KR100905053B1 - Methode for fabricating of an array substrate for LCD with signal line be made from Cu - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호배선으로 구리배선이 사용된 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device using copper wiring as signal wiring.

자세히는, 본 발명에 따른 액정표시장치는 구리배선을 상층으로 하고 하층에는 상기 구리배선과 그 하부 구성층의 접촉을 차단하는 버퍼층(buffer layer)을 더욱 구성한 이중층의 신호배선을 포함하는 액정표시장치(액정표시장치용 어레이기판)에 관한 것이다.In detail, the liquid crystal display device according to the present invention has a liquid crystal display device including a double layer signal line further comprising a copper layer as an upper layer and a buffer layer further blocking a contact between the copper wire and a lower component layer. (Array substrate for liquid crystal display device).

특히, 본 발명에 따른 상기 이중층의 신호배선은 구리배선의 낮은 비저항(고유저항)으로 인해 종래에 비해 신호배선의 폭을 현저히 줄일 수 있다.In particular, the signal wiring of the double layer according to the present invention can significantly reduce the width of the signal wiring compared to the conventional due to the low specific resistance (intrinsic resistance) of the copper wiring.

따라서, 본 발명의 특징은 저항이 낮은 구리배선을 사용함으로서 대면적의 액정표시장치를 제작할 수 있는 것이 가능하고, 상기와 같이 신호배선의 선폭을 대폭 줄일 수 있으므로 개구율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
Therefore, the feature of the present invention is that it is possible to manufacture a large area liquid crystal display device by using a low-resistance copper wiring, and can significantly reduce the line width of the signal wiring as described above has the advantage of improving the aperture ratio .

Description

구리배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법{Methode for fabricating of an array substrate for LCD with signal line be made from Cu} Method for fabricating an array substrate for LCD with signal line be made from Cu}             

도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해사시도이고,1 is an exploded perspective view schematically illustrating a general liquid crystal display device;

도 2a 내지 도 2c는 신호 지연에 의한 액정패널의 화질 특성을 나타낸 사진이고,2A to 2C are photographs showing image quality characteristics of a liquid crystal panel due to signal delay;

도 3은 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고,3 is a plan view schematically showing a part of an array substrate for a liquid crystal display device;

도 4a 내지 도 4g는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ`를 따라 절단하여, 본 발명의 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
4A to 4G are cross-sectional views taken along the line IV-IV ′ of FIG. 3 and shown in the process sequence of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 기판 106 : 게이트 배선100: substrate 106: gate wiring

108 : 게이트 전극 112 : 액티브층108: gate electrode 112: active layer

114 : 오믹 콘택층 120 : 데이터 배선114: ohmic contact layer 120: data wiring

122 : 소스 전극 124 : 드레인 전극122: source electrode 124: drain electrode

126 : 보호막 130 : 화소전극
126: protective film 130: pixel electrode

본 발명은 구리배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an array substrate for a liquid crystal display device including a copper wiring and a manufacturing method thereof.

특히, 하부에 버퍼층(buffer layer)이 구성되고, 최소한의 선폭으로 제작된 구리배선을 포함한 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device including a copper layer formed under a buffer layer and having a minimum line width.

일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다. In general, the driving principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization of the liquid crystal. Since the liquid crystal is thin and long in structure, the liquid crystal has directivity in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Accordingly, if the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal due to optical anisotropy to express image information.

현재에는 전술한 바 있는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정 표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다. Currently, the active matrix liquid crystal display (AM-LCD) in which the above-described thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner has attracted the most attention due to its excellent resolution and ability to implement video.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a configuration of a general liquid crystal display device.

도시한 바와 같이, 일반적인 컬러 액정표시장치(11)는 서브 컬러필터(8)와 상기 각 컬러필터(8)사이에 구성된 블랙매트릭스(6)와 상기 컬러필터와 블랙매트릭 스 상부에 증착된 공통전극(18)이 형성된 상부기판(5)과, 화소영역(P)과 화소영역 상에 형성된 화소전극(17)과 스위칭소자(T)와 어레이배선이 형성된 하부기판(22)으로 구성되며, 상기 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 액정(14)이 충진되어 있다.As shown in the drawing, a general color liquid crystal display 11 includes a black matrix 6 formed between a sub color filter 8 and each of the color filters 8 and a common electrode deposited on the color filter and the black matrix. And an upper substrate 5 having an 18 formed thereon, a pixel region P and a lower substrate 22 having an array wiring and a switching electrode T formed thereon. The liquid crystal 14 is filled between the substrate 5 and the lower substrate 22.

상기 하부기판(22)은 어레이기판(array substrate)이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터(TFT)를 교차하여 지나가는 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 형성된다.The lower substrate 22 is also referred to as an array substrate, and the thin film transistor T, which is a switching element, is positioned in a matrix type, and the gate wiring 13 crosses the plurality of thin film transistors TFT. ) And data wirings 15 are formed.

이때, 상기 화소영역(P)은 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 교차하여 정의되는 영역이며, 상기 화소영역(P)상에는 전술한 바와 같이, 투명한 화소전극(17)이 형성된다.In this case, the pixel area P is an area defined by the gate wiring 13 and the data wiring 15 intersecting. A transparent pixel electrode 17 is formed on the pixel area P as described above. .

상기 화소전극(17)과 공통전극(18)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성금속을 사용한다. The pixel electrode 17 and the common electrode 18 use a transparent conductive metal having relatively high light transmittance, such as indium-tin-oxide (ITO).

전술한 구성에서, 상기 데이터 배선(15)과 게이트 배선(13)은 신호지연(signal delay)또는 개구율(aperture ratio)을 좌우하는 가장 중요한 요소이다.In the above-described configuration, the data line 15 and the gate line 13 are the most important factors influencing the signal delay or the aperture ratio.

특히, 상기 게이트 배선(13)의 신호 지연은 표시장치에 있어서 치명적인 결점이 된다.In particular, the signal delay of the gate wiring 13 is a fatal defect in the display device.

이를 해결하기 위해, 일반적으로는 상기 게이트 배선(13)을 형성하는 물질로 비저항이 매우 낮은 알루미늄(Al)을 사용하고 있다. 그런데 순수한 알루미늄(Al)은 유리기판과 열팽창 계수가 현저히 다르다. 이를 해결하기 위해 알루미늄 배선의 상부에 위치하는 절연막을 형성할 때 낮은 온도(약 300℃)로 공정을 진행하나 여전히 알루미늄은 유리기판 보다 더 팽창한다.In order to solve this problem, aluminum (Al) having a very low specific resistance is generally used as a material for forming the gate wiring 13. However, pure aluminum (Al) is significantly different from the thermal expansion coefficient of the glass substrate. To solve this problem, when the insulating film is formed on the upper part of the aluminum wiring, the process is performed at a low temperature (about 300 ° C.), but the aluminum still expands more than the glass substrate.

따라서, 이러한 결과로 알루미늄의 표면에 힐락이 발생하게 되며, 이는 상부의 유전막(즉, 절연막)에 영향을 주게 된다. 그 결과로 상기 알루미늄(Al)으로 형성한 게이트 전극과 상부의 소스 전극 또는 드레인 전극이 접촉하는 불량이 발생하는 동시에, 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부위에서 쇼트가 발생할 수 있다.Therefore, as a result of this, heel lock occurs on the surface of aluminum, which affects the upper dielectric layer (ie, the insulating layer). As a result, a defect occurs in which the gate electrode formed of aluminum (Al) and the upper source electrode or the drain electrode contact each other, and a short may occur at a portion where the gate wiring and the data wiring cross each other.

또한, 상기 알루미늄 전극(또는 배선)의 힐락에 의해 부분적으로 바람직하지 않은 전계를 발생시켜 액정의 휘도를 불균일하게 하기도 한다.In addition, due to the hillock of the aluminum electrode (or wiring), an undesirable electric field may be generated in part to make the luminance of the liquid crystal uneven.

이러한 문제를 해결하기 위해, 상기 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)과 같은 금속을 합금한 알루미늄합금으로 배선을 형성하나, 이는 순수한 알루미늄(Al)과 비교하여 저항이 매우 높아 여전히 대면적 액정표시장치에 적용하기엔 문제가 있다.In order to solve this problem, wires are formed of an aluminum alloy alloyed with a metal such as aluminum (Al) and molybdenum (Mo), but the resistance is very high compared to pure aluminum (Al), and still a large area liquid crystal display device. There is a problem with this.

전술한 바와 같은 게이트 배선의 신호 지연에 따른 화질불균일 정도는 도 2a 내지 도 2c에 잘 나타나 있다.As described above, the degree of image quality irregularity due to the signal delay of the gate wiring is well illustrated in FIGS. 2A to 2C.

도 2a와 도 2b는 종래의 도전성 금속물질(서로 다른 금속임)을 이용하여 게이트 배선을 형성하였을 경우에 대한 액정패널의 화질상태를 나타낸 도면이고, 도 2c는 신호를 인가하지 않았을 경우 액정패널의 화질상태를 나타낸 도면이다.2A and 2B are diagrams illustrating an image quality of a liquid crystal panel when a gate wiring is formed using a conventional conductive metal material (which is a different metal), and FIG. 2C is a diagram illustrating a liquid crystal panel when no signal is applied. It is a figure which shows the image quality state.

도 2c에 도시한 바와 같이, 신호를 인가하지 않았을 경우에는 완전한 블랙상태를 보이지만, 도 2a 및 도 2b에 보이는 바와 같이, 앞서 설명한 알루미늄합금(AlNd)등을 사용하여 게이트 배선(미도시)을 형성하였을 경우에는 도시한 바와 같이, 각 금속배선의 저항에 의해 게이트 배선(미도시)의 끝단으로 갈수록 신호지연이 발생하여 이에 해당하는 화소(즉, 화면의 끝단 상측)에 얼룩이 발생한 것이 보인다.As shown in FIG. 2C, when the signal is not applied, the black state is completely black. However, as shown in FIGS. 2A and 2B, a gate wiring (not shown) is formed using the aluminum alloy (AlNd) described above. In this case, as shown in the figure, a signal delay occurs toward the end of the gate wiring (not shown) by the resistance of each metal wiring, and it is seen that staining occurs on the corresponding pixel (ie, the upper end of the screen).

이러한 문제를 해결하기 위한 금속으로는 대표적으로 은(Ag)을 예를 들 수 있다.As a metal for solving such a problem, silver (Ag) is mentioned typically.

그러나, 은(Ag)은 패터닝하기가 쉽지 않다. 이를 해결하기 위해 알루미늄(Al)과 같이 은합금(AgPdCu)을 사용할 수 있지만 산성에 대한 저항력이 약하다.However, Ag is not easy to pattern. To solve this problem, silver alloy (AgPdCu) can be used, such as aluminum (Al), but its resistance to acid is weak.

따라서, 은(Ag)또는 은합금(AgPdCu)은 TFT-LCD의 전극 금속으로 유력한 후보는 되지 못한다.Therefore, silver (Ag) or silver alloy (AgPdCu) is not a strong candidate for electrode metal of TFT-LCD.

이하, 표 1은 저항이 낮은 금속으로 대표되는 몇몇 금속의 물리적 특성을 비교한 것이다.Table 1 below compares the physical properties of some metals represented by metals with low resistance.

표 1은 앞서 언급한 알루미늄합금(AlNd), 순수 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 산화인듐(In2O3), 구리(Cu), 구리합금(AgPdCu), 은(Ag)의 물리적 특성(고유저항,용융온도,ITO접촉성, 편리한 공정성 )을 실험을 통해 알아본 것으로, 표 1에 나타낸 바와 같이 고유저항(resistivity)이 높은 물질에서 낮은 물질로 나열하면, 크롬(25.2*10-6Ω㎝), 알루미늄합금(5.1*10-6Ω㎝), 알루미늄(3.3*10-6Ω㎝), 은합금(2.3~4.9*10-6Ω㎝), 구리(Cu*10-6Ω㎝), 은(1.91*10-6Ω㎝)의 순서이다. Table 1 shows the physical properties of the aforementioned aluminum alloys (AlNd), pure aluminum (Al), chromium (Cr), indium oxide (In 2 O 3 ), copper (Cu), copper alloy (AgPdCu), silver (Ag) (Intrinsic resistance, melting temperature, ITO contactivity, convenient processability) through experiments, as shown in Table 1, when listed as a low to high resistivity materials, chromium (25.2 * 10 -6 Ωcm), Aluminum alloy (5.1 * 10 -6 Ωcm), Aluminum (3.3 * 10 -6 Ωcm), Silver alloy (2.3 ~ 4.9 * 10 -6 Ωcm), Copper (Cu * 10 -6 Ωcm ) And silver (1.91 * 10 -6 Ωcm).

따라서, 고유저항 면에서는 저항이 가장 낮은 은(Ag)이 신호배선으로 사용하기에 가장 접합한 것처럼 보인다.Therefore, in terms of the resistivity, silver (Ag) having the lowest resistance appears to be the most bonded for use as signal wiring.

그러나, 은(Ag)은 앞서도 설명하였지만 패턴하기가 쉽지 않으므로 공정상 안정하지 않은 단점을 가지며, 은 합금 또한 고유저항은 낮으나 산에 대한 저항성이 약하다.However, silver (Ag) has been described above, but has a disadvantage in that it is not easy to process because it is not easy to pattern, and silver alloy also has low resistivity but weak resistance to acid.

동시에, 상기 알루미늄 합금(AlNd)과 알루미늄(Al)또는 이를 패턴하는 공정이 매우 복잡하고, 구리는 산성에 매우 약한 특성을 가진다.At the same time, the aluminum alloy (AlNd) and aluminum (Al) or the process of patterning it is very complicated, and copper has a very weak property against acidity.

반면, 크롬(Cr)이나 인듐옥사이드(In2O3)와 다른 금속에 비해 공정상 편리하기는 하나 앞서 설명한 바와 같이 저항이 높은 단점이 있다.On the other hand, the process is convenient compared to chromium (Cr) or indium oxide (In 2 O 3 ) and other metals, but has a disadvantage of high resistance as described above.

용융점을 비교하면, 크롬(Cr)이나 구리(Cu)가 다른 금속에 비해 각각 1830℃와 1083℃로 높다.Comparing the melting point, chromium (Cr) and copper (Cu) are higher at 1830 ° C and 1083 ° C than other metals, respectively.

상기와 결과를 볼 때 구리(Cu)와 은(Ag)이 상기 다수의 금속물질 중 저항이 낮은 신호배선을 형성하기에 적합한 물질이며 특히, 구리(Cu)가 은(Ag)에 비해 패터닝 공정이 수월하기 때문에 몇가지 문제들만 해결하게 되면 대면적 패널을 제작하는데 적합한 물질이다.In view of the above and results, copper (Cu) and silver (Ag) are suitable materials for forming low resistance signal wiring among the plurality of metal materials. In particular, copper (Cu) has a patterning process compared to silver (Ag). Because of their ease, only a few problems can be solved, making them suitable for large area panels.

즉, 구리는 실리콘층에 확산하는 특성을 가지며 이를 위해, 구리배선의 하부에 버퍼층을 더욱 형성하는 것이 필요하며, 상기 구리배선과 버퍼층의 패턴된 측면은 역테이퍼 져서는 안된다. 즉, 가능하면 일괄식각이 가능해야 한다.That is, copper has a property of diffusing to the silicon layer, and for this purpose, it is necessary to further form a buffer layer under the copper wiring, and the patterned side of the copper wiring and the buffer layer should not be reverse tapered. In other words, batch etching should be possible if possible.

따라서, 구리를 신호배선으로 사용하는 데에는 많은 제약이 뒤따른다.Therefore, there are many limitations in using copper as signal wiring.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 목적으로 제안된 것으로,첫째, 구리의 확산을 막기 위해 구리배선 및 구리전극의 하부에 전도성 버퍼층(buffer layer)으로 구리 배선의 하부에 몰리브덴(Mo)또는 티타늄(Ti)층을 더욱 형성한다.The present invention has been proposed for the purpose of solving the above-mentioned problems, firstly, molybdenum (Mo) or titanium at the bottom of the copper wiring as a conductive buffer layer (copper layer) at the bottom of the copper wiring and the copper electrode to prevent the diffusion of copper (Ti) layer is further formed.

이와 같은 구성은 구리를 신호배선으로 사용하는 것이 가능해졌으며 이로 인해, 대면적의 액정패널을 제작하는 것이 가능하고 동시에, 일반적인 크기의 액정패널의 경우 상기 구리를 사용하여 신호배선을 형성하면 배선의 저항이 낮아진 만큼 신호배선의 면적을 줄이는 것이 가능해 지기 때문에 개구율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
This configuration makes it possible to use copper as a signal wiring, which makes it possible to manufacture a large-area liquid crystal panel, and at the same time, in the case of a liquid crystal panel having a general size, when the signal wiring is formed using the copper, the resistance of the wiring As it is lowered, it is possible to reduce the area of the signal wiring, which has the advantage of improving the aperture ratio.

전술한 목을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법은, 기판 상에 상기 기판과의 접합성이 우수한 도전성 금속인 몰리브덴(Mo)을 증착하여 제 1 버퍼층을 형성하고, 연속하여 상기 제 1 버퍼층 위로 구리를 증착하여 제 1 금속층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 버퍼층과 제 1 금속층을 일괄식각하여, 기판 상에 일 방향으로 연장된 이중층 구조의 게이트 배선과 이와 연결된 이중층 구조의 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 이중층 구조의 게이트 배선 및 게이트 전극이 형성된 기판의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 상에 액티브층과 오믹 콘택층을 적층하는 단계와; 상기 오믹 콘택층이 형성된 기판의 전면에 도전성 금속인 몰리브덴(Mo)을 증착하여 제 2 버퍼층을 형성하고, 연속하여 상기 제 2 버퍼층 위로 구리를 증착하여 제 2 금속층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 버퍼층과 제 2 금속층을 일괄식각하여, 상기 게이트 배선과는 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 이중층 구조의 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 상기 게이트 전극의 일측 상부로 연장된 이중층 구조의 소스 전극과 이와는 이격된 이중층 구조의 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극이 형성된 기판의 전면에, 상기 드레인 전극을 노출하는 보호막을 형성하는 단계와; 상기 드레인 전극과 접촉하면서 화소영역에 위치하는 투명한 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.In the method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above-mentioned neck, by depositing molybdenum (Mo), a conductive metal having excellent adhesion to the substrate on the substrate to form a first buffer layer, continuous Depositing copper over the first buffer layer to form a first metal layer; Batch etching the first buffer layer and the first metal layer to form a double layer structured gate line and a double layered gate electrode connected thereto in a direction on the substrate; Forming a gate insulating film on an entire surface of the substrate on which the gate wiring and the gate electrode of the double layer structure are formed; Stacking an active layer and an ohmic contact layer on the gate insulating layer on the gate electrode; Depositing molybdenum (Mo), which is a conductive metal, on the entire surface of the substrate on which the ohmic contact layer is formed to form a second buffer layer, and subsequently depositing copper on the second buffer layer to form a second metal layer; A double layer data line which collectively etchs the second buffer layer and the second metal layer to cross the gate line to define a pixel region, and a double layer structure extending from the data line to an upper side of the gate electrode; Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from the source electrode; Forming a protective film exposing the drain electrode on an entire surface of the substrate on which the data line and the source and drain electrodes are formed; And forming a transparent pixel electrode in contact with the drain electrode and positioned in the pixel region.

상기 제 1 금속층과 제 1 버퍼층과, 상기 제 2 금속층과 제 2 버퍼층을 일괄식각하는 용액은 과산화수소(H2O2)와 아세트산(CH3COOH)을 포함한 용액이다.The solution for collectively etching the first metal layer, the first buffer layer, and the second metal layer and the second buffer layer is a solution containing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and acetic acid (CH 3 COOH).

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상기 게이트 및 데이터 배선의 폭(W2)은 알루미늄으로 형성한 게이트 및 데이터 배선의 폭(W1)과 비교하여, W2=W1* (ρ1 / ρ2)의 관계로 설계되는 것을 특징으로 한다. 이때, ρ2 : 구리의 고유저항, ρ1 : 알루미늄의 고유저항The width W2 of the gate and data lines may be designed in a relationship of W2 = W1 * (ρ 1 / ρ 2 ) compared with the width W1 of the gate and data lines formed of aluminum. Where ρ 2 : resistivity of copper and ρ 1 : resistivity of aluminum

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

- 실시예 -Examples

본 발명은 구리배선의 하부에 버퍼층(buffer layer)으로 별도의 금속층을 포 함하는 이중층으로 신호배선을 형성하고, 신호배선의 폭을 최소한의 면적으로 패터닝하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized by forming a signal wiring in a double layer including a separate metal layer as a buffer layer (buffer layer) under the copper wiring, and patterning the width of the signal wiring to a minimum area.

도 3은 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 확대하여 도시한 확대 평면도이이다.(어레이 기판의 구성은 다양하게 변형가능하며, 본 발명에서는 일반적인 구조를 예를 들어 설명한다.)3 is an enlarged plan view showing an enlarged portion of an array substrate for a liquid crystal display device. (The arrangement of the array substrate can be variously modified. In the present invention, a general structure will be described as an example.)

도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선(106)과, 게이트 배선(106)과 수직하게 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(120)을 구성한다.As shown in the drawing, the gate wiring 106 extending in one direction on the substrate 100 and the data wiring 120 defining the pixel region P by crossing the gate wiring 106 perpendicularly are formed.

상기 게이트 배선(106)과 데이터 배선(120)의 교차지점에는 게이트 전극(108)과 액티브층(114)과 소스 전극(122)과 드레인 전극(124)을 포함하는 박막트랜지스터(P)를 구성한다.The thin film transistor P including the gate electrode 108, the active layer 114, the source electrode 122, and the drain electrode 124 is formed at the intersection of the gate wiring 106 and the data wiring 120. .

상기 화소영역(P)에는 상기 드레인 전극(124)과 접촉하는 투명한 화소전극(130)을 구성한다.The pixel region P forms a transparent pixel electrode 130 in contact with the drain electrode 124.

전술한 구성에서, 게이트 전극(108)을 포함하는 게이트 배선(106)과, 상기 소스 및 드레인 전극(122,124)과 데이터 배선(120)은 몰리브덴(Mo) 또는 티타늄(Ti)으로 버퍼층(buffer layer)을 형성하고 그 상부에 구리를 이용하여 신호배선을 형성한 구조이다.In the above-described configuration, the gate wiring 106 including the gate electrode 108, the source and drain electrodes 122 and 124, and the data wiring 120 are made of molybdenum (Mo) or titanium (Ti) as a buffer layer. Is formed and the signal wiring is formed by using copper on the top.

이때, 상기 게이트 배선(106) 및 게이트 전극(108)을 구성하는 제 1 버퍼층(미도시)은 상기 구리배선인 게이트 배선(106)이 하부의 유리기판(100)과 접촉특성이 좋지 않기 때문에 이를 보완하는 역할을 한다. In this case, the first buffer layer (not shown) constituting the gate wiring 106 and the gate electrode 108 has a poor contact characteristic with the lower surface of the glass substrate 100 because the gate wiring 106, which is the copper wiring, is poor. It complements.                     

그리고, 상기 데이터 배선(120)과 소스 및 드레인 전극(122,124)을 구성하는 제 2 버퍼층(미도시)은 상기 데이터 배선(120)과 소스 및 드레인 전극(122,124)의 구리층이 하부의 절연막(미도시)및 실리콘으로 형성된 액티브층(114)과 직접 접촉하는 것을 방지하기 위한 구성이다.The second buffer layer (not shown) constituting the data line 120 and the source and drain electrodes 122 and 124 may have an insulating layer (not shown) below a copper layer of the data line 120 and the source and drain electrodes 122 and 124. And direct contact with the active layer 114 formed of silicon.

구리(Cu)는 앞서 종래에서 설명한 바와 같이, 실리콘 성분이 포함된 구성층으로 확산하는 특성이 있기 때문에 상기 제 2 버퍼층은 특히 이를 방지하기 위한 구성한다.Since copper (Cu) has a property of diffusing to a constituent layer containing a silicon component as described above, the second buffer layer is particularly configured to prevent this.

전술한 구성에서, 상기 게이트 배선(106)과 데이터 배선(120)은 고유저항이 저항이 알루미늄(Al)보다 낮은 구리(Cu)로 형성하기 때문에, 알루미늄(Al)으로 이들 배선을 형성하였을 경우와 비교하여 그 폭을 현저히 줄일 수 있어, 그에 따른 개구율을 개선할 수 있으며 액정패널의 특성 또한 개선된 결과를 얻을 수 있었다.In the above-described configuration, since the gate wiring 106 and the data wiring 120 are formed of copper (Cu) whose resistivity is lower than that of aluminum (Al), the gate wiring 106 and the data wiring 120 are formed of aluminum (Al). In comparison, the width can be significantly reduced, and thus the aperture ratio can be improved, and the characteristics of the liquid crystal panel can be improved.

이하, 표 2를 참조하여 설명한다.A description with reference to Table 2 is as follows.

표 2TABLE 2

Figure 112003004053683-pat00001
Figure 112003004053683-pat00001

표 2는 일반 금속(알루미늄)과 구리로 제작된 박막트랜지스터 어레이부의 구 성과, 이를 포함한 액정패널을 비교한 것이다.Table 2 compares the composition of the thin film transistor array unit made of ordinary metal (aluminum) and copper, and the liquid crystal panel including the same.

표 2에 나타낸 바와 같이, 동일한 크기(15.0" UXGA)의 액정패널에 대해 제 1 패널은 알루미늄(Al)으로 박막트랜지스터 어레이부를 구성하고, 제 2 패널은 구리(Cu)로 박막트랜지스터 어레이부를 구성하였다.As shown in Table 2, for the liquid crystal panel of the same size (15.0 "UXGA), the first panel constituted the thin film transistor array portion of aluminum (Al), and the second panel constituted the thin film transistor array portion of copper (Cu). .

이때, 알루미늄(Al)으로 형성된 게이트 배선의 폭이 30㎛인데 반에 구리(Cu)로 형성된 게이트 배선의 폭은 19㎛로 그 폭이 현저히 줄어들었음을 알 수 있다. At this time, it can be seen that the width of the gate wiring formed of aluminum (Al) is 30 μm, whereas the width of the gate wiring formed of copper (Cu) is 19 μm.

또한, 데이터 배선(또는 소스 및 드레인 배선)또한 알루미늄으로 설계된 경우의 선폭이 9㎛인데 반에 구리로 형성한 경우에는 5㎛로 그 폭이 현저히 줄어들었음을 알 수 있다.In addition, the data wiring (or source and drain wiring) also has a line width of 9 µm when designed with aluminum, but the width is significantly reduced to 5 µm when copper is formed in half.

즉, 액정패널의 한 방향으로 형성된 배선의 저항이 동일하다고 가정할 때, 상기 알루미늄으로 형성한 배선에 비해, 알루미늄보다 고유저항이 낮은 구리로 형성한 배선이 얼마의 비율로 줄어 들 수 있는지 아래의 식을 통해 유추할 수 있다.That is, assuming that the resistances of the wirings formed in one direction of the liquid crystal panel are the same, the ratio of the wirings formed of copper having a lower specific resistance than aluminum can be reduced in proportion to the wirings formed of the aluminum below. Can be inferred from the equation.

일반적으로 금속의 저항(R)은 ; R=(ρL/wt)----(1)이고,In general, the resistance (R) of the metal is; R = (ρL / wt) ---- (1),

(L : 길이, W : 폭 t : 높이, ρ: 전기 전도율)(L: length, W: width t: height, ρ: electrical conductivity)

알루미늄 배선의 저항이 R1, 구리 배선의 저항 R2라 할 때, R1=R2 라 가정하면,When the aluminum wiring resistance R 1, R 2 la resistance of the copper wiring, R 1 = R 2 la Assuming,

1L1/W1t1) = (ρ2L2/W2t 2) ---- (2)1 L 1 / W 1 t 1 ) = (ρ 2 L 2 / W 2 t 2 ) ---- (2)

W2 = (ρ2L2W1t11L1t 2)W 2 = (ρ 2 L 2 W 1 t 1 / ρ 1 L 1 t 2 )

이때, 상기 식 (2)에서 제 1 및 제 2 액정패널에 구성된 각 신호배선의 길이 L1과 L2는 동일하고, 높이 t1과 t2는 동일하므로 아래와 같은 식(3)을 얻을 수 있다. In this case, since the lengths L 1 and L 2 of the signal wirings configured in the first and second liquid crystal panels in Equation (2) are the same, and the heights t 1 and t 2 are the same, Equation (3) can be obtained. .

W2=W12 / ρ1) ---- (3)W 2 = W 12 / ρ 1 ) ---- (3)

이때, 구리의 고유저항 ρ2는 2.1*10-6Ω㎝, 알루미늄의 고유저항 ρ1은 3.3*10-6이므로, (ρ1 / ρ2) ≒0.64이다.At this time, the resistivity ρ 2 of copper is 2.1 * 10 −6 Ωcm and the resistivity ρ 1 of aluminum is 3.3 * 10 −6, so (ρ 1 / ρ 2 ) ≒ 0.64.

결론적으로, 구리배선의 폭(W2)은 종래의 알루미늄 배선폭(W1)에 비해 0.64배 만큼 작게 설계할 수 있다.In conclusion, the width W2 of the copper wiring can be designed to be as small as 0.64 times compared to the conventional aluminum wiring width W 1 .

즉, 표 2에 표시한 바와 같이, 알루미늄으로 형성한 게이트 배선의 폭이 30㎛일 때, 구리(Cu)로 게이트 배선을 형성할 경우에는, 상기 알루미늄(Al)으로 형성한 게이트 배선폭에 0.64를 곱한 약 19㎛의 폭으로 설계할 수 있다.That is, as shown in Table 2, when the gate wiring is formed of copper (Cu) when the width of the gate wiring formed of aluminum is 30 μm, the width of the gate wiring formed of the aluminum (Al) is 0.64. It can be designed with a width of about 19㎛ multiplied by.

바람직하게는, 구리(Cu)로 게이트 배선 및 데이터 배선을 형성할 경우 게이트 배선의 선폭의 범위는 15∼23㎛으로, 데이터 배선의 선폭의 범위는 5∼7㎛로 설계한다.Preferably, when the gate wiring and the data wiring are formed of copper (Cu), the line width of the gate wiring is 15 to 23 mu m, and the line width of the data wiring is designed to be 5 to 7 mu m.

따라서, 구리(Cu)를 신호배선 또는 신호 전극으로 형성하게 되면, 종래와 동일 크기의 액정패널을 제작한다는 가정 하에 신호배선 및 신호 전극의 폭을 현저히 작게 설계하는 것이 가능하기 때문에 개구율을 최대한 개선할 수 있는 장점이 있다.Therefore, when copper (Cu) is formed as signal wiring or signal electrode, the width of signal wiring and signal electrode can be designed to be considerably small under the assumption that a liquid crystal panel having the same size is manufactured as in the prior art, so that the aperture ratio can be improved as much as possible. There are advantages to it.

또한, 표 2를 살펴보면, 박막트랜지스터 어레이배선을 구리(Cu)로 형성한 액정패널은, 상기 박막트랜지스터 어레이배선을 알루미늄으로 형성한 액정패널에 비해 밝기, 플리커(flicker), 라인저항 등이 개선된 상태임을 알 수 있다. In addition, referring to Table 2, the liquid crystal panel in which the thin film transistor array wiring is formed of copper (Cu) has improved brightness, flicker, line resistance, etc., compared to the liquid crystal panel in which the thin film transistor array wiring is formed of aluminum. It can be seen that the state.                     

이하, 도 4a 내지 도 4g를 참조하여, 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 제조공정을 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4G.

도 4a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(100)상에 몰리브덴(Mo) 또는 티타늄(Ti)을 증착하여 제 1 버퍼층(102)을 형성한다.As shown in FIG. 4A, the first buffer layer 102 is formed by depositing molybdenum (Mo) or titanium (Ti) on the transparent insulating substrate 100.

다음으로, 상기 제 1 버퍼층(102)이 형성된 기판(100)의 전면에 구리(Cu)를 증착하여 제 1 금속층(104)을 형성한다.Next, copper (Cu) is deposited on the entire surface of the substrate 100 on which the first buffer layer 102 is formed to form the first metal layer 104.

이때, 상기 제 1 버퍼층(102)은 상기 구리층인 제 1 금속층과 기판(100)과의 접촉(adhesion)특성이 좋지 않기 때문에 이를 보완하는 역할을 하게 된다.In this case, the first buffer layer 102 serves to compensate for the poor contact characteristics between the first metal layer, which is the copper layer, and the substrate 100.

도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 버퍼층(102)과 제 1 금속층(도 4a의 104)을 소정의 식각용액을 이용하여 일괄식각하여, 기판(100)면에 일 방향으로 연장된 이중층의 게이트 배선(106)과, 게이트 배선(106)에서 연장된 게이트 전극(108)을 형성한다.As shown in FIG. 4B, the first buffer layer 102 and the first metal layer 104 (in FIG. 4A) are collectively etched using a predetermined etching solution to form a double layer extending in one direction on the surface of the substrate 100. The gate wiring 106 and the gate electrode 108 extending from the gate wiring 106 are formed.

이때, 상기 제 1 버퍼층(도 4a의 102)이 몰리브덴(Mo)일 경우에는 식각용액으로서 과산화수소(H202) 및 아세트산(CH3COOH)의 혼합용액으로 이루어진 식각용액을 이용할 수 있다. 즉, 주 식각용액을 과산화수소(H202) 및 아세트산(CH3COOH)로 하고 첨가제로는 Cu 금속과 Mo 금속간의 전위차를 낮출 수 있는 물질에서 선택될 수 있다.In this case, when the first buffer layer 102 (FIG. 4A) is molybdenum (Mo), an etching solution including a mixed solution of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and acetic acid (CH 3 COOH) may be used as an etching solution. That is, the main etching solution may be hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and acetic acid (CH 3 COOH) and the additive may be selected from materials capable of lowering the potential difference between the Cu metal and the Mo metal.

한편, 상기 제 1 버퍼층(도 4a의 102)이 티타늄(Ti)일 경우에는 옥손(oxon; 2KHSO5·KHSO4·K2SO4)과 불산(HF)과 불화암모늄(NH4F)혼합한 혼합액을 사용할 수 있 다.On the other hand, when the first buffer layer (102 in FIG. 4A) is titanium (Ti), oxon (2KHSO 5 · KHSO 4 · K 2 SO 4 ), hydrofluoric acid (HF), and ammonium fluoride (NH 4 F) are mixed. Mixed liquors may be used.

이때, 상기 게이트 배선(106)과 게이트 전극(108)을 패터닝하는 사진식각공정에서 사용된 포토레지스트(photoresist)를 제거하는 경우에, 상기 포토레지스트 제거액이 상기 구리(Cu)의 표면에 영향을 주지 않는 것이 중요하며, 이러한 용액으로 아마이드 물질과 유기아민의 혼합물에다 부식 방지제를 첨가한 혼합액을 사용할 수 있다.At this time, when removing the photoresist used in the photolithography process of patterning the gate wiring 106 and the gate electrode 108, the photoresist removal liquid does not affect the surface of the copper (Cu). It is important not to use this solution, which can be used as a mixture of amide materials and organic amines with a corrosion inhibitor.

도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 이중층의 게이트 배선(106)과 게이트 전극(108)이 형성된 기판(100)의 전면에 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질그룹 중 선택된 하나를 증착하여 게이트 절연막(110)을 형성한다.As shown in FIG. 4C, an inorganic insulating material including silicon nitride (SiN x ) and silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the entire surface of the substrate 100 on which the gate wiring 106 and the gate electrode 108 of the double layer are formed. The gate insulating layer 110 is formed by depositing one selected from the group.

연속하여, 상기 게이트 절연막(110)의 상부에 순수한 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+ 또는 p+a-Si:H)을 증착하고 패턴하여, 상기 게이트 전극(108)상부의 게이트 절연막(110)상에 액티브층(112)과 오믹 콘택층(114)을 형성한다.Subsequently, pure amorphous silicon (a-Si: H) and amorphous silicon (n + or p + a-Si: H) containing impurities are deposited and patterned on the gate insulating layer 110 to form the gate electrode ( The active layer 112 and the ohmic contact layer 114 are formed on the gate insulating layer 110 on the upper portion 108.

다음으로, 도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 액티브층(112)과 오믹 콘택층(114)이 형성된 기판(100)의 전면에 몰리브덴(Mo)또는 티타늄(Ti)을 증착하여 제 2 버퍼층(116)을 형성하고, 상기 제 2 버퍼층(116)이 형성된 기판(100)이 전면에 구리(Cu)를 증착하여 제 2 금속층(118)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4D, the second buffer layer 116 is formed by depositing molybdenum (Mo) or titanium (Ti) on the entire surface of the substrate 100 on which the active layer 112 and the ohmic contact layer 114 are formed. ), And the substrate 100 on which the second buffer layer 116 is formed deposits copper (Cu) on the entire surface to form the second metal layer 118.

이때, 상기 제 2 버퍼층(116)은 상기 제 2 금속층(118)을 이루는 구리(Cu)가 상기 오믹 콘택층(114)으로 확산하는 것을 막는 역할을 하게 된다.In this case, the second buffer layer 116 serves to prevent the copper (Cu) constituting the second metal layer 118 from diffusing into the ohmic contact layer 114.

다음으로, 상기 제 2 버퍼층(116)과 제 2 금속층(118)을 식각하여, 도 4e에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(106)과 수직하게 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 이중층의 데이터 배선(120)을 형성한다. Next, the second buffer layer 116 and the second metal layer 118 are etched, and as shown in FIG. 4E, a double layer that crosses the gate wiring 106 perpendicularly to define the pixel region P is formed. The data line 120 is formed.

동시에, 상기 데이터 배선(120)에서 상기 게이트 전극(108)의 일측 상부로 연장된 소스 전극(122)과 이와는 소정간격 이격된 드레인 전극(124)을 형성한다.At the same time, the source electrode 122 extending above one side of the gate electrode 108 in the data line 120 and the drain electrode 124 spaced apart from the predetermined distance are formed.

연속하여, 상기 소스 및 드레인 전극(122,124)의 이격된 사이로 노출된 오믹 콘택층(114)을 제거하여 하부의 액티브층(112)을 노출한다.Subsequently, the ohmic contact layer 114 exposed between the source and drain electrodes 122 and 124 spaced apart is removed to expose the lower active layer 112.

상기 액티브층(112)의 노출된 부분을 특히 채널(CH)이라 한다.The exposed portion of the active layer 112 is particularly referred to as channel CH.

다음으로 도 4f에 도시한 바와 같이, 상기 데이터 배선(120)과 소스 및 드레인 전극(122,124)이 형성된 기판(100)의 전면에 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함한 투명한 유기절연물질 그룹에서 선택된 하나 또는 경우에 따라서, 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 보호막(passivation layer)(126)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4F, benzocyclobutene (BCB) and acrylic resin (resin) are formed on the entire surface of the substrate 100 on which the data line 120 and the source and drain electrodes 122 and 124 are formed. A passivation layer 126 is formed by depositing one selected from the group of transparent organic insulating materials including or one selected from the group of inorganic insulating materials including silicon nitride (SiN X ) and silicon oxide (SiO 2 ). do.

다음으로, 상기 보호막(126)을 패턴하여 상기 드레인 전극(124)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(128)을 형성한다.Next, the passivation layer 126 is patterned to form a drain contact hole 128 exposing a part of the drain electrode 124.

다음으로, 도 4g에 도시한 바와 같이, 상기 보호막(126)이 형성된 기판(100)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 노출된 드레인 전극(124)과 접촉하면서 상기 화소영역(P)에 위치하는 화소전극(130)을 형성한다.to the next, As shown in FIG. 4G, one selected from the group of transparent conductive metal materials including indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) on the entire surface of the substrate 100 on which the passivation layer 126 is formed. Is deposited and patterned to form the pixel electrode 130 positioned in the pixel region P while contacting the exposed drain electrode 124.

전술한 공정을 통해 본 발명에 따른 구리배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판을 제작할 수 있다.Through the above process, an array substrate for a liquid crystal display device including a copper wiring according to the present invention can be manufactured.

전술한 구성에서, 상기 게이트 배선(106)과 상기 데이터 배선(120)은 구리(Cu)로 형성하였기 때문에, 종래의 알루미늄 배선에 비해 동일 크기의 액정패널에 적용할 경우, 앞서 설명한 바와 같이 그 너비를 상당히 줄일 수 있는 특징이 있다.
In the above-described configuration, since the gate wiring 106 and the data wiring 120 are formed of copper (Cu), the width of the gate wiring 106 and the data wiring 120 is equal to that of the liquid crystal panel having the same size as that of the conventional aluminum wiring. There is a feature that can significantly reduce.

전술한 바와 같이, 저항이 낮은 구리로 신호배선을 형성하게 되면 첫째, 표시소자의 면적이 커져도 신호배선에 의한 신호 지연이 발생하지 않기 때문에 액정표시장치가 대면적화 될 수 있는 효과가 있다.As described above, when the signal wiring is formed of copper having low resistance, first, since the signal delay due to the signal wiring does not occur even if the area of the display element is large, there is an effect that the liquid crystal display device can be large.

둘째, 신호배선을 구리로 사용하게 되면 구리의 고유저항이 매우 낮으므로, 신호배선의 폭을 현저히 줄일 수 있기 때문에 개구율을 개선할 수 있는 효과가 있다.Second, when the signal wiring is used as copper, since the resistivity of copper is very low, the width of the signal wiring can be significantly reduced, thereby improving the aperture ratio.

Claims (20)

기판 상에 상기 기판과의 접합성이 우수한 도전성 금속인 몰리브덴(Mo)을 증착하여 제 1 버퍼층을 형성하고, 연속하여 상기 제 1 버퍼층 위로 구리를 증착하여 제 1 금속층을 형성하는 단계와;Depositing molybdenum (Mo), which is a conductive metal having excellent adhesion to the substrate, to form a first buffer layer, and subsequently depositing copper over the first buffer layer to form a first metal layer; 상기 제 1 버퍼층과 제 1 금속층을 일괄식각하여, 기판 상에 일 방향으로 연장된 이중층 구조의 게이트 배선과 이와 연결된 이중층 구조의 게이트 전극을 형성하는 단계와;Batch etching the first buffer layer and the first metal layer to form a double layer structured gate line and a double layered gate electrode connected thereto in a direction on the substrate; 상기 이중층 구조의 게이트 배선 및 게이트 전극이 형성된 기판의 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;Forming a gate insulating film on an entire surface of the substrate on which the gate wiring and the gate electrode of the double layer structure are formed; 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 상에 액티브층과 오믹 콘택층을 적층하는 단계와;Stacking an active layer and an ohmic contact layer on the gate insulating layer on the gate electrode; 상기 오믹 콘택층이 형성된 기판의 전면에 도전성 금속인 몰리브덴(Mo)을 증착하여 제 2 버퍼층을 형성하고, 연속하여 상기 제 2 버퍼층 위로 구리를 증착하여 제 2 금속층을 형성하는 단계와;Depositing molybdenum (Mo), which is a conductive metal, on the entire surface of the substrate on which the ohmic contact layer is formed to form a second buffer layer, and subsequently depositing copper on the second buffer layer to form a second metal layer; 상기 제 2 버퍼층과 제 2 금속층을 일괄식각하여, 상기 게이트 배선과는 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 이중층 구조의 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 상기 게이트 전극의 일측 상부로 연장된 이중층 구조의 소스 전극과 이와는 이격된 이중층 구조의 드레인 전극을 형성하는 단계와;A double layer data line which collectively etchs the second buffer layer and the second metal layer to cross the gate line to define a pixel region, and a double layer structure extending from the data line to an upper side of the gate electrode; Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from the source electrode; 상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극이 형성된 기판의 전면에, 상기 드레인 전극을 노출하는 보호막을 형성하는 단계와;Forming a protective film exposing the drain electrode on an entire surface of the substrate on which the data line and the source and drain electrodes are formed; 상기 드레인 전극과 접촉하면서 화소영역에 위치하는 투명한 화소전극을 형성하는 단계를Forming a transparent pixel electrode in contact with the drain electrode and positioned in the pixel region; 포함하는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.Array substrate manufacturing method for a liquid crystal display comprising a. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 금속층과 제 1 버퍼층과, 상기 제 2 금속층과 제 2 버퍼층을 일괄식각하는 용액은 과산화수소(H2O2)와 아세트산(CH3COOH)을 포함한 용액인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.The first metal layer and the first buffer layer, the second metal layer and the second buffer layer is a solution containing a solution containing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and acetic acid (CH 3 COOH) the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device. . 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 및 데이터 배선의 폭(W2)은 알루미늄으로 형성한 게이트 및 데이터 배선의 폭(W1)과 비교하여, W2=W1* (ρ1 / ρ2)의 관계로 설계되는 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.The width W2 of the gate and data lines is compared with the width W1 of the gate and data lines formed of aluminum, and the array substrate for the liquid crystal display device is designed in a relationship of W2 = W1 * (ρ 1 / ρ 2 ). Manufacturing method. ( ρ2 : 구리의 고유저항, ρ1 : 알루미늄의 고유저항, 알루미늄과 구리로 만든 배선의 길이와 높이가 동일할 경우.)2 : resistivity of copper, ρ 1 : resistivity of aluminum, if the length and height of wires made of aluminum and copper are the same.) 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 배선의 선폭의 범위는 15㎛ ∼23㎛인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법. A line width of the gate wiring ranges from 15 µm to 23 µm. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 게이트 배선의 선폭은 19㎛인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법. And a line width of the gate wiring is 19 mu m. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터 배선의 선폭의 범위는 5㎛ ∼7㎛인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법. A line width of the data wiring ranges from 5 µm to 7 µm. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 데이터 배선의 선폭은 5㎛인 액정표시장치용 어레이기판 제조방법. And a line width of the data line is 5 mu m. 기판 상에 일 방향으로 연장되고 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제 1 버퍼층과 구리(Cu)층의 순서로 적층 형성된 이중층 구조의 게이트 배선과, 상기 게이트 배선에서 연장된 이중층 구조의 게이트 전극과;A gate wiring having a double layer structure extending in one direction on the substrate and laminated in the order of a first buffer layer made of molybdenum (Mo) and a copper (Cu) layer, and a gate electrode having a double layer structure extending from the gate wiring; 상기 게이트 전극의 상부에 제 1 절연막을 사이에 두고 구성된 액티브층과 오믹 콘택층과;An active layer and an ohmic contact layer having a first insulating film interposed therebetween on the gate electrode; 상기 게이트 배선과는 제 1 절연막을 사이에 두고 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하고, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제 2 버퍼층과 구리(Cu)층의 순서로 적층 형성된 이중층 구조의 데이터 배선과, 상기 데이터 배선에서 상기 오믹 콘택층으로 연장된 이중층 구조의 소스 전극과 이와는 이격하며 형성된 이중층 구조의 드레인 전극과;A data layer having a double layer structure in which a pixel region is defined to vertically intersect the gate wiring with a first insulating film interposed therebetween, and is formed by stacking a second buffer layer made of molybdenum (Mo) and a copper (Cu) layer; A double layer source electrode extending from the data line to the ohmic contact layer and a drain electrode having a double layer structure spaced apart from the source electrode; 상기 드레인 전극과 접촉하면서 상기 화소영역에 구성된 투명한 화소전극을 포함하는 액정표시장치용 어레이기판.And a transparent pixel electrode formed in the pixel region in contact with the drain electrode. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 게이트 및 데이터 배선의 폭(W2)은 알루미늄으로 형성한 게이트 및 데이터 배선의 폭(W1)과 비교하여, W2=W1* (ρ1 / ρ2)의 관계로 설계되는 액정표시장치용 어레이기판.The width W2 of the gate and data lines is compared with the width W1 of the gate and data lines formed of aluminum, and the array substrate for the liquid crystal display device is designed in a relationship of W2 = W1 * (ρ 1 / ρ 2 ). . ( ρ2 : 구리의 고유저항, ρ1 : 알루미늄의 고유저항, 알루미늄과 구리로 만든 배선의 길이와 높이가 동일할 경우.)2 : resistivity of copper, ρ 1 : resistivity of aluminum, if the length and height of wires made of aluminum and copper are the same.) 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 게이트 배선의 선폭의 범위는 15㎛ ∼23㎛인 액정표시장치용 어레이기 판. An array substrate for liquid crystal display devices, wherein the line width of the gate wiring ranges from 15 µm to 23 µm. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 게이트 배선의 선폭은 19㎛인 액정표시장치용 어레이기판. And a line width of the gate wiring is 19 mu m. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 데이터 배선의 선폭의 범위는 5㎛ ∼7㎛인 액정표시장치용 어레이기판. An array substrate for a liquid crystal display device, wherein the line width of the data wiring ranges from 5 µm to 7 µm. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 데이터 배선의 선폭은 5㎛인 액정표시장치용 어레이기판. And a line width of the data line is 5 mu m.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001059191A (en) * 1999-06-18 2001-03-06 Furontekku:Kk Etching agent, production of substrate for electronic equipment using the same and electronic equipment
KR20020050020A (en) * 2000-12-20 2002-06-26 구본준, 론 위라하디락사 Etchant and array substrate for electric device with Cu lines patterend on the array substrate using the etchant
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001059191A (en) * 1999-06-18 2001-03-06 Furontekku:Kk Etching agent, production of substrate for electronic equipment using the same and electronic equipment
KR20020050020A (en) * 2000-12-20 2002-06-26 구본준, 론 위라하디락사 Etchant and array substrate for electric device with Cu lines patterend on the array substrate using the etchant
KR20020052562A (en) * 2000-12-26 2002-07-04 구본준, 론 위라하디락사 In-plane switching mode liquid crystal device and method for manufacturing the same

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