KR101003679B1 - Liquid crystal display device and method of fabricating thereof - Google Patents

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황용섭
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    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line

Abstract

본 발명은 제조공정을 단순화할 수 있는 액정표시소자의 패턴형성방법에 관한 것으로, 기판 위에 a-ITO(amorphous indium tin oxide)층을 형성하는 단계와, 패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 광을 조사하여 a-ITO층의 일부 영역을 결정화하여 p-ITO(poly indium tin oxide)층을 형성하는 단계와, 상기 a-ITO 및 p-ITO(poly indium tin oxide)층을 식각액에 작용시켜, a-ITO층을 식각하는 단계를 포함하여 이루어지는 패턴형성방법을 제공한다.The present invention relates to a method of forming a pattern of a liquid crystal display device, which can simplify the manufacturing process. The method includes forming an a-ITO (amorphous indium tin oxide) layer on a substrate, and blocking a region other than the region where the pattern is to be formed. Irradiating light in one state to crystallize a portion of the a-ITO layer to form a poly indium tin oxide (p-ITO) layer, and etching the a-ITO and p-ITO (poly indium tin oxide) layers It provides a pattern forming method comprising the step of etching, to a-ITO layer.

Description

액정표시소자 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}Liquid crystal display device and manufacturing method therefor {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}

도 1은 종래 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.1 is a plan view showing the structure of a conventional liquid crystal display device.

도 2는 도 1의 I-I'선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.

도 3a 내지 도 3i는 종래 액정표시소자의 제조방법을 나타내는 도면.3A to 3I illustrate a method of manufacturing a conventional liquid crystal display device.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법에 적용되는 패턴형상방법의 일례를 나타내는 도면.4A to 4D are views showing an example of a pattern shape method applied to the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법에 적용되는 패턴형상방법의 다른 예를 나타내는 도면.5A to 5F are views showing another example of the pattern shape method applied to the liquid crystal display device manufacturing method according to the present invention.

도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 액정표시소자 제조방법에 적용되는 패턴형상방법의 또 다른 예를 나타내는 도면.6A to 6F are views showing still another example of the pattern shape method applied to the liquid crystal display device manufacturing method according to the present invention.

도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자 제조방법을 나타내는 도면.7A to 7H are views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시소자 제조방법을 나타내는 도면.8A to 8G illustrate a method of manufacturing a liquid crystal display device according to another exemplary embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

311 : 게이트전극 312 : 반도체층 311: gate electrode 312: semiconductor layer                 

313 : 소스전극 314: 드레인전극313 source electrode 314 drain electrode

322 : 게이트절연층 324 : 보호층322: gate insulating layer 324: protective layer

332 : 블랙매트릭스 334 : 컬러필터층332: black matrix 334: color filter layer

340 : 액정층 370,372,374 : TiOx패턴340: liquid crystal layer 370,372, 374: TiOx pattern

416a: a-ITO 416b: p-ITO416a: a-ITO 416b: p-ITO

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 a-ITO 및 p-ITO과, Ti와 TiOx의 식각속도의 차이와 새로운 패턴형성방법을 적용함으로써 제조비용이 절감되고 제조방법이 단순화된 액정표시소자의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and in particular, by applying a new pattern forming method and a difference in etching rates of a-ITO and p-ITO, Ti and TiOx, It relates to a manufacturing method.

표시소자들, 특히 액정표시소자(Liquid Crystal Display Device)와 같은 평판표시장치(Flat Panel Display)에서는 각각의 화소에 박막트랜지스터와 같은 능동소자가 구비되어 표시소자를 구동하는데, 이러한 방식의 표시소자의 구동방식을 흔히 액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식이라 한다. 이러한 액티브 매트릭스방식에서는 상기한 능동소자가 매트릭스형식으로 배열된 각각의 화소에 배치되어 해당 화소를 구동하게 된다.In display devices, particularly flat panel displays such as liquid crystal display devices, each pixel includes an active device such as a thin film transistor to drive the display device. The driving method is often called an active matrix driving method. In the active matrix method, the active elements are arranged in each pixel arranged in a matrix to drive the pixel.

도 1은 액티브 매트릭스방식의 액정표시소자를 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 구조의 액정표시소자는 능동소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor;10)를 사용하는 박막트랜지스터 액정표시소자이다. 도면에 도시된 바와 같이, 종횡으로 N×M개의 화소가 배치된 박막트랜지스터 액정표시소자의 각 화소에는 외부의 구동회로로부터 주사신호가 인가되는 게이트라인(3)과 화상신호가 인가되는 데이터라인(5)의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터(10)를 포함하고 있다. 박막트랜지스터는 상기 게이트라인(3)과 연결된 게이트전극(11)과, 상기 게이트전극(11) 위에 형성되어 게이트전극(11)에 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되는 반도체층(12)과, 상기 반도체층(12) 위에 형성된 소스전극(13) 및 드레인전극(14)으로 구성된다. 상기 화소의 표시영역에는 상기 소스전극(13) 및 드레인전극(14)과 연결되어 반도체층(12)이 활성화됨에 따라 상기 소스전극(13) 및 드레인전극(14)을 통해 화상신호가 인가되어 액정(도면표시하지 않음)을 동작시키는 화소전극(16)이 형성되어 있다.1 is a view showing an active matrix liquid crystal display device. The liquid crystal display device having the structure shown in the drawing is a thin film transistor liquid crystal display device using a thin film transistor 10 as an active device. As shown in the figure, each pixel of a thin film transistor liquid crystal display device in which N × M pixels are arranged horizontally and horizontally includes a gate line 3 to which a scan signal is applied from an external driving circuit and a data line to which an image signal is applied ( And a thin film transistor 10 formed at the intersection region of 5). The thin film transistor includes a gate electrode 11 connected to the gate line 3, a semiconductor layer 12 formed on the gate electrode 11 and activated when a scan signal is applied to the gate electrode 11, and the semiconductor. It consists of a source electrode 13 and a drain electrode 14 formed on the layer 12. As the semiconductor layer 12 is activated by being connected to the source electrode 13 and the drain electrode 14 in the display area of the pixel, an image signal is applied through the source electrode 13 and the drain electrode 14 so that a liquid crystal is formed. A pixel electrode 16 for operating (not shown) is formed.

도 2는 도 1의 I-I'선 단면도로서, 상기 도면을 참조하여 종래 액정표시소자의 구조를 더욱 상세히 설명한다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1, which will be described in more detail with reference to the drawings. FIG.

도면에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터(10)는 유리와 같은 투명한 물질로 이루어진 제1기판(20) 위에 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터(10)는 제1기판(20) 위에 형성된 게이트전극(11)과, 상기 게이트전극(11)이 형성된 제1기판(20) 전체에 걸쳐 적층된 게이트절연층(22)과, 상기 절연층(22)위에 형성된 반도체층(12)과, 상기 반도체층(12) 위에 형성된 소스전극(13) 및 드레인전극(14)과, 상기 제1기판(120) 전체에 걸쳐 적층된 보호층(passivation layer;24)으로 구성된다. 상기 보호층(24) 위에는 보호층(24)에 형성된 컨택홀(26)을 통해 박막트랜지스터(10)의 드레인전극(14)에 접속되는 화소전극(16)으로 구성된다. As shown in the figure, the thin film transistor 10 is formed on the first substrate 20 made of a transparent material such as glass. The thin film transistor 10 includes a gate electrode 11 formed on the first substrate 20, a gate insulating layer 22 stacked over the entire first substrate 20 on which the gate electrode 11 is formed, and A semiconductor layer 12 formed on the insulating layer 22, a source electrode 13 and a drain electrode 14 formed on the semiconductor layer 12, and a protective layer stacked over the entire first substrate 120 ( passivation layer; The passivation layer 24 includes a pixel electrode 16 connected to the drain electrode 14 of the thin film transistor 10 through a contact hole 26 formed in the passivation layer 24.                         

한편, 유리와 같은 투명한 물질로 이루어진 제2기판(30)에는 박막트랜지스터(10) 형성영역이나 화소와 화소 사이와 같은 화상 비표시영역에 형성되어 상기 화상비표시영역으로 광이 투과하는 것을 방지하는 블랙매트릭스(32)와, R(Red), G(Green), B(Blue)로 이루어져 실제 컬러를 구현하는 컬러필터층(34)이 형성되어 있으며, 상기 제1기판(20) 및 제2기판(30)이 합착되고 그 사이에 액정층(40)이 형성되어 액정표시소자를 완성한다.On the other hand, the second substrate 30 made of a transparent material such as glass is formed in the region where the thin film transistor 10 is formed or in an image non-display area such as between the pixel and the pixel to prevent light from passing through the image non-display area. A black filter 32 and a color filter layer 34 formed of R (Red), G (Green), and B (Blue) to realize actual colors are formed, and the first substrate 20 and the second substrate ( 30) are bonded to each other, and a liquid crystal layer 40 is formed therebetween to complete the liquid crystal display device.

이러한 액정표시소자는 주로 마스크를 이용한 포토리소그래피공정과 같은 복잡한 공정에 의해 제작되는데, 도 3에 액정표시소자 제조방법이 도시되어 있다.The liquid crystal display device is mainly manufactured by a complicated process such as a photolithography process using a mask, and a method of manufacturing the liquid crystal display device is illustrated in FIG. 3.

우선, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1기판(20) 위에 금속을 적층하여 금속층(11a)을 형성한 후 그 위에 감광성의 포토레지스트층(photoresist;60a)을 형성한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 적층된 포토레지스트층(60a)은 일정한 온도에서 베이킹된다. 그후, 상기 포토레지스트층(60a) 위에 마스크(70)를 위치시킨 상태에서 자외선(Ultraviolet light)과 같은 광을 조사하고 현상액을 작용하면, 도 3b에 도시된 바와 같이 금속층(11a)위에는 포토레지스트패턴(60)이 형성된다. 이때, 상기 포토레지스트는 음성(negative) 포토레지스트로서, 자외선이 조사되지 않은 영역이 현상액에 의해 제거된다.First, as shown in FIG. 3A, a metal layer 11a is formed by stacking metal on the first substrate 20, and then a photosensitive photoresist layer 60a is formed thereon. Although not shown in the figure, the laminated photoresist layer 60a is baked at a constant temperature. Subsequently, when the mask 70 is positioned on the photoresist layer 60a and irradiated with light such as ultraviolet light and a developer is applied, the photoresist pattern is formed on the metal layer 11a as shown in FIG. 3B. 60 is formed. In this case, the photoresist is a negative photoresist, and the area not irradiated with ultraviolet rays is removed by the developer.

이어서, 상기 포토레지스트패턴(60)으로 금속층(11a)의 일부를 블로킹한 상태에서 상기 금속층(11a)에 식각액를 인가하면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제1기판(20) 위에 게이트전극(11)이 형성된다.Subsequently, when an etchant is applied to the metal layer 11a while the part of the metal layer 11a is blocked by the photoresist pattern 60, as shown in FIG. 3C, the gate electrode 11 is formed on the first substrate 20. ) Is formed.

그후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제1기판(20) 전체에 걸쳐서 게이트절연층(22)을 형성한 후 그 위에 반도체층(12a)을 형성한다. 상기와 같이 적층된 반도체층(12a) 위에 포토레지스층을 적층하고 마스크를 위치시킨 후 자외선을 조사하고 현상액을 작용하면, 반도체층(12a) 위에는 포토레지스트패턴(62)이 형성된다. 상기 포토레지스트패턴(62)으로 반도체층(12a)의 일부를 블로킹한 상태에서 식각액를 작용하면, 도 3e에 도시된 바와 같이, 게이트전극(11) 위에 반도체층(12)이 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 3D, the gate insulating layer 22 is formed over the entire first substrate 20, and then the semiconductor layer 12a is formed thereon. A photoresist layer 62 is formed on the semiconductor layer 12a by stacking a photoresist layer on the stacked semiconductor layer 12a, placing a mask, irradiating ultraviolet rays, and applying a developer. When the etching solution is applied while the part of the semiconductor layer 12a is blocked by the photoresist pattern 62, as shown in FIG. 3E, the semiconductor layer 12 is formed on the gate electrode 11.

이어서, 도 3f에 도시된 바와 같이, 제1기판(20) 전체에 걸쳐서 금속을 적층한 후 마스크로 포토레지스트패턴을 형성하고 상기 포토레지스트패턴을 이용하여 상기 금속을 식각하여 반도체층(12) 위에 소스전극(13) 및 드레인전극(14)을 형성함으로써 제1기판(20) 위에 박막트랜지스터를 완성한다.Subsequently, as shown in FIG. 3F, a metal is stacked over the entire first substrate 20, and then a photoresist pattern is formed using a mask, and the metal is etched using the photoresist pattern to form the semiconductor layer 12. The thin film transistor is completed on the first substrate 20 by forming the source electrode 13 and the drain electrode 14.

한편, 도 3g에 도시된 바와 같이, 소스전극(13) 및 드레인전극(14)이 형성된 제1기판(20)에는 보호층(24)이 적층되어 상기 박막트랜지스터를 보호한다. 이후, 상기와 같은 포토공정(즉, 마스크를 이용한 포토레지스트공정)에 의해 박막트랜지스터의 드레인전극(14) 위의 보호층(24)을 식각하여 컨택홀(contact hole;26)을 형성한다.Meanwhile, as shown in FIG. 3G, a protective layer 24 is stacked on the first substrate 20 on which the source electrode 13 and the drain electrode 14 are formed to protect the thin film transistor. Thereafter, the protective layer 24 on the drain electrode 14 of the thin film transistor is etched by the above photo process (ie, a photoresist process using a mask) to form a contact hole 26.

이어서, 도 3h에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(24) 위에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명물질을 적층한 후 포토공정에 의해 식각하여 상기 보호층(24) 위에 화소전극(16)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극(16)은 보호층(24)에 형성된 컨택홀(26)을 통해 박막트랜지스터의 드레인전극(14)에 전기적으로 접속된다.Subsequently, as shown in FIG. 3H, a transparent material such as indium tin oxide (ITO) is stacked on the protective layer 24 and then etched by a photo process to form the pixel electrode 16 on the protective layer 24. Form. In this case, the pixel electrode 16 is electrically connected to the drain electrode 14 of the thin film transistor through the contact hole 26 formed in the protective layer 24.

한편, 도 3i에 도시된 바와 같이, 제2기판(30) 상에 블랙매트릭스(32)와 컬 러필터층(34)을 형성한 후, 상기 제1기판(20) 및 제2기판(30)을 합착한 후 그 사이에 액정층(40)을 형성하여 액정표시소자를 완성한다.3I, after forming the black matrix 32 and the color filter layer 34 on the second substrate 30, the first substrate 20 and the second substrate 30 are formed. After bonding, the liquid crystal layer 40 is formed therebetween to complete the liquid crystal display device.

상기한 바와 같이, 종래 액정표시소자의 제조방법에서는 포토레지스트를 이용한 포토공정에 의해 전극이나 반도체층을 형성한다. 그러나, 포토레지스트를 이용한 포토공정은 다음과 같은 단점이 있다.As described above, in the conventional method for manufacturing a liquid crystal display device, an electrode or a semiconductor layer is formed by a photo process using a photoresist. However, the photo process using the photoresist has the following disadvantages.

첫째, 제조공정이 복잡하게 된다. 상술한 바와 같이, 포토레지스트패턴은 포토레지스트 도포, 베이킹, 노광, 현상을 거쳐 형성된다. 따라서, 제조공정이 복잡하게 된다. 더욱이, 포토레지스트를 베이킹하기 위해서는 특정 온도에서 실행되는 소프트베이킹 공정과 상기 소프트베이킹 온도보다 높은 온도에서 실행되는 하드베이킹공정을 거쳐야만 하기 때문에, 공정이 더욱 복잡하게 된다.First, the manufacturing process becomes complicated. As described above, the photoresist pattern is formed through photoresist coating, baking, exposure and development. Therefore, the manufacturing process is complicated. Furthermore, the process becomes more complicated because baking the photoresist requires a soft baking process performed at a specific temperature and a hard baking process performed at a temperature higher than the soft baking temperature.

둘째, 제조비용이 상승한다는 것이다. 통상적으로 트랜지스터와 같이 복수개의 패턴(혹은 전극)으로 이루어진 전기소자공정에서는 하나의 패턴을 형성하기 위해 포토레지스트공정이 진행되고, 다른 패턴을 형성하기 위해 또 다른 포토레지스트공정이 진행되어야만 한다. 이것은 제조라인에서 각 패턴라인 사이 마다 고가의 포토레지스트 공정라인이 필요하다는 것을 의미한다. 따라서, 전기소자의 제작시 제조비용이 상승하게 된다. 예를 들어, 액정표시소자의 박막트랜지스터 제작시, 포토레지스트공정의 비용이 총 비용의 약 40∼45％를 차지하게 된다.Second, manufacturing costs will rise. In general, in an electric device process including a plurality of patterns (or electrodes), such as a transistor, a photoresist process is performed to form one pattern, and another photoresist process must be performed to form another pattern. This means that an expensive photoresist process line is required between each pattern line in the manufacturing line. Therefore, the manufacturing cost increases during the manufacture of the electric device. For example, in manufacturing a thin film transistor of a liquid crystal display device, the cost of the photoresist process accounts for about 40 to 45% of the total cost.

셋째, 환경을 오염시킨다는 것이다. 일반적으로 포토레지스트의 도포는 스핀코팅에 의해 이루어지기 때문에, 도포시 폐기되는 포토레지스트가 많게 된다. 이러한 포토레지스트의 폐기는 전기소자의 제조비용을 증가시키는 요인이 될 뿐만 아니 라 폐기되는 포토레지스트에 의해 환경이 오염되는 원인도 되는 것이다.Third, it pollutes the environment. In general, since the application of the photoresist is performed by spin coating, many photoresists are discarded during application. The disposal of the photoresist not only increases the manufacturing cost of the electric device but also causes the environment to be polluted by the discarded photoresist.

넷째, 전기제품에 불량이 발생한다는 것이다. 일반적으로 포토레지스트층은 스핀코팅(spin coating)에 의해 도포되는데, 상기 스핀코팅에 의해서는 포토레지스트층의 두께를 제어하기가 힘들다. 따라서, 포토레지스트층이 불균일하게 형성되어 패턴형성시 패턴의 표면에는 미제거된(non-stripped) 포토레지스트가 잔류하게 되며, 이것은 전기소자에 불량이 발생하는 원인이 된다.Fourth, the failure of electrical appliances. In general, the photoresist layer is applied by spin coating, and it is difficult to control the thickness of the photoresist layer by the spin coating. Therefore, the photoresist layer is formed unevenly, so that non-stripped photoresist remains on the surface of the pattern when the pattern is formed, which causes a defect in the electric device.

현재 포토공정의 수를 감소함으로써 상기와 같은 단점을 극복할 수 있는 방법이 연구되고 있지만, 실질적으로 포토공정을 감소시키는데에는 한계가 있었을 뿐만 아니라 공정이 감소하는 경우에는 제작된 액정표시소자의 특성이 저하되는 문제가 있었다.Currently, a method for overcoming the above drawbacks by reducing the number of photo processes has been studied. However, there are limitations to substantially reducing the photo process, and in the case of decreasing process, the characteristics of the fabricated liquid crystal display device There was a problem of deterioration.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, a-ITO(amorphous indium tin oxide) 및 p-ITO(poly indium tin oxide)의 식각속도차를 이용한 패턴형성방법을 이용함으로써 제조공정이 단순화되고 제조비용을 절감할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the manufacturing process is simplified and manufacturing cost by using a pattern forming method using the etching rate difference between amorphous indium tin oxide (a-ITO) and poly indium tin oxide (p-ITO) It is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device that can reduce the.

본 발명의 다른 목적은 Ti 및 그 산화물인 TiOx의 식각속도차를 이용한 패턴형성방법을 이용함으로써 제조공정이 단순화되고 제조비용을 절감할 수 있는 액정표시소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device which can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost by using a pattern forming method using an etching rate difference of Ti and its oxide TiOx.

본 발명의 다른 목적은 TiO2층의 표면특성을 이용한 패턴형성방법을 이용함 으로써 제조공정이 단순화되고 제조비용을 절감할 수 있는 액정표시소자 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device manufacturing method which can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost by using a pattern forming method using the surface characteristics of the TiO 2 layer.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된 액정표시소자를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device manufactured by the above method.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일관점에 따른 액정표시소자 제조방법은 제1 기판 위에 게이트전극을 형성하는 단계, 상기 게이트전극 위에 게이트절연층을 적층하는 단계, 상기 게이트절연층 위에 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층 위에 소스/드레인전극을 형성하는 단계, 상기 제1 기판 전체에 걸쳐서 보호층을 형성하는 단계, 상기 보호층 위에 a-ITO층을 형성하는 단계, 패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 광을 조사하여 a-ITO층의 일부 영역을 p-ITO층으로 형성하는 단계 및 상기 a-ITO을 제거하여 p-ITO패턴을 남김으로써, 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 게이트전극을 형성하는 단계는, 상기 제1 기판 위에 금속층을 형성하는 단계, 상기 금속층 위에 Ti층을 형성하는 단계, 마스크를 사용하여 일부 영역의 Ti층에 광을 조사하여 TiOx층으로 산화시키는 단계, 산화되지 않은 Ti층을 식각하여 TiOx패턴을 형성하는 단계, 상기 TiOx패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하는 단계를 포함한다.
상기 반도체층을 형성하는 단계는, 상기 게이트 절연층 위에 반도체층을 적층하는 단계, 상기 반도체층 위에 Ti층을 형성하는 단계, 마스크를 사용하여 일부 영역의 Ti층에 광을 조사하여 TiOx층으로 산화시키는 단계, 산화되지 않은 Ti층을 식각하여 TiOx패턴을 형성하는 단계 및 상기 TiOx패턴을 이용하여 상기 반도체층을 식각하여 반도체층 및 TiOx층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 소스/드레인전극을 형성하는 단계는, 상기 반도체층 위에 금속층을 형성하는 단계, 상기 금속층 위에 Ti층을 형성하는 단계, 마스크를 사용하여 일부 영역의 Ti층에 광을 조사하여 TiOx층으로 산화시키는 단계, 산화되지 않은 Ti층을 식각하여 TiOx패턴을 형성하는 단계, 상기 TiOx패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하여 소스/드레인전극 및 TiOx층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 보호층에 컨택홀을 형성하여 화소전극과 드레인전극을 접속시키는 단계를 추가로 포함한다.
상기 컨택홀을 형성하는 단계는, 상기 보호층 위에 Ti층을 형성하는 단계, 마스크를 사용하여 일부 영역의 Ti층에 광을 조사하여 TiOx층으로 산화시키는 단계, 산화되지 않은 Ti층을 식각하여 는 TiOx패턴을 형성하는 단계 및 상기 TiOx패턴을 이용하여 상기 보호층을 식각한 후 상기 TiOx패턴을 제거하는 단계를 포함한다.
상기 Ti층은 산에 의해 식각된다.
상기 산은 HF를 포함한다.
상기 Ti층을 식각하는 단계는 Cl2가스를 사용하여 식각한다.
상기 Ti층을 식각하는 단계는 Cl2 혼합가스를 사용하여 식각한다.
상기 Cl2 혼합가스는 CF4/Cl2/O2가스를 포함한다.
상기 TiOx패턴을 제거하는 단계는 H2SO4를 포함하는 식각액을 사용하여 제거한다.
상기 TiOx패턴을 제거하는 단계는 알칼리계 식각액을 사용하여 제거한다.
상기 TiOx패턴을 제거하는 단계는 Cl2/N2가스를 포함하는 식각가스를 사용하여 제거한다.
상기 TiOx패턴을 제거하는 단계는 CF4/Cl2가스를 포함하는 식각가스를 사용하여 제거한다.
상기 게이트전극을 형성하는 단계는, 상기 제1기판 위에 금속층을 형성하는 단계, 상기 금속층 위에 소수성 TiO2층을 형성하는 단계, 마스크를 사용하여 일부 영역의 TiO2층에 광을 조사하여 친수성 TiO2층을 형성하는 단계, 소수성 TiO2층을 식각하여 친수성 TiO2패턴을 형성하는 단계, 상기 친수성 TiO2패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하는 단계를 포함한다.
상기 반도체층을 형성하는 단계는, 상기 게이트 절연층 위에 반도체층을 적층하는 단계, 상기 반도체층 위에 소수성 TiO2층을 형성하는 단계, 마스크를 사용하여 일부 영역의 TiO2층에 광을 조사하여 친수성 TiO2층을 형성하는 단계, 소수성 TiO2층을 식각하여 친수성 TiO2패턴을 형성하는 단계 및 상기 친수성 TiO2패턴을 이용하여 상기 반도체층을 식각하여 반도체층 및 친수성 TiO2층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 소스/드레인전극을 형성하는 단계는, 상기 반도체층 위에 금속층을 형성하는 단계, 상기 금속층 위에 소수성 TiO2층을 형성하는 단계, 마스크를 사용하여 일부 영역의 TiO2층에 광을 조사하여 친수성 TiO2층을 형성하는 단계, 소수성 TiO2층을 식각하여 친수성 TiO2패턴을 형성하는 단계, 상기 친수성 TiO2패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하여 소스/드레인전극 및 친수성 TiO2층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 소수성 TiO2층은 H2SO4를 포함하는 식각액에 의해 식각된다.
상기 소수성 TiO2층은 알칼리계 식각액에 의해 식각된다.
상기 a-ITO층을 제거하는 단계는 옥살산계 산을 포함하는 식각액을 사용하여 제거한다.
상기 옥살산계 식각액은 C2H2O4 이다.
제2 기판 위에 블랙매트릭스 및 컬러필터층을 형성하는 단계, 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계 및 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display device manufacturing method according to an aspect of the present invention comprises the steps of forming a gate electrode on the first substrate, the step of laminating a gate insulating layer on the gate electrode, a semiconductor on the gate insulating layer Forming a layer, forming a source / drain electrode over the semiconductor layer, forming a protective layer over the first substrate, forming an a-ITO layer over the protective layer, and forming a pattern Forming a pixel electrode by irradiating light with the remaining regions except the region to form a portion of the a-ITO layer as a p-ITO layer, and removing the a-ITO to leave a p-ITO pattern. It includes a step.
The forming of the gate electrode may include forming a metal layer on the first substrate, forming a Ti layer on the metal layer, and irradiating light to a Ti layer in a partial region using a mask to oxidize the TiOx layer. Etching the unoxidized Ti layer to form a TiOx pattern, and etching the metal layer using the TiOx pattern.
The forming of the semiconductor layer may include stacking a semiconductor layer on the gate insulating layer, forming a Ti layer on the semiconductor layer, and irradiating light to a Ti layer in a partial region using a mask to oxidize the TiOx layer. And etching the non-oxidized Ti layer to form a TiOx pattern, and etching the semiconductor layer using the TiOx pattern to form a semiconductor layer and a TiOx layer.
The forming of the source / drain electrodes may include forming a metal layer on the semiconductor layer, forming a Ti layer on the metal layer, and irradiating light to a Ti layer of a partial region using a mask to oxidize the TiOx layer. Forming a TiOx pattern by etching the non-oxidized Ti layer; and forming a source / drain electrode and a TiOx layer by etching the metal layer using the TiOx pattern.
And forming a contact hole in the protective layer to connect the pixel electrode and the drain electrode.
The forming of the contact hole may include forming a Ti layer on the protective layer, irradiating a Ti layer of a partial region with light to oxidize the TiOx layer by using a mask, and etching the non-oxidized Ti layer. Forming a TiOx pattern and removing the TiOx pattern after etching the protective layer using the TiOx pattern.
The Ti layer is etched by acid.
The acid comprises HF.
Etching the Ti layer is etched using Cl 2 gas.
Etching the Ti layer is etched using a Cl 2 mixed gas.
The Cl 2 mixed gas includes a CF 4 / Cl 2 / O 2 gas.
Removing the TiOx pattern is removed using an etchant containing H 2 SO 4 .
Removing the TiOx pattern is removed using an alkaline etching solution.
The step of removing the TiOx pattern is removed using an etching gas containing Cl 2 / N 2 gas.
Removing the TiO x pattern is removed using an etching gas containing CF 4 / Cl 2 gas.
The forming of the gate electrode may include forming a metal layer on the first substrate, forming a hydrophobic TiO 2 layer on the metal layer, and irradiating light onto a TiO 2 layer in a partial region by using a mask to produce hydrophilic TiO 2. using a step, by etching the hydrophobic TiO 2 layer to form a hydrophilic TiO 2 pattern, the hydrophilic patterns forming the TiO 2 layer and a step of etching the metal layer.
The forming of the semiconductor layer may include stacking a semiconductor layer on the gate insulating layer, forming a hydrophobic TiO 2 layer on the semiconductor layer, and irradiating light onto the TiO 2 layer in a partial region using a mask to produce hydrophilicity. forming a TiO 2 layer, using a method comprising: etching a hydrophobic TiO 2 layer to form a hydrophilic TiO 2 pattern and the hydrophilic TiO 2 pattern etching the semiconductor layer by forming a semiconductor layer and a hydrophilic TiO 2 layer Include.
The forming of the source / drain electrode may include forming a metal layer on the semiconductor layer, forming a hydrophobic TiO 2 layer on the metal layer, and irradiating light onto the TiO 2 layer in a partial region using a mask to produce hydrophilic TiO. forming a second layer, by etching a hydrophobic TiO 2 layer to form a hydrophilic TiO 2 pattern, using the hydrophilic TiO 2 pattern by etching the metal layer and forming a source / drain electrode and a hydrophilic TiO 2 layer Include.
The hydrophobic TiO 2 layer is etched by an etchant containing H 2 SO 4 .
The hydrophobic TiO 2 layer is etched by an alkaline etching solution.
Removing the a-ITO layer is removed using an etchant containing an oxalic acid.
The oxalic acid etchant is C 2 H 2 O 4 .
Forming a black matrix and a color filter layer on the second substrate, bonding the first substrate and the second substrate together, and forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate.

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본 발명에서는 새로운 패턴형성방법이 적용된 액정표시소자제조방법을 제공한다. 상기 새로운 패턴형성방법에 의해 액정표시소자를 제조함에 따라 제조비용을 대폭 절감할 수 있고, 액정표시소자의 품질저하를 방지할 수 있게 된다. 상기 새로운 패턴형성방법에서는 포토레지스트를 사용하여 패턴을 형성하던 종래와는 달리 금속을 이용하여 패턴을 형성한다. The present invention provides a method for manufacturing a liquid crystal display device to which a new pattern forming method is applied. As the liquid crystal display device is manufactured by the new pattern forming method, manufacturing cost can be greatly reduced, and quality deterioration of the liquid crystal display device can be prevented. Unlike the conventional method of forming a pattern using a photoresist, the new pattern forming method uses a metal to form a pattern.

이하, 포토레지스트 대신 금속을 이용하여 패턴(즉, 전극)을 형성하는 패턴형성방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a pattern forming method of forming a pattern (that is, an electrode) using a metal instead of a photoresist will be described.

본 발명에 적용되는 패턴형성방법에서는 주로 a-ITO와 p-ITO의 식각 선택비 와 Ti/TiOx의 식각 선택비를 이용한다. 특히, 상기 a-ITO/p-ITO의 식각 선택비의 식각 선택비를 통해 액정표시소자의 화소전극을 형성할 수 있으며, 상기 Ti/TiOx의 식각 선택비를 통해 액정표시소자의 전극패턴(예를들면, 게이트전극, 소스/드레인전극) 또는 반도체패턴 및 콘택홀등을 형성할 수 있다.In the pattern formation method applied to the present invention, an etch selectivity of a-ITO and p-ITO and an etch selectivity of Ti / TiOx are mainly used. In particular, the pixel electrode of the liquid crystal display device may be formed through the etch selectivity of the etch selectivity of the a-ITO / p-ITO, and the electrode pattern of the liquid crystal display device may be formed through the etch selectivity of the Ti / TiOx. For example, a gate electrode, a source / drain electrode) or a semiconductor pattern and a contact hole may be formed.

일반적으로, a-ITO는 실내온도(23℃)에서 형성되고, p-ITO는 120℃ 이상에서 형성된다. 이와 같이, a-ITO는 증착온도가 낮기 때문에 증착공정이 수월한 잇점이 있다. 반면에, a-ITO는 p-ITO에 비해 전기특성, 즉, 이동도가 낮고, 저항이 높 은 단점을 가진다. 또한, 이들은 Ar, O2와 같은 식각가스에 의해 쉽게 제거되지만, 옥살산과 같은 산용액에는 식각반응을 다르게 나타낸다. 즉, a-ITO는 p-ITO에 비해 15∼20배 정도 빠른 식각속도를 갖는다. 따라서, 본 발명은 이러한 특성을 이용함으로써, 포토리소그래피 공정을 진행하지 않고도, p-ITO패턴을 형성한다. 즉, a-ITO는 플라즈마 증착공정 후에는 비정질 특성을 가지고 있으나, 200℃ 이상의 열이 인가되면, 결정화되어 p-ITO으로 변하는 특성을 가지고 있다. 또한, 상기 a-ITO와 p-ITO는 식각속도차가 다르기 때문에, a-ITO의 일정 영역을 결정화시켜 p-ITO를 형성한 후, 특정 성격의 식각액을 작용시키면, a-ITO이 제거된 p-ITO패턴을 형성할 수 있게 된다.In general, a-ITO is formed at room temperature (23 ° C), and p-ITO is formed at 120 ° C or higher. As described above, the a-ITO has an advantage that the deposition process is easy because the deposition temperature is low. On the other hand, a-ITO has disadvantages of low electrical characteristics, that is, mobility and resistance, compared to p-ITO. In addition, they are easily removed by etching gases such as Ar and O2, but have different etching reactions in acid solutions such as oxalic acid. That is, a-ITO has an etching rate about 15 to 20 times faster than p-ITO. Accordingly, the present invention utilizes these characteristics to form a p-ITO pattern without going through a photolithography process. That is, a-ITO has an amorphous property after the plasma deposition process, but when heat is applied at 200 ° C. or more, the a-ITO is crystallized and changed to p-ITO. In addition, since the a-ITO and p-ITO have different etching rates, p-ITO is formed by crystallizing a certain region of a-ITO, and then acting as an etchant having a specific character, thus removing p- It is possible to form an ITO pattern.

또한, Ti는 공기중에서는 안정되나 공기중이나 산소분위기에서 가열되면 TiOx로 된다는 사실이 알려져 있다. 상기 Ti와 TiOx는 식각속도차가 다르기 때문에, Ti의 일정 영역을 산화시켜 TiOx를 형성한 후 특정 성격의 식각액을 작용시키며, TiOx 패턴을 형성할 수 있게 된다. 또한, 소수성의 TiOx는 특정 파장의 광이 조사되면, 그 표면의 성질이 변환되어 친수성을 갖는다. 따라서, 이러한 친수성과 소수성의 특성차이를 이용하면 특정 패턴의 TiOx패턴을 형성할 수 있게 된다. 상기와 같이, 얻어진 TiOx패턴을 이용하여 금속층을 식각하여 원하는 패턴을 형성하는 것이다.It is also known that Ti is stable in air but becomes TiOx when heated in air or in an oxygen atmosphere. Since the etching rate difference between Ti and TiOx is different, TiOx is formed by oxidizing a predetermined region of Ti to form an etching liquid having a specific characteristic, thereby forming a TiOx pattern. In addition, when hydrophobic TiOx is irradiated with light of a specific wavelength, the properties of the surface thereof are converted to have hydrophilicity. Therefore, by using the characteristic difference of hydrophilicity and hydrophobicity, it is possible to form a TiOx pattern of a specific pattern. As described above, the metal layer is etched using the obtained TiOx pattern to form a desired pattern.

따라서, 본 발명은 상기 a-ITO/p-ITO 및 Ti/TiOx 의 식각비를 이용하여 액정표시소자의 패턴을 형성하는 것으로, Ti/TiOx는 게이트전극, 반도체층 및 소스/드레인전극의 패턴을 형성하는데 주로 사용되며, a-ITO/p-ITO은 화소전극을 형성하 는 데 사용된다.Accordingly, the present invention forms a pattern of a liquid crystal display device by using the etching ratio of the a-ITO / p-ITO and Ti / TiOx, wherein Ti / TiOx forms a pattern of a gate electrode, a semiconductor layer, and a source / drain electrode. It is mainly used for forming, and a-ITO / p-ITO is used for forming pixel electrode.

도 4a 내지 도 4d는 a-ITO/p-ITO의 식각속도차이를 이용한 패턴형성방법을 나타내는 도면이다.4A to 4D are diagrams illustrating a pattern forming method using an etching rate difference of a-ITO / p-ITO.

도 4a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 절연물질 또는 무기물질로 이루어진 기판(151) 위에 a-ITO층(160)을 형성한다. 상기 a-ITO층(160)은 증착(evaporation)이나 스퍼터링(sputtering)방법에 의해 형성된다. 이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 마스크(157)로 패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 자외선이나 레이저와 같은 광을 조사한다. 광의 조사는 곧 a-ITO층(160)의 결정화를 의미한다. a-ITO층(160)의 결정화는 그 표면부터 시작하며, 시간이 경과함에 따라 a-ITO층(160) 전체가 결정되어, 결국 도 6c에 도시된 바와 같이 패턴이 형성될 영역에는 p-ITO층(160a)이 형성된다.As shown in FIG. 4A, an a-ITO layer 160 is formed on a substrate 151 made of an insulating material or an inorganic material such as glass. The a-ITO layer 160 is formed by evaporation or sputtering. Subsequently, as shown in FIG. 4B, light such as ultraviolet rays or lasers is irradiated with the mask 157 blocking the remaining regions except for the region where the pattern is to be formed. Irradiation of light means crystallization of the a-ITO layer 160. Crystallization of the a-ITO layer 160 starts from the surface thereof, and as time passes, the entire a-ITO layer 160 is determined, so that p-ITO is formed in the region where the pattern is to be formed as shown in FIG. 6C. Layer 160a is formed.

이후, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 a-ITO층(160b)를 제거하여 특정 형상의 p-ITO층(160a), 즉 p-ITO패턴을 형성한다. 상기 a-ITO층(160b)의 제거는 습식식각방법(wet etching process)의해 이루어진다. 습식식각방법에서는 식각액으로 주로 옥살산(Oxalic Acid) 같은 산을 사용한다. 상기 산 용액은 p-ITO와는 잘 반응하지 않지만, a-ITO와는 쉽게 반응해서 제거되기 때문에, 상기와 같은 산을 작용시킴에 따라 a-ITO만 식각되어 기판(151) 위에는 도 4d에 도시된 바와 같이 p-ITO패턴(160a)만이 남아 있게 된다. 이때, 상기 p-ITO패턴(160a)은 액정표시소자의 화소전극을 형성하게 된다. 이때, 옥살산 즉, C2H2O4에 대한 a-ITO/p-ITO의 식각 비는 약 15∼20이다. 즉, 이것을 a-ITO가 p-ITO비해 옥살산에 식각되는 속도가 15∼20배 정도 빠르다는 것을 의미한다. 따라서, 옥살산을 사용하게 되면, a-ITO는 빠르게 제거되는 반면에, p-ITO와는 거의 반응하지 않고 남게된다.Thereafter, as shown in FIG. 4D, the a-ITO layer 160b is removed to form a p-ITO layer 160a having a specific shape, that is, a p-ITO pattern. The a-ITO layer 160b is removed by a wet etching process. In the wet etching method, an acid such as oxalic acid is mainly used as an etchant. The acid solution does not react well with p-ITO, but is easily reacted with and removed with a-ITO. Thus, only the a-ITO is etched as the above-described acid is actuated, and as shown in FIG. 4D on the substrate 151. As such, only the p-ITO pattern 160a remains. In this case, the p-ITO pattern 160a forms a pixel electrode of the liquid crystal display device. In this case, the etching ratio of a-ITO / p-ITO to oxalic acid, that is, C 2 H 2 O 4 is about 15 to 20. That is, this means that a-ITO is etched in oxalic acid 15 to 20 times faster than p-ITO. Thus, when oxalic acid is used, a-ITO is quickly removed, while remaining little reacted with p-ITO.

도 5a 내지 도 5f는 Ti를 이용한 패턴형성방법을 나타내는 도면이다. 이때, 패턴은 금속패턴을 예를 들어 설명한다. 실제로 형성되는 패턴은 전극과 같은 금속패턴, 반도체패턴, 절연패턴 등과 같이 다양하지만, 상기 도면에서는 금속패턴형성방법을 예를 들어 설명한다.5A to 5F are diagrams illustrating a pattern forming method using Ti. In this case, the pattern will be described using a metal pattern as an example. Although the pattern actually formed varies, such as a metal pattern, a semiconductor pattern, an insulation pattern, etc., such as an electrode, the figure demonstrates the metal pattern formation method by the example.

도 5a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 절연물질 또는 반도체물질로 이루어진 기판(101) 위에 금속층(103)을 형성한 후 그 위에 Ti층(110)을 형성한다. 상기 Ti층(110)은 증착(evaporation)이나 스퍼터링(sputtering)방법에 의해 형성된다. 이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 마스크(107)로 금속패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 자외선이나 레이저와 같은 광을 조사한다. 광의 조사는 곧 Ti층(110)으로의 에너지 인가를 의미한다. 이때, 상기 자외선 혹은 레이저의 조사는 대기 또는 산소분위기에서 이루어지기 때문에, 상기 조사에 의해 Ti층(110)이 산화되기 시작한다. Ti의 산화는 그 표면부터 산화되기 시작하며, 시간이 경과함에 따라 Ti층(110) 전체가 산화되어, 결국 도 5c에 도시된 바와 같이 금속패턴이 형성될 영역에는 TiOx층(110a)이 형성된다.As shown in FIG. 5A, a metal layer 103 is formed on a substrate 101 made of an insulating material such as glass or a semiconductor material, and then a Ti layer 110 is formed thereon. The Ti layer 110 is formed by evaporation or sputtering. Subsequently, as shown in FIG. 5B, light such as ultraviolet rays or lasers is irradiated with the mask 107 blocked in the remaining regions except for the region where the metal pattern is to be formed. Irradiation of light means application of energy to the Ti layer 110. At this time, since the irradiation of the ultraviolet or laser is made in the atmosphere or oxygen atmosphere, the Ti layer 110 begins to be oxidized by the irradiation. Oxidation of Ti begins to oxidize from the surface thereof, and as time passes, the entire Ti layer 110 is oxidized, so that the TiOx layer 110a is formed in a region where a metal pattern is to be formed, as shown in FIG. 5C. .

이후, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 Ti층(110b)를 제거하여 특정 형상의 TiOx층(110a), 즉 TiOx패턴을 형성한다. 상기 Ti층(110b)의 제거는 습식식각방법(wet etching process) 또는 건식식각방법(dry etching process)에 의해 이루어진다. 습식식각방법에서는 식각액으로 주로 HF와 같은 산을 사용한다. 상기 HF는 TiOx와는 반응하지 않지만 Ti와는 반응해서 TiF를 형성하여 제거되기 때문에, 상기와 같은 산을 작용시킴에 따라 Ti만 식각되어 금속층(103) 위에는 도 5d에 도시된 바와 같이 TiOx패턴(110a)만이 남아 있게 된다. 이때, Ti를 식각하기 위해 HF 이외의 다른 산을 사용할 수도 있지만, H2SO4는 사용하지 않는 것이 바람직하다. 그 이유는 Ti가 SO4이온과는 반응하지 않기 때문이다.Thereafter, as illustrated in FIG. 5D, the Ti layer 110b is removed to form a TiOx layer 110a having a specific shape, that is, a TiOx pattern. Removal of the Ti layer 110b is performed by a wet etching process or a dry etching process. In the wet etching method, an acid such as HF is mainly used as an etchant. Since the HF does not react with TiOx but reacts with Ti to form TiF and is removed, only Ti is etched by acting with the acid as described above, so that the TiOx pattern 110a is formed on the metal layer 103 as shown in FIG. Only remains. At this time, an acid other than HF may be used for etching Ti, but it is preferable not to use H 2 SO 4 . This is because Ti does not react with SO 4 ions.

건식식각방법을 사용하는 경우, Cl2가스나 CF4/Cl2/O2가스와 같은 Cl2 혼합가스에 대한 TiOx의 식각속도가 Ti의 식각속도에 비해 훨씬 낮기 때문에 식각가스로는 Cl2가스나 Cl2 혼합가스를 주로 사용한다.When using the dry etching method, since the Cl 2 gas and CF 4 / Cl 2 / O 2 gas and the Cl 2 gas mixture is the etch rate of TiOx is much lower than the etching rate of Ti to the same etching gas, Cl 2 gas, Cl 2 mixed gas is mainly used.

이후, 금속층(103)을 습식식각방법이나 건식식각방법에 의해 식각하면, 상기 TiOx패턴(110a)이 식각액(습식식각방법의 경우)이나 식각가스(건식식각방법의 경우)를 블로킹하여, 도 5e에 도시된 바와 같이 TiOx패턴(110a) 하부의 금속을 제외한 나머지 금속이 제거된다. 이어서, 도 5f에 도시된 바와 같이, 상기 금속패턴(103a)상에 남아 있는 TiOx패턴(110a)을 식각하여 제거한다. 이때, 상기 TiOx패턴(110a) 역시 습식식각방법 및 건식식각방법에 의해 식각될 수 있다. 습식식각방법의 경우 H2SO4(SO4이온이 TiOx와 반응하여 제거되므로)를 사용하고 건식식각방법의 경우 Cl2/N2가스 혹은 CF4/Cl2가스를 사용한다.Subsequently, when the metal layer 103 is etched by the wet etching method or the dry etching method, the TiOx pattern 110a blocks the etching liquid (in the case of the wet etching method) or the etching gas (in the case of the dry etching method), and FIG. 5E. As shown in FIG. 5, the remaining metals except for the metal under the TiOx pattern 110a are removed. Subsequently, as illustrated in FIG. 5F, the TiOx pattern 110a remaining on the metal pattern 103a is etched and removed. In this case, the TiOx pattern 110a may also be etched by a wet etching method and a dry etching method. For wet etching, H 2 SO 4 (since SO 4 ions are removed by reaction with TiOx) is used. For dry etching, Cl 2 / N 2 gas or CF 4 / Cl 2 gas is used.

도 6a 내지 6f는 금속산화물의 소수특성 및 친수특성을 이용한 패턴형성방법을 나타내는 도면이다.6A to 6F are diagrams illustrating a pattern forming method using hydrophobic and hydrophilic properties of metal oxides.

우선, 도 6a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 절연물질 또는 반도체물질로 이루어진 기판(201) 상에 금속을 적층하여 금속층(203)을 형성한 후 그 위에 TiOx, 특히 TiO2를 적층하여 TiO2층(210)을 형성한다. 상기 TiO2층(210)은 증착이나 스퍼터링에 의해 직접 금속층(203) 위에 형성할 수도 있으며, 금속층(203)에 Ti를 적층한 후 열을 인가하거나 광을 조사하여 산화시킴으로써 형성할 수도 있다.First, as shown in FIG. 6A, a metal layer 203 is formed by stacking a metal on a substrate 201 made of an insulating material such as glass or a semiconductor material, and then TiOx, in particular TiO 2 , is stacked on the TiO 2. Form layer 210. The TiO 2 layer 210 may be formed directly on the metal layer 203 by vapor deposition or sputtering. Alternatively, the TiO 2 layer 210 may be formed by laminating Ti on the metal layer 203 and applying heat or irradiating light to oxidize the TiO 2 layer 210.

이후, 도 6b에 도시된 바와 같이, 마스크(207)를 사용하여 패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 자외선이나 레이저와 같은 광을 조사한다. 상기 자외선 또는 레이저의 조사에 의해, TiO2층의 표면은 친수특성을 갖게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 6B, light such as ultraviolet rays or lasers is irradiated with the mask 207 blocked in the remaining regions except for the region where the pattern is to be formed. By irradiation of the ultraviolet or laser, the surface of the TiO 2 layer has a hydrophilic characteristic.

TiO2는 광촉매물질로 소수특성을 갖는데, 자외선이나 레이저를 조사하면 표면에 OH기가 생성되어 친수성을 띄게 된다.TiO 2 is a photocatalytic material and has a hydrophobic characteristic. When irradiated with ultraviolet rays or lasers, OH groups are formed on the surface to exhibit hydrophilicity.

TiO2층에 자외선을 조사함에 따라 접촉각(액체가 고체 표면에서 열역학적인 평형을 이룰 때 이루는 각을 말하는 것으로, 이러한 접촉각은 고체표면의 젖음성(Wettability), 즉 친수성을 나타내는 척도이다)이 점차로 작아져서 일정 시간(예를 들면, 1시간) 이상 자외선을 조사했을 때 접촉각이 0에 가까워진다(친수성을 갖는다는 의미).As the TiO 2 layer is irradiated with UV light, the contact angle (the angle formed when the liquid is in thermodynamic equilibrium at the solid surface, which is a measure of the wettability, or hydrophilicity, of the solid surface) gradually decreases. When the ultraviolet rays are irradiated for more than a predetermined time (for example, 1 hour), the contact angle approaches zero (meaning hydrophilicity).

자외선 또는 레이저의 조사에 의해 도 6c에 도시된 바와 같이, TiO2층은 표 면(211)이 친수성을 갖는 제1TiO2층(210a)과 소수성을 갖는 제2TiO2층(210b)으로 분리된다.As illustrated in Figure 6c by UV or laser irradiation, the TiO 2 layer is surface 211 divided into first 2TiO 2 layer (210b) having a first 1TiO 2 layer (210a) and a hydrophobic having a hydrophilic property.

상기와 같이, 서로 다른 표면 성질을 갖고 있는 TiO2층에 H2SO4나 알칼리계의 식각액을 작용시키면, 친수성을 갖는 제1TiO2층(210a)의 OH기가 H2SO4의 SO4이온과 결합된다. 즉, TiO2층의 표면이 OH기에 의해 보호되는 것이다. 따라서, 소수성을 갖는 제2TiO2층(210b)만이 식각액에 의해 제거되어 도 6d에 도시된 바와 같이 상기 금속층(203) 위에는 제1TiO2층(210a), 즉 원하는 패턴에 대응하는 TiO2패턴만이 남아 있게 된다.As described above, when H 2 SO 4 or an alkaline etching solution is applied to the TiO 2 layers having different surface properties, the OH group of the hydrophilic first TiO 2 layer 210a is bonded to the SO 4 ions of H 2 SO 4 . do. That is, the surface of the TiO 2 layer is protected by the OH group. Therefore, only the second TiO 2 layer 210b having hydrophobicity is removed by the etching solution so that only the first TiO 2 layer 210a, that is, the TiO 2 pattern corresponding to the desired pattern is formed on the metal layer 203 as shown in FIG. 6D. Will remain.

이어서, 도 6e에 도시된 바와 같이, 제1TiO2층(210a)에 의해 금속층(203)의 일부를 차단한 상태에서 식각액을 작용시킨 후, 도 6f에 도시된 바와 같이 Cl2/N2나 CF4/Cl2와 같은 가스를 이용하여 상기 제1TiO2층(210a)를 제거하여 기판(201) 상에 금속패턴을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 6E, the etching solution is operated while a part of the metal layer 203 is blocked by the first TiO 2 layer 210a, and then Cl 2 / N 2 or CF is shown in FIG. 6F. The first TiO 2 layer 210a is removed using a gas such as 4 / Cl 2 to form a metal pattern on the substrate 201.

상술한 바와 같은 패턴형성방법에서는 a-ITO/p-ITO의 식각속도차와, Ti와 같은 금속과 그 금속질화물의 식각속도 차이 혹은 TiO2의 표면특성에 의해 패턴을 형성할 수 있게 된다. 이러한 패턴형성방법은 포토레지스트를 사용하던 종래 패턴형성방법에 비해 다음과 같은 장점을 갖는다.In the pattern forming method as described above, the pattern can be formed by the difference in the etching rate of a-ITO / p-ITO, the difference in the etching rate of a metal such as Ti and its metal nitride, or the surface characteristics of TiO 2 . This pattern formation method has the following advantages over the conventional pattern formation method using a photoresist.

첫째, 제조공정이 간단해진다. 포토레지스트를 이용한 패턴형성방법에서는 포토레지스트를 도포한 후 베이킹공정(소프트베이킹 및 하드베이킹)이 필요하며, 포토레지스트를 제거할 경우에도 에이싱(ashing)공정이 필요하게 되지만 Ti나 TiO2를 이용한 패턴형성방법에서는 이러한 공정이 필요없게 되어 제조공정이 간단해진다.First, the manufacturing process is simplified. In the pattern formation method using the photoresist, baking process (soft baking and hard baking) is required after applying the photoresist, and an ashing process is required even when removing the photoresist, but using Ti or TiO 2 In the pattern formation method, such a step is unnecessary, and the manufacturing process is simplified.

둘째, 제조비용이 감소한다. 포토레지스트공정은 각각의 패턴(예를 들어, 금속패턴, 절연패턴, 반도체패턴)을 형성하기 위한 공정과는 별개의 공정이다. 따라서, 전기소자 제조라인의 각 공정 마다 포토레지스트공정을 위한 고가의 장비(예를 들어, 스핀코터(spin coater)가 필요하게 된다. 반면에, Ti나 TiO2를 이용한 패턴형성공정은 전기소자의 공정과 동일한 공정에서 진행될 수 있다. 예를 들어, 금속패턴을 형성하는 경우 식각대상물인 금속층과 Ti층은 진공챔버내에서 동일한 방법(증착 또는 스퍼터링)에 의해 형성될 수 있기 때문에, 별도의 장비가 필요없게 된다. 따라서, 포토레지스트를 사용하는 종래의 패턴형성방법에 비해 제조비용이 대폭 감소하게 된다. Second, manufacturing costs are reduced. The photoresist process is a process separate from the process for forming each pattern (for example, a metal pattern, an insulation pattern, and a semiconductor pattern). Therefore, an expensive equipment (eg, a spin coater) for the photoresist process is required for each process of the electric device manufacturing line. On the other hand, a pattern forming process using Ti or TiO 2 is used for the electric device. For example, when forming a metal pattern, since the metal layer and the Ti layer, which are an etch target, may be formed in the vacuum chamber by the same method (deposition or sputtering), separate equipment may be used. Therefore, the manufacturing cost is greatly reduced as compared with the conventional pattern formation method using the photoresist.

또한, p-ITO층은 이 자체가 화소전극을 형성하기 때문에, p-ITO층을 마스크를 사용하여 별도의 식각공정을 진행하지 않아도 된다. 따라서, 공정을 훨씬 더 단순화할 수 있다.In addition, since the p-ITO layer itself forms a pixel electrode, the p-ITO layer does not need to be subjected to a separate etching process using a mask. Thus, the process can be much simpler.

셋째, 환경오염을 감소시킬 수 있다. 일반적으로 포토레지스트의 도포는 스핀코팅에 이루어진다. 그런데, 스핀코팅방법은 폐기되는 포토레지스트가 생길 수 밖에 없는데, 이러한 포토레지스트이 폐기에 의해 환경오염이 발생하게 된다. 더욱 이, 포토레지스트이 폐기는 제조비용을 상승시키는 원인으로 작용한다. 반면에, Ti나 TiO2를 이용한 패턴형성방법에서는 상기와 같은 포토레지스트의 폐기가 발생하지 않기 때문에, 환경오염을 미연에 방지할 수 있다.Third, environmental pollution can be reduced. In general, the photoresist is applied to spin coating. By the way, the spin coating method inevitably produces photoresist that is discarded, and the environmental pollution is generated by discarding the photoresist. Moreover, the disposal of the photoresist acts as a cause of raising the manufacturing cost. On the other hand, in the pattern formation method using Ti or TiO 2 , since the disposal of the photoresist as described above does not occur, environmental pollution can be prevented in advance.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 상기한 패턴형성방법을 적용한 LCD 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an LCD manufacturing method to which the pattern forming method is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 7a 내지 도 7h는 Ti와 그 금속산화물 및 a-ITO와 p-ITO의 식각속도차를 이용한 패턴형성방법이 적용된 LCD 제조방법을 나타내는 도면이다.7A to 7H are diagrams illustrating an LCD manufacturing method to which a pattern forming method using an etching rate difference between Ti, a metal oxide thereof, and a-ITO and p-ITO is applied.

우선, 도 7a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명물질로 이루어진 제1기판(320) 위에 Al, Al합금 또는 Cu와 같은 금속을 적층하여 금속층(311a)을 형성한 후 그 위에 Ti층(370a)을 형성한다. 이어서, 상기 Ti층(370a) 상부에 마스크(380)를 위치시킨 후 자외선이나 레이저와 같은 광을 조사하면, 광이 조사된 영역의 Ti가 산화되어 TiOx로 된다. 그후, 식각액(예를 들면, HF와 같은 산)을 작용하면, Ti가 제거되어 상기 금속층(311a) 위에는 도 7b에 도시된 바와 같이 TiOx패턴(370)만이 남아 있게 된다.First, as shown in FIG. 7A, a metal layer 311a is formed by stacking a metal such as Al, Al alloy, or Cu on a first substrate 320 made of a transparent material such as glass, and then forming a Ti layer 370a thereon. ). Subsequently, after placing the mask 380 on the Ti layer 370a and irradiating light such as ultraviolet rays or lasers, Ti in the irradiated region is oxidized to TiOx. Subsequently, when an etchant (for example, an acid such as HF) is applied, Ti is removed so that only the TiOx pattern 370 remains on the metal layer 311a as shown in FIG. 7B.

상기와 같이 TiOx패턴(370)으로 금속층(311a)을 블로킹한 상태에서 식각액을 작용시키면 블로킹된 영역을 제외한 나머지 영역의 금속층(311a)이 제거되므로 제1기판(320) 위에는 도 7c에 도시된 바와 같이, 게이트전극(311)과 그 위의 TiOx패턴(370), 즉 TiOx금속층이 남아 있게 된다.As described above, when the etchant is applied while the metal layer 311a is blocked with the TiOx pattern 370 as described above, the metal layer 311a of the remaining regions except for the blocked region is removed, as shown in FIG. 7C. Similarly, the gate electrode 311 and the TiOx pattern 370 thereon, that is, the TiOx metal layer remain.

포토레지스트를 이용하던 종래 LCD제조방법에서는 게이트전극(311)의 형성후 에 포토레지스트패턴을 제거하지만, 본 발명에서는 TiOx의 접촉특성이 우수하기 때문에, 상기 TiOx패턴(370)을 제거할 수도 있고 제거하지 않고 남겨 둘 수도 있다. 상기 TiOx패턴(370)을 제거하지 않고 남겨 두는 경우, 이것은 포토레지스트를 이용하던 종래 LCD 제조방법에 비해 마스킹층(즉, TiOx)의 제거공정이 감소된 것을 의미하며, 따라서, 제조공정이 단순화되었음을 의미한다.In the conventional LCD manufacturing method using the photoresist, the photoresist pattern is removed after the formation of the gate electrode 311. However, in the present invention, since the contact characteristics of TiOx are excellent, the TiOx pattern 370 may be removed or removed. You can leave it without. If the TiOx pattern 370 is left without being removed, this means that the masking layer (ie, TiOx) removal process is reduced compared to the conventional LCD manufacturing method using the photoresist, thus simplifying the manufacturing process. it means.

이어서, 제1기판(320) 전체에 걸쳐서 CVD(Chemical Vapor Deposition)방법에 의해 게이트절연층(322)을 형성하고 그 위에 반도체층(312a)을 적층한 후, 상기 반도체층(312a) 위에 다시 Ti층(372a)을 형성한다. 마스크(382)를 이용하여 상기 Ti층(372a)의 일부를 블로킹한 상태에서 자외선이나 레이저와 같은 광을 조사하면, 광이 조사된 영역의 Ti가 산화되어 TiOx로 된다.Subsequently, the gate insulating layer 322 is formed over the entire first substrate 320 by CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and the semiconductor layer 312a is stacked thereon, and then the Ti is again formed on the semiconductor layer 312a. Form layer 372a. When a portion of the Ti layer 372a is blocked using the mask 382, light such as ultraviolet rays or lasers is irradiated to oxidize Ti in the region to which the light is irradiated to form TiOx.

이어서, 일부 영역이 TiOx로 산화된 Ti층(372a)에 산과 같은 식각액을 작용시키면 상기 TiOx패턴만이 남아 있게 되며, 계속하여 상기 TiOx패턴으로 반도체층(312a)의 일부를 블로킹한 상태에서 식각가스로 상기 반도체층(312a)을 식각하면 도 7d에 도시된 바와 같이 게이트전극(311) 위에 반도체층(312)이 형성된다. 이때, 물론 상기 반도체층(312) 위에 TiOx패턴(372)이 남아 있게 되며, 상기 TiOx패턴(372)을 제거할 필요는 없다. 물론, 이때에도 상기 TiOx패턴(372)을 제거할 수도 있을 것이다.Subsequently, when an etching solution such as an acid is applied to the Ti layer 372a oxidized with TiOx, only the TiOx pattern remains. Subsequently, the etching gas is blocked while the part of the semiconductor layer 312a is blocked by the TiOx pattern. When the semiconductor layer 312a is etched, a semiconductor layer 312 is formed on the gate electrode 311 as shown in FIG. 7D. At this time, of course, the TiOx pattern 372 remains on the semiconductor layer 312, and it is not necessary to remove the TiOx pattern 372. Of course, the TiOx pattern 372 may also be removed at this time.

상기 반도체층(312)은 실리콘으로 이루어져 있다. 따라서, 상기 반도체층(312)에 남아 있는 TiOx패턴(372)은 실리콘과 반응하여 Ti-규소화합물을 형성한다. 한편, 상기 Ti-규소화합물은 저항이 낮기 때문에, 상기 반도체층(312)과 소스전극(313) 및 드레인전극(314)의 접촉시 오우믹컨택(ohmic contact)을 형성하게 된다. 즉, 반도체층(312) 위의 TiOx패턴(엄밀하게는 Ti-규소화합물 패턴)은 오우믹컨택층의 역할을 하게 되는 것이다.The semiconductor layer 312 is made of silicon. Accordingly, the TiOx pattern 372 remaining in the semiconductor layer 312 reacts with silicon to form a Ti-silicon compound. On the other hand, since the Ti-silicon compound has low resistance, an ohmic contact is formed when the semiconductor layer 312 is in contact with the source electrode 313 and the drain electrode 314. That is, the TiOx pattern (strictly Ti-silicon compound pattern) on the semiconductor layer 312 serves as an ohmic contact layer.

이어서, 도면에 도시된 바와 같이, 반도체층(312)이 형성된 제1기판(320) 전체에 걸쳐 Cr, Mo, Al, Al합금, Cu와 같은 금속층(313a)을 형성하고 그 위에 다시 Ti층(373a)을 형성한 상태에서 마스크(384)를 이용하여 상기 금속층(313a)을 식각하면 반도체층(312) 위에는 소스전극(313) 및 드레인전극(314)이 형성되며, 그 위에 각각 TiOx패턴(373,374)이 형성된다. 이때, TiOx패턴(373,374)은 제거될 수도 있을 것이다. 상기 금속층(313a)의 식각시 반도체층(312)의 일부 영역에 형성되어 있던 TiOx패턴(372)이 제거되어 반도체층(312)의 채널영역이 형성된다.Subsequently, as shown in the drawing, a metal layer 313a such as Cr, Mo, Al, Al alloy, and Cu is formed over the entire first substrate 320 on which the semiconductor layer 312 is formed, and again a Ti layer ( When the metal layer 313a is etched using the mask 384 with the 373a formed thereon, a source electrode 313 and a drain electrode 314 are formed on the semiconductor layer 312, and TiOx patterns 373 and 374 thereon, respectively. ) Is formed. At this time, the TiOx patterns 373 and 374 may be removed. When the metal layer 313a is etched, the TiOx pattern 372 formed in a portion of the semiconductor layer 312 is removed to form a channel region of the semiconductor layer 312.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트전극(311), 소스전극(313) 및 드레인전극(314)은 단일 금속으로 이루어진 복수의 층으로 형성될 수도 있으며, 합금으로 이루어진 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수도 있을 것이다.Although not illustrated, the gate electrode 311, the source electrode 313, and the drain electrode 314 may be formed of a plurality of layers made of a single metal, and may be formed of a single layer or a plurality of layers made of an alloy. Could be

그후, 제1기판(320) 전체에 걸쳐 보호층(324)을 적층한 후, 그위에 Ti층을 이용하여 상기 드레인전극(314) 위의 보호층(324)의 일부를 제거하여 컨택홀(326)을 형성한다. 이때,상기 보호층(324) 위에 적층되어 마스킹층의 역할을 하는 TiOx패턴은 제거되어야만 한다. 이어서, 도 7e에 도시된 바와 같이, 컨택홀(326)이 형성된 보호층(324) 위에 a-ITO층(316a)을 형성한다. 그리고, 마스크(386)로 패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 자외선이나 레이저와 같은 광을 조사한다. 이때, 상기 조사에 의해 a-ITO층(316a)이 결정화가 시작된다. 즉, a-ITO층(316a)의 결정화는 그 표면에서 시작하며, 시간이 경과함에 따라 a-ITO층(316a) 전체가 결정화되어, 결국 도 7f에 도시된 바와 같이 패턴이 형성될 영역에 p-ITO층(316b)이 형성된다.Thereafter, the protective layer 324 is stacked over the entire first substrate 320, and then a portion of the protective layer 324 on the drain electrode 314 is removed using a Ti layer thereon to form a contact hole 326. ). At this time, the TiOx pattern stacked on the protective layer 324 to serve as a masking layer should be removed. Subsequently, as illustrated in FIG. 7E, an a-ITO layer 316a is formed on the protective layer 324 in which the contact hole 326 is formed. Then, the mask 386 is irradiated with light such as ultraviolet rays or lasers while blocking the remaining regions except for the region where the pattern is to be formed. At this time, the a-ITO layer 316a starts to crystallize by the irradiation. That is, the crystallization of the a-ITO layer 316a starts at the surface thereof, and as time passes, the entire a-ITO layer 316a crystallizes, eventually p in the region where the pattern is to be formed as shown in FIG. 7F. An ITO layer 316b is formed.

이어서, a-ITO층(316a)과 p-ITO층(316b)의 식각 선택비를 갖는 식각액을 작용시켜 a-ITO층(316a)을 제거함으로써, 도 7g에 도시된 바와 같이, p-ITO패턴 즉, 화소전극(316)을 형성한다. 이때, a-ITO층(316a)의 제거는 습식식각방법(wet etching process)에 의해 이루어지며, 식각액은 옥살산( oxalic acid)을 주로 사용한다. 상기 옥살산(oxalic acid)은 a-ITO에 더욱 쉽게 반응하기 때문에, 상기와 같은 산을 작용시킴에 따라 a-ITO만 식각되어 보호층(324) 위에는 도시된 바와 같이, p-ITO패턴으로 형성된 화소전극(316)만이 있게 된다.Subsequently, by removing the a-ITO layer 316a by operating an etchant having an etching selectivity between the a-ITO layer 316a and the p-ITO layer 316b, as shown in FIG. 7G, the p-ITO pattern That is, the pixel electrode 316 is formed. In this case, the a-ITO layer 316a is removed by a wet etching process, and the etching solution mainly uses oxalic acid. Since the oxalic acid reacts more easily with a-ITO, only a-ITO is etched as the above-described acid acts, thereby forming a pixel having a p-ITO pattern as shown on the protective layer 324. There is only electrode 316.

상기한 바와 같이, p-ITO패턴을 바로 화소전극으로 사용하는 것은, 포토레지스트를 이용하던 종래 LCD 제조방법에 비해 제조공정이 단순화되었음을 의미한다. 즉, 종래 포토레지스트 공정은 ITO증착, 포토레지스트 도포, 노광, 현상, ITO식각 및 포토레지스트 제거공정등과 같이 크게 6공정을 통해 통해 화소전극이 형성되었다. 반면에, ITO증착, 결정화, ITO식각과 같이 3공정을 통해 화소전극을 형성할 수 있다. 따라서, 포토레지스트 도포, 노광, 현상, 포토레지스트 제거공정을 감소되어, 제조공정이 단순화된다.As described above, using the p-ITO pattern as the pixel electrode means that the manufacturing process is simplified compared to the conventional LCD manufacturing method using the photoresist. That is, in the conventional photoresist process, pixel electrodes are formed through six processes, such as ITO deposition, photoresist coating, exposure, development, ITO etching, and photoresist removal processes. On the other hand, the pixel electrode may be formed through three processes such as ITO deposition, crystallization, and ITO etching. Thus, the photoresist application, exposure, development, and photoresist removal processes are reduced, thereby simplifying the manufacturing process.

도 7h에 도시된 바와 같이, 제1기판(320)에 컬러필터층(334)이 형성된 제2기판(330)을 합착하여 LCD를 완성한다.As shown in FIG. 7H, the LCD is completed by bonding the second substrate 330 having the color filter layer 334 to the first substrate 320.

상기와 같은 방법에 의해 제조된 LCD는 종래와는 다른 구조를 갖는다. 즉, 도 7g에 도시된 바와 같이, 게이트전극(311), 반도체층(312), 소스전극(313) 및 드레인전극(314) 상부에 각각 일정 두께의 TiOx금속층이 존재하는 것이다. 종래 LCD와 비교해 볼때, 상기 구조의 LCD에서는 3회의 마스킹층(종래 LCD 제조방법에서는 포토레지스트이고 본 발명의 LCD 제조방법에서는 TiOx층) 제거공정이 필요없게 되므로, 제조공정이 단순화된다. 또한, 포토레지스트공정 자체에 내재하는 베이킹 공정같은 부가의 공정이 필요없게 되므로, 제조공정을 더욱 단순화할 수 있게 되는 것이다. 더욱이, 반도체층(312) 상부의 금속층(372)은 실리콘과 반응하여 오믹컨택층을 형성하므로, 별도의 오믹컨택층을 형성할 필요가 없게 된다.The LCD manufactured by the above method has a structure different from the conventional one. That is, as shown in FIG. 7G, TiOx metal layers having a predetermined thickness exist on the gate electrode 311, the semiconductor layer 312, the source electrode 313, and the drain electrode 314, respectively. Compared with the conventional LCD, the LCD having the above structure eliminates the need for three masking layers (a photoresist in the conventional LCD manufacturing method and a TiOx layer in the LCD manufacturing method of the present invention), thereby simplifying the manufacturing process. In addition, since an additional process such as a baking process inherent in the photoresist process itself is unnecessary, the manufacturing process can be further simplified. In addition, since the metal layer 372 on the semiconductor layer 312 reacts with silicon to form an ohmic contact layer, there is no need to form a separate ohmic contact layer.

이때, 본 발명의 액정표시소자는 TiOx마스킹층 뿐만 아니라 포토레지스트층을 이용하여 제작할 수도 있다, 즉, TiOx층과 포토레지스트층을 혼용하여 제작할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 액정표시소자를 제작하는데 있어서, 화소전극을 제외한 모든 패턴을 형성하기 위해 TiOx마스킹층을 이용할 수도 있고 단지 하나 또는 그 이상의 패턴을 형성하는데 TiOx 마스킹층을 이용할 수도 있을 것이다.In this case, the liquid crystal display of the present invention may be manufactured using a photoresist layer as well as a TiOx masking layer, that is, the TiOx layer and the photoresist layer may be mixed. Therefore, in fabricating the liquid crystal display of the present invention, the TiOx masking layer may be used to form all the patterns except the pixel electrode, and the TiOx masking layer may be used to form only one or more patterns.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 a-ITO/p-ITO 및 Ti와 TiOx의 식각속도차를 이용한 패턴형성방법을 적용하여 액정표시소자을 제조하였다. 이러한 패턴형성방법을 적용함으로써 액정표시소자의 전체적인 제조공정이 단순화되고 그 제조비용도 절감될 수 있게 된다. 특히, 본 발명에서는 화소전극과 같은 패턴시 별도의 마스킹층을 형성하지 않기 때문에, 제조공정을 더욱 단순화시킬 수 있게 된다.As described above, in the present invention, a liquid crystal display device was manufactured by applying a pattern formation method using a-ITO / p-ITO and an etching rate difference between Ti and TiOx. By applying such a pattern forming method, the overall manufacturing process of the liquid crystal display device can be simplified and its manufacturing cost can be reduced. In particular, the present invention does not form a separate masking layer in the same pattern as the pixel electrode, thereby simplifying the manufacturing process.

도 8a 내지 도 8g는 TiO2의 표면특성을 이용한 패턴형성방법이 적용된 LCD제조방법을 나타내는 도면이다.8A to 8G are diagrams illustrating an LCD manufacturing method to which a pattern forming method using surface characteristics of TiO 2 is applied.

우선, 도 8a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명물질로 이루어진 제1기판(420) 위에 Al, Al합금 또는 Cu와 같은 금속을 적층하여 금속층(411a)을 형성한 후 그 위에 소수성의 TiO2층(470a)을 형성한다. 이어서, 상기 TiO2층(470a) 상부에 마스크(480)를 위치시킨 후 자외선이나 레이저와 같은 광을 조사하면, 광이 조사되지 않은 영역의 TiO2층 표면은 소수성을 갖는 반면에 광이 조사된 영역의 TiO2층 표면이 친수성을 띄게 된다. 이와 같이 서로 다른 표면 성질을 갖는 TiO2층에 H2SO4나 알칼리계의 식각액을 작용시키면, 소수성을 갖는 TiO2층이 제거되어 상기 금속층(411a) 위에는 도 8b에 도시된 바와 같이 친수성 표면(470b)을 갖는 TiO2패턴(470)만이 남게 된다.First, as illustrated in FIG. 8A, a metal layer 411a is formed by stacking a metal such as Al, Al alloy or Cu on a first substrate 420 made of a transparent material such as glass, and then forming a hydrophobic TiO 2 on the substrate. Form layer 470a. Subsequently, when the mask 480 is positioned on the TiO 2 layer 470a and irradiated with light such as ultraviolet rays or lasers, the surface of the TiO 2 layer in the non-irradiated area has hydrophobicity while the light is irradiated. The TiO 2 layer surface in the region becomes hydrophilic. When H 2 SO 4 or an alkaline etching solution is applied to the TiO 2 layers having the different surface properties as described above, the hydrophobic TiO 2 layer is removed to form a hydrophilic surface (as shown in FIG. 8B) on the metal layer 411a. Only the TiO 2 pattern 470 with 470b remains.

이후, 상기 TiO2패턴(470)으로 금속층(411a)을 블로킹한 상태에서 식각액으로 상기 금속층(411a)을 식각하면, 도 8c에 도시된 바와 같이 제1기판(420) 위에는 게이트전극(411)과 TiO2패턴(470)이 남아 있게 된다. 이때, 상기 TiO2패턴(470)은 제거될 수도 있을 것이다. 이어서, 상기 게이트전극(411)이 형성된 제1기판(420) 전체에 걸쳐서 반도체층(412a)과 TiO2층(472a)을 형성한 후 마스크(482)를 사용하여 상기 TiO2층(472a)의 일부에 광을 조사한다.Subsequently, when the metal layer 411a is etched with an etchant while the metal layer 411a is blocked with the TiO 2 pattern 470, as shown in FIG. 8C, the gate electrode 411 is disposed on the first substrate 420. The TiO 2 pattern 470 remains. In this case, the TiO 2 pattern 470 may be removed. Subsequently, the semiconductor layer 412a and the TiO 2 layer 472a are formed over the entire first substrate 420 on which the gate electrode 411 is formed, and then the mask 482 is used to form the TiO 2 layer 472a. Irradiate some of the light.

상기 TiO2층(472a)에 광이 조사됨에 따라 광이 조사된 TiO2층(472a)의 표면 이 친수성으로 된다. 따라서, 게이트전극 형성과정과 마찬가지로 상기 소수특성을 갖는 TiO2층(472a)을 제거하여 친수성 TiO2패턴(472)을 형성한 후 반도체층(412a)을 식각하면 게이트절연층(422) 위에 반도체층(412)을 형성할 수 있게 된다. 이때, 반도체층(412)의 상부에 남아 있는 TiO2패턴(472)은 반도체층(412)의 실리콘과 반응하여 Ti-규소화합물을 형성하여 오믹컨택층을 형성한다.The surface of the TiO 2 layer (472a) the light is irradiated as the light is irradiated on the TiO 2 layer (472a) is hydrophilic. Therefore, as in the gate electrode forming process, the hydrophobic TiO 2 pattern 472 is formed by removing the TiO 2 layer 472a having the hydrophobic property, and then the semiconductor layer 412a is etched to form the semiconductor layer on the gate insulating layer 422. 412 can be formed. At this time, the TiO 2 pattern 472 remaining on the semiconductor layer 412 reacts with the silicon of the semiconductor layer 412 to form a Ti-silicon compound to form an ohmic contact layer.

이후, 도 8e에 도시된 바와 같이, TiO2층을 이용하여 상기 반도체층 위에 소스전극(413) 및 드레인전극(414)을 형성한다. 이때, 상기 소스전극(413) 및 드레인전극(414) 위에는 TiO2패턴(473,474)이 남아 있게 된다. 이때, TiO2패턴(473,474)은 제거될 수도 있다. 이어서, 제1기판(420) 전체에 걸쳐서 보호층(424)을 적층하고 TiO2를 이용하여 드레인전극(414) 위의 보호층(424) 일부를 식각하여 컨택홀(426)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 8E, the source electrode 413 and the drain electrode 414 are formed on the semiconductor layer using the TiO 2 layer. At this time, TiO 2 patterns 473 and 474 remain on the source electrode 413 and the drain electrode 414. In this case, the TiO 2 patterns 473 and 474 may be removed. Subsequently, the protective layer 424 is stacked over the entire first substrate 420, and a portion of the protective layer 424 on the drain electrode 414 is etched using TiO 2 to form a contact hole 426.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트전극(411), 소스전극(413) 및 드레인전극(414)은 단일 금속으로 이루어진 복수의 층으로 형성될 수도 있으며, 합금으로 이루어진 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수도 있을 것이다.Although not illustrated, the gate electrode 411, the source electrode 413, and the drain electrode 414 may be formed of a plurality of layers made of a single metal, and may be formed of a single layer or a plurality of layers made of an alloy. Could be

이어서, 도 8f에 도시된 바와 같이, 보호층(424) 위에 a-ITO층을 형성한 후, 마스크(486)로 패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 자외선이나 레이저와 같은 광을 조사한다. 이때, 상기 조사에 의해 a-ITO층(416a)이 결정화가 시작된다. 즉, a-ITO층(416a)의 결정화는 그 표면에서 시작하며, 시간이 경과함에 따라 a-ITO층(416a) 전체가 결정화되어, 결국 도 8f에 도시된 바와 같이, 패턴이 형성될 영역에 p-ITO층(416b)이 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 8F, after the a-ITO layer is formed on the protective layer 424, light such as ultraviolet rays or lasers is blocked with the mask 486 blocking other regions except for the region where the pattern is to be formed. Investigate At this time, the a-ITO layer 416a starts crystallization by the irradiation. That is, the crystallization of the a-ITO layer 416a starts at its surface, and as time passes, the entire a-ITO layer 416a crystallizes, eventually forming a region in which a pattern is to be formed, as shown in FIG. 8F. p-ITO layer 416b is formed.

상기 a-ITO 및 p-ITO으로 형성된 ITO층을 옥살산(oxalic acid)과 같은 식각액에 작용시킴에 따라, a-ITO만 식각되어 보호층(424) 위에는 도 8g도시된 바와 같이, p-ITO패턴으로 형성된 화소전극(416)만이 남게 된다.As the ITO layer formed of the a-ITO and the p-ITO acts on an etchant such as oxalic acid, only the a-ITO is etched to form the p-ITO pattern on the protective layer 424 as shown in FIG. 8G. Only the pixel electrode 416 formed as is left.

한편, 제1기판(420)에 컬러필터층(434)이 형성된 제2기판(430)을 합착하여 LCD를 완성한다.Meanwhile, the LCD is completed by bonding the second substrate 430 on which the color filter layer 434 is formed to the first substrate 420.

상기한 방법에 의해 제조된 LCD는 도 8(g)에 도시된 바와 같이, 게이트전극(411), 반도체층(412), 소스전극(413) 및 드레인전극(414) 상부에 각각 일정 두께의 TiOx금속층이 존재하는 것이다. 또한, 반도체층(412) 상부의 금속층(472)은 실리콘과 반응하여 오믹컨택층을 형성하므로, 별도의 오믹컨택층을 형성할 필요가 없게 된다.As shown in FIG. 8 (g), the LCD manufactured by the above method has a predetermined thickness of TiOx on the gate electrode 411, the semiconductor layer 412, the source electrode 413, and the drain electrode 414, respectively. There is a metal layer. In addition, since the metal layer 472 on the semiconductor layer 412 reacts with silicon to form an ohmic contact layer, there is no need to form a separate ohmic contact layer.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 식각에 사용되는 TiOx층과 TiO2층을 제거하지 않고 남겨 두고 있지만, 필요에 따라 제거할 수도 있다. 게이트전극, 반도체층, 소스/드레인전극 위에 형성되는 TiOx층과 TiO2층 중에서 원하는 층만을 남겨 두고 나머지는 제거할 수도 있다. 물론, 이러한 TiOx층과 TiO2층의 유지 및 제거는 필요에 따라 달라질 것이다.As described above, in the present invention, the TiOx layer and the TiO 2 layer used for etching are left without being removed, but may be removed if necessary. Only the desired layer may be removed from the TiOx layer and the TiO 2 layer formed on the gate electrode, the semiconductor layer, and the source / drain electrode. Of course, the maintenance and removal of such TiOx and TiO 2 layers will vary as needed.

또한, 본 발명에서는 TiOx층과 TiO2층을 화소전극을 제외한 모든 패턴을 형성하는 사용할 수도 있고 하나 또는 그 이상의 패턴을 형성하는데 사용될 수도 있 다. 다시 말해서, 액정표시소자의 적어도 하나의 패턴을 형성하기 위해 TiOx층과 TiO2층을 사용한다는 것이다.In addition, in the present invention, the TiOx layer and the TiO 2 layer may be used to form all patterns except the pixel electrode, or may be used to form one or more patterns. In other words, the TiOx layer and the TiO 2 layer are used to form at least one pattern of the liquid crystal display.

아울러, 화소전극은 콘택홀이 형성된 보호막 위에 a-ITO층을 형성한 후, 마스크로 블로킹한 상태에서 광을 조사하여 a-ITO층의 일부 영역을 결경화함으로써 p-ITO 패턴을 형성한 다음, 상기 a-ITO층을 식각함으로써 형성되는 것으로, 본 발명의 기본 개념은 ITO패턴을 형성하는 데 있어서, 포토리소그래피 공정을 진행하지 않고, 단순히 a-ITO/p-ITO의 식각선택비를 이용하여 이루어지는데 있다.In addition, after forming the a-ITO layer on the passivation layer on which the contact hole is formed, the pixel electrode is irradiated with light in a blocked state with a mask to form a p-ITO pattern by curing the region of the a-ITO layer. It is formed by etching the a-ITO layer, and the basic concept of the present invention is achieved by simply using an etching selectivity of a-ITO / p-ITO without forming a photolithography process in forming an ITO pattern. To lose.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 a-ITO 및p-ITO과 Ti 및 TiO2를 이용한 새로운 패턴형성방법에 의해 액정표시소자를 제작하므로 다음과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, in the present invention, since the liquid crystal display device is manufactured by a new pattern forming method using a-ITO and p-ITO and Ti and TiO 2 , the following effects can be obtained.

첫째, Ti와 TiO2를 이용한 새로운 패턴형성방법 자체에 기인하는 효과, 즉 제조공정의 단순화, 제조비용의 감소, 환경오염의 방지 등과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다. 더욱이, 본 발명의 제조방법에서는 마스킹층으로 사용되는 Ti층이나 친수성의 TiO2층을 제거할 필요가 없기 때문에 제조공정이 단순화되고 제조비용도 더욱 절감할 수 있게 된다. 더욱이, 본 발명은 화소전극을 형성할 때, 별도의 마스킹층을 형성할 필요가 없기 때문에 공정이 더욱 단순화될 수 있다.First, effects due to the new pattern formation method itself using Ti and TiO 2 can be obtained, that is, the simplification of the manufacturing process, the reduction of manufacturing cost, and the prevention of environmental pollution. Furthermore, in the manufacturing method of the present invention, since the Ti layer or the hydrophilic TiO 2 layer used as the masking layer does not need to be removed, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be further reduced. Further, the present invention can be further simplified since the formation of the pixel electrode does not require the formation of a separate masking layer.

둘째, 소자의 불량을 방지할 수 있게 된다. 본 발명의 액정표시소자제조방법 에서는 마스킹층으로 사용되는 Ti층이나 친수성의 TiO2층을 제거할 필요가 없고, 화소전극패턴을 형성할 때에는 마스킹층을 아에 형성할 필요가 없기 때문에, 포토레지스트의 제거시 발생할 수 있는 종래 액정표시소자의 불량을 방지할 수 있게 된다.Second, it is possible to prevent the failure of the device. In the liquid crystal display device manufacturing method of the present invention, there is no need to remove the Ti layer or the hydrophilic TiO 2 layer used as the masking layer, and when forming the pixel electrode pattern, the masking layer does not need to be formed on the photoresist. It is possible to prevent the defect of the conventional liquid crystal display device that may occur when the removal of the.

Claims (27)

기판 위에 a-ITO(amorphous indium oxide)층을 형성하는 단계;Forming an amorphous indium oxide (a-ITO) layer on the substrate; 패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 광을 조사하여 a-ITO층의 일부 영역을 결정화하여 p-ITO(poly indium tin oxide)층을 형성하는 단계; 및Irradiating light while blocking the remaining areas except for the region where the pattern is to be formed to crystallize a portion of the a-ITO layer to form a poly indium tin oxide (p-ITO) layer; And 상기 a-ITO 및 p-ITO(poly indium tin oxide)층을 식각액에 작용시켜, a-ITO층을 식각하는 단계로 이루어지는 패턴형성방법.And etching the a-ITO layer by applying the a-ITO and poly indium tin oxide (p-ITO) layers to an etchant. 제1항에 있어서, 상기 a-ITO층은 산용액에 의해 식각되는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.The method of claim 1, wherein the a-ITO layer is etched by an acid solution. 제2항에 있어서, 상기 산용액은 옥살산계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.The pattern forming method of claim 2, wherein the acid solution comprises an oxalic acid system. 제3항에 있어서, 상기 옥살산계 식각액은 C2H2O4 인 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.The method of claim 3, wherein the oxalic acid etchant is C 2 H 2 O 4 . 제1기판 위에 게이트전극을 형성하는 단계;Forming a gate electrode on the first substrate; 상기 게이트전극 위에 게이트절연층을 적층하는 단계;Stacking a gate insulating layer on the gate electrode; 상기 게이트절연층 위에 반도체층을 형성하는 단계;Forming a semiconductor layer on the gate insulating layer; 상기 반도체층 위에 소스/드레인전극을 형성하는 단계;Forming a source / drain electrode on the semiconductor layer; 상기 제1기판 전체에 걸쳐서 보호층을 형성하는 단계; Forming a protective layer over the entire first substrate; 상기 보호층 위에 a-ITO층을 형성하는 단계;Forming an a-ITO layer over the protective layer; 패턴이 형성될 영역을 제외한 나머지 영역을 블로킹한 상태에서 광을 조사하여 a-ITO층의 일부 영역을 p-ITO층으로 형성하는 단계; 및Irradiating light while blocking the remaining regions except for the region where the pattern is to be formed to form a portion of the a-ITO layer as a p-ITO layer; And 상기 a-ITO을 제거하여 p-ITO패턴을 남김으로써, 화소전극을 형성하는 단계로 구성된 액정표시소자 제조방법.Forming a pixel electrode by removing the a-ITO to leave a p-ITO pattern. 제5항에 있어서, 상기 게이트전극을 형성하는 단계는,The method of claim 5, wherein the forming of the gate electrode comprises: 상기 제1 기판 위에 금속층을 형성하는 단계;Forming a metal layer on the first substrate; 상기 금속층 위에 Ti층을 형성하는 단계;Forming a Ti layer on the metal layer; 마스크를 사용하여 일부 영역의 Ti층에 광을 조사하여 TiOx층으로 산화시키는 단계;Irradiating the Ti layer of the partial region with light to oxidize the TiO x layer using a mask; 산화되지 않은 Ti층을 식각하여 TiOx패턴을 형성하는 단계;Etching the unoxidized Ti layer to form a TiOx pattern; 상기 TiOx패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.And etching the metal layer using the TiOx pattern. 제5항에 있어서, 상기 반도체층을 형성하는 단계는,The method of claim 5, wherein the forming of the semiconductor layer comprises: 상기 게이트 절연층 위에 반도체층을 적층하는 단계;Stacking a semiconductor layer on the gate insulating layer; 상기 반도체층 위에 Ti층을 형성하는 단계;Forming a Ti layer on the semiconductor layer; 마스크를 사용하여 일부 영역의 Ti층에 광을 조사하여 TiOx층으로 산화시키는 단계;Irradiating the Ti layer of the partial region with light to oxidize the TiO x layer using a mask; 산화되지 않은 Ti층을 식각하여 TiOx패턴을 형성하는 단계; 및Etching the unoxidized Ti layer to form a TiOx pattern; And 상기 TiOx패턴을 이용하여 상기 반도체층을 식각하여 반도체층 및 TiOx층을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.Forming a semiconductor layer and a TiOx layer by etching the semiconductor layer using the TiOx pattern. 제5항에 있어서, 상기 소스/드레인전극을 형성하는 단계는,The method of claim 5, wherein the forming of the source / drain electrode comprises: 상기 반도체층 위에 금속층을 형성하는 단계;Forming a metal layer on the semiconductor layer; 상기 금속층 위에 Ti층을 형성하는 단계;Forming a Ti layer on the metal layer; 마스크를 사용하여 일부 영역의 Ti층에 광을 조사하여 TiOx층으로 산화시키는 단계;Irradiating the Ti layer of the partial region with light to oxidize the TiO x layer using a mask; 산화되지 않은 Ti층을 식각하여 TiOx패턴을 형성하는 단계;Etching the unoxidized Ti layer to form a TiOx pattern; 상기 TiOx패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하여 소스/드레인전극 및 TiOx층을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.And forming a source / drain electrode and a TiOx layer by etching the metal layer using the TiOx pattern. 제5항에 있어서, 상기 보호층에 컨택홀을 형성하여 화소전극과 드레인전극을 접속시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 5, further comprising connecting a pixel electrode and a drain electrode by forming a contact hole in the passivation layer. 제9항에 있어서, 상기 컨택홀을 형성하는 단계는,The method of claim 9, wherein the forming of the contact hole comprises: 상기 보호층 위에 Ti층을 형성하는 단계;Forming a Ti layer on the protective layer; 마스크를 사용하여 일부 영역의 Ti층에 광을 조사하여 TiOx층으로 산화시키는 단계;Irradiating the Ti layer of the partial region with light to oxidize the TiO x layer using a mask; 산화되지 않은 Ti층을 식각하여 TiOx패턴을 형성하는 단계; 및Etching the unoxidized Ti layer to form a TiOx pattern; And 상기 TiOx패턴을 이용하여 상기 보호층을 식각한 후 상기 TiOx패턴을 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.And removing the TiOx pattern after the protective layer is etched using the TiOx pattern. 제6 내지 8항 및 제10항 중 어느 한항에 있어서, 상기 Ti층은 산에 의해 식각되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method according to any one of claims 6 to 8 and 10, wherein the Ti layer is etched by an acid. 제11항에 있어서, 상기 산은 HF를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.12. The method of claim 11, wherein the acid comprises HF. 제6 내지 8항 및 제10항 중 어느 한항에 있어서, 상기 Ti층을 식각하는 단계는 Cl2가스를 사용하여 식각하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 6, wherein the etching of the Ti layer is performed using Cl 2 gas. 제6 내지 8항 및 제10항 중 어느 한항에 있어서, 상기 Ti층을 식각하는 단계는 Cl2 혼합가스를 사용하여 식각하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 6, wherein the etching of the Ti layer is performed by using a Cl 2 mixed gas. 제14항에 있어서, 상기 Cl2 혼합가스는 CF4/Cl2/O2가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 14, wherein the Cl 2 mixed gas comprises a CF 4 / Cl 2 / O 2 gas. 제10항에 있어서, 상기 TiOx패턴을 제거하는 단계는 H2SO4를 포함하는 식각액을 사용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 10, wherein the removing of the TiO x pattern is performed by using an etchant including H 2 SO 4 . 제10항에 있어서, 상기 TiOx패턴을 제거하는 단계는 알칼리계 식각액을 사용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 10, wherein the removing of the TiO x pattern is performed by using an alkaline etching solution. 제10항에 있어서, 상기 TiOx패턴을 제거하는 단계는 Cl2/N2가스를 포함하는 식각가스를 사용하여 식각하는 것를 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 10, wherein the removing of the TiO x pattern comprises etching using an etching gas including Cl 2 / N 2 gas. 제10항에 있어서, 상기 TiOx패턴을 제거하는 단계는 CF4/Cl2가스를 포함하는 식각가스를 사용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 10, wherein the removing of the TiO x pattern is performed by using an etching gas including CF 4 / Cl 2 gas. 제5항에 있어서, 상기 게이트전극을 형성하는 단계는,The method of claim 5, wherein the forming of the gate electrode comprises: 상기 제1 기판 위에 금속층을 형성하는 단계;Forming a metal layer on the first substrate; 상기 금속층 위에 소수성 TiO2층을 형성하는 단계;Forming a hydrophobic TiO 2 layer on the metal layer; 마스크를 사용하여 일부 영역의 TiO2층에 광을 조사하여 친수성 TiO2층을 형성하는 단계;Irradiating the TiO 2 layer in some regions using a mask to form a hydrophilic TiO 2 layer; 소수성 TiO2층을 식각하여 친수성 TiO2패턴을 형성하는 단계;Etching the hydrophobic TiO 2 layer to form a hydrophilic TiO 2 pattern; 상기 친수성 TiO2패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.And etching the metal layer by using the hydrophilic TiO 2 pattern. 제5항에 있어서, 상기 반도체층을 형성하는 단계는,The method of claim 5, wherein the forming of the semiconductor layer comprises: 상기 게이트 절연층 위에 반도체층을 적층하는 단계;Stacking a semiconductor layer on the gate insulating layer; 상기 반도체층 위에 소수성 TiO2층을 형성하는 단계;Forming a hydrophobic TiO 2 layer on the semiconductor layer; 마스크를 사용하여 일부 영역의 TiO2층에 광을 조사하여 친수성 TiO2층을 형성하는 단계;Irradiating the TiO 2 layer in some regions using a mask to form a hydrophilic TiO 2 layer; 소수성 TiO2층을 식각하여 친수성 TiO2패턴을 형성하는 단계; 및Etching the hydrophobic TiO 2 layer to form a hydrophilic TiO 2 pattern; And 상기 친수성 TiO2패턴을 이용하여 상기 반도체층을 식각하여 반도체층 및 친수성 TiO2층을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.And etching the semiconductor layer by using the hydrophilic TiO 2 pattern to form a semiconductor layer and a hydrophilic TiO 2 layer. 제5항에 있어서, 상기 소스/드레인전극을 형성하는 단계는,The method of claim 5, wherein the forming of the source / drain electrode comprises: 상기 반도체층 위에 금속층을 형성하는 단계;Forming a metal layer on the semiconductor layer; 상기 금속층 위에 소수성 TiO2층을 형성하는 단계;Forming a hydrophobic TiO 2 layer on the metal layer; 마스크를 사용하여 일부 영역의 TiO2층에 광을 조사하여 친수성 TiO2층을 형성하는 단계;Irradiating the TiO 2 layer in some regions using a mask to form a hydrophilic TiO 2 layer; 소수성 TiO2층을 식각하여 친수성 TiO2패턴을 형성하는 단계;Etching the hydrophobic TiO 2 layer to form a hydrophilic TiO 2 pattern; 상기 친수성 TiO2패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하여 소스/드레인전극 및 친수성 TiO2층을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.And etching the metal layer using the hydrophilic TiO 2 pattern to form a source / drain electrode and a hydrophilic TiO 2 layer. 제20 내지 22항 중 어느 한항에 있어서, 상기 소수성 TiO2층은 H2SO4를 포함하는 식각액에 의해 식각되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method according to any one of claims 20 to 22, wherein the hydrophobic TiO 2 layer is etched by an etchant including H 2 SO 4 . 제20 내지 22항 중 어느 한항에 있어서, 상기 소수성 TiO2층은 알칼리계 식각액에 의해 식각되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method according to any one of claims 20 to 22, wherein the hydrophobic TiO 2 layer is etched by an alkaline etching solution. 제5항에 있어서, 상기 a-ITO층을 제거하는 단계는 옥살산계 산을 포함하는 식각액을 사용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 5, wherein the removing of the a-ITO layer is performed by using an etchant including an oxalic acid. 제25항에 있어서, 상기 옥살산계 식각액은 C2H2O4 인 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.The method of claim 25, wherein the oxalic acid etchant is C 2 H 2 O 4 . 제5항에 있어서,The method of claim 5, 제2 기판 위에 블랙매트릭스 및 컬러필터층을 형성하는 단계;Forming a black matrix and a color filter layer on the second substrate; 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계; 및Bonding the first substrate and the second substrate to each other; And 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 제조방법.Forming a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate further comprising the step of forming a liquid crystal display device.
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