KR20070087995A - Method for forming silver layer and method for fabricating display substrate using the method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 은층의 형성방법의 공정도들이다.1A to 1D are flowcharts illustrating a method of forming a silver layer according to an embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 은층의 형성방법의 공정도들이다.2A to 2C are flowcharts illustrating a method of forming a silver layer according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시기판의 제조방법에 의해 제조된 표시기판의 평면도이다.3 is a plan view of a display substrate manufactured by a method of manufacturing a display substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 내지 4e는 도 3에 도시된 표시기판의 제조방법의 공정도들이다.4A through 4E are flowcharts illustrating a method of manufacturing the display substrate illustrated in FIG. 3.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10, 310 : 유리기판 20, 320 : 실리콘질화물층10, 310:
31, 331 : 아몰퍼스실리콘층 33, 333 : 도핑된 아몰퍼스실리콘층31, 331:
34, 334 : 계면 35, 335 : 산화실리콘층34, 334:
350 : 패시베이스션층 370 : 화소전극350: passivation layer 370: pixel electrode
SE : 소스 전극 GE : 게이트 전극SE: source electrode GE: gate electrode
DE : 드레인 전극 C : 채널층DE: drain electrode C: channel layer
TFT : 박막트랜지스터TFT: Thin Film Transistor
본 발명은 은층의 형성방법 및 이를 이용한 표시기판의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 하부층과 은(Ag)층 간의 점착력(adhesion)을 향상시키는 은층의 형성방법 및 이를 이용한 표시기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a silver layer and a method of manufacturing a display substrate using the same. More specifically, the present invention relates to a method of forming a silver layer to improve adhesion between the lower layer and the silver (Ag) layer and a method of manufacturing a display substrate using the same.
일반적으로, 능동매트릭스형 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 서로 마주보는 기판들 및 상기 기판들 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 기판들 중 하부기판에는 다수의 데이터 배선들, 게이트배선들 및 상기 데이터 배선들과 게이트배선들에 연결된 스위칭 소자와 같은 신호배선들이 형성된다.In general, an active matrix liquid crystal display (LCD) includes substrates facing each other and a liquid crystal layer interposed between the substrates. A plurality of data lines, gate lines, and signal lines, such as a switching element connected to the data lines and the gate lines, are formed on the lower one of the substrates.
상기 스위칭 소자의 배선 재료로 주로 AlNd 등의 Al계 합금 및 순수 Al이 사용되고 있으나, 더욱 큰 대면적, 고해상도 액정표시장치에 있어서, 저저항 금속배선 개발은 절대적으로 요구되고 있다. 따라서, 현재 사용되고있는 Al 보다 비저항이 낮은 Ag 등의 저저항 배선에 대한 관심이 높아지고 있다. Al-based alloys such as AlNd and pure Al are mainly used as the wiring material of the switching element. However, development of low-resistance metal wiring is absolutely required in a larger large area and high-resolution liquid crystal display device. Therefore, interest in low-resistance wiring such as Ag, which has a lower resistivity than Al currently used, is increasing.
상기 은(Ag)은 벌크(bulk) 상태로는 1.5 (μΩ-㎝) 비저항을 갖고, Ag의 박막의 비저항은 bulk 값보다는 증가한 약 2.1(μΩ-㎝)으로써, 박막 금속 중 가장 낮은 비저항값을 갖는다. 따라서, 현재 적용중인 AlNd를 Ag로 대체할 경우 절반수준의 저항치를 갖는 장점을 가지고 있다. 그러나, 상기 은층은 유리기판 또는 SiO2층에 대한 점착이 불량하고, 내화학성이 취약하며, 후속 공정인 건식 식각가스 등에 쉽게 반응하여 부식이 발생하는 문제점 등을 가지고 있다. The silver (Ag) has a resistivity of 1.5 (μΩ-cm) in the bulk state, and the resistivity of the Ag thin film is about 2.1 (μΩ-cm) which is increased from the bulk value, and thus the lowest resistivity value of the thin film metal. Have Therefore, when AlNd is replaced with Ag, it has the advantage of having a half level of resistance. However, the silver layer has problems such as poor adhesion to a glass substrate or SiO 2 layer, poor chemical resistance, and easily react with dry etching gas, which is a subsequent process, to cause corrosion.
한편, 다른 층과의 점착성이 불량한 문제점을 해소하기 위하여, Ag 배선 상하부에 점착력을 향상 및 건식식각에 대한 내성을 갖는 막을 증착한, IZO/Ag/IZO 배선, ITO/Ag/ITO 배선 및 Mo/Ag/ITO 등의 배선 등에 대한 기술이 개시된 바 있다. 그러나, 박막트랜지스터의 소스 및 드레인 배선의 형성 공정 등에서 은층의 하부층으로 다른 금속층을 사용하여 다중층의 금속배선을 형성하면 제조공정의 생산성이 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, in order to solve the problem of poor adhesion with other layers, IZO / Ag / IZO wiring, ITO / Ag / ITO wiring, and Mo /, in which a film having improved adhesion and drying resistance to Ag etching is deposited on the upper and lower Ag wirings. A technique for wiring such as Ag / ITO has been disclosed. However, in the process of forming the source and drain wirings of the thin film transistor, if the metal layer of the multilayer is formed using another metal layer as the lower layer of the silver layer, there is a problem that the productivity of the manufacturing process is lowered.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실리콘층과 은층 간의 점착력을 향상시키는 은층의 형성방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a method of forming a silver layer to improve the adhesion between the silicon layer and the silver layer.
본 발명의 다른 목적은 상기 은층의 형성방법을 이용한 표시기판의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a display substrate using the method of forming the silver layer.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 일 실시예에 따른 은층의 형성방법은 실리콘을 포함하는 베이스층 상에 형성된 산화실리콘층을 플라즈마 처리하여, 상기 베이스층과 산화실리콘층의 계면의 조도(roughness)를 증가시키는 단계와, 상기 산화실리콘층을 식각하여 제거하는 단계와, 상기 베이스층 상에 은층을 형성하는 단계를 포함한다.In order to realize the above object of the present invention, the method for forming a silver layer according to the embodiment is a plasma treatment of the silicon oxide layer formed on the base layer containing silicon, the roughness of the interface between the base layer and the silicon oxide layer ( roughness), etching and removing the silicon oxide layer, and forming a silver layer on the base layer.
바람직하게는, 상기 계면의 조도를 증가시키는 단계는 아르곤(Ar), 질소(N2), 암모니아(NH3) 및 이들의 혼합가스들 중 선택된 반응가스로 상기 산화실리콘 층을 플라즈마 처리하여 수행한다. 상기 산화실리콘층을 식각하는 단계는 플루오르화수소(HF)를 포함하는 식각액으로 상기 산화실리콘층을 식각하여 수행한다. 상기 베이스층은 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층일 수 있다.Preferably, the step of increasing the roughness of the interface is performed by plasma treating the silicon oxide layer with a reaction gas selected from argon (Ar), nitrogen (N 2), ammonia (NH 3) and a mixture of these gases. The etching of the silicon oxide layer may be performed by etching the silicon oxide layer with an etchant containing hydrogen fluoride (HF). The base layer may be an amorphous silicon layer doped with n-type.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 다른 실시예에 따른 은층의 형성방법은 표면조도가 100(Å) 이상인 유리기판을 준비하는 단계와, 상기 유리기판 상에 은층을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a method of forming a silver layer according to another embodiment includes preparing a glass substrate having a surface roughness of 100 (Å) or more, and forming a silver layer on the glass substrate. .
바람직하게는, 상기 유리기판을 준비하는 단계는 표면조도가 100(Å) 이하인 유리기판을 디이오나이즈워터(DI water)와 플루오르화수소(HF)가 200 : 1 내지 200 : 5의 비율로 혼합된 식각액으로 식각하여 표면조도를 100(Å) 이상으로 증가시키는 단계를 포함한다.Preferably, in the preparing of the glass substrate, a glass substrate having a surface roughness of 100 (Å) or less is mixed with DI water and hydrogen fluoride (HF) at a ratio of 200: 1 to 200: 5. Etching with an etchant to increase the surface roughness to 100 or more.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여, 일 실시예에 따른 표시기판의 제조방법은 유리기판 상에 게이트배선 및 게이트전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트배선 및 게이트전극을 커버하는 실리콘질화물층을 형성하는 단계와, 상기 게이트전극에 대응하는 실리콘질화물층 상에 아몰퍼스실리콘층 및 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층을 형성하는 단계와, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층 상에 형성된 산화실리콘층을 플라즈마 처리하여, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층과 산화실리콘층의 계면의 조도(roughness)를 증가시키는 단계와, 상기 산화실리콘층을 식각하여 제거하는 단계와, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층 상에 은(Ag)을 증착하여 상기 게이트배선과 교차하는 소스배선과, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층 상에 서로 이격된 소스전극 및 드레인 전극을 형성 하는 단계를 포함한다.In order to realize the above object of the present invention, a method of manufacturing a display substrate according to an embodiment includes forming a gate wiring and a gate electrode on a glass substrate, and a silicon nitride layer covering the gate wiring and the gate electrode. Forming an amorphous silicon layer and an n-type doped amorphous silicon layer on the silicon nitride layer corresponding to the gate electrode; and forming an oxide silicon layer doped with the n-type doped amorphous silicon layer. Plasma treating the silicon layer to increase the roughness of the interface between the amorphous silicon layer and the silicon oxide layer doped with the n-type, and etching and removing the silicon oxide layer, and the n-type Source (Ag) is deposited on the amorphous silicon layer doped with a source source to cross the gate wiring, and the amorphous silicon doped with the n-type And forming a source electrode and a drain electrode spaced from each other on the floor.
바람직하게는, 상기 산화실리콘층의 계면의 조도(roughness)를 증가시키는 단계는 아르곤(Ar), 질소(N2), 암모니아(NH3) 및 이들의 혼합가스들 중 선택된 반응가스로 상기 산화실리콘층을 플라즈마 처리하여 수행한다. 상기 게이트배선 및 게이트전극을 형성하는 단계는 표면조도가 100(Å) 이상인 유리기판을 준비하는 단계와, 상기 유리기판 상에 은(Ag)을 증착하여 상기 게이트배선 및 게이트전극을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 표시기판의 제조방법은 상기 소스전극 및 드레인 전극이 형성된 유리기판 상에 패시베이션층을 형성하는 단계와, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 더 포함한다.Preferably, the step of increasing the roughness (roughness) of the interface of the silicon oxide layer is the silicon oxide layer with a reaction gas selected from argon (Ar), nitrogen (N2), ammonia (NH3) and a mixture thereof It is carried out by plasma treatment. The forming of the gate wiring and the gate electrode may include preparing a glass substrate having a surface roughness of 100 (Å) or more, and depositing silver (Ag) on the glass substrate to form the gate wiring and the gate electrode. Include. The method of manufacturing the display substrate further includes forming a passivation layer on the glass substrate on which the source electrode and the drain electrode are formed, and forming a pixel electrode electrically connected to the drain electrode.
이러한, 은층의 형성방법 및 이를 이용한 표시기판의 제조방법에 의하면, 저저항 배선이 형성되어 신호지연 등이 감소된 표시기판을 제공할 수 있다.According to the method of forming the silver layer and the manufacturing method of the display substrate using the same, a low resistance wiring can be formed to provide a display substrate having reduced signal delay or the like.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
은(Ag)층의Silver (Ag) layer 형성방법 Formation method
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 은층의 형성방법의 공정도들이다.1A to 1D are flowcharts illustrating a method of forming a silver layer according to an embodiment of the present invention.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 은층의 형성방법은 실리콘을 포함하는 베이스층(33) 상에 형성된 산화실리콘층(35)을 플라즈마 처리하여, 상기 베이스층(33)과 산화실리콘층(35) 간의 계면(34)의 조도(roughness)를 증가시키는 단계와, 상기 산화실리콘층(35)을 식각하여 제거하는 단계와, 상기 베이스층(33) 상에 은층(40)을 형성하는 단계를 포함한다.1A to 1D, a method of forming a silver layer is performed by plasma treatment of a
먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 베이스층(33)이 형성된 기판을 준비한다. 상기 기판은 유리기판(10), 실리콘질화물층(20), 아몰퍼스실리콘층(31), 베이스층(33) 및 산화실리콘층(35)을 포함하며, 상기 실리콘질화물층(20), 아몰퍼스실리콘층(31), 베이스층(33) 및 산화실리콘층(35)은 그 명칭 순서대로 상기 유리기판(10) 상에 적층된다.First, as shown in FIG. 1A, a substrate on which the
본 실시예에서, 상기 베이스층(33)은 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)이다. 이와 다른 실시예에서, 상기 은층(40)이 형성되는 기판은 다양한 물질층을 포함할 수 있지만, 상기 베이스층(33)은 표면에 자연 산화실리콘층이 형성될 수 있는 층인 것이 바람직하다.In the present embodiment, the
상기 실리콘질화물층(21)은 고온 화학기상증착법 및 저온 화학기상증착법 등을 통하여 상기 기판(10) 상에 층착된다. 상기 실리콘질화물층(21)은 물이나 나트륨의 확산이 잘 되지 않는 좋은 확산 방지막의 성질을 갖고 있기 때문에 실리콘 소자의 최종 보호막으로 사용된다.The silicon nitride layer 21 is deposited on the
상기 산화실리콘층(35)은 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)이 공기와 접하여 자연적으로 산화되어 형성된 층이다. 상기 산화실리콘층(35)은 약 20 내지 30 (Å)의 두께를 갖는다.The
상기 은층(40)을 이용하여 회로부의 양질의 배선을 형성하기 위해서는, 상기 은층(40)과 상기 은층(40)의 하부층, 즉 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)과의 점착력이 우수해야 한다. 상기 은층(40)은 상기 n-type으로 도핑된 아몰 퍼스실리콘층(33)과 전기적으로 저항성 접촉(ohimic contact)이 가능하므로, 상기 은층(40)과 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33) 간의 점착력이 향상되면, 상기 은층(40)은 우수한 회로배선의 재료가 될 수 있다.In order to form a high-quality wiring of the circuit part using the
일반적으로, 두 물질간의 점착은 상기 두 물질 간의 확산 및 물질적 접합에 의하여 형성되며, 상기 두 물질 간의 계면의 면적이 증가할수록 상기 두 물질 간의 점착력이 증가하는 것으로 알려져 있다.In general, adhesion between two materials is formed by diffusion and material bonding between the two materials, and it is known that the adhesion between the two materials increases as the area of the interface between the two materials increases.
은이 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)으로 용해되는 고용도가 거의 없기 때문에 상기 은층(40)과 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33) 간의 점착력은 기본적으로는 불량하다. 그러나, 상기 은층(40)과 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33) 간의 계면(34)의 면적을 증가시키면, 상기 은층(40)과 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33) 간의 점착력을 향상시킬 수 있다.Since there is little solubility that silver dissolves into the
이를 위하여, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 산화실리콘층(35)을 플라즈마 처리하여, 상기 은층(40)과 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33) 간의 계면(34)의 조도(roughness)를 향상시킨다. 여기서, 상기 조도는 표면의 거칠기를 나타내는 지수로서, 울퉁불퉁한 표면의 가장 높은 부분과 가장 낮은 부분 간의 높이 차이로 정의된다.To this end, as shown in FIG. 1A, roughness of the
구체적으로, 아르곤(Ar), 질소(N2), 암모니아(NH3) 및 이들의 혼합가스들 중 선택된 가스를 반응가스로 하여, 플라즈마 화학기상증착 장치로 상기 산화실리콘층(35)을 플라즈마 처리한다. 상기 기판(10)을 챔버의 내부에 배치된 하부전극 상에 배치하고, 아르곤(Ar), 질소(N2), 암모니아(NH3) 및 이들의 혼합가스들 중 선택된 반응가스를 챔버의 내부로 공급하며, 고주파 전원을 상기 하부전극과 대향하는 상부전극에 인가한다.Specifically, the
상기 하부전극 및 상부전극 간의 글로우방전에 의해 생성된 자유전자가 충분한 에너지를 얻어 상기 반응가스 분자들과 충돌할 때 상기 반응가스의 이온이 생성되어 플라즈마가 형성된다. 이온화된 상기 반응가스는 큰 에너지를 얻어, 상기 산화실리콘층(35)에 충돌한다. 이때, 상기 산화실리콘층(35)은 매우 얇기 때문에 상기 반응가스 이온의 충돌로 인한 충격량은 상기 산화실리콘층(35)의 하부층인 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)에 전달된다. 그 결과, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 산화실리콘층(35) 및 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)은 불균일한 두께를 갖도록 형성된다. 즉, 상기 산화실리콘층(35) 및 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)의 표면조도는 크게 증가한다.When free electrons generated by the glow discharge between the lower electrode and the upper electrode get enough energy to collide with the reaction gas molecules, ions of the reaction gas are generated to form a plasma. The ionized reaction gas obtains large energy and impinges on the
계속해서, 상기 산화실리콘층(35)을 식각하여, 도 1c에 도시된 바와 같이, 표면조도가 증가된 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)을 노출시킨다. 상기 산화실리콘층(35)의 식각액으로는 플루오르화수소산(HF)이 사용된다. 상기 식각액은 디이오나이즈워터(DI water)와 플루오르화수소(HF)가 약 200 : 1로 혼합된 것이 바람직하다.Subsequently, the
마지막으로, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33) 상에 스퍼터 방식으로 은층(40)을 증착한다. 이때, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)의 표면조도가 크게 증가되었기 때문에, 상기 은층(40)과 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(33)은 양호하게 점착된다.Finally, as shown in FIG. 1D, the
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 은층의 형성방법의 공정도들이다.2A to 2C are flowcharts illustrating a method of forming a silver layer according to another embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 은층의 형성방법은 표면조도가 100(Å) 이상인 유리기판(110)을 준비하는 단계와, 상기 유리기판(110) 상에 은층(120)을 형성하는 단계를 포함한다.2A to 2C, a method of forming a silver layer includes preparing a
먼저, 도 2a에 도시된 유리기판(110)의 경우, 표면조도가 약 100(Å) 이하일 수 있다. 표시장치의 표시시판으로 사용되는 유리기판(110)의 경우, 특수한 유리기판으로서 표면(111)이 매우 평탄하게 형성된다. 본 실시예에서, 상기 은층(120)을 상기 유리기판(110)에 형성하기 전에, 상기 유리기판(110)의 표면(111)을 식각액으로 식각하여, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 유리기판(110)의 표면조도를 증가시킨다.First, in the case of the
구체적으로, 상기 식각액으로는 플루오르화수소산(HF)이 사용된다. 상기 유리기판(110)의 표면조도를 100(Å) 이상으로 증가시키기 위해, 상기 식각액은 디이오나이즈워터(DI water)와 플루오르화수소(HF)가 200 : 1 내지 200 : 5의 비율로 혼합된 것이 바람직하다. 상기 식각액은 상기 유리기판(110)의 표면의 높은 부분과 낮은 부분 간의 높이 차이를 더욱 크게하여 상기 유리기판(110)의 표면조도를 약 100(Å) 이상으로 증가시킨다.Specifically, hydrofluoric acid (HF) is used as the etching solution. In order to increase the surface roughness of the
이후, 상기 유리기판(110)의 표면조도가 증가된 표면(112) 상에 스퍼터 방식으로 은을 층착하여 상기 은층(120)을 형성한다. 상기 유리기판(110)의 표면조도가 크게 증가되었기 때문에, 상기 은층(120)은 상기 유리기판(110)의 표면(112)과 양 호하게 점착된다.Thereafter, the
표시기판의 제조방법Manufacturing Method of Display Board
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시기판의 제조방법에 의해 제조된 표시기판의 평면도이다. 도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 표시기판 제조방법의 공정도들이다. 구체적으로, 도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 I-I' 선을 따라 절단한 단면도들로서 공정진행에 따른 단면들을 도시한다.3 is a plan view of a display substrate manufactured by a method of manufacturing a display substrate according to an exemplary embodiment of the present invention. 4A through 4E are process diagrams of the method of manufacturing the display substrate illustrated in FIG. 3. Specifically, FIGS. 4A to 4E are cross-sectional views taken along the line II ′ of FIG. 3, and show cross-sections according to process progress.
도 3 내지 도 4e를 참조하면, 표시기판의 제조방법은 유리기판(310) 상에 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)을 형성하는 단계와, 상기 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)을 커버하는 실리콘질화물층(320)을 형성하는 단계와, 상기 게이트전극(GE)에 대응하는 실리콘질화물층(320) 상에 아몰퍼스실리콘층(331) 및 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)을 형성하는 단계와, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333) 상에 형성된 산화실리콘층(335)을 플라즈마 처리하여, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)과 산화실리콘층(335) 간의 계면(334)의 조도(roughness)를 증가시키는 단계와, 상기 산화실리콘층(335)을 식각하여 제거하는 단계와, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333) 상에 은(Ag)을 증착하여 상기 게이트배선(GL)과 교차하는 소스배선(SL)과, 서로 이격된 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 형성하는 단계를 포함한다.3 to 4E, a method of manufacturing a display substrate includes forming a gate wiring GL and a gate electrode GE on a
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 게이트 금속을 유리기판(310) 위에 스퍼터 방식으로 증착하고, 포토리소그레피 공정 및 식각 공정을 통해 상기 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)을 형성한다. 상기 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)은 알 루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 크롬(Cr) 및 은(Ag) 등으로 이루어질 수 있다.First, as shown in FIG. 4A, a gate metal is deposited on the
은(Ag)으로 상기 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)을 형성하는 경우, 상기 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)을 형성하는 단계는 표면조도가 100(Å) 이상인 유리기판을 준비하는 단계와, 상기 유리기판(310) 상에 은(Ag)을 증착하여 상기 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 표면조도가 100(Å) 이상인 유리기판을 준비하는 단계는 도 2a 내지 도 2c에서 설명한 표면조도가 100(Å) 이상인 유리기판을 준비하는 단계와 실질적으로 동일하다.When the gate line GL and the gate electrode GE are formed of silver (Ag), the forming of the gate line GL and the gate electrode GE may include forming a glass substrate having a surface roughness of 100 (Å) or more. And preparing silver (Ag) on the
다음, 플라즈마 화학기상증착 방식으로 상기 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)이 형성된 유리기판(310) 전체를 커버하는 실리콘질화물층(320)을 형성한다. 상기 실리콘질화물층(320)은 상기 게이트배선(GL) 및 게이트전극(GE)을 절연 및 보호하는 보호절연막이다.Next, the
이후, 상기 실리콘질화물층(320) 상에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 아몰퍼스실리콘층(331) 및 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)을 순차적으로 형성한다. 예를 들어, SiF4, H2 및 Ar이 혼합된 반응가스를 사용하는 플라즈마 화학기상증착 방법을 통해 상기 아몰퍼스실리콘층(331)을 증착하며, 상기 반응가스에 도핑 가스인 포스핀(PH3)을 미량 혼합하여 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)을 증착한다. 이때, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)의 표면은 공기와 접하여 자연 산화된다. 그 결과, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333) 상에는 산화실리콘층(335)이 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 4B, the
다음, 아르곤(Ar), 질소(N2), 암모니아(NH3) 및 이들의 혼합가스들 중 선택된 반응가스로 상기 산화실리콘층(335)을 플라즈마 처리하여, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)과 상기 산화실리콘층(335) 간의 계면(334)의 조도(roughness)를 증가시킨다. 상기 계면(334)의 조도를 증가시키는 단계는 도 1a 내지 도 1d에서 설명한 계면(34)의 조도를 증가시키는 단계와 실질적으로 동일하다.Next, the
계속해서, 상기 게이트전극(GE)에 대응하는 실리콘질화물층(320) 상에 채널층을 형성하기 위하여, 포토리소그레피 공정 및 식각 공정을 통해, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 산화실리콘층(335), n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333) 및 아몰퍼스실리콘층(331)을 패터닝한다.Subsequently, in order to form a channel layer on the
계속해서, 상기 산화실리콘층(335)을 식각하여, 표면조도가 증가된 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)을 노출시킨다. 상기 산화실리콘층(335)의 식각액으로는 플루오르화수소산(HF)이 사용된다. 상기 식각액은 디이오나이즈워터(DI water)와 플루오르화수소(HF)가 약 200 : 1로 혼합된 것이 바람직하다.Subsequently, the
이와 다른 실시예에서, 상기 산화실리콘층(335), n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333) 및 아몰퍼스실리콘층(331)을 패터닝하는 공정과 상기 산화실리콘층(335)을 식각하여 제거하는 공정의 진행 순서는 서로 바뀔 수 있다.In another embodiment, a process of patterning the
이후, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333) 상에 스퍼터 방식으로 은층을 증착하여, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트배선(GL)과 교차하는 소스배선(SL)과, 상기 게이트전극(GE)에 대응하는 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333) 상에 서로 이격된 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 형성한다.Thereafter, a silver layer is deposited on the n-type doped
상기 소스배선(SL), 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)을 형성하는 과정에서, 상기 소스전극(SE)과 드레인전극(DE)의 사이에 대응하는 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)은 제거되며, 상기 사이에 대응하는 아몰퍼스실리콘층(331)은 일부 식각된다. 이에 따라, 상기 소스전극(SE)과 드레인전극(DE)을 전기적으로 스위칭 하는 채널층(C)이 형성된다. 이때, 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333)의 표면조도가 크게 증가되었기 때문에, 상기 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)은 상기 n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층(333) 상에 양호하게 점착된다.In the process of forming the source wiring SL, the source electrode SE, and the drain electrode DE, an amorphous silicon layer doped with an n-type corresponding to the source electrode SE and the drain electrode DE. 333 is removed, and the corresponding
도 4e를 참조하면, 상기 표시기판의 제조방법은 상기 소스전극(SE) 및 드레인전극(DE)이 형성된 유리기판(310) 상에 패시베이션층(350)을 형성하는 단계와, 상기 패시베이션층(350)에 형성된 콘택홀을 통해 상기 드레인전극(DE)과 전기적으로 연결되는 화소전극(370)을 형성하는 단계를 더 포함한다.Referring to FIG. 4E, the method of manufacturing the display substrate includes forming a
상기 화소전극(370)은 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)로 이루어진다.The
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 은층과 상기 은층이 형성되는 베이스층, 예를 들어, n-type으로 도핑된 아몰퍼스실리콘층 간의 계면의 조도를 크게 증가시켜 상기 은층과 베이스층 간의 점착력을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, 저항이 매우 작은 은으로 신호배선들을 형성하여 표시장치의 신호지연을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 표시품질을 향상시키는 표시기판을 제공할 수 있 다. As described in detail above, according to the present invention, the cohesion between the silver layer and the base layer is increased by greatly increasing the roughness of the interface between the silver layer and the base layer on which the silver layer is formed, for example, an amorphous silicon layer doped with n-type. Can greatly improve. Therefore, the signal wirings of the display device can be reduced by forming signal wires of silver having a very small resistance. As a result, it is possible to provide a display substrate which improves the display quality.
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.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
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KR1020060018045A KR20070087995A (en) | 2006-02-24 | 2006-02-24 | Method for forming silver layer and method for fabricating display substrate using the method |
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- 2006-02-24 KR KR1020060018045A patent/KR20070087995A/en not_active Application Discontinuation
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