KR101174776B1 - Thin Film Transistor Array Substrate And Method For Fabricating The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명 반도체막을 TFT에 적용함으로써 개구율을 향상시키고 3마스크로 박막트랜지스터 어레이 기판을 형성함으로써 공정 시간 및 공정 단가를 절감하고자 하는 TFT 어레이 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 수직 교차되어 단위 화소를 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 두 배선의 교차 지점에 형성되고 투명한 반도체막을 포함하는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극으로부터 일체형으로 연장형성되는 화소전극과, 상기 박막트랜지스터를 포함한 전면에 형성된 보호막과, 상기 게이트배선으로부터 연장형성되는 게이트 패드전극과, 상기 데이터 배선으로부터 연장형성되는 데이터 패드전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a TFT array substrate and a method of manufacturing the same, in which a transparent semiconductor film is applied to a TFT to improve aperture ratio and to reduce a process time and a unit cost by forming a thin film transistor array substrate with three masks. A thin film transistor including a gate wiring and a data wiring defining a gate wiring, a thin film transistor formed at an intersection of the two wirings, and including a transparent semiconductor film, a pixel electrode integrally extending from a drain electrode of the thin film transistor, and a front surface including the thin film transistor. And a passivation layer formed at the gate, a gate pad electrode extending from the gate wiring, and a data pad electrode extending from the data wiring.

저마스크, 투명반도체막, ZnO Low Mask, Transparent Semiconductor Film, ZnO

Description

TFT 어레이 기판 및 그 제조방법{Thin Film Transistor Array Substrate And Method For Fabricating The Same}TFT Film Substrate and Method for Manufacturing the Same {Thin Film Transistor Array Substrate And Method For Fabricating The Same}

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 의한 TFT 어레이 기판의 공정단면도.1A to 1E are process cross-sectional views of a TFT array substrate according to the prior art.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 평면도.2 is a plan view of a TFT array substrate according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 단면도.3 is a cross-sectional view of the TFT array substrate according to the first embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 공정단면도.4A to 4D are cross-sectional views of a TFT array substrate according to a first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 평면도.5 is a plan view of a TFT array substrate according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 단면도.6 is a cross-sectional view of the TFT array substrate according to the second embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 공정단면도.7A to 7D are cross-sectional views of a TFT array substrate according to a second embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

101 : 금속층 102 : 제 1 투명도전막 101 metal layer 102 first transparent conductive film

103 : 투명 반도체막 104 : 제 2 투명도전막103: transparent semiconductor film 104: second transparent conductive film

111 : 기판 112 : 게이트 배선 111: substrate 112: gate wiring

112a : 게이트 전극 113 : 게이트 절연막 112a: gate electrode 113: gate insulating film

114 : 반도체층 115 : 데이터 배선 114: semiconductor layer 115: data wiring

115a : 소스 전극 115b : 데이터 전극 115a: source electrode 115b: data electrode

116 : 보호막 117 : 화소전극 116: protective film 117: pixel electrode

122 : 게이트 패드 전극 125 : 데이터 패드전극122: gate pad electrode 125: data pad electrode

132 : 스토리지 전극 132: storage electrode

본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 투명 반도체막을 TFT에 적용함으로써 개구율을 향상시키고 3마스크로 박막트랜지스터 어레이 기판을 형성함으로써 공정 시간 및 공정 단가를 절감하고자 하는 TFT 어레이 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device (LCD), and in particular, to improve the aperture ratio by applying a transparent semiconductor film to the TFT and to form a thin film transistor array substrate with three masks to reduce process time and process cost. An array substrate and a method of manufacturing the same.

액정표시소자는 콘트라스트(contrast) 비가 크고, 계조 표시나 동화상 표시에 적합하며 전력소비가 적다는 특징 때문에 평판 디스플레이 중에서도 그 비중이 증대되고 있다. Liquid crystal display devices have a high contrast ratio, are suitable for gray scale display and moving image display, and have low power consumption.

이러한 액정표시소자는 동작 수행을 위해 기판에 구동소자 또는 배선 등의 여러 패턴들을 형성하는데, 패턴을 형성하기 위해 사용되는 기술 중 일반적인 것이 포토식각기술(photolithography)이다.The liquid crystal display device forms various patterns such as a driving device or a wiring on a substrate to perform an operation, and photolithography is a common technique used to form a pattern.

상기 포토식각기술은 패턴이 형성될 기판 상의 필름층에 자외선으로 감광하는 재료인 포토 레지스트를 코팅하고, 노광 마스크에 형성된 패턴을 포토 레지스트 위에 그대로 노광하여 현상하고, 이와 같이 패터닝된 포토 레지스트를 마스크로 활 용하여 상기 필름층을 식각한 후 포토 레지스트를 스트립핑하는 일련의 복잡한 과정으로 이루어진다.In the photolithography technique, a photoresist, which is a material that is photosensitive with ultraviolet rays, is coated on a film layer on a substrate on which a pattern is to be formed, and the pattern formed on the exposure mask is exposed on the photoresist as it is, and developed. Leveraging the film layer and then stripping the photoresist is a series of complex processes.

종래기술에 의한 액정표시소자용 TFT 어레이 기판은 기판 상에 게이트 배선층, 게이트 절연막, 반도체층, 데이터 배선층, 보호막, 화소전극을 형성하기 위해서 통상, 5~7마스크 기술을 사용하고 있는데, 이와같이 마스크를 이용하는 포토식각기술의 횟수가 많아지면 공정 오류의 확률이 증가한다.The TFT array substrate for a liquid crystal display device according to the prior art generally uses 5 to 7 mask techniques to form a gate wiring layer, a gate insulating film, a semiconductor layer, a data wiring layer, a protective film, and a pixel electrode on the substrate. As the number of photo etching techniques used increases, the probability of process error increases.

이와같은 문제점을 극복하고자 최근, 포토리소그래피 공정의 횟수를 최소한으로 줄여 생산성을 높이고 공정 마진을 확보하고자 "저마스크 기술"에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In order to overcome such a problem, research on "low mask technology" has been actively conducted in order to increase productivity and secure process margin by reducing the number of photolithography processes to a minimum.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 TFT 어레이 기판의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a manufacturing method of a TFT array substrate according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 의한 TFT 어레이 기판의 공정단면도이다.1A to 1E are process cross-sectional views of a TFT array substrate according to the prior art.

종래 기술에 의한 액정표시소자용 TFT 어레이 기판을 형성하기 위해서는 먼저, 도 1a에서와 같이, 기판(11) 상에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 등의 저저항 금속 물질을 증착한 후, 제 1 마스크를 이용한 포토식각기술을 적용하여 복수개의 게이트 배선(도시하지 않음), 게이트 전극(12a) 및 게이트 패드(22)를 형성한다. In order to form a TFT array substrate for a liquid crystal display device according to the prior art, first, as shown in FIG. 1A, on the substrate 11, copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), After depositing a low-resistance metal material such as chromium (Cr), a plurality of gate wirings (not shown), gate electrodes 12a, and gate pads 22 are formed by applying photolithography using a first mask. .

상기 포토식각기술은 다음과 같이 진행된다.The photo etching technique proceeds as follows.

즉, 내열성이 우수하고 투명한 유리기판 상에 저항이 낮은 금속을 고온에서 증착하고 그 위에 포토레지스트(photoresist)를 도포한 후, 상기 포토레지스트 상 부에 패턴층이 구비된 제 1 마스크를 위치시켜 빛을 선택적으로 조사함으로써 제 1 마스크의 패턴층과 동일한 패턴을 상기 포토레지스트 상에 형성시킨다. That is, after depositing a low-resistance metal at a high temperature on a transparent glass substrate having excellent heat resistance and applying a photoresist thereon, a first mask provided with a pattern layer on the photoresist is positioned to provide light. Is irradiated selectively to form the same pattern on the photoresist as the pattern layer of the first mask.

다음, 현상액을 이용하여 빛을 받은 부분의 포토레지스트를 제거하여 포토레지스트를 패터닝한다. 상기 패터닝된 포토레지스트로부터 노출된 부분의 금속을 선택적으로 식각하여 원하는 패턴을 얻는 것이다. Next, the photoresist is patterned by removing the photoresist of the lighted portion using a developer. The metal of the exposed portion is selectively etched from the patterned photoresist to obtain a desired pattern.

다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(12a)을 포함한 전면에 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 등의 무기물질을 고온에서 증착하여 게이트 절연막(13)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 1B, an inorganic material such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) is deposited at a high temperature on the entire surface including the gate electrode 12a to form a gate insulating layer 13.

이어서, 상기 게이트 절연막(13) 위에 아몰퍼스 실리콘을 증착하고, 제 2 마스크를 이용한 사진식각기술로 패터닝하여 상기 게이트 전극(12a)에 오버랩되도록 상기 게이트 절연막(13) 상에 섬(island) 모양의 반도체층(14)을 형성한다.Subsequently, amorphous silicon is deposited on the gate insulating layer 13 and patterned by a photolithography technique using a second mask to form an island-shaped semiconductor on the gate insulating layer 13 to overlap the gate electrode 12a. Layer 14 is formed.

계속해서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 반도체층(14)을 포함한 전면에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 등의 저저항 금속 물질을 증착하고 제 3 마스크를 이용한 포토식각기술로 패터닝하여 데이터 배선층을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 1C, low resistances such as copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), and chromium (Cr) are applied to the entire surface including the semiconductor layer 14. A metal material is deposited and patterned by photolithography using a third mask to form a data wiring layer.

상기 데이터 배선층은 상기 게이트 배선과 교차하여 단위 화소영역을 정의하는 데이터 배선(도시하지 않음)과, 상기 반도체층(14)의 가장자리에 오버랩되는 소스 전극(15a) 및 드레인 전극(15b)과, 패드부 영역의 데이터 패드(25)를 포함한다. The data wiring layer includes data wirings (not shown) defining unit pixel regions crossing the gate wirings, a source electrode 15a and a drain electrode 15b overlapping edges of the semiconductor layer 14, and pads. The data pad 25 of the sub area is included.

상기에서와 같이 적층된 게이트전극(12a), 게이트 절연막(13), 반도체층(14) 및 소스/드레인 전극(15a,15b)은 단위 픽셀에 인가되는 전압의 온/오프를 제어하는 박막트랜지스터를 이룬다.The gate electrode 12a, the gate insulating layer 13, the semiconductor layer 14, and the source / drain electrodes 15a and 15b stacked as described above may include a thin film transistor that controls on / off of a voltage applied to a unit pixel. Achieve.

다음, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 드레인 전극(15b)을 포함한 전면에 BCB 등의 유기절연물질 또는 SiNx의 무기절연물질을 도포하여 보호막(16)을 형성한다. 그리고, 제 4 마스크를 이용한 포토식각기술로 상기 보호막(16)의 일부를 제거하여 상기 드레인 전극(15b)이 노출되는 콘택홀(71)과 상기 게이트 패드(22)가 노출되는 제 1 패드오픈영역(81a)과 상기 데이터 패드(25)가 노출되는 제 2 패드오픈영역(81b)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1D, the protective layer 16 is formed by coating an organic insulating material such as BCB or an inorganic insulating material of SiNx on the entire surface including the drain electrode 15b. In addition, a portion of the passivation layer 16 may be removed by a photoetching technique using a fourth mask to expose the contact hole 71 exposing the drain electrode 15b and the first pad open region exposing the gate pad 22. A second pad open area 81b through which the data pad 25 is exposed may be formed.

다음, 도 1e에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(16)을 포함한 전면에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zin Oxide)와 같은 투명도전물질을 증착하고 제 5 마스크를 이용한 포토식각기술을 적용하여 상기 드레인 전극(15b)에 전기적으로 연결되도록 화소영역에 화소전극(17)을 형성함으로써 TFT 어레이 기판을 완성한다. 이와 동시에 제 1 ,제 2 패드오픈영역을 커버하여 게이트 패드 및 데이터 패드의 산화를 방지하는 투명도전막(27)을 동시에 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 1E, a transparent conductive material, such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), is deposited on the entire surface including the passivation layer 16 and a photolithography technique using a fifth mask is applied. The TFT array substrate is completed by forming the pixel electrode 17 in the pixel region so as to be electrically connected to the drain electrode 15b. At the same time, the transparent conductive film 27 is formed simultaneously to cover the first and second pad open regions to prevent oxidation of the gate pad and the data pad.

종래 기술에 의한 액정표시소자용 TFT 어레이 기판은 게이트 배선층, 반도체층, 데이터 배선층, 보호막의 콘택홀, 화소전극을 형성하기 위해서, 최소한 총 5번의 노광마스크를 사용하는데, 이와 같이 노광마스크의 사용횟수가 많아지면 공정이 복잡해지고 공정 시간 및 공정 비용이 많이 소요되므로 공정효율이 크게 떨어진다. The TFT array substrate for a liquid crystal display device according to the prior art uses at least five exposure masks in order to form a gate wiring layer, a semiconductor layer, a data wiring layer, a contact hole of a protective film, and a pixel electrode. The higher the number, the more complicated the process and the higher the process time and cost, the process efficiency is greatly reduced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 투명 반도체막을 TFT에 적용함으로써 개구율을 향상시키고 노광마스크를 총 3회 사용하여 박막트랜지스터 어 레이 기판을 형성함으로써 공정 시간 및 공정 단가를 절감하고자 하는 TFT 어레이 기판 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the TFT array which improves the aperture ratio by applying a transparent semiconductor film to the TFT and forms a thin film transistor array substrate using a total of three exposure masks to reduce the process time and process cost Its purpose is to provide a substrate and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 TFT 어레이 기판은 수직 교차되어 단위 화소를 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 두 배선의 교차 지점에 형성되고 투명한 반도체막을 포함하는 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극으로부터 일체형으로 연장형성되는 화소전극과, 상기 박막트랜지스터를 포함한 전면에 형성된 보호막과, 상기 게이트배선으로부터 연장형성되는 게이트 패드전극과, 상기 데이터 배선으로부터 연장형성되는 데이터 패드전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The TFT array substrate of the present invention for achieving the above object is a thin film transistor including a gate wiring and a data wiring vertically crossed to define a unit pixel, and a transparent semiconductor film formed at the intersection of the two wiring, and the thin film A pixel electrode integrally formed from the drain electrode of the transistor, a passivation layer formed on the front surface including the thin film transistor, a gate pad electrode extending from the gate wiring, and a data pad electrode extending from the data wiring. It is characterized in that the configuration.

한편, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 TFT 어레이 기판의 제조방법은 기판 상에 금속층 및 제 1 투명도전층을 적층하고 제 1 마스크에 의한 포토식각기술로 게이트 배선, 게이트 전극 및 게이트 패드전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극을 포함한 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막을 포함한 전면에 투명반도체층과 제 2 투명도전층을 적층하고 제 2 마스크에 의한 포토식각기술로 반도체층, 데이터 배선, 소스/드레인 전극, 데이터 패드 전극 및 화소전극을 형성하는 단계와, 상기 데이터 배선을 포함한 전면에 보호막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 패드전극 및 데이터 패드전극 상부의 게이트 절연막 및 보호막을 제 3 마스크에 의한 포토식각기술로 제거하여 외부로 노출시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a method of manufacturing a TFT array substrate for achieving another object of the present invention includes stacking a metal layer and a first transparent conductive layer on a substrate, and forming a gate wiring, a gate electrode, and a gate pad electrode by photolithography using a first mask. Forming a gate insulating film on the entire surface including the gate electrode, laminating a transparent semiconductor layer and a second transparent conductive layer on the whole surface including the gate insulating film, and using a photolithography technique using a second mask. Forming a wiring, a source / drain electrode, a data pad electrode, and a pixel electrode; forming a protective film on the entire surface including the data wire; and forming a gate insulating film and a protective film on the gate pad electrode and the data pad electrode. It comprises the step of exposing to the outside by removing by a photo-etching technique using a mask .

즉, 본 발명에 의한 액정표시소자용 TFT 어레이 기판은 AZO, ZnO 등의 투명 반도체막을 사용하여 투명 TFT를 형성하고 총 3번의 마스크를 사용하여 기판 상의 패턴을 완성함으로써 마스크의 사용 횟수를 줄여 제조원가를 절감하고 공정 시간을 줄이는 것을 특징으로 한다. That is, the TFT array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention forms a transparent TFT using a transparent semiconductor film such as AZO and ZnO, and completes the pattern on the substrate using a total of three masks, thereby reducing manufacturing costs by reducing the number of times of use of the mask. Savings and reducing process time.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 실시예에 의한 TFT 어레이 기판 그 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing method of the TFT array substrate according to an embodiment of the present invention through the accompanying drawings.

제 1 실시예First embodiment

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 단면도이며, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 공정단면도이다.2 is a plan view of a TFT array substrate according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a TFT array substrate according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4D are a first embodiment of the present invention. The process cross section of the TFT array substrate by an example is shown.

본 발명에 의한 액정표시소자용 TFT 어레이 기판은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 화소전극(117) 및 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 있는 액티브 영역과, 게이트 패드(G.P,122) 및 데이터 패드(D.P,125)가 각각 형성되어 있는 패드부 영역으로 구분된다. As illustrated in FIGS. 2 and 3, a TFT array substrate for a liquid crystal display according to the present invention includes an active region in which a pixel electrode 117 and a thin film transistor TFT are formed, and a gate pad GP and 122. And a pad portion region in which data pads DP and 125 are formed, respectively.

구체적으로, 상기 액티브 영역에는, 수직 교차되어 단위 화소를 정의하는 게이트 배선(112) 및 데이터 배선(115)과, 상기 두 배선의 교차 지점에서 게이트 전극(112a), 게이트 절연막(113), 반도체층(114), 소스/드레인 전극(115a,115b)이 차례로 적층되는 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 박막트랜지스터를 포함한 전면에 형성된 보호막(116)과, 상기 드레인 전극(115b)으로부터 일체형으로 연장형성되고 단위 화소의 전면에 형성되는 화소전극(117)과, 상기 게이트 배선(112)에 평행하는 스토 리지 전극(132)이 형성되어 있다. In detail, the active region includes a gate wiring 112 and a data wiring 115 that vertically cross each other to define a unit pixel, and a gate electrode 112a, a gate insulating film 113, and a semiconductor layer at intersections of the two wirings. 114, a thin film transistor TFT in which source / drain electrodes 115a and 115b are sequentially stacked, a protective film 116 formed on the front surface including the thin film transistor, and integrally extend from the drain electrode 115b. The pixel electrode 117 formed on the entire surface of the unit pixel and the storage electrode 132 parallel to the gate line 112 are formed.

이때, 상기 스토리지 전극(132) 상부에는 상기 게이트 절연막(113) 및 보호막(116)을 사이에 두고 화소전극(117)이 오버랩되어 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 구성한다. In this case, the pixel electrode 117 overlaps the gate insulating layer 113 and the passivation layer 116 on the storage electrode 132 to form a storage capacitor.

그리고, 패드부 영역에는 상기 게이트 배선(112)에서 연장 형성되어 외부로부터 주사신호를 전달하는 게이트 패드(122)와, 상기 데이터 배선(115)에서 연장 형성되어 비디어 신호를 전달하는 데이터 패드(125)가 구비되는데, 상기 게이트 패드(122) 상부에는 게이트 절연막(113)을 제거한 제 1 콘택홀(151)이 형성되고, 상기 데이터 패드(125) 상부에는 게이트 절연막(113) 및 보호막(116)을 제거한 제 2 콘택홀(152)이 형성되어 이후 외부구동회로에 접속된다. In addition, a gate pad 122 extending from the gate line 112 to transmit a scan signal from the outside and a data pad 125 extending from the data line 115 to a video signal are formed in the pad area. The first contact hole 151 from which the gate insulating layer 113 is removed is formed on the gate pad 122, and the gate insulating layer 113 and the protective layer 116 are formed on the data pad 125. The removed second contact hole 152 is formed and then connected to the external driving circuit.

이 때, 상기 게이트 배선(112), 게이트 전극(112a), 스토리지 전극(132) 및 게이트 패드(122)는 구리(Cu), 구리합금(Cu Alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금, 크롬(Cr), 크롬 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금, 은(Ag), 은 합금 등의 금속층(101)과, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO, ZnO 등의 제 1 투명도전막(102)을 차례로 증착한 후 동시에 패터닝하여 형성한다. In this case, the gate wiring 112, the gate electrode 112a, the storage electrode 132, and the gate pad 122 may be formed of copper (Cu), copper alloy (Cu Alloy), aluminum (Al), and aluminum alloy (AlNd). Metal layers 101 such as aluminum neodymium (Mo), molybdenum (Mo), molybdenum alloys, chromium (Cr), chromium alloys, titanium (Ti), titanium alloys, silver (Ag), silver alloys, indium tin oxide (ITO), The first transparent conductive film 102 such as IZO (Indium Zinc Oxide), AZO, ZnO, etc. is sequentially deposited and then patterned.

그리고, 상기 데이터 배선(115), 소스/드레인 전극(115a,115b), 화소전극(117) 및 데이터 패드전극(125)은 AZO, ZnO 등의 투명 반도체막(103)과 AZO, ZnO, S-ITO(Super-Indium Tin Oxide) 등의 제 2 투명도전막(104)을 차례로 증착한 후 동시에 패터닝하여 형성한다. The data line 115, the source / drain electrodes 115a and 115b, the pixel electrode 117, and the data pad electrode 125 are formed of a transparent semiconductor film 103 such as AZO and ZnO, and AZO, ZnO, and S−. A second transparent conductive film 104, such as ITO (Super-Indium Tin Oxide), is sequentially deposited and patterned at the same time.

도시하지는 않았으나, 상기와 같이 화소전극과 박막트랜지스터가 형성되어 있는 TFT 어레이 기판은 공통전극과 컬러필터층이 형성되어 있는 대향기판과 대향합착된 후 두 기판 사이에 액정이 충진되어 액정표시소자가 완성된다. Although not shown, the TFT array substrate on which the pixel electrode and the thin film transistor are formed as described above is opposed to the opposing substrate on which the common electrode and the color filter layer are formed, and then the liquid crystal is filled between the two substrates to complete the liquid crystal display device. .

상기 액정표시소자의 TFT 어레이 기판을 형성하기 위해서는 먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 투명하고 내열성이 우수한 기판(111) 상에 구리(Cu), 구리합금(Cu Alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금, 크롬(Cr), 크롬 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금, 은(Ag), 은 합금 등의 금속층(101)과, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO, ZnO 등의 제 1 투명도전막(102)을 차례로 형성하고 제 1 노광마스크를 이용한 포토식각공정으로 패터닝하여 게이트 배선(도 2의 112)과, TFT영역의 게이트 전극(112a)과, 스토리지 영역의 스토리지 전극(132)과, 게이트 패드부 영역(G.P)의 게이트 패드전극(122)을 형성한다.In order to form the TFT array substrate of the liquid crystal display device, first, as shown in FIG. 4A, copper (Cu), copper alloy (Cu Alloy), aluminum (Al), Metal layers 101 such as aluminum alloys (AlNd: Aluminum Neodymium), molybdenum (Mo), molybdenum alloys, chromium (Cr), chromium alloys, titanium (Ti), titanium alloys, silver (Ag), silver alloys, and ITO ( A first transparent conductive film 102 such as indium tin oxide (IZO), indium zinc oxide (IZO), AZO, and ZnO is sequentially formed and patterned by a photolithography process using a first exposure mask to form a gate wiring (112 in FIG. 2), The gate electrode 112a of the TFT region, the storage electrode 132 of the storage region, and the gate pad electrode 122 of the gate pad portion region GP are formed.

그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(112a)을 포함한 전면에 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 등의 무기물질을 고온에서 증착하여 게이트 절연막(113)을 형성한다. As illustrated in FIG. 4B, an inorganic material such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) is deposited at a high temperature on the entire surface including the gate electrode 112a to form a gate insulating layer 113.

이어서, 상기 게이트 절연막(113) 위에 AZO, ZnO 등의 투명 반도체막(103)과 AZO, ZnO, S-ITO(Super-Indium Tin Oxide) 등의 제 2 투명도전막(104)을 차례로 증착한다.Subsequently, a transparent semiconductor film 103 such as AZO and ZnO, and a second transparent conductive film 104 such as AZO, ZnO, and S-ITO (S-ITO) are sequentially deposited on the gate insulating layer 113.

상기 AZO, ZnO 등의 투명 반도체막(103)은 스퍼터링(sputtering), 화학증기증착(CVD: chemical vapor deposition), PLD 등의 방법에 의해 증착하고, 결정성을 가진 상태로 상온~600˚C에서 증착한다. The transparent semiconductor film 103 such as AZO and ZnO is deposited by a method such as sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or PLD, and has a crystallinity at room temperature to 600 ° C. Deposit.

일예로, RF 스퍼터에 의해 ZnO을 증착하는 방법으로, ZnO 타켓(target)을 사용하며, Ar+O2 가스를 주입하며 증착한다 이때, O2 가스의 유량비에 따라 증착된 ZnO 박막의 비저항이 다르게 되며, 반도체층으로서 반도체 특성을 가지는 공정 조건에서 TFT를 제작하게 된다. For example, as a method of depositing ZnO by RF sputter, a ZnO target is used, and an Ar + O 2 gas is injected and deposited. The specific resistance of the deposited ZnO thin film is different depending on the flow rate of the O 2 gas. As a semiconductor layer, a TFT is manufactured under process conditions having semiconductor characteristics.

한편, AZO, ZnO 등의 투명 반도체막의 경우, 증착 조건에 따라 부도체, 반도체에서 도체까지 다양한 특성을 가지고 있는바, 최근 AZO, ZnO 등의 반도체특성을 이용하여 TFT를 제작하는 연구가 계속되고 있다. On the other hand, transparent semiconductor films such as AZO and ZnO have various characteristics from non-conductors, semiconductors to conductors according to deposition conditions. Recently, studies on manufacturing TFTs using semiconductor characteristics such as AZO and ZnO have been continued.

구체적으로, ZnO TFT는 폴리결정상(polycrystalline phase)을 가지고 있고, 상온에서 제작된 TFT의 경우에도 a-Si TFT에 비해 우수한 TFT 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 게다가 캐리어(carrier)의 이동에 의한 반도체층의 디그레데이션(degradation)이 거의 없다는 장점을 가지고 있다. 이러한 면에서 ZnO TFT는 a-Si를 대체할 수 있는 물질의 후보로서 생각되고 있다. 그리고, ZnO가 반도체 특성을 갖는 상태일 경우, 밴드갭(bandgap)이 3.3 eV이하로서, 이는 가시광선(visible light)에 비하여 에너지 갭(energy gap)이 큰 상태이며, 따라서 a-Si TFT와 같은 포토커런트(photo current) 문제가 발생하지 않는다. 그리고, TFT의 반도체층이 투명하므로 백라이트(backlight)나 기타 다른 빛으로부터 TFT를 차단할 필요가 없어 개구율이 향상 되고, 투명하기 때문에 투명 전극 물질과 조합하여 투명 TFT를 만들 수 있다. Specifically, ZnO TFTs have a polycrystalline phase, and even TFTs manufactured at room temperature are known to have excellent TFT characteristics compared to a-Si TFTs. In addition, there is almost no degradation of the semiconductor layer due to the movement of the carrier. In this respect, ZnO TFTs are considered as candidates for materials that can replace a-Si. In addition, when ZnO has a semiconductor characteristic, the bandgap is 3.3 eV or less, which is a state where the energy gap is larger than that of visible light, and thus, such as an a-Si TFT. There is no photo current problem. In addition, since the semiconductor layer of the TFT is transparent, it is not necessary to block the TFT from backlight or other light, and thus the aperture ratio is improved, and the transparent TFT can be combined with the transparent electrode material to make the transparent TFT.

그리고, 상기 제 2 투명도전막(104) 상부 전면에 스핀(spin)법, 롤 코팅(roll coating)법 등으로 UV 경화성 수지(Ultraviolet curable resin)인 포토 레지스트(Photo resist)(108)를 도포한 후, 상기 포토 레지스트 상부에 소정의 패턴이 형성된 제 2 노광마스크(도시하지 않음)를 씌워서 UV 또는 x-선 파장에 노출시켜 노광시킨 뒤, 노광된 포토 레지스트를 현상하여 2중 단차의 포토레지스트 패턴을 형성한다. In addition, after the photoresist 108 of UV curable resin (Ultraviolet curable resin) is applied to the entire upper surface of the second transparent conductive film 104 by a spin method or a roll coating method. A second exposure mask (not shown) having a predetermined pattern formed on the photoresist is exposed and exposed to UV or x-ray wavelengths, and then the exposed photoresist is developed to develop a double-stage photoresist pattern. Form.

여기서, 상기 제 2 노광마스크는 회절노광마스크로서 투명기판 상에 금속재질의 차광층 및 반투명층이 형성되어, 투명영역, 반투명 영역, 차광영역의 3영역으로 분할되는데, 투명영역에는 광투과율이 100%이고, 차광영역은 광투과율이 0%이며, 반투명 영역은 광투과율이 0%~100%이다. Here, the second exposure mask is a diffraction exposure mask, and a light shielding layer and a translucent layer of a metal material are formed on a transparent substrate, and are divided into three regions: a transparent region, a translucent region, and a light shielding region, and the light transmittance is 100 in the transparent region. %, The light blocking region has a light transmittance of 0%, and the translucent region has a light transmittance of 0% to 100%.

따라서, 회절 노광된 상기 포토 레지스트(108)의 잔존 두께도 3영역으로 구분되는데, 회절노광 마스크의 투명 영역의 위치에 상응하여 포토레지스트가 완전노광되어 이후 현상공정에서 제거되는 부분과, 회절노광 마스크의 차광 영역의 위치에 상응하여 포토레지스트가 완전 비노광되어 전혀 제거되지 않는 부분과, 회절노광 마스크의 반투명 영역의 위치에 상응하여 회절노광되어 중간단차를 가지는 부분으로 구분된다. 다만, 노광된 부위가 식각되는 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트에 한하며, 네가티브 포토레지스트는 노광되지 않은 부위가 식각된다. Therefore, the remaining thickness of the photoresist 108 subjected to diffraction exposure is also divided into three regions, in which the photoresist is completely exposed in accordance with the position of the transparent region of the diffraction exposure mask and removed in a subsequent development process, and the diffraction exposure mask The photoresist is completely unexposed to correspond to the position of the light shielding region of the photoresist, and the portion is not removed at all, and the portion having the intermediate step is diffracted and exposed to the position of the translucent region of the diffraction exposure mask. However, the photoresist in which the exposed portion is etched is limited to the positive photoresist, and in the negative photoresist, the unexposed portion is etched.

즉, 회절노광된 포토레지스트(108)는 이중단차를 가지는데, 데이터 배선이 형성될 영역과 서브-픽셀 영역내의 화소전극이 형성될 영역과 데이터 패드(D.P)가 형성될 영역의 포토레지스트(108)는 완전히 남기고, TFT영역의 채널층에 해당하는 포토레지스트는 중간단차로 형성하고, 그 외 부분의 포토레지스트는 완전 제거한다. That is, the diffractive photoresist 108 has a double step. The photoresist 108 of the region where the data line is to be formed, the region where the pixel electrode is formed in the sub-pixel region, and the region where the data pad DP is to be formed is formed. ) Remains completely, and the photoresist corresponding to the channel layer of the TFT region is formed in the middle step, and the photoresist in other portions is completely removed.

다음, 상기 포토레지스트(108)를 마스크로 하여 그 사이로 노출된 제 2 투명도전막(104) 및 투명반도체막(103)을 식각하여 데이터 배선(도 2의 115)과, TFT영역의 반도체층(114)과, 픽셀부의 화소전극(117)과, 데이터 패드부(D.P)의 데이터 패드전극(125)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극(117)은 하부의 스토리지 전극(132)에 오버랩되어 그 사이에 개재된 게이트 절연막(113)과 함께, 스토리지 커패시터를 구성한다.Next, the second transparent conductive film 104 and the transparent semiconductor film 103 exposed therebetween are etched using the photoresist 108 as a mask to etch the data wiring (115 in FIG. 2) and the semiconductor layer 114 in the TFT region. ), The pixel electrode 117 of the pixel portion, and the data pad electrode 125 of the data pad portion DP. In this case, the pixel electrode 117 overlaps the lower storage electrode 132 and forms a storage capacitor together with the gate insulating layer 113 interposed therebetween.

이때, 투명반도체막(103)은 HNO3 (0.5%) 용액에 의한 습식식각(wet etching)으로 식각하며, 상기 제 2 투명도전막과 투명반도체막을 동시에 식각할 수 있다. In this case, the transparent semiconductor film 103 may be etched by wet etching with HNO 3 (0.5%) solution, and the second transparent conductive film and the transparent semiconductor film may be simultaneously etched.

이후, 상기 포토레지스트(108)를 에싱하여 TFT 영역 채널부의 낮은 단차의 포토레지스트는 완전히 제거하고, 데이터 배선이 형성될 영역과 서브-픽셀 영역내부의 픽셀부와 데이터 패드부(D.P)의 포토레지스트는 남겨둔다. Then, the photoresist 108 is ashed to completely remove the low stepped photoresist of the TFT region channel portion, and the photoresist of the pixel portion and the data pad portion DP within the region where the data wiring is to be formed and the sub-pixel region is formed. Leaves.

그리고, 도 4c에 도시된 바와 같이, TFT 영역 채널부의 제 2 투명도전막(104)을 선택적으로 식각하여 반도체층(114) 상부의 제 2 투명도전막(104)을 분리시켜 소스/드레인 전극(115a,115b)을 형성하여 반도체층의 채널부를 정의하고, 남아있는 포토레지스트(108)를 전부 스트립해낸다.As shown in FIG. 4C, the second transparent conductive film 104 of the TFT region channel portion is selectively etched to separate the second transparent conductive film 104 on the semiconductor layer 114 so that the source / drain electrodes 115a, 115b) is formed to define the channel portion of the semiconductor layer and strip off all remaining photoresist 108.

이로써, 1회의 회절노광으로 데이터 배선, 소스/드레인 전극(115a,115b), 데이터 패드전극(125), 반도체층(114), 화소전극(117)을 형성한다. 상기 데이터 배선 은 게이트 배선에 수직교차하여 서브-픽셀을 정의하고, 상기 반도체층(114)과 소스/드레인 전극(115a,115b)은 게이트 전극 상부에 차례로 오버랩되어 박막트랜지스터를 구성한다. As a result, the data wiring, the source / drain electrodes 115a and 115b, the data pad electrode 125, the semiconductor layer 114, and the pixel electrode 117 are formed by one diffraction exposure. The data line vertically crosses the gate line to define a sub-pixel, and the semiconductor layer 114 and the source / drain electrodes 115a and 115b are sequentially overlapped on the gate electrode to form a thin film transistor.

다만, 상기 반도체층 물질인 투명반도체층막(103)과, 데이터 배선층 물질인 제 2 투명도전막(104)이 동시에 패터닝되므로, 데이터 배선, 화소전극(117) 및 데이터 패드전극(125)은 투명반도체층막(103) 및 제 2 투명도전막(104)의 이중층으로 형성된다.However, since the transparent semiconductor layer film 103, which is the semiconductor layer material, and the second transparent conductive film 104, which is a data wiring layer material, are simultaneously patterned, the data wiring, the pixel electrode 117, and the data pad electrode 125 may be transparent semiconductor layer films. A double layer of the 103 and the second transparent conductive film 104 is formed.

계속하여, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 소스/드레인 전극(115a,115b)을 포함한 전면에 BCB(Benzocyclobutene), 아크릴계 물질과 같은 유기 절연물질 또는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물과 같은 무기 절연물질을 증착하여 보호막(116)을 형성하고, 제 3 노광마스크를 이용한 포토식각공정으로 게이트 패드전극(122) 및 데이터 패드전극(125)을 외부로 오픈시키기 위한 제 1 ,제 2 콘택홀(151,152)을 각각 형성한다. 상기 제 1 ,제 2 콘택홀(151,152)을 통해 외부 구동회로가 연결되어 각종 신호를 패널에 제공한다.Subsequently, as shown in FIG. 4D, an organic insulating material such as benzocyclobutene (BCB) and an acrylic material or an inorganic insulating material such as silicon nitride or silicon oxide is deposited on the front surface including the source / drain electrodes 115a and 115b. To form the passivation layer 116 and to open the gate pad electrode 122 and the data pad electrode 125 to the outside by a photolithography process using a third exposure mask, respectively. Form. External driving circuits are connected through the first and second contact holes 151 and 152 to provide various signals to the panel.

상기 제 1 콘택홀(151)은 게이트 패드전극(122) 상부의 보호막(116) 및 게이트 절연막(113)을 선택적으로 식각하여 형성하고, 상기 제 2 콘택홀(152)은 데이터 패드전극(125) 상부의 보호막(116)을 식각하여 형성한다. 이때, 이중층으로 형성되는 게이트 패드전극(122) 및 데이터 패드전극(125)은, 상부층으로 제 1 ,제 2 투명도전막(102, 104)을 각각 포함하므로 외부로 노출되더라도 산화될 염려가 없다. The first contact hole 151 is formed by selectively etching the passivation layer 116 and the gate insulating layer 113 on the gate pad electrode 122, and the second contact hole 152 is formed by the data pad electrode 125. The upper protective film 116 is formed by etching. In this case, since the gate pad electrode 122 and the data pad electrode 125 formed as the double layer include the first and second transparent conductive films 102 and 104 as upper layers, the gate pad electrode 122 and the data pad electrode 125 may be oxidized even when exposed to the outside.

이상에서와 같이 형성된 본 발명에 의한 TFT 어레이 기판은 총 3번의 노광마 스크를 사용하여 완성하므로 저마스크 기술로서 유용하다.Since the TFT array substrate according to the present invention formed as described above is completed using a total of three exposure masks, it is useful as a low mask technique.

제 2 실시예Second Embodiment

상기 제 1 실시예에서는 TN 모드 TFT 어레이 기판의 제조방법에 한정하여 설명하였으나, IPS 모드 TFT 어레이 기판의 제조방법에도 본 발명에 의한 기술적 사상을 적용할 수 있는바, 이하에서는 IPS 모드 TFT 어레이 기판의 제조방법에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. In the first embodiment, the present invention is limited to the manufacturing method of the TN mode TFT array substrate. However, the inventive concept of the IPS mode TFT array substrate may be applied to the manufacturing method of the IPS mode TFT array substrate. The manufacturing method will be described in detail.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 단면도이며, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 TFT 어레이 기판의 공정단면도이다.5 is a plan view of a TFT array substrate according to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view of a TFT array substrate according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 7A to 7D are a second embodiment of the present invention. The process cross section of the TFT array substrate by an example is shown.

본 발명에 의한 횡전계방식 액정표시소자용 TFT 어레이 기판은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 공통전극(524), 화소전극(517) 및 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 있는 액티브 영역과, 게이트 패드(G.P, 522) 및 데이터 패드(D.P, 525)가 각각 형성되어 있는 패드부 영역으로 구분된다. In the TFT array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, an active region in which a common electrode 524, a pixel electrode 517, and a thin film transistor TFT are formed is provided. And a pad portion region in which the gate pads GP and 522 and the data pads DP and 525 are formed, respectively.

구체적으로, 상기 액티브 영역에는, 수직 교차되어 단위 화소를 정의하는 게이트 배선(512) 및 데이터 배선(515)과, 상기 게이트 배선(512)에 평행하며 Vcom 신호를 전달하는 공통배선(532)과, 상기 두 배선의 교차 지점에서 게이트 전극(512a), 게이트 절연막(513), 반도체층(514), 소스/드레인 전극(515a, 515b)이 차례로 적층되는 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 박막트랜지스터를 포함한 전면에 형성된 보호막(516)과, 상기 드레인 전극(515b)으로 연장되어 일체형으로 형성되는 화소전극(517)과, 상기 공통배선으로부터 분기되고 상기 화소전극(517)과 평행하여 횡전계를 발생시키는 공통전극(524)이 형성되어 있다. Specifically, the active region may include a gate wiring 512 and a data wiring 515 that vertically cross each other to define a unit pixel, a common wiring 532 parallel to the gate wiring 512 and transmitting a Vcom signal; A thin film transistor (TFT) in which a gate electrode 512a, a gate insulating film 513, a semiconductor layer 514, and source / drain electrodes 515a and 515b are sequentially stacked at the intersection of the two wires, and the thin film transistor including the thin film transistor. A passivation layer 516 formed on the entire surface, a pixel electrode 517 extending integrally with the drain electrode 515b, and a common branch branching from the common wiring and generating a transverse electric field in parallel with the pixel electrode 517. An electrode 524 is formed.

이때, 상기 공통배선(532)은 게이트 절연막(513)을 사이에 두고 상부의 드레인 전극(515b) 또는 화소전극(517)에 오버랩되어 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 구성한다. In this case, the common wiring 532 overlaps the drain electrode 515b or the pixel electrode 517 with the gate insulating layer 513 therebetween to form a storage capacitor.

그리고, 패드부 영역에는 상기 게이트 배선(512)에서 연장 형성되어 외부로부터 주사신호를 전달하는 게이트 패드(522)와, 상기 데이터 배선(515)에서 연장 형성되어 비디어 신호를 전달하는 데이터 패드(525)가 구비되는데, 상기 게이트 패드(522) 상부에는 게이트 절연막(513)을 제거한 제 1 콘택홀(551)이 형성되고, 상기 데이터 패드(525) 상부에는 게이트 절연막(513) 및 보호막(516)을 제거한 제 2 콘택홀(552)이 형성되어 외부구동회로에 접속된다. In addition, a gate pad 522 extending from the gate wiring 512 to transmit a scan signal from the outside, and a data pad 525 extending from the data wiring 515 to transfer a video signal in the pad region. The first contact hole 551 having the gate insulating layer 513 removed from the gate pad 522 is formed, and the gate insulating layer 513 and the protective layer 516 are formed on the data pad 525. The removed second contact hole 552 is formed and connected to the external driving circuit.

이 때, 상기 게이트 배선(512), 게이트 전극(512a), 공통배선(532), 공통전극(524) 및 게이트 패드(522)는 구리(Cu), 구리합금(Cu Alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금, 크롬(Cr), 크롬 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금, 은(Ag), 은 합금 등의 금속층과, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO, ZnO 등의 제 1 투명도전막을 차례로 증착한 후 동시에 패터닝하여 형성한다. In this case, the gate wiring 512, the gate electrode 512a, the common wiring 532, the common electrode 524, and the gate pad 522 may be copper (Cu), copper alloy (Cu Alloy), or aluminum (Al). Metal layers such as aluminum alloy (AlNd: Aluminum Neodymium), molybdenum (Mo), molybdenum alloy, chromium (Cr), chromium alloy, titanium (Ti), titanium alloy, silver (Ag), silver alloy, and ITO (Indium Tin) Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), AZO, ZnO and the like to form a first transparent conductive film is sequentially deposited and then patterned.

그리고, 상기 데이터 배선(515), 소스/드레인 전극(515a,515b), 화소전극(517) 및 데이터 패드전극(535)은 AZO, ZnO 등의 투명 반도체막(503)과 AZO, ZnO, S-ITO(Super-Indium Tin Oxide) 등의 제 2 투명도전막(504)을 차례로 증착한 후 동시에 패터닝하여 형성한다. 이때, 상기 소스전극(515a)과 드레인 전극(515b) 사이 의 반도체층은 상기 투명 반도체막으로 형성된다.The data line 515, the source / drain electrodes 515a and 515b, the pixel electrode 517, and the data pad electrode 535 are each formed of a transparent semiconductor film 503 such as AZO or ZnO, and AZO, ZnO, and S−. A second transparent conductive film 504 such as ITO (Super-Indium Tin Oxide) is sequentially deposited and then patterned at the same time. In this case, the semiconductor layer between the source electrode 515a and the drain electrode 515b is formed of the transparent semiconductor film.

도시하지는 않았으나, 상기와 같이 공통전극, 화소전극 및 박막트랜지스터가 형성되어 있는 TFT 어레이 기판에는 컬러필터층이 형성되어 있는 대향기판을 대향합착한 후 그 사이에 액정을 충진하여 액정표시소자를 완성한다. Although not shown, the TFT array substrate on which the common electrode, the pixel electrode and the thin film transistor are formed as described above is bonded to the opposite substrate on which the color filter layer is formed, and then the liquid crystal is filled therebetween to complete the liquid crystal display device.

상기 횡전계방식 액정표시소자의 TFT 어레이 기판을 형성하기 위해서는 먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 투명하고 내열성이 우수한 기판(511) 상에 구리(Cu), 구리합금(Cu Alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금, 크롬(Cr), 크롬 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금, 은(Ag), 은 합금 등의 금속층(501)과, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO, ZnO 등의 제 1 투명도전막(502)을 차례로 형성하고 제 1 노광마스크를 이용한 포토식각공정으로 패터닝하여 게이트 배선(도 5의 512)과, 상기 게이트 배선으로부터 분기되는 TFT영역의 게이트 전극(512a)과, 상기 게이트 배선에 평행하는 공통배선(도 5의 525)과, 상기 공통배선으로부터 분기되어 서로 평행하는 복수개의 공통전극(524)과, 게이트 패드부 영역(G.P)의 게이트 패드전극(522)을 형성한다. 이때, 삭이 공통배선의 일부영역이 스토리지 커패시터의 하부전극 역할을 하게 된다. To form a TFT array substrate of the transverse electric field type liquid crystal display device, first, as shown in FIG. 7A, copper (Cu), copper alloy (Cu alloy), aluminum ( Al), aluminum alloy (AlNd: Aluminum Neodymium), molybdenum (Mo), molybdenum alloy, chromium (Cr), chromium alloy, titanium (Ti), titanium alloy, silver (Ag), and a metal layer (501) such as silver alloy and , A first transparent conductive film 502 such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), AZO, and ZnO are sequentially formed and patterned by a photolithography process using a first exposure mask to form a gate wiring (512 in FIG. 5). ), A gate electrode 512a in the TFT region branching from the gate wiring, a common wiring (525 in FIG. 5) parallel to the gate wiring, and a plurality of common electrodes 524 branching from the common wiring and parallel to each other. ) And a gate pad electrode 522 in the gate pad region GP. The. In this case, a portion of the common wiring line serves as a lower electrode of the storage capacitor.

그리고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(512a)을 포함한 전면에 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 등의 무기물질을 고온에서 증착하여 게이트 절연막(513)을 형성한다. As illustrated in FIG. 7B, an inorganic material such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) is deposited on the entire surface including the gate electrode 512a at a high temperature to form a gate insulating layer 513.

이어서, 상기 게이트 절연막(513) 위에 AZO, ZnO 등의 투명 반도체막(503)과 AZO, ZnO, S-ITO(Super-Indium Tin Oxide) 등의 제 2 투명도전막(504)을 차례로 증착한다. Subsequently, a transparent semiconductor film 503 such as AZO and ZnO and a second transparent conductive film 504 such as AZO, ZnO, and S-ITO (S-ITO) are sequentially deposited on the gate insulating film 513.

상기 AZO, ZnO 등의 투명 반도체막(503)은 스퍼터링(sputtering), 화학증기증착(CVD:chemical vapor deposition), PLD 등의 방법에 의해 증착하고, 결정성을 가진 상태로 상온~600˚C에서 증착한다. The transparent semiconductor film 503 such as AZO or ZnO is deposited by a method such as sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or PLD, and has a crystallinity at room temperature to 600 ° C. Deposit.

일예로, RF 스퍼터에 의해 ZnO을 증착하는 방법으로, ZnO 타켓(target)을 사용하며, Ar+O2 가스를 주입하며 증착한다 이때, O2 가스의 유량비에 따라 증착된 ZnO 박막의 비저항이 다르게 되며, 반도체층으로서 반도체 특성을 가지는 공정 조건에서 TFT를 제작하게 된다. For example, as a method of depositing ZnO by RF sputter, a ZnO target is used, and an Ar + O 2 gas is injected and deposited. The specific resistance of the deposited ZnO thin film is different depending on the flow rate of the O 2 gas. As a semiconductor layer, a TFT is manufactured under process conditions having semiconductor characteristics.

한편, AZO, ZnO 등의 투명 반도체막의 경우, 증착 조건에 따라 부도체, 반도체에서 도체까지 다양한 특성을 가지고 있는바, 최근 AZO, ZnO 등의 반도체특성을 이용하여 TFT를 제작하는 연구가 계속되고 있다. On the other hand, transparent semiconductor films such as AZO and ZnO have various characteristics from non-conductors, semiconductors to conductors according to deposition conditions. Recently, studies on manufacturing TFTs using semiconductor characteristics such as AZO and ZnO have been continued.

구체적으로, ZnO TFT는 폴리결정상(polycrystalline phase)을 가지고 있고, 상온에서 제작된 TFT의 경우에도 a-Si TFT에 비해 우수한 TFT 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 게다가 캐리어(carrier)의 이동에 의한 반도체층의 디그레데이션(degradation)이 거의 없다는 장점을 가지고 있다. 이러한 면에서 ZnO TFT는 a-Si를 대체할 수 있는 물질의 후보로서 생각되고 있다. 그리고, ZnO가 반도체 특성을 갖는 상태일 경우 밴드갭(bandgap)이 3.3 eV이하로서, 이는 가시광선(visible light)에 비하여 에너지 갭(energy gap)이 큰 상태이며, 따라서 a-Si TFT와 같은 포토커런트(photo current) 문제가 발생하지 않는다. 또한, TFT의 반도체층이 투명하므로 백라이트(backlight)나 기타 다른 빛으로부터 TFT를 차단할 필요가 없어 개구율이 향상 되고, 투명하기 때문에 투명 전극 물질과 조합하여 투명 TFT를 만들 수 있다. Specifically, ZnO TFTs have a polycrystalline phase, and even TFTs manufactured at room temperature are known to have excellent TFT characteristics compared to a-Si TFTs. In addition, there is almost no degradation of the semiconductor layer due to the movement of the carrier. In this respect, ZnO TFTs are considered as candidates for materials that can replace a-Si. In addition, when the ZnO has a semiconductor characteristic, the bandgap is 3.3 eV or less, which is a state where the energy gap is larger than that of visible light, and thus a photo such as a-Si TFT. There is no photo current problem. In addition, since the semiconductor layer of the TFT is transparent, there is no need to block the TFT from backlight or other light, and thus the aperture ratio is improved, and the transparent TFT can be combined with the transparent electrode material to make the transparent TFT.

그리고, 상기 제 2 투명도전막(504) 상부 전면에 스핀(spin)법, 롤 코팅(roll coating)법 등으로 UV 경화성 수지(Ultraviolet curable resin)인 포토 레지스트(Photo resist)(508)를 도포한 후, 상기 포토 레지스트 상부에 소정의 패턴이 형성된 제 2 노광마스크(도시하지 않음)를 씌워서 UV 또는 x-선 파장에 노출시켜 노광시킨 뒤, 노광된 포토 레지스트를 현상하여 2중 단차의 포토레지스트 패턴을 형성한다. In addition, after the photoresist 508 of UV curable resin (Ultraviolet curable resin) is applied to the entire upper surface of the second transparent conductive film 504 by a spin method or a roll coating method. A second exposure mask (not shown) having a predetermined pattern formed on the photoresist is exposed and exposed to UV or x-ray wavelengths, and then the exposed photoresist is developed to develop a double-stage photoresist pattern. Form.

여기서, 상기 제 2 노광마스크는 회절노광마스크로서 투명기판 상에 금속재질의 차광층 및 반투명층이 형성되어, 투명영역, 반투명 영역, 차광영역의 3영역으로 분할되는데, 투명영역에는 광투과율이 100%이고, 차광영역은 광투과율이 0%이며, 반투명 영역은 광투과율이 0%~100%이다. Here, the second exposure mask is a diffraction exposure mask, and a light shielding layer and a translucent layer of a metal material are formed on a transparent substrate, and are divided into three regions: a transparent region, a translucent region, and a light shielding region, and the light transmittance is 100 in the transparent region. %, The light blocking region has a light transmittance of 0%, and the translucent region has a light transmittance of 0% to 100%.

따라서, 회절 노광된 상기 포토 레지스트(508)의 잔존 두께도 3영역으로 구분되는데, 회절노광 마스크의 투명 영역의 위치에 상응하여 포토레지스트가 완전노광되어 제거되는 부분과, 회절노광 마스크의 차광 영역의 위치에 상응하여 포토레지스트가 완전 비노광되어 전혀 제거되지 않는 부분과, 회절노광 마스크의 반투명 영역의 위치에 상응하여 회절노광되어 중간단차를 가지는 부분으로 구분된다. 다만, 노광된 부위가 식각되는 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트에 한하며, 네 가티브 포토레지스트는 노광되지 않은 부위가 식각된다. Accordingly, the remaining thickness of the photoresist 508 subjected to diffraction exposure is also divided into three regions, in which the photoresist is completely exposed and removed according to the position of the transparent region of the diffraction exposure mask, and the light shielding region of the diffraction exposure mask. The photoresist is completely unexposed correspondingly to the position and is not removed at all, and the part having the intermediate step is diffracted and exposed according to the position of the translucent region of the diffraction exposure mask. However, the photoresist in which the exposed portion is etched is limited to the positive photoresist, and in the negative photoresist, the unexposed portion is etched.

즉, 회절노광된 포토레지스트(508)는 이중단차를 가지는데, 데이터 배선이 형성될 영역과 서브-픽셀 영역내의 화소전극이 형성될 영역과 데이터 패드(D.P)가 형성될 영역의 포토레지스트(508)는 완전히 남기고, TFT영역의 채널층에 해당하는 포토레지스트는 중간단차로 형성하고, 그 외 부분의 포토레지스트는 완전 제거한다. That is, the diffractive photoresist 508 has a double step, and the photoresist 508 of the region where the data line is to be formed, the region where the pixel electrode is formed in the sub-pixel region, and the region where the data pad DP is to be formed. ) Remains completely, and the photoresist corresponding to the channel layer of the TFT region is formed in the middle step, and the photoresist in other portions is completely removed.

다음, 상기 포토레지스트(508)를 마스크로 하여 그 사이로 노출된 제 2 투명도전막(504) 및 투명반도체막(503)을 식각하여 데이터 배선(도 5의 515)과, TFT영역의 반도체층(514) 및 소스/드레인 전극(515a, 515b)과, 픽셀부의 화소전극(517)과, 데이터 패드부(D.P)의 데이터 패드전극(525)을 형성한다. 이때, 상기 드레인 전극와 화소전극(517)은 일체형으로 연결되며, 상기 드레인 전극(515b) 또는 화소전극(517)이 공통배선(532) 상부로 연장 형성되어 스토리지 커패시터를 구성한다.Next, using the photoresist 508 as a mask, the second transparent conductive film 504 and the transparent semiconductor film 503 exposed therebetween are etched to etch the data wiring (515 in FIG. 5) and the semiconductor layer 514 in the TFT region. And the source / drain electrodes 515a and 515b, the pixel electrode 517 of the pixel portion, and the data pad electrode 525 of the data pad portion DP. In this case, the drain electrode and the pixel electrode 517 are integrally connected, and the drain electrode 515b or the pixel electrode 517 extends over the common wiring 532 to form a storage capacitor.

이때, 투명반도체막(503)은 HNO3(0.5%) 용액에 의한 습식식각(wet etching)으로 식각하며, 상기 제 2 투명도전막과 투명반도체막을 동시에 식각할 수 있다. In this case, the transparent semiconductor film 503 may be etched by wet etching with HNO 3 (0.5%) solution, and the second transparent conductive film and the transparent semiconductor film may be simultaneously etched.

이후, 상기 포토레지스트(508)를 에싱하여 TFT 영역 채널부의 낮은 단차의 포토레지스트는 완전히 제거하고, 데이터 배선이 형성될 영역과 서브-픽셀 영역내부의 픽셀부와 데이터 패드부(D.P)의 포토레지스트는 남겨둔다. Thereafter, the photoresist 508 is ashed to completely remove the low stepped photoresist of the TFT region channel portion, and the photoresist of the pixel portion and the data pad portion DP within the region where the data wiring is to be formed and the sub-pixel region is formed. Leaves.

그리고, TFT 영역 채널부의 제 2 투명도전막(504)을 선택적으로 식각하여 반도체층(514) 상부의 제 2 투명도전막(504)을 분리시켜 소스/드레인 전극(515a, 515b)을 형성하여 반도체층의 채널부를 정의하고, 남아있는 포토레지스트(508)를 전부 스트립해낸다.The second transparent conductive film 504 of the TFT region channel portion is selectively etched to separate the second transparent conductive film 504 on the semiconductor layer 514 to form source / drain electrodes 515a and 515b to form the semiconductor layer. Define the channel portion and strip off all remaining photoresist 508.

이로써, 1회의 회절노광으로, 도 7c에 도시된 바와 같이, 데이터 배선, 소스/드레인 전극(515a, 515b), 데이터 패드전극(525), 반도체층(514), 화소전극(517)을 형성한다. 상기 데이터 배선은 게이트 배선에 수직교차하여 서브-픽셀을 정의하고, 상기 반도체층(514)과 소스/드레인 전극(515a, 515b)은 게이트 전극 상부에 차례로 오버랩되어 박막트랜지스터를 구성하며, 상기 화소전극(517)은 상기 공통전극(524)과 평행하도록 형성한다. As a result, in one diffraction exposure, as illustrated in FIG. 7C, data wirings, source / drain electrodes 515a and 515b, data pad electrodes 525, semiconductor layers 514, and pixel electrodes 517 are formed. . The data line vertically crosses the gate line to define a sub-pixel, and the semiconductor layer 514 and the source / drain electrodes 515a and 515b are sequentially overlapped on the gate electrode to form a thin film transistor. 517 is formed parallel to the common electrode 524.

다만, 상기 반도체층 물질인 투명반도체층막(503)과, 데이터 배선층 물질인 제 2 투명도전막(504)이 동시에 패터닝되므로, 데이터 배선, 소스/드레인 전극(515a ,515b), 화소전극(517) 및 데이터 패드전극(525)은 투명반도체층막(503) 및 제 2 투명도전막(504)의 이중층으로 형성된다.However, since the transparent semiconductor layer film 503, which is the semiconductor layer material, and the second transparent conductive film 504, which is a data wiring layer material, are simultaneously patterned, the data wiring, the source / drain electrodes 515a and 515b, the pixel electrode 517, and the like. The data pad electrode 525 is formed of a double layer of the transparent semiconductor layer film 503 and the second transparent conductive film 504.

계속하여, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 소스/드레인 전극(515a, 515b)을 포함한 전면에 BCB(Benzocyclobutene), 아크릴계 물질과 같은 유기 절연물질 또는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물과 같은 무기 절연물질을 증착하여 보호막(516)을 형성하고, 제 3 노광마스크를 이용한 포토식각공정으로 게이트 패드전극(522) 및 데이터 패드전극(525)을 외부로 오픈시키기 위한 제 1 ,제 2 콘택홀(551,552)을 각각 형성한다. 상기 제 1 ,제 2 콘택홀(551,552)을 통해 외부 구동회로가 연결되어 각종 신호를 패널에 제공한다.Subsequently, as shown in FIG. 7D, an organic insulating material such as benzocyclobutene (BCB) and an acrylic material or an inorganic insulating material such as silicon nitride or silicon oxide is deposited on the front surface including the source / drain electrodes 515a and 515b. To form the passivation layer 516 and to open the gate pad electrode 522 and the data pad electrode 525 to the outside by a photolithography process using a third exposure mask, respectively. Form. External driving circuits are connected through the first and second contact holes 551 and 552 to provide various signals to the panel.

상기 제 1 콘택홀(551)은 게이트 패드전극(522) 상부의 보호막(516) 및 게이 트 절연막(513)을 선택적으로 식각하여 형성하고, 상기 제 2 콘택홀(552)은 데이터 패드전극(525) 상부의 보호막(516)을 식각하여 형성한다. 이때, 게이트 패드전극(522) 및 데이터 패드전극(525)은 상부층으로 제 1 ,제 2 투명도전막(502, 504)을 각각 포함하므로 외부로 노출되더라도 산화될 염려가 없다. The first contact hole 551 is formed by selectively etching the passivation layer 516 and the gate insulating layer 513 on the gate pad electrode 522, and the second contact hole 552 is a data pad electrode 525. The upper protective film 516 is formed by etching. In this case, since the gate pad electrode 522 and the data pad electrode 525 include the first and second transparent conductive films 502 and 504 as upper layers, there is no fear of oxidation even when exposed to the outside.

이상에서와 같이 횡전계방식 액정표시소자의 TFT 어레이 기판은 총 3번의 노광마스크를 사용하여 완성하므로 저마스크 기술로서 유용하다.As described above, since the TFT array substrate of the transverse electric field type liquid crystal display device is completed using a total of three exposure masks, it is useful as a low mask technology.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.

상기와 같은 본 발명의 TFT 어레이 기판 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The TFT array substrate of the present invention as described above and a manufacturing method thereof have the following effects.

첫째, AZO, ZnO 등의 투명 반도체막을 TFT에 적용함으로써 개구율을 향상시키고 액티브 영역을 확장 가능하게 됨으로써 전류 효율(높은 이동도)을 높일 수 있다. First, by applying a transparent semiconductor film such as AZO or ZnO to the TFT, the aperture ratio can be improved and the active region can be extended, thereby increasing the current efficiency (high mobility).

둘째, AZO, ZnO 등의 투명 반도체막과 투명도전막의 적층막을 회절노광을 일괄패터닝하여 데이터 배선, 반도체층, 화소전극을 동시에 형성함으로써 총 3번의 노광마스크 적용에 의해 TFT 어레이 기판을 제조할 수 있게 된다. Second, the TFT array substrate can be manufactured by applying a total of three exposure masks by simultaneously forming a data wiring, a semiconductor layer, and a pixel electrode by simultaneously diffraction patterning the laminated film of the transparent semiconductor film such as AZO and ZnO and the transparent conductive film. do.

이와같이, 마스크의 사용 횟수를 줄임으로써 공정 단가를 절감하고 공정 시 간을 줄일 수 있으며 공정 오류의 확률을 낮출 수 있다. As such, by reducing the number of times the mask is used, process cost can be reduced, process time can be reduced, and the probability of process error can be lowered.

그리고, 본 발명에 의한 기술적 사상은 TN 액정표시소자 이외에 IPS 모드 액정표시소자에도 적용할 수 있다.In addition, the technical idea according to the present invention can be applied to an IPS mode liquid crystal display device in addition to the TN liquid crystal display device.

Claims (23)

수직 교차되어 단위 화소를 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과,A gate wiring and a data wiring vertically intersecting to define a unit pixel; 상기 두 배선의 교차 지점에 형성되고 투명한 반도체막을 포함하는 박막트랜지스터와, A thin film transistor formed at an intersection of the two wires and including a transparent semiconductor film; 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극으로부터 일체형으로 연장형성되는 화소전극과,A pixel electrode integrally extending from the drain electrode of the thin film transistor; 상기 박막트랜지스터를 포함한 전면에 형성된 보호막과, A protective film formed on the front surface including the thin film transistor, 상기 게이트배선으로부터 연장형성되는 게이트 패드전극과, A gate pad electrode extending from the gate wiring; 상기 데이터 배선으로부터 연장형성되는 데이터 패드전극을 포함하여 구성되며, And a data pad electrode extending from the data line, 상기 데이터 배선, 박막트랜지스터의 소스/드레인 전극, 화소전극 및 데이터 패드전극은 투명 반도체막과 투명도전막의 적층막으로 동일층에 구비되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.And the data wirings, the source / drain electrodes of the thin film transistors, the pixel electrodes, and the data pad electrodes are formed on the same layer as a laminated film of a transparent semiconductor film and a transparent conductive film. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 투명 반도체막은 AZO 또는 ZnO로 형성되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.And the transparent semiconductor film is formed of AZO or ZnO. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 게이트 배선, 상기 박막트랜지스터의 게이트 전극 및 게이트 패드전극은 금속층 및 투명도전층의 적층막으로 동일층에 구비되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.And the gate wirings, the gate electrodes of the thin film transistors, and the gate pad electrodes are formed on the same layer as a laminated film of a metal layer and a transparent conductive layer. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 금속층은 구리(Cu), 구리합금(Cu Alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금, 크롬(Cr), 크롬 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금, 은(Ag) 또는 은 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.The metal layer is copper (Cu), copper alloy (Cu Alloy), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd: Aluminum Neodymium), molybdenum (Mo), molybdenum alloy, chromium (Cr), chromium alloy, titanium (Ti), TFT array substrate, characterized in that formed of titanium alloy, silver (Ag) or silver alloy. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 투명도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO 또는 ZnO로 형성되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.The transparent conductive layer is a TFT array substrate, characterized in that formed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), AZO or ZnO. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 투명도전막은 AZO, ZnO 또는 S-ITO(Super-Indium Tin Oxide)로 형성되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.The transparent conductive film is a TFT array substrate, characterized in that formed of AZO, ZnO or S-ITO (Super-Indium Tin Oxide). 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 화소전극은 단위 화소의 전면에 형성되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.And the pixel electrode is formed on the entire surface of the unit pixel. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 화소전극에 평행하여 횡전계를 형성하는 공통전극이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.And a common electrode forming a transverse electric field parallel to the pixel electrode. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 게이트 패드전극 및 데이터 패드전극은 상부의 게이트 절연막 또는 보호막이 선택적으로 제거되어 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판.And the gate pad electrode and the data pad electrode are exposed to the outside by selectively removing an upper gate insulating film or a protective film. 기판 상에 금속층 및 제 1 투명도전층을 적층하고 제 1 마스크에 의한 포토식각기술로 게이트 배선, 게이트 전극 및 게이트 패드전극을 형성하는 단계와, Stacking a metal layer and a first transparent conductive layer on a substrate and forming a gate wiring, a gate electrode and a gate pad electrode by photolithography using a first mask; 상기 게이트 전극을 포함한 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와,Forming a gate insulating film on the entire surface including the gate electrode; 상기 게이트 절연막을 포함한 전면에 투명반도체층과 제 2 투명도전층을 적층하고 제 2 마스크에 의한 포토식각기술로 반도체층, 데이터 배선, 소스/드레인 전극, 데이터 패드 전극 및 화소전극을 형성하는 단계와, Stacking a transparent semiconductor layer and a second transparent conductive layer on the entire surface including the gate insulating layer and forming a semiconductor layer, data wiring, source / drain electrodes, data pad electrodes, and pixel electrodes by a photoetching technique using a second mask; 상기 데이터 배선을 포함한 전면에 보호막을 형성하는 단계와,Forming a protective film on the entire surface including the data line; 상기 게이트 패드전극 및 데이터 패드전극 상부의 게이트 절연막 및 보호막을 제 3 마스크에 의한 포토식각기술로 제거하여 외부로 노출시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.And removing the gate insulating film and the protective film on the gate pad electrode and the data pad electrode by photolithography using a third mask to expose the gate pad electrode and the protective film to the outside. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 금속층은 구리(Cu), 구리합금(Cu Alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금, 크롬(Cr), 크롬 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금, 은(Ag) 또는 은 합금으로 형성하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.The metal layer is copper (Cu), copper alloy (Cu Alloy), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd: Aluminum Neodymium), molybdenum (Mo), molybdenum alloy, chromium (Cr), chromium alloy, titanium (Ti), A method of manufacturing a TFT array substrate, characterized in that it is formed of titanium alloy, silver (Ag) or silver alloy. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 제 1 투명도전층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO 또는 ZnO로 형성하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.The first transparent conductive layer is formed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), AZO or ZnO manufacturing method of a TFT array substrate. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 투명 반도체막은 AZO 또는 ZnO로 형성하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.And said transparent semiconductor film is formed of AZO or ZnO. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 투명도전층은 AZO, ZnO 또는 S-ITO(Super-Indium Tin Oxide)로 형성하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.The transparent conductive layer is a method of manufacturing a TFT array substrate, characterized in that formed by AZO, ZnO or S-ITO (Super-Indium Tin Oxide). 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 투명 반도체막은 스퍼터링(sputtering), 화학증기증착(CVD:chemical vapor deposition) 또는 PLD 방법으로 증착하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.Wherein the transparent semiconductor film is deposited by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or PLD. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 제 2 마스크에 의한 포토식각기술에서 상기 투명 반도체막은 HNO3(0.5%) 용액에 의해 습식식각(wet etching)하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.The method of manufacturing a TFT array substrate, wherein the transparent semiconductor film is wet etched by HNO 3 (0.5%) solution in the photoetching technique using the second mask. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 제 2 마스크는 회절노광마스크인 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.And the second mask is a diffraction exposure mask. 제 19 항에 있어서, 20. The method of claim 19, 상기 게이트 절연막을 포함한 전면에 투명반도체층과 투명도전층을 적층하고 제 2 마스크에 의한 포토식각기술로 반도체층, 데이터 배선, 소스/드레인 전극, 데이터 패드 전극 및 화소전극을 형성하는 단계는, The step of stacking the transparent semiconductor layer and the transparent conductive layer on the entire surface including the gate insulating film and forming a semiconductor layer, data wiring, source / drain electrode, data pad electrode and pixel electrode by photo etching using a second mask, 상기 투명도전층 상에 이중단차의 포토레지스트를 형성하는 단계와, Forming a double-stage photoresist on the transparent conductive layer; 상기 포토레지스트를 마스크로 하여 상기 투명반도체층 및 투명도전층을 일괄식각하여 반도체층, 데이터 배선, 소스/드레인 전극, 데이터 패드 전극 및 화소전극을 형성하는 단계와, Forming a semiconductor layer, a data line, a source / drain electrode, a data pad electrode, and a pixel electrode by collectively etching the transparent semiconductor layer and the transparent conductive layer using the photoresist as a mask; 상기 포토레지스트를 에싱하여 낮은 단차의 포토레지스트를 제거하는 단계와, Ashing the photoresist to remove the low step photoresist; 상기 제 1 포토레지스트를 마스크로 하여 상기 반도체층 상부의 투명도전막을 식각하여 상기 소스/드레인 전극을 분리형성하고 채널층을 정의하는 단계와, Etching the transparent conductive layer on the semiconductor layer by using the first photoresist as a mask to separate and form the source / drain electrodes and to define a channel layer; 상기 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법. And removing the photoresist. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 화소전극은 서브-픽셀 내부 전체에 형성하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.And the pixel electrode is formed in the entire sub-pixel. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 화소전극은 서브-픽셀 내부에 복수개 형성되고, 상기 화소전극에 평행하는 공통전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.And a plurality of the pixel electrodes are formed inside the sub-pixel, and further forming a common electrode parallel to the pixel electrodes. 제 12 항에 있어서, 13. The method of claim 12, 상기 게이트 배선과 평행하는 공통배선과, A common wiring parallel to the gate wiring; 상기 공통배선으로부터 분기되어 서로 평행하는 복수개의 공통전극을 더 포함하며, Further comprising a plurality of common electrodes branched from the common wiring and parallel to each other, 상기 공통배선과 공통전극은 상기 게이트 배선과 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판의 제조방법.And the common wiring and the common electrode are formed simultaneously with the gate wiring.
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