KR20070054357A - 도전 배선의 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시기판의제조 방법 - Google Patents
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Abstract
식각의 균일성(uniformity)을 향상시키는 도전 배선의 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시기판의 제조 방법이 개시된다. 도전 배선의 패턴 형성 방법은 기판 위에 도전성 물질층을 형성하는 단계와, 상기 도전성 물질층 위에 식각율 조절막을 형성하는 단계와, 상기 식각율 조절막 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 식각율 조절막을 통해 상기 도전성 물질층을 습식식각 하여 도전 배선의 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. 따라서, 식각율 조절막은 도전성 물질층의 식각율을 감소시켜 식각의 균일성을 향상시킨다.
습식식각, 균일, 식각율, 구리, 은, 표시기판
Description
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전 배선의 패턴 형성 방법을 도시한 공정도들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시기판의 제조 방법에 의해 제조된 표시기판의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시기판을 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 도 2에 도시된 표시기판의 제조 공정도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 기판 120 : 도전성 물질층
121 : 도전 배선의 패턴 130, 330 : 식각율 조절막
135, 335 : 포토레지스트층 137, 337 : 포토레지스트 패턴
310 : 베이스 기판 320 : 게이트 금속층
321 : 게이트 전극 340 : 게이트 절연막
352 : 활성층 356 : 오믹 콘택층
360 : 소스 금속층 390 : 화소 전극
본 발명은 도전 배선의 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시기판의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 식각 대상의 식각 균일성을 향상시키는 도전 배선의 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시기판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 표시장치는 전기적인 신호를 인간이 직접 정보를 인식할 수 있는 영상으로 변환시키는 전기광학적 장치이다. 이러한 표시장치 중 액정표시장치는 전계를 인가하여 액정 분자의 배열을 변화시켜 액정을 투과하는 광량을 제어하여 영상을 표시하는 표시장치이다. 이 때, 전계를 인가하기 위해서는 상기 액정표시장치는 표시기판에 형성된 전극을 필요로 하며, 상기 전극에 데이터 전압을 인가하는 스위칭 소자, 예를 들어, 박막트랜지스터를 필요로 한다.
상기 표시기판에 박막트랜지스터를 형성하기 위한 공정은 크게 증착공정, 식각공정 및 포토공정 등을 포함한다. 상기 박막트랜지스터의 금속배선을 형성하기 위한 식각공정은 크게 건식식각 공정과 습식식각 공정으로 구분된다.
상기 건식식각 공정은 반응성이 강한 플라즈마 환경에서 박막을 식각하고, 상기 습식식각 공정은 반응성이 강한 에천트에 박막을 노출시켜 상기 박막을 식각 한다. 상기 건식식각 공정은 플라즈마화 되기 쉬운 반응 가스를 해리 시켜 형성된 플라즈마 환경에서 박막의 식각을 수행하기 때문에 어떠한 박막이라도 패터닝할 수 있는 장점을 갖는다. 반면, 상기 습식식각 공정은 상기 건식식각 공정과 달리 특정 박막만을 선택적으로 식각 하는 액체 상태의 에천트를 사용하여 박막의 식각을 수행한다. 일반적으로 미세 패턴의 형성에는 이방성의 건식식각 공정이 수행되고, 불필요한 막 재료의 제거나 전면의 에칭, 이종 재료의 고선택 식각에는 습식식각 공정이 수행된다.
한편, 상기 액정표시장치의 진보에 따라, 더 큰 디스플레이 영역과, 고해상도 및 더 빠른 응답시간이 요구되고 있다. 이와 같은 요구 사항의 달성을 위한 노력의 성공여부는 상기 액정표시장치의 제조공정의 진보 및 적절한 금속 배선의 재질의 선택에 크게 의존한다.
예를 들어, 상기 박막트랜지스터가 대형 표시기판에 이용될 때 신호의 지연이나 이미지의 깜박거림을 방지하기 위해서는 게이트 저항이 작아야 한다. 작은 저항과 큰 전도도를 가지는 상기 박막트랜지스터의 배선 재료의 예로는 구리(Cu) 및 은(Ag) 등을 들 수 있다.
기판 위에 상기 구리(Cu) 및 은(Ag)과 같은 금속층 또는 그와 비슷한 것을 형성시키는 경우, 상기 금속층을 패터닝할 필요가 있다. 상기 패터닝 하는 주요한 하나의 방법은 습식식각이다. 그러나, 상기 구리(Cu) 및 은(Ag)은 에천트에 대한 식각율이 너무 커서 상기 구리 또는 은으로 이루어진 금속층의 식각이 균일하게 이루어지지 못하며, 이로 인해 상기 구리(Cu) 및 은(Ag)에 대한 습식식각 공정을 제어하기가 쉽지 않다.
주지된 것처럼, 통상적으로 습식식각 공정의 식각율의 제어 방법은 에천트의 성분과 농도를 조절하는 것이지만, 에천트의 농도를 감소시키면 상기 에천트에서 반응 이온의 개수가 감소되고, 에칭반응에 참여하는 이온이 충분하지 못하게 된다. 그 결과, 에칭 작용의 생산성을 현저히 저하시키고, 에칭 반응의 시간을 단축시킨다. 따라서, 이러한 방법은 바람직하지 못하다.
만약, 에천트의 농도를 증가시키면, 반응 이온의 수는 엄청나게 증가하지만, 너무 많은 반응 이온은 금속층 표면을 덮고 에칭 반응 결과물이 제거되는 것을 방해한다. 또한, 너무 많은 반응 이온은 식각율을 변경시킨다. 또한, 공정 라인 위에서 너무 많은 회수에 걸쳐 상기 에천트의 성분과 농도를 조절하는 것은 쉽지 않은 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 식각의 균일성을 향상시키는 도전 배선의 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 도전 배선의 패턴 형성 방법을 이용한 표시기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 일 실시예에 따른 도전 배선의 패턴 형성 방법은 기판 위에 도전성 물질층을 형성하는 단계와, 상기 도전성 물질층 위에 식각율 조절막을 형성하는 단계와, 상기 식각율 조절막 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 식각율 조절막을 통해 상기 도전성 물질층을 습식식각 하여 도전 배선의 패턴을 형성하는 단계 를 포함한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여, 일 실시예에 따른 표시기판의 제조 방법은 화소부가 정의되고, 상기 화소부에는 게이트 배선과 소스 배선에 연결된 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자에 연결된 화소 전극이 형성된 표시기판의 제조에 이용된다. 상기 표시기판의 제조 방법은 베이스 기판 위에 게이트 금속층을 형성하는 단계와, 상기 게이트 금속층 위에 식각율 조절막을 형성하는 단계와, 상기 식각율 조절막이 형성된 베이스 기판을 제1 식각 공정을 통해 상기 게이트 배선들, 상기 스위칭 소자의 게이트 전극을 포함하는 게이트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 게이트 패턴이 형성된 베이스 기판 위에 소스 금속층을 형성하는 단계와, 상기 소스 금속층을 제2 식각 공정을 통해 상기 소스 배선들, 상기 스위칭 소자의 소스 및 드레인 전극을 포함하는 소스 패턴을 형성하는 단계와, 상기 소스 패턴이 형성된 베이스 기판 위에 투명 도전층을 형성하는 단계와, 상기 투명 도전층을 제3 식각 공정을 통해 상기 드레인 전극과 연결된 상기 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이러한, 도전 배선의 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시기판의 제조 방법에 의하면, 식각 대상층의 식각 균일성이 향상되고, 표시기판을 보다 용이하게 제조할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도전 배선의 패턴 형성 방법
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전 배선의 패턴 형성 방법을 도시한 공정도들이다.
도 1a 내지 도 1e를 참조하면, 도전 배선의 패턴 형성 방법은 기판(110) 위에 도전성 물질층(120)을 형성하는 단계와, 상기 도전성 물질층(120) 위에 식각율 조절막(130)을 형성하는 단계와, 상기 식각율 조절막(130) 위에 포토레지스트 패턴(137)을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴(137)에 의해 노출된 상기 식각율 조절막(130)을 통해 상기 도전성 물질층(120)을 습식식각 하여 도전 배선의 패턴(121)을 형성하는 단계를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 도전 배선의 패턴 형성 방법은 에천트에 의한 식각율이 너무 커서 식각 대상층의 식각의 균일성을 제어하기가 어려운 도전성 물질층(120)에 대한 습식식각 공정에 적용된다. 식각율이 너무 커서 식각 공정을 제어하기가 어려운 도전성 물질의 예로서는 구리(Cu) 및 은(Ag) 등을 들 수 있다.
먼저 도 1a에 도시된 기판(110) 위에 스퍼터링(sputtering)등의 방법으로 구리(Cu) 및 은(Ag)과 같은 도전성 물질을, 도 1b에 도시된 바와 같이, 박막 형태로 도전성 물질층(120)을 형성한다.
다음, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 물질층(120)이 형성된 상기 기판(110)을 식각율 제어액에 침전시켜 상기 도전성 물질층(120)의 표면에 식각율 조절막(130)을 형성한다.
상기 식각율 제어액은, 예를 들어, 지방산이다. 상기 지방산은 카르복시기 (COOH)를 1개 가지는 사슬 모양의 고분자 산이다. 상기 식각율 조절막(130)으로서 상기 지방산의 막은 수 개의 원자 수준의 두께를 갖고 상기 도전성 물질층(120) 표면에 박막형태로 부착된다. 상기 지방산의 막은 분자 수준의 관점에서 분자들이 그물 형상으로 얽혀 상기 도전성 물질층(120)을 커버한다. 한편, 상기 도전성 물질층(120)이 형성된 상기 기판(110)을 상기 식각율 제어액에 침전시키기 때문에 상기 지방산의 막은, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110)의 전체 표면에 형성된다.
상기 식각율 조절막(130) 위에는, 도 1c에 도시된 바와 같이, 포토레지스트층(135)이 형성되고, 상기 포토레지스트층(135)은 부분적으로 노광 및 현상되어 상기 식각율 조절막(130) 위에는 포토레지스트 패턴(137)이 형성된다. 이에 따라, 상기 식각율 조절막(130)은 상기 포토레지스트 패턴(137)에 의해 커버된 부분과 노출된 부분으로 구분된다.
이후, 상기 포토레지스트 패턴(137)을 마스크로 하여 상기 도전성 물질층(120)을 습식식각한다. 이때, 상기 지방산 분자들이 그물 형상으로 얽힌 상기 식각율 조절막(130)은 상기 도전성 물질층(120)에 대한 에천트를 통과시킨다. 즉, 상기 에천트에 포함된 반응성 이온들은 상기 식각율 조절막(130)을 통과하여 상기 도전성 물질층(120)과 반응한다. 이에 따라, 상기 에천트는 상기 도전성 물질층(120)을 식각한다.
상기 도전성 물질층(120)의 식각율이 과도하게 큰 경우, 상기 도전성 물질층(120)의 식각 부위의 식각이 불균일하게 되고, 정확한 식각 종말점을 제어하기가 어렵다. 상기 식각율 조절막(130)은 상기 에천트에 의한 상기 도전성 물질층(120)의 식각율을 감소시켜 상기 도전성 물질층(120)의 식각 부위가 보다 균일하게 식각되게 하며, 식각 종말점의 보다 정확한 제어를 가능하게 한다.
구체적으로, 상기 도전성 물질층(120)이 상기 식각율 조절막(130)에 의해 커버되지 않고 바로 상기 에천트에 노출된 경우 상기 도전성 물질층(120)이 제1 식각율로 식각된다. 반면, 상기 식각율 조절막(130)은 상기 에천트에 포함된 반응성 이온이 상기 도전성 물질층(120)에 접촉되는 횟수를 감소시킨다. 그 결과, 상기 식각율 조절막(130)에 의해 커버된 상기 도전성 물질층(120)은 상기 제1 식각율보다 작은 제2 식각율로 식각된다. 또한, 상기 도전성 물질층(120)에 대한 식각율을 조절하기 위해 상기 식각율 조절막(130)의 두께를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 물질층(120)이 형성된 상기 기판(110)을 상기 식각율 제어액에 침전시키는 시간을 조절하여 상기 식각율 조절막(130)의 두께를 조절할 수 있다.
한편, 도 1d를 참조하면, 상기 도전성 물질층(120)이 식각되어 상기 포토레지스트 패턴(137)을 따라 도전 배선의 패턴(121)이 형성된다. 이때, 상기 식각율 조절막(130)은 상기 도전 배선의 패턴(121)의 프로파일을 따라 변형되어 상기 도전 배선의 패턴(121)의 측면을 커버한다. 이에 따라, 상기 식각율 조절막(130)은 상기 에천트가 상기 도전 배선의 패턴(121)의 측면을 과도하게 식각하는 것을 방지한다.
계속해서, 상기 포토레지스트 패턴(137)을 애싱 공정(ashing process) 및 스트립 공정을 통해 제거한다.
마지막으로, 상기 도전 배선의 패턴(121) 및 기판(110)을 커버하는 상기 식 각율 조절막(130)을 약 200℃ 이상, 바람직하게는 약 200℃ 내지 210℃로 가열하여 제거한다.
표시기판의 제조 방법
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시기판의 제조 방법에 의해 제조된 표시기판의 평면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 표시기판을 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시기판은 베이스 기판(310), 게이트 배선(SL; Scan Line), 소스 배선(DL; Data Line), 스위칭 소자 및 화소 전극(390)을 포함한다.
상기 베이스 기판(310) 위에는 N개의 상기 게이트 배선(SL)들과 M개의 소스 배선(DL)들에 의해 N×M개 화소부들이 정의된다. 상기 화소부에는 상기 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결되는 상기 화소 전극(390)이 형성된다.
구체적으로 도 3을 참조하면, 상기 스위칭 소자는 게이트 전극(GE; 321), 게이트 절연막(340), 활성층(352), 오믹 콘택층(356) 및 소스 금속층(360)을 포함한다.
상기 게이트 전극(321)은 가로 방향으로 신장된 상기 게이트 배선(SL)과 연결되며, 구리(Cu) 또는 은(Ag)으로 이루어진다. 상기 게이트 전극(321)의 위에는 상기 게이트 절연막(340)과, 반도체층인 상기 활성층(352) 및 오믹 콘택층(356)이 순차적으로 형성된다.
상기 소스 금속층(360)은 상기 오믹 콘택층(356)에 위에 상호 이격되게 형성되어 상기 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)을 정의한다. 상기 소스 전극(SE)은 세 로 방향으로 신장된 상기 소스 배선(DL)과 연결되며, 알루미늄(Al) 등의 금속으로 이루어진다. 이와 다른 실시예에서, 상기 소스 전극(SE)은 몰리브덴(Mo)층, 알루미늄(Al)층 및 몰리브덴(Mo)층으로 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 드레인 전극(DE)은 상기 소스 전극(SE)과 같이 알루미늄(Al) 등의 금속으로 이루어지거나, 몰리브덴(Mo)층, 알루미늄(Al)층(154) 및 몰리브덴(Mo)층(156)으로 이루어질 수 있다. 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 상기 오믹 콘택층(356)에 중첩되어 전기적으로 서로 연결된다.
상기 표시기판은 상기 스위칭 소자를 덮어 보호하는 보호 절연막(370)을 더 포함한다. 상기 보호 절연막(370)에는 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시키는 콘택홀(380)이 형성된다. 상기 화소 전극(390)은 상기 보호 절연막(370) 위에 형성되며, 상기 콘택홀(380)을 통해 상기 드레인 전극(DE)에 전기적으로 연결된다.
도 4a 내지 도 4h는 도 2에 도시된 표시 기판의 제조 공정도들이다.
도 4a 내지 도 4h를 참조하면, 표시기판의 제조 방법은 화소부가 정의되고, 상기 화소부에는 게이트 배선(SL)과 소스 배선(DL)에 연결된 스위칭 소자와 상기 스위칭 소자에 연결된 화소 전극(390)이 형성된, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은, 표시기판의 제조에 이용된다.
상기 표시기판의 제조 방법은 베이스 기판(310)위에 게이트 금속층(320)을 형성하는 단계와, 상기 게이트 금속층(320) 위에 식각율 조절막(330)을 형성하는 단계와, 상기 식각율 조절막(330)이 형성된 베이스 기판(310)을 제1 식각 공정을 통해 상기 게이트 배선(SL)들, 상기 스위칭 소자의 게이트 전극(GE; 321)을 포함하 는 게이트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 게이트 패턴이 형성된 베이스 기판(310) 위에 소스 금속층(360)을 형성하는 단계와, 상기 소스 금속층(360)을 제2 식각 공정을 통해 상기 소스 배선(DL)들, 상기 스위칭 소자의 소스 및 드레인 전극(SE, DE)을 포함하는 소스 패턴을 형성하는 단계와, 상기 소스 패턴이 형성된 베이스 기판(310) 위에 투명 도전층을 형성하는 단계와, 상기 투명 도전층을 제3 식각 공정을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 연결된 상기 화소 전극(390)을 형성하는 단계를 포함한다.
먼저, 베이스 기판(310) 위에 게이트 금속층(320)을 형성하는 단계에서는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(310) 위에 스퍼터링(sputtering)등의 방법으로 게이트 금속층(320), 예를 들어, 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)을 형성한다.
다음, 상기 게이트 금속층(320) 위에 식각율 조절막(330)을 형성하는 단계에서는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)이 형성된 베이스 기판(310)을 식각율 제어액, 예를 들어, 지방산 용액에 침전시켜 상기 표면에 식각율 조절막(330)을 형성한다. 상기 지방산의 막은 수 개의 원자 수준의 두께를 갖고 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320) 표면에 박막형태로 부착된다. 이때, 상기 도전성 물질층(120)이 형성된 상기 기판(110)을 상기 식각율 제어액에 침전시키는 시간을 조절하여 상기 식각율 조절막(130)의 두께를 조절할 수 있다.
상기 지방산의 막은 분자 수준의 관점에서 분자들이 그물 형상으로 얽혀 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)을 커버한다. 한편, 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)이 형성된 베이스 기판(310)을 식각율 제어액에 침전시키기 때문에 상기 지방산 막은, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 기판(310)의 전체 표면에 형성된다.
계속해서, 상기 제1 식각 공정을 통해 상기 게이트 패턴을 형성하는 단계에서는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 식각율 조절막(330) 위에 포토레지스트층(335)을 형성하고, 상기 포토레지스트층(335)을 부분적으로 노광 및 현상하여, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 식각율 조절막(330) 위에 포토레지스트 패턴(337)을 형성한다. 이에 따라, 상기 식각율 조절막(330)은 상기 포토레지스트패턴(337)에 의해 커버된 부분과 노출된 부분으로 구분된다.
이후, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(337)을 마스크로 하여 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)을 습식식각한다. 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)에 대한 에천트로는 혼합산이 사용된다. 이때, 상기 지방산 분자들이 그물 형상으로 얽힌 상기 식각율 조절막(330)은 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)에 대한 에천트를 통과시킨다. 즉, 상기 에천트에 포함된 반응성 이온들은 상기 식각율 조절막(330)을 통과하여 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)과 반응한다. 이에 따라, 상기 에천트는 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)을 식각한다.
상기 식각율 조절막(330)은 상기 에천트에 포함된 상기 반응성 이온이 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)에 접촉되는 횟수를 감소시킨다. 그 결과, 상기 식각율 조절막(330)은 상기 에천트에 의한 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)의 식각율을 감소시켜 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)의 식각 부위가 보다 균일하게 식각되게 하며, 식각 종말점의 보다 정확한 제어를 가능하게 한다.
이에 따라, 상기 포토레지스트 패턴(337)을 따라 상기 구리(Cu) 또는 은(Ag) 박막(320)이 식각되어 가로 방향으로 신장된 게이트 배선(SL)과 상기 게이트 배선(SL)으로부터 세로 방향으로 연장된 상기 게이트 전극(321)을 포함하는 게이트 패턴이 형성된다.
이때, 상기 식각율 조절막(330)은 상기 게이트 전극(321)의 프로파일을 따라 변형되어 상기 게이트 전극(321)의 측면을 커버한다. 이에 따라, 상기 식각율 조절막(330)은 상기 에천트가 게이트 전극(321)의 측면을 과도하게 식각하는 것을 방지한다.
계속해서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(337)을 애싱 공정(ashing process) 및 스트립 공정을 통해 제거하고, 상기 게이트 전극(321) 및 베이스 기판(310)을 커버하는 상기 식각율 조절막(330)을 약 200℃ 이상, 바람직하게는 약 200℃ 내지 210℃로 가열하여 제거한다.
상기 표시기판의 제조 방법은 상기 게이트 패턴이 형성된 베이스 기판(310) 위에 게이트 절연막(340)을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극(321)에 대응하는 게이트 절연막(340) 위에 반도체층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 도 4f를 참조하면, 상기 베이스 기판(310)위에 상기 게이트 전극(321)을 덮도록 게이트 절연막(340)을 형성하고, 상기 반도체층인 활성층(352) 및 오믹 콘택층(356)을 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition : 이하 "CVD" 라 함) 방법으로 순차적으로 증착한다.
상기 게이트 절연막(340)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘과 같은 절연물질로 형성하고, 상기 활성층(352)은 불순물이 도핑되지 않은 비정질 실리콘(a-Si)으로 형성한다. 상기 오믹 콘택층(356)은 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘으로 형성한다. 물론, 상기 활성층(352)은 불순물이 도핑되지 않은 다결정 실리콘(poly-Si)으로 형성한다면, 상기 오믹 콘택층(356)은 P형의 불순물이 고농도로 도핑된 다결정 실리콘으로 형성할 수도 있다.
상기 활성층(352) 및 오믹 콘택층(356)은 상기 게이트 전극(321)과 대응하는 부분에만 잔류되도록 포토 리소그래픽 공정으로 상기 게이트 절연막(340)이 노출되도록 패터닝한다.
계속해서, 상기 소스 금속층(360)을 형성하는 단계에서는, 도 4g에 도시된 바와 같이, 상기 오믹 콘택층(356)을 덮도록 소스 금속층(360)을 화학기상층착(CVD) 방법 또는 스퍼터링(sputtering) 방법을 이용해 증착한다. 상기 소스 금속층(360)은 알루미늄 등의 금속으로 이루어지거나, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 및 몰리브덴(Mo)으로 형성된 다중층일 수 있다.
이후, 도 4g를 참조하면, 상기 제2 식각 공정을 통해 상기 소스 패턴을 형성하는 단계에서는, 상기 소스 금속층(360) 위에 포토레지스트 패턴을 형성하고 상기 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 소스 금속층(360)을 상기 게이트 전극(321)에 대응하여 습식식각한다.
이에 따라, 세로 방향으로 신장된 소스 배선(DL)과 상기 소스 배선(DL)으로 부터 가로 방향으로 연장된 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함하는 소스 패턴이 형성된다. 식각된 상기 소스 금속층(360) 부분에 대응하는 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)의 양단에는 상기 오믹 콘택층(356)이 노출된다. 패터닝된 상기 소스 금속층(360)을 마스크로 하여 노출된 상기 오믹 콘택층(356)을 건식식각하고, 상기 소스 패턴을 형성하기 위해 사용되었던 상기 포토레지스트 패턴을 스티립(Strip) 공정으로 제거한다.
이와 다른 실시예에서, 상기 소스 금속층(360)은 구리(Au) 또는 은(Ag)을 포함하는 금속으로 이루어 질 수 있다. 이 경우, 상기 소스 패턴을 형성하는 단계는 상기 게이트 패턴을 형성하는 단계와 유사하게, 상기 소스 금속층(360) 위에 식각율 조절막을 형성하는 단계와, 상기 식각율 조절막이 형성된 베이스 기판(310) 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 식각율 조절막을 통해 상기 소스 금속층(360)을 습식식각하여 소스 패턴을 형성하는 단계와, 상기 소스 패턴에 잔류한 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와, 상기 소스 패턴의 상면 및 측면을 커버하는 상기 식각율 조절막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표시기판의 제조 방법은 보호 절연막을 형성하는 단계를 더 포함한다.
도 4h를 참조하면, 상기 소스 패턴이 형성된 베이스 기판(310) 위에 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 덮도록 보호 절연막(370)을 증착한다. 상기 보호 절연막(370)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘 등의 무기 절연 물질을 갖거나, 아크릴계(acryl) 유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프 (cytop) 또는 PFCB(perfluorocyclobutane) 등의 저유전 상수를 갖는 유기 절연 물질을 갖는다. 포토 리소그래픽 공정으로 상기 보호 절연막(370)을 패터닝하여 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시키는 콘텍홀(380)을 형성한다.
계속해서, 상기 투명 도전층을 형성하는 단계에서는 상기 보호 절연막(370) 위에 투명한 전도성 물질인 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO), 인듐-아연-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide : IZO) 또는 인듐-틴-아연 옥사이드(Indium-Tin-Zinc-Oxide)을 증착한다.
마지막으로, 상기 제3 식각 공정을 통해 상기 화소 전극(390)을 형성하는 단계에서는 포토리소그래피 공정을 통해 상기 투명 도전층을 패터닝하여 상기 화소 전극(390)을 형성한다. 상기 화소 전극(390)은 상기 콘텍홀(180)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결된다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 식각 대상이 되는 도전성 물질층 위에 식각율을 조절하기 위한 식각율 조절막을 형성하여 에천트에 대한 식각율이 너무 커서 식각 공정이 불안정한 도전성 물질에 대한 습식식각 공정을 보다 안정하게 수행할 수 있다. 그 결과, 상기 도전성 물질층의 식각 균일성이 향상된다.
또한, 상기 도전 배선의 패턴 형성 방법을 스위칭 소자의 게이트 전극 형성 공정 또는 소스 및 드레인 전극 형성 공정에 적용하여 에천트에 대한 식각율이 큰 구리 또는 은에 대한 식각 공정을 안정하게 제어할 수 있다. 이에 따라, 전기 저항 이 작고, 알루미늄에 비하여 힐락의 발생이 작은 게이트 전극 또는 소스 및 드레인 전극을 용이하게 형성하여 표시 기판의 제조를 보다 용이하게 할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (14)
- 기판 위에 도전성 물질층을 형성하는 단계;상기 도전성 물질층 위에 식각율 조절막을 형성하는 단계;상기 식각율 조절막 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및상기 포토레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 식각율 조절막을 통해 상기 도전성 물질층을 습식식각 하여 도전 배선의 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전 배선의 패턴 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 식각율 조절막을 형성하는 단계는 상기 도전성 물질층이 형성된 상기 기판을 식각율 조절 물질의 용액에 침전시켜 상기 도전성 물질층의 표면에 상기 식각율 조절막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 도전 배선의 패턴 형성 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 식각율 조절 물질은 지방산인 것을 특징으로 하는 도전 배선의 패턴 형성 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 도전 배선의 패턴 위에 잔류한 상기 포토레지스트 패턴 및 상기 도전 배선의 패턴의 상면 및 측면을 커버하는 상기 식각율 조절막을 식각하여 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전 배선의 패턴 형성 방법.
- 베이스 기판 위에 게이트 금속층을 형성하는 단계;상기 게이트 금속층 위에 식각율 조절막을 형성하는 단계;상기 식각율 조절막이 형성된 베이스 기판을 제1 식각 공정을 통해 게이트 배선들, 스위칭 소자의 게이트 전극을 포함하는 게이트 패턴을 형성하는 단계;상기 게이트 패턴이 형성된 베이스 기판 위에 소스 금속층을 형성하는 단계;상기 소스 금속층을 제2 식각 공정을 통해 소스 배선들, 상기 스위칭 소자의 소스 및 드레인 전극을 포함하는 소스 패턴을 형성하는 단계;상기 소스 패턴이 형성된 베이스 기판 위에 투명 도전층을 형성하는 단계; 및상기 투명 도전층을 제3 식각 공정을 통해 상기 드레인 전극과 연결된 상기 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 식각율 조절막을 형성하는 단계는 상기 게이트 금속층이 형성된 상기 베이스 기판을 식각율 조절 물질을 포함하는 식각율 조절 용액에 침전시켜 상기 게이트 금속층의 표면에 상기 식각율 조절막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 게이트 금속층은 구리 또는 은을 포함하는 금속 물질 인 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 식각율 조절 물질은 지방산인 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 식각율 조절막은 상기 게이트 금속층에 대한 에천트의 접촉율을 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 게이트 패턴을 형성하는 단계는,상기 식각율 조절막이 형성된 베이스 기판 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 식각율 조절막을 통해 상기 게이트 금속층을 습식식각하여 게이트 패턴을 형성하는 단계;상기 게이트 패턴 위에 잔류한 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계; 및상기 게이트 패턴의 상면 및 측면을 커버하는 상기 식각율 조절막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 게이트 패턴이 형성된 베이스 기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 및상기 게이트 전극에 대응하는 게이트 절연막 위에 반도체층을 형성하는 단계 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 소스 패턴이 형성된 베이스 기판 위에 상기 드레인 전극의 일부영역을 노출시키는 콘택홀을 포함하는 보호 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 소스 금속층은 구리 또는 은을 포함하는 금속 물질인 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 소스 패턴을 형성하는 단계는상기 소스 금속층 위에 식각율 조절막을 형성하는 단계;상기 식각율 조절막이 형성된 베이스 기판 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴에 의해 노출된 상기 식각율 조절막을 통해 상기 소스 금속층을 습식식각하여 소스 패턴을 형성하는 단계;상기 소스 패턴에 잔류한 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계; 및상기 소스 패턴의 상면 및 측면을 커버하는 상기 식각율 조절막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시기판의 제조 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020050112278A KR20070054357A (ko) | 2005-11-23 | 2005-11-23 | 도전 배선의 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시기판의제조 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050112278A KR20070054357A (ko) | 2005-11-23 | 2005-11-23 | 도전 배선의 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시기판의제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070054357A true KR20070054357A (ko) | 2007-05-29 |
Family
ID=38276175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050112278A KR20070054357A (ko) | 2005-11-23 | 2005-11-23 | 도전 배선의 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시기판의제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20070054357A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11366556B2 (en) | 2018-01-30 | 2022-06-21 | Hefei Xinsheng Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Electronic substrate and manufacture method thereof, and electronic device |
-
2005
- 2005-11-23 KR KR1020050112278A patent/KR20070054357A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11366556B2 (en) | 2018-01-30 | 2022-06-21 | Hefei Xinsheng Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Electronic substrate and manufacture method thereof, and electronic device |
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