KR101318436B1 - Thin Film Transistor Substrate and Method thereof - Google Patents
Thin Film Transistor Substrate and Method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101318436B1 KR101318436B1 KR1020060053593A KR20060053593A KR101318436B1 KR 101318436 B1 KR101318436 B1 KR 101318436B1 KR 1020060053593 A KR1020060053593 A KR 1020060053593A KR 20060053593 A KR20060053593 A KR 20060053593A KR 101318436 B1 KR101318436 B1 KR 101318436B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- gate
- buffer layer
- layer
- pattern
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 212
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 43
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 26
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 25
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 24
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- WJPZDRIJJYYRAH-UHFFFAOYSA-N [Zn].[Mo] Chemical compound [Zn].[Mo] WJPZDRIJJYYRAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims 6
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 15
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N octafluorocyclobutane Chemical compound FC1(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019407 octafluorocyclobutane Nutrition 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 acryl Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4908—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET for thin film semiconductor, e.g. gate of TFT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78603—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the insulating substrate or support
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
본 발명은 저저항 배선 및 전극이 형성된 박막트랜지스터기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor substrate on which a low resistance wiring and an electrode are formed, and a method of manufacturing the same.
본 발명에 따른 박막트랜지스터기판은, 기판상에 형성된 제 1 버퍼층; 제 1 버퍼층 상에 형성되며 게이트 라인, 게이트 라인에 접속된 게이트 전극 및 게이트 패드 하부 전극을 포함하는 게이트 패턴; 게이트 패턴을 덮는 게이트 절연막 상에 형성되어 채널을 형성하는 반도체 패턴; 반도체 패턴 상에 형성되는 제 2 버퍼층; 제 2 버퍼층 상에 형성되며 데이터 라인, 데이터 라인에 접속된 소스전극, 채널을 사이에 두고 소스 전극과 대향하는 드레인 전극 및 데이터 패드 하부전극을 포함하는 데이터 패턴; 데이터 패턴을 덮는 동시에 다수의 접촉홀이 형성된 보호막; 및 접촉홀을 통해 드레인 전극, 게이트 패드 하부 전극 및 데이터 패드 하부전극과 각각 접속되는 화소전극, 게이트 패드 상부전극 및 데이터 패드 상부전극을 포함하는 투명 전극패턴으로 구성된 것을 특징으로 한다.The thin film transistor substrate according to the present invention comprises: a first buffer layer formed on the substrate; A gate pattern formed on the first buffer layer and including a gate line, a gate electrode connected to the gate line, and a gate pad lower electrode; A semiconductor pattern formed on the gate insulating layer covering the gate pattern to form a channel; A second buffer layer formed on the semiconductor pattern; A data pattern formed on the second buffer layer and including a data line, a source electrode connected to the data line, a drain electrode facing the source electrode with a channel interposed therebetween, and a data pad lower electrode; A passivation layer covering the data pattern and formed with a plurality of contact holes; And a transparent electrode pattern including a pixel electrode, a gate pad upper electrode, and a data pad upper electrode respectively connected to the drain electrode, the gate pad lower electrode, and the data pad lower electrode through the contact hole.
Description
도 1은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 평면도. 1 is a plan view of a thin film transistor substrate according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 Ⅰ-Ⅰ',Ⅱ-Ⅱ',Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to the present invention taken along lines II ′, II-II ′, and III-III ′.
도 3은 도 2에 도시된 A영역의 확대 단면도.FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of region A shown in FIG. 2.
도 4는 도 2에 도시된 B영역의 확대 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view of region B shown in FIG. 2;
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 제 1 버퍼층 및 게이트 패턴이 형성된 박막 트랜지스터 기판의 평면도 및 단면도.5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view of a thin film transistor substrate having a first buffer layer and a gate pattern according to the present invention.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 제 1 버퍼층 및 게이트 패턴을 형성하는 과정을 도시한 공정도.6A to 6D are process diagrams illustrating a process of forming a first buffer layer and a gate pattern according to the present invention.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 반도체 패턴, 제 2 버퍼층 및 데이터 패턴이 형성된 박막 트랜지스터 기판의 평면도 및 단면도.7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view of a thin film transistor substrate on which a semiconductor pattern, a second buffer layer, and a data pattern are formed.
도 8a 내지 도 8i는 본 발명에 따른 반도체 패턴, 제 2 버퍼층 및 데이터 패턴을 형성하는 과정을 도시한 공정도.8A to 8I are process diagrams illustrating a process of forming a semiconductor pattern, a second buffer layer, and a data pattern according to the present invention.
도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 다수의 콘택홀을 갖는 보호막이 형성된 박막 트랜지스터 기판의 평면도 및 단면도.9A to 9B are plan and cross-sectional views of a thin film transistor substrate on which a passivation film having a plurality of contact holes is formed according to the present invention.
도 10a 및 도10b는 본 발명에 따른 다수의 콘택홀을 갖는 보호막을 형성하는 과정을 도시한 공정도.10A and 10B are process diagrams illustrating a process of forming a protective film having a plurality of contact holes according to the present invention.
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 도전성 패턴이 형성된 박막 트랜지스터 기판의 평면도 및 단면도.11A and 11B are a plan view and a cross-sectional view of a thin film transistor substrate having a conductive pattern according to the present invention.
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 도전성 패턴을 형성하는 과정을 도시한 공정도.12A and 12B are process diagrams illustrating a process of forming a conductive pattern according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 액정표시장치 101 : 기판100 liquid
110 : 제 1 버퍼층 110a : 제1 보호층110:
120 : 게이트 패턴 120a : 게이트 금속층120:
121 : 게이트 라인 123 : 게이트 전극 121: gate line 123: gate electrode
125 : 게이트 패드 127 : 게이트 패드 하부전극125: gate pad 127: gate pad lower electrode
129 : 게이트 패드 상부전극 130 : 게이트 절연막129: gate pad upper electrode 130: gate insulating film
140 : 반도체 패턴 142 : 활성층140
144 : 오믹 접촉층 150 : 제 2 버퍼층144: ohmic contact layer 150: second buffer layer
150a : 제 2 보호층 160 : 데이터 패턴 150a: second protective layer 160: data pattern
160a : 데이터 금속층 161 : 데이터 라인160a: data metal layer 161: data line
163 :소스전극 164 : 드레인 전극163: source electrode 164: drain electrode
165 : 데이터 패드 167 : 데이터 패드 하부전극165: data pad 167: data pad lower electrode
169 : 데이터 패드 상부전극 170 : 보호막169: data pad upper electrode 170: protective film
171 : 제 1 접촉홀 172 : 제 2 접촉홀171: first contact hole 172: second contact hole
173 : 제 3 접촉홀 174 : 제 4 접촉홀173: third contact hole 174: fourth contact hole
180 : 화소전극 185 : 화소영역180: pixel electrode 185: pixel region
190 : 스토리지 캐패시터 191 : 스토리지 전극190: storage capacitor 191: storage electrode
본 발명은 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 저저항 배선 및 전극이 형성된 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근, 정보화 사회가 도래함에 따라 다양한 정보를 사용자에게 제공하는 전달매체로서의 역학을 수행하는 영상표시장치에 대한 중요성이 어느 때보다 강조되고 있다. Recently, with the arrival of the information society, the importance of an image display device that performs dynamics as a transmission medium for providing various information to users has been emphasized more than ever.
이러한 영상표시장치의 주류를 이루고 있었던 종래의 음극선관(Cathode Ray Tube) 또는 브라운관은 무게와 부피가 큰 문제점이 있었고, 이러한 문제점을 해소하기 위해 다양한 종류의 평판표시소자(Flat Panel Display)가 개발되고 있다. The cathode ray tube or the cathode ray tube, which has been the mainstream of such an image display device, has a problem of weight and volume, and various kinds of flat panel displays have been developed to solve such problems. have.
평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 일렉트로루미네센스(Electroluminescence : EL) 등이 있고 이들 대부분이 실용화되어 시판되고 있다.The flat panel display device includes a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP) and an electroluminescence (EL). Most of these are commercially available and commercially available.
이 중에서 액정표시소자는 전자제품의 경박단소화 추세를 만족할 수 있고 양 산성이 향상되고 있어 많은 응용분야에서 음극선관 또는 브라운관을 빠른 속도로 대체하고 있다. Among them, the liquid crystal display device can satisfy the trend of light and short and short of electronic products, and the acidity is improved, and thus, the cathode ray tube or the cathode ray tube is rapidly replaced in many applications.
특히, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 한다)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자는 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다. In particular, an active matrix type liquid crystal display device that drives a liquid crystal cell using a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") has the advantages of excellent image quality and low power consumption, and secures the latest mass production technology. As a result of research and development, it is rapidly developing into larger size and higher resolution.
상술한 바와 같은 통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과, 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.The conventional liquid crystal display device as described above displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. To this end, a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which liquid crystal cells are arranged in a matrix form, and a driving circuit for driving the liquid crystal panel.
액정표시장치는 서로 대향하는 박막 트랜지스터 기판 및 컬러필터기판, 두 기판 사이에 일정한 셀갭 유지를 위해 위치하는 스페이서 및 그 셀갭에 채워진 액정 등을 구비한다.The liquid crystal display includes a thin film transistor substrate and a color filter substrate facing each other, a spacer positioned to maintain a constant cell gap between the two substrates, and a liquid crystal filled in the cell gap.
박막 트랜지스터 기판은 게이트 라인, 게이트 라인과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 라인, 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터, 액정셀 단위로 형성되어 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극 및 그들 위에 도포된 배향막으로 구성된다.The thin film transistor substrate includes a gate line, a data line crossing the gate line to define a pixel region, a thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line, a pixel electrode formed in liquid crystal cell units and connected to the thin film transistor, and coated thereon. Composed of aligned alignment films.
여기서, 박막 트랜지스터는 게이트 라인과 전기적으로 접속된 게이트 전극, 게이트 전극을 커버하는 게이트 절연막, 게이트 절연막 상에 형성되어 채널 및 오믹 저항을 형성하는 반도체층, 데이터 라인에 전기적으로 접속된 소스전극 및 채널 을 사이에 두고 소스전극과 대향하는 드레인 전극으로 구성된다.The thin film transistor may include a gate electrode electrically connected to a gate line, a gate insulating film covering the gate electrode, a semiconductor layer formed on the gate insulating film to form a channel and an ohmic resistor, a source electrode and a channel electrically connected to the data line. It is composed of a drain electrode facing the source electrode with the gap therebetween.
컬러필터기판은 액정셀 단위로 형성된 칼라필터, 칼러필터간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스, 액정셀들에 공통적으로 기준전압을 공급하는 공통 전극 및 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다.The color filter substrate includes a color filter formed in units of liquid crystal cells, a black matrix for distinguishing between color filters and reflecting external light, a common electrode supplying a reference voltage to the liquid crystal cells in common, and an alignment layer applied thereon.
여기서, 액정표시장치는 박막 트랜지스터 기판과 컬러필터기판을 별도로 제작하여 합착한 다음 액정을 주입하고 봉입함으로써 완성하게 된다.Here, the liquid crystal display device is completed by separately manufacturing a thin film transistor substrate and a color filter substrate, and then injecting and encapsulating a liquid crystal.
상술한 바와 같은 액정표시장치에 있어서, 액정표시장치를 구성하는 배선 및 전극은 재료단자가 낮은 저저항 금속인 구리(Cu) 등을 주로 이용하여 형성되었다In the liquid crystal display device as described above, the wirings and electrodes constituting the liquid crystal display device are formed mainly using copper (Cu) or the like, which is a low resistance metal having a low material terminal.
이때, 배선 및 전극을 구성하는 구리(Cu)는 전자 이동도는 양호한 반면에 기판과의 접착력이 떨어짐에 따라 배선 및 전극이 기판으로부터 박리되는 필링(Peeling) 현상이 발생한다는 문제점이 있었다.In this case, the copper (Cu) constituting the wiring and the electrode has a problem that peeling phenomenon occurs in which the wiring and the electrode are peeled off from the substrate as the electron mobility is good while the adhesion to the substrate is decreased.
또한, 구리(Cu)가 습기가 있는 외부환경에 노출되는 경우 산화현상으로 인하여 표면에 산화막이 발생됨에 따라 전기 전도성이 열화된다는 문제점이 또한 있었다.In addition, when copper (Cu) is exposed to a humid external environment, there is also a problem in that electrical conductivity is degraded as an oxide film is generated on the surface due to oxidation.
따라서, 종래 액정표시장치는 상술한 바와 같은 문제점으로 인하여 구리(Cu) 등과 같은 저저항 금속을 이용하여 배선 및 전극을 형성하는 데 한계가 있었다.Therefore, the conventional liquid crystal display device has a limitation in forming a wiring and an electrode by using a low resistance metal such as copper (Cu) due to the above problems.
상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 저저항 금속으로 구성된 배선 및 전극이 형성된 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a thin film transistor substrate having a wiring and an electrode formed of a low resistance metal and a method of manufacturing the same.
본 발명은 기판상에 몰리-아연 합금으로 구성된 버퍼층을 형성한 후 배선 및 전극을 증착시킴으로써, 기판 및 절연막에 대한 배선 및 전극의 접착력을 증가시킬 수 있는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a thin film transistor substrate and a method of manufacturing the same, by forming a buffer layer of a molybdenum-zinc alloy on a substrate and then depositing wiring and electrodes, thereby increasing adhesion of the wiring and the electrode to the substrate and the insulating film. The purpose is.
본 발명은 버퍼층을 구성하는 아연금속이 배선 및 전극의 표면으로 확산되어 산화 방지용 보호층을 형성함으로써, 배선 및 전극의 산화를 방지하여 투명전극 및 단자전극과의 접촉저항을 낮출 수 있는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.According to the present invention, a zinc metal constituting the buffer layer is diffused to the surface of the wiring and the electrode to form a protective layer for oxidation prevention, thereby preventing the oxidation of the wiring and the electrode to lower the contact resistance between the transparent electrode and the terminal electrode. And the purpose is to provide a method for producing the same.
본 발명은 기판상에 형성된 버퍼층을 통해 저저항 배선 및 전극을 형성함으로써 대면적화 및 고정세화 된 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a thin film transistor substrate having a large area and a high definition by forming a low resistance wiring and an electrode through a buffer layer formed on the substrate, and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치를 구성하는 박막 트랜지스터 기판(101)은, 기판(101)상에 형성된 제 1 버퍼층(110); 제 1 버퍼층(110) 상에 형성되며 게이트 라인(121), 게이트 라인(121)에 접속된 게이트 전극(123) 및 게이트 패드 하부 전극(127)을 포함하는 게이트 패턴(120); 게이트 패턴(120)을 덮는 게이트 절연막(130) 상에 형성되어 채널을 형성하는 반도체층(140); 반도체층(140) 상에 형성되는 제 2 버퍼층(150); 제 2 버퍼층(150) 상에 형성되며 데이터 라인(161), 데이터 라인(161)에 접속된 소스전극(163), 채널을 사이에 두고 소스 전극(163)과 대향하는 드레인 전극(164) 및 데이터 패드 하부전극(167)을 포함하는 데이터 패턴(160); 데이터 패턴(160)을 덮는 동시에 다수의 접 촉홀(171,172,173,174)이 형성된 보호막(170); 및 접촉홀을 통해 드레인 전극(164), 게이트 패드 하부 전극(127) 및 데이터 패드 하부전극(167)과 각각 접속되는 화소전극(180), 게이트 패드 상부전극(129) 및 데이터 패드 상부전극(169)을 포함하는 투명 전극패턴으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the thin
여기서, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터기판은, 게이트 라인(121); 및 게이트 절연막(130) 및 보호막(170)을 개재하여 게이트 라인(121)과 중첩적으로 형성되는 스토리지 전극(191)으로 구성된 스토리지 캐패시터(190)를 더 포함하되, 스토리지 전극(191)은 제 2 버퍼층(150) 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the thin film transistor substrate according to the present invention, the
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구성하는 게이트 패(120)턴은 구리(Cu)를 포함하는 저저항 금속으로 형성된 것을 특징으로 한다. The gate pattern 120 turns constituting the thin film transistor substrate according to the present invention may be formed of a low resistance metal including copper (Cu).
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구성하는 데이터 패턴(160)은 구리(Cu)를 포함하는 저저항 금속으로 형성된 것을 특징으로 한다. The data pattern 160 constituting the thin film transistor substrate according to the present invention is formed of a low resistance metal including copper (Cu).
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구성하는 제 1 버퍼층(110)은 몰리브덴-아연 합금(Mn-Zn alloy)인 것을 특징으로 한다.The
본 발명에 따른 제 1 버퍼층(110) 상에 게이트 패턴(120)을 증착시에, 제 1 버퍼층(110)의 아연이 게이트 패턴(120)의 표면으로 확산되어 외부환경과의 접촉을 차단하는 제 1 보호층(110a)을 형성하는 것을 특징으로 한다.When depositing the gate pattern 120 on the
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구성하는 제 2 버퍼층(150)은 몰리브덴-아연 합금(Mn-Zn alloy)인 것을 특징으로 한다.The
본 발명에 따른 제 2 버퍼층(150) 상에 데이터 패턴(160)을 증착시에, 제 2 버퍼층(150)의 아연이 데이터 패턴(160)의 표면으로 확산되어 외부환경과의 접촉을 차단하는 제 2 보호층(150a)을 형성하는 것을 특징으로 한다.When depositing the data pattern 160 on the
본 발명에 따른 제 2 버퍼층(150) 상에 스토리지 전극(191)을 증착시에, 제 2 버퍼층(150)의 아연이 스토리지 전극(191)의 표면으로 확산되어 외부환경과의 접촉을 차단하는 제 2 보호층(150a)을 또한 형성하는 것을 특징으로 한다.When depositing the
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은, 기판(101)상에 제 1 버퍼층(110)을 형성하는 단계; 제 1 버퍼층(110) 상에 게이트 라인(121), 게이트 라인(121)에 접속된 게이트 전극(123) 및 게이트 패드 하부전극(127)을 포함하는 게이트 패턴(120)을 형성하는 단계; 게이트 패턴(120)을 덮는 게이트 절연막(130) 상에 채널을 구성하는 반도체 패턴(140)을 형성하는 단계; 반도체 패턴(140) 상에 제 2 버퍼층(150)을 형성하는 단계; 제 2 버퍼층(150) 상에 데이터 라인(161), 데이터 라인(161)에 접속된 소스전극(163), 채널을 개재하여 소스 전극(163)과 대향하는 드레인 전극(164) 및 데이터 패드 하부전극(167)을 포함하는 데이터 패턴(160)을 형성하는 단계; 데이터 패턴(160)을 덮는 동시에 다수의 접촉홀(171,172,173,174)을 구비하는 보호막(170)을 형성하는 단계; 및 접촉홀을 통해 드레인 전극(164), 게이트 패드 하부전극(127) 및 데이터 패드 하부전극(167)과 각각 접속되는 화소전극(180), 게이트 패드 상부전극(129) 및 데이터 패드 상부전극(169)을 포함하는 투명 전극패턴을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the method for manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention includes forming a
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설 명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 구성 및 동작에 대해 설명한다. 여기서, 도 1은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 평면도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ',Ⅱ-Ⅱ',Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절취된 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.First, the configuration and operation of a thin film transistor substrate according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a plan view of a thin film transistor substrate according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate taken along lines II ′, II-II ′, and III-III ′ of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판(101) 상에 형성된 제 1 버퍼층(110), 제 1 버퍼층(110) 상에 형성된 게이트 라인(121), 게이트 라인(121)을 덮는 게이트 절연막(130), 게이트 절연막(130) 상에 형성되는 제 2 버퍼층(150), 제 2 버퍼층(150) 상에 게이트 라인(121)과 교차되어 화소 영역(185)을 정의하는 데이터 라인(161), 게이트 라인(121) 및 데이터 라인(161)의 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(T), 게이트 절연막(130) 상에 형성된 박막 트랜지스터(T)를 덮는 보호막(170), 보호막(170)을 관통하는 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(T)에 접속되는 화소전극(180) 및 게이트 라인(121)과 화소전극(180)의 중첩부에 형성된 스토리지 캐패시터(190)를 포함한다.1 and 2, the thin film transistor substrate according to the present invention may include a
그리고, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(121)에 접속된 게이트 패드(165)와, 데이터 라인(161)에 접속된 데이터 패드(165)를 더 구비한다.The thin film transistor T further includes a
제 1 버퍼층(110)은 기판(101)상에 형성되고, 게이트 라인(121) 등을 구성하는 저저항 금속인 구리(Cu)와 비교하여 빠르게 산화되는 금속을 포함하는 몰리-아연 합급층(Mn-Zn alloy layer)으로 구성된다.The
여기서, 제 1 버퍼층(110) 상에 게이트 라인(121) 등을 포함하는 게이트 패 턴(120)을 형성하기 위해 게이트 금속층을 증착하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트 금속층을 증착시 발생되는 열에 의해 제 1 버퍼층(110)에 포함된 아연(Zn)은 게이트 금속층의 표면으로 확산된다.Here, in the case of depositing the gate metal layer to form the gate pattern 120 including the
이때, 게이트 금속층으로 확산되는 제 1 버퍼층에 포함된 아연(Zn)은 외부 환경으로부터 게이트 금속층을 블로킹하는 제 1 보호층(110a)을 형성한다.In this case, zinc (Zn) included in the first buffer layer diffused into the gate metal layer forms the first
게이트 라인(121)은 게이트 패드(165)에 접속되는 게이트 드라이버(미도시)로부터 공급되는 게이트 신호를 박막 트랜지스터(T)를 구성하는 게이트 전극(123)으로 전달한다.The
이때, 게이트 라인(121)은 저저항 금속인 구리(Cu)를 이용한 스퍼터링 등의 증착방식을 통해 제 1 버퍼층(110) 상에 형성된다.In this case, the
여기서, 게이트 라인(121)의 표면은 스퍼터링 등의 증착 공정에서 발생 되는 열에 의해 제 1 버퍼층(110)으로부터 확산된 아연(Zn)에 의해 형성된 제 1 보호층(110a)으로 피복되고, 제 1 보호층(110a)은 게이트 라인(121)의 표면이 산화되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.Here, the surface of the
제 2 버퍼층(150)은 게이트 절연막(130) 상에 형성되고, 데이터 라인(161)을 구성하는 저저항 금속인 구리(Cu)와 비교하여 빠르게 산화되는 금속을 포함하는 몰리-아연 합급층(Mn-Zn alloy layer)으로 구성된다.The
여기서, 제 2 버퍼층(150) 상에 데이터 라인(161) 등을 포함하는 데이터 패턴(160)을 형성하기 위해 데이터 금속층을 증착하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 금속층을 증착시 발생되는 열에 의해 제 2 버퍼층(150)에 포함된 아 연(Zn)은 데이터 금속층의 표면으로 확산된다.Here, in the case of depositing the data metal layer to form the data pattern 160 including the
이때, 데이터 금속층으로 확산되는 제 2 버퍼층(150)에 포함된 아연(Zn)은 외부 환경으로부터 데이터 금속층을 블로킹하는 제 2 보호층(150a)을 형성한다.In this case, zinc (Zn) included in the
데이터 라인(161)은 데이터 패드(165)에 접속되는 데이터 드라이버(미도시)로부터 공급되는 데이터 신호를 게이트 전극의 온/오프에 연동하여 박막 트랜지스터(T)를 구성하는 소스전극(163) 및 드레인 전극(164)으로 전달하는 역할을 수행한다.The
이때, 데이터 라인(161)은 저저항 금속인 구리(Cu)를 이용한 스퍼터링 등의 증착방식을 통해 제 2 버퍼층(150) 상에 형성된다.In this case, the
여기서, 데이터 라인(161)의 표면은 스퍼터링 등의 증착 공정에서 발생 되는 열에 의해 제 2 버퍼층(150)으로부터 확산된 아연(Zn)에 의해 형성된 제 2 보호층(150a)으로 피복되고, 제 2 보호층(150a)은 데이터 라인(161)의 표면이 산화되는 것을 방지하는 역할을 수행한다Here, the surface of the
박막 트랜지스터(T))는 게이트 라인(121)의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(161)의 화소신호를 화소전극(180)에 충전시키는 역할을 수행하는 것으로서, 게이트 라인(121)에 접속된 게이트 전극(123), 데이터 라인(161)에 접속된 소스 전극(163), 채널을 사이에 두고 소스전극(163)과 대향하는 동시에 보호막(170)을 관통하는 제 1 콘택홀(171)을 통해 화소전극(180)에 접속된 드레인 전극(164)을 구비한다.The thin film transistor T serves to charge the
여기서, 박막 트랜지스터(T)는 게이트 절연막(130)을 사이에 두고 게이트 전 극(123)과 상호 중첩되면서 소스 전극(163)과 드레인 전극(164) 사이에 채널을 형성하는 활성층(142) 및 오믹 접촉층(144)으로 구성된 반도체 패턴(140)을 더 구비한다. Here, the thin film transistor T overlaps the
여기서, 활성층(142)은 데이터 패드 하부전극(165)과도 중첩되게 형성된다. 이때, 활성층(142) 상에는 소스 전극(163), 드레인 전극(164) 및 데이터 패드 하부전극(165)과의 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층(144)이 더 형성되어 있다.Here, the
이때, 게이트 라인(121)에 접속된 게이트 전극(123)은 그 표면이 제 1 버퍼 층(110)으로부터 확산된 아연(Zn)으로 형성된 제 1 보호층(110a)으로 피복되고, 제 1 보호층(110a)은 게이트 전극(123)의 표면이 산화되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. At this time, the
또한, 데이터 라인(161)에 전기적으로 접속된 소스전극(163) 및 채널을 사이에 두고 소스전극(163)과 대향하는 드레인 전극(164)의 표면은 제 2 버퍼층(150)으로부터 확산된 아연(Zn)으로 형성된 제 2 보호층(150a)으로 피복되고, 제 2 보호층(150a)은 소스 전극(163) 및 드레인 전극(164)의 표면이 산화되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.In addition, the surface of the
보호막(passivation)(170)은 게이트 절연막(130) 상에 형성된 박막 트랜지스터(T)를 덮는 동시에, 채널을 형성하는 활성층(142) 및 화소영역(185)을 후속 공정시에 발생 가능한 습기나 스크래치(scratch)로부터 보호하는 역할을 수행한다.The
여기서, 보호막(170)은 질화실리콘 등의 무기절연물질, 아크릴(acryl)계 유기화합물, BCB(benzocyclobutene) 또는 PFCB (perfluorocyclobutane) 등의 유기절 연물질을 이용한 스퍼터링 또는 PECVD 방식에 의해 게이트 절연막(130) 상에 증착된다. The
이때, 보호막(170)에는 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각공정을 통해 제 1 내지 제 4 콘택홀(171,172,173,174)이 형성된다. 여기서, 제 1 콘택홀(171)은 보호막(170)을 관통하여 드레인 전극(164)을 노출시키고, 제 2 콘택홀(172)은 보호막(170)을 관통하여 스토리지 전극(191)을 노출시키고, 제 3 콘택홀(173)은 보호막(170) 및 게이트 절연막(130)을 관통하여 게이트 패드 하부전극(125)을 노출시키며, 제 4 콘택홀(174)은 보호막(170)을 관통하여 데이터 패드 하부전극(167)을 노출시킨다.In this case, the first to fourth contact holes 171, 172, 173, and 174 are formed in the
화소 전극(180)은 보호막(170)을 관통하는 제 1 콘택홀(171)을 통해 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(164)과 접속되어 화소 영역(185)에 형성된다. 이때, 박막 트랜지스터(T)를 통해 화소 신호가 공급된 화소 전극(180)과 기준 전압이 공급된 공통 전극(도시하지 않음) 사이에는 전계가 형성된다. The
따라서, 화소 전극(180)과 공통전극 사이에 형성된 전계에 의해 기판 사이에 충진된 액정분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 되고, 액정분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역(185)을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 계조를 구현하게 된다.Therefore, the liquid crystal molecules filled between the substrates are rotated by dielectric anisotropy by the electric field formed between the
스토리지 캐패시터(190)는 스토리지 전극(191)과 이전단의 게이트 라인(121)이 게이트 절연막(130) 및 보호막(170)을 사이에 두고 상호 중첩된 형상으로 구성되어 있다. 여기서, 스토리지 전극(191)은 보호막(170)에 형성된 제 2 콘택홀(172) 을 통해 화소 전극(180)과 전기적으로 접속되어 있다.The
상술한 바와 같이 구성된 스토리지 캐패시터(190)는 화소 전극(180)에 충전된 화소 신호가 다음 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지시키는 역할을 수행한다.The
게이트 패드(125)는 게이트 드라이버(도시하지 않음)와 접속되어 게이트 라인(121)에 게이트 신호를 공급한다. The
이러한 게이트 패드(125)는 게이트 라인(121)으로부터 연장되는 게이트 패드 하부 전극(127), 게이트 절연막(130) 및 보호막(170)을 관통하는 제 3 콘택홀(173) 및 제 3 콘택홀(173)을 통해 게이트 패드 하부전극(127)과 접속된 게이트 패드 상부전극(129)으로 구성된다.The
이때, 게이트 패드 하부전극(127)은 그 표면이 제 1 버퍼층(110)으로부터 확산된 아연(Zn)으로 형성된 제 1 보호층(110a)으로 피복되고, 제 1 보호층(110a)은 게이트 패드 하부전극(125)의 표면이 산화되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.In this case, the gate pad
데이터 패드(165)는 데이터 드라이버(도시하지 않음)와 접속되어 데이터 라인(161)에 데이터신호를 공급한다. The
이러한 데이터 패드(165)는 데이터 라인(161)으로부터 연장되는 데이터 패드 하부전극(167), 보호막(170)을 관통하는 제 4 콘택홀(174) 및 제 4 콘택홀(174)을 통해 데이터 패드 하부전극(167)과 접속된 데이터 패드 상부전극(169)으로 구성된다. The
이때, 데이터 패드 하부전극(167)은 그 표면이 제 2 버퍼층(150)으로부터 확 산된 아연(Zn)으로 형성된 제 2 보호층(150a)으로 피복되고, 제 2 보호층(150a)은 데이터 패드 하부전극(165)의 표면이 산화되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.At this time, the lower surface of the
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구성하는 버퍼 금속층 및 게이트 패턴을 형성하는 과정에 대해 설명한다. First, a process of forming a buffer metal layer and a gate pattern constituting the thin film transistor substrate according to the present invention will be described.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 마스크 공정을 이용하여 기판(101)상에 제 1 버퍼층(110)과, 게이트 라인(121), 게이트 전극(123) 및 게이트 패드 하부 전극(127))을 포함하는 게이트 패턴(120)을 형성한다.5A and 5B, the
이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 기판(101)상에 몰리-아연 합급층(Mn-Zn alloy layer)으로 구성된 제 1 버퍼층(110)을 전면 형성한다.More specifically, as shown in FIG. 6A, the
이후, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 1 버퍼층(110) 상에 스퍼터링 등의 증착 방법을 통해 게이트 금속층(120a)을 형성한다. 여기서, 게이트 금속층(120a)으로는 저항값이 낮은 구리(Cu) 등을 사용하나, 여기에 한정되는 것은 아니고 다른 저저항 금속들도 게이트 금속층(120a)을 형성시에 이용될 수 있다. Thereafter, as illustrated in FIG. 6B, the
이때, 도 6c에 도시된 바와 같이, 스퍼터링 등의 증착 방식을 통해 게이트 금속층(120a)을 증착시 발생되는 열에 의해 제 1 버퍼층(110)을 구성하는 아연(Zn) 성분이 게이트 금속층(120a)의 표면으로 확산되어 외부 환경으로부터 게이트 금속층(120a)을 블로킹하는 제 1 보호층(110a)을 형성한다.At this time, as shown in Figure 6c, the zinc (Zn) component constituting the
이후, 제 1 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각공정을 통해 제 1 보호층(120a), 게이트 금속층(120a) 및 제 1 버퍼층(120)에 대한 패터닝을 수행함으로써, 도 6d에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(121), 게이트 라인(121)에 접속된 게이트 전극(123) 및 게이트 패드 하부전극(127)으로 구성된 게이트 패턴(120)을 형성한다.Thereafter, the first
상술한 바와 같이 기판(101)상에 제 1 버퍼층(110) 및 게이트 패턴(120)을 형성한 후, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구성하는 반도체 패턴(140), 제 2 버퍼층(150) 및 데이터 패턴(160)을 형성한다.As described above, after the
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 제 2 마스크 공정을 이용하여 기판(101)상에 게이트 절연막(130), 채널 형성을 위한 활성층(142) 및 오믹 접촉층(144)으로 구성된 반도체 패턴(140), 2 버퍼층(150) 및 데이터 패턴(160)을 형성한다.As shown in FIGS. 7A and 7B, a semiconductor pattern including a
이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 8a에 도시된 바와 같이, 제 1 버퍼층(110) 및 게이트 패턴(120)이 형성된 기판(101) 상에 게이트 절연막(130)을 전면 증착시킨다. 여기서, 게이트 절연막(130)은 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 무기 절연물질로 구성된다.In more detail, as illustrated in FIG. 8A, the
이후, 도 8b에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(130) 상에 PECVD, 스퍼터링 등의 증착 방법을 통해 활성층(142), 오믹 접촉층(144), 제 2 버퍼층(150) 및 데이터 금속층(160a)을 순차적으로 증착시킨다. Subsequently, as shown in FIG. 8B, the
여기서, 활성층(142)은 비정질 실리콘층(134a)으로 구성되고, 오믹 접촉 층(144)은 n+ 비정질 실리콘층으로 구성되며, 제 2 버퍼층(150)은 제 1 버퍼층(110)과 동일한 몰리-아연 합급층(Mn-Zn alloy layer)으로 구성되어 있다.Here, the
이때, 도 8c에 도시된 바와 같이, 스퍼터링 등의 증착 방식을 통해 데이터 금속층(160)을 증착시에 발생되는 열에 의해 제 2 버퍼층(150)을 구성하는 아연(Zn) 성분이 데이터 금속층(160)의 표면으로 확산되어 외부 환경으로부터 데이터 금속층(160a)을 블로킹하는 제 2 보호층(150a)이 형성된다.In this case, as shown in FIG. 8C, the zinc (Zn) component constituting the
이후, 도 8d에 도시된 바와 같이, 데이터 금속층(160a) 상에 제 2 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정을 통해 소정 형상의 포토레지스트 패턴을 형성한다. 이때. 제 2 마스크로는 박막 트랜지스터(T)의 채널 영역에 회절 노광부를 갖는 회절 노광 마스크를 이용함으로써 채널 영역에 형성된 포토레지스트 패턴이 다른 영역보다 낮은 높이로 형성되도록 한다. Subsequently, as shown in FIG. 8D, a photoresist pattern having a predetermined shape is formed on the
상술한 바와 같이 데이터 금속층(160a) 상에 포토레지스트 패턴(PR)을 형성한 후, 도 8e에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(PR)에 의해 노출된 데이터 금속층(160a)을 습식 에칭(wet etching)을 통해 제거한다.After the photoresist pattern PR is formed on the
이후, 산소(O2) 플라즈마를 이용한 애싱(ashing) 공정을 통해 채널 영역을 덮고 있는 포토레지스트 패턴(PR)을 제거함으로써, 도 8f에 도시된 바와 같이, 채널 영역에 형성된 데이터 금속층(160a)을 노출시킨다.Subsequently, by removing the photoresist pattern PR covering the channel region through an ashing process using an oxygen (O 2 ) plasma, as illustrated in FIG. 8F, the
그 다음, 도 8g에 도시된 바와 같이, 노출된 데이터 금속층(160a)을 건식 에칭(dry etching)을 통해 제거함으로써, 데이터 라인(161), 데이터 라인(161)에 접 속된 소스전극(163) 및 채널 영역을 개재하여 소스전극(163)과 대향하는 드레인 전극(164), 데이터 패드 하부전극(167) 및 스토리지 전극(191)을 포함하는 데이터 패턴(160)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 8G, the exposed
이때, 데이터 패턴(160)을 구성하는 소스전극(163) 및 드레인 전극(164)이 분리됨에 따라 채널영역 상에 형성된 오믹 접촉층(144)이 외부로 노출된다.In this case, as the
이후, 노출된 오믹 접촉층(144)을 건식 에칭(dry etching)을 통해 제거함으로써, 도 8h에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터(T)의 소스전극(163)과 드레인 전극(164) 사이에 채널을 형성하는 활성층(142)을 오픈시킨다.Thereafter, the exposed
그 다음, 도 8i에 도시된 바와 같이, 데이터 패턴(160) 상에 잔류하는 포토레지스트 패턴(PR)을 최종적으로 제거한다.Next, as shown in FIG. 8I, the photoresist pattern PR remaining on the data pattern 160 is finally removed.
상술한 바와 같이 반도체 패턴(140), 제 2 버퍼층(150) 및 데이터 패턴(160)을 형성한 후, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구성하는 보호막(170)을 형성한다.After the
도 9a 및 9b에 도시된 바와 같이, 제 3 마스크 공정을 이용하여 기판(101)상에 제 1 내지 제 4 콘택홀(171,172,173,174)이 형성된 보호막(170)을 형성한다.9A and 9B, a
이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 10a에 도시된 바와 같이, 데이터 패턴(160)이 형성된 게이트 절연막(130) 상에 PECVD 등의 증착방식을 통해 보호막(170)을 전면 형성한다. In more detail, as shown in FIG. 10A, the
이후, 제 3 마스크를 이용하여 보호막(170)에 대한 포토리소그래피 공정 및 식각공정을 수행함으로써, 도 10b에 도시된 바와 같이, 보호막(170) 상에 제 1 내 지 제 4 콘택홀(171,172,173,174)이 형성된다.Thereafter, by performing a photolithography process and an etching process on the
여기서, 제 1 콘택홀(171)은 보호막(170)을 관통하여 드레인 전극(164)을 노출시키고, 제 2 콘택홀(172)은 보호막(170)을 관통하여 스토리지 전극(191)을 노출시키고, 제 3 콘택홀(173)은 보호막(150) 및 게이트 절연막(130)을 관통하여 게이트 패드 하부전극(127)을 노출시키고, 제 4 콘택홀(174)은 보호막(150)을 관통하여 데이터 패드 하부전극(167)을 노출시킨다.Here, the
상술한 바와 같이 다수의 콘택홀을 갖는 보호막(170)을 형성한 후, 본원 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구성하는 투명전극 패턴을 형성한다.After the
도 11a 및 11b에 도시된 바와 같이, 제 4 마스크 공정을 통해 보호막(170) 상에 화소전극(180), 게이트 패드 상부전극(129) 및 데이터 패드 상부전극(169)을 포함하는 투명전극 패턴을 형성한다.11A and 11B, a transparent electrode pattern including a
이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 12a에 도시된 바와 같이, 다수의 콘택홀이 형성된 보호막(170) 상에 스퍼터링 등의 증착방식을 통해 투명전극물질(ITO)을 전면 증착시킨다.More specifically, as illustrated in FIG. 12A, the transparent electrode material ITO is deposited on the entire surface of the
여기서, 투명전극물질로는 인듐주석산화물(Indum Tin Oxide : ITO) 이나 주석 산화물(TO) 또는 인듐아연 산화물(Indum Zinc Oxide : IZO) 등이 이용된다.In this case, indium tin oxide (ITO), tin oxide (TO), or indium zinc oxide (IZO) may be used as the transparent electrode material.
이후, 제 4 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정과 식각공정을 통해 투명전극물질(ITO)에 대한 패터닝을 수행함으로써, 도 12b에 도시된 바와 같이, 보호막(170) 상에 화소전극(180), 게이트 패드 상부전극(129 및 데이터 패드 상부전극(169)을 포함하는 투명전극 패턴을 형성한다.Subsequently, the transparent electrode material ITO is patterned through a photolithography process and an etching process using a fourth mask, so that the
여기서, 화소전극(180)은 보호막(170)에 형성된 제 1 콘택홀(171)을 통해 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(164)과 전기적으로 접속되는 동시에, 제 2 콘택홀(172)을 통해 스토리지 전극(191)과 전기적으로 접속된다.Here, the
또한, 게이트 패드 상부전극(129)은 보호막(170)에 형성된 제 3 콘택홀(173)을 통해 게이트 패드 하부전극(127)과 전기적으로 접속되며, 데이터 패드 상부전극(169)은 제 4 콘택홀(174)을 통해 데이터 패드 하부전극(167)과 전기적으로 접속된다. In addition, the gate pad
상술한 바와 같이, 본 발명은 저저항 금속을 이용하여 배선 및 전극을 형성함으로써, 박막트랜지스터기판에 대한 대면적화 및 고정세화를 제공할 수 있다는 효과를 갖는다. As described above, the present invention has the effect of providing a large area and a high definition for the thin film transistor substrate by forming a wiring and an electrode using a low resistance metal.
또한, 본 발명은 기판상에 몰리-아연 합금으로 구성된 버퍼층을 형성한 후 배선 및 전극을 증착시킴으로써, 기판 및 절연막에 대한 배선 및 전극의 접착력을 증가시킬 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of increasing the adhesion of the wiring and the electrode to the substrate and the insulating film by depositing the wiring and the electrode after forming a buffer layer composed of a molybdenum alloy on the substrate.
또한, 본 발명은 버퍼층을 구성하는 아연금속이 배선 및 전극의 표면으로 확산되어 산화 방지용 보호층을 형성함으로써, 배선 및 전극의 산화를 방지하여 투명전극 및 단자전극과의 접촉저항을 낮출 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, according to the present invention, the zinc metal constituting the buffer layer is diffused to the surface of the wiring and the electrode to form an oxidation protection protective layer, thereby preventing the oxidation of the wiring and the electrode to lower the contact resistance between the transparent electrode and the terminal electrode. Has
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
Claims (27)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060053593A KR101318436B1 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Thin Film Transistor Substrate and Method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060053593A KR101318436B1 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Thin Film Transistor Substrate and Method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070119235A KR20070119235A (en) | 2007-12-20 |
KR101318436B1 true KR101318436B1 (en) | 2013-10-16 |
Family
ID=39137597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060053593A KR101318436B1 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Thin Film Transistor Substrate and Method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101318436B1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101628254B1 (en) * | 2009-09-21 | 2016-06-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same |
KR101273831B1 (en) * | 2009-12-09 | 2013-06-11 | 샤프 가부시키가이샤 | Semiconductor device and method for producing same |
KR101597214B1 (en) * | 2010-01-14 | 2016-02-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | Thin film transistor array substrate and method thereof |
JP5133469B2 (en) * | 2010-06-08 | 2013-01-30 | シャープ株式会社 | Thin film transistor substrate, liquid crystal display device including the same, and method for manufacturing thin film transistor substrate |
KR102068956B1 (en) * | 2012-02-15 | 2020-01-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | Thin film transistor, thin film transistor array substrate, and method of fabricating the same |
KR102186576B1 (en) | 2014-03-21 | 2020-12-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal panel apparatus and method for manufacturing the same |
KR102458866B1 (en) * | 2014-07-23 | 2022-10-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting diode display device and fabricating method of the same |
KR20210035358A (en) | 2019-09-23 | 2021-04-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030073006A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | 삼성전자주식회사 | A thin film transistor substrate of using insulating layers having law dielectric constant and a method of manufacturing the same |
KR20040021169A (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Liquid Crystal Display and mathod for fabricating of the same |
KR20050054316A (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Substrate of lcd and method for fabricating of the same |
-
2006
- 2006-06-14 KR KR1020060053593A patent/KR101318436B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030073006A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | 삼성전자주식회사 | A thin film transistor substrate of using insulating layers having law dielectric constant and a method of manufacturing the same |
KR20040021169A (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Liquid Crystal Display and mathod for fabricating of the same |
KR20050054316A (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Substrate of lcd and method for fabricating of the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070119235A (en) | 2007-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100654569B1 (en) | TFT array substrate and the fabrication method thereof | |
KR101318436B1 (en) | Thin Film Transistor Substrate and Method thereof | |
US9437746B2 (en) | Thin film transistor substrate having metal oxide semiconductor and method for manufacturing the same | |
KR101658533B1 (en) | Oxide thin film transistor and method of fabricating the same | |
EP2743984B1 (en) | Array substrate and the method for manufacturing the same, and liquid crystal display device | |
KR20040095045A (en) | Thin film transistor array substrate and fabricating method thereof | |
EP2991121B1 (en) | Array substrate, method for manufacturing array substrate and display device | |
KR100698062B1 (en) | Liquid Crystal Display Device And Method For Fabricating The Same | |
US7894010B2 (en) | Liquid crystal display panel and method for fabricating the same | |
KR101245959B1 (en) | Method for fabricating thin transistor substrate | |
US20070188682A1 (en) | Method for manufacturing a display device | |
US20080191211A1 (en) | Thin film transistor array substrate, method of manufacturing the same, and display device | |
KR101159388B1 (en) | Liquid crystal display device and fabricating method thereof | |
KR20040086927A (en) | Thin film transistor array substrate of horizontal electronic field applying type and fabricating method thereof | |
KR100511353B1 (en) | Fabrication method of liquid crystal display device and liquid crystal display device fabticated by the same | |
KR101627518B1 (en) | In Plane Switching mode Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing Thereof | |
KR100926429B1 (en) | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same | |
KR101157965B1 (en) | Method of manufacturing Liquid Crystal Display Device | |
WO2012042824A1 (en) | Thin film transistor substrate, method for manufacturing same, and display device | |
KR20070104090A (en) | Method of fabricating the array substrate for liquid crystal display device using liquid type organic semiconductor material | |
KR101285535B1 (en) | Thin Film Transistor Substrate and Method thereof | |
KR101136207B1 (en) | Thin film transistor array substrate and fabricating method thereof | |
KR20080048606A (en) | Thin film transistor substrate and manufacturing method thereof | |
KR20110058519A (en) | Method of fabricating substrate for thin film transistor | |
KR20060120886A (en) | A lcd device, a color filter plate used in this and a fabricating method with the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180917 Year of fee payment: 6 |