KR100984354B1 - Thin film transistor substrate, liquid crystal display including the same ,and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
절연 기판 위에 형성되어 있으며, 게이트선 및 이와 연결된 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선, 게이트 배선을 덮고 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체 패턴, 반도체 패턴 위에 서로 분리되어 형성되어 있으며 동일한 층으로 만들어진 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극과 연결되어 있으며 게이트선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선을 포함하는 데이터 배선, 드레인 전극을 드러내는 제1 접촉 구멍을 가지는 보호막, 보호막 상부에 형성되어 있으며, 제1 접촉 구멍을 통하여 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극, 게이트 배선 및 데이터 배선의 끝부분을 외부 회로와 연결시키는 접촉 보조 부재를 포함하고, 접촉 보조 부재는 IZO층과 ITO층의 이중층으로 이루어져 있는 박막 트랜지스터 기판.A gate wiring including a gate line and a gate electrode connected thereto, a gate insulating film covering the gate wiring, a semiconductor pattern formed on the gate insulating film, and formed separately from each other on the semiconductor pattern and formed of the same layer. A protective film having a source wiring and a drain electrode, a data wiring including a data line connected to the source electrode and crossing the gate line to define a pixel region, and a first contact hole for exposing the drain electrode; 1 includes a contact auxiliary member for connecting the end of the pixel electrode, the gate wiring, and the data wiring connected to the drain electrode through the contact hole with an external circuit, wherein the contact auxiliary member is a thin film composed of a double layer of an IZO layer and an ITO layer. Transistor substrate.
박막트랜지스터기판, ITO, IZOThin Film Transistor Board, ITO, IZO
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판이고, 1 is a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선에 대한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 1,
도 3a, 4a, 5a 및 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 중간 과정을 그 공정 순서에 따라 도시한 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,3A, 4A, 5A, and 6A are layout views of a thin film transistor substrate, illustrating an intermediate process of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, according to a process sequence thereof;
도 3b는 도 3a에서 IIIb-IIIb' 선에 대한 단면도이고,3B is a cross sectional view taken along the line IIIb-IIIb ′ in FIG. 3A;
도 4b는 도 4a에서 IVb-IVb' 선에 대한 단면도로서 도 3b의 다음 단계를 도시한 단면도이고, 4B is a cross sectional view taken along the line IVb-IVb ′ in FIG. 4A showing the next step of FIG. 3B;
도 5b는 도 5a에서 Vb-Vb' 선에 대한 단면도로서 도 4b의 다음 단계를 도시한 단면도이고, FIG. 5B is a cross sectional view taken along the line Vb-Vb ′ in FIG. 5A and showing the next step in FIG. 4B;
도 6b는 도 6a에서 VIb-VIb' 선에 대한 단면도로서 도 5b의 다음 단계를 도시한 단면도이고, FIG. 6B is a cross sectional view taken along the line VIb-VIb ′ in FIG. 6A and showing the next step in FIG. 5B;
도 7은 도 6a에서 VIb-VIb' 선에 대한 단면도로서 도 6의 다음 단계를 도시 한 단면도이고, FIG. 7 is a cross sectional view taken along the line VIb-VIb ′ of FIG. 6A, showing the next step of FIG. 6;
도 8은 도 6a에서 VIb-VIb' 선에 대한 단면도로서 도 7의 다음 단계를 도시한 단면도로서, 액정 표시 장치를 도시한 단면도이고,FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIb-VIb ′ of FIG. 6A and illustrating a next step of FIG. 7.
도 9는 도 6a에서 VIb-VIb' 선에 대한 단면도로서 도 8의 다음 단계를 도시한 단면도로서, 액정 표시 장치를 도시한 단면도이고, FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the next step of FIG. 8 as a cross-sectional view taken along the line VIb-VIb ′ in FIG. 6A, and is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 제조하기 위한 새도우 마스크를 도시한 도면이다. FIG. 10 is a diagram illustrating a shadow mask for manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 배선 구조, 이를 이용하는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wiring structure, a thin film transistor substrate using the same, and a manufacturing method thereof.
박막 트랜지스터 기판은 액정 표시 장치나 유기 EL(electro luminescence) 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로써 사용된다. 박막 트랜지스터 기판은 주사 신호를 전달하는 주사 신호 배선 또는 게이트 배선과 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 게이트 배선을 덮어 절연하는 게이트 절연막 및 박막 트랜지스터와 데이터 배선을 덮어 절연하는 보호막 등으로 이루어져 있다. 박막 트랜지스터는 게이트 배선의 일부인 게이트 전극과 채널을 형성하는 반도체층, 데이터 배선의 일부인 소스 전극과 드레인 전극 및 게이트 절연막과 보호막 등으로 이루어진다. 박막 트랜지스터는 게이트 배선을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터 배선을 통하여 전달되는 화상 신호를 화소 전극에 전달 또는 차단하는 스위칭 소자이다. The thin film transistor substrate is used as a circuit board for independently driving each pixel in a liquid crystal display device, an organic EL (electro luminescence) display device, or the like. The thin film transistor substrate includes a scan signal line or a gate line for transmitting a scan signal and an image signal line or data line for transmitting an image signal, a thin film transistor connected to the gate line and a data line, and a pixel connected to the thin film transistor. And an electrode, a gate insulating film covering and insulating the gate wiring, and a thin film transistor and a protective film covering and insulating the data wiring. The thin film transistor includes a semiconductor layer forming a gate electrode and a channel, which are part of a gate wiring, a source electrode and a drain electrode, which are part of a data wiring, a gate insulating film, a protective film, and the like. The thin film transistor is a switching device that transfers or blocks an image signal transmitted through a data line to a pixel electrode according to a scan signal transmitted through a gate line.
이러한 박막 트랜지스터 기판을 사용하는 대표적 장치로서 액정 표시 장치가 있는데, 수광형 표시 장치인 액정 표시 장치, 특히 투과형 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판에서는 화소 전극 재료로 투명한 도전성 물질을 사용하여야 한다. 현재 일반적으로 사용되고 있는 투명 전극 재료로는 ITO(indium tin oxide)와 IZO(indium zinc oxide)가 있는데, 이들은 각각 단점을 가지고 있다. ITO의 경우 사진 식각 공정에서 강산을 사용하여 식각해야 하는데, 이러한 강산이 절연막의 핀홀 등을 통하여 침투하여 데이터 또는 게이트 배선을 손상시키는 문제가 있다. 반면, IZO의 경우에는 강산을 사용하지 않더라도 사진 식각이 가능하기 때문에 하부 배선을 손상시키는 문제는 없으나, 게이트 및 데이터 구동 IC를 실장하기 전에 탐침(probe)을 이용하여 패널의 이상 유무를 검사하는 그로스 테스트(Gross Test: GT) 단계에서 게이트 및 데이터 패드의 C, Si 성분이 탐침의 표면에 흡착함으로써 검사를 어렵게 하는 문제점이 있다.A representative device using such a thin film transistor substrate is a liquid crystal display device. In a liquid crystal display device that is a light receiving display device, particularly a thin film transistor substrate of a transmissive liquid crystal display device, a transparent conductive material should be used as a pixel electrode material. In general, transparent electrode materials currently used include indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO), each of which has disadvantages. In the case of ITO, a strong acid must be etched in the photolithography process, and the strong acid penetrates through the pinhole of the insulating layer, thereby damaging the data or the gate wiring. On the other hand, in the case of IZO, it is possible to etch a photo even without using a strong acid, so there is no problem of damaging the lower wiring, but a gross that inspects the panel for abnormality by using a probe before mounting the gate and data driver IC. In the Gross Test (GT) step, the C and Si components of the gate and the data pads are adsorbed on the surface of the probe, thereby making it difficult to inspect.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 형성 과정에서 하부 배선을 손상하지 않으며 그로스 테스트도 용이한 박막 트랜지스터 기판을 마련하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a thin film transistor substrate that does not damage the lower wiring in the formation process and is easy to gross test.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 게이트선 및 이와 연결된 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선, 게이트 배선을 덮고 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체 패턴, 상기 반도체 패턴 위에 서로 분리되어 형성되어 있으며 동일한 층으로 만들어진 소스 전극 및 드레인 전극과, 상기 소스 전극과 연결되어 있으며 상기 게이트선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선을 포함하는 데이터 배선, 상기 드레인 전극을 드러내는 제1 접촉 구멍을 가지는 보호막, 상기 보호막 상부에 형성되어 있으며, 상기 제1 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 끝부분을 외부 회로와 연결시키는 접촉 보조 부재를 포함하고, 상기 접촉 보조 부재는 IZO층과 ITO층의 이중층으로 이루어져 있는 것이 바람직하다. The thin film transistor substrate according to the present invention is formed on an insulating substrate, and includes a gate wiring including a gate line and a gate electrode connected thereto, a gate insulating film covering the gate wiring, a semiconductor pattern formed on the gate insulating film, and the semiconductor pattern. A first wire contacting the drain electrode; a data line including a source electrode and a drain electrode formed separately from each other and formed of the same layer, and a data line connected to the source electrode and crossing the gate line to define a pixel region; A protective film having a hole, a pixel electrode connected to the drain electrode through the first contact hole, and a contact auxiliary member connecting an end portion of the gate wire and the data wire to an external circuit through the first contact hole; And contact Division member preferably consisting of a double layer of the IZO layer and the ITO layer.
또한, 상기 접촉 보조 부재는 하부층인 IZO층과 상부층인 ITO층으로 이루어진 것이 바람직하다. In addition, the contact assistant member is preferably made of an IZO layer which is a lower layer and an ITO layer which is an upper layer.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 게이트선 및 이와 연결된 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선, 게이트 배선을 덮고 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체 패턴, 상기 반도체 패턴 위에 서로 분리되어 형성되어 있으며 동일한 층으로 만들어진 소스 전극 및 드레인 전극과, 상기 소스 전극과 연결되어 있으며 상기 게이트선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선을 포함하는 데이터 배선, 상기 드레인 전극 을 드러내는 제1 접촉 구멍을 가지는 보호막, 상기 보호막 상부에 형성되어 있으며, 상기 제1 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 끝부분을 외부 회로와 연결시키는 접촉 보조 부재을 포함하고, 상기 접촉 보조 부재는 IZO층과 ITO층의 이중층으로 이루어져 있는 박막 트랜지스터 기판; 상기 박막 트랜지스터 기판과 대향하고 있고, 제2 절연 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함하는 색 필터 기판; 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 색 필터 기판 사이에 주입되어 있는 액정층을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the liquid crystal display according to the present invention is formed on a first insulating substrate, a gate wiring including a gate line and a gate electrode connected thereto, a gate insulating film covering the gate wiring, a semiconductor pattern formed on the gate insulating film, A data line and a drain electrode formed on the semiconductor pattern and separated from each other and including a source electrode and a drain electrode formed of the same layer, and a data line connected to the source electrode and crossing the gate line to define a pixel region. A protective film having an exposed first contact hole, a contact formed on an upper portion of the protective film and connecting end portions of the pixel electrode, the gate wire, and the data wire connected to the drain electrode through the first contact hole to an external circuit; An auxiliary member, the abutment The auxiliary member is a thin film transistor substrate which consists of a double layer of the IZO layer and the ITO layer; A color filter substrate facing the thin film transistor substrate and including a common electrode formed on a second insulating substrate; It is preferable to include a liquid crystal layer injected between the thin film transistor substrate and the color filter substrate.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 절연 기판 위에 게이트선 및 이와 연결된 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성하는 단계, 상기 게이트 배선을 덮는 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 위에 반도체 패턴을 형성하는 단계, 상기 반도체 패턴 위에 소스 전극 및 드레인 전극과, 상기 소스 전극과 연결되며 상기 게이트선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선을 포함하는 데이터 배선을 형성하는 단계, 상기 드레인 전극을 드러내는 제1 접촉 구멍을 가지는 보호막을 형성하는 단계, 상기 보호막 상부에 상기 제1 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극과 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 끝부분을 외부 회로와 연결시키는 접촉 보조 부재를 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터 기판과 대향하여 공통 전극을 가지는 색 필터 기판을 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 색 필터 기판 사이에 액정을 주입하고 밀봉재로 밀봉하는 단계, 상기 접촉 보조 부재 위에 ITO 층을 형성하는 단계를 포 함하는 것이 바람직하다. Further, a method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention may include forming a gate wiring including a gate line and a gate electrode connected thereto on a first insulating substrate, forming a gate insulating film covering the gate wiring, and forming the gate insulating film. Forming a semiconductor pattern on the semiconductor pattern, forming a data line including a source electrode and a drain electrode on the semiconductor pattern, and a data line connected to the source electrode and crossing the gate line to define a pixel region; Forming a passivation layer having a first contact hole for exposing the light source, and contacting an upper portion of the passivation layer to an external circuit connecting the pixel electrode connected to the drain electrode and the ends of the gate wiring and the data wiring through the first contact hole. Forming an auxiliary member, the thin film transistor Forming a color filter substrate having a common electrode opposite the plate, injecting a liquid crystal between the thin film transistor substrate and the color filter substrate and sealing with a sealing material, and forming an ITO layer over the contact assistant member. It is preferable to include.
또한, 상기 ITO 층은 상기 접촉 보조 부재에 대응하는 부분에 절개부를 가지는 새도우 마스크를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. In addition, the ITO layer is preferably formed using a shadow mask having a cutout in a portion corresponding to the contact assistant member.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 저저항 배선의 구조를 적용한 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. Then, a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can easily implement the thin film transistor substrate to which the structure of the low resistance wiring according to the embodiment of the present invention is applied and the manufacturing method thereof with reference to the accompanying drawings. It will be explained in detail.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세히 설명한다. First, a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판이고, 도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 기판의 Ⅱ-Ⅱ' 선에 대한 단면도이다. FIG. 1 is a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of the thin film transistor substrate shown in FIG.
절연 기판(10) 위에 제1 게이트 배선층(221, 241, 261) 및 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)의 2중층으로 이루어져 있는 게이트 배선(22, 24, 26)이 형성되어 있다. 제1 게이트 배선층(221, 241, 261)은 몰리브덴(Mo), 텅스텐화 몰리브덴(MoW) 등의 몰리브덴 합금, 크롬(Cr), 크롬 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금, 탈륨(Ta), 탈륨 합금 중의 어느 하나로 이루어져 있고, 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)은 은(Ag) 또는 은 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금 등으로 이루어져 있다.
게이트 배선(22, 24, 26)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(22) 및 게이 트선(22)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터의 게이트 전극(26)을 포함한다. 게이트선(22)의 일단(26)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다. The
기판(10) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 게이트 배선(22, 24, 26)을 덮고 있다.On the
게이트 전극(24)의 게이트 절연막(30) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(40)이 형성되어 있으며, 반도체층(40)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 저항성 접촉층(55, 56)이 각각 형성되어 있다.A
저항성 접촉층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 제1 데이터 배선층(621, 651, 661, 681) 및 제2 데이터 배선층(622, 652, 662, 682)의 2중층으로 이루어져 있는 데이터 배선(62, 65, 66, 68)이 형성되어 있다. 제1 데이터 배선층(621, 651, 661, 681)은 몰리브덴(Mo), 텅스텐화 몰리브덴(MoW) 등의 몰리브덴 합금, 크롬(Cr), 크롬 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금, 탈륨(Ta), 탈륨 합금 중의 어느 하나로 이루어져 있고, 제2 데이터 배선층(622, 652, 662, 682)은 은(Ag) 또는 은 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금 등으로 이루어져 있다. On the
데이터 배선(62, 65, 66, 68)은 세로 방향으로 형성되어 게이트선(22)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터선(62), 데이터선(62)의 분지이며 저항성 접촉층(54)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65), 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 하여 소스 전극(65)의 반대쪽 저항성 접촉층(56) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(66)을 포함한다. 이 때, 데이터선(62)의 일단(68)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다. The
데이터 배선(62, 65, 66, 68) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(40) 상부에는 질화규소(SiNx), PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F 막(저유전율 CVD막), 및 아크릴계 유기 절연막 등으로 이루어진 보호막(70)이 형성되어 있다. PECVD 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막과 a-Si:O:F 막(저유전율 CVD막)은 유전 상수가 4이하(유전 상수는 2에서 4사이의 값을 가진다.)로 유전율이 매우 낮다. 따라서, 두께가 얇아도 기생 용량 문제가 발생하지 않는다. 또 다른 막과의 접착성 및 스텝 커버리지(step coverage)가 우수하다. 또한 무기질 CVD막이므로 내열성이 유기 절연막에 비하여 우수하다. 아울러 PECVD 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막과 a-Si:O:F 막(저유전율 CVD막)은 증착 속도나 식각 속도가 질화 규소막에 비하여 4~10배 빠르므로 공정 시간 면에서도 매우 유리하다.A-Si: C: O film or a deposited on the data lines 62, 65, 66, 68 and on the
보호막(70)에는 드레인 전극(66) 및 데이터선의 일단(68)을 각각 드러내는 접촉 구멍(76, 78)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(30)과 함께 게이트선의 일단(24)을 드러내는 접촉 구멍(74)이 형성되어 있다. 이때, 게이트선 및 데이터선의 일단(24, 68)을 드러내는 접촉 구멍(74, 78)은 각을 가지거나 원형의 다양한 모양으로 형성될 수 있으며, 면적은 2mm×0㎛를 넘지 않으며, 0.5mm×5㎛ 이상인 것이 바람직하다.
In the
보호막(70) 위에는 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결되어 있으며 화소 영역에 위치하는 화소 전극(82)이 형성되어 있다. 또한, 보호막(70) 위에는 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 게이트선의 일단(24) 및 데이터선의 일단(68)과 연결되어 있는 접촉 보조 부재(86, 88)가 형성되어 있다. 여기서, 접촉 보조 부재(86, 88)는 IZO(indium zinc oxide)층(861, 881)과 ITO(indium tin oxide)층(862, 882)의 이중층으로 이루어져 있다. On the
여기서, 화소 전극(82)은 도1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 게이트선(22)과 중첩되어 유지 축전기를 이루며, 유지 용량이 부족한 경우에는 게이트 배선(22, 24, 26)과 동일한 층에 유지 용량용 배선을 추가할 수도 있다. 1 and 2, the
또, 화소 전극(82)은 데이터선(62)과도 중첩하도록 형성하여 개구율을 극대화할 수 있다. 이처럼 개구율을 극대화하기 위하여 화소 전극(82)을 데이터선(62)과 중첩시켜 형성하더라도 보호막(70)의 저유전율 CVD막 등으로 형성하면 이들 사이에서 형성되는 기생 용량은 문제가 되지 않을 정도로 작게 유지할 수 있다.In addition, the
그러면, 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대하여 도 1 및 도 2와 도 3a 내지 도 7b를 참고로 하여 상세히 설명한다. Next, a method of manufacturing the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3A to 7B.
먼저, 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 기판(10) 위에 제1 게이트 배선층(221, 241, 261) 및 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)을 적층하고, 사진 식각하여 게이트선(22), 게이트 전극(26)을 포함하는 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트 배선(22, 24, 26)을 형성한다.
First, as shown in FIGS. 3A and 3B, the first gate wiring layers 221, 241, and 261 and the second gate wiring layers 222, 242, and 262 are stacked on the
다음, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 질화 규소로 이루어진 게이트 절연막(30), 비정질 규소로 이루어진 반도체층(40), 도핑된 비정질 규소층(50)의 삼층막을 연속하여 적층하고, 반도체층(40)과 도핑된 비정질 규소층(50)을 사진 식각하여 게이트 전극(24) 상부의 게이트 절연막(30) 위에 반도체층(40)과 저항성 접촉층(50)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, a three-layer film of a
다음, 도 5a 내지 도 5b에 도시한 바와 같이, 제1 데이터 배선층(621, 651, 661, 681)을 적층하고 및 제2 데이터 배선층(622, 652, 662, 682)을 적층하고, 사진 식각하여 게이트선(22)과 교차하는 데이터선(62), 데이터선(62)과 연결되어 게이트 전극(26) 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65) 및 소스 전극(64)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(65)과 마주하는 드레인 전극(66)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 5A to 5B, the first data wiring layers 621, 651, 661, and 681 are stacked, and the second data wiring layers 622, 652, 662, and 682 are stacked, and photo-etched. A
이어, 데이터 배선(62, 65, 66, 68)으로 가리지 않는 도핑된 비정질 규소층 패턴(50)을 식각하여 게이트 전극(26)을 중심으로 양쪽으로 분리시키는 한편, 양쪽의 도핑된 비정질 규소층(55, 56) 사이의 반도체층 패턴(40)을 노출시킨다. 이어, 노출된 반도체층(40)의 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 실시하는 것이 바람직하다.Subsequently, the doped amorphous
다음으로, 도 6a 및 6b에서 보는 바와 같이, 질화규소막, a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F 막을 화학 기상 증착(CVD) 법에 의하여 성장시키거나 유기 절연막을 도포하여 보호막(70)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, a silicon nitride film, an a-Si: C: O film or an a-Si: O: F film is grown by chemical vapor deposition (CVD) or an organic insulating film is applied to the protective film.
이어, 사진 식각 공정으로 게이트 절연막(30)과 함께 보호막(70)을 패터닝하 여, 게이트선의 일단(24), 드레인 전극(66) 및 데이터선의 일단(68)을 드러내는 접촉 구멍(74, 76, 78)을 형성한다. 여기서, 접촉 구멍(74, 76, 78)은 각을 가지는 모양 또는 원형의 모양으로 형성할 수 있으며, 게이트선 및 데이터선의 일단(24, 68)을 드러내는 접촉 구멍(74, 78)의 면적은 2mm×0㎛를 넘지 않으며, 0.5mm×5㎛ 이상인 것이 바람직하다. Subsequently, the
다음으로, 도 1 및 도 7에 도시한 바와 같이, IZO를 증착하고 사진 식각하여 제1 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 연결되는 화소 전극(82)과 제2 및 제3 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 게이트선의 일단(24) 및 데이터선의 일단(68)과 각각 연결되는 접촉 보조 부재(861, 881)를 형성한다. IZO를 적층하기 전의 예열(pre-heating) 공정에서 사용하는 기체는 질소를 이용하는 것이 바람직하다. 이는 접촉 구멍(74, 76, 78)을 통해 노출되어 있는 금속막(24, 66, 68)의 상부에 금속 산화막이 형성되는 것을 방지하기 위함이다. Next, as illustrated in FIGS. 1 and 7, the IZO is deposited, photo-etched, and the second and third contacts with the
이상과 같이 화소 전극(82)을 IZO를 이용하여 형성하면 사진 식각시 크롬, 알루미늄 등의 식각제를 사용할 수 있어서 하부 배선의 손상이 감소한다는 장점이 있다. 그러나, 게이트선의 일단(24) 및 데이터선의 일단(68)과 각각 연결되는 접촉 보조 부재(861, 881)(이하, 본딩 패드(Bonding Pad))를 IZO로 형성한 경우 그로스 테스트(Gross Test: GT) 단계에서 접촉 보조 부재(861, 881)의 C, Si 성분이 탐침의 표면에 흡착함으로써 검사를 어렵게 하는 문제점이 있다. As described above, when the
이를 방지하기 위해 본 발명에서는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, IZO로 형성한 접촉 보조 부재(861, 881)에만 ITO(862, 882)를 별도로 증착한다.
In order to prevent this, in the present invention, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the
이하에서, IZO로 형성한 접촉 보조 부재(861, 881)에만 ITO를 별도로 증착하는 단계를 상세히 설명한다. Hereinafter, the steps of separately depositing ITO only on the contact
도 8에는 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이 IZO 만으로 형성된 화소 전극(82)과 접촉 보조 부재(861, 881)를 가지는 박막 트랜지스터 기판(100)에 공통 전극(270), 색필터(230) 및 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있는 색필터 기판(200)을 부착시킨 액정 표시 장치를 도시하였다. In FIG. 8, the
도 8에 도시된 바와 같이, IZO 만으로 형성된 화소 전극(82)과 보호막(180) 위에 액정의 배향을 결정하는 배향막(11)을 형성한다. 그리고, 배향막(11) 위에 액정 표시 장치의 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(320)를 형성한다. 그리고, 박막 트랜지스터 기판의 테두리에 밀봉재(310)를 형성한다. 그리고, 밀봉재(310)의 외부에는 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극(82)을 색필터 기판의 공통 전극(270)에 접촉시켜 전위를 인가하기 위한 쇼트(60)를 형성한다. 그리고, 박막 트랜지스터 기판의 밀봉재(310) 내부에는 액정을 주입하여 액정층(3)을 형성한다. As illustrated in FIG. 8, an
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기의 제조된 액정 표시 장치의 게이트선의 일단(24) 및 데이터선의 일단(68)과 각각 연결되는 접촉 보조 부재(861, 881) 위에만 별도의 ITO층(862, 882)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 9, a separate ITO layer is formed only on the contact
이를 위해 도 10에 도시된 바와 같이, 새도우 마스크(Shadow Mask)(5)를 이용하여 증발 증착 방법(Evaporation)으로 ITO 층(862, 882)을 본딩 패드(861, 881)에 형성한다. To this end, as shown in FIG. 10, ITO layers 862 and 882 are formed on the
증발 증착(Evaporation)은 박막으로 증착될 물질을 증발시켜 기판에 증착시 키는 방법으로서, 열적 가열에 의해 증발시키거나(thermal evaporation), e-beam으로 가열하여 증발(e-beam evaporation)시키는 방법 등이 있다. Evaporation is a method of evaporating a material to be deposited in a thin film and depositing it on a substrate.The method is evaporation by thermal heating or e-beam evaporation. Etc.
물질에 플라즈마 상태의 이온충격을 주어 기판에 증착시키는 스퍼터링(sputtering)과 달리 증발 증착은 저진공에서도 가능하며 높은 에너지가 요구되지 않는다는 장점이 있다. 그리고, 새도우 마스크를 이용하여 선택적으로 필요한 부분만 증착이 가능하다는 장점이 있다. Unlike sputtering, which deposits on a substrate by giving a plasma ion bombardment to a material, evaporation deposition is possible even at low vacuum and does not require high energy. In addition, there is an advantage in that only the necessary portions can be deposited using the shadow mask.
이러한 증발 증착 방법(Evaporation)은 박막 트랜지스터 기판(100) 및 색필터 기판(200)을 부착시키고, 그 사이에 액정을 주입하여 액정 패널을 형성하고 대형 기판을 셀 단위로 자른 후에 실시한다. 즉, 모듈 공정 이전의 비주얼 테스트(Visual Test)를 진행하기 전에 실시하는 것이 바람직하다. Such an evaporation method is performed after attaching the thin
증발 증착 방법(Evaporation)으로 ITO층을 본딩 패드에 형성하는 공정은 대형 기판을 셀 단위로 자른 후에 새도우 마스크를 이용하여 본딩 패드 부분만 선택적으로 증착하기 때문에 기판의 대형화에도 유연하게 대응이 가능하다는 장점이 있다. The process of forming the ITO layer on the bonding pad by the evaporation method is possible to flexibly cope with the enlargement of the substrate since the large sized substrate is cut into cells and then only the bonding pad portion is selectively deposited using a shadow mask. There is this.
새도우 마스크(Shadow Mask)(5)는 본딩 패드(861, 862)가 형성되어 있는 부분만 노출되도록 본딩 패드에 대응되는 부분이 절개되어 있다. 즉, 새도우 마스크(5)는 게이트선의 일단(24)과 연결되는 접촉 보조 부재(861)에 대응되는 부분인 게이트 절개부(5a)와, 데이터선의 일단(68)과 연결되는 접촉 보조 부재(862)에 대응되는 부분인 데이터 절개부(5b)를 포함한다.In the
따라서, 증발 증착 시 게이트선의 일단(24) 및 데이터선의 일단(68)과 각각 연결되는 접촉 보조 부재(861, 881)(본딩 패드)만 노출되므로, 본딩 패드(861, 862)에만 ITO가 증착된다.Therefore, since only the contact
따라서, 본딩 패드는 하부층이 IZO층(861, 881)이고 상부층이 ITO층(862, 882)인 이중층이 되므로 그로스 테스트 시 탐침과 본딩 패드의 상부층인 ITO층(862, 882)이 접촉되므로 그로스 테스트 시 탐침에 이물질이 끼지 않는다. Therefore, the bonding pad is a double layer, in which the lower layer is the IZO layers 861 and 881 and the upper layer is the ITO layers 862 and 882. Therefore, the gross test is performed because the probe and the ITO layers 862 and 882, which are the upper layers of the bonding pad, are contacted during the gross test. No foreign matter is caught in the probe.
본 발명에서는 접촉 보조 부재만을 IZO와 ITO 이중층으로 형성함으로써 그로스 테스트시 탐침에 이물질이 끼는 것을 방지할 수 있고, ITO의 사용을 줄임으로써 제조 단가를 낮출 수 있다.In the present invention, by forming only the contact assistant member as the IZO and ITO bilayer, it is possible to prevent foreign matter from being caught in the probe during the gross test, and to reduce the manufacturing cost by reducing the use of ITO.
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