KR100535353B1 - 인듐 틴 옥사이드막의 패터닝 방법 - Google Patents

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Abstract

유기 절연막 상면에 인듐 틴 옥사이드막을 형성한 후, 인듐 틴 옥사이드막을, 유기 절연막과의 계면의 손상을 최소화하면서 패터닝하기 위해 인듐 틴 옥사이드막을 2단계로 식각한다. 첫 번째 식각시에는 종래에 사용하던 식각 방법을 사용하나, 인듐 틴 옥사이드막 하부에 배치된 유기 절연막이 노출될 때까지 식각하는 것이 아닌, 인듐 틴 옥사이드막이 소정 두께를 갖도록 한다. 통상 인듐 틴 옥사이드막은 1200Å이며, 소정 두께란 약 100Å를 의미한다. 다음, 전 과정의 식각에 사용된 식각제의 한 성분인 HNO3를 식각제에 대해 1% 부피 미만으로 구성하여, 나머지 인듐 틴 옥사이드막을 식각한다. 앞서 진행한 식각 과정에서 사용된 HNO3는 식각제에 대해 약 3-4% 부피의 백분율을 갖는다. 여기서 1% 부피 미만은 HNO3 가 포함되지 않은 상태인 0%도 포함한다.

Description

인듐 틴 옥사이드막의 패터닝 방법
본 발명은 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인듐 틴 옥사이드막의 패터닝 방법에 관한 것이다.
액정 표시 소자에 있어서, 유리 기판 상면에 데이터 라인 또는 게이트 라인과 화소 전극 사이에 이들을 절연시키기 위해 벤조 시클로 부틴, 수지 또는 폴리 이미드와 같은 유기 절연막이 개재된다. 한편, 일반적으로 화소 전극으로 인듐 틴 옥사이드가 사용된다. 그런데, 유기 절연막 상면에 인듐 틴 옥사이드막을 형성하고 인듐 틴 옥사이드막을 패턴화하는 경우에는 인듐 틴 옥사이드 패턴의 재현성이 떨어지며 나아가 인듐 틴 옥사이드막이 벗겨지는 문제가 발생한다.
도 1은 종래 기술을 채용하여 인듐 틴 옥사이드 패턴을 형성한 후의 액정 표시 소자의 단면도이다.
유리 기판(11) 상면에 박막 트랜지스터(13)가 형성되어 있다. 박막 트랜지스터는 폴리 이미드, 벤조 시클로 부틴 또는 수지등과 같은 유기 절연막(15)에 의해 덮혀 있다. 상기 유기 절연막(15) 상면에 패터닝된 인듐 틴 옥사이드막(17)을 형성한다. 패터닝된 인듐 틴 옥사이드막(17)의 단부(19)는 유기 절연막(15)과 밀착되어 있지않고 떠 있다. 인듐 틴 옥사이드막은 200℃ 이상의 고온에서 형성되는데,이때 유기 절연막의 측쇄(side chain)인 C 및 H 성분의 분해가 일어난다. 이 분해는 인듐 틴 옥사이드막과 유기 절연막 사이의 계면 특성을 저하시킨다. 한편, 인듐 틴 옥사이드막을 패터닝할때는 HCl, HNO3, H2O로 구성된 식각제를 사용한다. 여기서 HCl은 인듐 틴 옥사이드막을 식각하는데 사용되고 HNO3는 패터닝시 사용된 감광막과 인듐 틴 옥사이드막과의 계면 및 인듐 틴 옥사이드막과 유기절연막과의 계면의 침투제로 사용된다.
따라서, 패턴의 단부(19)에 언더컷이 생기므로 원하는 폭을 갖는 인듐 틴 옥사이드막(화소 전극)을 얻기 곤란하다.
한편, 언더컷 상태가 진행되는 경우에는 인듐 틴 옥사이드 패턴(17)이 유기 절연막(15)으로부터 이탈되는 현상(벗겨짐 현상)이 발생한다. 또한, 인듐 틴 옥사이드막의 저항값을 증가시키고 막의 균일성을 저하시키는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 유기 절연막과 상기 유기 절연막 상면에 형성되는 인듐 틴 옥사이드막과의 계면 손상을 최소화할 수 있는 인듐 틴 옥사이드막 패터닝 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 인듐 틴 옥사이드막을 2단계로 식각한다. 첫 번째 식각시에는 종래에 사용하던 식각 방법을 사용하나, 인듐 틴 옥사이드막 하부에 배치된 유기 절연막이 노출될 때까지 식각하는 것이 아닌, 인듐 틴 옥사이드막이 소정 두께를 갖도록 한다. 통상 인듐 틴 옥사이드막은 1200Å이며, 소정 두께란 약 100Å를 의미한다. 다음, 전 과정의 식각에 사용된 식각제의 한 성분인 HNO3를 식각제에 대해 1% 부피 미만으로 구성하여, 나머지 인듐 틴 옥사이드막을 식각한다. 앞서 진행한 식각 과정에서 사용된 HNO3는 식각제에 대해 약 3-4%의 부피 백분율을 갖는다. 여기서 1% 부피 미만은 HNO3 가 포함되지 않은 상태인 0%도 포함한다. 한편, 식각제는 HNO3, HCl 및 H2O로 구성되며, 유기 절연막은 폴리 이미드, 수지 및 벤조 시클로 부틴으로 구성된 군에서 선택된 어느 하나이다.
따라서, 인듐 틴 옥사이드막의 패터닝시 인듐 틴 옥사이드막과 그 하부의 유기 절연막간의 계면의 손상을 최소화하여 인듐 틴 옥사이드막의 언더 컷 및 벗겨짐 현상을 방지할 수 있다.
이하 본 발명을 도면을 참고로 상세히 설명한다.
인듐 틴 옥사이드막의 패터닝 초기에는 종래와 같은 식각제를 사용한 반면, 인듐 틴 옥사이드막 하부의 유기 절연막을 노출시킬때는 종래의 식각제 성분 중의 HNO3의 양을 줄이거나 HNO3를 식각제 성분에서 배제함으로써, 유기 절연막과 인듐 틴 옥사이드막간의 계면 손상을 최소화한다.
도 2a에서, 유리 기판(21) 상면의 소정 부분에 박막 트랜지스터(23)를 구성한다. 박막 트랜지스터(23)가 형성된 기판 전면에 유기 절연막(25)을 형성한다. 유기 절연막은 폴리 이미드, 벤조 시클로 부틴 또는 수지등으로 구성된다. 다음, 유기 절연막 상면에 인듐 틴 옥사이드막과 감광막 패턴(29)을 형성한다. 감광막 패턴(29)을 이용하여 인듐 틴 옥사이드막을 식각한다. 본 발명에서 인듐 틴 옥사이드막은 2단계로 식각하는 데, 도 2a는 1단계의 식각을, 도 2b는 2단계의 식각을 나타낸다. 제 1 단계 식각에서는 식각제로는 종래에 사용하던 것을 그대로 사용한다. 즉 HCl, HNO3 및 H2O로 구성된 식각제를 사용하며 이중 HNO3의 비율은 식각제 중의 3 내지 4%의 부피를 차지한다. 이때 제 1 단계 식각은 감광막 패턴이 형성되지 않은 인듐 틴 옥사이드막(27a)이 소정 두께를 가질 때까지 행해진다. 이때 소정 두께란 약 100Å로서, 감광막 패턴(29) 하부의 인듐 틴 옥사이드막(27b)의 두께는 약 1200Å이다.
다음 도 2b에서, 인듐 틴 옥사이드막은 2단계로 식각되어 유지 절연막(25)을 노출시키는 인듐 틴 옥사이드 패턴(27c)을 형성한다. 이때 사용된 식각제는 제 1 단계에서 사용된 식각제와는 다른 것을 사용한다. HCl, HNO3 및 H2O로 구성된 식각제를 사용하나 이중 HNO3의 비율은 식각제 중의 1%의 부피를 차지한다. 여기서 1%미만에는 HNO3가 전혀 첨가되지 않은 상태도 포함한다.
즉, 인듐 틴 옥사이드막과 유기 절연막(25)과의 계면에 손상을 주는 HNO3 성분을 줄이거나 사용하지 않음으로써, 계면 손상을 최소화하거나 방지한다.
인듐 틴 옥사이드막과 유기 절연막(25)과의 계면손상을 최소화하거나 방지함으로써, 인듐 틴 옥사이드 패턴의 언더컷 및 벗겨짐 현상을 방지할 수 있으며, 원하는 폭을 갖는 화소 전극을 용이하게 만들 수 있다.
도 1은 종래 기술을 이용해 패터닝된 인듐 틴 옥사이드막을 구비한 박막 트랜지스터 액정 표시 소자의 단면도
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 인듐 틴 옥사이드막의 제조 단계를 나타내는 액정 표시 소자의 단면도

Claims (5)

  1. 유리 기판을 준비하는 단계,
    상기 유리 기판 상면에 유기 절연막을 형성하는 단계,
    상기 유기 절연막 상면에 인듐 틴 옥사이드막을 형성하는 단계,
    상기 인듐 틴 옥사이드 막의 부분에 감광막 패턴을 형성하는 단계,
    상기 감광막 패턴을 마스크로 이용하고 HNO3 가스가 약 3 내지 4 부피%로 함유된 제1 식각제를 사용하여, 상기 인듐 틴 옥사이드가 부분적으로 식각되어 유기 절연막 상면에 잔존하는 제1 식각 단계, 및
    상기 감광막 패턴을 마스크로 이용하고 상기 제1 식각제보다 HNO3 가스가 감소된 제2 식각제를 사용하여, 상기 잔존하는 인듐 틴 옥사이드 막을 제거하는 제2 식각 단계를 포함하는 액정 표시 소자의 인듐 틴 옥사이드막 패터닝 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 인듐 틴 옥사이드는 상기 유기 절연막 상부에 약 1200Å의 두께로 형성되고, 상기 제1 식각단계에서 부분적으로 식각되어 약 100Å의 두께로 형성되며, 제2 식각단계에서 완전히 제거되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 인듐 틴 옥사이드막 패터닝 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 식각제는 HNO3 가스가 약 1 부피% 미만으로 함유되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 인듐 틴 옥사이드막 패터닝 방법.
  4. 제 1 항 내지 제3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 식각제는 상기 HNO3, HCl 및 H2O로 구성되는 액정 표시 소장의 인듐 틴 옥사이드막 패터닝 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 절연막은 폴리 이미드, 수지 및 벤조 시클로 부틴으로 구성된 군에서 선택된 어느 하나로 형성되는 액정 표시 소자의 인듐 틴 옥사이드막 패터닝 방법.
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