KR100259610B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 액정표시장치는 게이트버스라인, 데이타버스라인 및 스위칭소자가 형성된 기판에 Si 결합구조를 포함하는 벤조싸이클로부텐(benzocyclobutene:BCB) 등의 유기절연막 126을 도포하고, 상기 유기절연막 위에 포토레지스트151을 도포하고, 소정의 패턴 형상(상기 스위칭소자의 드레인전극 부분에 콘택홀 형성을 위하여)으로 현상한다.
상기 포토레지스트151을 웨트스트립 방법 등으로 제거하고, 상기 유기절연막 126의 표면을 HNO3또는 H2SO4등으로 Wetting 처리하여 표면산화막 126'을 형성하고, 상기 표면산화막 126' 위에 화소전극 104를 형성한다.
본 발명은 상기 유기절연막 126의 표면에 얇은 표면산화막을 형성시킴으로써, 그 위에 화소전극을 형성하였을 때 화소전극의 에지 부분과 내부에 화소패턴 불량이 발생하지 않는다
Description
본 발명은 액정을 구동하거나 제어하기 위해 스위칭소자가 내장된 액정표시장치의 화소전극의 패터닝 불량에 관한 것이다. 특히, 박막트랜지스터(TFT)를 스위칭소자로 사용하는 액정표시장치에 있어서, TFT 등을 덮는 보호막을 형성하고, TFT의 드레인전극과 연결되는 화소전극을 상기 보호막 위에 형성할 때 상기 화소전극의 패턴불량이 없는 제조방법에 관한 것이다.
종래의 액정표시장치는 예를들어 도 1과 같이 게이트버스라인 17이 수평으로 형성되고, 데이터버스라인 15는 종으로 형성된다.
게이트버스라인 17과 데이터버스라인 15가 교차하는 부분에 게이트전극 17a, 소스 전극 15a, 드레인전극 15b, 반도체층 22 등으로 이루어진 TFT 8이 형성된다.
드레인전극 15b에는 화소전극 4가 전기적으로 접촉되도록 형성된다.
상기와 같이 형성되는 종래 액정표시장치는 화소전극 4를 패터닝할 때 패턴불량 20이 발생하여 원하는 모양으로 화소전극이 형성되지 않는다.
도 2의 점선 50 부분 까지가 본래 기술자가 의도한 화소전극 4의 패턴 영역으로써, W2폭 만큼 화소전극이 형성되지 못하는 부분이 발생하고, 화소전극의 가장자리 부분과 내부에 패턴불량 20이 발생한다. W1은 데이터버스라인 15의 폭을 나타낸다.
하나의 예로 도 3a∼도 3j에 의하여 역 스태거형의 TFT 구조를 갖는 종래 액정표시장치의 기판의 제조방법 및 패턴불량을 상세히 설명한다.
상기 도 3a∼도 3j는 도 1의 a-a선을 따라 절단한 단면부를 나타낸다.
먼저 투명기판 11 위에 Al(알루미늄), Al합금, Cr(크롬), Mo(몰리부덴) 등에서 선택하여 금속막 50을 증착하고, 상기 금속막 50 위에 포토레지스트 51을 도포한다(도 3a).
상기 포토레지스트 51을 소정의 패턴이 되도록 현상하고, 상기 현상된 패턴에 따라 상기 금속막 50을 웨트(wet)에칭 등의 방법으로 에칭하여 게이트버스라인(도시되지 않음)과 게이트전극 17a를 형성하고, 상기 게이트버스라인과 게이트전극 17a 위에 남아 있는 포토레지스트를 제거한다(도 3b).
상기 게이트전극은 양극산화 가능한 금속막으로 형성될 때 힐락(hillock)을 없에기 위해 양극산화할 수 있고, 단차를 개선하기 위하여 테이퍼진 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 게이트전극 17a 등이 형성된 기판 위에 SiNx, SiOx 등의 무기절연막으로 된 게이트절연막 23과, 반도체층 22가 되는 a-Si층 52와, 오믹접촉층 25가 되는 n+형 a-Si층 53을 연속증착하여 형성한 후, 포토레지스트 51을 도포한다(도 3c).
이어서, 포토레지스트 51을 소정의 패턴이 되도록 현상하고, 상기 패턴에 따라 상기 a-Si층 52와, n+형 a-Si층 53을 드라이에칭 등의 방법으로 동시에 에칭하여 반도체층 22와 오믹접촉층 25를 형성하고, 상기 오믹접촉층 25 위에 남아 있는 포토레지스트를 제거한다(도 3d).
이어서, 크롬, 알루미늄 등으로 된 금속막 54를 증착하고, 상기 금속막 54 위에 포토레지스트 51을 도포한다(도 3e).
이어서, 포토레지스트 51을 소정의 패턴이 되도록 현상하고, 상기 패턴에 따라 금속막 54를 웨트에칭 등의 방법으로 에칭하여 데이터버스라인 15를 형성하고, 동시에 상기 데이터버스라인에서 분기하는 소스전극 15a 및 드레인전극 15b를 상기 오믹접촉층 25 위에 일정한 간격을 두고 배치되도록 형성한다. 그리고, 상기 형성된 소스전극 및 드레인전극을 마스크로 하여 소스·드레인전극 사이의 n+형 a-Si층을 드라이에칭 등의 방법으로 에칭하여 양쪽으로 분리하고, 상기 데이터버스라인, 소스·드레인전극 위에 남아 있는 포토레지스트를 제거한다(도 3f).
이어서, 보호막이 되는 벤조싸이클로부텐(benzocyclobutene:BCB)등의 유기절연 물질 26을 스핀코팅하고, 상기 스핀코팅에 의하여 형성된 유기절연막 위에 포토레지스트 51을 도포한다(도 3g).
이어서, 상기 포토레지스트 51을 소정의 패턴이 되도록 현상하고, 상기 패턴에 따라 유기절연막 26을 O2/SF6또는 O2/CF4가스 등을 이용한 드라이에칭 등의 방법으로 에칭하여 드레인전극 15b부분에 콘택홀 30을 형성하고, 유기절연막 위에 남아 있는 포토레지스트를 제거한다(도 3h).
이어서, ITO(Indium Tin Oxide) 55를 500Å정도의 두께로 증착하고, ITO막 55 위에 포토레지스트 51을 도포한다(도 3i).
이어서, 상기 포토레지스트 51을 소정의 패턴이 되도록 현상하고, 상기 패턴에 따라 ITO막 55를 웨트에칭 등의 방법으로 에칭하여 화소전극 4를 형성한다(도 3 j).
상기와 같은 제조과정을 거쳐 형성되는 종래의 액정표시장치에 있어서 유기절연막 26은 무기절연막에 비하여 낮은 유전율(예를 들면 3.0 이하)을 갖고, 기판의 단차를 평탄화할 수 있는 BCB 등으로 형성됨으로써, 상기 보호막 위에 형성되는 화소전극 4를 데이터버스라인 등에 중첩하여 고개구율을 갖도록 구성할 수 있다. 그런데, 보호막이 되는 BCB 등의 유기절연막 26을 도 3g, 도 3h와 같이 포토레지스트 51을 도포하고, 상기 포토레지스트를 소정의 패턴모양으로 현상한 후 상기 현상된 패턴에 따라 O2/SF6또는 O2/CF4가스 등을 이용한 드라이에칭 등의 방법으로 에칭하면 상기 유기절연막 표면에 凹凸이 발생할 수 있다.
상기 요철 부분이 생긴 유기절연막 26 위에 ITO막 등으로 된 화소전극 4를 형성하면 凸 그부분에서 ITO막이 형성되지 않고 패턴된 화소전극의 가장자리 부분과 내부에 패턴불량이 발생한다.
상기 패턴불량이 발생하는 메커니즘을 더 상세히 설명하면 이하와 같다.
Si 결합 구조를 포함하는 BCB 등의 유기절연막 위에 소정의 패턴 모양으로 포토레지스트가 도포된 기판을 O2/SF6또는 O2/CF4가스 등이 들어있는 드라이에칭 챔버 내에 넣고 에칭을 진행시키면 노출된 부분의 유기절연막의 Si기 와 드라이에칭 챔버 내의 SF6또는 CF4가스의 F기와 반응하여 SiF4의 휘발성 물질로 변하기 때문에 노출된 부분의 유기절연막이 에칭되기 시작한다. 이때, 동시에 드라이에칭 챔버 내의 O2가스에 의하여 포토레지스트도 에슁(ashing)된다.
상기 유기절연막의 에칭속도와 상기 포토레지스트의 에슁속도는 거의 비슷하기 때문에 유기절연막과 같은 두께로 포토레지스트가 도포될 때 상기 유기절연막의 에칭이 완료되는 시점에서 포토레지스트도 거의 제거된다.
상기 포토레지스트가 제거되면 유기절연막과 화소전극과의 밀착성을 강화시키기 위하여 유기절연막 표면을 SF6또는 CF4가스가 제거된 상태에서 O2가스만으로 일정시간 에슁한다.
상기 에슁과정에서 유기절연막의 Si기와 O2가스가 반응하여 상기 유기절연막 표면에 SiOx막 이 형성된다.
그러나, 이 경우 플라즈마 처리공정의 특성상 기판의 외각부와 내부 영역에 걸쳐 균일하게 표면처리하는 것은 매우 어렵다.
또한, 포토레지스트가 상대적으로 두껍게 도포된 부분은 도 4와 같이 완전히 에슁되지 않고 포토레지스트 51이 군데군데 남아있을 수 있고, 한편, 포토레지스트가 상대적으로 얇게 도포된 부분은 포토레지스트가 에슁된 후 챔버내의 잔존가스와 유기절연막이 반응하여 유기절연막 표면이 일부 에칭될 수 있다.
하나의 예로 O2/CF4가스를 사용했을 때 상기 일부 에칭된 유기절연막 표면의 원자비율은 Si:C:O:F=2∼3:58:24:10으로 측정되었고, 이후에 O2등으로 표면처리를 하여도 상기 유기절연막의 표면은 凹凸을 띠게 된다.
상기 凹凸된 부분에 ITO막이 증착되고, 상기 凸 부분에는 도 5의 20과 같이 ITO막이 증착되지 못하는 패턴불량 부분(스텝커버리지 불량 부분)이 발생한다.
상기 도 5의 패턴불량이 발생한 ITO막 위에 소정의 패턴모양으로 포토레지스트 51을 도포하고 웨트에칭 등으로 에칭하면 상기 ITO막 60이 제거되고, 화소전극 4가 형성된다.
상기 화소전극의 패턴의 에지 부분에도 보호막의 凹凸이 형성되기 때문에 본래 기술자가 의도하였던 A부분까지 화소전극 4가 형성되지 못하고 W폭 만큼의 패턴불량이 발생한다.
상기 화소전극의 에지 부분의 패턴불량 부분은 대향하는 기판에 형성된 블랙매트릭스에 의하여 차폐되도록 블랙매트릭스 폭을 넓게 형성하여야 하기 때문에 개구율을 그만큼 감소시킨다.
또한, 화소전극의 내부의 패턴불량 부분은 액정구동을 컨트롤할 수 없기 때문에 화질을 저하시키는 원인이 된다.
종래의 액정표시장치의 제조과정에서 발생하는 화소전극의 패턴불량을 해결하기 위하여 본 발명은 스위칭소자 등이 형성된 기판 위에 유기절연막을 도포하고, 상기 유기절연막 위에 소정의 패턴 형태로 포토레지스트를 도포하고, 상기 포토레지스트의 패턴 형태에 따라 콘택홀을 형성하고, 상기 유기절연막 표면을 식각시키지 않는 NMP(N-Methyl-Pyrrolidone)와 알코올과 아민 등의 혼합물을 이용하여 웨트스트립(wet strip) 방법 등으로 상기 포토레지스트를 제거한다.
그리고, 콘택홀이 형성되고, 포토레지스트가 제거된 유기절연막 표면을 HNO3또는 H2SO4등의 산에 적셔 표면에 표면산화막 SiOx 층이 형성되도록 한다.
상기 산의 O원자는 쉽게 분리되어 유기절연막 표면의 Si기와 결합하지만 상기 산은 유기절연막 표면을 식각시키지 않는다.
따라서, 유기절연막 본래의 표면 평탄도를 유지하고, 그 위에 표면산화막이 형성되기 때문에 이 후에 화소전극을 상기 표면산화막 위에 형성하였을 때 화소전극의 패턴불량이 발생하지 않는다.
상기 본 발명의 목적을 액정표시장치의 제조과정에서 형성되는 막을 정확히 패턴 제어하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 고개구율의 액정표시장치를 제조하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 고화질의 액정표시장치를 제조하는데 있다.
제1도는 종래의 액정표시장치의 평면도이고,
제2도는 종래의 화소패턴 불량을 설명하기 위한 평면도이고,
제3a도∼제3j도는 종래의 액정표시장치의 제조공정 단면도이고,
제4도는 종래의 보호막의 요철을 설명하기 위한 단면도이고,
제5도는 종래의 화소전극의 패턴 불량을 설명하기 위한 단면도이고,
제6도는 본 발명의 액정표시장치의 평면도이고,
제7a도∼제7e도는 본 발명의 액정표시장치의 제조공정 단면도이다.
제8도∼제11도는 각각 다른 TFT 구조를 포함한 액정표시장치의 기판으로써 본 발명의 제조방법을 적용할 수 있는 액정표시장치의 기판의 단면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
4, 104 : 화소전극 8, 108 : TFT
11, 111 : 투명기판 15, 115 : 데이터버스라인
15a, 115a : 소스전극 15b, 115b : 드레인전극
17, 117 : 게이트버스라인 17a, 117b : 게이트전극
20 : 패턴 불량부 22, 122 : 반도체층
23, 123 : 게이트절연막 25, 125 : 오믹접촉층
30, 130 : 콘택홀 51, 151 : 포토레지스트
50,54 : 금속막 52 : a-Si막
53 : n+ a-Si막 156 : ITO막
본 발명은 액정표시장치의 보호막의 한 구성 요소로 사용하는 유기절연막에 콘택홀을 형성하는 과정에서 유기절연막 표면이 凹凸되지 않도록 하고, 그 유기절연막 표면에 표면산화막이 형성되도록 함으로써 화소전극의 패턴불량을 줄이고, 화소전극과 보호막과의 계면 접합력을 강화시키는 것을 특징으로 한다.
즉, 게이트버스라인, 데이터버스라인및 스위칭소자가 구성되고, 화소전극이 상기 드레인전극과 접촉되어 보호막 위에 구성되는 구조의 기판이 구비된 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 보호막은 유기절연막을 도포하고, 상기 유기절연막에 콘택홀을 형성하고, 상기 콘택홀이 형성된 유기절연막 표면을 HNO3또는 H2SO4등의 산에 적셔 표면에 표면산화막인 SiOx 막이 형성되도록 하여 제조되는 것을 특징으로한다.
상기 스위칭소자는 역 스태거형, 스태거형, 코플레너형 및 셀프 얼라인드(self-aligned) 코플레너형의 TFT 등으로 형성할 수 있다.
상기 보호막의 형성과정을 더 구체적으로 설명하면 유기절연막을 도포한 후, 상기 유기절연막 위에 소정의 패턴 형태로 레지스트막을 도포하고, 상기 레지스트의 패턴 형태에 따라 에칭하여 상기 유기절연막에 콘택홀을 형성하고, 상기 유기 절연막 위의 레지스트를 웨트스트립 방법으로 제거하고, 상기 콘택홀이 형성된 유기절연막 표면을 HNO3또는 H2SO4등의 산에 적셔 표면에 SiOx 막이 형성되도록한다.
상기의 과정을 거쳐 제조되는 본 발명의 액정표시장치는 보호막 표면이 凹凸되지 않고 평탄하기 때문에 상기 보호막 위에 형성되는 화소전극의 에지 부분과 내부에 패턴불량이 발생하지 않는다.
따라서, 본 발명의 액정표시장치는 도 6과 같이 기술자가 의도하는 패턴 형상으로 화소전극 104를 정확히 패터닝하여 형성할 수 있고, 화질 등이 향상된다.
이하 실시예에서 본 발명의 액정표시장치의 기판의 제조방법 및 그 작용 등을 상세히 설명한다.
[실시예]
본 실시예는 하나의 예로 역 스태거형의 TFT 구조를 갖도록 형성되며 도 7a∼도 7e에 의하여 설명한다.
상기 도 7a∼도 7e는 도 6의 a-a선을 따라 절단한 단면부를 나타낸다.
투명기판 위에 게이트버스라인, 데이터버스라인 및 스위칭소자인 TFT를 형성하는 과정 즉, 도 7a의 투명기판 111위에 게이트버스라인(도시되지 않음) 및 상기 게이트버스라인에서 분기하는 게이트전극 117a를 형성하는 공정, 상기 게이트버스라인 및 게이트전극이 형성된 기판 위에 게이트절연막 123을 형성하는 공정, 상기 게이트전극부의 게이트절연막 위에 반도체층 122를 형성하고, 상기 반도체층 위에 양쪽으로 분리된 오믹접촉층 125를 형성하는 공정, 상기 게이트절연막 위에 데이터버스라인 115를 형성하고, 상기 데이터버스라인에서 분기하는 소스전극 115a를 상기 양쪽으로 분리된 오믹접촉층 중 어느 한쪽에 형성하고, 드레인전극 115b를 다른 한쪽의 오믹접촉층 위에 형성하는 공정은 종래 도 3a∼도 3f의 공정 진행과 동일하므로 반복 설명을 생략한다.
상기 소스·드레인전극(115a·115b) 등이 형성된 기판의 전면에 하나의 예로 Si결합 구조를 포함하는 벤조싸이클로부텐(benzocyclobutene:BCB)등의 유기절연막 126을 도포한다.
상기 유기절연 물질의 특징은 단차를 타고넘는 평탄화 특성이 양호하여 데이터버스라인 및 게이트버스라인 등의 패턴이 형성된 기판 표면을 평탄화할 수 있고, 단차에 의한 액정의 배향불량을 줄일수 있다.
또한, 유기절연 물질은 무기절연 물질(유전율 5이상)에 비하여 낮은 유전율을 갖고 있으므로 상기 유기절연 물질로 된 막 위에 데이터버스라인 등의 라인과 중첩되게 화소전극을 형성하여 높은 개구율을 갖는 액정표시장치를 구성하더라도 상기 화소전극과 데이터버스라인이 중첩되는 부분에서 기생용량의 발생으로 인한 전압왜곡현상이 발생하지 않기 때문에 화면 깜박임 등의 불량이 발생하지 않는 특징을 갖는다.
상기 유기절연막 126은 BCB 외에 표1-1에 나타내는 유기물질 등을 사용할 수 있다.
이어서, 상기 유기절연막 126 위에 포토레지스트151을 소정의 두께로 도포하고, 소정의 패턴 형상(드레인전극 115b 부분의 유기절연막에 형성되는 콘택홀 형상)으로 현상하고, 상기 포토레지스트151의 현상된 패턴에 따라 노출되는 부분의 유기절연막을 웨트에칭이나 드라이에칭 등으로 에칭하여 콘택홀130을 형성한다. 상기 콘택홀130이 형성되었을 때 유기절연막 126의 표면에 포토레지스트151이 남아 있도록 하여 에칭가스나 에칭용액 등으로 부터 유기절연막 126의 표면이 보호되도록 한다(도 7a).
상기 도 7a의 상태에서 유기절연막 126의 표면을 식각시키지 않는 NMP(N-Methyl-Pyrrolidone)와 알코올과 아민 등의 혼합물을 이용하여 웨트스트립(wet strip)방법 등으로 상기 포토레지스트151을 제거한다.
상기 방법으로 콘택홀을 형성하고 포토레지스트를 제거하면 유기절연막 126의 표면은 처음에 도포한 표면 상태를 그대로 유지하고 凹凸이 발생하지 않는다(도 7b).
상기 유기절연막 126에 콘택홀130이 형성되고, 포토레지스트151이 제거된 기판을 HNO3또는 H2SO4등의 산에 적셔 상기 유기절연막 126의 표면에 SiOx 등의 표면산화막 126'가 형성되도록 한다.
상기 SiOx 등의 표면산화막 126'는 HNO3의 질산용액을 사용한 경우를 예로들어 설명하면 HNO3→ HNO2 -+ O+의 구조로 되기 때문에 상기 분리된 O+가 유기절연막의 표면 부분의 Si와 결합하여 형성된다.
상기와 같이 유기절연막 126과 표면산화막 126＇가 형성됨으로써 표면이 평탄한 보호막 200이 형성된다(도 7c).
유기절연막 126이 표면처리 되어 형성된 보호막 200은 다음 공정에서 상기 보호막 200위에 증착되는 ITO막과의 밀착성을 향상시키고, 보호막을 구성하는 유기 절연막과 화소전극을 구성하는 ITO막의 열팽창계수의 차이로 인한 ITO막의 크랙을 줄일수 있다.
이어서, ITO막 156을 콘택홀이 형성된 기판의 전면에 500Å 두께로 증착한다. 상기 ITO막 156 위에 포토레지스트151을 도포하고, 소정의 패턴모양으로 현상한다(도7d).
상기 현상EHLS 패턴에 따라 ITO막 156을 웨트에칭하여 화소전극 104를 형성한다(도7e).
상기 화소전극 104는 보호막 126이 무기절연막에 비하여 낮은 유전율을 갖고, 기판면을 평탄화할 수 있는 유기절연막으로 되어있기 때문에 데이터버스라인 및 게이트버스라인 등의 일부와 중첩하여 고 개구율을 갖도록 구성할 수 있다.
상기와 같은 과정을 거쳐 본 발명의 액정표시장치가 제조됨으로써, 보호막 200의 표면이 凹凸되지 않고, 화소전극의 에지 부분과 내부에 패턴불량이 발생하지 않는다.
따라서, 기술자가 의도하는 패턴 모양으로 화소전극을 정확히 패터닝할 수 있고, 고개구율, 고화질의 액정표시장치를 제조할 수 있다.
본 실시예의 역 스태거형 구조는 도 8과 같이 반도체층 122의 중앙 부분에 에치스토퍼층 124가 형성되는 구조에도 적용할 수 있다.
또, 도9와 같이 데이터버스라인 115와 상기 데이터버스라인에서 분기하는 소스전극 115ａ 및 드레인전극 115ｂ가 형성되고, 상기 소스전극 및 드레인전극 위에 오믹접촉층 125가 형성되고, 상기 오믹접촉층 위와 소스·드레인전극 사이의 기판위에 걸쳐서 반도체층 122가 형성되고, 상기 반도체층 122가 형성된 기판의 전체면을 덮는 게이트절연막 123이 형성되고, 상기 게이트절연막 위에 게이트버스라인(도시되지 않음)과 게이트버스라인에서 분기하는 게이트전극 117ａ가 형성되도록 하여 제조되는 스태거형의 TFT에도 본 발명의 보호막 200과 화소전극 104의 형성 방법을 적용할 수 있다.
또, 10과 같이 투명기판 111 위에 반도체층 122가 형성되고, 상기 반도체층 122 위의 양단에 오믹접촉층 125가 각각 형성되고, 상기 투명기판 111위에 데이터버스라인 155가 형성되고, 상기 데이터버스라인 115에서 분기하는 소스전극 115ａ가 한쪽의 오믹접촉층 위에 형성되고, 다른 한쪽의 오믹접촉층 위에 드레인전극 115ｂ가 형성되고, 상기 소스·드레인전극 등이 형성된 기판의 전체면을 덮는 게이트절연막 123이 형성되고, 상기 게이트절연막 위에 게이트버스라인(도시되지 않음)과 게이트버스라인에서 분기하는 게이트전극 117ａ가 형성되도록 하여 제조되는 코플레너형의 TFT에도 본 발명의 보호막 200과 화소전극 104의 형성 방법을 적용할 수 있다.
또한, 도 11과 같이 반도체층 122, 상기 반도체층 122의 양단에 불순물 농도가 다르게 주입된 제1불순물반도체층 125 및 제2불순물반도체층 125＇가 일체로 투명기판 111 위에 형성되고, 상기 반도체층 122 위에 게이트절연막 123이 형성되고, 상기 게이트절연막 위에 게이트전극 117ａ가 형성되고, 상기 게이트전극 117ａ가 형성된 기판의 전면을 덮는 절연막 100이 형성되고, 상기 절연막 100 위에 데이터버스라인 115가 형성되고, 상기 데이터버스라인 115에서 분기하는 소스전극 115ｂ가 어느 한쪽의 제2불순물반도체층 125＇와 접촉되고, 상기 절연막 100 위의 드레인전극 115ｂ는 다른 한쪽의 제2불순물반도체층 125＇에 접촉되도록 하여 제조되는 self-aligned 코플레너형의 TFT 등에도 본 발명의 보호막 200과 화소전극 104의 형성 방법을 적용할 수 있다.
본 발명의 제조방법은 스태거형, 역 스태거형, 코플레너형 등의 TFT를 구성한 후 Si결합구조를 포함하는 유기절연막을 도포하고, 유기절연막 위에 포토레지스트를 도포하고, 포토레지스트를 소정의 패턴 형상으로 현상한다.
이어서, 상기 유기절연막을 포토레지스트의 패턴 형상을 따라 에칭하여 콘택홀을 형성한다.
상기 포토레지스트는 콘택홀이 형성된 후에도 남아있도록 한다.
상기 콘택홀을 형성한 후 남아있는 포토레지스트는 유기절연막 표면에 손상을 주지 않도록 웨트스트립 방법으로 제거한다.
이어서 상기 유기절연막 표면을 HNO3, H2SO4등을 이용하여 샤워 방식이나 침적 방식으로 적셔 표면에 표면산화막이 형성되도록 한다.
이어서 ITO막을 증착하고, 상기 ITO막을 소정의 패턴모양으로 웨트에칭하여 화소전극을 형성한다.
본 발명은 상기와 같은 제조과정을 거침으로써, 종래의 도 3ｇ, 도 3ｈ에서 설명한 바와 같이 보호막을 드라이에칭하여 콘택홀을 형성하는 과정에서 드라이에칭 가스와 보호막과의 반응에 의하여 보호막 표면이 凹凸되는 불량을 근본적으로 방지할 수 있다.
즉, 본 발명은 유기절연막에 콘택홀을 형성하는 과정에서 에칭가스나 에칭액에 의하여 유기절연막 표면이 식각되지 않도록 하고, 그 위에 표면산화막이 형성되도록하기 때문에 유기절연막과 표면산화막으로 구성되는 보호막의 표면에 凹凸이 발생하지 않는다.
따라서, 본 발명은 보호막 위에 화소전극을 형성하였을 때 화소전극의 에지 부분과 내부에 패턴불량이 발생하지 않고, 본래 기술자가 의도한 패턴모양으로 정확히 패터닝 된다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 고개구율과 고화질의 액정표시장치의 제조에 매우 효과적이다.
Claims (14)
- 적어도 게이트버스라인, 데이터버스라인이 스위칭소자의 게이트전극과 소스전극에 각각 연결되어 구성되고, 화소전극이 상기 스위칭소자의 드레인전극과 연결되어 보호막 위에 구성되는 기판이 구비된 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 보호막은 유기절연막을 도포하고, 상기 유기절연막에 콘택홀을 형성하고, 상기 콘택홀이 형성된 유기절연막 표면을 산에 적셔 상기 유기절연막의 표면에 표면절연막이 형성되도록 하여 제조되는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 보호막은 유기절연막을 도포한 후, 상기 유기절연막 위에 소정의 패턴 형태로 레지스트막을 도포하고, 상기 레지스트의 패턴 형태에 따라 상기 유기절연막에 콘택홀을 형성하고, 상기 유기절연막 위의 레지스트를 제거하고, 상기 콘택홀이 형성된 유기절연막 표면을 산에 적셔 상기 유기절연막의 표면에 표면절연막이 형성되도록 제조되는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면절연막은 산화막인 것을 특징으로하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 스위칭소자는 역 스태거형의 TFT인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 스위칭소자는 스태거형의 TFT인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 스위칭소자는 코플레너형의 TFT인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 스위칭소자는 self-aligned 코플레너형의 TFT인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 보호막은 상기 게이트버스라인, 데이터버스라인 및 스위칭소자를 덮도록 형성되고, 상기 스위칭소자의 드레인전극 부분의 보호막에 상기 콘택홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 게이트버스라인, 데이타버스라인 및 스위칭소자는 다음 공정을 포함하는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 제조방법.(1) 상기 기판 위에 상기 게이트버스라인 및 상기 게이트버스라인에서 분기하는 게이트전극을 형성하는 공정,(2) 상기 게이트버스라인 및 게이트전극이 형성된 기판 위에 게이트절연막을 형성하는 공정,(3) 상기 게이트전극부의 게이트절연막 위에 반도체층을 형성하고, 상기 반도체층 위에 양쪽으로 분리된 오믹접촉층을 형성하는 공정,(4) 상기 게이트절연막 위에 데이터버스라인을 형성하고, 상기 데이터버스라인에서 분기하는 소스전극을 상기 양쪽으로 분리된 오믹접촉층 중 어느 한쪽 위에 형성하고, 상기 드레인전극을 다른 한쪽의 오믹접촉층 위에 형성하는 공정.
- 제9항에 있어서, 상기 반도체층의 중앙 부분에 에치스토퍼층이 추가되어 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 산은 HNO3, H2SO4중 선택되는 하나를 사용하는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 레지스트는 웨트스트립 방법으로 제거되는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 유기절연막은 Si결합구조를 포함하는 것을 특징으로하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 유기절연막은 벤조싸이클로부텐인 것을 특징으로하는 액정표시장치의 제조방법.
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