KR100471394B1 - 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법에 관한 것으로, 알루미늄 베이스 메탈의 상면에 버퍼층을 형성하고 어닐링과정에서 버퍼층의 금속원자가 잔존하게 하여 접촉저항을 감소시킬 수 있도록 한 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 게이트 상에 버퍼층을 증착한 후 상기 버퍼층의 금속원자가 상기 게이트의 상면에 확산될 수 있도록 열처리하여 상기 게이트의 상면에 버퍼층의 금속분자가 확산된 확산층이 형성되게 함으로써 상기 게이트와 그 상면에 형성되는 ITO층의 접촉도를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 적용하면, 버퍼층이 완전히 제거되어 알루미늄 기저금속이 드러나도 픽셀 전극인 ITO와의 직접 접촉이 방지된다는 것이다. 이로 인하여 안정적인 패널의 제조가 가능하게 된다. 또 다른 효과는 비아홀을 식각하는 데 선택의 폭이 향상되는 것이며, 습식 식각 뿐아니라 건식 식각의 경우에도 절연층과의 선택도 문제로 인하여 버퍼층을 두껍게 하여야 했던 제약사항을 개선하였고 또한 버퍼층이 두꺼움에 따라서 제어하기 어려웠던 게이트 프로필 제어가 용이해졌다. 또한, 버퍼 층의 두께를 최소화하여도 무방하다는 것이다.

Description

접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법{LIQUID DISPLAY PANEL FOR PREVENTING CONTACT RESISTOR}

본 발명은 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 알루미늄 베이스 메탈의 상면에 버퍼층을 형성하고 어닐링 과정에서 접촉저항을 감소시킬 수 있도록 한 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 박막 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)는 휴대형 단말기기의 정보 표시창, 노트북 PC의 화면표시기, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 최근에 각광 받는 평판 모니터 등의 정보표시장치로 사용되고 있다. 특히 액정 디스플레이는 기존의 브라운관형 모니터(CRT)를 대체할 수 있는 디스플레이장치로 산업상 그 활용도는 매우 높으며, 그 기술의 발달로 인한 응용분야가 점차 증가되고 있는 실정이다.

그러나, 상기한 박막 트랜지스터-액정 디스플레이에서 싱글 알루미늄 합금(single Al alloy metal)을 게이트로 사용하는 데 있어서 가장 문제가 되는 것이 ITO와의 직접 접촉으로 인한 접촉저항의 증가이며, 그로인한 패널의 신뢰성의 저하가 문제가 된다.

특히, 최근에는 기판이 고정세화, 대형화됨에 따라 새로운 게이트 금속으로 알루미늄 기저금속을 사용하게 되며, 새로운 게이트 금속으로 알루미늄 기저금속(Al based metal)을 사용하는 데 있어서 가장 큰 문제점이라고 생각되는 것이 열적 처리과정에 의한 힐락(Hillock)의 발생과 픽셀 전극으로 사용하는 ITO와의 직접 접촉으로 인한 접촉저항의 상승을 들 수 있다.

이런 문제점을 해결하기 위한 가장 간단한 방법이라 생각되는 것이 알루미늄 기저금속위의 버퍼층(Mo,Cr,Ti,Ta 등)를 증착하여 힐락(hillock)을 발생시키거나 ITO와의 직접 접촉을 방지하는 방법을 사용하였다.

그러나, 이러한 버퍼층을 사용하는 데도 몇가지 심각한 문제점이 발생된다. 첫째는 버퍼층의 두께 증가로 인한 힐락의 발생이 억제되는 것이고, 둘째는 버퍼 층의 두께 증가로 인한 식각 프로필 제어가 어려워지는 것과, 비아홀 패턴 형성시 건식 식각 적용이 불가능하여 습식 식각(Wet etch)만으로 가능하게 된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 알루미늄 베이스 메탈의 상면에 버퍼층을 형성하고 어닐링 과정에서 버퍼층의 금속원자가 잔존하게 하여 접촉저항을 감소시킬 수 있도록 한 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 게이트 상에 버퍼층을 증착한 후 상기 버퍼층의 금속원자가 상기 게이트의 상면에 확산될 수 있도록 열처리하여 상기 게이트의 상면에 버퍼층의 금속분자가 확산된 확산층이 형성되게 함으로써 상기 게이트와 그 상면에 형성되는 ITO층의 접촉도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 버퍼층에 대한 열처리는 온도가 100∼450℃이 되게 하며, 열처리 시간은 10min∼5hr, 버퍼층의 두께는 50∼1000Å으로 형성한 것을 특징으로 하는 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법이 제공된다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 버퍼층(Buffer layer)를 사용하는 데 비아홀의 형성을 건식 식각으로 진행할 경우에는 상기 버퍼층이 완전히 제거되어 ITO와 알루미늄 합금의 직접 접촉이 불가피하다. 따라서 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 것이다.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조과정을 기술한다. 도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조과정을 나타내는 도면이다.

도 1a를 참조하면, 유리 기판(2) 상에 알루미늄으로 이루어진 게이트(4)를 증착(Deposition)후 상기 게이트(4) 상에 버퍼층(buffer layer : 6)을 형성한다. 도 1b를 참조하면, 상기 기판(2) 결과물에 대해 어닐링(annealing)을 진행한다. 이를 통해, 상기 버퍼층(6)의 성분인 몰리브덴, 크롬, 티타늄 등의 금속원자가 상기 게이트(4)층으로 확산되게 된다. 도 1c를 참조하면, 상기 확산층(8)이 노출되도록 버퍼층(6)을 제거하고, 상기 확산층(8) 상에 ITO층(10)을 형성한다. 이때, 상기 버퍼층(6)이 완전히 제거된다고 해도 상기 게이트(4) 표면에 확산층(8)이 존재하게 되어 그 상면에 증착되는 ITO층(10)과의 직접 접촉이 방지할 수 있게 되므로 안정적인 액정 디스플레이의 제조가 가능하게 된다.

또한, 비아홀 식각시 습식 공정 뿐아니라 특히 건식 공정에서는 패드부에서 게이트 금속이 드러나기 때문에 버퍼층(6)이 제거되어 알루미늄 기저금속과 ITO의 직접 접촉이 불가피하게 된다.

상기한 바와 같이, 직접 접촉을 방지할 수 있는 가장 간단한 방법은 게이트 확산 증착 후 열처리 과정을 통하여 버퍼층의 원자를 알루미늄 기저금속층으로 확산시켜 게이트 상부에 확산층을 형성함으로써, 버퍼층이 완전히 제거되더라도 ITO와 알루미늄 기저금속의 직접 접촉을 방지할 수 있다.

이때, 상기 버퍼층(6)의 확산을 위한 열처리 온도는 100∼450℃이 바람직하며, 열처리 시간은 10min∼5hr이 되게 한다.

또한, 상기 버퍼층(6)의 두께는 50∼1000Å이 되도록 하며, 비아홀을 건식 식각 하는 경우에는 약 50Å이면 충분하다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 시간(X)에 대한 상기 게이트와 ITO층의 접촉도(%)를 도시한 그래프이다.

도 2를 참조하면, 상기 게이트(4)에 버퍼층(6)를 증착한 후 열처리하게 되면, 상기 버퍼층(6)의 금속원자가 상기 게이트(4)의 상면에 잔존하게 되어 확산층(8)이 형성되어 상기 게이트(4)와 ITO층(10)의 접촉도(%)는 현저하게 감소하게 된다.

따라서, 접촉저항을 최소화하여 패널의 신뢰성향상 및 알루미늄 합금을 게이트 금속으로 사용하는 데 있어 선택의 폭을 넓게 할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법은 버퍼층이 완전히 제거되어 알루미늄 기저금속이 드러나도 픽셀 전극인 ITO와의 직접 접촉이 방지된다는 것이다. 이로 인하여 안정적인 패널의 제조가 가능하게 된다. 또 다른 효과는 비아홀을 식각하는 데 선택의 폭이 향상되는 것이며, 습식 식각 뿐아니라 건식 식각의 경우에도 절연층과의 선택도 문제로 인하여 버퍼층을 두껍게 하여야 했던 제약사항을 개선하였고 또한 버퍼층이 두꺼움에 따라서 제어하기 어려웠던 게이트 프로필 제어가 용이해졌다. 또한, 버퍼층의 두께를 최소화하여도 무방하다는 것이다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조과정을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스퍼터링 시간(X)에 대한 게이트와 ITO층의 접촉도를 도시한 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2:유리기판 4:게이트

6:버퍼층 8:확산층

10:ITO층

Claims (2)

1. 게이트 상에 버퍼층을 증착한 후 상기 버퍼층의 금속원자가 상기 게이트의 상면에 확산될 수 있도록 열처리하여 상기 게이트의 상면에 버퍼층의 금속분자가 확산된 확산층이 형성되게 함으로써 상기 게이트와 그 상면에 형성되는 ITO층의 접촉도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼층에 대한 열처리는 온도가 100∼450℃이 되게 하며, 열처리 시간은 10min∼5hr, 버퍼층의 두께는 50∼1000Å으로 형성한 것을 특징으로 하는 접촉저항을 감소시킨 액정 디스플레이 제조방법.