KR20060079706A - Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same - Google Patents
Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060079706A KR20060079706A KR1020050000168A KR20050000168A KR20060079706A KR 20060079706 A KR20060079706 A KR 20060079706A KR 1020050000168 A KR1020050000168 A KR 1020050000168A KR 20050000168 A KR20050000168 A KR 20050000168A KR 20060079706 A KR20060079706 A KR 20060079706A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal layer
- layer
- thin film
- gate
- film transistor
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 156
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 156
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 23
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 24
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 17
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 14
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 7
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 190
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 16
- UBSJOWMHLJZVDJ-UHFFFAOYSA-N aluminum neodymium Chemical compound [Al].[Nd] UBSJOWMHLJZVDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 13
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 11
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229920001621 AMOLED Polymers 0.000 description 1
- 229910000583 Nd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
- G02F1/13629—Multilayer wirings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
- G02F1/136295—Materials; Compositions; Manufacture processes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
- G02F2201/122—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode having a particular pattern
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
- G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
본 발명은, 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 전극을 포함하는 게이트선, 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위의 소정 영역에 형성되어 있는 반도체층, 상기 게이트 절연막 및 반도체층 위에 형성되어 있으며 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 상기 소스 전극과 소정 간격으로 마주하고 있는 드레인 전극 및 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함하며, 상기 게이트선과 상기 데이터선 및 드레인 전극 중 적어도 하나는 저저항 금속으로 이루어진 제1 금속층 및 상기 제1 금속층의 하부 및 상부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 제2 금속층을 포함하며, 상기 제1 금속층은 상기 제2 금속층보다 좁은 폭으로 형성되어 있는 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a substrate, a gate line formed on the substrate and including a gate electrode, a gate insulating film formed on the gate line, a semiconductor layer formed in a predetermined region on the gate insulating film, the gate insulating film and the semiconductor layer. A data line formed thereon and including a drain electrode facing the source electrode at a predetermined interval and a pixel electrode connected to the drain electrode, and at least one of the gate line, the data line, and the drain electrode The thin film transistor includes a first metal layer made of a low resistance metal and a second metal layer formed on at least one of a lower portion and an upper portion of the first metal layer, wherein the first metal layer has a narrower width than that of the second metal layer. A display panel and a method of manufacturing the same are provided.
저저항 배선, 알루미늄, 힐록, 크랙Low resistance wiring, aluminum, hillock, crack
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 1 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II' 선에 따라 자른 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along line II-II ',
도 3a, 도 4a, 도 5a 및 도 6a는 도 1 및 도 2에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 본 발명의 일실시예에 따라 제조하는 방법을 순차적으로 보여주는 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 3A, 4A, 5A, and 6A are layout views of a thin film transistor array panel sequentially showing a method of manufacturing the thin film transistor array panel illustrated in FIGS. 1 and 2 according to an embodiment of the present invention.
도 3b는 도 3a의 IIIb-IIIb'선에 따라 자른 단면도이고, 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIb-IIIb 'of FIG. 3A,
도 4b는 도 4a의 IVb-IVb'선에 따라 자른 단면도이고, 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb ′ of FIG. 4A;
도 5b는 도 5a의 Vb-Vb'선에 따라 자른 단면도이고, 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb ′ of FIG. 5A;
도 6b는 도 6a의 VIb-VIb'선에 따라 자른 단면도이다.FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIb-VIb ′ of FIG. 6A.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
110: 절연 기판 121: 게이트선110: insulating substrate 121: gate line
124: 게이트 전극 124: gate electrode
140: 게이트 절연막 151: 진성 비정질 규소층140: gate insulating film 151: intrinsic amorphous silicon layer
161: 불순물 비정질 규소층 171: 데이터선161: impurity amorphous silicon layer 171: data line
173: 소스 전극 175: 드레인 전극173: source electrode 175: drain electrode
177: 유지 축전기용 도전체 180: 보호막177: conductor for holding capacitor 180: protective film
181, 182, 185, 187: 접촉구 190: 화소 전극181, 182, 185, and 187: contact hole 190: pixel electrode
본 발명은 표시 장치용 배선, 상기 배선을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device wiring, a thin film transistor array panel including the wiring, and a manufacturing method thereof.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.Liquid crystal display is one of the most widely used flat panel displays. It consists of two substrates on which electrodes are formed and a liquid crystal layer interposed therebetween. The display device is applied to rearrange the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer to control the amount of light transmitted.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전계 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 구조이다. 이 중에서도, 한 표시판에는 복수의 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고 다른 표시판에는 하나의 공통 전극이 표시판 전면을 덮고 있는 구조가 주류이다. 이러한 액정 표시 장치에서의 화상의 표시는 각 화소 전극에 별도의 전압을 인가함으로써 이루어진다. 이를 위해서 화소 전극에 인 가되는 전압을 스위칭하기 위한 삼단자소자인 박막 트랜지스터를 각 화소 전극에 연결하고 이 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 신호를 전달하는 게이트선(gate line)과 화소 전극에 인가될 전압을 전달하는 데이터선(data line)을 표시판에 각각 형성한다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트선을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터선을 통하여 전달되는 화상 신호를 화소 전극에 전달 또는 차단하는 스위칭 소자로서의 역할을 한다. 이러한 박막 트랜지스터는, 자발광소자인 능동형 유기 발광 표시 소자(AM-OLED)에서도 각 발광 소자를 개별적으로 제어하는 스위칭 소자로서 역할을 한다.Among the liquid crystal display devices, the one currently used is a structure in which a field generating electrode is provided in each of the two display panels. Among them, a structure in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix form on one display panel and one common electrode on the entire display panel on the other display panel is mainstream. The display of an image in such a liquid crystal display is performed by applying a separate voltage to each pixel electrode. To this end, a thin film transistor, which is a three-terminal device for switching the voltage applied to the pixel electrode, is connected to each pixel electrode, and a gate line for transmitting a signal for controlling the thin film transistor and a voltage to be applied to the pixel electrode. Data lines for transmitting the data lines are formed on the display panel. The thin film transistor serves as 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. Such a thin film transistor also serves as a switching element for individually controlling each light emitting element in an active organic light emitting diode (AM-OLED) which is a self-luminous element.
이러한 박막 트랜지스터에서, 게이트 전극을 포함하는 게이트선, 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 드레인 전극 등의 재료로서 크롬(Cr)이 주로 이용되었다.In such a thin film transistor, chromium (Cr) is mainly used as a material for a gate line including a gate electrode, a data line including a source electrode, and a drain electrode.
그러나, 표시 장치의 면적이 점점 대형화되는 추세에 따라 게이트선 및 데이터선의 길이가 점점 길어지게 되고 이에 따라 낮은 비저항을 가지는 재료로 상기 배선을 형성할 필요가 있다. 그런데, 크롬은 높은 비저항을 가지기 때문에 대면적 표시 장치에서 사용하기에는 한계가 있다.However, as the area of the display device becomes larger and larger, the lengths of the gate lines and the data lines become longer, and thus the wirings need to be formed of a material having a low specific resistance. However, since chromium has a high specific resistance, there is a limit to use in a large area display device.
따라서, 낮은 비저항을 가지는 알루미늄(Al)이 대면적 표시 장치에 적용하기에 적합한 금속으로 알려져 있다. 그러나, 알루미늄(Al)은 고온 공정에서 열팽창하여 힐록(hillock)과 같은 문제를 발생시킨다. 이 경우, 전기적 특성이 불량해질 뿐만 아니라, 하부 및 상부에 형성되어 있는 절연막에 크랙(crack)을 유발하고, 특히 투명 화소 전극과 연결되는 배선의 경우 상기 크랙을 통하여 투명 전극 패터닝시 사용하는 식각액이 유입되어 배선을 개구(opening)시키는 문제가 있다. 따라서, 실 제 공정에 적용하기에는 한계가 있다. Therefore, aluminum (Al) having a low specific resistance is known as a metal suitable for application to a large area display device. However, aluminum (Al) is thermally expanded in a high temperature process, causing problems such as hillock. In this case, not only the electrical characteristics are deteriorated, but also cracks occur in the insulating layers formed on the lower and upper portions, and in particular, in the case of the wiring connected to the transparent pixel electrode, the etching liquid used for patterning the transparent electrode through the cracks There is a problem of flowing in and opening the wiring. Therefore, there is a limit to apply to the actual process.
따라서, 본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위한 것으로써, 저저항성을 그대로 유지하면서 열팽창에 의해 발생하는 문제를 해결할 수 있는 표시 장치용 배선, 상기 배선을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a display device wiring, a thin film transistor display panel including the wiring, and a method of manufacturing the same, for solving the above problems, which can solve a problem caused by thermal expansion while maintaining low resistance. do.
본 발명에 따른 표시 장치용 배선은, 제1 금속층 및 상기 제1 금속층의 하부 및 상부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 제2 금속층을 포함하며, 상기 제1 금속층은 상기 제2 금속층보다 좁은 폭으로 형성되어 있다.The wiring for a display device according to the present invention includes a first metal layer and a second metal layer formed on at least one of a lower portion and an upper portion of the first metal layer, wherein the first metal layer is formed to have a smaller width than the second metal layer. It is.
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은, 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 전극을 포함하는 게이트선, 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위의 소정 영역에 형성되어 있는 반도체층, 상기 게이트 절연막 및 반도체층 위에 형성되어 있으며 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 상기 소스 전극과 소정 간격으로 마주하고 있는 드레인 전극, 및 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함하며, 상기 게이트선과 상기 데이터선 및 드레인 전극 중 적어도 하나는 제1 금속층 및 상기 제1 금속층의 하부 및 상부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 제2 금속층을 포함하며, 상기 제1 금속층은 상기 제2 금속층보다 좁은 폭으로 형성되어 있다.The thin film transistor array panel according to the present invention further includes a substrate, a gate line formed on the substrate and including a gate electrode, a gate insulating film formed on the gate line, and a semiconductor layer formed on a predetermined region on the gate insulating film. And a data line formed on the gate insulating layer and the semiconductor layer, the data line including a source electrode, a drain electrode facing the source electrode at a predetermined interval, and a pixel electrode connected to the drain electrode. At least one of the data line and the drain electrode includes a first metal layer and a second metal layer formed on at least one of a lower portion and an upper portion of the first metal layer, wherein the first metal layer is formed to have a narrower width than the second metal layer. have.
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은, 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계, 상기 게이트선 위에 게이트 절연막 및 반도체층을 순차적 으로 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 및 반도체층 위에 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 상기 소스 전극과 소정 간격을 두고 마주하고 있는 드레인 전극을 형성하는 단계 및 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 게이트선을 형성하는 단계와 상기 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계 중 적어도 하나는 제1 금속층을 형성하는 단계 및 상기 제1 금속층의 하부 및 상부 중 적어도 하나에 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 금속층은 상기 제2 금속층보다 좁은 폭으로 형성한다. In addition, the method of manufacturing a thin film transistor array panel according to the present invention includes forming a gate line on a substrate, sequentially forming a gate insulating film and a semiconductor layer on the gate line, and including a source electrode on the gate insulating film and the semiconductor layer. Forming a data line, a drain electrode facing the source electrode at a predetermined interval, and forming a pixel electrode connected to the drain electrode; forming the gate line and the data line And forming at least one of the drain electrodes includes forming a first metal layer and forming a second metal layer on at least one of a lower portion and an upper portion of the first metal layer, wherein the first metal layer is formed on the second metal layer. It is formed in a narrower width than the metal layer.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right over" but also when there is another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 구조에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II' 선에 따라 자른 단면도이다. 1 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of the thin film transistor array panel of FIG. 1.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 가로 방향으로 뻗어 있으며, 각 게이트선(121)의 일부는 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 이룬다. 또한 각 게이트선(121)의 다른 일부는 아래 방향으로 돌출하여 복수의 확장부(expansion)(127)를 이룬다.As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
게이트선(121)은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈늄(Ta), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 이들의 합금 및 이들의 질화물에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 하부 금속층(124p, 127p, 129p)과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 저저항 금속으로 이루어지는 저저항 금속층(124q, 127q, 129q), 및 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈늄(Ta), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 이들의 합금 및 이들의 질화물에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 상부 금속층(124r, 127r, 129r)으로 형성되어 있다.The
본 실시예에서는 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 및 상부 금속층(124r, 127r, 129r)이 모두 형성되어 있지만, 둘 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다. Although the
일반적으로 알루미늄(Al)과 같은 저저항 금속은 신호 지연 등의 문제를 일으키지 않아 대면적 표시 장치에 적합하지만, 금속층 표면에 발생하는 힐록(hillock)과 같은 팽창 때문에 실제 공정에 적용하기는 곤란하다. 힐록(hillock)이란 약 300도 이상의 고온 가열 및 냉각에 의하여 열팽창계수가 다른 기판과 금속층 사이에 스트레스(stress)가 발생하고 이를 해소하기 위하여 금속층 내에서 원자의 이동 (migration)이 발생하여 돌출부가 형성되는 것을 말한다. 힐록이 발생하는 경우 전기적 특성을 저하시키는 문제 뿐만 아니라, 게이트선(121)을 덮고 있는 게이트 절연막(140)에 크랙(crack)을 발생시키는 문제도 있다.In general, low-resistance metals such as aluminum (Al) are suitable for large-area display devices because they do not cause problems such as signal delay, but are difficult to apply to actual processes due to expansion such as hillocks occurring on the surface of the metal layer. The hillock is a stress between the substrate and the metal layer having different thermal expansion coefficients due to high temperature heating and cooling of about 300 degrees or more, and the migration of atoms occurs in the metal layer to solve the formation of protrusions. Say something. When a hillock occurs, not only a problem of lowering electrical characteristics but also a problem of generating a crack in the
따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 저저항 금속층의 하부 및/또는 상부에 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 및/또는 상부 금속층(124r, 127r, 129r)을 형성함으로써 열팽창계수가 다른 기판(110)과 알루미늄 등으로 이루어진 저저항 금속층(124q, 127q, 129q) 사이에 발생하는 스트레스(stress)를 완화시켜 힐록(hillock)의 발생을 감소시킬 수 있다.Accordingly, in the present invention, in order to solve this problem, the coefficient of thermal expansion is different by forming the
뿐만 아니라, 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 및 상부 금속층(124r, 127r, 129r)이 형성됨으로써, 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)을 이루는 금속이 산화되어 기판(110) 및/또는 게이트 절연막(140)으로 확산되는 것을 방지한다.In addition, the
또한, 본 발명에 따른 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)은 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 또는 상부 금속층(124r, 127r, 129r)보다 좁은 폭으로 형성되어 있다. 이는 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)의 팽창에 의하여 게이트선(121)을 덮고 있는 게이트 절연막(140)에 크랙(crack)이 발생하는 것퓨 방츙凜밟 위함촌다. 이로써, 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 또는 상부 금속층(124r, 127r, 129r)으로 덮이지 않은 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)의 측면에서의 팽창 문제를 해결할 수 있다. 이 경우, 저저항 금속층의 측면으로 팽창이 발생하여도 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 및 상부 금속층(124r, 127r, 129r)과의 폭 차이만큼 게이트 절연막(140)이 두껍게 형성되어 있으므로 게이트 절연막(140) 내에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the low
하부 금속층(124p, 127p, 129p), 저저항 금속층(124q, 127q, 129q) 및 상부 금속층(124r, 127r, 129r)의 측면은 각각 경사져 있으며 그 경사각은 기판(110)의 표면에 대하여 약 30 내지 80도를 이룬다.Side surfaces of the
게이트선(121) 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 등으로 이루어진 복수의 선형 반도체층(151)이 형성되어 있다. 선형 반도체층(151)은 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로부터 복수의 돌출부(extension)(154)가 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다. 또한, 선형 반도체층(151)은 게이트선(121)과 만나는 지점 부근에서 폭이 커져서 게이트선(121)의 넓은 면적을 덮고 있다. A plurality of linear semiconductor layers 151 made of hydrogenated amorphous silicon or the like are formed on the
반도체층(151)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질규소 따위의 물질로 이루어진 복수의 선형 저항성 접촉층(ohmic contact)(161) 및 복수의 섬형 저항성 접촉층(163, 165)이 형성되어 있다. 섬형 저항성 접촉층(163, 165)은 쌍을 이루어 반도체층(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다. 반도체층(151) 및 저항성 접촉층(161, 163, 165)의 측면 역시 경사져 있으며, 경사각은 기판(110)에 대해서 30 내지 80°이다.A plurality of linear
저항성 접촉층(161, 163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 소스 전극(source electrode)(173)을 포함하는 복수의 데이터선(data line)(171), 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175), 복수의 유지 축전기용 도전체(storage capacitor conductor)(177) 및 외부 회로와의 연결을 위하여 확장된 폭을 가지는 데이터선의 끝부분(179)이 형성되어 있다.A plurality of
데이터선(171)은 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)에서 드레인 전극(175)을 향하여 뻗은 복수의 가지가 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(124)에 대하여 서로 반대쪽에 위치되어 있다. The
상기 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈늄(Ta), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 이들의 합금 및 이들의 질화물에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p)과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 저저항 금속으로 이루어지는 저저항 금속층(171q, 173q, 175q, 177q, 179q), 및 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈늄(Ta), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 이들의 합금 및 이들의 질화물에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r)으로 형성되어 있다.The
본 실시예에서는 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p) 및 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r)이 모두 형성되어 있지만, 둘 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다. Although the
일반적으로 알루미늄(Al)과 같은 저저항 금속은 신호 지연 등의 문제를 일으키지 않아 대면적 표시 장치에 적합하지만, 금속층 표면에 발생하는 힐록(hillock) 과 같은 팽창 때문에 실제 공정에 적용하기는 곤란하다. 힐록(hillock)이란 약 300도 이상의 고온 가열 및 냉각에 의하여 열팽창계수가 다른 기판과 금속층 사이에 스트레스(stress)가 발생하고 이를 해소하기 위하여 금속층 내에서 원자의 이동(migration)이 발생하여 돌출부가 형성되는 것을 말한다. 힐록이 발생하는 경우 높은 저항에 의해 전기적 신호 지연에 대한 문제를 일으킬 뿐만 아니라, 팽창에 의해 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 덮고 있는 보호막(180)에 크랙(crack)을 발생시키며, 상기 크랙을 통하여 화소 전극(190) 패턴 형성시 사용하는 식각액이 데이터선으로 유입되는 문제도 있다.In general, low-resistance metals such as aluminum (Al) are suitable for large-area display devices because they do not cause problems such as signal delay, but are difficult to apply to actual processes due to expansion such as hillocks occurring on the surface of the metal layer. The hillock is a stress between the substrate and the metal layer having different thermal expansion coefficients due to high temperature heating and cooling of about 300 degrees or more, and the migration of atoms occurs in the metal layer to solve the formation of protrusions. Say something. When the hillock occurs, not only causes a problem of electrical signal delay due to high resistance, but also cracks in the
본 발명에서는 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 저저항 금속층(171q, 173q, 175q, 177q, 179q)의 하부 및/또는 상부에 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p) 및/또는 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r)을 형성함으로써 열팽창계수가 다른 하부막과 저저항 금속층 사이에 발생하는 스트레스(stress)를 완화시켜 힐록(hillock)의 발생을 감소시킬 수 있다.In the present invention, to solve this problem, the
뿐만 아니라, 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p) 및 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r)에 의하여, 저저항 금속층(171q, 173q, 175q, 177q, 179q)을 이루는 금속이 산화되어 하부의 반도체층(154) 또는 상부의 보호막(180)으로 확산되는 것도 동시에 방지한다.In addition, the
또한, 본 발명에서, 저저항 금속층(171q, 173q, 175q, 177q, 179q)은 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p) 또는 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r)보다 좁은 폭으로 형성되어 있다. 이로써, 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p) 또는 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r)으로 덮이지 않은 저저항 금속층(171q, 173q, 175q, 177q, 179q)의 측면에서 발생하는 팽창 문제를 해결할 수 있다. 이 경우, 저저항 금속층(171q, 173q, 175q, 177q, 179q)의 측면으로 팽창이 발생하여도 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p) 또는 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r)과의 폭 차이만큼 보호막(180)이 두껍게 형성되어 있으므로 보호막(180) 내에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Further, in the present invention, the low
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 유지 축전기용 도전체(177)도 게이트선(121)과 마찬가지로 그 측면이 기판(110)에 대해서 약 30 내지 80°의 각도로 각각 경사져 있다.Similarly to the
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성되어 있다. 유지 축전기용 도전체(177)는 게이트선(121)의 확장부(127)와 중첩되어 있다.The
섬형 저항성 접촉층(163, 165)은 그 하부의 반도체층(154)과 그 상부의 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 사이에 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. 선형 반도체층(151)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있으며, 대부분의 영역에서 선형 반도체층(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 앞서 설명했듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 폭이 커져서 게이트선(121)과 데 이터선(171) 사이의 절연을 강화한다.The island-type ohmic contact layers 163 and 165 exist between the
데이터선(171), 드레인 전극(175), 유지 축전기용 도전체(177) 및 노출된 반도체층(151) 부분의 위에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기물질, 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연물질, 또는 무기물질인 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 보호막(passivation layer)(180)이 단일층 또는 복수층으로 형성되어 있다. 예컨대, 유기 물질로 형성하는 경우에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체층(154)이 드러난 부분으로 보호막(180)의 유기 물질이 접촉하는 것을 방지하기 위하여, 유기막의 하부에 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiO2)로 이루어진 절연막(도시하지 않음)이 추가로 형성될 수도 있다.On the
보호막(180)에는 외부 회로 장착을 위하여 폭이 확장된 게이트선의 끝부분(129), 드레인 전극(175), 유지 축전기용 도전체(177) 및 외부 회로 장착을 위하여 폭이 확장된 데이터선의 끝부분(179)을 각각 드러내는 복수의 접촉구(contact hole)(181, 185, 187, 182)가 형성되어 있다. The
보호막(180) 위에는 ITO 또는 IZO로 이루어진 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. A plurality of
화소 전극(190)은 접촉구(185, 187)를 통하여 드레인 전극(175) 및 유지 축 전기용 도전체(177)와 각각 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고 유지 축전기용 도전체(177)에 데이터 전압을 전달한다. The
데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 다른 표시판(도시하지 않음)의 공통 전극(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 액정층의 액정 분자들을 재배열시킨다.The
또한 전술한 바와 같이, 화소 전극(190)과 공통 전극은 액정 축전기(liquid crystal capacitor)를 이루어 박막 트랜지스터가 턴오프(turn off)된 후에도 인가된 전압을 유지하는데, 전압 유지 능력을 강화하기 위하여 액정 축전기와 병렬로 연결된 다른 축전기를 두며, 이를 "유지 축전기(storage electrode)"라 한다. 유지 축전기는 화소 전극(190) 및 이와 이웃하는 게이트선(121)[이를 "전단 게이트선(previous gate line)"이라 함]의 중첩 등으로 형성되며, 유지 축전기의 정전 용량, 즉 유지 용량을 늘이기 위하여 게이트선(121)을 확장한 확장부(127)를 두어 중첩 면적을 크게 하는 한편, 화소 전극(190)과 연결되고 확장부(127)와 중첩되는 유지 축전기용 도전체(177)를 보호막(180) 아래에 두어 둘 사이의 거리를 가깝게 한다. In addition, as described above, the
저유전율 유기물질로 보호막(180)을 형성하는 경우에는 화소 전극(190)을 이웃하는 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 중첩하여 개구율(aperture ratio)을 높일 수 있다. When the
접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉구(181, 182)를 통하여 게이트선의 끝부분 (129) 및 데이터선의 끝부분(179)과 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선의 끝부분(129) 및 데이터선의 끝부분(179)과 구동 집적 회로와 같은 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다. The contact
이하에서는, 도 1 및 도 2에 도시한 상기 박막 트랜지스터 표시판을 본 발명의 일실시예에 따라 제조하는 방법에 대하여 도 3a 내지 도 6b와 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the thin film transistor array panel shown in FIGS. 1 and 2 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 6B and FIGS. 1 and 2.
도 3a, 도 4a, 도 5a 및 도 6a는 도 1 및 도 2에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 본 발명의 일실시예에 따라 제조하는 방법을 순차적으로 보여주는 배치도이고, 도 3b는 도 3a의 IIIb-IIIb'선에 따라 자른 단면도이고, 도 4b는 도 4a의 IVb-IVb'선에 따라 자른 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 Vb-Vb'선에 따라 자른 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 VIb-VIb'선에 따라 자른 단면도이다. 3A, 4A, 5A, and 6A are layout views sequentially illustrating a method of manufacturing the thin film transistor array panel shown in FIGS. 1 and 2 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is IIIb- of FIG. 3A. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb 'of FIG. 4A, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb' of FIG. 5A, and FIG. 6B is a VIb of FIG. 6A. This is a cross-sectional view taken along the line -VIb '.
먼저, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 투명 유리 등의 절연 기판(110) 위에 금속층을 형성한다.First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a metal layer is formed on an insulating
여기서 금속층은 공동 스퍼터링(co-sputtering)으로 형성한다. 본 발명의 실시예에서는 공동 스퍼터링의 타겟으로, 알루미늄-네오디뮴 합금(Al-Nd)과 몰리브덴(Mo)을 사용한다. The metal layer is here formed by co-sputtering. In the embodiment of the present invention, aluminum-neodymium alloys (Al-Nd) and molybdenum (Mo) are used as targets of the cavity sputtering.
초기에는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd) 타겟에는 파워를 인가하지 않으며 몰리브덴(Mo) 타겟에만 파워를 인가하여 기판(110) 위에 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 하부 금속층을 형성한다. 이 경우, 몰리브덴 스퍼터링시 질소 기체(N2)를 공급하여 질화몰리브덴(MoN)을 형성할 수도 있다. 질화몰리브덴이 형성되는 경우, 몰리브덴층과 알루미늄층 사이에 질화성을 나타내어 알루미늄이 하부로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 하부 금속층은 약 200 내지 1000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. Initially, no power is applied to the aluminum-neodymium (Al-Nd) target and only the molybdenum (Mo) target is applied to form a lower metal layer made of molybdenum (Mo) on the
그 다음, 몰리브덴에 인가되는 파워를 오프(off)한 후, 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)에 인가되는 파워를 인가하여 저저항 금속층을 형성한다. 이 경우, 저저항 금속층은 약 2000 내지 2500Å의 두께로 형성한다.Then, after the power applied to molybdenum is turned off, a low resistance metal layer is formed by applying power applied to aluminum-neodymium (Al-Nd). In this case, the low resistance metal layer is formed to a thickness of about 2000 to 2500 kPa.
이어서, 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd) 타겟에는 파워를 오프한 후 몰리브덴(Mo) 타겟에만 다시 파워를 인가하여 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 상부 금속층을 형성한다. 이 경우, 몰리브덴 스퍼터링시 질소 기체(N2)를 공급하여 질화몰리브덴(MoN)을 형성할 수도 있다. 질화몰리브덴이 형성되는 경우, 몰리브덴층과 알루미늄층 사이에 질화성을 나타내어 알루미늄이 하부로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 상부 금속층은 약 200 내지 1000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다.Subsequently, after the power is turned off to the aluminum-neodymium (Al-Nd) target, only the molybdenum (Mo) target is again powered to form an upper metal layer made of molybdenum (Mo). In this case, molybdenum nitride (MoN) may be formed by supplying nitrogen gas (N 2 ) during molybdenum sputtering. When molybdenum nitride is formed, nitriding is exhibited between the molybdenum layer and the aluminum layer to prevent aluminum from diffusing downward. In this case, the upper metal layer is formed to have a thickness of about 200 to 1000 kPa.
그 다음, 알루미늄과 몰리브덴에 대하여 다른 식각비를 가지는 식각액을 이용하여 습식 식각(wet etching)을 수행한다. 이 때, 식각액으로는 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 아세트산(CH3COOH) 및 탈염수를 적정 비율로 혼합하여 알루미늄에 대하여 더 높은 식각비를 가지는 식각액을 이용한다.Then, wet etching is performed using an etchant having a different etching ratio with respect to aluminum and molybdenum. At this time, as an etchant, phosphoric acid (H 3 PO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), acetic acid (CH 3 COOH) and demineralized water are mixed in an appropriate ratio to use an etchant having a higher etching ratio with respect to aluminum.
상기 식각에 의해, 하부 금속층(124p, 127p, 129p), 상부 금속층(124r, 127r, 129r), 및 상기 하부 금속층(124p, 127p, 129p)과 상부 금속층(124r, 127r, 129r)보다 좁은 폭을 가지는 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)으로 이루어지는 게이트 전극(124), 확장부(127) 및 게이트선의 끝부분(129)을 포함하는 게이트선(121)이 형성된다.By the etching, a width narrower than that of the
그 다음, 상기 게이트선(121)의 전면을 덮으며 질화규소(SiNx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(140)은 약 320 내지 400℃의 온도에서 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD) 방법으로 형성한다. Next, a
일반적으로, 게이트선(121)을 알루미늄과 같은 저저항 금속으로 형성하는 경우, 후속 공정인 게이트 절연막(140) 형성 단계에서 약 320 내지 400도 이상의 고온에 노출되어 배선 표면에 힐록(hillock)이 다량 발생한다. 힐록(hillock)은, 기판 위에 형성된 금속층이 게이트 절연막(140) 형성 단계에서 약 320도 이상의 고온에 노출되었을 경우, 가열 및 냉각에 의하여 열팽창계수가 다른 기판(110)과 금속 사이에 스트레스(stress)가 발생하고 이를 해소하기 위하여 금속층 내에서 원자의 이동(migration)이 발생하여 돌출부가 형성되는 것을 말한다. 이는 알루미늄과 같은 저저항 배선을 실제 배선에 단독으로 적용할 수 없는 이유 중의 하나이다.In general, when the
따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)의 하부 및/또는 상부에 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 및/또는 상부 금속층(124r, 127r, 129r)을 형성함으로써 열팽창계수가 다른 기판(110)과 알루미늄 등으로 이루어진 저저항 금속층(124q, 127q, 129q) 사이에 발생하는 스트레스(stress)를 완화시켜 힐록(hillock)의 발생을 감소시킬 수 있다.
Accordingly, in the present invention, in order to solve this problem, the
또한, 본 발명에서는, 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)과 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 또는 상부 금속층(124r, 127r, 129r)의 식각시 금속의 식각비를 조절함으로써 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)을 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 또는 상부 금속층(124r, 127r, 129r)보다 좁은 폭으로 형성한다. 이 경우, 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 또는 상부 금속층(124r, 127r, 129r)으로 덮이지 않은 저저항 금속층(124q, 127q, 129q)의 측면으로 팽창하여도 하부 금속층(124p, 127p, 129p) 및 상부 금속층(124r, 127r, 129r)과의 폭 차이만큼 게이트 절연막(140)이 두껍게 형성되어 있으므로 게이트 절연막(140) 내에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, in the present invention, the low-resistance metal layer (124q, 127q, 129q) and the lower metal layer (124p, 127p, 129p) or the upper metal layer (124r, 127r, 129r) during the etching of the metal during etching the low-resistance metal layer ( 124q, 127q, and 129q are formed to have a narrower width than the
그 다음, 상기 게이트 절연막(140) 위에 진성 비정질 규소층(intrinsic amorphous silicon), 불순물이 도핑된 비정질 규소층(extrinsic amorphous silicon)의 삼층막을 연속하여 적층하고, 불순물이 도핑된 비정질 규소층과 진성 비정질 규소층을 사진 식각하여 복수의 돌출부(154)와 복수의 불순물 반도체 패턴(164)을 각각 포함하는 선형 진성 반도체층(151)을 형성한다. Subsequently, a three-layer film of intrinsic amorphous silicon and an impurity doped amorphous silicon layer is successively stacked on the
이어서, 도 5a 및 도 5b에서 보는 바와 같이, 불순물이 도핑된 비정질 규소층(161) 위에 스퍼터링 등의 방법으로 금속층을 적층한다. Subsequently, as shown in FIGS. 5A and 5B, a metal layer is stacked on the
여기서, 게이트선(121)과 마찬가지로 공동 스퍼터링으로 형성한다.Here, similarly to the
초기에는 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd) 타겟에는 파워를 인가하지 않으며 몰리브덴(Mo) 타겟에만 파워를 인가하여 불순물이 도핑된 비정질 규소층(161, 163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 하부 금속층을 형 성한다. 이 경우, 하부 금속층은 약 200 내지 1000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다. Initially, no power is applied to the aluminum-neodymium (Al-Nd) target, and only the molybdenum (Mo) target is applied to the amorphous silicon layers 161, 163, and 165 doped with impurities and the molybdenum ( A lower metal layer made of Mo) is formed. In this case, the lower metal layer is formed to have a thickness of about 200 to 1000 kPa.
그 다음, 몰리브덴에 인가되는 파워를 오프(off)한 후, 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd)에 인가되는 파워를 인가하여 저저항 금속층을 형성한다. 이 경우, 저저항 금속층은 약 2000 내지 2500Å의 두께로 형성한다.Then, after the power applied to molybdenum is turned off, a low resistance metal layer is formed by applying power applied to aluminum-neodymium (Al-Nd). In this case, the low resistance metal layer is formed to a thickness of about 2000 to 2500 kPa.
이어서, 알루미늄-네오디뮴(Al-Nd) 타겟에는 파워를 오프한 후 몰리브덴(Mo) 타겟에만 다시 파워를 인가하여 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 상부 금속층을 형성한다. 이 경우, 상부 금속층은 약 200 내지 1000Å 정도의 두께를 가지도록 형성한다.Subsequently, after the power is turned off to the aluminum-neodymium (Al-Nd) target, only the molybdenum (Mo) target is again powered to form an upper metal layer made of molybdenum (Mo). In this case, the upper metal layer is formed to have a thickness of about 200 to 1000 kPa.
그 다음, 알루미늄과 몰리브덴에 대하여 다른 식각비를 가지는 식각액을 이용하여 습식 식각(wet etching)한다. 이 때, 식각액으로는 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 아세트산(CH3COOH) 및 탈염수를 적정 비율로 혼합하여 알루미늄에 대하여 보다 높은 식각비를 나타내는 식각액을 이용한다.Then, wet etching is performed using an etchant having a different etching ratio with respect to aluminum and molybdenum. At this time, as an etchant, phosphoric acid (H 3 PO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), acetic acid (CH 3 COOH), and demineralized water are mixed at an appropriate ratio to use an etchant having a higher etching ratio with respect to aluminum.
상기 식각으로, 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r) 및 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p)과, 상부 금속층(171r, 173r, 175r, 177r, 179r) 및 하부 금속층(171p, 173p, 175p, 177p, 179p)보다 폭이 좁은 저저항 금속층(171q, 173q, 175q, 177q, 179q)을 포함하는 삼중층의 소스 전극(173), 드레인 전극(175), 유지 축전기용 도전체(177) 및 데이터선의 끝부분(179)이 형성된다.In the etching, the
이어, 소스 전극(173), 드레인 전극(175) 및 유지 축전기용 도전체(177)로 덮이지 않고 노출된 불순물 반도체층(161) 부분을 제거함으로써 복수의 돌출부(163)를 각각 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉층(161)과 복수의 섬형 저항성 접촉층(165)을 완성하는 한편, 그 아래의 진성 반도체(154) 부분을 노출시킨다. 이 경우, 노출된 진성 반도체(154) 부분의 표면을 안정화시키기 위하여 산소(O2) 플라즈마를 실시하는 것이 바람직하다.Next, a plurality of
다음으로, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 가지는 유기 물질, 플라즈마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연물질, 또는 무기 물질인 질화규소(SiNx) 따위를 단일층 또는 복수층으로 형성하여 보호막(passivation layer)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, an organic material having excellent planarization characteristics and photosensitivity, a-Si: C: O, a formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) A low dielectric constant insulating material such as -Si: O: F, or silicon nitride (SiNx), which is an inorganic material, is formed in a single layer or a plurality of layers to form a passivation layer.
그 다음, 보호막(180) 위에 감광막을 코팅한 후 광마스크를 통하여 감광막에 빛을 조사한 후 현상하여 복수의 접촉구(181, 185, 187, 182)를 형성한다. 이 때 감광성을 가지는 유기막일 경우에는 사진 공정만으로 접촉구를 형성할 수 있으며, 게이트 절연막(140)과 보호막(180)에 대하여 실질적으로 동일한 식각비를 가지는 식각 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.Next, after the photoresist is coated on the
다음, 마지막으로 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 기판 위에 ITO 또는 IZO를 스퍼터링으로 적층하고 사진 식각 공정으로 복수의 화소 전극(190)과 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)를 형성한다.Next, as shown in FIGS. 1 and 2, ITO or IZO is stacked on the substrate by sputtering, and a plurality of
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of the invention.
상기와 같이, 상부 금속층, 저저항 금속층 및 하부 금속층을 포함하는 이중막 또는 삼중막의 배선에서 상기 저저항 금속층을 상부 금속층 및 하부 금속층보다 좁은 폭으로 형성함으로써, 저저항 금속층 내의 힐록 등의 팽창에 의하여 발생하는 절연막 내의 크랙을 방지할 수 있으며, 이로부터 화소 전극 패터닝시 사용하는 식각액이 데이터선으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the wiring of the double film or the triple film including the upper metal layer, the low resistance metal layer, and the lower metal layer, the low resistance metal layer is formed to have a narrower width than the upper metal layer and the lower metal layer, thereby expanding by hillock or the like in the low resistance metal layer. It is possible to prevent cracks in the insulating film, which can be prevented from flowing into the data line the etchant used in the pixel electrode patterning.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050000168A KR20060079706A (en) | 2005-01-03 | 2005-01-03 | Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050000168A KR20060079706A (en) | 2005-01-03 | 2005-01-03 | Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060079706A true KR20060079706A (en) | 2006-07-06 |
Family
ID=37171300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050000168A KR20060079706A (en) | 2005-01-03 | 2005-01-03 | Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20060079706A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180107371A (en) * | 2017-03-17 | 2018-10-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display panel and display apparatus comprising the same |
-
2005
- 2005-01-03 KR KR1020050000168A patent/KR20060079706A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180107371A (en) * | 2017-03-17 | 2018-10-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display panel and display apparatus comprising the same |
US11665821B2 (en) | 2017-03-17 | 2023-05-30 | Samsung Display Co., Ltd. | Display panel and display device including the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101054344B1 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
KR101282397B1 (en) | Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same | |
KR101152127B1 (en) | Wiring for display device and thin film transistor array panel including the same and method for manufacturing thereof | |
KR101160829B1 (en) | Etchant composition and method for thin film transistor array panel | |
KR20060064264A (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
TWI396885B (en) | Wire structure, method for fabricating wire, thin film transistor substrate, and method for fabricating the thin film transistor substrate | |
US20080050852A1 (en) | Manufacturing of flexible display device panel | |
KR101180863B1 (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
US20060097265A1 (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
US7582501B2 (en) | Thin film transistor panel and manufacturing method thereof | |
KR20060062913A (en) | Wiring for display device and thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same | |
KR20060079706A (en) | Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same | |
KR20050002231A (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
KR20060064262A (en) | Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same | |
KR100984351B1 (en) | Manufacturing method of thin film transistor array panel | |
KR101018757B1 (en) | Manufacturing method of thin film transistor array panel | |
KR20060064263A (en) | Wiring for display device, thin film transistor array panel comprising the wiring and method for manufacturing the same | |
KR20060067334A (en) | Method for forming wiring for display device and manufacturing method for thin film transistor array panel comprising the wiring | |
KR20060070334A (en) | Method for manufacturing thin film transistor array panel | |
KR20060036634A (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
KR20040031138A (en) | Thin film transistor array panel and the method thereof | |
KR20080024763A (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
KR20050054264A (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
KR20120000256A (en) | Indirect thermal crystalization thin film transistor substrate and method for manufacturing the same | |
KR20060058404A (en) | Method for manufacturing thin film transistor array panel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |