KR101324169B1 - Array substrate for display device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은 기판상에 형성된 게이트전극을 구비한 게이트배선; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전체에 형성된 게이트절연막; 상기 게이트전극의 상부에 상기 게이트절연막을 사이에 두고 적층된 액티브층과 채널영역만큼 이격된 배리어금속층; 상기 배리어금속층의 상부에 형성된 데이터배선과 이에 연결된 소스전극 및 드레인전극; 상기 소스/드레인전극 및 데이터배선의 상부에 형성되고, 상기 드레인전극 일부분 및 배리어금속층 일부분과 함께 액티브층 일부분을 노출시키는 콘택홀을 구비한 보호막; 및 상기 보호막의 상부에 형성되고, 상기 드레인전극과 그 아래의 배리어금속층 및 액티브층과 접촉하는 화소전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array substrate for a display device and a method of manufacturing the same; A gate insulating film formed on the entire substrate including the gate electrode; A barrier metal layer spaced apart from the active layer stacked over the gate electrode with the gate insulating layer interposed therebetween by a channel region; A data line formed on the barrier metal layer, a source electrode and a drain electrode connected thereto; A passivation layer formed on the source / drain electrode and the data line and having a contact hole exposing a portion of the active layer together with a portion of the drain electrode and a portion of the barrier metal layer; And a pixel electrode formed on the passivation layer and in contact with the drain electrode, the barrier metal layer below the active layer, and the active layer.
배리어금속층, 화소전극, 액티브층, 몰리브덴합금, 하프톤마스크 Barrier metal layer, pixel electrode, active layer, molybdenum alloy, halftone mask
Description
본 발명은 표시장치용 어레이기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속배선 (예를 들어, 드레인전극, 패드부, GIP(gate in panel) 또는 정전기방지회로부 포함)을 배리어금속을 통해 화소전극과 접촉되도록 함으로써 금속배선과 화소전극 간 접촉저항을 최소화할 수 있는 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array substrate for a display device, and more particularly, a metal wiring (including a drain electrode, a pad portion, a gate in panel (GIP) or an antistatic circuit portion) to contact a pixel electrode through a barrier metal. The present invention relates to an array substrate for a display device and a method of manufacturing the same, which can minimize contact resistance between metal wirings and pixel electrodes.
일반적으로, 금속배선은 소자에 신호를 중개하는 역할을 한다. 상기 신호를 중개하는 금속배선은 값이 싸고 저 저항값을 가지며, 내식성이 강한 금속일수록 제품의 신뢰성과 가격 경쟁력을 높이는데 기여할 수 있다.In general, metallization serves to mediate signals to devices. The metal wiring for mediating the signal has a low resistance value and a low resistance value, and a metal having a high corrosion resistance may contribute to increasing the reliability and price competitiveness of the product.
액정표시장치의 제1기판인 어레이기판은, 만들고자 하는 각 소자에 어떤 물질을 사용하는가 혹은 어떤 사향에 맞추어 설계하는가에 따라 제품의 품질이 결정되는 경우가 많다.In an array substrate, which is a first substrate of a liquid crystal display device, the quality of a product is often determined by what kind of material is used for each element to be made or designed according to a certain kind of orientation.
예를 들어, 소형 액정장치의 경우는 과거에 별로 문제시되지 않았지만, 18인치 이상의 대면적, 고 해상도의 액정표시장치의 경우에는 게이트배선 및 데이터배 선에 사용되는 재질의 고유 저항값이 화질의 우수성을 결정하는 중요한 요소가 된다.For example, in the case of a small liquid crystal device, it has not been a problem in the past, but in the case of a large-resolution liquid crystal display device of 18 inches or larger, the intrinsic resistance of the material used for the gate wiring and the data wiring is superior in image quality. This is an important factor in determining this.
따라서, 대면적/고해상도의 액정표시장치의 경우에는 게이트배선 및 데이터배선의 재질로 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 저항이 낮은 금속으로 사용하는 것이 바람직하다.Therefore, in the case of a large area / high resolution liquid crystal display device, it is preferable to use a low resistance metal such as aluminum or an aluminum alloy as a material for gate wiring and data wiring.
상기 순수 알루미늄은 화학적으로 내식성이 약하고, 후속의 고온 공정에서 게이트배선 및 게이트전극의 표면에서 힐락(H)이 발생하게 되며, 상기 힐락(H)은 게이트배선 및 게이트전극의 상부에 덮여 있는 게이트절연막의 이상 성장을 유도할 수 있고, 액티브층과 상기 게이트전극간의 절연파괴로 인한 단락이 발생할 수 있기 때문에, 스위칭소자로서의 역할을 하지 못하게 된다.The pure aluminum has low chemical resistance to corrosion, and in the subsequent high temperature process, heel lock (H) is generated on the surface of the gate wiring and the gate electrode, and the heel lock (H) is covered with the gate insulating film on the gate wiring and the gate electrode. This can lead to abnormal growth of, and short circuit due to breakdown between the active layer and the gate electrode can occur, and thus cannot serve as a switching element.
따라서, 알루미늄배선의 경우는 합금의 형태로 쓰이거나 적층 구조가 적용되기도 한다. 그러나, 적층으로 게이트 배선을 형성할 경우 공정이 추가되는 단점이 있다.Therefore, in the case of aluminum wiring, it may be used in the form of an alloy or a laminated structure may be applied. However, there is a disadvantage in that a process is added when the gate wirings are formed by lamination.
근래에는, 이러한 문제를 해결하기 위해 단순한 공정으로 배선 형성이 가능하며, 저항이 낮고 값이 싼 금속인 구리(Cu)의 사용이 제안되는 추세이다.In recent years, in order to solve this problem, wiring can be formed by a simple process, and the use of copper (Cu), which is a metal having low resistance and low cost, has been suggested.
이러한 구리를 이용하는 종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판에 대해 도 1 및 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.An array substrate for a display device according to the related art using such copper will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
도 1은 종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device according to the prior art.
도 2는 종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도로서, 드레인전극과 화소전극간 접촉 표면에 형성되는 구리산화막을 도시한 것이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device according to the prior art, illustrating a copper oxide film formed on a contact surface between a drain electrode and a pixel electrode.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판은 투명한 기판(11)상에 일방향으로 연장되어 형성되는 게이트배선(미도시)과, 상기 게이트배선 (미도시)과 게이트절연막(15)을 사이에 두고 수직하게 교차하여 화소영역(미도시)을 정의하는 데이터배선(미도시)으로 형성된다.Referring to FIG. 1, a display substrate array substrate according to the related art includes a gate wiring (not shown) formed in one direction on a
여기서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트배선(미도시)과 데이터배선(미도시)의 교차영역에 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)가 구성된다. 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트배선으로부터 연장된 게이트전극(13)과, 상기 데이터배선으로부터 연장된 소스전극(21), 및 상기 소스전극(21)으로부터 일정간격만큼 이격된 드레인전극(23)과 채널을 형성하는 액티브층(17)으로 구성된다. 이때, 상기 소스전극(21)과 드레인전극(23)은 저항이 낮고 값이 싼 금속인 구리(Cu)를 사용한다. 이때, 상기 액티브층(17)은 상기 게이트전극(13)상부에 게이트절연막(15)상에 형성되며, 순수 비정질 실리콘층으로 구성된다. Although not shown in the drawing, a thin film transistor (not shown) which is a switching element is formed at an intersection area of the gate wiring (not shown) and the data wiring (not shown). The thin film transistor includes a
그리고, 상기 소스전극(21) 및 드레인전극(23)과, 액티브층(17)사이에는 배리어금속층으로 몰리브덴티타늄(MoTi)층(19)이 형성된다. 이때, 상기 몰리브덴티타늄층(19)은 상기 소스/드레인전극(21, 23)을 구성하는 구리(Cu)와 액티브층(17)이 직접 접촉하여 상호 반응하는 것을 방지하는 역할을 한다.A molybdenum titanium (MoTi)
상기 기판(11)의 상부에는 상기 박막트랜지스터와 상기 게이트배선 및 데이터배선을 보호하는 보호막(25)이 형성된다.A
또한, 상기 화소영역의 보호막(25)상부에는, 상기 보호막(25)을 식각하여 형성된 콘택홀(27)을 통해 상기 드레인전극(23)과 전기적으로 접촉하는 화소전극(29) 이 형성된다. 이때, 상기 화소전극(29)으로는 투명금속재질인 ITO (또는 IZO)를 사용한다. In addition, a
한편, 상기 화소전극은 게이트패드부 및 데이터 패드부와 GIP(gate in panel), 또는 정전기방지회로부 (ESD; electrostatic discharge circuit)의 금속배선과도 접촉되는데, 패드부의 금속배선의 경우에, 도면에는 도시하지 않았지만, 구리로 이루어진 금속배선과 접촉하는 화소전극 간에는 구리산화막(Cu2O)이 생성되어 화소전극과 금속배선 사이에 접촉 특성을 저하시키게 된다.On the other hand, the pixel electrode is also in contact with the gate pad part and the data pad part and the GIP (gate in panel), or the metal wiring of the electrostatic discharge circuit (ESD), in the case of the metal wiring of the pad portion, Although not shown, a copper oxide film Cu 2 O is formed between the pixel electrodes in contact with the metal wiring made of copper, thereby deteriorating the contact characteristics between the pixel electrode and the metal wiring.
이상에서와 같이, 상기 종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.As described above, the display substrate array substrate according to the related art has the following problems.
종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판에 의하면, 상기 보호막에 콘택홀을 형성한후 화소전극 형성시에, 상기 화소전극과 접촉하는 드레인전극 표면에 H2O 가스 영향으로 인하여, 도 2에서와 같이, 구리산화막(Cu2O)이 생성되어 화소전극과 드레인전극 사이에 접촉 특성을 저하시키게 된다. 즉, 화소전극에 전달되는 신호는 소스/드레인 데이터배선을 통해 화소전극에 전달된다. According to the array substrate for a display device according to the related art, after forming a contact hole in the passivation layer and forming a pixel electrode, due to the influence of H 2 O gas on the surface of the drain electrode in contact with the pixel electrode, as shown in FIG. 2. The copper oxide film Cu 2 O is formed to degrade the contact characteristics between the pixel electrode and the drain electrode. That is, the signal transmitted to the pixel electrode is transferred to the pixel electrode through the source / drain data wiring.
또한, 패드부의 구리금속층과 접촉하는 화소전극 간에는 구리산화막(Cu2O)이 생성되어 화소전극과 금속배선 사이에 접촉 특성을 저하시키게 된다. In addition, a copper oxide film Cu 2 O is formed between the pixel electrodes in contact with the copper metal layer of the pad part to degrade the contact characteristics between the pixel electrode and the metal wiring.
동일한 전압이 게이트배선에 인가되는 상황하에서는 채널의 저항과 화소전극과 드레인전극이 접촉부분의 저항에 의해 화소전극에 입력되는 전류가 결정된다. 따라서, 구리배선과 화소전극간의 접촉 저항은 낮지만 공정상 조건에 의해 구리배선의 표면이 산화되어 접촉저항이 높아지게 된다.In the situation where the same voltage is applied to the gate wiring, the current input to the pixel electrode is determined by the resistance of the channel and the resistance of the contact portion between the pixel electrode and the drain electrode. Therefore, although the contact resistance between the copper wiring and the pixel electrode is low, the surface of the copper wiring is oxidized due to the process conditions, thereby increasing the contact resistance.
이로 인해, 구리배선인 드레인전극과 화소전극간의 접촉 저항으로 높아지므로 인하여 낮은 Vgs 전압이 인가될때 박막트랜지스터 차징(charging) 특성이 알루미늄과 같은 다른 금속을 적용한 경우보다 좋지 않게 된다.As a result, the contact resistance between the drain electrode and the pixel electrode, which is a copper wiring, becomes high, and thus, when a low Vgs voltage is applied, the thin film transistor charging characteristic is not as good as that of other metals such as aluminum.
따라서, 종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판은 구리배선인 드레인전극과 화소전극인 ITO간, 또는 패드부, GIP(gate in panel) 또는 정전기방지회로부의 금속배선과 화소전극 간 접촉 저항이 증가하므로 인해 신호 지연(delay)를 유발시키게 된다.Therefore, the display substrate according to the related art increases the contact resistance between the drain electrode, which is a copper wiring, and the ITO, which is a pixel electrode, or between the metal wiring and the pixel electrode of a pad portion, a gate in panel (GIP), or an antistatic circuit portion. This causes a signal delay.
이에 본 발명은 상기 종래기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 금속배선 (예를들어, 드레인전극, 패드부, GIP 또는 정전기방지회로부 포함)을 배리어금속층을 통해 화소전극과 접촉되도록 하여 금속배선과 화소전극 간 접촉저항을 줄임으로써 박막트랜지스터의 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법을 제공함에 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems according to the prior art, the object of the present invention is to provide a metal wiring (for example, including a drain electrode, pad portion, GIP or anti-static circuit portion) pixel through the barrier metal layer The present invention provides an array substrate for a display device and a method of manufacturing the same, which may improve electrical characteristics of a thin film transistor by reducing contact resistance between a metal wiring and a pixel electrode by being in contact with an electrode.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은, 기판상에 형성된 게이트전극을 구비한 게이트배선; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전체에 형성된 게이트절연막; 상기 게이트전극의 상부에 상기 게이트절연막을 사이에 두고 적층된 액티브층과 채널영역만큼 이격된 배리어금속층; 상기 배리어금속층의 상부에 형성된 데이터배선과 이에 연결된 소스전극 및 드레인전극; 상기 소스/드레인전극 및 데이터배선의 상부에 형성되고, 상기 드레인전극 일부분 및 배리어금속층 일부분과 함께 액티브층 일부분을 노출시키는 콘택홀을 구비한 보호막; 및 상기 보호막의 상부에 형성되고, 상기 드레인전극과 그 아래의 배리어금속층 및 액티브층과 접촉하는 화소전극;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, an array substrate for a display device includes: a gate wiring having a gate electrode formed on the substrate; A gate insulating film formed on the entire substrate including the gate electrode; A barrier metal layer spaced apart from the active layer stacked over the gate electrode with the gate insulating layer interposed therebetween by a channel region; A data line formed on the barrier metal layer, a source electrode and a drain electrode connected thereto; A passivation layer formed on the source / drain electrode and the data line and having a contact hole exposing a portion of the active layer together with a portion of the drain electrode and a portion of the barrier metal layer; And a pixel electrode formed on the passivation layer and in contact with the drain electrode, the barrier metal layer below the active layer, and the active layer.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은, 기판상에 적층된 배리어금속층과 금속배선; 상기 금속배선과 배리어금속층을 포함한 기판 전체에 형성된 절연막; 상기 절연막 상부에 형성되고, 상기 금속배선과 배리어금속층 일부분을 노출시키는 콘택홀을 구비한 보호막; 및 상기 보호막 상부에 형성되고, 상기 콘택홀을 통해 상기 노출된 금속배선과 배리어금속층 부분과 접촉하는 도전층패턴;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, an array substrate for a display device includes: a barrier metal layer and a metal wiring stacked on a substrate; An insulating film formed over the entire substrate including the metal wiring and the barrier metal layer; A passivation layer formed over the insulating layer and having a contact hole exposing the metal wiring and a portion of the barrier metal layer; And a conductive layer pattern formed on the passivation layer and in contact with the exposed metal wiring and the barrier metal layer part through the contact hole.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은, 기판상에 게이트전극을 구비한 게이트배선을 형성하는 단계; 상기 게이트전극을 포함한 기판 전체에 게이트절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트전극의 상부에 상기 게이트절연막을 사이에 두고 적층된 액티브층과 채널영역만큼 이격된 배리어금속층을 형성하는 단계; 상기 배리어금속층의 상부에 데이터배선과 이에 연결된 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계; 상기 소스/드레인전극 및 데이터배선의 상부에 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막을 패터닝하여 상기 드레인전극 일부분 및 배리어금속층 일부분과 함께 액티브층 일부분을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 보호막의 상부에 상기 노출된 드레인전극과 그 아래의 배리어금속층 및 액 티브층과 접촉하는 화소전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an array substrate for a display device, the method including: forming a gate wiring having a gate electrode on a substrate; Forming a gate insulating film on the entire substrate including the gate electrode; Forming a barrier metal layer spaced apart from the active layer and the channel region stacked on the gate electrode with the gate insulating layer interposed therebetween; Forming a data line and a source electrode and a drain electrode connected to the data line on the barrier metal layer; Forming a passivation layer on the source / drain electrodes and the data wirings; Patterning the passivation layer to form a contact hole exposing a portion of the active layer together with a portion of the drain electrode and a portion of the barrier metal layer; And forming a pixel electrode in contact with the exposed drain electrode, a barrier metal layer, and an active layer below the passivation layer.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은, 기판상에 배리어금속층과 금속배선을 적층하는 단계; 상기 금속배선과 배리어금속층을 포함한 기판 전체에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막 상부에 상기 금속배선과 배리어금속층 일부분을 노출시키는 콘택홀을 구비한 보호막을 형성하는 단계; 및An array substrate for a display device according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: laminating a barrier metal layer and a metal wiring on a substrate; Forming an insulating film on the entire substrate including the metal wiring and the barrier metal layer; Forming a passivation layer on the insulating layer, the passivation layer including a contact hole exposing the metal wiring and a portion of the barrier metal layer; And
상기 보호막 상부에 상기 콘택홀을 통해 상기 노출된 금속배선과 배리어금속층 부분과 접촉하는 도전층패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And forming a conductive layer pattern on the passivation layer, the conductive layer pattern contacting the exposed metal wiring and the barrier metal layer part through the contact hole.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the array substrate for a display device and the manufacturing method thereof according to the present invention have the following effects.
본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은 구리배선인 드레인전극과 화소 전극, 또는 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선과 화소전극 간 접촉 저항을 낮추기 위해 구리의 배리어금속층인 몰리브덴티타늄(MoTi)과 화소전극을 직접 접촉하도록 하므로써 구리배선인 드레인전극과 화소전극 간, 또는 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선과 화소전극 간의 접촉 저항을 낮출 수 있다.The array substrate for a display device according to the present invention is molybdenum titanium (MoTi), which is a barrier metal layer of copper in order to reduce contact resistance between a drain electrode and a pixel electrode, which are copper wirings, or a metal wiring and a pixel electrode, of a pad part and a GIP or antistatic circuit part. By directly contacting the pixel electrode, the contact resistance between the drain electrode, which is a copper wiring, and the pixel electrode, or between the pad portion and the metal wiring and the pixel electrode of the GIP or antistatic circuit part can be reduced.
그리고, 박막트랜지스터(TFT) 특성이 개선되어 낮은 전압에서 콘택 저항 감소로 인해 전류가 증가하게 된다.In addition, the thin film transistor (TFT) characteristics are improved to increase the current due to the decrease in contact resistance at low voltage.
따라서, 본 발명은 배리어금속층과 화소전극의 오믹 접촉(Ohmic Contact) 특 성을 이용하여, 낮은 Vds 전압에서의 박막트랜지스터 차징(charging) 특성 개선에 효과가 있으며, 선형 이동도(linear mobility) 향상에도 도움이 되어 응답시간이 적용되는 모델의 제품 특성에 큰 영향을 미칠 수 있다.Therefore, the present invention is effective in improving thin film transistor charging characteristics at low Vds voltage by using ohmic contact characteristics of the barrier metal layer and the pixel electrode, and also improves linear mobility. This can have a significant impact on the product characteristics of the model to which the response time is applied.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an array substrate for a display device and a method of manufacturing the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은 투명한 기판 (101)상에 일방향으로 연장되어 형성되는 게이트배선(미도시)과, 상기 게이트배선 (미도시)과 게이트절연막(105)을 사이에 두고 수직하게 교차하여 화소영역(미도시)을 정의하는 데이터배선(미도시)으로 형성된다. 여기서는 게이트배선에 대해서 설명하지만, 상기 게이트배선 형성시에 구동회로부의 게이트 및 데이터 패드부와 GIP(gate in panel) 및 정전기방지회로부(ESD; electrostatic discharge circuit)에서도 금속배선이 형성된다. Referring to FIG. 3, an array substrate for a display device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a gate wiring (not shown) formed in one direction on a
여기서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트배선(미도시)과 데이터배선 (미도시)의 교차영역에 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)가 구성된다. 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트배선으로부터 연장된 게이트전극(103)과, 상기 데이터배선으로부터 연장된 소스전극(111a), 및 상기 소스전극(111a)으로부터 일정간격만큼 이격된 드레인전극(111b)과 채널을 형성하는 액티브층(107)으로 구성된다. 이때, 상기 게이트배선(미도시), 소스전극(111a)과 드레인전극(111b)은 저항이 낮 고 값이 싼 금속인 구리(Cu)를 주로 사용한다. Although not shown in the drawings, a thin film transistor (not shown) that is a switching element is formed at an intersection area of the gate wiring (not shown) and the data wiring (not shown). The thin film transistor includes a
또한, 상기 액티브층(107)은 상기 게이트전극(103)상부에 게이트절연막(105)상에 형성되며, 순수 비정질 실리콘층으로 구성된다. In addition, the
그리고, 상기 소스전극(111a) 및 드레인전극(111b)과, 액티브층(107)사이에는 몰리브덴합금으로 구성된 배리어금속층(109)이 형성된다. 이때, 상기 배리어금속층 (109)은 상기 소스/드레인전극(111a, 111b)을 구성하는 구리(Cu)와 반도체층 (107)이 직접 접촉하여 상호 반응하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 몰리브덴합금(MoTi)으로 구성된 배리어금속층(109)은 상기 게이트배선(미도시)과, 도면에는 도시하지 않았지만, 구동회로부의 패드부와, GIP(gate in panel) 또는 정전기방지회로부(ESD)에 형성되는 구리(Cu) 재질로 구성된 금속배선 하부에 형성될 수도 있다.A
상기 배리어금속층(109)을 구성하는 몰리브덴합금으로는 티타늄(Ti), 탄탈륨 (Ta), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 인듐(In), 알루미늄(Al)의 금속군중 선택된 하나일 수 있다. The molybdenum alloy constituting the
여기서는 몰리브덴(Mo)합금으로 티타늄(Ti)을 사용한 경우에 대해 설명하기로 한다. Here, the case of using titanium (Ti) as the molybdenum (Mo) alloy will be described.
상기 기판(101)의 상부에는 상기 박막트랜지스터와 상기 게이트배선 및 데이터배선을 보호하는 보호막(115)이 형성된다.A
또한, 상기 화소영역의 보호막(115)상부에는, 상기 보호막(115)과 드레인전극 (111b) 일부를 식각하여 형성된 콘택홀(미도시; 도 4m의 121 참조)을 통해 상기 드 레인전극(111b)과 함께 상기 배리어금속층(109)과 전기적으로 접촉하는 화소전극 (123a)이 형성된다. 이때, 상기 화소전극(123a)으로는 투명금속재질인 ITO (또는 IZO) 또는 몰리브덴 티타늄(MoTi)합금을 사용할 수 있다. 상기 화소전극(123a)과 접촉하는 드레인전극(111b)의 표면에는 구리산화막(125)이 형성되지만, 드레인전극 (111b)과 접촉하는 배리어금속층(109)간에는 구리산화막(125)이 형성되지 않게 된다. In addition, the
따라서, 본 발명은 상기 화소전극(123a)과 MoTi으로 구성된 배리어금속층 (109)간에 구리산화막(125)이 형성되지 않게 되므로써, 낮은 전압에서의 높은 저항 성분을 낮출 수 있게 된다. Accordingly, in the present invention, since the
또한, 본 발명은 배리어금속층(109)과 화소전극(123a)의 오믹콘택 특성을 이용하여, 낮은 Vds 전압에서의 박막트랜지스터 차징(charging) 특성 개선에 효과가 있으며, 선형 이동도(linear mobility) 향상에도 도움이 되므로 모델의 제품 특성에 큰 영향을 미칠 수 있다.In addition, the present invention is effective in improving thin film transistor charging characteristics at low Vds voltage by using ohmic contact characteristics of the
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치용 어레이기판 제조방법에 대해 도 4a 내지 도 4o를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, a method of manufacturing an array substrate for a display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4O.
도 4a 내지 도 4o는 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판 제조방법을 설명하기 위한 어레이기판의 제조공정 단면도이다.4A to 4O are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an array substrate for explaining a method of manufacturing an array substrate for a display device according to the present invention.
도 4a에 도시된 바와 같이, 투명한 기판(101)상에 알루미늄(Al), 알루미늄합금(AlNd), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo)합금, 구리(Cu) 등이 포함된 도전성 금속그룹중 선택된 하나를 증착하고 패터닝하여, 일방향으로 구성된 다수의 게이트 배선(미도시)과, 상기 게이트배선에서 돌출 형성된 다수개의 게이트전극(103)을 형성한다. 여기서는, 상기 게이트배선에 대해서 설명하지만, 상기 게이트배선 형성시에 구동회로부의 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부에서도 금속배선이 형성될 수 있다. 이때, 상기 게이트배선, 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선(미도시) 하부에 몰리브덴(Mo) 합금으로 티타늄(Ti)을 사용한 배리어금속층이 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 4A, aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), chromium (Cr), tungsten (W), molybdenum (Mo) alloy, copper (Cu), and the like are included on the
그다음, 상기 게이트배선 등이 형성된 기판(101)의 전면에 실리콘산화막 (SiO2), 실리콘질화막(SiNx)이 구성된 무기절연 물질그룹과 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(Benzocyclobutene)과, 아크릴(Acryl)계 수지(resin)로 구성된 유기절연 물질그룹중에서 선택된 하나를 증착 또는 도포하여, 게이트절연막(105)을 형성한다.Next, an inorganic insulating material group including silicon oxide film (SiO 2 ) and silicon nitride film (SiN x ) formed on the entire surface of the
이어서, 상기 게이트절연막(105) 상에 채널영역으로 사용하는 비정질 실리콘 (a-Si:H)으로 구성된 액티브층(107)을 형성한다. Subsequently, an
그다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액티브층(107) 상에 제1감광막을 도포하고, 노광마스크를 이용한 포토리쏘그라피 기술을 통해 노광 및 식각공정을 진행하여 액티브영역을 정의하는 제1 감광막패턴(미도시)을 형성한다. Next, although not shown in the drawing, a first photoresist film is coated on the
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 감광막패턴을 마스크로 상기 액티브층(107)을 선택적으로 패터닝하고, 잔류하는 상기 제1 감광막패턴을 제거한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 4B, the
그다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 패터닝된 액티브층(107)을 포함한 기판(101)의 전면에 몰리브덴합금을 스퍼티링방법으로 증착하여 배리어금속층 (109)을 형성한다. 이때, 상기 배리어금속층(109)은 후속 공정에서 형성하는 상기 소스/드레인전극을 구성하는 구리(Cu)와 액티브층(107)이 직접 접촉하여 상호 반응하는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 몰리브덴(Mo) 합금으로는 티타늄(Ti), 탄탈륨 (Ta), 크롬 (Cr), 니켈(Ni), 인듐(In), 알루미늄(Al)의 금속군중에서 하나를 선택하여 사용한다. 여기서는, 본 발명에서의 몰리브덴(Mo) 합금으로 티타늄(Ti)을 사용한 경우에 대해 설명하기로 한다.Next, as shown in FIG. 4C, a molybdenum alloy is deposited on the entire surface of the
이어서, 상기 배리어금속층(109) 상에 구리(Cu)를 스퍼터링방법으로 증착하여 구리금속층(111)을 형성하고, 이어 상기 구리금속층(111) 상에 제2 감광막(113)을 도포한다. Subsequently, copper (Cu) is deposited on the
그다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 회절마스크(미도시)를 이용한 포토리쏘그라피 공정기술을 통해 상기 제2 감광막(113)을 노광 및 식각하여 제2 감광막패턴 (113a)을 형성한다. 이때, 상기 회절마스크로는 하프톤마스크(Half-tone mask)를 사용하는데, 이 하프톤마스크이외에 슬릿마스크(slit mask)를 사용할 수도 있다.Next, as illustrated in FIG. 4D, the
또한, 상기 제2 감광막패턴(113a)은 광차단영역과 하프톤영역으로 구성되는데, 상기 하프톤영역에 해당하는 패턴 부분의 두께는 상기 광차단영역에 해당하는 패턴 부분에 비해 얇게 형성된다. 그 이유는, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하프톤마스크(미도시) 상에는 상기 광차단영역에 대응되는 위치에 크롬막패턴이 형성되어 있고, 상기 하프톤영역에 해당하는 위치에는 반투과막패턴이 형성되어 있기 때문이다. 또한, 상기 제2 감광막패턴(113a)의 하프톤영역은 채널영역에 대응되며, 상기 감광막패턴(113a)의 광차단영역은 소스/드레인영역에 대응된다.In addition, the second
이어서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 제2 감광막패턴(113a)을 마스크로 상기 구리금속층(111)을 선택적으로 식각한다. 이때, 상기 구리금속층(111) 식각시에 상기 배리어금속층(109)도 함께 식각된다. Subsequently, as shown in FIG. 4E, the
그다음, 도 4f에 도시된 바와 같이, 에싱(ashing) 공정을 통해 상기 제2 감광막패턴(113a)을 선택적으로 식각하여 채널영역과 대응되는 위치에 해당하는 상기 구리금속층(111) 상면을 노출시킨다. Next, as illustrated in FIG. 4F, an upper surface of the
이어서, 도 4g에 도시된 바와 같이, 상기 에싱처리된 제2 감광막패턴(113a)을 마스크로 상기 노출된 구리금속층(111)을 선택적으로 식각하여 상기 게이트배선(미도시)과 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선(미도시)과, 상기 데이터배선에서 상기 게이트전극(103)의 일측 상부로 돌출형성된 소스전극(111a)과 상기 소스전극(111a)과 소정간격만큼 이격된 드레인전극(111b)을 형성한다. 이때, 상기 구리금속층(111) 식각시에 상기 배리어금속층(109)도 함께 식각되므로써 액티브층(107)의 채널영역이 외부로 드러나게 된다. Subsequently, as illustrated in FIG. 4G, the exposed
그다음, 도 4h에 도시된 바와 같이, 상기 제2 감광막패턴(113a)을 제거한후 상기 데이터배선 및 소스/ 드레인전극 (111a, 111b)등이 형성된 기판(101) 전면에 유기 절연물질그룹과, 경우에 따라서는 무기 절연물질 그룹중 하나를 증착하여 보호막(115)을 형성하고 이어 제3 감광막(117)을 도포한다. 이때, 상기 보호막 (115) 형성물질로는, 전술한 실리콘산화막 (SiO2), 실리콘질화막(SiNx)이 구성된 무기절연 물질그룹과 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(Benzocyclobutene)과, 아크릴 (Acryl)계 수지(resin)로 구성된 유기절연 물질그룹중에서 선택된 하나를 증착 또는 도포하여 사용한다.Next, as shown in FIG. 4H, after the second
이어서, 도 4i에 도시된 바와 같이, 하프톤마스크(130)를 이용한 포토리쏘그라피 공정기술을 통해 상기 제3 감광막(117)을 노광 및 식각하여 제3 감광막패턴 (117a)을 형성한다. 이때, 상기 하프톤마스크(Half-tone mask)이외에 슬릿마스크 (slit mask)를 사용할 수도 있다.Subsequently, as illustrated in FIG. 4I, the
또한, 상기 제3 감광막패턴(117a)은 광차단영역과 하프톤영역으로 구성되는데, 상기 하프톤영역에 해당하는 패턴 부분의 두께는 상기 광차단영역에 해당하는 패턴 부분에 비해 얇게 형성된다. 그 이유는, 상기 하프톤마스크(130) 상에는 상기 하프톤영역에 해당하는 위치에는 반투과막패턴(130a)이 형성되어 있고, 상기 광차단영역에 대응되는 위치에 크롬막패턴(130b)이 형성되어 있기 때문이다. 또한, 상기 제3 감광막패턴(117a)의 하프톤영역은 드레인 콘택홀 형성영역에 대응하고, 상기 제3 감광막패턴(117a)의 하프톤영역 사이에는 완전히 개구되어 상기 보호막(115)의 일부가 외부로 드러나게 된다. In addition, the third
그다음, 도 4j 및 4k에 도시된 바와 같이, 제3 감광막패턴(117a)을 마스크로 상기 보호막(115)을 선택적으로 식각하고, 이어 다시 보호막(115) 아래의 드레인전극 (111b)의 일부를 선택적으로 식각하여 제1콘택홀(119)을 형성한다. 이때, 상기 보호막(115)은 건식 식각공정에 의해 진행하고, 상기 드레인전극(111b)은 습식 식각공정에 의해 진행한다. 이때, 상기 제1콘택홀(119) 형성시에 상기 드레인전극 (111b)아래의 배리어금속층(109) 일부가 외부로 드러나게 된다. 4J and 4K, the
특히, 도면에서는 도시하지 않았지만, 상기 제1콘택홀(119) 형성시에 드레인전극(111b) 식각과 함께 배리어금속층(109)일부도 식각되어 그 측면이 외부로 드러나게 형성한다. 이는 상기 드레인전극 (111b) 식각시에 배리어금속층(109)을 구성하는 몰리브덴 티타늄합금(MoTi)은 상기 드레인전극(111b)의 식각속도보다 느려, 배리어금속층 (109) 측면이 수직하게 완전히 식각되지 않고 일부 남은 형태로 식각된다. In particular, although not shown in the drawing, a portion of the
이어서, 도 4l에 도시된 바와 같이, 애싱(ashing)공정을 진행하여 상기 제3 감광막패턴(117a)의 하프톤영역에 해당하는 부분이 제거되는 지점까지 상기 제3 감광막패턴(117a)을 식각한다.Subsequently, as shown in FIG. 4L, an ashing process is performed to etch the
그다음, 도 4m에 도시된 바와 같이, 애싱처리된 제3 감광막패턴(113a)을 마스크로 상기 보호막(115)을 선택적으로 식각하여 상기 드레인전극(111b) 상면을 노출시키는 제2콘택홀(121)을 형성한다. 이때, 상기 제2콘택홀(121)은 상기 제1 콘택홀 (119)을 포함하며, 상기 제1 콘택홀(119)보다 큰 직경을 가지고 있다.Next, as shown in FIG. 4M, the
이어서, 도 4n에 도시된 바와 같이, 상기 제1 콘택홀(119)을 포함한 제2콘택홀(121) 및 보호막(115)상에 ITO 계열의 투명 물질 또는 몰리브덴합금 물질을 스퍼터링방법으로 증착하여 도전층(123)을 형성한다. 이때, 상기 ITO 계열의 투명 물질로는 ITO, AZO, ZnO, IZO 또는 기타 다른 투명 금속물질 중에서 하나를 선택하여 사용하거나, 몰리브덴합금 물질로는 몰리브덴 티타늄(MoTi)을 사용한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 4N, an ITO-based transparent material or molybdenum alloy material is deposited on the
그다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 도전층(123)상에 제4 감광막(미도 시)을 도포한후 노광마스크(미도시)을 이용한 포토리쏘그라피 공정기술을 통해 노광 및 식각하여 제4 감광막패턴(미도시)을 형성한다.Subsequently, although not shown in the drawings, a fourth photoresist film (not shown) is coated on the
이어서, 도 4o에 도시된 바와 같이, 상기 제4 감광막패턴(미도시)을 마스크로 상기 도전층(123)을 선택적으로 식각하여 상기 제1, 2 콘택홀(119, 121)을 통해 상기 배리어금속층(109) 및 드레인전극(111b)에 전기적으로 접속하는 화소전극 (123a)을 형성하고 잔류하는 제4 감광막패턴(미도시)을 제거하므로써 표시장치용 어레이기판 제조를 완료하게 된다. 이때, 상기 화소전극(123a)과 접촉하는 드레인전극(111b)의 계면에는 구리산화막(125)이 생성된다. 반면에, 상기 화소전극 (123a)과 접촉하는 상기 배리어금속층(109)의 계면에는 상기 구리산화막(125)이 생성되지 않게 된다. Subsequently, as shown in FIG. 4O, the
따라서, 배리어금속층(109)을 구성하는 몰리브덴합금, 즉 몰리브덴티타늄 (MoTi)은 화소전극(123a)과 서로 접촉된 구조를 이루게 된다.Accordingly, the molybdenum alloy, that is, molybdenum titanium (MoTi) constituting the
한편, 게이트배선과 함께, 패드부와 GIP(gate in panel) 및 정전기보호회로부의 금속배선 하부에 형성되는 몰리브덴합금(MoTi)으로 구성되는 배리어금속층이 형성되는 경우에 이 금속배선과 화소전극 간 접촉 구조에 대해 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. On the other hand, in the case where a barrier metal layer made of molybdenum alloy (MoTi) formed under the metal part of the pad part, the gate in panel (GIP) and the electrostatic protection circuit part together with the gate wiring is formed, the contact between the metal wiring and the pixel electrode is formed. The structure will be described with reference to FIG. 5 as follows.
도 5는 본 발명에 따른 금속배선 하부에 배리어금속층이 형성된 경우에 금속배선과 화소전극 간의 접촉 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically illustrating a contact structure between a metal wiring and a pixel electrode when a barrier metal layer is formed below the metal wiring according to the present invention.
본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은, 도 5에 도시된 바와 같이, 투명한 기판(201)상에 형성된 배리어금속층패턴(203a)과, 게이트 및 데이터 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선(205a) 및; 상기 배리어금속층패턴(203a)과 금속배선(205a)을 포함한 기판(201) 상에 형성된 게이트절연막(207)과 보호막(215)과; 상기 보호막(215) 상에 형성되고, 상기 금속배선(205a)과 배리어금속층패턴(203a) 일부분을 노출시키는 콘택홀(217)과; 상기 보호막(215) 상에 형성되고, 상기 노출된 금속배선 (205a)과 배리어금속층패턴(203a) 부분과 접촉되는 화소전극(223a)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the array substrate for a display device according to the present invention includes a barrier
여기서, 상기 배리어금속층패턴(203a) 물질로는 몰리브덴(Mo)합금 중 몰리브덴 티타늄(MoTi)을 사용하며, 상기 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선(205a)으로는 알루미늄(Al), 알루미늄합금(AlNd), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo)합금, 구리(Cu) 등이 포함된 도전성 금속그룹 중 선택된 하나가 사용된다. 또한, 여기서는 구동회로부의 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선에 대해 형성하고 있지만, 상기 금속배선 형성시에 전술한 바와 같이 게이트배선도 동시에 형성된다. Here, the material of the barrier
또한, 상기 화소전극(223a) 형성물질로는 ITO, AZO, ZnO, IZO 또는 기타 다른 투명 금속물질이나, 몰리브덴 합금 중 몰리브덴 티타늄(MoTi)을 사용할 수도 있다.In addition, the
특히, 상기 구리(Cu)로 구성된 금속배선(205a) 형성시에, 그 하부의 배리어금속층패턴(203a)을 구성하는 몰리브덴 티타늄합금(MoTi)이 상기 금속배선 (205a)의 구리(Cu)의 식각속도보다 느려, 배리어금속층패턴(203a) 측면이 수직하게 완전히 식각되지 않고 일부 남은 형태로 형성된다.Particularly, when the
따라서, 도 5에서와 같이, 상기 콘택홀(217)이 기존에 비해 일부가 측면쪽으 로 이동되어 형성되기 때문에 화소전극(223a)이 금속배선(205a) 및 배리어금속층패턴(203a)과 동시에 접촉하게 된다. 이때, 상기 배리어금속층패턴(203a)인 몰리브덴티타늄(MoTi)과 화소전극(223a)이 직접 접촉하기 때문에 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선(205a)과 화소전극(223a) 간의 접촉 저항은 감소하게 된다.Therefore, as shown in FIG. 5, since the
또한, 상기 화소전극(223a)은 콘택홀(217)을 포함한 보호막(215) 상부까지 연장되게 형성될 수도 있다.In addition, the
한편, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 패드부와 GIP(gate in panel) 또는 정전기보호회로부의 금속배선 하부에 몰리브덴합금(MoTi)으로 구성되는 배리어금속층이 형성된 경우에 금속배선과 화소전극 간 접촉 구조 형성방법에 대해 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명하면 다음과 같다. On the other hand, in the case where a barrier metal layer made of molybdenum alloy (MoTi) is formed under the metal part of the pad part and the gate in panel (GIP) or the electrostatic protection circuit part according to the present invention configured as described above, the contact between the metal wire and the pixel electrode. The structure forming method will be described below with reference to FIGS. 6A to 6F.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 금속배선 하부에 배리어금속층이 형성된 경우에 금속배선과 화소전극간 접촉 구조를 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.6A through 6F are cross-sectional views illustrating a method of forming a contact structure between a metal wiring and a pixel electrode when a barrier metal layer is formed below the metal wiring according to the present invention.
도 6a에 도시된 바와 같이, 투명한 기판(201)상에 배리어금속층(203)과 금속층(205)을 순차적으로 형성한다. 이때, 배리어금속층(203)은 티타늄(Ti), 탄탈륨 (Ta), 크롬 (Cr), 니켈(Ni), 인듐(In), 알루미늄(Al)의 금속군중에서 하나를 선택하여 사용한 몰리브덴 합금으로 형성한다. 또한, 상기 금속층(205)은 알루미늄 (Al), 알루미늄합금(AlNd), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo)합금, 구리(Cu) 등이 포함된 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 사용한다.As shown in FIG. 6A, the
그다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 금속층(205)과 배리어금속층(203)을 식각하여 배리어금속층패턴(203a)과 금속배선(205a)을 형성한다. 이때, 상기 구리(Cu)로 구성된 금속배선(205a) 형성시에, 상기 그 하부의 배리어금속층(203a)을 구성하는 몰리브덴 티타늄합금(MoTi)이 상기 금속배선(205a)의 구리(Cu)의 식각속도보다 느려, 배리어금속층패턴(203a) 측면이 수직하게 완전히 식각되지 않고 일부 남은 형태로 형성된다. 또한, 상기 금속배선(205a)은 게이트 및 데이터 패드부와 GIP(gate in panel) 또는 정전기방지회로부의 금속배선 등으로 사용된다.Next, as shown in FIG. 6B, the
이어서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 금속배선(205a)과 배리어금속층패턴 (203a)을 포함한 기판(201) 상에 절연막(207)과 보호막(215)을 차례로 증착한다.6C, an insulating
그다음, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(215)과 절연막(207) 일부를 식각하여 상기 금속배선(205a)과 배리어금속층패턴(203a) 일부 및 기판 (201) 일부를 노출시키는 콘택홀(217)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 6D, a portion of the
이어서, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 콘택홀(217)을 포함한 보호막(217) 상부에 도전층(223)을 증착한다. 이때, 상기 도전층(223)은 상기 금속배선(205a)과 배리어금속층패턴(203a)과 접촉된다. 또한, 상기 도전층(223) 재질로는, ITO, AZO, ZnO, IZO 또는 기타 다른 투명 금속물질 중에서 하나를 선택하여 사용하거나, 몰리브덴 티타늄(MoTi)과 같은 몰리브덴합금 물질을 사용한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 6E, the
그다음, 도 6f에 도시된 바와 같이, 상기 도전층(223)을 선택적으로 패터닝하여 도전층패턴(223a)을 형성한다. 이때, 상기 도전층(223a)은 상기 금속배선(205a)과 배리어금속층패턴(203a)과 동시에 접촉된다. 또한, 상기 도전층(223a)은 콘택홀 (217)을 포함한 보호막(215)상부까지 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 도전층 패턴(223a)은 화소전극으로도 사용된다.Next, as illustrated in FIG. 6F, the
따라서, 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은 패드부, GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선(205a)과 도전층패턴(223a) 간 접촉 저항을 낮추기 위해 구리의 배리어금속층(203)인 몰리브덴티타늄(MoTi)과 도전층패턴(223a)을 직접 접촉하도록 하므로써 패드부와 정전기방지회로부의 금속배선과 도전층패턴 간의 접촉 저항을 낮출 수 있다.Accordingly, the array substrate for a display device according to the present invention includes molybdenum titanium, which is a
그리고, 박막트랜지스터(TFT) 특성이 개선되어 낮은 전압에서 콘택 저항 감소로 인해 전류가 증가하게 된다.In addition, the thin film transistor (TFT) characteristics are improved to increase the current due to the decrease in contact resistance at low voltage.
한편, 전술한 바와 같이, 본 발명의 배리어금속층과 화소전극 간 접촉 구조는 패드부, GIP(gate in panel) 또는 정전기방지회로부의 금속배선에도 적용 가능하다.On the other hand, as described above, the contact structure between the barrier metal layer and the pixel electrode of the present invention can be applied to the metal wiring of the pad portion, the gate in panel (GIP) or the antistatic circuit portion.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the array substrate for a display device and the manufacturing method thereof according to the present invention have the following effects.
본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판은 구리배선인 드레인전극과 화소전극, 또는 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선과 화소전극 간 접촉 저항을 낮추기 위해 배리어금속층인 몰리브덴티타늄(MoTi)과 화소전극을 직접 접촉하도록 하므로써 구리배선인 드레인전극과 화소전극 간 접촉저항, 또는 패드부와 GIP 또는 정전기방지회로부의 금속배선과 화소전극 간의 접촉 저항을 낮출 수 있다.The array substrate for a display device according to the present invention includes a molybdenum titanium (MoTi) and a pixel as a barrier metal layer to reduce contact resistance between a drain electrode and a pixel electrode, which are copper wiring, or a metal wiring, and a pixel electrode, of a pad and a GIP or an antistatic circuit. By contacting the electrodes directly, the contact resistance between the drain electrode and the pixel electrode, which is a copper wiring, or the contact resistance between the metal wiring and the pixel electrode of the pad portion and the GIP or antistatic circuit portion can be lowered.
그리고, 본 발명은 박막트랜지스터(TFT) 특성이 개선되어 낮은 전압에서 콘 택 저항 감소로 인해 전류가 증가하게 된다.In addition, in the present invention, the thin film transistor (TFT) characteristics are improved to increase the current due to the decrease in contact resistance at low voltage.
따라서, 본 발명은 배리어금속층과 화소전극의 오믹 접촉(Ohmic Contact) 특성을 이용하여, 낮은 Vds 전압에서의 박막트랜지스터 차징(charging) 특성 개선에 효과가 있으며, 선형 이동도(linear mobility) 향상에도 도움이 되어 응답시간이 적용되는 모델의 제품 특성에 큰 영향을 미칠 수 있다.Therefore, the present invention is effective in improving thin film transistor charging characteristics at low Vds voltage by using ohmic contact characteristics of the barrier metal layer and the pixel electrode, and also helps to improve linear mobility. This can have a big impact on the product characteristics of the model to which the response time is applied.
한편, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, while described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below It will be appreciated that it can be changed.
도 1은 종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device according to the prior art.
도 2는 종래기술에 따른 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도로서, 드레인전극과 화소전극간 접촉 표면에 형성되는 구리산화막을 도시한 것이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device according to the prior art, illustrating a copper oxide film formed on a contact surface between a drain electrode and a pixel electrode.
도 3은 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an array substrate for a display device according to the present invention.
도 4a 내지 도 4o는 본 발명에 따른 표시장치용 어레이기판 제조방법을 설명하기 위한 어레이기판의 제조공정 단면도이다.4A to 4O are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an array substrate for explaining a method of manufacturing an array substrate for a display device according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 금속배선 하부에 배리어금속층이 형성된 경우에 금속배선과 화소전극 간의 접촉 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically illustrating a contact structure between a metal wiring and a pixel electrode when a barrier metal layer is formed below the metal wiring according to the present invention.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 금속배선 하부에 배리어금속층이 형성된 경우에 금속배선과 화소전극간 접촉 구조를 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.6A through 6F are cross-sectional views illustrating a method of forming a contact structure between a metal wiring and a pixel electrode when a barrier metal layer is formed below the metal wiring according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ****** Explanation of symbols on main parts of drawing ***
101 : 기판 103 : 게이트전극101
105 : 게이트절연막 107 : 액티브층105: gate insulating film 107: active layer
109 : 배리어금속층 111 : 구리금속층109: barrier metal layer 111: copper metal layer
111a : 소스전극 111b : 드레인전극111a:
113a : 제2감광막패턴 115 : 보호막113a: second photosensitive film pattern 115: protective film
117a : 제3감광막패턴 119 : 제1 콘택홀117a: third photoresist pattern 119: first contact hole
121 : 제2콘택홀 123a : 도전층패턴(화소전극)121:
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