KR20050090679A - Method of manufacturing thin film transistor substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 제1 식각용액에 의해 식각되는 제1 금속층을 증착하는 단계와; 상기 제1 금속층 위에 제2 식각용액에 의해 식각되는 제2 금속층을 증착하는 단계와; 상기 제2 금속층 상에 감광막 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제2 식각용액으로 상기 제2 금속층을 1차 식각하는 단계와; 상기 제1 식각용액으로 상기 제1 금속층을 식각하여 제1 금속층 패턴을 형성하는 단계와; 상기 1차 식각된 제2 금속층을 상기 제2 식각용액으로 2차 식각하여 제2 금속층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 서로 다른 식각용액을 사용하여 이중층의 배선을 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 있어서, 상부층보다 하부층이 더 식각되어 생기는 언더컷을 제거하여 불량의 발생을 방지할 수 있게 된다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor substrate, comprising: depositing a first metal layer etched by a first etching solution; Depositing a second metal layer etched by a second etching solution on the first metal layer; Forming a photoresist pattern on the second metal layer; First etching the second metal layer with the second etching solution; Etching the first metal layer with the first etching solution to form a first metal layer pattern; And second etching the first etched second metal layer with the second etching solution to form a second metal layer pattern. As a result, in the method of manufacturing a thin film transistor substrate in which a double layer wiring is formed using different etching solutions, it is possible to prevent the occurrence of defects by removing undercuts caused by etching the lower layer more than the upper layer.

Description

박막 트랜지스터 기판의 제조방법{Method of Manufacturing Thin Film Transistor Substrate}Method of Manufacturing Thin Film Transistor Substrate

본 발명은, 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이중층의 배선을 형성하는 방법을 개선한 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor substrate, and more particularly, to a method for manufacturing a thin film transistor substrate in which the method for forming a double layer wiring is improved.

일반적으로 박막 트랜지스터 기판은 액정 표시 장치(LCD; Liquid Crystal Display)나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로써 사용된다. 박막 트랜지스터 기판은 주사 신호를 전달하는 주사 신호 배선 또는 게이트 배선과 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터 배선이 형성되어 있다. 이러한 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 게이트 배선을 덮어 절연하는 게이트 절연막 및 박막 트랜지스터와 데이터 배선을 덮어 절연하는 보호막 등으로 이루어져 있다. 박막 트랜지스터는 게이트 배선의 일부인 게이트 전극과 채널을 형성하는 반도체층 패턴, 데이터 배선의 일부인 소스 전극과 드레인 전극 및 게이트 절연막과 보호막 등으로 이루어진다. 여기서, 박막 트랜지스터는 게이트 배선을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터 배선을 통해 전달되는 화상 신호를 화소 전극에 전달 또는 차단하는 스위칭 소자이다.In general, the thin film transistor substrate is used as a circuit board for driving each pixel independently in a liquid crystal display (LCD), an organic luminescence (EL) display, or the like. In the thin film transistor substrate, scan signal lines or gate lines for transmitting scan signals and image signal lines or data lines for transmitting image signals are formed. The thin film transistor is connected to the gate wiring and the data wiring, the pixel electrode connected to the thin film transistor, the gate insulating film covering and insulating the gate wiring, and the protective film covering and insulating the thin film transistor and the data wiring. The thin film transistor includes a semiconductor layer pattern forming a gate electrode and a channel which are part of the gate wiring, a source electrode and a drain electrode which is a part of the data wiring, a gate insulating film and a protective film. Here, the thin film transistor is a switching element that transfers or blocks an image signal transmitted through a data line to a pixel electrode according to a scan signal transmitted through a gate line.

이러한 게이트 배선 및 데이터 배선 등과 같은 배선은 금속 또는 합금의 단일층으로 이루어질 수도 있으나, 각 금속 또는 합금의 단점을 보완하고 원하는 물성을 얻기 위하여 다중층으로 형성하는 경우가 많다. 일예를 들면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 하부층으로 사용하고 크롬이나 몰리브덴을 상부층으로 사용하는 것이다. 이는 하부층에는 배선저항에 의한 신호저항을 막기 위해 비저항이 작은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하고, 상부층에는 화학약품에 의한 내식성이 약하며 쉽게 산화되어 단선이 발생되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 단점을 보완하기 위해 화학약품에 대한 내식성이 강한 크롬이나 몰리브덴을 상부층으로 형성하는 것이다.The wirings such as the gate wiring and the data wiring may be made of a single layer of metal or alloy, but are often formed of multiple layers to compensate for the disadvantages of each metal or alloy and to obtain desired physical properties. For example, aluminum or an aluminum alloy is used as the lower layer, and chromium or molybdenum is used as the upper layer. The lower layer uses aluminum or aluminum alloy with low specific resistance to prevent signal resistance due to wiring resistance, and the upper layer uses chemicals to compensate for the shortcomings of aluminum or aluminum alloy where corrosion resistance by chemicals is weak and easily oxidized to cause disconnection. The upper layer is formed of chromium or molybdenum, which is highly resistant to chemicals.

다중층의 배선을 형성함에 있어서, 하부층으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하고 상부층으로 크롬을 사용하는 경우에는 서로 다른 식각용액을 사용하여 각각 식각하여야 한다.In forming multi-layer wiring, when aluminum or aluminum alloy is used as the lower layer and chromium is used as the upper layer, different etching solutions must be used for etching.

그러나, 다중층을 서로 다른 식각용액을 사용하여 각각 식각할 경우 나중에 식각되는 하부층이 먼저 식각되는 상부층보다 더 식각되는 언더컷이 발생되며, 이는 액정 표시 장치의 액정패널에 가로줄이 발생되는 불량의 원인이 된다.However, when the multiple layers are etched using different etching solutions, undercuts are etched more than the upper layers etched later, which is why the lower layer to be etched later is caused by a defect in which horizontal lines are generated in the liquid crystal panel of the liquid crystal display. do.

특히, 고해상도 제품의 경우에는 습식식각 공정에서 최소의 언더컷이 발생되도록 조절하여도 가로줄 불량을 극복하기 힘들다.In particular, in the case of high-resolution products, even if the minimum undercut is generated in the wet etching process, it is difficult to overcome the horizontal line defect.

따라서, 본 발명의 목적은, 서로 다른 식각용액을 사용하여 이중층의 배선을 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 있어서, 상부층보다 하부층이 더 식각되어 생기는 언더컷을 제거하여 불량의 발생을 방지할 수 있는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention, in the method of manufacturing a thin film transistor substrate in which a double layer wiring is formed using different etching solutions, the undercut caused by the etching of the lower layer more than the upper layer can be removed to prevent the occurrence of defects. It is to provide a method for manufacturing a thin film transistor substrate.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법에 있어서, 제1 식각용액에 의해 식각되는 제1 금속층을 증착하는 단계와; 상기 제1 금속층 위에 제2 식각용액에 의해 식각되는 제2 금속층을 증착하는 단계와; 상기 제2 금속층 상에 감광막 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제2 식각용액으로 상기 제2 금속층을 1차 식각하는 단계와; 상기 제1 식각용액으로 상기 제1 금속층을 식각하여 제1 금속층 패턴을 형성하는 단계와; 상기 1차 식각된 제2 금속층을 상기 제2 식각용액으로 2차 식각하여 제2 금속층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor substrate, comprising: depositing a first metal layer etched by a first etching solution; Depositing a second metal layer etched by a second etching solution on the first metal layer; Forming a photoresist pattern on the second metal layer; First etching the second metal layer with the second etching solution; Etching the first metal layer with the first etching solution to form a first metal layer pattern; And second etching the first etched second metal layer with the second etching solution to form a second metal layer pattern.

상기 제1 금속층은 알루미늄을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 제1 식각용액은 인산(H3PO4), 질산(HNO3) 및 아세트산(CH3COOH)을 포함하는 것이 바람직하다.The first metal layer preferably includes aluminum, and the first etching solution may include phosphoric acid (H 3 PO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), and acetic acid (CH 3 COOH).

상기 제2 금속층은 크롬을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하며, 상기 제2 식각용액은 질산(HNO3) 및 시어릭 암모니움 나이트래이트((NH4)2Ce(NO 3)6)를 포함하는 것이 바람직하다.The second metal layer is preferably characterized in that it comprises chromium, the second etching solution is nitric acid (HNO 3 ) and the citric ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ) It is preferable to include.

상기한 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속층은 게이트 배선층일 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 금속층은 데이터 배선층일 수 있다.In the method of manufacturing the thin film transistor substrate, the first and second metal layers may be gate wiring layers. In addition, the first and second metal layers may be data wiring layers.

이러한 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 의하면, 이중층의 배선을 형성하는 과정에서 상부층보다 하부층이 더 식각되는 언더컷을 제거하여 불량의 발생을 방지할 수 있게 된다.According to the manufacturing method of the thin film transistor substrate, it is possible to prevent the occurrence of defects by removing the undercut that the lower layer is etched more than the upper layer in the process of forming the wiring of the double layer.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.Prior to the description, in various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in the first embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, only the configuration different from the first embodiment will be described. do.

또한, 본 명세서에서 도시되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판의 제조방법은 액정 표시 장치용 비정질 규소 박막 트랜지스터(a-Si TFT) 기판의 제조방법을 실시예로 특징을 부각하여 개략적으로 도시하기로 한다.In addition, a method of manufacturing a thin film transistor (TFT) substrate shown in the present specification is schematically illustrated by highlighting the features of the method of manufacturing an amorphous silicon thin film transistor (a-Si TFT) substrate for a liquid crystal display device as an example. Let's do it.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 의해 형성된 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.First, a structure of a thin film transistor substrate formed by a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 Ⅱ-Ⅱ′선에 대한 단면도이다.1 is a layout view of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 1.

기판소재(10) 위에 제1 게이트 배선층(221, 241, 261) 및 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)의 이중층으로 이루어진 게이트 배선(22, 24, 26)이 형성되어 있다. 제1 게이트 배선층(221, 241, 261)은 알루미늄 또는 알루미늄합금을 포함하고, 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)은 크롬을 포함한다.Gate wirings 22, 24, and 26 formed of a double layer of first gate wiring layers 221, 241, and 261 and second gate wiring layers 222, 242, and 262 are formed on the substrate material 10. The first gate wiring layers 221, 241, and 261 include aluminum or an aluminum alloy, and the second gate wiring layers 222, 242, and 262 include chromium.

제1 및 제2 게이트 배선층(221, 222, 241, 242, 261, 262)의 재질은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 서로 다른 식각용액에 의해 각각 식각되는 금속의 재질로 이루어진 것이면 어느 것이나 무방하다.The material of the first and second gate wiring layers 221, 222, 241, 242, 261, and 262 is not limited to the above-described embodiment, and may be made of a material of a metal which is etched by different etching solutions. Do.

게이트 배선(22, 24, 26)은 게이트선(22), 게이트선(22)의 단부에 연결되어 외부로부터의 게이트 신호를 인가받아 게이트선(22)으로 전달하는 게이트 패드(24) 및 게이트선(22)에 연결된 박막 트랜지스터의 게이트 전극(26)을 포함한다. 게이트 패드(24)는 외부회로와의 용이한 연결을 위해 폭이 확장되어 있다.The gate wires 22, 24, and 26 are connected to the gate line 22 and the ends of the gate line 22, and the gate pad 24 and the gate line which receive a gate signal from the outside and transfer the gate signal to the gate line 22. A gate electrode 26 of the thin film transistor connected to 22; The gate pad 24 is widened for easy connection with an external circuit.

기판소재(100)는 유리, 석영 또는 플라스틱 등의 재질을 포함하여 이루어진 절연성 기판이며, 이러한 기판소재 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 게이트 배선(22, 24, 26)을 덮고 있다.The substrate material 100 is an insulating substrate made of a material such as glass, quartz, or plastic. The gate insulating film 30 made of silicon nitride (SiN x ) is formed on the substrate material to form the gate wirings 22, 24, and 26. Covering.

게이트 전극(26)의 게이트 절연막(30) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(40)이 섬모양으로 형성되어 있으며, 반도체층(40)의 상부에는 실리사이드 또는 n형불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 중간층(55,56)이 각각 형성되어 있다.A semiconductor layer 40 made of a semiconductor such as amorphous silicon is formed on the gate insulating layer 30 of the gate electrode 26, and a silicide or n-type impurity is doped with high concentration on the semiconductor layer 40. Intermediate layers 55 and 56 made of a material such as n + hydrogenated amorphous silicon are formed, respectively.

중간층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 제1 데이터 배선층(651, 661, 681) 및 제2 데이트 배선층(652, 662, 682)의 이중층으로 이루어져 있는 데이터 배선(62, 65, 66, 68)이 형성된다. 제1 데이터 배선층(651, 661, 681)은 알루미늄 또는 알루미늄합금을 포함하고, 제2 데이터 배선층(652, 662, 682)은 크롬을 포함한다.On the intermediate layers 55 and 56 and the gate insulating layer 30, data wirings 62, 65, 66, which consist of a double layer of first data wiring layers 651, 661, 681 and second data wiring layers 652, 662, 682, 68) is formed. The first data wiring layers 651, 661, and 681 include aluminum or an aluminum alloy, and the second data wiring layers 652, 662, and 682 include chromium.

제1 및 제2 데이터 배선층(651, 652, 661, 662, 681, 682)의 재질은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 서로 다른 식각용액에 의해 각각 식각되는 금속의 재질로 이루어진 것이면 어느 것이나 무방하다.The materials of the first and second data wiring layers 651, 652, 661, 662, 681, and 682 are not limited to the above-described embodiments, and may be made of a material of metal etched by different etching solutions. Do.

데이터 배선(62, 65, 66, 68)은 게이트선(22)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터선(62), 데이터선(62)의 분지이며 중간층(55)의 상부까지 연장되는 소스 전극(65), 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 하여 소스 전극(65)의 반대쪽 중간층(56) 상부에 형성된 드레인 전극(66) 및 데이터선(62)의 단부에 연결되어 있으며 외부로부터의 화상신호를 인가받아 데이터선(62)에 전달하는 데이터 패드(68)를 포함한다. 데이터 패드(68)는 외부회로와의 용이한 연결을 위해 폭이 확장되어 있다.The data lines 62, 65, 66, and 68 are branched lines of the data line 62 and the data line 62 defining the pixel by crossing the gate line 22 and extending to the upper portion of the intermediate layer 55 ( 65, which is separated from the source electrode 65 and connected to the ends of the drain electrode 66 and the data line 62 formed on the intermediate layer 56 opposite to the source electrode 65 with the gate electrode 26 as a center. And a data pad 68 that receives an image signal from the outside and transfers the image signal to the data line 62. The data pad 68 is extended in width for easy connection with an external circuit.

데이터 배선(62, 65, 66, 68) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(40) 상부에는 질화규소(SiNx), PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F 막(저유전율 CVD막) 및 아크클계 유기 절연막 등으로 이루어진 보호막(70)이 형성된다. PECVD 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막과 a-Si:O:F 막(저유전율 CVD막)은 유전 상수가 4이하(유전 상수는 2에서 4사이의 값을 가진다.)로 유전율이 매우 낮다. 따라서, 두께가 얇아도 기생 용량 문제가 발생하지 않는다. 또, 다른 막과의 접착성 및 스텝 커버리지(step coverage)가 우수하다. 또한 무기질 CVD막이므로 내열성이 유기 절연막에 비하여 우수하다. 아울러 PECVD 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막과 a-Si:O:F 막(저유전율 CVD막)은 증착 속도나 식각 속도가 질화 규소막에 비하여 4 내지 10배 빠르므로 공정 시간 면에서도 매우 유리하다.A-Si: C: O film or a deposited on the data lines 62, 65, 66, 68 and on the semiconductor layer 40 which is not covered by silicon nitride (SiNx) or plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) A protective film 70 made of a -Si: O: F film (low dielectric constant CVD film), an arcle-based organic insulating film, and the like is formed. The a-Si: C: O film and a-Si: O: F film (low dielectric constant CVD film) deposited by the PECVD method have a dielectric constant of 4 or less (the dielectric constant has a value between 2 and 4). The dielectric constant is very low. Therefore, even a thin thickness does not cause a parasitic capacity problem. In addition, it is excellent in adhesion with other films and step coverage. Moreover, since it is an inorganic CVD film, heat resistance is excellent compared with an organic insulating film. In addition, the a-Si: C: O film and a-Si: O: F film (low dielectric constant CVD film) deposited by the PECVD method have a 4 to 10 times faster process time than the silicon nitride film in terms of deposition rate and etching rate. It is also very advantageous in terms of.

보호막(70)에는 드레인 전극(66) 및 데이터 패드(68)의 일부를 각각 드러내는 접촉 구멍(76, 78)이 형성되며, 게이트 절연막(30)과 함께 게이트선 패트(24)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(74)이 형성된다. 이때, 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(74, 78)은 테이퍼 구조를 가지며, 각을 가지거나 원형의 다양한 모양으로 형성될 수 있다.In the passivation layer 70, contact holes 76 and 78 are formed to expose portions of the drain electrode 66 and the data pad 68, respectively, and the contacts exposing a portion of the gate line pat 24 together with the gate insulating layer 30. A hole 74 is formed. In this case, the contact holes 74 and 78 exposing portions of the gate pad 24 and the data pad 68 may have a tapered structure, and may be formed in various shapes having an angle or a circle.

보호막(70) 위에는 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결되어 있으며 화소 영역에 위치하는 화소 전극(82)이 형성된다. 또한, 보호막(70) 위에는 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68)와 각각 연결되어 있는 접촉 보조 부재(86, 88)가 형성된다. 여기서, 화소 전극(82)과 접촉 보조 부재(86, 88)는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 이루어진다.The pixel electrode 82, which is electrically connected to the drain electrode 66 and positioned in the pixel region, is formed on the passivation layer 70 through the contact hole 76. Further, on the passivation layer 70, contact auxiliary members 86 and 88, which are connected to the gate pad 24 and the data pad 68, respectively, are formed through the contact holes 74 and 78, respectively. The pixel electrode 82 and the contact assistants 86 and 88 are made of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

여기서, 화소 전극(82)은 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 게이트선(22)과 중첩되어 유지 축전기를 이루며, 유지 용량이 부족한 경우에는 게이트 배선(22, 24, 26)과 동일한 층에 유지 용량용 배선을 추가할 수도 있다. 4 and 5, the pixel electrode 82 overlaps with the gate line 22 to form a storage capacitor. When the storage capacitor is insufficient, the pixel electrode 82 is disposed on the same layer as the gate lines 22, 24, and 26. It is also possible to add a storage capacitor wiring.

또, 화소 전극(82)은 데이터선(62)과도 중첩하도록 형성하여 개구율을 극대화할 수 있다. 이처럼 개구율을 극대화하기 위하여 화소 전극(82)을 데이터선(62)과 중첩시켜 형성하더라도, 보호막(70)의 저유전율 CVD막 등으로 형성하면 이들 사이에서 형성되는 기생 용량은 문제가 되지 않을 정도로 작게 유지할 수 있다.In addition, the pixel electrode 82 may also be formed to overlap the data line 62 to maximize the aperture ratio. Even if the pixel electrode 82 is formed to overlap the data line 62 in order to maximize the aperture ratio, if the low dielectric constant CVD film or the like of the protective film 70 is formed, the parasitic capacitance formed therebetween will be small. I can keep it.

본 발명의 제1 실시예에 따라, 도 1 및 도 2의 구조를 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.According to a first embodiment of the present invention, a method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device having the structure of FIGS. 1 and 2 will be described in detail as follows.

먼저, 도 3에서 도시된 바와 같이, 기판소재(10) 위에 물리 화학적 특성이 우수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 재질로 하는 제1 게이트 금속층(201)과, 화학약품에 의한 내식성이 약하며 쉽게 산화되어 단선이 발생되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 단점을 보완하기 위해 화학약품에 대한 내식성이 강한 크롬을 재질로 하는 제2 게이트 금속층(202)을 연속해서 적층한다.First, as shown in FIG. 3, the first gate metal layer 201 made of aluminum or an aluminum alloy having excellent physicochemical properties on the substrate material 10 and the corrosion resistance by chemicals are weak and easily oxidized to cause disconnection. In order to compensate for the disadvantages of the aluminum or aluminum alloy generated, the second gate metal layer 202 made of chromium having a high corrosion resistance to chemicals is successively stacked.

다음, 도 4에서 도시된 바와 같이, 제2 게이트 금속층(202) 상에 감광막을 도포하고, 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 패터닝하여 게이트 배선의 형성을 위한 제1 감광막 패턴(901)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4, a photosensitive film is coated on the second gate metal layer 202 and patterned by a photolithography process using a mask to form a first photosensitive film pattern 901 for forming a gate wiring.

다음, 도 5에서 도시된 바와 같이, 제2 식각용액으로 제2 게이트 금속층(202)을 1차 식각한다. 제2 식각용액은 질산(HNO3) 및 시어릭 암모니움 나이트래이트((NH4)2Ce(NO3)6)를 포함한다.Next, as shown in FIG. 5, the second gate metal layer 202 is first etched with the second etching solution. The second etching solution includes nitric acid (HNO 3 ) and cyclic ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ).

다음, 도 6에서 도시된 바와 같이, 제1 식각용액으로 제1 게이트 금속층(201)을 식각하여 제1 게이트 배선층(221, 241, 261)을 형성한다. 이때, 제1 게이트 배선층(221, 241, 261)은 1차 식각된 제2 게이트 금속층(202)보다 더 식각되어 언더컷 상태가 된다. 제1 식각용액은 질산(HNO3) 및 시어릭 암모니움 나이트래이트((NH4)2Ce(NO3)6)를 포함한다.Next, as shown in FIG. 6, the first gate metal layer 201 is etched with the first etching solution to form first gate wiring layers 221, 241, and 261. In this case, the first gate wiring layers 221, 241, and 261 are etched more than the first gated second metal layer 202 to be in an undercut state. The first etching solution includes nitric acid (HNO 3 ) and cyclic ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ).

다음, 도 7에서 도시된 바와 같이, 제2 식각용액으로 1차 식각된 제2 게이트 금속층(202)을 2차 식각하여 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)을 형성하게 된다. 이어, 도 8에서 도시된 바와 같이, 제1 감광막 패턴(901)을 제거하면 제1 게이트 배선층(221, 241, 261)이 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)보다 폭이 넓은 계단형상의 수직단면을 갖는 게이트 배선(22, 24, 26)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 7, the second gate metal layer 202 firstly etched with the second etching solution is secondly etched to form second gate wiring layers 222, 242, and 262. Subsequently, as shown in FIG. 8, when the first photoresist layer pattern 901 is removed, the first gate wiring layers 221, 241, and 261 have a step shape wider than that of the second gate wiring layers 222, 242, and 262. Gate wirings 22, 24, and 26 having vertical cross sections are formed.

다음, 도 9에서 도시된 바와 같이, 질화 규소로 이루어진 게이트 절연막(30), 비정질 규소로 이루어진 반도체층(40), 도핑된 비정질 규소층(50)의 삼층막을 연속하여 적층하고, 반도체층(40)과 도핑된 비정질 규소층(50)을 사진 식각하여 게이트 전극(24) 상부의 게이트 절연막(30) 위에 섬 모양의 반도체층(40)과 중간층(50)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 9, the three-layer film of the gate insulating film 30 made of silicon nitride, the semiconductor layer 40 made of amorphous silicon, and the doped amorphous silicon layer 50 is successively stacked, and the semiconductor layer 40 ) And the doped amorphous silicon layer 50 are photo-etched to form an island-like semiconductor layer 40 and an intermediate layer 50 on the gate insulating layer 30 on the gate electrode 24.

다음, 물리 화학적 특성이 우수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 재질로 하는 제1 데이터 금속층과, 화학약품에 의한 내식성이 약하며 쉽게 산화되어 단선이 발생되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 단점을 보완하기 위해 화학약품에 대한 내식성이 강한 크롬을 재질로 하는 제2 데이터 금속층을 연속해서 적층한다.Next, the first data metal layer made of aluminum or aluminum alloy having excellent physicochemical properties, and chemical resistance in order to compensate for the weaknesses of aluminum or aluminum alloys, which are easily oxidized due to weak corrosion resistance by chemicals and cause disconnection. The second data metal layer made of this strong chromium material is successively laminated.

이어, 전술한 게이트 배선을 형성한 것과 같은 방법으로 사진 식각 공정을 통해 패터닝하여, 도 10에 도시한 바와 같이, 게이트선(22)과 교차하는 데이터선(62), 데이터선(62)과 연결되어 게이트 전극(26) 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65) 및 소스 전극(65)과 분리되어 되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(65)과 마주하는 드레인 전극(66)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다.Subsequently, patterning is performed through a photolithography process in the same manner as the above-described gate wiring is formed, and as shown in FIG. 10, the data line 62 and the data line 62 intersecting with the gate line 22 are connected. And a source electrode 65 extending to an upper portion of the gate electrode 26, and separated from the source electrode 65 and having a drain electrode 66 facing the source electrode 65 around the gate electrode 26. A data wiring is formed.

여기서, 이중의 데이터 금속층을 식각하여 이중의 데이터 배선층(651, 652, 661, 662, 681, 682)을 형성하는 방법은 전술한 제1 및 제2 게이트 배선층(221, 222, 241, 242, 261, 262)을 형성하는 방법과 동일하다.Here, the method of forming the double data wiring layers 651, 652, 661, 662, 681, and 682 by etching the double data metal layer may include the first and second gate wiring layers 221, 222, 241, 242, and 261. , 262).

이어, 데이터 배선(62, 65, 66, 68)으로 가리지 않는 도핑된 비정질 규소층 패턴(50)을 식각하여 게이트 전극(26)을 중심으로 양쪽으로 분리시키는 한편, 양쪽의 도핑된 비정질 규소층(55, 56) 사이의 반도체층 패턴(40)을 노출시킨다. 이어, 노출된 반도체층(40)의 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 실시하는 것이 바람직하다.Subsequently, the doped amorphous silicon layer pattern 50, which is not covered by the data lines 62, 65, 66, and 68, is etched and separated on both sides of the gate electrode 26, while both doped amorphous silicon layers ( The semiconductor layer pattern 40 between 55 and 56 is exposed. Subsequently, in order to stabilize the surface of the exposed semiconductor layer 40, it is preferable to perform oxygen plasma.

다음으로, 도 11에서 보는 바와 같이, 질화규소막, a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F 막을 화학 기상 증착(CVD) 법에 의하여 성장시키거나 유기 절연막을 도포하여 보호막(70)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 11, the silicon nitride film, the a-Si: C: O film, or the a-Si: O: F film is grown by chemical vapor deposition (CVD) or an organic insulating film is applied to the protective film 70. ).

이어, 사진 식각 공정으로 게이트 절연막(30)과 함께 보호막(70)을 패터닝하여, 게이트 패드(24)의 일부, 드레인 전극(66) 및 데이터 패드(68)의 일부를 드러내는 접촉구멍(74, 76, 78)을 형성한다.Subsequently, the passivation layer 70 is patterned together with the gate insulating layer 30 by a photolithography process, thereby forming contact holes 74 and 76 exposing a part of the gate pad 24, a drain electrode 66, and a part of the data pad 68. , 78).

다음, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, ITO 또는 IZO막을 증착하고 사진 식각하여 접촉구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 연결되는 화소 전극(82)과 접촉구멍(74, 78)을 통하여 게이트선의 끝 부분(24) 및 데이터선의 끝 부분(68)과 각각 연결되는 있는 접촉 보조 부재(86, 88)를 각각 형성한다. ITO나 IZO를 적층하기 전의 예열(pre-heating) 공정에서 사용하는 기체는 질소를 이용하는 것이 바람직하다.Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the ITO or IZO film is deposited and photo-etched to contact the pixel electrode 82 and the contact holes 74 and 78 connected to the drain electrode 66 through the contact hole 76. The contact auxiliary members 86 and 88 which are connected to the end portion 24 of the gate line and the end portion 68 of the data line are respectively formed therethrough. It is preferable to use nitrogen as the gas used in the pre-heating process before laminating ITO or IZO.

전술한 실시예에서는 게이트 배선(22, 24, 26) 및 데이터 배선(62, 65, 66, 68)이 모두 이중층으로 형성되었으나, 필요에 따라 게이트 배선(22, 24, 26)과 데이터 배선(62, 65, 66, 68) 중 어느 하나에만 이중층을 사용할 수 있으며, 이에 게이트 배선(22, 24, 26)과 데이터 배선(62, 65, 66, 68) 중 어느 하나만 본 발명에 따른 이중층의 배선 형성방법을 사용하여 형성할 수 있음은 물론이다.In the above-described embodiment, the gate wirings 22, 24, 26 and the data wirings 62, 65, 66, and 68 are all formed in a double layer. However, the gate wirings 22, 24, 26 and the data wiring 62 are formed as necessary. , Double layer may be used for any one of the two layers 65, 66, and 68, and only one of the gate lines 22, 24, and 26 and the data lines 62, 65, 66, and 68 may form the double layer according to the present invention. Of course, it can be formed using a method.

또한, 전술한 실시예에서는 게이트 배선(22, 24, 26) 및 데이터 배선(62, 65, 66, 68) 모두가 제1 금속층에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 포함되고 제2 금속층에는 크롬을 포함되었으나, 필요에 따라 게이트 배선(22, 24, 26)과 데이터 배선(62, 65, 66, 68) 중 어느 하나만 상기한 이중층의 재질을 적용할 수 있음은 물론이다.In addition, in the above-described embodiment, both the gate wirings 22, 24, 26 and the data wirings 62, 65, 66, and 68 include aluminum or an aluminum alloy in the first metal layer and chromium in the second metal layer. As a matter of course, only one of the gate wirings 22, 24, 26 and the data wirings 62, 65, 66, and 68 may apply the above-described double layer material.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따라 5매 마스크를 사용하여 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법에 의하면, 서로 다른 식각용액을 사용하여 각각 식각되는 이중층으로 된 배선의 하부층이 상부층보다 더 식각되어 생기는 언더컷을 제거하여 불량의 발생을 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the method of manufacturing a thin film transistor substrate using five masks according to the first exemplary embodiment of the present invention, the lower layer of the double layer wiring, which is etched by using different etching solutions, is etched more than the upper layer. It is possible to prevent the occurrence of defects by removing the undercut that occurs.

이상의 제1 실시예는 박막 트랜지스터 기판의 제조에 있어 5매의 마스크를 사용한 경우이며, 다음으로 본 발명의 제2 실시예에 따라 4매의 마스트를 사용하여 제조되는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 대해 설명한다.The first embodiment described above is a case where five masks are used in the manufacture of the thin film transistor substrate. Next, a manufacturing method of the thin film transistor substrate manufactured using four masts according to the second embodiment of the present invention. Explain.

먼저, 도 12 및 도 13a, 도 13b를 참고로 하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 의해 형성된 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.First, a structure of a thin film transistor substrate formed by a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 12, 13A, and 13B.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 13a 및 도 13b는 도 12에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 XIIIa-XIIIa′선 및 XIIIb-XIIIb′선에 대한 단면도이다.12 is a layout view of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 13A and 13B are taken along lines XIIIa-XIIIa 'and XIIIb-XIIIb' of the thin film transistor substrate shown in FIG. 12. This is a cross section.

기판소재(10) 위에는 제1 실시예와 동일하게 제1 게이트 배선층(221, 241, 262) 및 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)의 이중층으로 이루어져 있는 게이트 배선(22, 24, 26)이 형성된다. 제1 게이트 배선층(221, 241, 262)은 알루미늄 또는 알루미늄합금을 포함하고, 제2 게이트 배선층(222, 242, 262)은 크롬을 포함한다.On the substrate material 10, the gate wirings 22, 24, and 26 are formed of the double layers of the first gate wiring layers 221, 241, and 262 and the second gate wiring layers 222, 242, and 262, as in the first embodiment. Is formed. The first gate wiring layers 221, 241 and 262 include aluminum or an aluminum alloy, and the second gate wiring layers 222, 242 and 262 include chromium.

또한, 기판 소재(10) 위에는 게이트선(22)과 평행하게 유지 전극선(28)이 형성된다. 유지 전극선(28)도 제1 게이트 배선층(281)과 제2 게이트 배선층(282)의 이중층으로 이루어진다. 유지 전극선(28)은 후술할 화소 전극(82)과 연결된 유지 축전기용 도전체(64)와 중첩되어 화소의 전하 보존 능력을 향상시키는 유지 축전기를 이루며, 후술할 화소 전극(82)과 게이트선(22)의 중첩으로 발생하는 유지 용량이 충분할 경우 형성하지 않을 수도 있다. 유지 전극선(28)에는 상부 기판의 공통 전극과 동일한 전압이 인가되는 것이 보통이다.In addition, the storage electrode line 28 is formed on the substrate material 10 in parallel with the gate line 22. The storage electrode line 28 also includes a double layer of the first gate wiring layer 281 and the second gate wiring layer 282. The storage electrode line 28 overlaps with the conductor 64 for the storage capacitor connected to the pixel electrode 82 to be described later to form a storage capacitor which improves charge storage capability of the pixel. The pixel electrode 82 and the gate line (to be described later) It may not be formed if the holding capacity resulting from the overlap of 22) is sufficient. The same voltage as that of the common electrode of the upper substrate is usually applied to the storage electrode line 28.

제1 및 제2 게이트 배선층(221, 222, 241, 242, 261, 262, 281, 282)의 재질은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 서로 다른 식각용액에 의해 각각 식각되는 금속의 재질로 이루어진 것이면 어느 것이나 무방하다.The material of the first and second gate wiring layers 221, 222, 241, 242, 261, 262, 281, and 282 is not limited to the above-described embodiment, and is made of a material of a metal which is etched by different etching solutions. It may be anything.

게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극선(28) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 형성되어 게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극선(28)을 덮는다.A gate insulating film 30 made of silicon nitride (SiNx) is formed on the gate wirings 22, 24, 26 and the storage electrode line 28 to cover the gate wirings 22, 24, 26 and the storage electrode line 28.

게이트 절연막(30) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 따위의 반도체로 이루어진 반도체층 패턴(42, 48)이 형성되며, 반도체층 패턴(42, 48) 위에는 인(P) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 이루어진 중간층 패턴(55, 56, 58)이 형성된다.Semiconductor layer patterns 42 and 48 made of a semiconductor such as hydrogenated amorphous silicon are formed on the gate insulating layer 30, and n-type impurities such as phosphorus (P) are formed on the semiconductor layer patterns 42 and 48. Interlayer patterns 55, 56, 58 made of highly doped amorphous silicon are formed.

중간층 패턴(55, 56, 58) 위에는 제1 데이터 배선층(621, 641, 651, 661, 681) 및 제2 데이터 배선층(622, 642, 652, 662, 682)의 이중층으로 이루어진 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 형성된다. 제1 데이터 배선층(621, 641, 651, 661, 681)은 알루미늄 또는 알루미늄합금을 포함하고, 제2 데이터 배선층(622, 642, 652, 662, 682)은 크롬을 포함한다.On the intermediate layer patterns 55, 56, and 58, the data line 62 including the double layers of the first data wiring layers 621, 641, 651, 661, and 681 and the second data wiring layers 622, 642, 652, 662, and 682. 64, 65, 66, 68) are formed. The first data wiring layers 621, 641, 651, 661, and 681 include aluminum or an aluminum alloy, and the second data wiring layers 622, 642, 652, 662, and 682 include chromium.

제1 및 제2 데이터 배선층(621, 622, 641, 642, 651, 652, 661, 662, 681, 682)의 재질은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 서로 다른 식각용액에 의해 각각 식각되는 금속의 재질로 이루어진 것이면 어느 것이나 무방하다.The material of the first and second data wiring layers 621, 622, 641, 642, 651, 652, 661, 662, 681, and 682 is not limited to the above-described embodiments, and the metals are etched by different etching solutions. If the material is made of any one.

데이터 배선은 세로 방향으로 형성되어 있으며 데이터선(62)의 한쪽 끝에 연결되어 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터선의 끝 부분(68)을 가지는 데이터선(62), 데이터선(62)의 분지인 박막 트랜지스터의 소스 전극(65) 및 데이터선(62)의 단부에 연결되어 있으며 외부로부터의 화상신호를 인가받아 데이터선(62)에 전달하는 데이터 패드(68)로 이루어진 데이터선부(62, 68, 65)를 포함하며, 또한 데이터선부(62, 68, 65)와 분리되어 있으며 게이트 전극(26) 또는 박막 트랜지스터의 채널부(E)에 대하여 소스 전극(65)의 반대쪽에 위치하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극(66)과 유지 전극선(28) 위에 위치하고 있는 유지 축전기용 도전체(64)도 포함한다. 유지 전극선(28)을 형성하지 않을 경우 유지 축전기용 도전체(64) 또한 형성하지 않는다.The data line is formed in the vertical direction and is a branch of the data line 62 and the data line 62 which are connected to one end of the data line 62 and have an end portion 68 of the data line to which an image signal from the outside is applied. Data line portions 62 and 68 connected to the source electrode 65 and the data line 62 of the thin film transistor and made of a data pad 68 for receiving an image signal from the outside and transferring the image signal to the data line 62. And a drain of the thin film transistor, which is separated from the data line portions 62, 68, and 65, and is located opposite the source electrode 65 with respect to the gate electrode 26 or the channel portion E of the thin film transistor. It also includes a conductor 64 for a storage capacitor located on the electrode 66 and the storage electrode line 28. When the storage electrode line 28 is not formed, the storage capacitor conductor 64 is also not formed.

중간층 패턴(55, 56, 58)은 그 하부의 반도체층 패턴(42, 48)과 그 상부의 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)의 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 하며, 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 완전히 동일한 형태를 가진다. 즉, 데이터선부의 중간층 패턴(55)은 데이터선부(62, 68, 65)와 동일하고, 드레인 전극용 중간층 패턴(56)은 드레인 전극(66)과 동일하며, 유지 축전기용 중간층 패턴(58)은 유지 축전기용 도전체(64)와 동일하다.The intermediate layer patterns 55, 56, and 58 lower the contact resistance between the semiconductor layer patterns 42 and 48 below and the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 above them. It has exactly the same form as (62, 64, 65, 66, 68). That is, the intermediate layer pattern 55 of the data line portion is the same as the data line portions 62, 68, and 65, and the intermediate layer pattern 56 for the drain electrode is the same as the drain electrode 66, and the intermediate layer pattern 58 for the storage capacitor is formed. Is the same as the conductor 64 for the storage capacitor.

한편, 반도체층 패턴(42, 48)은 박막 트랜지스터의 채널부(E)를 제외하면 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 및 중간층 패턴(55, 56, 58)과 동일한 모양을 하고 있다. 구체적으로는, 유지 축전기용 반도체 패턴(48)과 유지 축전기용 도전체(64) 및 유지 축전기용 중간층 패턴(58)은 동일한 모양이지만, 박막 트랜지스터용 반도체층 패턴(42)은 데이터 배선 및 중간층 패턴의 나머지 부분과 약간 다르다. 즉, 박막 트랜지스터의 채널부(E)에서 데이터선부(62, 68, 65), 특히 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리되어 있고 데이터선부 중간층 패턴(55)과 드레인 전극용 중간층 패턴(56)도 분리되어 있으나, 박막 트랜지스터용 반도체층 패턴(42)은 이곳에서 끊어지지 않고 연결되어 박막 트랜지스터의 채널을 생성한다.The semiconductor layer patterns 42 and 48 have the same shape as the data lines 62, 64, 65, 66 and 68 and the intermediate layer patterns 55, 56 and 58 except for the channel portion E of the thin film transistor. have. Specifically, the semiconductor capacitor pattern 48 for the storage capacitor, the conductor 64 for the storage capacitor, and the intermediate layer pattern 58 for the storage capacitor have the same shape, but the semiconductor layer pattern 42 for the thin film transistor has the data wiring and the intermediate layer pattern. Slightly different from the rest of it. That is, the data line parts 62, 68, 65, in particular, the source electrode 65 and the drain electrode 66 are separated from the channel portion E of the thin film transistor, and the data line portion intermediate layer pattern 55 and the intermediate layer pattern for the drain electrode are separated. Although 56 is also separated, the semiconductor layer pattern 42 for thin film transistors is connected here without disconnection to generate a channel of the thin film transistor.

데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 위에는 질화규소나 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F 막(저유전율 CVD막) 또는 유기 절연막으로 이루어진 보호막(70)이 형성된다. 보호막(70)은 드레인 전극(66), 데이터 패드(68)의 일부 및 유지 축전기용 도전체(64)를 드러내는 접촉 구멍(76, 78, 72)을 가지고 있으며, 또한 게이트 절연막(30)과 함께 게이트 패드(24)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(74)을 가진다.On the data lines 62, 64, 65, 66 and 68, an a-Si: C: O film or a-Si: O: F film (low dielectric constant CVD) deposited by silicon nitride or plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method Film) or an organic insulating film is formed. The protective film 70 has contact holes 76, 78, 72 exposing the drain electrode 66, a part of the data pad 68 and the conductor 64 for the storage capacitor, and also together with the gate insulating film 30. It has a contact hole 74 that exposes a portion of the gate pad 24.

보호막(70) 위에는 박막 트랜지스터로부터 화상 신호를 받아 상판의 공통전극과 함께 전기장을 생성하는 화소 전극(82)이 형성된다. 화소 전극(82)은 ITO 또는 IZO(indium tin oxide) 따위의 투명한 도전 물질로 만들어지며, 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 물리적ㅇ전기적으로 연결되어 화상 신호를 전달받는다. 화소 전극(82)은 또한 이웃하는 게이트선(22) 및 데이터선(62)과 중첩되어 개구율을 높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다. 또한, 화소 전극(82)은 접촉 구멍(72)을 통하여 유지 축전기용 도전체(64)와도 연결되어 유지 축전기용 도전체(64)로 화상 신호를 전달한다. 한편, 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68) 위에는 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 이들과 연결되는 접촉 보조 부재(86, 88)가 형성된다. 이 접촉 보조 부재(86, 88)는 끝 부분(24, 68)과 외부 회로 장치와의 접착성을 보완하고 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68)를 보호하는 역할을 하는 것으로 필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다.On the passivation layer 70, a pixel electrode 82 that receives an image signal from the thin film transistor and generates an electric field together with the common electrode of the upper plate is formed. The pixel electrode 82 is made of a transparent conductive material such as ITO or indium tin oxide (IZO), and is physically and electrically connected to the drain electrode 66 through the contact hole 76 to receive an image signal. The pixel electrode 82 also overlaps with the neighboring gate line 22 and the data line 62 to increase the aperture ratio, but may not overlap. In addition, the pixel electrode 82 is also connected to the storage capacitor conductor 64 through the contact hole 72 to transmit an image signal to the storage capacitor conductor 64. On the other hand, contact auxiliary members 86 and 88 are formed on the gate pad 24 and the data pad 68 through the contact holes 74 and 78, respectively. These contact auxiliary members 86 and 88 complement the adhesion between the end portions 24 and 68 and the external circuit device and protect the gate pad 24 and the data pad 68, but are not essential. Their application is optional.

본 발명의 제2 실시예에 따라, 도 12 및 도 13a, 도 13b의 구조를 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. According to a second embodiment of the present invention, a method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device having the structures of FIGS. 12, 13A, and 13B will be described in detail as follows.

먼저, 도 14a 및 도 14b에서 도시된 바와 같이, 제1 실시예와 동일하게, 기판소재(10) 위에 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 재질로 하는 제1 게이트 금속층(201)과, 크롬을 재질로 하는 제2 게이트 금속층(202)을 연속해서 적층한 다음, 제2 게이트 금속층(202) 상에 감광막을 도포하고, 마스크를 이용한 사진식각 공정으로 패터닝하여 게이트 배선의 형성을 위한 제1 감광막 패턴(901)을 형성한다.First, as shown in FIGS. 14A and 14B, similarly to the first embodiment, a first gate metal layer 201 made of aluminum or an aluminum alloy and a material made of chromium are formed on the substrate material 10. After the two gate metal layers 202 are successively stacked, a photoresist film is coated on the second gate metal layer 202 and patterned by a photolithography process using a mask to form a first photoresist pattern 901 for forming a gate wiring. Form.

다음, 도 15a 및 도 15b에서 도시된 바와 같이, 제2 식각용액으로 제2 게이트 금속층(202)을 1차 식각한다. 제2 식각용액은 질산(HNO3) 및 시어릭 암모니움 나이트래이트((NH4)2Ce(NO3)6)를 포함한다.Next, as shown in FIGS. 15A and 15B, the second gate metal layer 202 is first etched with the second etching solution. The second etching solution includes nitric acid (HNO 3 ) and cyclic ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ).

다음, 도 16a 및 16b에서 도시된 바와 같이, 제1 식각용액으로 제1 게이트 금속층(201)을 식각하여 제1 게이트 배선층(221, 241, 261, 281)을 형성한다. 이때, 제1 게이트 배선층(221, 241, 261, 281)은 1차 식각된 제2 게이트 금속층(202)보다 더 식각되어 언더컷 상태가 된다. 제1 식각용액은 질산(HNO3) 및 시어릭 암모니움 나이트래이트((NH4)2Ce(NO3)6)를 포함한다.Next, as illustrated in FIGS. 16A and 16B, the first gate metal layer 201 is etched with the first etching solution to form first gate wiring layers 221, 241, 261, and 281. In this case, the first gate wiring layers 221, 241, 261, and 281 are etched more than the first gated second gate metal layer 202 to be in an undercut state. The first etching solution includes nitric acid (HNO 3 ) and cyclic ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ).

다음, 도 17a 및 17b에서 도시된 바와 같이, 제2 식각용액으로 1차 식각된 제2 게이트 금속층(202)을 2차 식각하여 제2 게이트 패턴층(222, 242, 262, 282)을 형성하게 된다. 이어, 도 18a 및 18b에서 도시된 바와 같이, 제1 감광막 패턴(901)을 제거하면 제1 게이트 배선층(221, 241, 261, 281)이 제2 게이트 배선층(222, 242, 262, 282)보다 폭이 넓은 계단형상의 수직단면을 갖는 게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극선(28)이 형성된다.Next, as shown in FIGS. 17A and 17B, the second gate metal layer 202 firstly etched with the second etching solution may be secondly etched to form second gate pattern layers 222, 242, 262, and 282. do. 18A and 18B, when the first photoresist layer pattern 901 is removed, the first gate wiring layers 221, 241, 261, and 281 may be larger than the second gate wiring layers 222, 242, 262, and 282. Gate wirings 22, 24, 26 and sustain electrode lines 28 having wide vertical cross-sections are formed.

다음, 도 19a 및 도 19b에서 도시된 바와 같이, 질화 규소로 이루어진 게이트 절연막(30), 반도체층(40), 중간층(50)을 화학 기상 증착법을 이용하여 각각 1,500Å 내지 5,000Å, 500Å 내지 2,000Å, 300Å 내지 600Å 의 두께로 연속 증착하고, 이어 데이터 배선을 형성하기 위해 제1 데이터 금속층(601) 및 제2 데이터 금속층(602)을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 데이터 금속층(60)을 형성한 다음 그 위에 감광막(900)을 1㎛ 내지 2㎛의 두께로 도포한다.Next, as illustrated in FIGS. 19A and 19B, the gate insulating film 30, the semiconductor layer 40, and the intermediate layer 50 made of silicon nitride are respectively 1,500 kV to 5,000 kPa and 500 kPa to 2,000 using chemical vapor deposition. 증착, 300 Å to 600 연속 continuous deposition, and then the first data metal layer 601 and the second data metal layer 602 are deposited by sputtering or the like to form a data line, thereby forming the data metal layer 60. Next, a photosensitive film 900 is applied thereon with a thickness of 1 µm to 2 µm.

그 후, 마스크를 통하여 감광막(900)에 빛을 조사한 후 현상하여, 도 20a 및 20b에 도시한 바와 같이, 데이터 배선의 형성을 위한 제2 감광막 패턴(912, 914)을 형성한다. 이때, 제2 감광막 패턴(912, 914) 중에서 박막트랜지스터의 채널부(E), 즉 소스 전극(65)과 드레인 전극(66) 사이에 위치한 제1 부분(114)은 데이터 배선부(C), 즉 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 형성될 부분에 위치한 제2 부분(112)보다 두께가 작게 되도록 하며, 기타 부분(D)의 감광막은 모두 제거한다. 이 때, 채널부(E)에 남아 있는 감광막(914)의 두께와 데이터 배선부(C)에 남아 있는 감광막(912)의 두께의 비는 후에 후술할 식각 공정에서의 공정 조건에 따라 다르게 하여야 하되, 제1 부분(914)의 두께를 제2 부분(912)의 두께의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하며 예를 들면, 4,000Å 이하인 것이 좋다.Thereafter, the photosensitive film 900 is irradiated with light through a mask and then developed to form second photosensitive film patterns 912 and 914 for forming data wirings, as shown in FIGS. 20A and 20B. In this case, among the second photoresist patterns 912 and 914, the channel portion E of the thin film transistor, that is, the first portion 114 positioned between the source electrode 65 and the drain electrode 66, may be the data wiring portion C, That is, the thickness is smaller than the second portion 112 positioned at the portion where the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 are to be formed, and all the photoresist of the other portion D is removed. At this time, the ratio of the thickness of the photoresist film 914 remaining in the channel portion E and the thickness of the photoresist film 912 remaining in the data wiring portion C should be different depending on the process conditions in the etching process described later. It is preferable that the thickness of the first portion 914 be 1/2 or less of the thickness of the second portion 912, for example, 4,000 kPa or less.

이와 같이, 위치에 따라 감광막의 두께를 달리하는 방법으로 여러 가지가 있을 수 있으며, C 영역의 빛 투과량을 조절하기 위하여 주로 슬릿(slit)이나 격자형태의 패턴을 형성하거나 반투명막을 사용한다. As such, there may be various methods of varying the thickness of the photoresist film according to the position, and in order to control the light transmittance in the C region, a slit or lattice-shaped pattern is mainly formed or a translucent film is used.

이때, 슬릿 사이에 위치한 패턴의 선 폭이나 패턴 사이의 간격, 즉 슬릿의 폭은 노광시 사용하는 노광기의 분해능보다 작은 것이 바람직하며, 반투명막을 이용하는 경우에는 마스크를 제작할 때 투과율을 조절하기 위하여 다른 투과율을 가지는 박막을 이용하거나 두께가 다른 박막을 이용할 수 있다.In this case, the line width of the pattern located between the slits, or the interval between the patterns, that is, the width of the slits, is preferably smaller than the resolution of the exposure apparatus used for exposure. A thin film having a thickness or a thin film may be used.

이와 같은 마스크를 통하여 감광막에 빛을 조사하면 빛에 직접 노출되는 부분에서는 고분자들이 완전히 분해 되며, 슬릿 패턴이나 반투명막이 형성되어 있는 부분에서는 빛의 조사량이 적으므로 고분자들은 완전 분해 되지 않은 상태이며, 차광막으로 가려진 부분에서는 고분자가 거의 분해 되지 않는다. 이어, 감광막을 현상하면, 고분자 분자들이 분해 되지 않은 부분만이 남고, 빛이 적게 조사된 중앙 부분에는 빛에 전혀 조사되지 않은 부분보다 얇은 두께의 감광막이 남길 수 있다. 이때, 노광 시간을 길게 하면 모든 고분자 분자들이 분해 되므로 그렇게 되지 않도록 해야 한다.When the light is irradiated to the photosensitive film through such a mask, the polymers are completely decomposed at the part directly exposed to the light, and the polymers are not completely decomposed because the amount of light is small at the part where the slit pattern or the translucent film is formed. In the area covered by, the polymer is hardly decomposed. Subsequently, when the photoresist film is developed, only a portion where the polymer molecules are not decomposed is left, and a thin photoresist film may be left at a portion where the light is not irradiated at a portion less irradiated with light. In this case, if the exposure time is extended, all the polymer molecules are decomposed, so it should not be so.

이러한 얇은 두께의 감광막(914)은 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 이용하고 빛이 완전히 투과할 수 있는 부분과 빛이 완전히 투과할 수 없는 부분으로 나누어진 통상적인 마스크로 노광한 다음 현상하고, 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부를 흘러내리도록 함으로써 형성할 수도 있다.This thin film 914 is developed by using a photoresist film made of a reflowable material and exposed with a conventional mask that is divided into a part that can completely transmit light and a part that cannot completely transmit light. It may be formed by reflowing a portion of the photosensitive film to a portion where the photosensitive film does not remain.

이어, 제2 감광막 패턴(914) 및 그 하부의 막들, 즉 이중의 데이터 금속층(601, 602), 중간층(50) 및 반도체층(40)에 대한 식각을 진행한다. 이때, 데이터 배선부(C)에는 데이터 배선 및 그 하부의 막들이 그대로 남아 있고, 채널부(E)에는 반도체층만 남아 있어야 하며, 나머지 부분(B)에는 위의 4개 층(601, 602, 50, 40)이 모두 제거되어 게이트 절연막(30)이 드러나야 한다. Subsequently, etching of the second photoresist pattern 914 and the underlying layers, that is, the dual data metal layers 601 and 602, the intermediate layer 50, and the semiconductor layer 40 is performed. In this case, the data line and the layers under the data line remain in the data line C, and only the semiconductor layer remains in the channel part E, and the four layers 601, 602, Both the 50 and 40 should be removed to expose the gate insulating film 30.

여기서, 이중의 데이터 금속층을 식각하여 이중의 데이터 배선층(621, 622, 641, 642, 651, 652, 661, 662, 681, 682)을 형성하는 방법은 전술한 제1 및 제2 게이트 배선층(221, 222, 241, 242, 261, 262, 281, 282)을 형성하는 방법과 동일하다.Here, the method of forming the double data wiring layers 621, 622, 641, 642, 651, 652, 661, 662, 681, and 682 by etching the double data metal layer may include the first and second gate wiring layers 221 described above. , 222, 241, 242, 261, 262, 281, and 282.

먼저, 도 21a 및 21b에 도시한 것처럼, 기타 부분(B)의 노출되어 있는 데이터 금속층(601, 602)을 제거하여 그 하부의 중간층(50)을 노출시킨다. 이 과정에서는 건식 식각 또는 습식 식각 방법을 모두 사용할 수 있으며, 이때 데이터 금속층(601, 602)은 식각되고 제2 감광막 패턴(912, 914)은 거의 식각되지 않는 조건하에서 행하는 것이 좋다. 그러나 건식식각의 경우 데이터 금속층(601, 602)만을 식각하고 제2 감광막 패턴(912, 914)은 식각되지 않는 조건을 찾기가 어려우므로 제2 감광막 패턴(912, 914)도 함께 식각되는 조건하에서 행할 수 있다. 이 경우에는 습식 식각의 경우보다 제1 부분(914)의 두께를 두껍게 하여 이 과정에서 제1 부분(914)이 제거되어 하부의 데이터 금속층(601, 602)이 드러나는 일이 생기지 않도록 한다.First, as shown in FIGS. 21A and 21B, the exposed data metal layers 601 and 602 of the other portion B are removed to expose the lower intermediate layer 50. As shown in FIGS. In this process, both a dry etching method and a wet etching method may be used. In this case, the data metal layers 601 and 602 may be etched and the second photoresist pattern 912 and 914 may be hardly etched. However, in the case of dry etching, it is difficult to find a condition in which only the data metal layers 601 and 602 are etched and the second photoresist pattern 912 and 914 is not etched, so the second photoresist pattern 912 and 914 is also etched together. Can be. In this case, the thickness of the first portion 914 is thicker than that of the wet etching so that the first portion 914 is removed in this process so that the lower data metal layers 601 and 602 are not exposed.

이렇게 하면, 도 21a 및 도 21b에 나타낸 것처럼, 채널부(E) 및 데이터 배선부(D)의 데이터 금속층, 즉 소스/드레인용 데이터 배선층(67)과 유지 축전기용 도전체(64)만이 남고 기타 부분(B)의 데이터 금속층(601, 602)은 모두 제거되어 그 하부의 중간층(50)이 드러난다. 이 때 남은 데이터 배선층(67, 64)은 소스 및 드레인 전극(65, 66)이 분리되지 않고 연결되어 있는 점을 제외하면 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)의 형태와 동일하다. 또한 건식 식각을 사용한 경우 제2 감광막 패턴(912, 914)도 어느 정도의 두께로 식각된다.In this case, as shown in FIGS. 21A and 21B, only the data metal layer of the channel portion E and the data wiring portion D, that is, the data wiring layer 67 for the source / drain and the conductor 64 for the storage capacitor, remains. The data metal layers 601, 602 in part B are all removed to reveal the underlying intermediate layer 50. The remaining data wiring layers 67 and 64 have the same shape as the data wirings 62, 64, 65, 66 and 68 except that the source and drain electrodes 65 and 66 are connected without being separated. In addition, when dry etching is used, the second photoresist patterns 912 and 914 are also etched to a certain thickness.

이어, 도 22a 및 22b에 도시한 바와 같이, 기타 부분(B)의 노출된 중간층(50) 및 그 하부의 반도체층(40)을 감광막의 제1 부분(914)과 함께 건식 식각 방법으로 동시에 제거한다. 이 때의 식각은 제2 감광막 패턴(912, 914)과 중간층(50) 및 반도체층(40)(반도체층과 중간층은 식각 선택성이 거의 없음)이 동시에 식각되며 게이트 절연막(30)은 식각되지 않는 조건하에서 행하여야 하며, 특히 제2 감광막 패턴(912, 914)과 반도체층(40)에 대한 식각비가 거의 동일한 조건으로 식각하는 것이 바람직하다. 예를 들어, SF6 과 HCl의 혼합 기체나, SF6 과 O2의 혼합 기체를 사용하면 거의 동일한 두께로 두 막을 식각할 수 있다. 제2 감광막패턴(912, 914)과 반도체층(40)에 대한 식각비가 동일한 경우 제1 부분(914)의 두께는 반도체층(40)과 중간층(50)의 두께를 합한 것과 같거나 그보다 작아야 한다.Subsequently, as shown in FIGS. 22A and 22B, the exposed intermediate layer 50 of the other portion B and the semiconductor layer 40 below it are simultaneously removed together with the first portion 914 of the photosensitive film by a dry etching method. do. At this time, the second photoresist pattern 912 and 914, the intermediate layer 50, and the semiconductor layer 40 (the semiconductor layer and the intermediate layer have almost no etching selectivity) are simultaneously etched, and the gate insulating layer 30 is not etched. It is preferable to perform the etching under the conditions, in particular, the etching conditions for the second photoresist pattern 912, 914 and the semiconductor layer 40 are almost the same. For example, by using a mixed gas of SF 6 and HCl or a mixed gas of SF 6 and O 2 , the two films can be etched to almost the same thickness. When the etch ratios of the second photoresist patterns 912 and 914 and the semiconductor layer 40 are the same, the thickness of the first portion 914 should be equal to or smaller than the sum of the thicknesses of the semiconductor layer 40 and the intermediate layer 50. .

이렇게 하면, 도 22a 및 22b에 나타낸 바와 같이, 채널부(E)의 제1 부분(914)이 제거되어 소스/드레인용 배선층(67)이 드러나고, 기타 부분(D)의 중간층(50) 및 반도체층(40)이 제거되어 그 하부의 게이트 절연막(30)이 드러난다. 한편, 데이터 배선부(C)의 제2 부분(912) 역시 식각되므로 두께가 얇아진다. 또한, 이 단계에서 반도체층 패턴(42, 48)이 완성된다. 도면 부호 55과 58은 각각 소스/드레인용 배선층(67) 하부의 중간층 패턴과 유지 축전기용 도전체(64) 하부의 중간층 패턴을 가리킨다.In this way, as shown in FIGS. 22A and 22B, the first portion 914 of the channel portion E is removed to reveal the source / drain wiring layer 67, and the intermediate layer 50 and the semiconductor of the other portion D. The layer 40 is removed to reveal the gate insulating film 30 thereunder. On the other hand, since the second portion 912 of the data line part C is also etched, the thickness becomes thin. In this step, the semiconductor layer patterns 42 and 48 are completed. Reference numerals 55 and 58 designate an intermediate layer pattern under the source / drain wiring layer 67 and an intermediate layer pattern under the storage capacitor conductor 64, respectively.

이어 애싱(ashing)을 통하여 채널부(E)의 소스/드레인용 배선층(67) 표면에 남아 있는 감광막 찌꺼기를 제거한다.Subsequently, ashing of the photoresist film remaining on the surface of the source / drain wiring layer 67 of the channel portion E is removed.

다음, 도 23a 및 23b에 도시한 바와 같이 채널부(E)의 소스/드레인용 배선층(67) 및 그 하부의 소스/드레인용 중간층 패턴(55)을 식각하여 제거한다. 이 때, 식각은 소스/드레인용 배선층(67)과 중간층 패턴(57) 모두에 대하여 건식 식각만으로 진행할 수도 있으며, 소스/드레인용 배선층(67)에 대해서는 습식 식각으로, 중간층 패턴(57)에 대해서는 건식 식각으로 행할 수도 있다. 전자의 경우, 소스/드레인용 배선층(67)과 중간층 패턴(57)의 식각 선택비가 큰 조건하에서 식각을 행하는 것이 바람직하며, 이는 식각 선택비가 크지 않을 경우 식각 종점을 찾기가 어려워 채널부(E)에 남는 반도체층 패턴(42)의 두께를 조절하기가 쉽지 않기 때문이다. 습식 식각과 건식 식각을 번갈아 하는 후자의 경우에는 습식 식각되는 소스/드레인용 배선층(67)의 측면은 식각되지만, 건식 식각되는 중간층 패턴(57)은 거의 식각되지 않으므로 계단 모양으로 만들어진다. 중간층 패턴(57) 및 반도체층 패턴(42)을 식각할 때 사용하는 식각 기체의 예로는 CF4 와 HCl의 혼합 기체나 CF4 와 O2 의 혼합 기체를 들 수 있으며, CF4 와 O2를 사용하면 균일한 두께로 반도체층 패턴(42)을 남길 수 있다. 이때, 도 23b에 도시한 것처럼 반도체층 패턴(42)의 일부가 제거되어 두께가 작아질 수도 있으며 제2 감광막 패턴의 제2 부분(912)도 이때 어느 정도의 두께로 식각된다. 이때의 식각은 게이트 절연막(30)이 식각되지 않는 조건으로 행하여야 하며, 제2 부분(912)이 식각되어 그 하부의 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 드러나는 일이 없도록 제2 감광막 패턴이 두꺼운 것이 바람직함은 물론이다.Next, as shown in FIGS. 23A and 23B, the source / drain interconnection layer 67 of the channel portion E and the source / drain interlayer pattern 55 thereunder are etched and removed. In this case, the etching may be performed only by dry etching with respect to both the source / drain wiring layer 67 and the intermediate layer pattern 57. The etching may be performed by wet etching with respect to the source / drain wiring layer 67 and with respect to the intermediate layer pattern 57. It can also be performed by dry etching. In the former case, it is preferable to perform etching under a condition where the etching selectivity of the source / drain wiring layer 67 and the intermediate layer pattern 57 is large, which is difficult to find the etching end point when the etching selectivity is not large. This is because it is not easy to adjust the thickness of the semiconductor layer pattern 42 remaining in the. In the latter case of alternating between wet etching and dry etching, the side surfaces of the source / drain wiring layer 67 to be wet etched are etched, but the dry layered intermediate layer pattern 57 is hardly etched, and thus is formed in a step shape. Examples of the etching gas used to etch the intermediate layer pattern 57 and the semiconductor layer pattern 42 may be a mixed gas of the mixed gas of CF 4 and HCl and CF 4 and O 2, the CF 4 and O 2 When used, the semiconductor layer pattern 42 can be left in a uniform thickness. In this case, as shown in FIG. 23B, a portion of the semiconductor layer pattern 42 may be removed to reduce the thickness, and the second portion 912 of the second photoresist pattern may also be etched to some extent. At this time, the etching must be performed under the condition that the gate insulating film 30 is not etched, and the second portion 912 is etched so that the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 underneath are not exposed. Of course, it is preferable that 2 photosensitive film patterns are thick.

이렇게 하면, 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리되면서 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 그 하부의 접촉층 패턴(55, 56, 58)이 완성된다.In this way, the source electrode 65 and the drain electrode 66 are separated, thereby completing the data lines 62, 64, 65, 66, and 68 and the contact layer patterns 55, 56, and 58 under the data lines.

마지막으로 데이터 배선부(C)에 남아 있는 감광막 제2 부분(912)을 제거한다. 그러나 제2 부분(112)의 제거는 채널부(E) 소스/드레인용 배선층(67)을 제거한 후 그 밑의 중간층 패턴(57)을 제거하기 전에 이루어질 수도 있다.Finally, the second photoresist portion 912 remaining in the data line part C is removed. However, the removal of the second portion 112 may be performed after removing the channel portion E source / drain wiring layer 67 and before removing the intermediate layer pattern 57 thereunder.

앞에서 설명한 것처럼, 습식 식각과 건식 식각을 교대로 하거나 건식 식각만을 사용할 수 있다. 후자의 경우에는 한 종류의 식각만을 사용하므로 공정이 비교적 간편하지만, 알맞은 식각 조건을 찾기가 어렵다. 반면, 전자의 경우에는 식각 조건을 찾기가 비교적 쉬우나 공정이 후자에 비하여 번거로운 점이 있다.As mentioned earlier, wet and dry etching can be alternately used or only dry etching can be used. In the latter case, since only one type of etching is used, the process is relatively easy, but it is difficult to find a suitable etching condition. On the other hand, in the former case, the etching conditions are relatively easy to find, but the process is more cumbersome than the latter.

다음, 도 24a 및 도 24b에 도시한 바와 같이, 질화규소나 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F 막을 화학 기상 증착(CVD) 법에 의하여 성장시키거나 유기 절연막을 도포하여 보호막(70)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 24A and 24B, a silicon nitride, an a-Si: C: O film, or an a-Si: O: F film is grown by chemical vapor deposition (CVD) or an organic insulating film is applied to the protective film. Form 70.

이어, 도 25a 내지 도 25b에 도시한 바와 같이, 보호막(70)을 게이트 절연막(30)과 함께 사진 식각하여 드레인 전극(66), 게이트선의 끝 부분(24), 데이터선의 끝 부분(68) 및 유지 축전기용 도전체(64)를 각각 드러내는 접촉 구멍(76, 74, 78, 72)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 25A to 25B, the protective film 70 is photo-etched together with the gate insulating film 30 to drain the electrode 66, the end portion 24 of the gate line, the end portion 68 of the data line, and the like. Contact holes 76, 74, 78 and 72 are respectively formed to expose the conductor 64 for the storage capacitor.

마지막으로, 도 13a 및 도 13b에 도시한 바와 같이, 400Å 내지 500Å 두께의 ITO층 또는 IZO층을 증착하고 사진 식각하여, 드레인 전극(66) 및 유지 축전기용 도전체(64)와 연결된 화소 전극(82), 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68)와 각각 연결된 접촉 보조 부재(86, 88)를 형성한다.Finally, as shown in FIGS. 13A and 13B, a pixel electrode connected to the drain electrode 66 and the storage capacitor conductor 64 by depositing and photo-etching an ITO layer or IZO layer having a thickness of 400 μs to 500 μs ( 82, contact auxiliary members 86 and 88 connected to the gate pad 24 and the data pad 68, respectively.

한편, ITO나 IZO를 적층하기 전의 예열(pre-heating) 공정에서 사용하는 기체로는 질소를 사용하는 것이 바람직하며, 이는 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 통해 드러난 금속막(24, 64, 66, 68)의 상부에 금속 산화막이 형성되는 것을 방지하기 위함이다.On the other hand, as a gas used in the pre-heating process before laminating ITO or IZO, it is preferable to use nitrogen, which is the metal film 24 exposed through the contact holes 72, 74, 76, and 78. This is to prevent the metal oxide film from being formed on the upper portions of 64, 66 and 68.

이러한 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 실시예에 따른 효과뿐만 아니라 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 그 하부의 접촉층 패턴(55, 56, 58) 및 반도체 패턴(42, 48)을 하나의 마스크를 이용하여 형성하고 이 과정에서 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)을 분리함으로써 제조 공정을 단순화할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, the data wirings 62, 64, 65, 66, and 68 and the contact layer patterns 55, 56, 58 and the semiconductor pattern 42 below the data wirings 62, 64, 65, 66, and 68, as well as the effects of the first embodiment. , 48 may be formed using a single mask, and the manufacturing process may be simplified by separating the source electrode 65 and the drain electrode 66 in this process.

한편, 본 발명의 제2 실시예에서도 게이트 배선(22, 24, 26, 28) 및 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 모두 이중층으로 형성되었으나, 필요에 따라 게이트 배선(22, 24, 26, 28)과 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 중 어느 하나에만 이중층을 사용할 수 있으며, 이에 게이트 배선(22, 24, 26, 28)과 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 중 어느 하나만 본 발명에 따른 이중층의 배선 형성방법을 사용하여 형성할 수 있음은 물론이다.On the other hand, in the second embodiment of the present invention, the gate wirings 22, 24, 26, 28 and the data wirings 62, 64, 65, 66, 68 are all formed in a double layer. The double layer may be used only in any one of the 24, 26, 28 and the data lines 62, 64, 65, 66, and 68, so that the gate lines 22, 24, 26, 28 and the data lines 62, 64, Of course, any one of (65, 66, 68) can be formed using the double layer wiring formation method according to the present invention.

또한, 전술한 실시예에서는 게이트 배선(22, 24, 26, 28) 및 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 모두가 제1 금속층에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 포함되고 제2 금속층에는 크롬을 포함되었으나, 필요에 따라 게이트 배선(22, 24, 26, 28)과 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 중 어느 하나만 상기한 이중층의 구조를 적용할 수 있음은 물론이다.In addition, in the above-described embodiment, both the gate wirings 22, 24, 26, 28 and the data wirings 62, 64, 65, 66, 68 both contain aluminum or an aluminum alloy in the first metal layer and chromium in the second metal layer. Although included, only one of the gate wirings 22, 24, 26, 28 and the data wirings 62, 64, 65, 66, and 68 may be applied to the double layer structure as necessary.

이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따라, 4매 마스크를 사용하여 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법에 의하면, 서로 다른 식각용액을 사용하여 각각 식각되는 이중층으로 된 배선의 하부층이 상부층보다 더 식각되어 생기는 언더컷을 제거하여 불량의 발생을 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the method of manufacturing a thin film transistor substrate using four masks according to the second embodiment of the present invention, the lower layer of the double layer wiring, which is etched by using different etching solutions, is more etched than the upper layer. It is possible to prevent the occurrence of defects by removing the undercut caused.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 서로 다른 식각용액을 사용하여 이중층의 배선을 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법에 있어서, 상부층보다 하부층이 더 식각되어 생기는 언더컷을 제거하여 불량의 발생을 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, in the method of manufacturing a thin film transistor substrate in which a double layer wiring is formed using different etching solutions, an undercut caused by etching the lower layer more than the upper layer can be removed to prevent the occurrence of defects. It becomes possible.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제조방법에 의해 형성된 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 배치도,1 is a schematic layout view of a thin film transistor substrate formed by a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ′선에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도,FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor substrate taken along line II-II ′ of FIG. 1;

도 3 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따라 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 각 단계를 순서대로 나타낸 단면도,3 to 11 are cross-sectional views sequentially showing each step of manufacturing a thin film transistor substrate according to the first embodiment of the present invention;

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제조방법에 의해 형성된 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 배치도,12 is a schematic layout view of a thin film transistor substrate formed by the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention;

도 13a 및 도13b는 각각 도 12의 XIIIa-XIIIa′선 및 XIIIb-XIIIb′선에 따른 박막 트랜지스터 기판의 단면도,13A and 13B are cross-sectional views of a thin film transistor substrate taken along lines XIIIa-XIIIa 'and XIIIb-XIIIb' of FIG. 12, respectively;

도 14a 내지 도 25b 본 발명의 제2 실시예에 따라 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 각 단계를 순서대로 나타낸 단면도이다.14A to 25B are cross-sectional views sequentially illustrating steps of manufacturing a thin film transistor substrate according to a second exemplary embodiment of the present invention.

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

10 : 기판소재 22 : 게이트선10: substrate material 22: gate line

24 : 게이트 패드 26 : 게이트 전극24: gate pad 26: gate electrode

30 : 게이트 절연막 40 : 반도체층 30 gate insulating film 40 semiconductor layer

50 : 중간층 62 : 데이터선50: middle layer 62: data line

65 : 소스 전극 66 : 드레인 전극65 source electrode 66 drain electrode

68 : 데이터 패드 70 : 보호막68: data pad 70: protective film

82 : 화소 전극 900 : 감광막82 pixel electrode 900 photosensitive film

Claims (7)

박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing a thin film transistor substrate, 제1 식각용액에 의해 식각되는 제1 금속층을 증착하는 단계와;Depositing a first metal layer etched by the first etching solution; 상기 제1 금속층 위에 제2 식각용액에 의해 식각되는 제2 금속층을 증착하는 단계와;Depositing a second metal layer etched by a second etching solution on the first metal layer; 상기 제2 금속층 상에 감광막 패턴을 형성하는 단계와;Forming a photoresist pattern on the second metal layer; 상기 제2 식각용액으로 상기 제2 금속층을 1차 식각하는 단계와;First etching the second metal layer with the second etching solution; 상기 제1 식각용액으로 상기 제1 금속층을 식각하여 제1 금속층 패턴을 형성하는 단계와;Etching the first metal layer with the first etching solution to form a first metal layer pattern; 상기 1차 식각된 제2 금속층을 상기 제2 식각용액으로 2차 식각하여 제2 금속층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And secondly etching the first etched second metal layer with the second etch solution to form a second metal layer pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속층은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And the first metal layer comprises aluminum. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 식각용액은 인산(H3PO4), 질산(HNO3) 및 아세트산(CH3COOH)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The first etching solution is a method of manufacturing a thin film transistor substrate comprising phosphoric acid (H 3 PO 4 ), nitric acid (HNO 3 ) and acetic acid (CH 3 COOH). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 금속층은 크롬을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And the second metal layer comprises chromium. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2 식각용액은 질산(HNO3) 및 시어릭 암모니움 나이트래이트((NH4)2Ce(NO3)6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.The second etching solution comprises a nitric acid (HNO 3 ) and the cyan ammonium nitrate ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 ) The method of manufacturing a thin film transistor substrate. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제1 및 제2 금속층은 게이트 배선층인 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And the first and second metal layers are gate wiring layers. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제1 및 제2 금속층은 데이터 배선층인 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법.And the first and second metal layers are data wiring layers.
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