부(310) 및 유지 전극 영역을 정의하는 제2 돌출부(320)를 포함하는 임프린트 몰드(300)를 준비한다. 여기서, 제1 돌출부(310)의 표면으로부터의 높이(h1) 및 제2 돌출부(320)의 표면으로부터의 높이(h2)는 임프린트 몰드(300)를 유기막(70)에 가압하였을때, 제1 돌출부(310)로부터 드레인 전극(66) 상의 보호막(70)까지의 거리가 제2 돌출부(320)로부터 유지 전극(29) 상의 보호막(70)까지의 거리보다 작도록 하는 범위 내에서 조절될 수 있다. 하나의 예로서, 제1 돌출부(310)의 높이(h1)가 제2 돌출부(320)의 높이(h2)보다 클 수 있다.Next, referring to FIGS. 12 and 13, an
또한, 제1 돌출부(310)는 도 13에 도시된 바와 같이 단차 패턴(311)를 더 포함할 수 있다. 단차 패턴(311)의 표면으로부터의 높이(h3)는 임프린트 몰드(300)를 유기막(70)에 가압하였을때, 단차 패턴(311)으로부터 드레인 전극(66) 상의 보호막(70)까지의 거리가 제2 돌출부(320)로부터 유지 전극(29) 상의 보호막(70)까지의 거리보다 크도록 하는 범위 내에서 조절될 수 있다. 하나의 예로서, 단차부의 높이(h3)가 제2 돌출부의 높이(h2)보다 작을 수 있다.In addition, the
아울러, 임프린트 몰드(300)의 경우에도 하드 몰드 또는 소프트 몰드가 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 소프트 몰드가 사용될 수 있다.In addition, in the case of the
이어서, 임프린트 몰드(300)의 돌출부(310, 320)가 유기막(80)에 대면하도록 배치한다.Subsequently, the
이어서, 도 13 및 도 14를 참조하면, 임프린트 몰드(300)를 절연 기판(10) 측으로 가압한다. 바람직하기로는 임프린트 몰드(300)의 제2 돌출부(320)가 유지 전극(29) 영역의 보호막(70)에 근접하도록 가압한다. 이때, 제1 돌출부(310)는 드레인 전극(66) 상의 보호막(70)에 접촉할 수 있으며, 가압 정도에 따라서는 제1 돌출부(310)의 높이가 짧아질 수도 있다. 그 결과 유기막(70)은 도 14에 도시된 바와 같이 임프린트 몰드(300)의 패턴에 따라 모양이 변형된다.13 and 14, the
이어서, 유기막(70)에 자외선을 조사하거나, 열처리 등을 하여 경화시킨다.Subsequently, the
이어서, 도 14 및 도 15를 참조하면, 유기막(70)으로부터 임프린트 몰 드(300)를 제거한다. 그 결과, 임프린트 몰드(300)의 패턴이 전사된 유기막 패턴(82)이 형성된다. 즉, 임프린트 몰드(300)의 제1 돌출부(310)로부터의 전사에 의해 드레인 전극(66) 상의 보호막(70)을 노출시키는 콘택 오목부(85)가 형성된다. 제1 돌출부(310)의 단차 패턴(311)에 의해 콘택홀(85)을 둘러싸는 유기막(72)의 중간 영역에 단차부(72a)가 형성된다. 한편, 임프린트 몰드(300)의 제2 돌출부(320)가 전사된 유지 전극(29) 영역에는 유지 전극 오목부(88)가 형성된다. 이때, 콘택 오목부(85)로부터 보호막(70)까지의 최단 거리는 유지 전극 오목부(88)로부터 보호막(70)까지의 최단 거리보다 짧다.14 and 15, the
이어서, 유기막 패턴(82)을 에치백하여 콘택 오목부(85) 하부의 보호막(70)을 노출시킨다. 이때, 유지 전극 오목부(88) 하부의 보호막(70)은 노출되지 않도록 한다.Next, the
이어서, 도 15 및 도 16을 참조하면, 콘택 오목부(85)에 의해 노출된 보호막(70)을 식각한다. 이로써, 유기막 패턴(82) 및 보호막(70)을 관통하는 콘택홀(86)이 완성된다.15 and 16, the
이어서, 도 16 및 도 17을 참조하면, 도 16의 결과물을 에치백하여 유지 전극 오목부(88) 아래의 보호막(70)을 노출한다. 이로써, 유지 전극(29) 상의 보호막(70)이 노출되어 있는 오목부(89)가 완성된다. 한편, 상기한 에치백 공정에서 유기막 패턴(82)의 다른 영역도 높이가 낮아지는데, 이 경우 단차부(82a)는 잔류하도록 조절하는 것이 바람직하다.Next, referring to FIGS. 16 and 17, the resultant of FIG. 16 is etched back to expose the
이어서, 도 17 및 도 3을 참조하면, 도 17의 결과물 상에 ITO 또는 IZO 등과 같은 투명한 도전성 산화물을 증착하고 패터닝하여 화소 전극(92)을 형성한다.17 and 3, a transparent conductive oxide such as ITO or IZO is deposited and patterned on the resultant material of FIG. 17 to form the
이로써, 도 3에 도시된 바와 같은 박막 트랜지스터 어레이 기판이 완성된다. 필요에 따라서는 도 3의 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 배향막을 적층하거나, 발광층을 적층할 수도 있다.This completes the thin film transistor array substrate as shown in FIG. If necessary, an alignment layer or a light emitting layer may be stacked on the thin film transistor array substrate of FIG. 3.
상기한 바와 같이 본 실시예에서는 임프린트 몰드를 이용하여 콘택홀 및 유지 전극 오목부를 형성함으로써, 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정을 대체한다. 따라서, 공정의 신뢰성이 증가하며, 공정 효율이 개선될 수 있다. As described above, in the present embodiment, the contact hole and the sustain electrode recesses are formed using an imprint mold, thereby replacing the exposure and development processes using a mask. Thus, the reliability of the process is increased, and the process efficiency can be improved.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. 이하에서, 상술한 본 발명의 일 실시예와 동일한 구조 및 기능을 갖는 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to another embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a description of the configuration having the same structure and function as the embodiment of the present invention described above will be omitted or simplified.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법으로 제조된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 단면도이다. 도 18에서는 보호막(70) 위에 유기막이 적층되어 있지 않은 박막 트랜지스터 어레이 기판이 예시되고 있다. 따라서, 도 3의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 유기막에 구비된 오목부가 형성되어 있지 않음은 당연하다. 콘택홀(76)은 보호막(70)을 관통하도록 형성되어 있으며, 화소 전극(92)이 콘택홀(76)을 통해 드레인 전극(66)과 연결되어 있는 점은 도 3의 박막 트랜지스터 어레이 기판과 동일하다. 18 is a cross-sectional view of a thin film transistor array substrate manufactured by a method according to another embodiment of the present invention. In FIG. 18, a thin film transistor array substrate on which the organic layer is not stacked on the
도 19 내지 도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.19 to 24 are cross-sectional views illustrating process steps of a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 보호막(70)을 형성하는 단계까지는 본 발명의 일 실시예 와 동일하다. 즉, 도 4 내지 도 11의 단계가 동일하게 적용될 수 있다.Referring to FIG. 19, the steps up to forming the
이어서, 보호막(70) 상에 포토레지스트막(110)을 도포한다.Subsequently, the
이어서, 도 19 및 도 20을 참조하면, 동시에 제1 오목부(401) 및 제2 오목부(402)를 포함하는 임프린트 몰드(400)를 준비한다. 여기서, 임프린트 몰드(400)의 제1 오목부(401)와 제2 오목부(402) 사이에는 가돌기(410)가 위치한다. 가돌기(410)의 단부는 임프린트 몰드(400)의 표면을 이루지만, 오목부(401, 402) 사이에 위치하기 때문에 상대적으로 돌출되어 있는 것처럼 보이게 된다.Next, referring to FIGS. 19 and 20, an
또한, 제1 오목부(401)의 표면으로부터의 깊이(d21)는 제2 오목부(402)의 표면으로부터의 깊이(d22)보다 클 수 있다. 임프린트 몰드(400)로는 하드 몰드 또는 소프트 몰드가 사용될 수 있으며, 바람직하기로는, 가압되는 하부 구조물의 단차를 따라 표면이 완전히 밀착될 수 있도록 소프트 몰드가 사용될 수 있다.Also, the depth d21 from the surface of the
이어서, 임프린트 몰드(400)의 제1 오목부(401)가 박막 트랜지스터 영역에 위치하고, 상기 제2 오목부(402)가 화소 전극 영역에 위치하며, 상기 돌출부가 드레인 전극 영역에 위치하도록 상기 포토레지스트막(110)에 정렬한다. 이어서, 임프린트 몰드(400)를 포토레지스트막(110)에 대면하도록 배치한다. Subsequently, the photoresist such that the
이어서, 도 20 및 도 21을 참조하면, 임프린트 몰드(400)를 절연 기판(10) 측으로 가압한다. 바람직하기로는 임프린트 몰드(200)의 표면이 보호막(70)에 접하도록 가압한다. 그 결과, 포토레지스트막(110)은 도 21에 도시된 바와 같이 임프린트 몰드(200)의 패턴에 따라 모양이 변형된다.Next, referring to FIGS. 20 and 21, the
이어서, 포토레지스트막(110)을 열처리하거나, 자외선 조사 등의 처리를 하 여 경화시킨다.Subsequently, the
이어서, 도 21 및 도 22를 참조하면, 포토레지스트막(110)으로부터 임프린트 몰드(400)를 제거한다. 그 결과 도 22에 도시된 바와 같이 임프린트 몰드(400)의 패턴이 전사된 포토레지스트 패턴(111, 112)이 형성된다. 즉, 박막 트랜지스터 영역인 포토레지스트 패턴의 제1 영역(111)은 임프린트 몰드(400)의 제1 오목부(401)으로부터 전사된 것이기 때문에, 제1 오목부(401)의 깊이(d21)에 대응하는 두께를 가지며, 화소 영역인 포토레지스트 패턴의 제2 영역(112)은 임프린트 몰드(400)의 제2 오목부(402)으로부터 전사된 것이기 때문에 제2 오목부(402)의 깊이(d22)에 대응하는 두께를 갖게 된다. 또한, 포토레지스트 패턴은 임프린트 몰드(400)의 가돌기(410)로부터 전사된 제3 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서 제2 영역(112)의 두께는 제1 영역(111)의 두께보다 작고, 제3 영역의 두께보다 크게 된다. Next, referring to FIGS. 21 and 22, the
상기와 같이 제3 영역을 포함하는 경우, 이어서, 포토레지스트 패턴을 에치백하여 제3 영역을 제거하고, 하부의 보호막(70)을 노출한다.When the third region is included as described above, the photoresist pattern is etched back to remove the third region, and the
이어서, 도 22 및 도 23을 참조하면, 포토레지스트 패턴(111, 112)을 식각 마스크로 이용하여 보호막을 식각하고, 하부의 드레인 전극(66)을 노출시킨다. 이로써, 콘택홀(76)이 완성된다.Next, referring to FIGS. 22 and 23, the protective layer is etched using the
이어서, 포토레지스트 패턴(111, 112)을 에치백하여, 제2 영역(112)을 제거한다. 이때, 제1 영역(112) 또한 두께가 작아지게 된다.Next, the
이어서, 도 23 및 도 24를 참조하면, 도 23의 결과물에 스퍼터링 등을 이용하여 ITO, IZO 등과 같은 투명한 도전성 산화물을 증착한다.Next, referring to FIGS. 23 and 24, a transparent conductive oxide such as ITO, IZO, or the like is deposited on the resultant of FIG. 23 using sputtering or the like.
이어서, 도 24 및 도 18을 참조하면, 포토레지스트 패턴의 제1 영역(111) 및 그 위에 증착되어 있는 도전성 산화물층(90)을 제거한다. 상기 제거 단계는 리프트 오프(lift off)법으로 진행된다. 즉, 예컨대 아민계, 글리콜계 등을 포함하는 포토레지스트 스트리퍼를 분사 방식 또는 딥 방식 등으로 포토레지스트 패턴(111)에 접촉시키면, 포토레지스트 스트리퍼가 포토레지스트 패턴(111)을 용해시켜 보호막(70)으로부터 포토레지스트 패턴(111)을 박리한다. 이때 동시에 포토레지스트 패턴(111) 상에 증착되어 있는 도전성 산화물층(90)도 함께 제거된다. 본 단계에서 화소 전극(92)이 완성된다.Next, referring to FIGS. 24 and 18, the
이로써, 도 18에 도시된 바와 같이 박막 트랜지스터 어레이 기판이 완성된다.This completes the thin film transistor array substrate as shown in FIG.
상기한 바와 같이 본 실시예에서는 임프린트 몰드를 이용하여 콘택홀을 형성함으로써, 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정을 대체한다. 따라서, 공정의 신뢰도가 증가하며, 공정 효율이 개선될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 일 실시예와는 달리, 리프트 오프법에 의해 화소 전극을 형성하기 때문에, 사진 식각 공정의 수가 줄어든다. 따라서, 공정 속도가 증가하며, 공정 효율이 더욱 개선될 수 있다.As described above, in the present embodiment, the contact hole is formed using an imprint mold, thereby replacing the exposure and development processes using a mask. Therefore, the reliability of the process is increased and the process efficiency can be improved. In addition, in this embodiment, unlike the embodiment of the present invention, since the pixel electrode is formed by the lift-off method, the number of photolithography processes is reduced. Therefore, the process speed is increased, and the process efficiency can be further improved.
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. 이하에서, 상술한 본 발명의 일 실시예와 동일한 구조 및 기능을 갖는 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to still another embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a description of the configuration having the same structure and function as the embodiment of the present invention described above will be omitted or simplified.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법으로 제조된 박막 트랜지스터 어레이 기판의 단면도이다.25 is a cross-sectional view of a thin film transistor array substrate manufactured by a method according to another embodiment of the present invention.
본 실시예의 절연 기판(10)은 내열성 및 투광성을 가진 재료인 투명 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 가요성(flexible) 화상 표시 장치 등에 적용할 수 있도록 가요성 플라스틱이 바람직하다.The insulating
본 실시예의 화소 전극(92)은 화소 영역에서 절연 기판(10)과 직접 접촉하도록 형성될 수 있다.The
도 26 내지 도 31은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법의 공정 단계별 단면도들이다.26 to 31 are cross-sectional views of steps in a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to still another embodiment of the present invention.
본 실시예의 제조 방법은, 포토레지스트막(110)을 형성하는 단계까지는 본 발명의 다른 실시예와 동일하다. 즉, 도 4 내지 도 11 및 도 19의 단계가 동일하게 적용될 수 있다.The manufacturing method of this embodiment is the same as another embodiment of the present invention until the step of forming the
도 26을 참조하면, 제1 오목부(501)를 포함하는 임프린트 몰드(500)를 준비한다. 제1 오목부(501)는, 포토레지스트 패턴(도 28의 121 참조) 상에 증착되는 투명한 도전성 산화물(도 31의 90 참조)이 연결되어 증착되지 않고 절개부를 가지도록 증착되어, 이후의 단계에서 포토레지스트 패턴이 용이하게 리프트 오프(lift-off) 될 수 있도록 측벽 하부의 폭(w1)이 측벽 상부의 폭(w3)보다 좁다. 즉, 임프린트 몰드(500)에 의해 전사되어 형성되는 포토레지스트 패턴에 역테이퍼(taper)가 형성되도록 제1 오목부(501)는 제1 역경사부(501_1)를 포함한다. 제1 역경사부(501_1)는 제1 오목부(501)의 측벽 하부로부터 측벽 상부로 갈수록 폭이 점점 넓 어지는 역삼각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 역경사부(501_1)는 제1 오목부(501)의 측벽 하부의 폭(w1)과 측벽 중앙부의 폭(w2)은 동일하고, 측벽 중앙부로부터 측벽 상부로 갈수록 폭이 증가하는 형상을 가질 수도 있다. 즉, 측벽 하부로부터 측벽 중앙부까지는 폭이 동일하도록 형성되고, 측벽 중앙부로부터 측벽 상부까지의 폭은 역경사를 가지도록 형성될 수 있다. Referring to FIG. 26, an
임프린트 몰드(500)는, 포토레지스트 패턴을 전사한 후 용이하게 분리될 수 있도록 소프트한 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 즉, 포토레지스트 패턴의 전사 후에도 포토레지스트 패턴의 붕괴를 유발하지 않고 임프린트 몰드(500)가 분리되도록 포토레지스트 패턴은 소프트 몰드인 것이 바람직하다.The
임프린트 몰드(500)는 제2 오목부(502) 및 제1 오목부(501)와 제2 오목부(502) 사이에 형성된 가돌기(510)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 제1 오목부(501)의 표면으로부터의 깊이(d31)는 제2 오목부(502)의 표면으로부터의 깊이(d32)보다 클 수 있다. 제2 오목부(502)도 제1 오목부(501)와 마찬가지로 제2 역경사부(502_1)를 포함할 수 있다. 이 경우 제2 역경사부(502_1)도 측벽 하부보다 측벽 상부의 폭이 넓을 수 있다. 또한, 임프린트 몰드(500)는 제3 오목부(미도시)를 더 포함할 수도 있으며, 이는 이후의 단계에서 유지 전극(미도시) 상에 정렬된다.The
이어서, 임프린트 몰드(500)의 제1 오목부(501)가 박막 트랜지스터 영역에 위치하도록 포토레지스트막(110)에 정렬한다. 임프린트 몰드(500)가 제2 오목부(502) 및 가돌기(510)를 포함하는 경우 제2 오목부(502)는 화소 영역에, 가돌기 는 드레인 영역에 위치하도록 임프린트 몰드(500)를 정렬한다. 이어서, 임프린트 몰드(500)를 포토레지스트막(110)에 대면하도록 배치한다.Subsequently, the
이어서, 도 26 및 도 27을 참조하면, 임프린트 몰드(500)를 절연 기판(10) 측으로 가압한다. 바람직하기로는 임프린트 몰드(500)의 표면이 보호막(70)에 접하도록 가압한다. 그 결과, 포토레지스트막(110)은 도 27에 도시된 바와 같이 임프린트 몰드(500)의 패턴에 따라 모양이 변형된다. 즉, 포토레지스트막(110)은 이후의 공정에서 역경사진 테이퍼(taper)를 가지도록 형성된다. 이어서, 포토레지스트막(110)을 열처리하거나, 자외선 조사 등의 처리를 하여 경화시킨다. Next, referring to FIGS. 26 and 27, the
이어서, 도 27 및 도 28을 참조하면, 포토레지스트막(110)으로부터 임프린트 몰드(500)를 제거한다. 그 결과 도 28에 도시된 바와 같이 임프린트 몰드(500)의 패턴이 전사된 포토레지스트 패턴(121, 122)이 형성된다. 즉, 포토레지스트 패턴(121, 122)의 제1 영역(121)은 제1 역경사 테이퍼부(121_1)를 가지도록 형성된다. 즉, 제1 영역(121)의 측벽의 일부는 하부의 폭이 상부의 폭보다 좁으며, 하부측으로부터 상부측으로 갈수록 제1 영역(121)의 일단으로부터 타단까지의 폭이 점진적으로 증가할 수 있다. 또한, 제1 영역(121)의 측벽 하부로부터 중부까지는 폭이 동일하고, 측벽 중부로부터 상부까지는 폭이 점진적으로 증가할 수도 있다. 이에 따라 이후의 공정에서 투명한 도전성 산화물(도 31의 90 참조)을 포토레지스트 패턴(121, 122)에 증착하는 경우 제1 역경사 테이퍼부(121_1)에는 투명한 도전성 산화물이 증착되지 않아 리프트 오프 공정을 용이하게 수행할 수 있다. 포토레지스트 패턴(121, 122)은 제2 영역(122) 및 가돌기(510)를 더 포함할 수 있으며, 제2 영역(122) 역시 리프트 오프 공정의 효율화를 위하여 제2 역경사 테이퍼부(122_1)를 가질 수 있다. 또한, 포토레지스트 패턴(121, 122)은 마스크를 이용하여 포토레지스트 패턴(121, 12)을 형성한 경우에 비해 정확한 위치에 배열되어 오정렬(misalign)이 발생할 우려가 감소된다. 본 실시예와 같이 임프린트 몰드를 이용하여 포토레지스트 패턴(121, 122)을 형성하면 오정렬을 감소시킬 수 있으므로, 특히 플라스틱 기판을 절연 기판(10)으로 사용하는 가요성 화상 표시 장치에 유용하다.Next, referring to FIGS. 27 and 28, the
또한, 박막 트랜지스터 영역인 포토레지스트 패턴(121, 122)의 제1 영역(121)은 임프린트 몰드(500)의 제1 오목부(501)으로부터 전사된 것이기 때문에, 제1 오목부(501)의 깊이(d31)에 대응하는 두께를 가지며, 화소 영역인 포토레지스트 패턴(121, 122)의 제2 영역(122)은 임프린트 몰드(500)의 제2 오목부(502)으로부터 전사된 것이기 때문에 제2 오목부(502)의 깊이(d32)에 대응하는 두께를 갖게 된다. 또한, 포토레지스트 패턴(121, 122)은 임프린트 몰드(500)의 가돌기(510)로부터 전사된 제3 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서 제2 영역(122)의 두께는 제1 영역(121)의 두께보다 작고, 제3 영역의 두께보다 크게 된다. 상기와 같이 제3 영역을 포함하는 경우, 이어서, 포토레지스트 패턴을 에치백하여 제3 영역을 제거하고, 하부의 보호막(70)을 노출한다. 유지 전극 상의 보호막(70)을 보호하기 위하여 포토레지스트 패턴(121, 122)은 유지 전극 상부에 형성된 제4 영역(미도시)을 더 포함할 수 있다.In addition, since the
이어서, 도 28 및 도 29를 참조하면, 포토레지스트 패턴(121, 122)을 식각 마스크로 이용하여 보호막(70)을 식각하여 보호막 패턴(72)을 형성하고, 하부의 드레인 전극(66)을 노출시킨다. 이 경우 포토레지스트 패턴(121, 122)이 제1 역경사 테이퍼부(121_1) 및/또는 제2 역경사 테이퍼부(122_1)를 포함하므로, 보호막 패턴(72)은 과식각된 것이 아니어도 무방하다. 다시 말해 포토 레지스트 패턴(121, 122)에 제1 및 제2 역경사 테이퍼부(121_1, 121_2)가 형성되어 있지 않은 경우에는 도전성 산화물(도 31의 90 참조)이 절개부를 포함하지 않도록 증착되어 포토레지스트 패턴(121, 122)과 스트리퍼의 접촉이 불량해 지는 점을 방지하기 위해 보호막(70)을 과식각하여 과식각된 보호막 패턴을 형성할 필요가 있지만, 본 실시예의 경우 상술한 바와 같은 역경사진 형태의 포토레지스트 패턴(121, 122)을 형성함에 따라 과식각된 보호막을 형성할 필요가 없으며, 과식각을 위한 다단계의 식각이 요구되지 않아 공정 시간 및 비용이 단축될 수 있다. 28 and 29, the
이어서, 보호막 패턴(72)에 의해 노출된 게이트 절연막(30)을 식각하여 게이트 절연막 패턴(32)을 형성하고 절연 기판(10)을 노출시킬 수 있다. 이 경우 포토레지스트 패턴(121, 122)의 제4 영역에 의해 유지 전극 상의 보호막(70) 및 게이트 절연막(30)은 식각되지 않는다. 포토레지스트 패턴(121, 122)이 제2 영역(122)을 포함하지 않는 경우 제1 영역(121)의 하부 및 유지 전극 상부를 제외한 보호막(70) 및 게이트 절연막(30)이 모두 식각되어 제거됨은 당연하다.Subsequently, the
이어서, 도 29 및 도 30을 참조하면, 포토레지스트 패턴(121, 122)을 에치백하여, 제2 영역(122) 및 제4 영역을 제거할 수 있다. 이때, 제1 영역(121) 또한 두 께가 작아지게 되며, 제1 역경사 테이퍼부(121_1)의 일부만 남게 된다. 제2 영역(122)을 포함하지 않는 경우 본 단계의 에치백 공정은 생략된다.Next, referring to FIGS. 29 and 30, the
이어서, 도 30 및 도 31을 참조하면, 도 30의 결과물에 스퍼터링 등을 이용하여 예를 들어 ITO, IZO, ZAO 등과 같은 투명한 도전성 산화물(90)을 증착한다.30 and 31, a transparent
본 실시예의 임프린트 몰드(도 26의 500 참조)가 제1 오목부(도 26의 501 참조)에 제1 역경사부(도 26의 501_1)를 포함하므로, 투명한 도전성 산화물(90)은 제1 영역(121)과 제2 영역(122) 사이에서 절개부를 가지도록 증착된다. 따라서, 이후의 리프트 오프 공정에서 스트리퍼가 도전성 산화물(90)층 사이에 형성된 절개부를 통해 침투하여 포토레지스트 패턴(121, 122)의 제1 영역(121)과 용이하게 접촉할 수 있다. Since the imprint mold (see 500 in FIG. 26) of the present embodiment includes the first reverse slope portion (501_1 in FIG. 26) in the first recessed portion (501 in FIG. 26), the transparent
이어서, 도 31 및 도 25를 참조하면, 포토레지스트 패턴의 제1 영역(121) 및 그 위에 증착되어 있는 도전성 산화물층(90)을 제거한다. 상기 제거 단계는 리프트 오프(lift off)법으로 진행된다. 즉, 예컨대 아민계, 글리콜계 등을 포함하는 포토레지스트 스트리퍼를 분사 방식 또는 딥 방식 등으로 포토레지스트 패턴(121)에 접촉시키면, 포토레지스트 스트리퍼가 포토레지스트 패턴(121)을 용해시켜 보호막(70)으로부터 포토레지스트 패턴(121)을 박리한다. 이때 동시에 포토레지스트 패턴(121) 상에 증착되어 있는 도전성 산화물(90)도 함께 제거된다. 본 단계에서 화소 전극(92)이 완성된다.31 and 25, the
이로써, 도 25에 도시된 바와 같이 박막 트랜지스터 어레이 기판이 완성된다.이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Accordingly, the thin film transistor array substrate is completed as shown in FIG. 25. Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, but in various forms. Those skilled in the art to which the present invention pertains may understand that the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법에 따르면, 임프린트 몰드를 이용하여 콘택홀 및/또는 유지 전극 오목부를 형성하기 때문에 공정의 신뢰도가 증가하며, 공정 효율이 개선될 수 있다. As described above, according to the method of manufacturing the thin film transistor array substrate according to the embodiments of the present invention, since the contact holes and / or the sustain electrode recesses are formed using the imprint mold, the reliability of the process is increased and the process efficiency is improved. Can be.
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