KR20070018263A - 표시 장치용 신호선, 이를 포함하는 박막 트랜지스터표시판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 서로 교차하는 제1 및 제2 신호선, 상기 제1 및 제2 신호선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 그리고 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극을 포함하며, 상기 제1 및 제2 신호선 중 적어도 하나는 제1 도전층, 그리고 상기 제1 도전층 위에 형성되어 있으며 구리로 만들어진 제2 도전층을 포함하고, 상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층의 표면과 측면을 덮으며, 상기 제2 도전층의 두께는 상기 제1 도전층의 표면과 측면에서 동일하고, 상기 제2 도전층의 비저항은 상기 제1 도전층보다 작고, 상기 제1 도전층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 상기 제2 도전층은 전기도금으로 만들어질 수 있다. 이와 같이, 하부막과 상부막의 이중막 구조를 가지는 신호선에서 상부막을 비저항이 낮은 금속인 구리로 전기도금 방식으로 형성함으로써, 구리의 저저항성을 살리면서 금속과 구리의 식각 속도 차이에 의한 문제점을 해결하고, 양호한 측면 프로파일을 가지는 배선을 형성할 수 있다.
이중막, 구리, 전기도금, 저저항
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅱ-Ⅱ선 및 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4, 도 7, 도 10, 도 13 및 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 차례로 도시한 배치도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅴ-Ⅴ선 및 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅷ-Ⅷ선 및 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 11 및 도 12는 도 10의 박막 트랜지스터 표시판을 XI-XI선 및 XⅡ-XⅡ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 14 및 도 15는 도 13의 박막 트랜지스터 표시판을 XⅣ-XⅣ선 및 XⅤ-XⅤ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 17 및 도 18은 도 16의 박막 트랜지스터 표시판을 XⅦ-XⅦ선 및 XⅧ-XⅧ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치는 복수 쌍의 전기장 생성 전극과 그 사이에 들어 있는 전기광학(electro-optical) 활성층을 포함한다. 액정 표시 장치의 경우 전기광학 활성층으로 액정층을 포함하고, 유기 발광 표시 장치의 경우 전기광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다.
한 쌍을 이루는 전기장 생성 전극 중 하나는 통상 스위칭 소자에 연결되어 전기 신호를 인가받고, 전기광학 활성층은 이 전기 신호를 광학 신호를 변환함으로써 영상이 표시된다.
평판 표시 장치에서는 스위칭 소자로서 삼단자 소자인 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 사용하며, 이 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 주사 신호를 전달하는 게이트선(gate line)과 화소 전극에 인가될 신호를 전달하는 데이터선(data line) 등의 신호선이 평판 표시 장치에 구비된다.
한편, 표시 장치의 면적이 커짐에 따라, 신호선 또한 길어지고 그에 따라 저항이 커진다. 이와 같이 저항이 커지면 신호 지연 또는 전압 강하 따위의 문제가 생길 수 있고 이를 해결하기 위해서는 비저항이 낮은 재료로 신호선을 형성할 필요가 있다.
비저항이 낮은 재료 중 하나가 구리(Cu)이며, 일반적으로 다른 금속과 함께 다중막의 형태로 신호선을 이룬다.
그러나 구리와 몰리브덴(Mo) 등 다른 금속을 이중막으로 만드는 경우 두 금속을 동시에 같은 속도로 식각하는 식각액을 찾기 어렵기 때문에, 두 금속에 대하여 식각 속도가 다른 식각액을 사용하는 것이 일반적이다. 예를 들면, 과산화수소(H2O2) 함유 식각액에서 구리는 몰리브덴보다 훨씬 빠르게 식각된다. 따라서 몰리브덴이 하부막이고 구리 상부막인 경우 저저항의 구리가 하부막을 충분히 덮지 못하므로 구리의 저저항성을 살리지 못할 수 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하는 것으로서, 구리 신호선의 저저항성을 살리는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 신호선은 표면과 측면을 가지는 제1 도전층, 그리고 상기 제1 도전층 위에 형성되어 있으며 구리로 만들어진 제2 도전층을 포함하며, 상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층의 표면과 측면을 덮으며, 상기 제2 도전층의 두께는 상기 제1 도전층의 표면과 측면에서 동일하다.
상기 제2 도전층의 비저항은 상기 제1 도전층보다 작을 수 있다.
상기 제1 도전층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층은 전기도금으로 만들어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 서로 교차하는 제1 및 제2 신호선, 상기 제1 및 제2 신호선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 그리고 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극을 포함하며, 상기 제1 및 제2 신호선 중 적어도 하나는 제1 도전층, 그리고 상기 제1 도전층 위에 형성되어 있으며 구리로 만들어진 제2 도전층을 포함하고, 상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층의 표면과 측면을 덮으며, 상기 제2 도전층의 두께는 상기 제1 도전층의 표면과 측면에서 동일하다.
상기 제2 도전층의 비저항은 상기 제1 도전층보다 작을 수 있다.
상기 제1 도전층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층은 전기도금으로 만들어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치용 신호선의 제조 방법은 기판 위에 제1 도전층을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 도전층 위에 구리로 만들어진 제2 도전층을 전기도금하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전기도금 단계는 상기 제1 도전층을 전극으로 삼아 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계, 상기 게이트선 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 위에 반도체층을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 및 상기 반도체층 위에 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 그리고 상기 드레인 전 극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 게이트선을 형성하는 단계 및 상기 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계 중 적어도 하나는, 제1 도전층을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 도전층 위에 제2 도전층을 전기도금하는 단계를 포함한다.
제1 도전층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금을 포함할 수 있다.
상기 전기도금 단계는 상기 제1 도전층을 전극으로 삼아 수행할 수 있다.
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.
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.
그러면 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II선 및 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 복수의 유지 전극선(storage electrode line)(131)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 아래로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 게이트 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗은 줄기선과 이로부터 갈라진 복수 쌍의 제1 및 제2 유지 전극(133a, 133b)을 포함한다. 유지 전극선(131) 각각은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 줄기선은 두 게이트선(121) 중 아래쪽에 가깝다. 유지 전극(133a, 133b) 각각은 줄기선과 연결된 고정단과 그 반대쪽의 자유단을 가지고 있다. 제1 유지 전극(133a)의 고정단은 면적이 넓으며, 그 자유단은 직선 부분과 굽은 부분의 두 갈래로 갈라진다. 그러나 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 가지로 변형될 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막, 하부막과 그 위의 상부막을 포함한다. 상부막은 하부막을 그 측면까지 완전히 덮으며, 상부막의 두께는 하부막 표면과 측면에서 실질적으로 동일하다.
상부막은 구리(Cu)로 만들어진다. 이와는 달리, 하부막은 구리 상부막과 기판(110)의 접촉 특성을 개선할 수 있는 물질, 이를테면 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 예로는 티타늄 하부막과 구리 상부막을 들 수 있으며, 게이트선(121) 끝 부분(129)의 상부막(129q) 일부가 제거되어 하부막(129p)이 노출되어 있다.
도 2 및 도 3에서 게이트 전극(124), 유지 전극선(131) 및 유지 전극(133a, 133b)에 대하여 하부막은 영문자 p를, 상부막은 영문자 q를 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(poly silicon) 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세 로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출부(projection)(154)를 포함한다. 선형 반도체(151)는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 부근에서 너비가 넓어져 이들을 폭넓게 덮고 있다.
반도체(151) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 배치되어 있다.
반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80° 정도이다.
저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 또한 유지 전극선(131)과 교차하며 인접한 유지 전극(133a, 133b) 집합 사이를 달린다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 J자형으로 굽은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장 착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있고 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주한다. 각 드레인 전극(175)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 넓은 끝 부분은 유지 전극선(131)과 중첩하며, 막대형 끝 부분은 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다.
하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막, 즉 하부막(171p, 175p)과 상부막(171q, 175q)을 포함한다. 상부막(171q, 175q)은 하부막(171p, 175p)을 그 측면까지 완전히 덮으며, 상부막(171q, 175q)의 두께는 하부막(171p, 175p) 표면과 측면에서 실질적으로 동일하다.
상부막(171q, 175q)은 구리로 만들어진다. 이와는 달리, 하부막(171p, 175p)은 구리 상부막과 기판(110)의 접촉 특성을 개선할 수 있는 물질, 이를테면 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 예로는 티타늄 하부막과 구리 상부막을 들 수 있으며, 드레인 전극(175)의 상부막(175q) 및 데이터선(171) 끝 부분(179)의 상부막(179q) 일부가 제거되어 하부막(175p, 179p)이 노출되어 있다.
도 2 및 도 3에서 데이터선(171), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)에 대하여 하부막은 영문자 p를, 상부막은 영문자 q를 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.
저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 아래의 반도체(151)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 대부분의 곳에서는 선형 반도체(151)가 데이터선(171)보다 좁지만, 앞서 설명하였듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 너비가 넓어져 표면의 프로파일을 부드럽게 함으로써 데이터선(171)이 단선되는 것을 방지한다. 반도체(151)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(151) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 무기 절연물의 예로는 질화규소와 산화규소를 들 수 있다. 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(151) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)의 하부막(179p)과 드레인 전 극(175)의 하부막(175p)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121) 끝 부분(129)의 하부막(129p)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181), 제1 유지 전극(133a) 고정단 부근의 유지 전극선(131)의 하부막(133ap) 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(183a), 그리고 제1 유지 전극(133a) 자유단 돌출부의 하부막(133bp)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(183b)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191), 복수의 연결 다리(overpass)(83) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.
화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적ㅇ전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 다른 표시판(도시하지 않음)의 공통 전극(common electrode)(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(도시하지 않음)의 액정 분자(도시하지 않음)의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)과 공통 전극은 축전기[이하 "액정 축전기(liquid crystal capacitor)"라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
화소 전극(191) 및 이와 연결된 드레인 전극(175)은 유지 전극(133a, 133b) 을 비롯한 유지 전극선(131)과 중첩한다. 화소 전극(191) 및 이와 전기적으로 연결된 드레인 전극(175)이 유지 전극선(131)과 중첩하여 이루는 축전기를 유지 축전기(storage capacitor)라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.
연결 다리(83)는 게이트선(121)을 가로지르며, 게이트선(121)을 사이에 두고 반대 쪽에 위치하는 접촉 구멍(183a, 183b)을 통하여 유지 전극선(131)의 노출된 부분과 유지 전극(133b) 자유단의 노출된 끝 부분에 연결되어 있다. 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)은 연결 다리(83)와 함께 게이트선(121)이나 데이터선(171) 또는 박막 트랜지스터의 결함을 수리하는 데 사용할 수 있다.
접촉 보조 부재(81, 82)는 각각 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 데이터선(171) 및 게이트선(121)의 끝 부분(179, 129)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
그러면, 도 1 내지 도 3에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법에 대하여 도 4 내지 도 18을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4, 도 7, 도 10, 도 13 및 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 차례로 도시한 배치도이고, 도 5 및 도 6은 각각 도 4의 박막 트랜지스터 표시판을 V-V 선 및 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 박막 트랜지스터 표시판을 VIII-VIII 선 및 IX-IX 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 11 및 도 12는 도 10의 박막 트랜지스터 표시 판을 XI-XI 선 및 XII-XII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 14 및 도 15는 도 13의 박막 트랜지스터 표시판을 XIV-XIV선 및 XV-XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 17 및 도 18은 도 16의 박막 트랜지스터 표시판을 XVII-XVII 선 및 XVIII-XVIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 절연 기판(110) 위에 게이트 전극(124) 및 끝 부분(129)을 포함하는 게이트선(121)의 하부막, 그리고 유지 전극(133a, 133b)을 포함하는 유지 전극선(131)의 하부막을 형성한다. 도 4 내지 도 18에서 게이트선(121)의 끝 부분(129), 게이트 전극(124), 유지 전극선(131) 및 유지 전극(133a, 133b)에 대하여 하부막은 영문자 p를 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.
이러한 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 하부막은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금 등으로 만들어질 수 있다. 이러한 하부막은 앞에 언급한 금속을 포함하는 표적을 스퍼터링(sputtering)하여 금속층을 증착한 후에, 감광막을 도포하고 마스크를 사용하여 노광 및 현상한 다음, 감광막을 식각 마스크로 삼아 금속층을 건식 식각 또는 습식 식각하여 형성할 수 있다. 이 때, 건식 식각하는 경우, 형성된 하부막의 측면이 기판에 대하여 수직을 이룰 수 있어, 양호한 배선 측면 프로파일을 얻을 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 하부막 위에 상부막을 형성하여 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 완성한다. 도 7 내지 도 18에서 게이트 전극(124), 유지 전극선(131) 및 유지 전극(133a, 133b)에 대하여 상부막은 영문자 q를 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.
상부막은 구리를 전기도금(electroplating)하여 형성한다. 이에 대하여 상세하게 설명하면, 전기도금 수용액이 담긴 반응조(도시하지 않음) 안에 구리 전극과 하부막이 형성되어 있는 기판(110)을 완전히 담그고, 구리 전극에 (+)전압을, 하부막에 (-)전압을 인가한다. 이 때, 구리 전극에서 산화 반응이 일어나고 하부막에서는 환원 반응이 일어나서, 구리 전극에서 전자를 잃으면서 떨어져 나온 구리 양이온이 하부막 표면에서 전자를 얻어 하부막 위에 적층된다. 이와 같이 하부막을 전극으로 사용하여 구리를 전기도금하면, 하부막의 측면까지 완전히 덮는 상부막이 형성된다. 이때, 하부막의 두께는 상부막의 표면과 측면에서 일정하게 된다.
다음으로, 도 10 내지 도 12를 참조하면, 게이트 절연막(140)을 적층하고, 그 위에 돌출부(154)를 포함하는 선형 진성 반도체(151) 및 복수의 선형 불순물 반도체(164)를 형성한다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하는 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극(175)을 형성한다. 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 마찬가지의 방법으로 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)도 하부막과 상부막의 이중막 구조로 만든다. 도 13 내지 도 18에서 데이터선(171) 및 그 끝 부분(179), 소스 전극(175) 및 드레인 전극(175)에 하부막은 영문자 p를, 상부막은 영문자 q를 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.
이어서, 선형 불순물 반도체(164)에서 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 덮이지 않고 노출된 부분을 제거하여 돌출부(163)를 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161)와 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)를 완성하는 한편, 그 아 래의 진성 반도체(154) 부분을 노출한다.
도 16 내지 도 18에 도시한 바와 같이, 보호막(180)을 적층하고 게이트 절연막(140)과 함께 패터닝하여, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에 게이트선(121)의 끝 부분(129), 데이터선(171)의 끝 부분(179), 제1 유지 전극(133a) 고정단 부근의 유지 전극선(131) 일부, 제1 유지 전극(133a)의 자유단 돌출부 일부, 그리고 드레인 전극(175)의 상부막(129q, 179q, 131q, 133aq, 175q)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(181, 182, 183a, 183b, 185)을 형성한다.
이어 접촉 구멍(181, 182, 183a, 183b, 185)을 통하여 드러난 상부막(129q, 179q, 131q, 133aq, 175q) 부분을 전면 식각으로 제거하여 하부막(129p, 179p, 131p, 133ap, 175p)을 노출한다.
마지막으로, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 보호막(180) 위에 복수의 화소 전극(191), 복수의 접촉 보조 부재(81, 82) 및 복수의 연결 다리(83)를 형성한다.
본 실시예에서와 달리 게이트선(121) 및 데이터선(171) 중 하나에만 구리 전기도금 방식을 적용할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이, 하부막과 상부막의 이중막 구조를 가지는 게이트선 또는 데이터선에서 상부막을 비저항이 낮은 금속인 구리로 전기도금 방식으로 형성함으로써, 금속과 구리의 식각 속도 차이에 의한 문제점을 해결하고, 양호한 측면 프로파일을 가지는 배선을 형성할 수 있다.
Claims (13)
- 표면과 측면을 가지는 제1 도전층, 그리고상기 제1 도전층 위에 형성되어 있으며 구리로 만들어진 제2 도전층을 포함하며,상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층의 표면과 측면을 덮으며상기 제2 도전층의 두께는 상기 제1 도전층의 표면과 측면에서 동일한표시 장치용 신호선.
- 제1항에서,상기 제2 도전층의 비저항은 상기 제1 도전층보다 작은 표시 장치용 신호선.
- 제1항에서,상기 제1 도전층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금을 포함하는 표시 장치용 신호선.
- 제1항에서,상기 제2 도전층은 전기도금으로 만들어진 표시 장치용 신호선.
- 기판,상기 기판 위에 형성되어 있으며 서로 교차하는 제1 및 제2 신호선,상기 제1 및 제2 신호선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 그리고상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극을 포함하며,상기 제1 및 제2 신호선 중 적어도 하나는 제1 도전층, 그리고 상기 제1 도전층 위에 형성되어 있으며 구리로 만들어진 제2 도전층을 포함하고,상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층의 표면과 측면을 덮으며상기 제2 도전층의 두께는 상기 제1 도전층의 표면과 측면에서 동일한박막 트랜지스터 표시판.
- 제5항에서,상기 제2 도전층의 비저항은 상기 제1 도전층보다 작은 박막 트랜지스터 표시판.
- 제5항에서,상기 제1 도전층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
- 제5항에서,상기 제2 도전층은 전기도금으로 만들어진 박막 트랜지스터 표시판.
- 기판 위에 제1 도전층을 형성하는 단계, 그리고상기 제1 도전층 위에 구리로 만들어진 제2 도전층을 전기도금하는 단계를 포함하는 표시 장치용 신호선의 제조 방법.
- 제9항에서,상기 전기도금 단계는 상기 제1 도전층을 전극으로 삼아 수행하는 표시 장치용 신호선의 제조 방법.
- 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계,상기 게이트선 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계,상기 게이트 절연막 위에 반도체층을 형성하는 단계,상기 게이트 절연막 및 상기 반도체층 위에 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 그리고상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하며,상기 게이트선을 형성하는 단계 및 상기 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계 중 적어도 하나는,제1 도전층을 형성하는 단계, 그리고상기 제1 도전층 위에 제2 도전층을 전기도금하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
- 제11항에서,제1 도전층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들의 합금을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
- 제11항에서,상기 전기도금 단계는 상기 제1 도전층을 전극으로 삼아 수행하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR101434452B1 (ko) * | 2012-07-18 | 2014-08-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시장치용 어레이 기판 및 그의 제조방법 |
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2005
- 2005-08-09 KR KR1020050072750A patent/KR20070018263A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR101434452B1 (ko) * | 2012-07-18 | 2014-08-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시장치용 어레이 기판 및 그의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |