KR20070056675A - Method for manufacturing thin film transistor array panel - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.1 is a layout view of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3은 각각 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II 선 및 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along lines II-II and III-III, respectively.
도 4, 도 15 및 도 18는 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 차례로 도시한 배치도이다.4, 15, and 18 are layout views sequentially illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6은 도 4의 박막 트랜지스터 표시판을 V-V 선 및 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.5 and 6 are cross-sectional views illustrating the thin film transistor array panel of FIG. 4 taken along lines V-V and VI-VI.
도 7 내지 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 따라 차례로 도시한 단면도이다.7 to 14 are cross-sectional views sequentially shown according to a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 16 및 도 17은 도 15의 박막 트랜지스터 표시판을 XVI-XVI 선 및 XVII-XVII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.16 and 17 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 15 taken along lines XVI-XVI and XVII-XVII.
도 19 및 도 20은 도 18의 박막 트랜지스터 표시판을 XIX-XIX 선 및 XX-XX 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.19 and 20 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 18 taken along lines XIX-XIX and XX-XX.
<도면의 주요 부호 설명><Description of Major Codes in Drawings>
52,54: 감광막 패턴 83: 연결 다리52, 54: photosensitive film pattern 83: connecting bridge
110: 절연 기판 110: insulated substrate
121: 게이트선 124: 게이트 전극 121: gate line 124: gate electrode
131: 유지 전극선 133a, 133b: 유지 전극131: sustain
140: 게이트 절연막 150: 진성 비정질 규소층140: gate insulating film 150: intrinsic amorphous silicon layer
151, 154: 반도체 160: 불순물 비정질 규소층151 and 154: semiconductor 160: impurity amorphous silicon layer
161, 163, 165: 저항성 접촉 부재161, 163, and 165: ohmic contact members
171: 데이터선 173: 소스 전극171: data line 173: source electrode
175: 드레인 전극 180: 보호막175: drain electrode 180: protective film
191: 화소 전극 81, 82: 접촉 보조 부재191:
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor array panel.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 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 to apply voltage to the electrodes. The display device controls the amount of light transmitted by rearranging the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전기장 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 구조이다. 이 중에서도, 하나의 표시판(이하, '박막 트랜지스터 표시판'이라 함)에는 복수의 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고 다른 표시판(이하, '공통 전극 표시판'이라 함)에는 하나의 공통 전극이 표시판 전면을 덮고 있는 구조의 형태가 주류이다. 이러한 액정 표시 장치에서의 화상의 표시는 각 화소 전극에 별도의 전압을 인가함으로써 이루어진다. 이를 위해서 화소 전극에 인가되는 전압을 스위칭하기 위한 삼단자 소자인 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 형성한다.Among the liquid crystal display devices, which are currently mainly used are structures in which electric field generating electrodes are provided on two display panels, respectively. Among these, a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix form on one display panel (hereinafter referred to as a 'thin film transistor display panel'), and one common electrode is used on another display panel (hereinafter, referred to as a 'common electrode display panel'). The shape of the structure covering the front 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 element 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 are selected. A data line to transfer is formed on the display panel.
박막 트랜지스터는 게이트선(gate line)을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터선(data line)을 통하여 전달되는 화상 신호를 화소 전극에 전달 또는 차단하는 스위칭 소자로서의 역할을 한다. 이러한 박막 트랜지스터는, 자발광 소자인 능동형 유기 발광 표시 소자(AM-OLED)에서도 각 발광 소자를 개별적으로 제어하는 스위칭 소자로서 역할을 한다.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 that individually controls each light emitting element in an active organic light emitting diode (AM-OLED) that is a self-luminous element.
한편, 박막 트랜지스터 표시판은 게이트선 및 데이터선을 포함하는 금속층, 반도체 및 절연막을 포함한 복수의 박막을 포함하며, 각 박막은 별도의 마스크를 사용하여 패터닝된다.The thin film transistor array panel includes a plurality of thin films including a metal layer including a gate line and a data line, a semiconductor, and an insulating layer, and each thin film is patterned using a separate mask.
그러나, 하나의 마스크가 더 추가됨에 따라 감광막 도포, 노광, 현상 및 세정 공정을 반복해야 되므로 공정시간 및 비용이 현저하게 증가한다. 따라서, 가능한 마스크 수를 줄이는 것이 필요하다.However, as one more mask is added, the process time and cost are remarkably increased since the photoresist coating, exposure, development and cleaning processes must be repeated. Therefore, it is necessary to reduce the number of possible masks.
이에 따라, 데이터용 금속막과 반도체를 하나의 마스크로 식각하는 방안이 제안되었다.Accordingly, a method of etching the data metal film and the semiconductor with one mask has been proposed.
그러나, 데이터용 금속막과 반도체를 하나의 마스크로 식각하는 경우, 데이터용 금속막 하부 전면에 반도체가 남게 된다. 그리고 채널부 식각시에 데이터선과 데이터선 아래의 반도체폭이 달라져 하부 반도체가 노출될 수 있다. 이 경우 백라이트와 같은 광원에 반도체가 노출되면 광 누설 전류가 발생하고 이는 박막 트랜지스터 표시판의 특성을 저하시켜 외부에서 잔상으로 시인될 수 있다.However, when the data metal film and the semiconductor are etched with one mask, the semiconductor remains on the entire lower surface of the data metal film. In addition, when the channel portion is etched, the width of the semiconductor and the semiconductor under the data line may be changed to expose the lower semiconductor. In this case, when the semiconductor is exposed to a light source such as a backlight, a light leakage current is generated, which may deteriorate the characteristics of the thin film transistor array panel and may be visually recognized as an afterimage from the outside.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 광 누설전류의 발생을 감소시켜 잔상 등이 발생하지 않는 박막 트랜지스터 표시판을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin film transistor array panel in which the generation of light leakage current is reduced and no afterimage occurs.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계, 게이트선 위에 게이트 절연막, 불순물이 도핑되지 않는 비정질 규소층, 불순물이 도핑된 비정질 규소층 및 도전층을 적층하는 단계, 도전층 위에 제1 부분, 제1 부분보다 두께가 두꺼운 제2 부분을 포함하는 감광막 패턴을 형성하는 단계, 감광막 패턴을 마스크로 도전체를 식각하여 도전체 패턴을 형성하는 단계, 연속하여 불순물이 도핑된 비정질 규소층 및 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소층을 식각하여 저항성 접촉 패턴 및 반도체를 형성하는 단계, 감광막 패턴의 제1 부분을 제거하는 단계, 감광막 패턴의 제2 부분을 리플로우하는 단계, 1차 리플로우된 감광막 패턴을 마스크로 도전체 패턴을 식각하여 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 1차 리플로우된 감광막 패턴을 마스크로 저항성 접촉 패턴을 식각하여 저항성 접촉 부재를 형성하는 단계, 감광막 패턴을 제거하는 단계, 데이터선 및 드레인 전극을 덮으며 드레인 전극을 노출하는 접촉구멍을 포함하는 보호막을 형성하는 단계, 그리고 보호막 위에 접촉구멍을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array panel, the method including: forming a gate line on a substrate, a gate insulating layer on the gate line, an amorphous silicon layer not doped with impurities, and an amorphous silicon layer doped with impurities And laminating a conductive layer, forming a photoresist pattern including a first portion and a second portion thicker than the first portion on the conductive layer, and etching the conductor using the photoresist pattern as a mask to form a conductor pattern. Forming a resistive contact pattern and a semiconductor by etching the amorphous silicon layer doped with impurities and the amorphous silicon layer not doped with impurities, removing the first portion of the photoresist pattern, and the second photoresist pattern Reflowing the portion, the conductor pattern is etched using the first reflowed photoresist pattern as a mask to form a data line and Forming a lane electrode, etching the resistive contact pattern using the first reflowed photoresist pattern as a mask to form a resistive contact member, removing the photoresist pattern, covering the data line and the drain electrode, and exposing the drain electrode Forming a passivation layer including a contact hole, and forming a pixel electrode connected to the drain electrode through the contact hole on the passivation layer.
데이터 층은 구리 또는 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 은 또는 은 합금을 포함할 수 있다.The data layer may comprise copper or copper alloys, aluminum or aluminum alloys, silver or silver alloys.
감광막 패턴을 리플로우하는 단계는 130 내지 150℃에서 진행할 수 있다.Reflowing the photoresist pattern may be performed at 130 to 150 ° C.
감광막 패턴은 알칼리 가용성 수지, 그리고 화학식 (I)의 발라스트(balast) 구조The photoresist pattern is an alkali-soluble resin and a ballast structure of formula (I).
(여기서, R1과 R2는 알킬기이며, R1과 R2는 서로 같거나 다를 수 있다)를 가지는 감광성 화합물을 포함할 수 있다.Where R 1 and R 2 are alkyl groups, and R 1 and R 2 may be the same or different from each other.
감광성 화합물은 디아지드계 화합물일 수 있다.The photosensitive compound may be a diazide compound.
감광막 패턴은 내열성 조절 첨가제를 더 포함할 수 있다.The photoresist pattern may further include a heat resistance control additive.
내열성 조절 첨가제는 화학식 (II)의 제1 화합물The heat resistance controlling additive is the first compound of formula (II)
(여기서, R은 메틸기, 에틸기, 프로필기이다) 및 화학식 (III)의 제2 화합물 Wherein R is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a second compound of formula (III)
(여기서, R1은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기이고, R2는 수소(H) 또는 메틸기이다) 중 적어도 하나를 함유할 수 있다.Wherein R 1 is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and R 2 is hydrogen (H) or a methyl group.
내열성 조절 첨가제는 평균 분자량이 200 내지 400일 수 있다.The heat resistance controlling additive may have an average molecular weight of 200 to 400.
감광막 패턴은 5 내지 30중량%의 알칼리 가용성 수지, 2 내지 10중량%의 감광성 화합물, 0.5 내지 3중량%의 내열성 조절 첨가제 및 잔량의 용제를 포함할 수 있다.The photoresist pattern may include 5 to 30% by weight of alkali-soluble resin, 2 to 10% by weight of the photosensitive compound, 0.5 to 3% by weight of heat resistance control additive, and the remaining amount of solvent.
알칼리 가용성 수지는 메타(m)-크레졸과 파라(p)-크레졸이 함유되어 있으며 평균 분자량이 2,000 내지 5,000인 노볼락 수지일 수 있다.Alkali-soluble resins may be novolac resins containing meta (m) -cresol and para (p) -cresol and having an average molecular weight of 2,000 to 5,000.
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.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 상세하게 설명한다.First, 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 to 3.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II 선 및 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a layout view of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along lines II-II and III-III, respectively.
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.A plurality of
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 위하여 면적이 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.The
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗은 줄기선과 이로부터 갈라진 복수 쌍의 유지 전극(133a, 133b)을 포함한 다. 유지 전극선(131) 각각은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 줄기선은 두 게이트선(121) 중 아래쪽에 가깝다. The
유지 전극(133a, 133b) 각각은 줄기선과 연결된 고정단과 그 반대쪽의 자유단을 가지고 있다. 한 쪽 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.Each of the sustain
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속 따위의 저저항성 도전체로 만들어질 수 있다. The
그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. However, they may have a multilayer structure including two conductive films (not shown) having different physical properties. One of the conductive films is made of a metal having low resistivity, such as aluminum-based metal, silver-based metal, or copper-based metal, so as to reduce signal delay or voltage drop.
이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 몰리브덴 하부막과 구리 (합금) 상부막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.In contrast, other conductive films are made of other materials, particularly materials having excellent physical, chemical, and electrical contact properties with indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO), such as molybdenum-based metals, chromium, tantalum, and titanium. Examples of such a combination include a molybdenum bottom film, a copper (alloy) top film, and an aluminum (alloy) bottom film and a molybdenum (alloy) top film. However, the
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80° 인 것이 바람직하다.Side surfaces of the
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 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.A plurality of
반도체(151) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인(P) 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.A plurality of linear and island ohmic
반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80° 정도이다.Side surfaces of the
저항성 접촉 부재(161, 165) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.A plurality of
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 사이에 형성된다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 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 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.The
드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있고 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주본다. 각 드레인 전극(175)은 면적이 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝부분을 가지고 있다. 넓은 끝 부분은 유지 전극선(131)과 중첩하며, 막대형 끝부분은 구부러진 소 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다.The
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.One
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 하부막(171p, 175p), 중간막(171q, 175q) 및 상부막(171r, 175r)을 포함하는 삼중막 구조를 가진다. 하부막(171p, 175p)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또 는 이들의 합금으로 만들어지고, 중간막(171q, 175q)은 비저항이 낮은 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어지며, 상부막(171r, 175r)은 ITO나 IZO와의 접촉 특성이 우수한 내화성 금속 또는 이들의 합금으로 만들어진다. 이러한 삼중막 구조의 예로는 몰리브덴(합금) 하부막과 알루미늄(합금) 중간막과 몰리브덴(합금) 상부막을 들 수 있다.The
데이터선(171)과 드레인 전극은 내화성 금속 하부막(도시하지 않음)과 저저항 상부막(도시하지 않음)을 포함하는 이중막 구조나 앞서 언급한 여러 물질들로 만들어진 단일막 구조를 가질 수 있다. 이중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴(합금) 하부막과 알루미늄(합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The
도 2 및 도 3에서 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하는 데이터선(171)과 드레인 전극(175)에 대하여 하부막은 영문자 P를, 중간막은 영문자 q를, 상부막은 영문자 r을 도면 부호에 덧붙여 표기하였다.2 and 3, for the
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.The side of the
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.The
반도체(151)는 박막 트랜지스터가 위치하는 돌출부(154)를 제외하면 데이터 선(171), 드레인 전극(175) 및 그 하부의 저항성 접촉층(161, 165)과 실질적으로 동일한 평면 형태를 가지고 있다. 즉, 선형 반도체(151)는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 그 하부의 저항성 접촉층(161, 163, 165)의 아래에 모두 형성되어 있으며, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이에는 노출되어 있다.The
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다.A
보호막(180)은 질화규소나 산화규소 따위의 무기 절연물, 유기 절연물, 저유전율 절연물 따위로 만들어진다. 유기 절연물과 저유전율 절연물의 유전 상수는 4.0 이하인 것이 바람직하며 저유전율 절연물의 예로는 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등을 들 수 있다. 유기 절연물 중 감광성(photosensitivity)을 가지는 것으로 보호막(180)을 만들 수도 있으며, 보호막(180)의 표면은 평탄할 수 있다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(151) 부분에 해가 가지 않도록 하부무기막과 상부 유기막의 이중막구조를 가질 수 있다.The
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 드레인 전극(175)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181), 유지 전극(133a, 133b)의 고정단 부근 또는 자유단의 유지 전극선(131) 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(183a, 183b)이 형성되어 있다.In the
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 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.A plurality of
화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적·전기적으로 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 분자의 방향을 결정한다. 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.The
화소 전극(191)은 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)과 중첩한다. 화소 전극(191) 및 이와 전기적으로 연결된 드레인 전극(171)이 유지 전극선(131)과 중첩하여 이루는 축전기를 유지 축전기(storage capacitor)라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.The
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.The contact
연결 다리(83)는 게이트선(121)을 가로지르며, 게이트선(121)을 사이에 두고 반대쪽에 위치하는 한 쌍의 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 유지전극선(131)은 연결다리(83)와 함께 게이트선(121)이나 데이터선(171) 또는 박막 트랜지스터의 결함을 수리하는데 사용할수 있다.The connecting
그러면, 도 1 내지 도 3에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법에 대하여 도 4 내지 도 20을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a method of manufacturing the thin film transistor array panel shown in FIGS. 1 to 3 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 20.
도 4, 도 15 및 도 18는 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 차례로 도시한 배치도이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 박막 트랜지스터 표시판을 V-V 선 및 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 7 내지 도 114는 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 따라 차례로 도시한 단면도이고, 도 16 및 도 17은 도 15의 박막 트랜지스터 표시판을 XVI-XVI 선 및 XVII-XVII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 19 및 도 20은 도 18의 박막 트랜지스터 표시판을 XIX-XIX 선 및 XX-XX 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.4, 15, and 18 are layout views sequentially illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 illustrate the thin film transistor array panel of FIG. 4 as a VV line and a VI-VI line. 7 to 114 are cross-sectional views sequentially shown according to a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 16 and 17 are XVI of the thin film transistor array panel of FIG. 15. 19 is a cross-sectional view taken along the -XVI line and the XVII-XVII line, and FIGS. 19 and 20 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 18 taken along the XIX-XIX line and the XX-XX line.
먼저, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 투명 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 구리로 만들어진 도전층을 형성한 후 습식 식각(wet etching)하여 게이트 전극(124) 및 끝 부분(129)을 포함하는 복수의 게이트선(121)과 유지 전극(133a, 133b)을 포함하는 복수의 유지 전극선(131)을 형성한다.First, as shown in FIGS. 4 to 6, a conductive layer made of copper is formed on an insulating
이어서, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에 질화규소(SiNx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(140), 불순물이 도핑되 지 않은 진성 비정질 규소(a-Si)층(150) 및 불순물이 도핑된 비정질 규소(n+ a-Si)층(160)을 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 방법으로 형성한다. 진성 비정질 규소층(150)은 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 등으로 형성하며 불순물이 도핑된 비정질 규소층(160)은 인(P) 등의 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소 또는 실리사이드로 형성한다.Subsequently, as shown in FIGS. 7 and 8, the
연속적으로, 불순물이 도핑된 비정질 규소층(160) 위에 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo)을 적층하여 삼중막(170p, 170q, 170r)으로 이루어진 데이터 도전층(170)을 형성한다.Subsequently, molybdenum (Mo), aluminum (Al), and molybdenum (Mo) are stacked on the
다음, 데이터 도전층(170) 위에 감광막을 도포한다.Next, a photosensitive film is coated on the data
감광막은 내열성이 낮으며 리플로우(reflow) 특성이 우수한 감광성 조성물로 만들어진다. 이와 같은 감광성 조성물에 대하여 예시적으로 설명한다.The photoresist film is made of a photosensitive composition having low heat resistance and excellent reflow characteristics. Such a photosensitive composition is demonstrated illustratively.
본 실시예에 적용할 수 있는 감광성 조성물은 알칼리 가용성 수지 및 발라스트(balast) 구조를 가지는 감광성 화합물을 포함한다.The photosensitive composition which can be applied to this embodiment includes an alkali-soluble resin and a photosensitive compound having a ballast structure.
알칼리 가용성 수지로는, 대표적으로 노볼락 수지(novolac resin)를 들 수 있다.As an alkali-soluble resin, a novolak resin is typically mentioned.
노볼락수지는 일반적으로 산촉매(acid catalyst)의 존재하에 페놀단량체(phenol monomer)와 알데히드(aldehyde)화합물을 반응시켜 얻어진 고분자중합체 이다.Novolak resins are generally polymer polymers obtained by reacting a phenol monomer and an aldehyde compound in the presence of an acid catalyst.
여기서, 페놀 단량체로는 메타(m)-크레졸과 파라(p)-크레졸을 특정 비율로 합성하여 이용할 수 있으며, 알데히드 화합물로는 포름알데히드, p-포름알데히드, 벤 즈알데히드, 니트로벤즈알데히드, 아세트알데히드 등에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 페놀 단량체와 알데히드 화합물의 반응시 첨가되는 산촉매(acidic catalyst)는, 예컨대 염산, 질산, 황산, 개미산 또는 옥살산 등에서 선택될 수 있다.Here, as the phenol monomer, meta (m) -cresol and para (p) -cresol may be synthesized in a specific ratio, and as the aldehyde compound, formaldehyde, p-formaldehyde, benzaldehyde, nitrobenzaldehyde, acetaldehyde 1 type, or 2 or more types selected from etc. can be mixed and used. In addition, an acidic catalyst added during the reaction of the phenol monomer with the aldehyde compound may be selected from, for example, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, formic acid or oxalic acid.
본 실시예에 적용하기 적합한 노볼락 수지의 평균 분자량은 약 2,000 내지 5,000이다. 평균 분자량이 2,000보다 낮은 경우 감도가 낮아져 미세 패턴을 형성하기 어렵고, 5,000을 초과하는 경우 감광막의 리플로우 특성이 낮아지고 다른 막과의 접착성이 약해질 수 있다.The average molecular weight of the novolak resin suitable for application in this example is about 2,000 to 5,000. When the average molecular weight is less than 2,000, the sensitivity is low, making it difficult to form a fine pattern. When the average molecular weight is more than 5,000, the reflow characteristic of the photosensitive film may be lowered and the adhesion with other films may be weakened.
알칼리 가용성 수지는 감광성 조성물의 총 함량에 대하여 5 내지 30중량%로 함유되는 것이 바람직하다.The alkali-soluble resin is preferably contained in 5 to 30% by weight relative to the total content of the photosensitive composition.
감광성 화합물은 노광시 빛에 반응하여 광화학 반응(photochemical reaction)을 일으키는 화합물이다.The photosensitive compound is a compound that reacts to light upon exposure to cause a photochemical reaction.
본 실시예에서는 광화학 반응과 함께 감광막의 유동성을 증가시킬 수 있는 감광성 화합물로서, 화학식 (I)의 발라스트(ballast) 구조In this embodiment, as a photosensitive compound that can increase the fluidity of the photosensitive film together with the photochemical reaction, a ballast structure of formula (I)
(여기서, R1과 R2는 알킬기이며, R1과 R2는 서로 같거나 다를 수 있다)(Wherein R 1 and R 2 are alkyl groups and R 1 and R 2 may be the same or different)
를 가지는 화합물을 사용한다.Use a compound having a.
발라스트 구조는 상기 구조식에서 보는 바와 같이 다수의 벤젠 고리 사이에 알킬기(alkyl group)가 연결되어 있기 때문에 화합물에 유연성을 부여하고 감광성 조성물의 유동성을 증가시킬 수 있다.The ballast structure can impart flexibility to the compound and increase the fluidity of the photosensitive composition because alkyl groups are connected between a plurality of benzene rings as shown in the structural formula.
또한, 상기 발라스트 구조의 히드록시기(hydroxy group, -OH)에 예컨대 퀴논디아지드(quinone diazide)와 같은 디아지드계 화합물이 결합되어 감광 특성을 나타낼 수 있다.In addition, a diazide compound such as, for example, quinone diazide may be bonded to the hydroxy group (-OH) of the ballast structure to exhibit photosensitive characteristics.
발라스트 구조에 디아지드 화합물이 결합되어 있는 화합물로는, 예컨대 2,2'-메틸렌비스[6-[(2-히드록시-5-메틸페닐)메틸]-4-메틸-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트(2,2'-methylene bis[6-[(2-hydroxy-5-methyl phenyl)methyl]-4-methyl-1,2-naphtoquinonediazide-5-sulfonate)를 들 수 있다.Examples of the compound in which the diazide compound is bonded to the ballast structure include 2,2'-methylenebis [6-[(2-hydroxy-5-methylphenyl) methyl] -4-methyl-1,2-naphthoquinone Diazide-5-sulfonate (2,2'-methylene bis [6-[(2-hydroxy-5-methyl phenyl) methyl] -4-methyl-1,2-naphtoquinonediazide-5-sulfonate) .
감광성 화합물은 감광성 조성물의 총 함량에 대하여 2 내지 10중량%로 함유될 수 있다. 감광성 화합물이 2중량% 미만으로 함유되는 경우 노광시 감응 속도가 저하되고, 10중량%를 초과하여 함유되는 경우 감응 속도가 급격하게 증가하여 양호한 프로파일로 형성되지 않는다.The photosensitive compound may be contained in an amount of 2 to 10% by weight based on the total content of the photosensitive composition. When the photosensitive compound is contained in less than 2% by weight, the rate of exposure decreases during exposure, and when it exceeds 10% by weight, the rate of increase rapidly increases and does not form a good profile.
또한, 본 발명은 감광막의 내열성을 감소시키기 위하여 내열성 조절 첨가제를 포함할 수 있다.In addition, the present invention may include a heat resistance control additive to reduce the heat resistance of the photosensitive film.
내열성 조절 첨가제란, 감광성 조성물의 내열성을 감소시켜 원래의 리플로우 온도보다 낮은 온도에서 리플로우될 수 있도록 첨가하는 화합물이다.The heat resistance controlling additive is a compound added to reduce the heat resistance of the photosensitive composition so that it can be reflowed at a temperature lower than the original reflow temperature.
내열성 조절 첨가제로는, 화학식 (II)로 표현되는 제1 비스페놀(bisphenol)계 화합물As the heat resistance regulating additive, a first bisphenol-based compound represented by the formula (II)
(여기서, R은 메틸기, 에틸기, 프로필기이다)(Where R is a methyl group, an ethyl group, or a propyl group)
또는 화학식 (III)으로 표현되는 제2 비스페놀계 화합물Or a second bisphenol compound represented by the formula (III)
(여기서, R1은 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기이고, R2는 수소(H) 또는 메틸기이다)(Wherein R 1 is a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, and R 2 is hydrogen (H) or methyl group)
을 들 수 있다.Can be mentioned.
내열성 조절 첨가제는 감광성 조성물의 총 함량에 대하여 0.5 내지 3중량%로 함유될 수 있다.The heat resistance regulating additive may be contained in 0.5 to 3% by weight based on the total content of the photosensitive composition.
감광성 조성물은, 상기 성분 외에, 필요에 따라 가소제(plasticizers), 안정제(stabilizers) 또는 계면활성제(surfactant)와 같은 다른 첨가제를 더 포함할 수도 있다.In addition to the above components, the photosensitive composition may further include other additives, such as plasticizers, stabilizers or surfactants, as necessary.
알칼리 가용성 수지, 감광성 화합물 및 각종 첨가제는 유기 용매로 용해된 용액 형태로 사용된다. 유기 용매로는, 예컨대 에틸아세테이트(ethyl acetate), 부틸아세테이트(butyl acetate), 디에틸렌글리콜디메틸에테르(diethylene glycol dimethyl ether), 디에틸렌글리콜디메틸에틸에테르(diethylene glycol dimethyl ethyl ether), 메틸메톡시프로피온산(methyl methoxy propionate), 에틸에톡시프로 피온산(ethyl ethoxy propionate), 에틸락트산(ethyl lactate), 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate), 프로필렌글리콜메틸에테르(propylene glycol methyl ether), 프로필렌글리콜프로필에테르(propylene glycol propyl ether), 메틸셀로솔브아세테이트(methyl cellosolve acetate), 에틸셀로솔브아세테이트(ethyl cellosolve acetate), 디에틸렌글리콜메틸아세테이트(diethylene glycol methyl acetate), 디에틸렌글리콜에틸아세테이트(diethylene glycol ethyl acetate), 아세톤(acetone), 메틸이소부틸케톤(methyl isobutyl ketone), 시클로헥사논(cyclohexanone), 디메틸포름아미드(dimethyl formamide), N,N-디메틸아세트아미드(N,N-dimethyl acetamide), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrolidone), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), 디에틸에테르(diethyl ether), 에틸렌글리콜디메틸에테르(ethylene glycol dimethyl ether), 디글라임(diglyme), 테트라히드로퓨란(tetrahydrofurane), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 메틸셀로솔브(methyl cellosolve), 에틸셀로솔브(ethyl cellosolve), 디에틸렌글리콜메틸에테르(diethylene glycol methyl ether), 디에틸렌글리콜에틸에테르(diethylene glycol ethyl ether), 디프로필렌글리콜메틸에테르(dipropylene glycol methyl ether), 톨루엔(toluene), 크실렌(xylene), 헥산(hexane), 헵탄(heptane), 옥탄(octane) 등에서 선택될 수 있다.Alkali-soluble resins, photosensitive compounds and various additives are used in the form of solutions dissolved in organic solvents. Examples of the organic solvent include ethyl acetate, butyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ethyl ether, and methyl methoxy propionic acid. (methyl methoxy propionate), ethyl ethoxy propionate, ethyl lactate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol methyl ether, propylene Propylene glycol propyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol methyl acetate, diethylene glycol ethyl acetate diethylene glycol ethyl acetate, acetone, methyl isobutyl ketone, Cyclohexanone, dimethyl formamide, N, N-dimethyl acetamide, N-methyl-2-pyrolidone, γ-butyrolactone, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diglyme, tetrahydrofurane, methanol, methanol ethanol, propanol, isopropanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether It may be selected from glycol ethyl ether, dipropylene glycol methyl ether, toluene, toluene, xylene, hexane, heptane, octane, and the like.
용매는 감광성 조성물의 총 함량에 대하여 알칼리 가용성 수지, 감광성 화합물 및 각종 첨가제를 제외한 잔량으로 함유되며, 바람직하게는 60 내지 90중량%로 함유된다.The solvent is contained in the remaining amount excluding the alkali-soluble resin, the photosensitive compound, and various additives based on the total content of the photosensitive composition, preferably 60 to 90% by weight.
이어서 상술한 감광성 조성물로 만들어진 감광막을 노광 및 현상하여 제1 감광막 패턴(52)과 제1 감광막 패턴(52)보다 두께가 얇은 제2 감광막 패턴(54)을 형성한다.Subsequently, the photosensitive film made of the photosensitive composition is exposed and developed to form a
이 때 감광막을 현상한 후 별도의 열처리(post bake)는 하지 않는다. 일반적으로 이 단계의 열처리는 현상액에 의해 패터닝된 감광막을 기판 위에 단단하게 고정하기 위하여 수행한다. 그러나, 전술한 바와 같은 내열성이 낮은 감광막을 열처리하는 경우, 감광막의 리플로우를 유발하여 초기에 형성된 감광성 패턴의 프로파일(profile)을 무너뜨린다. 이 경우, 채널 영역에 형성된 감광막의 프로파일 및 경사각이 변하여 후속 식각을 불량하게 하며 경우에 따라 단락(short)과 같이 박막 트랜지스터 특성에 영향을 미칠 수 있다.At this time, after the photosensitive film is developed, a separate heat treatment (post bake) is not performed. In general, the heat treatment in this step is performed to firmly fix the photosensitive film patterned by the developer onto the substrate. However, when heat-treating the photoresist film having low heat resistance as described above, reflow of the photoresist film is caused to destroy the profile of the initially formed photosensitive pattern. In this case, the profile and the inclination angle of the photoresist formed in the channel region may be changed, resulting in poor subsequent etching, and in some cases, may affect the thin film transistor characteristics such as a short.
이에 따라, 감광막을 현상한 후 별도의 열처리를 수행하지 않고 바로 식각 단계를 수행한다.Accordingly, after the photoresist is developed, an etching step is performed immediately without performing a separate heat treatment.
여기서, 설명의 편의상, 배선이 형성될 부분의 데이터 층(170), 불순물이 도핑된 비정질 규소층(160), 진성 비정질 규소층(150)을 배선 부분(A)이라 하고, 게이트 전극(124) 위에 채널이 형성되는 부분을 채널 부분(B)이라 하고, 배선 부분(A) 및 채널 부분(B)을 제외한 영역을 나머지 부분(C)이라 한다.For convenience of description, the
감광막 패턴(52, 54) 중에서 배선 부분(A)에 위치한 제1 감광막 패턴(52)은 채널 부분(B)에 위치한 제2 감광막 패턴(54)보다 두껍게 형성하며, 나머지 부분(C)의 감광막은 모두 제거한다. 이 때, 제1 감광막 패턴(52)의 두께와 제2 감광막 패턴(54)의 두께의 비는 후술할 식각 공정에서의 공정 조건에 따라 다르게 하여야 하 되, 제2 감광막 패턴(54)의 두께를 제1 감광막 패턴(52)의 두께의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하다.Among the
이와 같이, 위치에 따라 감광막의 두께를 다르게 형성하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있는데, 노광 마스크에 투명 영역(transparent area)과 차광 영역(light blocking area) 뿐 아니라 반투명 영역(semi-transparent area)을 두는 것이 그 예이다. 반투명 영역에는 슬릿(slit) 패턴, 격자 패턴(lattice pattern) 또는 투과율이 중간이거나 두께가 중간인 박막이 구비된다. 슬릿 패턴을 사용할 때에는, 슬릿의 폭이나 슬릿 사이의 간격이 사진 공정에 사용하는 노광기의 분해능(resolution)이 보다 작은 것이 바람직하다.As described above, there may be various methods of forming the thickness of the photoresist film differently according to the position. A semi-transparent area as well as a transparent area and a light blocking area may be formed in the exposure mask. For example. The translucent region is provided with a slit pattern, a lattice pattern, or a thin film having a medium transmittance or a medium thickness. When using the slit pattern, it is preferable that the width of the slits and the interval between the slits are smaller than the resolution of the exposure machine used for the photographic process.
다음 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 감광막 패턴(52)을 이용하여 나머지 부분(C)에 노출되어 있는 데이터 층(170)을 습식 식각으로 제거하여 복수의 데이터 패턴(174)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the
연속하여 나머지 부분(C)에 남아있는 불순물이 도핑된 비정질 규소층(160) 및 진성 비정질 규소층(150)을 건식 식각(dry etching)하여 반도체(151, 154)를 형성하고, 불순물이 도핑된 비정질 규소층(164)을 형성한다.The semiconductor layers 151 and 154 are subsequently dry-etched by dry etching the
다음 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 에치백(etch back) 공정을 이용하여 채널 부분(B)에 존재하는 제2 감광막 패턴(54)을 제거한다. 이 때, 제1 감광막 패턴(52)도 제2 감광막 패턴(54)의 두께만큼 제거되기 때문에 얇아진다. 따라서 감광막 패턴(52)의 폭보다 데이터 패턴(174)의 폭보다 좁아져 데이터 패턴(174)이 노출된다.Next, as shown in FIGS. 11 and 12, the
다음 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 감광막 패턴(52)을 약 130 내지 150℃에서 열처리하여 리플로우(reflow) 한다. 감광막 패턴(52)은 앞서 설명한 바와 같이 발라스트 구조의 감광성 화합물 및 내열성 조절 첨가제를 포함하기 때문에 상기 온도 범위에서 쉽게 리플로우될 수 있다. 따라서 리플로우된 제1 감광막 패턴(52a)은 노출된 데이터패턴(174) 및 데이터패턴(174)의 측면을 완전히 덮는다.Next, as shown in FIGS. 13 and 14, the
이때, 제1 감광막 패턴(52a)은 채널(B)부로도 흐르기 때문에 채널(B)부의 폭을 조절하여 제1감광막 패턴(52a)이 채널부를 완전히 덮지 않도록 하여 채널 폭을 유지시킨다.At this time, since the
다음, 남아있는 제1 감광막 패턴(52a)을 마스크로 하여 데이터 패턴(174)을 식각하여 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)으로 분리하고, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 채널 영역에 불순물이 도핑된 비정질 규소 패턴(164)을 노출한다. 이때 본 발명에서는 데이터 패턴(174) 중 데이터선(171)이 될 부분의 측면이 제1 감광막 패턴(52a)에 의해서 보호되기 때문에 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)으로 분리할 때 데이터선(171) 부분이 제거되지 않으므로 데이터선(171) 아래의 하부 반도체가 노출되지 않는다.Next, the
다음 도 15 내지 도 17에 도시한 바와 같이, 불순물이 도핑된 비정질 규소 패턴(164)의 노출 부분을 건식 식각한다. 이 때, 건식 식각은 Cl2, HCl, BCl3, CCl4, SiCl2H2 따위의 염소 함유 기체를 사용한다.Next, as shown in FIGS. 15 to 17, the exposed portion of the
그리고 제1 감광막 패턴(52)을 제거한다.Then, the first
다음 18 내지 도 20에 도시한 바와 같이, 데이터선(171) 및 드레인전극(175)에 의해 가려지지 않는 반도체의 돌출부(154)를 덮도록 보호막(180)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 18 to 20, the
이어서, 보호막(180)을 사진 공정으로 식각하여 복수의 접촉 구멍(181, 182, 183a, 183b, 185)을 형성한다.Subsequently, the
마지막으로, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 보호막(180) 위에 ITO 또는 IZO 따위의 투명한 도전 물질을 스퍼터링으로 증착한 후 패터닝하여, 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81, 82) 및 연결 다리(83)를 형성한다. Finally, as shown in FIGS. 1 to 3, a transparent conductive material such as ITO or IZO is deposited on the
이상 설명한 바와 같이, 채널부의 감광막 제거시에 데이터선 상부의 감광막도 제거되어 데이터선이 노출될 수 있으나, 감광막을 리플로우함으로써 데이터선이 노출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 채널부의 도전체를 제거할 때 데이터선이 함께 제거되어 하부 반도체가 노출되지 않으므로 노출된 반도체가 광에 의해서 누설 전류가 발생하지 않는다.As described above, when the photoresist film of the channel portion is removed, the photoresist film on the data line may also be removed to expose the data lines. However, by reflowing the photoresist film, the data lines may be prevented from being exposed. Therefore, when the conductor of the channel part is removed, the data line is removed together so that the lower semiconductor is not exposed, so that the exposed semiconductor does not generate leakage current by light.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 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.Although 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.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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KR1020050115650A KR20070056675A (en) | 2005-11-30 | 2005-11-30 | Method for manufacturing thin film transistor array panel |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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2005
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