KR100450702B1 - 액정표시장치용 어레이기판 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 액정표시장치용 어레이기판에 관한 것이다.
크롬(Cr)과 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)을 이용하여, 소스 및 드레인전극과 데이터 배선을 형성함으로써 대면적 고화질의 액정표시장치를 제작할 수 있다.

Description

액정표시장치용 어레이기판 제조방법{method for fabricating a liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로 특히, 알루미늄층을 포함한 다층 구조로 형성된 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 도시한 확대평면도이다.
기판(21)상에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스 형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터(T)를 교차하는 게이트배선(25)과 데이터배선(45)이 형성된다.
상기 게이트배선(25)의 일 끝단에는 게이트 패드전극(27) 형성되어 있고, 상기 게이트 패드전극(27)은 게이트 배선(25)에 비해 큰 폭을 가지도록 구성된다.
상기 데이터배선(45)의 일 끝단에는 데이터 패드전극(49)이 형성되어 있고, 상기 데이터 패드전극(49) 또한 데이터배선(45)에 비해 큰 폭을 가지도록 형성된다.
상기 게이트 패드전극(27)과 데이터 패드전극(49)은 각각 외부의 신호를 직접 인가 받는 수단인 투명한 게이트 패드 단자전극(63)과 데이터 패드 단자전극(65)과 접촉하여 구성된다.
이때, 상기 게이트배선(25)과 데이터배선(45)이 교차하여 정의되는 영역을 화소영역(P)이라 정의한다.
상기 게이트배선(25)의 일부 상부에 스토리지 캐패시터(C)가 구성되고, 상기 화소 영역에 구성된 투명한 화소전극(61)과 회로적으로 병렬로 연결된다.
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(23)과 소스 전극(41)과 드레인 전극(43)과 상기 게이트전극(23) 상부에 구성된 액티브층(31)으로 이루어진다.
전술한 구성에서, 상기 캐패시터(C)는 게이트 배선(25)의 일부를 제 1 캐패시터 전극으로 하고, 상기 게이트 배선의 일부 상부에 위치하고 상기 드레인 전극(43)과 동일층 동일물질로 형성되고 상기 화소전극과 콘택홀(55)을 통해 접촉된 소스-드레인 금속층(47)을 제 2 캐패시터 전극으로 한다.
이하, 도 2를 참조하여 종래의 제 1 예에 따른 단면 구조를 설명한다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ, Ⅲ-Ⅲ`, Ⅳ-Ⅳ`를 따라 절단한 종래의 제 1 예에 따른 구성을 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(21)상에 게이트전극(23)과 게이트배선(25)과 상기 게이트배선의 일 끝단에 게이트 패드전극(27)을 구성한다.
상기 게이트 배선(25)등이 형성된 기판(21)의 전면에 제 1 절연막인 게이트 절연막(29)이 구성된다.
상기 게이트전극(23)상부의 게이트 절연막(29)상에 아일랜드 형태로 액티브층(31)(active layer)과 오믹 콘택층(33)(ohmic contact layer)이 구성된다.
상기 오믹 콘택층(33)의 상부에는 상기 오믹 콘택층(33)과 접촉하는 소스전극(41)과 드레인 전극(43)과, 상기 소스전극(41)과 연결된 데이터배선(45)과 상기 데이터배선의 일 끝단에 데이터 패드전극(49)을 형성한다.
동시에, 상기 화소영역(P)을 정의하는 게이트배선(25)의 일부 상부에 아일랜드 형태의 소스-드레인 금속층(47)을 형성한다.
이때, 상기 데이터 배선(45)과 소스 및 드레인 전극(41,43)은 기판(21)의 전면에 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo)의 단일막으로 구성한다.
상기 데이터 배선(45)과 소스 및 드레인 전극(41,43)의 상부에는 제 2 절연막인 보호막(51)을 형성하고, 상기 보호막을 패턴하여 형성한 드레인 콘택홀(53)을 통해 노출된 드레인 전극과 투명한 화소전극(61)이 접촉하여 구성된다.
전술한 구성에서, 상기 데이터 배선(45)과 소스 및 드레인 전극(41,43)을 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo)의 단일막으로 형성할 경우에는, 어레이기판의 크기가 한정되어 진다.
상세히 설명하면, 상기 몰리브덴(Mo)이나 크롬(Cr)과 같이 저항이 큰 금속을 사용하여 대면적 기판을 제작하게 되면 액정패널의 전면에 대해 동일한 화질을 가지는 화상을 얻을 수 없게 된다.
반면, 상기 소스 및 드레인 전극(41,43)과 데이터 배선(45)의 저항이 작을수록 신호의 흐름이 원활하기 때문에 대면적 어레이기판을 제작하는데 적합하다.
따라서, 이를 해결하기 위해 상기 소스 및 드레인 전극(41,43)과 데이터배선(45)을 저 저항 배선으로 형성하는 것이 필요하다.
상기 저 저항 배선은 특히 알루미늄 배선을 말하는데, 상기 알루미늄배선은 화학적으로 내식성이 약하고 힐락(hill lock)이 발생하기 때문에 이를 단일막으로 사용하는데 공정상 어려움이 있다.
따라서, 종래에는 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선을 삼층으로 구성하였다.
상기 삼층구조의 금속층은 몰리브덴(Mo)과 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)을 차례로 적층한 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 금속층이 그것이다.
이하, 도 3a 내지 도 3e를 참조하여, 종래의 삼층구조를 가지는 소스 및 드레인 전극과 데이터배선을 포함한 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법을 설명한다.
도 3a 내지 도 3e는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ`, Ⅲ-Ⅲ`, Ⅳ-Ⅳ`를 따라 절단하여 종래의 제 2 예에 따른 공정 순서로 도시한 공정 단면도이다.
먼저, 도 3a를 참조하며 설명하면, 기판(21)상에 게이트전극(23)과 게이트배선(25)과 상기 게이트배선의 일 끝단에 게이트 패드전극(27)을 형성한다.
보통 상기 게이트 전극과 게이트 배선 등을 이중막으로 형성하는 경우는 알루미늄을 사용하였을 경우이다. 즉, 제 1 층을 알루미늄 층으로 하고 제 2 층을 몰리브덴(Mo)또는 크롬(Cr)을 사용하여 형성한다.
상기 게이트 배선 등을 이중 금속층으로 형성하는 이유는, 상기 알루미늄이저항은 작으나 화학적으로 내식성이 약하고, 후속의 고온 공정에서 힐락(hillock)형성에 의한 배선 결함문제를 야기하기 때문에 내식성이 강한 몰리브덴(Mo) 또는 크롬(Cr)을 적층하는 것이다.
상기 게이트 배선(25)등이 형성된 기판(21)의 전면에 제 1 절연막인 게이트 절연막(29)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(29)은 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 형성한다.
다음으로, 상기 게이트전극(23)상부의 게이트 절연막(29)상에 아일랜드 형태로 액티브층(31)(active layer)과 오믹 콘택층(33)(ohmic contact layer)을 형성한다.
상기 액티브층(31)은 일반적으로 순수한 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 형성하고, 상기 오믹 콘택층(33)은 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+a-Si:H )으로 형성한다.
다음으로, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 오믹 콘택층(33)이 형성된 기판(21)의 전면에 몰리브덴(Mo)을 증착한 제 1 금속층(35)과, 알루미늄을 증착한 제 2 금속층(37)과, 몰리브덴을 증착한 제 3 금속층(39)을 적층하여 금속층을 형성한다.
이때, 상기 하부 몰리브덴 층(35)은 상기 제 2 금속층인 알루미늄 층(37)이 상기 액티브층(31) 또는 오믹 콘택층(33)으로 파고 들어가는 스파이킹(spiking)현상을 방지하기 위해서 형성하고, 상기 상부 몰리브덴 층(39)은 이후 공정에서 형성되는 투명전극과 상기 알루미늄층(37)사이의 콘택 저항을 줄이기 위한 목적으로 형성하는 것이다.
다음으로, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 3층으로 적층된 금속층을 패터닝하여, 상기 오믹 콘택층(33)과 접촉하는 소스 전극(41)과 이와는 소정간격 이격된 드레인 전극(43)과, 상기 소스 전극(41)과 연결된 데이터 배선(45)과, 상기 데이터 배선(45)에서 연장된 데이터 패드전극(49)을 형성한다.
동시에, 상기 게이트 배선(25)의 일부 상부에 아일랜드 형상의 소스-드레인 금속층(47)을 형성한다.
연속하여, 상기 스소 전극과 드레인 전극(41, 43) 사이로 노출된 오믹 콘택층(33)을 식각하여 하부의 액티브층(31)을 노출한다.
도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(41,43)이 형성된 기판(21)의 전면에 절연물질을 증착하여, 제 2 절연막인 보호막(51)을 형성한다.
상기 보호막(51)을 식각하여 드레인 전극(43)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(53)과, 상기 게이트 패드 전극(27)을 노출하는 게이트 패드 콘택홀(57)과, 상기 데이터 패드전극(49)을 노출하는 데이터 패드 콘택홀(59)을 형성한다.
도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 보호막(51)이 형성된 기판(21)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 전극(37)과 상기 소스-드레인 금속층(47)과 접촉하는 투명한 화소전극(61)을 형성한다.
전술한 바와 같은 방법으로 종래의 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판을 제작할 수 있다.
그러나, 종래의 어레이기판 제조공정 중 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터배선과 데이터 패드전극은 삼층의 금속을 혼산용액으로 일괄 식각 하게 되는데, 식각시 식각용액에 의해 갈바닉 현상이 발생하게 되는데, 이때 몰리브덴의 두께가 두꺼울수록 갈바닉 현상에 의한 영향을 극복할 수 없다.
특히, 하부 몰리브덴층이 상부 몰리브덴 보다 두꺼울수록 알루미늄 층에 과식각이 발생하여, 상기 금속층의 측면은 역 테이퍼 현상이 발생하게 된다.
이하, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 3d의 D를 확대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 몰리브덴(Mo)으로 형성된 제 1 층(35)과 제 3 층(39)사이에 형성된 알루미늄 층(37)의 과식각이 발생하게 된다.
이와 같은 현상은, 상기 소스 및 드레인전극(41)과 데이터 배선(미도시)과 데이터 패드전극(미도시)이 형성된 기판의 전면에 보호막(51)을 도포하는 과정에서 상기 알루미늄 층(37)의 역 테이퍼(E)에 의해 보호막이 제대로 형성되지 않는 경우가 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 목적으로 안출된 것으로, 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선을 형성하기 위한 적층구조의 금속층으로 제 1 층은 크롬(Cr)으로 형성하고, 제 2 금속층은 알루미늄(Al 또는 AlNd)으로 형성하고, 제 3 층은 몰리브덴(Mo)으로 형성한다.
상기 적층된 금속층을 패턴하는 공정에서, 먼저 상기 몰리브덴 층을 기판의 전면에 대해 제거한 후, 마스크 공정으로 상기 제 2 층과 제 3 층은 서로 다른 식각액을 이용하여 순차적으로 식각하여 소스 및 드레인전극과 데이터배선을 형성한다.
이와 같이 하면, 상기 소스 및 드레인전극과 데이터 배선으로 저 저항 금속인 알루미늄을 사용하는 것이 가능하기 때문에 대면적 고해상도의 어레이기판을 제작할 수 있다.
도 1은 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 도시한 평면도이고,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'와 Ⅲ-Ⅲ'와 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단한 종래의 제 1 예에 따른 단면구성을 도시한 단면도이고,
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'와 Ⅲ-Ⅲ'와 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단한 종래의 제 2 예에 따른 단면구성을 도시한 단면도이고,
도 4는 도 3d의 D를 확대한 단면도이고,
도 5a 내지 도 5h는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'와 Ⅲ-Ⅲ'와 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단하여, 본 발명의 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
121 : 투명한 절연기판 123 : 게이트 전극
125 : 게이트 배선 127 : 게이트 패드 전극
129 : 게이트 절연막 131 : 액티브층
133 : 오믹 콘택층 141 : 소스 전극
143 : 드레인 전극 145 : 데이터 배선
147 : 소스-드레인 금속층 149 : 데이터 패드 전극
151 : 보호막 161 : 화소전극
163 : 데이터 패드 단자전극 165 : 게이트 패드 단자전극
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판은 기판 상에 구성된 게이트 전극과, 게이트 전극과 연결된 게이트 배선과, 게이트 배선에서 연장된 게이트 패드 전극과; 상기 게이트 전극과 게이트 배선과 게이트 패드 전극 상부에 구성된 제 1 절연막과; 상기 게이트 전극 상부의 제 1 절연막 상에 적층되어 구성된 액티브층과 오믹 콘택층과; 상기 오믹 콘택층과 접촉하고, 크롬(Cr)/알루미늄(Al)(또는 알루미늄 합금)/몰리브덴(Mo)의 적층 구조로 구성된 소스 및 드레인 전극과 상기 소스전극과 연결된 데이터배선과 데이터 배선에서 연장된 데이터 패드 전극과; 소스전극과 드레인 전극과 데이터 배선 상에 구성되고, 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 갖는 보호막과; 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극과 접촉하고, 투명도전성 금속물질로 이루어진 화소전극을 포함한다.
상기 투명도전성 금속물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 물질 중 선택된 하나로 이루어지도록 구성한다.
본 발명의 특징에 따른 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은 기판 상에 게이트 전극 및 이와 연결된 게이트배선과, 게이트 배선에서 연장된 게이트 패드전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 및 게이트배선이 형성된 기판의 전면에 제 1 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극 상부의 제 1 절연막 상에 액티브층과 오믹콘택층을 형성하는 단계와; 상기 오믹 콘택층이 형성된 기판의 전면에 크롬(Cr)을 증착한 제 1 금속층과, 알루미늄(Al)(또는 알루미늄 합금)을 증착한 제 2 금속층과, 몰리브덴(Mo)을 증착한 제 3 금속층을 적층하는 단계와; 상기 제 1 금속층과 제 2 금속층과 제 3 금속층을 패터닝하여, 상기 오믹 콘택층과 접촉하는 소스전극 및 드레인전극과, 소스전극과 연결되며 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과 상기 데이터 배선에서 연장된 데이터 패드 전극을 형성하는 단계와; 소스전극 및 드레인 전극이 형성된 기판의 전면에 제 2 절연막인 보호막을 형성한 후 패턴하여, 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 보호막 사이로 노출된 드레인 전극과 접촉하면서 화소영역으로 연장된 투명 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.
전술한 단계에서, 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선과 데이터 패드전극은, 상기 제 3 금속층을 기판의 전면 대해 극 미량만을 남기고 제거하는 단계와;
상기 노출된 제 2 금속층 상부에 포토레지스트를 도포한 후 현상하여 잔류 포토레지스트를 남기는 단계와; 상기 잔류 포토레지스트 사이에 노출된 제 2 금속을 식각하고 제 1 금속층을 노출하는 단계로 형성한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
-- 실시예 --
본 발명은 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선을 크롬(Cr)과 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)으로 구성하고, 상기 적층된 금속을 서로 다른 식각용액을 사용하여 순차적으로 식각하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 5a 내지 도 5h를 참조하여 본 발명에 따른 어레이기판 제조공정을 설명한다.(본 발명의 평면도는 상기 종래의 평면도와 동일함으로 이를 이용하고, 동일한 구성의 도면부호는 종래의 번호에 100번을 더하여 표시한다.)
도 5a 내지 도 5h는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ`와 Ⅲ-Ⅲ`과 Ⅳ-Ⅳ`를 따라 절단하여, 본 발명의 공정순서에 따라 도시한 공정단면도이다.
먼저, 도 5a를 참조하며 설명하면, 기판(121)상에 게이트전극(123)과 게이트배선(125)과 게이트배선의 일 끝단에 게이트 패드전극(127)을 형성한다.
이때, 상기 게이트 전극은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(주로, AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W)중 선택된 하나를 사용하여 단일막으로 형성하거나,상기 금속그룹 중 서로 다른 금속을 선택하여 이중막으로 형성한다.
보통 상기 게이트 전극과 게이트 배선 등을 이중막으로 형성하는 경우는 알루미늄을 사용하였을 경우이다. 즉, 제 1 층을 알루미늄 층으로 하고 제 2 층을 몰리브덴(Mo)또는 크롬(Cr)을 사용하여 형성한다.
상기 게이트 배선 등을 이중 금속층으로 형성하는 이유는, 상기 알루미늄이 저항은 작으나 화학적으로 내식성이 약하고, 후속의 고온 공정에서 힐락(hillock)형성에 의한 배선 결함문제를 야기하기 때문에 내식성이 강한 몰리브덴(Mo) 또는 크롬(Cr)을 적층하는 것이다.
상기 게이트 배선(125)등이 형성된 기판(121)의 전면에 제 1 절연막인 게이트 절연막(129)을 형성한다.
상기 게이트 절연막(129)은 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 형성한다.
다음으로, 상기 게이트전극(123)상부의 게이트 절연막(129)상에 아일랜드 형태로 액티브층(131)(active layer)과 오믹 콘택층(133)(ohmic contact layer)을 형성한다.
상기 액티브층(131)은 일반적으로 순수한 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 형성하고, 상기 오믹 콘택층(133)은 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+a-Si:H )으로 형성한다.
다음으로, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 오믹 콘택층(133)이 형성된기판(121)의 전면에 크롬(Cr)을 증착한 제 1 금속층(134a)을 형성하고, 상기 제 1 금속층(134a)의 상부에 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)을 증착한 제 2 금속층(134b)을 형성하고, 상기 제 2 금속층(134b)의 상부에 몰리브덴(Mo)을 증착한 제 3 금속층(134c)을 형성한다.
상기 증착공정 중 상기 제 1 금속층(134a)과 제 2 금속층(134b)을 동일한 진공 상태에서 연속하여 증착 할 수 있고, 다르게는 상기 제 2 금속층(134b)과 제 3 금속층(134c)을 동일한 진공 상태에서 연속하여 증착 할 수 있다.
이와 같이 하면, 상기 알루미늄이 공기중에 노출되지 않기 때문에 표면이 산화되어 식각 특성이 변하는 것을 방지 할 수 있다.
이때, 상기 크롬(Cr)층(134a)은 상기 알루미늄층(134b)과 반도체층이 직접 접촉하여 발생하는 스파킹(Spiking)현상을 방지하는 역할을 하고, 상기 몰리브덴층(134c)은 알루미늄층(134b)과 이후 공정에서 형성하는 투명전극이 직접 접촉함으로써 발생하는 콘택 저항을 낮추기 위한 목적으로 형성한다. 상기 몰리브덴층(134c)의 역할에 대해서는 이하, 공정을 설명하면서 상세히 설명하기로 한다.
다음으로, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 몰리브덴 층(134c)을 먼저 식각한다.
이때, 상기 몰리브덴 층(134c)은 완전히 제거되는 것이 아니고, 상기 알루미늄층(134b)의 상부에 미세하게 남게 된다.
상기 미세하게 잔류한 몰리브덴은 상기 게이트 패드 전극(127)과, 이후 공정에서 형성되는 데이터 패드 전극(미도시)이 투명전극과 접촉할 때 콘택 저항을 낮추는 역할을 하게 된다.
이때, 상기 몰리브덴층(134c)을 전면적으로 식각하는 이유는 상기 몰리브덴 층이 적정 수준 이상으로 남아 있으면, 상기 몰리브덴(Mo)과 크롬(Cr)사이에 발생하는 갈바닉 현상에 의해 상기 크롬층(134a) 제대로 식각되지 않기 때문이다.
다음으로, 도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 몰리브덴 층이 전면적으로 제거된 기판(121)의 상부에 포토레지스트를 도포한 후 현상하여, 소스-드레인 영역(F)과 스토리지 영역(G)과 데이터 패드 영역(H)을 차폐하는 잔류 포토레지스트(136a, 136b, 136c)를 각각 남긴다.
도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 잔류 포토레지스트(136a, 136b, 136c)사이로 노출된 제 2 금속층인 알루미늄층(134b)을 혼산 식각액을 사용하여 식각한다.
도 5f에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 금속층이 식각한 후 노출된 제 1 금속층인 크롬층(134a)을 C.A.N (Ce(NH4)2(NO3)+HNO3)식각액을 사용하여 식각한다.
전술한 공정을 통해 크롬과 알루미늄이 적층된 소스전극(141)과 이와는 소정간격 이격된 드레인전극(143)과, 상기 소스전극과 연결된 데이터 배선(145)과, 상기 데이터 배선에서 연장된 데이터 패드전극(149)과, 상기 게이트 배선(125)의 일부 상부에 아일랜드 형상으로 소스-드레인 금속층(147)을 형성한다.
연속하여, 상기 소스전극(141)과 드레인 전극(143)사이의 이격된 영역에 노출된 오믹 콘택층을 식각하여 하부의 액티브층을 노출한다.
다음으로, 상기 소스 및 드레인 전극(141,143)과 상기 소스-드레인금속층(147)과 상기 데이터 패드 전극(149)의 상부에 잔류된 포토레지스트 층(136a,136b,136c)을 제거한다.
전술한 소스 및 드레인 전극(141,143)의 형성공정에서, 상기 크롬(Cr)층과 알루미늄(Al)층과 몰리브덴(Mo)층을 단일한 포토 공정으로 순차적으로 식각 할 수 도 있다.
다음으로, 도 5g에 도시한 바와 같이 상기 잔류 레지스트 층이 제거된 소스및 드레인 전극(141,143)형성된 기판(121)의 전면에 질화 실리콘(SiO2)과 산화 실리콘(SiNX)을 포함한 무기절연 물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하거나, 벤조사이클로부텐과 아크릴계 수지를 포함한 유기절연 물질 그룹 중 선택된 하나를 도포하여 보호막(151)을 형성한다.
상기 보호막을 패터닝하여, 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 드레인 전극(143)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(151)과 상기 소스-드레인 금속층(147)을 노출하는 스토리지 콘택홀(155)과 상기 게이트 패드전극(127)의 일부를 노출하는 게이트 패드 콘택홀(155)과, 상기 데이터 패드 전극(149)을 노출하는 데이터 패드 콘택홀(159)을 형성한다.
다음으로, 도 5h에 도시한 바와 같이, 상기 보호막(151) 상에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나를 증착하여, 상기 드레인 전극(141)과 소스-드레인 금속층(147)과 접촉하는 화소전극(161)과, 상기 게이트 패드전극(127)과 접촉하는 게이트 패드단자전극(163)과, 상기 데이터 패드 전극과 접촉하는 데이터 패드 단자전극(165)을 형성한다.
앞서도 설명하였지만, 상기 데이터 패드 단자전극(165)의 표면에는 미량의 몰리브덴(Mo)이 남아 있기 때문에, 상기 패드전극(149)과 패드 단자전극(165)사이의 콘택저항을 낮출 수 있다.
알루미늄층은 공기에 노출되면 산화되어 산화막이 형성되기 때문에 투명전극이 접촉되면 높은 콘택저항 값을 가지므로 신호의 흐름을 방해하게 된다.
따라서, 상기 알루미늄(또는 알루미늄 합금층) 층의 표면에 미세하게 잔류한 몰리브덴을 통해 콘택저항을 낮추는 것이다.
또한, 종래와는 달리 알루미늄층의 하부에 크롬(Cr)층을 사용하는 이유는, 알루미늄층을 식각하는 혼산용액에 의해 몰리브덴(Mo)층과 알루미늄층 사이에 갈바닉 현상이 발생하여 알루미늄층이 과식각되는 것을 방지하기 위해서이다.
전술한 바와 같은 공정으로 본 발명에 따른 어레이기판을 제작할 수 있다.
본 발명에 따라 액정표시장치용 어레이기판을 제작하게되면, 대 면적 고해상도를 가지는 액정표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 기판 상에 구성된 게이트 전극과, 게이트 전극과 연결된 게이트 배선과, 게이트 배선에서 연장된 게이트 패드 전극과;
    상기 게이트 전극과 게이트 배선과 게이트 패드 전극 상부에 구성된 제 1 절연막과;
    상기 게이트 전극 상부의 제 1 절연막 상에 적층되어 구성된 액티브층과 오믹 콘택층과;
    상기 오믹 콘택층과 접촉하고, 크롬(Cr)/알루미늄(Al)(또는 알루미늄 합금)/몰리브덴(Mo)의 적층 구조로 구성된 소스 및 드레인 전극과 상기 소스전극과 연결된 데이터배선과 데이터 배선에서 연장된 데이터 패드 전극과;
    소스전극과 드레인 전극과 데이터 배선 상에 구성되고, 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 갖는 보호막과;
    상기 콘택홀을 통해 드레인 전극과 접촉하고, 투명도전성 금속물질로 이루어진 화소전극
    을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명도전성 금속물질은 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 물질 중 선택된 하나로 이루어지는 액정표시장치용 어레이기판.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 기판 상에 게이트 전극 및 이와 연결된 게이트배선과, 게이트 배선에서 연장된 게이트 패드전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트전극 및 게이트배선이 형성된 기판의 전면에 제 1 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트전극 상부의 제 1 절연막 상에 액티브층과 오믹콘택층을 형성하는 단계와;
    상기 오믹 콘택층이 형성된 기판의 전면에 크롬(Cr)을 증착한 제 1 금속층과, 알루미늄(Al)(또는 알루미늄 합금)을 증착한 제 2 금속층과, 몰리브덴(Mo)을 증착한 제 3 금속층을 적층하는 단계와;
    상기 제 1 금속층과 제 2 금속층과 제 3 금속층을 패터닝하여, 상기 오믹 콘택층과 접촉하는 소스전극 및 드레인전극과, 소스전극과 연결되며 상기 게이트배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과 상기 데이터 배선에서 연장된 데이터 패드 전극을 형성하는 단계와;
    소스전극 및 드레인 전극이 형성된 기판의 전면에 제 2 절연막인 보호막을 형성한 후 패턴하여, 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀을 형성하는 단계와;
    상기 보호막 사이로 노출된 드레인 전극과 접촉하면서 화소영역으로 연장된 투명 화소전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선과 데이터 패드전극은, 상기 제 3 금속층을 기판의 전면 대해 극 미량만을 남기고 제거하는 단계와;
    상기 노출된 제 2 금속층 상부에 포토레지스트를 도포한 후 현상하여 잔류 포토레지스트를 남기는 단계와;
    상기 잔류 포토레지스트 사이에 노출된 제 2 금속을 식각하고 제 1 금속층을 노출하는 단계로 형성되는 액정표시 장치용 어레이기판 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 보호막은 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함한 유기절연물질과 경우에 따라서는, 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiOX)을 포함한 무기절연물질 중 선택된 하나로 형성한 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 몰리브덴 층을 식각하는 식각용액은 H2O2계열인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 알루미늄층을 식각하는 식각용액은 혼상용액인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 크롬층을 식각하는 식각용액은 (Ce(NH4)2(NO3)+HNO3)인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 금속층인 크롬층은 30Å∼1000Å의 두께로 증착되고, 상기 제 2 금속층인 알루미늄층은 1000Å∼3000Å의 두께로 증착되고, 상기 제 3 금속층은 30Å∼1000Å의 두께로 증차된 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
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