KR20070105240A - Wiring substrate, display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 구성을 나타내는 평면도이다.1 is a plan view showing the structure of a TFT array substrate according to an embodiment of the present invention.
도2는 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 TFT 구조를 나타내는 평면도이다.2 is a plan view showing the TFT structure of the TFT array substrate according to the embodiment of the present invention.
도3은 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 TFT 구조를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the TFT structure of the TFT array substrate according to the embodiment of the present invention.
도4는 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart showing a manufacturing process of the TFT array substrate according to the embodiment of the present invention.
도5는 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 에칭 공정에서의 구성을 나타내는 단면도이다.Fig. 5 is a cross sectional view showing a configuration in an etching step of a TFT array substrate according to the embodiment of the present invention.
도6은 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 에칭 공정에서의 구성을 나타내는 단면도이다.Fig. 6 is a cross sectional view showing a configuration in an etching step of a TFT array substrate according to the embodiment of the present invention.
도7은 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 에칭 공정에서의 구성을 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing the configuration of an TFT array substrate in an etching process according to an embodiment of the present invention.
도8은 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 에칭 공정에서의 구성을 나타내 는 단면도이다.Fig. 8 is a cross-sectional view showing the construction of the TFT array substrate in the etching step of the embodiment of the present invention.
도9는 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 에칭 공정에서의 구성을 나타내는 단면도로서, 도 9a는, B점에 있어서 에천트가 입사가능한 입체각 ΩB을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도9b은, D점에 있어서 에천트가 입사가능한 입체각 ΩD를 모식적으로 도시한 도면이다.FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration in an etching process of a TFT array substrate according to an embodiment of the present invention. FIG. 9A is a diagram schematically showing a solid angle Ω B at which an etchant is allowed to enter at point B. FIG. 9B. Is a diagram schematically showing solid angle Ω D at which an etchant is allowed to enter at point D. FIG.
도10은 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 에칭 공정에서의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing another configuration in the etching step of the TFT array substrate according to the embodiment of the present invention.
도11은 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 에칭 공정에서의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.11 is a cross-sectional view showing another configuration in the etching step of the TFT array substrate according to the embodiment of the present invention.
도12는 본 발명의 실시예에 관한 TFT 어레이 기판의 에칭 공정에서의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing another configuration in the etching step of the TFT array substrate according to the embodiment of the present invention.
도13은 종래의 TFT의 구성을 나타내는 단면도이다.Fig. 13 is a sectional view showing the structure of a conventional TFT.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11: 소스 배선 12: 화소전극11: source wiring 12: pixel electrode
13: 게이트 배선 14: 게이트 절연막13: gate wiring 14: gate insulating film
15: 반도체층 16: 소스 전극15: semiconductor layer 16: source electrode
17: 드레인 전극 18: 층간 절연막17: drain electrode 18: interlayer insulating film
19: 콘택홀 31: 하부층19: contact hole 31: lower layer
32: 상부층 33: 레지스트 패턴32: upper layer 33: resist pattern
34: 적층구조 35: 되튐 라디칼34: laminated structure 35: bounce radical
36: 라디칼 110: 기판36: radical 110: substrate
111: 표시 영역 112: 테투리 영역111: display area 112: boundary area
115: 주사 신호 구동회로 116: 표시 신호 구동회로115: scan signal driver circuit 116: display signal driver circuit
117: 화소 118: 외부배선117: pixel 118: external wiring
119: 외부배선 120: 화소119: external wiring 120: pixel
본 발명은, 배선 기판, 표시장치 및 그것들의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 상세하게는 금속막이 적층된 배선을 가지는 배선 기판, 및 그것을 사용한 표시장치, 및 그것들의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring board, a display device, and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a wiring board having wiring in which a metal film is laminated, a display device using the same, and a manufacturing method thereof.
최근, CRT 디스플레이를 대체하는 표시장치로서, 평면형의 표시장치가 널리 사용되도록 되고 있다. 특히, 액정표시장치나, 유기 EL(일렉트로루미네센스) (electroluminescence) 표시장치는, 경량, 초박형, 저소비 전력의 이점으로부터 주목받고 있다. 액정표시장치나, 유기 EL 표시장치의 구동방식의 하나로서, 스위칭소자를 사용한 액티브 매트릭스 타입이 있다. 액티브 매트릭스 타입에서는, 예를 들면 각 화소전극에 스위칭소자인 TFT를 전기적으로 접속시키고 있다. 즉, 액티브 매트릭스형 표시장치에서는, TFT가 어레이 모양으로 배열된 TFT 어레이 기판을 사용 하고 있다. 따라서, 액티브 매트릭스형의 액정표시장치 등에서는, 인접화소 사이에서 크로스토크(crosstalk)가 없는 양호한 표시를 실현된다. 현재의 평면형의 표시장치에서는, 액티브 매트릭스 타입이 주류가 되고 있다.Recently, as a display device replacing a CRT display, a flat display device has been widely used. In particular, liquid crystal displays and organic EL (electroluminescence) displays have attracted attention from the advantages of light weight, ultra-thin, and low power consumption. As one of driving methods of a liquid crystal display device and an organic EL display device, there is an active matrix type using a switching element. In the active matrix type, for example, a TFT, which is a switching element, is electrically connected to each pixel electrode. That is, in the active matrix display device, a TFT array substrate in which TFTs are arranged in an array form is used. Therefore, in an active matrix liquid crystal display device or the like, good display without crosstalk between adjacent pixels is realized. In current flat display devices, the active matrix type is the mainstream.
평면형 표시장치의 제조 코스트를 저감하기 위해서, TFT 어레이 기판의 제조 비용의 저감도 큰 과제이다. TFT 어레이 기판의 제조를, 보다 적은 수의 패턴으로 행하는 기술이 고려되고 있다. 즉, 포토마스크에 의한 노광 공정의 회수를 줄임으로써, 제조 프로세스를 간소화하는 기술이 고려되고 있다.In order to reduce the manufacturing cost of a flat panel display device, the reduction of the manufacturing cost of a TFT array substrate is also a big subject. Techniques for producing a TFT array substrate in a smaller number of patterns have been considered. That is, the technique of simplifying a manufacturing process is considered by reducing the frequency | count of the exposure process by a photomask.
한편, 표시장치의 미세화 등에 따라, 배선의 재료로서, 알루미늄, 또는 그것의 합금(이하, 합쳐서 Al 등)이 사용되도록 되어 오고 있다. 즉, 신호 배선의 재료로서, Al 등을 사용함으로써, 배선 저항을 저감할 수 있다. 그렇지만, Al 등으로 이루어진 금속박막은, 제조 공정중의 가열에 의해 힐록(hillock)이 생겨 버린다. 따라서, 피복 절연막의 절연성을 저하시키는 문제점이 있다. 따라서, Al 등의 위에, 몰리브덴(Mo)층을 적층한 적층구조를 배선으로 하는 기술이 제안되어 있다.On the other hand, with the miniaturization of display devices, aluminum or alloys thereof (hereinafter, Al or the like) have been used as the wiring material. That is, wiring resistance can be reduced by using Al etc. as a material of signal wiring. However, in the metal thin film which consists of Al etc., a hillock arises by the heating in a manufacturing process. Therefore, there exists a problem of reducing the insulation of a coating insulating film. Therefore, the technique which makes wiring the laminated structure which laminated | stacked the molybdenum (Mo) layer on Al etc. is proposed.
그렇지만, Al 등과, Mo에서는, 에칭되는 속도(에칭 레이트)(etching rate)이 크게 다르다. 따라서, 사이드 에칭의 정도에 큰 차이가 생겨 버린다. 에칭에 의해 얻어지는 금속배선 패턴의 측단면에 오목부나 오버행(overhang) 등이 형성되어 버린다. 따라서, 절연막에 의한 피복성이 저하해 버린다고 하는 문제가 생긴다.However, at Al and Mo, the rate (etching rate) to be etched is very different. Therefore, a big difference occurs in the degree of side etching. A recess, an overhang, or the like is formed in the side end surface of the metal wiring pattern obtained by etching. Therefore, the problem that the coating | cover property by an insulating film falls is produced.
도13을 사용해서 Al 등과 Mo의 적층구조를 가지는 TFT에 관하여 설명한다. 도13은, 종래의 TFT의 구성을 나타내는 단면도이다. 12는 화소전극, 13은 게이트 배선, 14은 게이트 절연막, 15은 반도체막, 16은 소스 전극, 17은 드레인 전극, 18 은 층간 절연막, 19은 콘택홀이다. 여기에서는, 게이트 배선(13)이, Al 등으로 이루어진 하부층(31)과 Mo로 이루어지는 상부층(32)의 적층구조가 되어 있다.13, a TFT having a lamination structure of Al and Mo will be described. Fig. 13 is a sectional view showing the structure of a conventional TFT. 12 is a pixel electrode, 13 is a gate wiring, 14 is a gate insulating film, 15 is a semiconductor film, 16 is a source electrode, 17 is a drain electrode, 18 is an interlayer insulating film, and 19 is a contact hole. Here, the
도13에 도시된 것과 같이, Mo로 이루어지는 상부층(32)의 오버행 형상은, 웨트에칭 프로세스 등의 변동에 의해, 격차가 생긴다. 도13의 E부에 도시된 것과 같이, 오버행의 돌출 부분이 클 경우, 게이트 절연막(14)의 피복성이 열화해 버린다. 이에 따라, 그 위의 드레인 전극(17)에 단선 등의 불량이 발생한다. 또한, F부에 도시된 것과 같은 피복성에 문제가 없는 개소에서도, 상부층(32)의 선단부가 예각 모양으로 되어 버린다. 따라서, 전계집중이 생겨, 내압저하 불량이 발생한다고 하는 문제점이 있다.As shown in Fig. 13, the overhang shape of the
이러한 문제점에 대한 기술이 개시되어 있다.(특허문헌 1, 2 참조)A technique for such a problem is disclosed. (See Patent Documents 1 and 2)
[특허문헌 1] 일본국 특개 2001-166336호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-166336
[특허문헌 2] 일본국 특개 2001-311954호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-311954
특허문헌 1에서는, 에천트(etchant)의 액 조성을 규정하여, 에칭 레이트를 같은 정도로 하고 있다. 한편, 특허문헌 2에서는, 몰리브덴에 크롬이나 지르코늄 등의 원소를 첨가하여, 에칭 레이트를 같은 정도로 하고 있다. 그렇지만, 상기한 기술에서는, 배선을 원하는 단면 형상으로 가공하는 것이 곤란하다고 하는 문제점이 있다. 즉, 막두께나 조성을 변화시켰을 경우, 측면에 오버행이나 오목부가 형성되어 버린다. 또한, 배선의 하지막의 상태에 따라, 배선의 단면 형상이 변화되어 버리는 일이 있다. 더구나, 재료선택의 폭을 현저하게 좁게 하는 경우도 있다.In patent document 1, the liquid composition of an etchant is prescribed | regulated, and the etching rate is made to the same grade. On the other hand, in patent document 2, elements, such as chromium and a zirconium, are added to molybdenum, and the etching rate is made to the same grade. However, in the above technique, there is a problem that it is difficult to process the wiring into a desired cross-sectional shape. That is, when the film thickness or composition is changed, overhangs and recesses are formed on the side surfaces. Moreover, the cross-sectional shape of a wiring may change with the state of the base film of wiring. In addition, the range of material selection may be significantly narrowed.
전술한 바와 같이 종래의 배선 기판에서는, Al을 포함하는 금속막 위로, Mo를 포함하는 금속막이 있을 경우, 피복성이나, 절연성이 저하해 버린다고 하는 문제점이 있었다.As mentioned above, in the conventional wiring board, when there exists a metal film containing Mo on the metal film containing Al, there existed a problem that a coating property and insulation fell.
본 발명은 이러한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로서, 원하는 단면형상으로 형성된 적층구조의 배선을 가지는 배선 기판, 및 표시장치, 및 그것들의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of such a problem, and an object of this invention is to provide the wiring board which has wiring of the laminated structure formed in desired cross-sectional shape, a display apparatus, and those manufacturing methods.
본 발명의 제1의 태양에 관한 배선 기판의 제조 방법은, 적어도 제1의 금속막과 제2의 금속막으로 구성되는 적층구조를 배선으로 하는 배선 기판의 제조 방법으로서, 기판 위에 알루미늄을 포함하는 제1의 금속막을 성막하는 공정과, 상기 제1의 금속막 위에, 몰리브덴을 포함하는 제2의 금속막을 성막하는 공정과, 상기 제2의 금속막 위에, 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 제1의 금속막, 및 상기 제2의 금속막을 사이드 에칭하도록, 상기 레지스트 패턴을 거쳐서 상기 제1의 금속막, 및 상기 제2의 금속막을 에칭하는 제1의 에칭 공정과, 상기 제1의 에칭 공정의 후에, 상기 제2의 금속막의 측단부의 표면을 노출시키도록, 상기 레지스트 패턴을 후퇴시키는 애싱 공정과, 상기 애싱 공정의 후에, 상기 제2의 금속막의 단면이 순 테이퍼 형상이 되도록, 상기 후퇴된 레지스트 패턴을 거쳐서 에칭하는 제2의 에칭 공정을 구비하는 것이다.The manufacturing method of the wiring board which concerns on the 1st aspect of this invention is a manufacturing method of the wiring board which uses the laminated structure which consists of at least a 1st metal film and a 2nd metal film as wiring, Comprising: Aluminum is included on a board | substrate. Forming a first metal film; forming a second metal film containing molybdenum on the first metal film; forming a resist pattern on the second metal film; A first etching step of etching the first metal film and the second metal film through the resist pattern to side-etch the first metal film and the second metal film, and the first etching step After, the ashing step of retracting the resist pattern so as to expose the surface of the side end of the second metal film, and after the ashing step, the cross section of the second metal film is in a forward tapered shape. Via a retracted resist pattern is provided with a process of etching the second etching.
[실시예]EXAMPLE
이하에서, 본 발명을 적용가능한 실시예가 설명된다. 이하의 설명은, 본 발명의 실시예를 설명하는 것으로, 본 발명이 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 설명의 명확화를 위해, 이하의 기재는, 적당하게, 생략 및 간략화가 행해지고 있다. 또한, 당업자라면 이하의 실시예의 각 요소를, 본 발명의 범위에 있어서 용이하게 변경, 추가, 변환하는 것이 가능할 것이다. 이때, 각 도면에에 있어서 동일한 부호를 붙인 것은 같은 요소를 나타내고 있고, 적절히, 설명이 생략된다.In the following, embodiments to which the present invention is applicable are described. The following description describes the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. For clarity of explanation, the following descriptions are omitted and simplified as appropriate. Moreover, those skilled in the art will be able to easily change, add, and convert each element of the following embodiments within the scope of the present invention. Under the present circumstances, the same code | symbol is shown in each figure, and the same element is shown, and description is abbreviate | omitted suitably.
본 발명의 실시예에 관한 표시장치에 대해서 도1을 참조해서 설명한다. 도1은, 본 실시예에 관한 표시장치에 사용되는 기판의 구성을 나타내는 정면도이다. 본 실시예에 관한 표시장치로서, 액정표시장치나 유기 EL 표시장치 등의 평면형 표시장치(플랫 패널 디스플레이)(flat panel display)를 들 수 있다.A display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a front view showing the configuration of a substrate used in the display device according to the present embodiment. As the display device according to the present embodiment, a flat panel display (flat panel display) such as a liquid crystal display device or an organic EL display device may be mentioned.
본 실시예에 관한 액정표시장치는, 기판(110)을 가지고 있다. 기판(110)은, 예를 들면 박막 트랜지스터(TFT) 어레이(transistor array) 기판 등의 배선 기판이다. 기판(110)에는, 표시 영역(111)과 표시 영역(111)을 둘러싸도록 설치된 테투리 영역(112)이 설치된다. 이 표시 영역(111)에는, 복수의 게이트 배선(주사 신호선)(13)과 복수의 소스 배선(표시 신호선)(11)이 형성되어 있다. 복수의 게이트 배선(13)은 평행하게 설치된다. 마찬가지로, 복수의 소스 배선(11)은 평행하게 설치된다. 게이트 배선(13)과, 소스 배선(11)은, 서로 교차하도록 형성되어 있다. 게이트 배선(13)과 소스 배선(11)은 직교하고 있다. 그리고, 인접하는 게이트 배선(13)과 소스 배선(11)으로 둘러싸여진 영역이 화소(117)가 된다. 따라서, 기판(110)에 서는, 화소(117)가 매트릭스 모양으로 배열된다.The liquid crystal display device according to the present embodiment has a
더구나, 기판(110)의 테투리 영역(112)에는, 주사 신호 구동회로(115)과 표시 신호 구동회로(116)가 설치된다. 게이트 배선(13)은, 표시 영역(111)으로부터 테투리 영역(112)까지 연장하여 설치되어 있다. 그리고, 게이트 배선(13)은, 기판(110)의 단부에서, 주사 신호 구동회로(115)에 접속된다. 소스 배선(11)도 마찬가지로 표시 영역(111)으로부터 테투리 영역(112)까지 연장하여 설치되어 있다. 그리고, 소스 배선(11)은, 기판(110)의 단부에서, 표시 신호 구동회로(116)과 접속된다. 주사 신호 구동회로(115)의 근방에는, 외부배선(118)이 접속되어 있다. 또한, 표시 신호 구동회로(116)의 근방에는, 외부배선(119)이 접속되어 있다. 외부배선 118, 119는, 예를 들면 FPC(Flexible P rinted Circ uit) 등의 배선 기판이다.In addition, the scan
외부배선 118, 119를 거쳐서 주사 신호 구동회로(115), 및 표시 신호 구동회로(116)에 외부에서의 각종 신호가 공급된다. 주사 신호 구동회로(115)는 외부에서의 제어신호에 의거하여 게이트 신호(주사 신호)를 게이트 배선(13)에 공급한다. 이 게이트 신호에 의해, 게이트 배선(13)이 순차 선택되어 간다. 표시 신호 구동회로(116)는 외부에서의 제어신호나, 표시 데이터에 의거하여 표시 신호를 소스 배선(11)에 공급한다. 이에 따라, 표시 데이터에 따른 표시 전압을 각 화소(117)에 공급할 수 있다. 이때, 주사 신호 구동회로(115)과 표시 신호 구동회로(116)는, 기판(110) 위에 배치되는 구성에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면 TCP(Tape Carrier Package)에 의해 구동회로를 접속해도 된다.Various signals from the outside are supplied to the scan
화소(117) 안에는, 적어도 1개의 박막 트랜지스터(TFT)(120)가 형성되어 있 다. TFT는 소스 배선(11)과 게이트 배선(13)의 교차점 근방에 배치된다. 예를 들면, 이 TFT가 화소전극에 표시 전압을 공급한다. 즉, 게이트 배선(13)으로부터의 게이트 신호에 의해, 스위칭소자인 TFT가 온(on)된다. 이에 따라 소스 배선(11)으로부터, TFT의 드레인 전극에 접속된 화소전극에 표시 전압이 인가된다. 그리고, 화소전극과, 대향전극과의 사이에, 표시 전압에 따른 전계가 생긴다. 이때, 기판(110)의 표면에는, 배향막(도시 생략)이 형성되어 있다.At least one thin film transistor (TFT) 120 is formed in the
더구나, 기판(110)에는, 대향기판이 대향하여 배치되어 있다. 대향기판은, 예를 들면, 칼라필터(color filter) 기판이며, 시인측에 배치된다. 대향기판에는, 칼라필터, 블랙 매트릭스(BM)(Black Matrix), 대향전극, 및 배향막 등이 형성되어 있다. 또한, 대향전극은, 기판(110)측에 배치되는 경우도 있다. 그리고, 기판(110)과 대향기판 사이에 액정층이 끼워진다. 즉, 기판(110)과 대향기판과의 사이에는 액정이 주입되어 있다. 더구나, 기판(110)과 대향기판과의 외측의 면에는, 편광판, 및 위상차판 등이 설치된다. 또한, 액정표시 패널의 반대 시인측에는, 백라이트 유닛(backlight unit) 등이 배치된다.Moreover, the opposing board | substrate is arrange | positioned facing the board |
화소전극과 대향전극과의 사이의 전계에 의해, 액정이 구동된다. 즉, 기판 사이의 액정의 배향방향이 변화한다. 이에 따라, 액정층을 통과하는 빛의 편광상태가 변화한다. 즉, 편광판을 통과해서 직선편광으로 된 빛은 액정층에 의해, 편광상태가 변화한다. 구체적으로는, 백라이트 유닛으로부터의 빛은, 어레이 기판측의 편광판에 의해 직선편광이 된다. 그리고, 이 직선편광이 액정층을 통과함으로써, 편광상태가 변화한다.The liquid crystal is driven by the electric field between the pixel electrode and the counter electrode. That is, the orientation direction of the liquid crystal between substrates changes. As a result, the polarization state of the light passing through the liquid crystal layer changes. That is, the polarized state of the light passing through the polarizing plate and becoming linearly polarized light is changed by the liquid crystal layer. Specifically, the light from the backlight unit is linearly polarized by the polarizing plate on the array substrate side. The polarization state changes by passing the linearly polarized light through the liquid crystal layer.
따라서, 편광 상태에 따라서, 대향기판측의 편광판을 통과하는 광량이 변화한다. 즉, 백라이트 유닛으로부터 액정표시 패널을 투과하는 투과광 중에서, 시인측의 편광판을 통과하는 빛의 광량이 변화한다. 액정의 배향 방향은, 인가되는 표시 전압에 의해 변화한다. 따라서, 표시 전압을 제어함으로써, 시인측의 편광판을 통과하는 광량을 변화시킬 수 있다. 즉, 화소마다 표시 전압을 바꿈으로써, 원하는 화상을 표시할 수 있다.Therefore, the amount of light passing through the polarizing plate on the opposite substrate side changes depending on the polarization state. That is, the amount of light passing through the polarizing plate on the viewing side of the transmitted light passing through the liquid crystal display panel from the backlight unit changes. The orientation direction of a liquid crystal changes with the display voltage applied. Therefore, by controlling the display voltage, the amount of light passing through the polarizing plate on the viewing side can be changed. That is, the desired image can be displayed by changing the display voltage for each pixel.
본 발명에서는, 기판(110)을 액정표시장치에 사용되는 보텀 게이트(bottom gate) 형 구조의 TFT 어레이 기판으로서 설명한다. 본 발명에 따른 기판(110)의 구성에 대해서 도2 및 도3을 사용하여 설명한다. 도2은 기판(110)의 TFT 부분의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이고, 도3은 도2의 A-A 단면도이며, 기판(110)의 TFT 부분의 구성을 모식적으로 나타내고 있다.In the present invention, the
11은 소스 배선, 12은 화소전극, 13은 게이트 배선, 14은 게이트 절연막, 15은 반도체막, 16은 소스 전극, 17은 드레인 전극, 18은 층간 절연막, 19은 콘택홀이다.11 is a source wiring, 12 is a pixel electrode, 13 is a gate wiring, 14 is a gate insulating film, 15 is a semiconductor film, 16 is a source electrode, 17 is a drain electrode, 18 is an interlayer insulating film, and 19 is a contact hole.
기판(110) 위에는, 게이트 전극을 가지는 게이트 배선(13)이 형성되어 있다. 여기에서는, 게이트 배선(13) 내부에 TFT(120)의 게이트 전극이 포함되어 있는 구성으로 하고 있지만, 게이트 배선(13)으로부터 게이트 전극을 연장시키는 구성으로 해도 된다. 게이트 배선(13)은 하부층(31), 및 상부층(32)의 적층구조가 되어 있다. 여기에서, 하부층(31)은, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(이하, 합쳐서 Al 등이라고 칭한다)으로 구성되어 있다. 즉, 하부층(31)은, 알루미늄을 포함하는 도 전성 금속층이다. 이렇게, 하부층(31)으로서, Al 또는 Al을 주성분으로 하는 합금을 사용할 수 있다. 하부층(31) 위에는, 상부층(32)이 설치된다. 상부층(32)은 몰리브덴(Mo)을 포함하고 있다. 상부층(32)에는 Mo 또는 Mo을 주성분으로 하는 합금을 사용할 수 있다. 하부층(31)의 위에는, 상부층(32)이 직접 형성되어 있다. 즉, 하부층(31)의 상면과, 상부층(32)의 저면이 접촉하고 있다.On the
게이트 배선(13) 위에는, 게이트 절연막(14)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(14)은, 게이트 배선(13)을 덮도록 형성되어 있다. 즉, 게이트 배선(13)은 게이트 절연막(14)에 의해 피복되어 있다.The
여기에서, 게이트 배선(13)은 후술하는 에칭 공정 등에 의해 패터닝(patterning)되어 있다. 이에 따라, Al을 포함하는 하부층(31)과, Mo를 포함하는 상부층(32)의 적층구조로 이루어지는 게이트 배선(13)을 순 테이퍼 형상으로 할 수 있다. 이에 따라, 게이트 배선(13)의 피복성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 게이트 절연막(14) 위의 도전층의 단선이나, 내압불량의 발생을 방지할 수 있다. 이렇게, 게이트 배선(13)을 원하는 단면 형상으로 할 수 있다. 이 에칭 공정 등에 대해서는, 나중에 상세히 설명한다.Here, the
게이트 절연막(14) 위에는 반도체막(15)이 형성되어 있다. 반도체막(15)은, 예를 들면, a-Si층이나, p-Si층으로 구성된다. 또한, 반도체막(15)은, 예를 들면, 인(P) 등의 불순물이 주입되어 있다. 반도체막(15)은, 예를 들면, 반도체 능동층과, 오믹콘택(ohmic contact)층으로 구성되어 있다. 여기에서, TFT(120)의 채널(channel)에서는, 오믹콘택층이 제거되어, 반도체 능동층이 노출하고 있다. 이 채널의 양측에, TFT(120)의 소스와 드레인이 형성되어 있다.The
반도체막(15)의 오믹콘택층 위에는, 소스 전극(16), 및 드레인 전극(17)이 형성되어 있다. 이 소스 전극(16)은 소스 배선(11)에서 연장되어 있다. 여기에서, 소스 전극(16), 및 드레인 전극(17)은, 소스 배선(11)과 같은 금속박막으로 설치된다. 구체적으로는, 소스 전극(16), 및 드레인 전극(17)은, 아래에서 순서대로, Mo/Al/Mo의 3층구조가 되어 있다. 물론, 이외의 재료를 사용해도 된다. 반도체막(15)의 패턴의 일단에는 소스 전극(16)이 설치되고, 타단에는 드레인 전극(17)이 설치된다. 즉, 소스 전극(16), 및 드레인 전극(17)은, 채널을 거쳐서 대향하고 있다.The
더구나, 소스 전극(16), 및 드레인 전극(17) 위에는, 층간절연막(18)이 형성되어 있다. 층간 절연막(18)은 반도체막(15)의 채널부, 소스 전극(16), 드레인 전극(17), 및 소스 배선(11)을 덮도록 형성되어 있다. 더구나, 층간절연막(18)에는, 드레인 전극(17)과의 접속을 하기 위한 콘택홀(19)이 형성되어 있다.In addition, an
층간절연막(18) 위에는, 화소전극(12)이 형성되어 있다. 화소전극(12)은, 콘택홀(19)에 매설되어 있다. 따라서, 화소전극(12)은 콘택홀(19)을 거쳐서 드레인 전극(17)과 접속되어 있다. 이에 따라, 소스 배선(11)으로부터의 표시 전압이 TFT 을 거쳐서, 화소전극(12)에 공급된다. 화소전극(12)은, 예를 들면 ITO 등의 투명도전막에 의해 형성되어 있다. 이때, 반사형, 또는, 반투과형의 액정표시장치에서는, 화소전극(12)이 금속막 등의 반사 전극에 의해 형성된다. 이 화소전극(12)은, 예를 들면, 화소의 대략 전체에 설치된다. 화소전극(12)은, 표시 전압이 인가되면, 대향 전극(도시 생략)과의 사이에서, 액정을 구동하기 위한 전계를 생기게 한다.The
다음에, 상기한 TFT 어레이 기판의 제조 공정에 대해서 도4을 사용하여 설명한다. 도4는, 기판(110)의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다. 우선, 게이트 배선(13)을 형성한다(스텝 S10l). 구체적으로는, 절연성의 기판(110) 위에 하부층(31)과 상부층(32)을 스퍼터링(sputtering)법으로 연속해서 성막한다. 여기에서는, 하부층(31)의 금속막으로서 AlCu 합금막을 사용하고, 상부층(32)의 금속막으로서 MoNb 합금막을 사용한다. 이때, 각 층의 조성비에 관해서는 특별하게 한정되지 않는다. 하부층(31)의 막두께는, 배선 저항에 의해 결정되고, 예를 들면 200nm로 할 수 있다. 또한, 상부층(32)의 막두께는, 후공정의 콘택홀 에칭(contact hole etching)에 의한 막 감소량을 고려하여, 100nm로 한다. 그리고, 하부층(31), 및 상부층(32) 위에, 레지스트 막을 도포한다. 이 레지스트 막을, 소정의 마스크 패턴(mask pattern)이 형성된 포토마스크를 사용해서 노광한다. 노광된 레지스트 막을 현상하면, 기판(110) 위에 게이트 배선(13)의 패턴에 따른 레지스트 패턴이 형성된다. 이때, 게이트 배선(13)의 형성과 같은 공정으로, 보조 용량전극 등을 형성해도 된다.Next, the manufacturing process of the above-mentioned TFT array substrate is explained using FIG. 4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the
이 레지스트 패턴을 거쳐서 상부층(32), 및 하부층(31)을 에칭한다. 즉, 기판(110)의 대략 전체면에 설치된 게이트 배선(13)을 패터닝한다. 그리고, 레지스트 패턴을 제거하면, 게이트 배선(13)이 형성된다. 이 상부층(32), 및 하부층(31)을 에칭하는 공정에 관해서는 나중에 상세히 설명한다. 본 실시예에서는, 게이트 배선(13)의 단면이 순 테이퍼 모양으로 되어 있다. 즉, 기판(110)에 가까이 감에 따 라서 게이트 배선(13)의 패턴 폭이 넓어져 간다. 이에 따라, 피복성 및 내압성을 향상시킬 수 있다.The
다음에, 게이트 절연막(14)을 형성한다(스텝 S102). 그리고, 반도체막(15)을 형성한다(스텝 S103). 구체적으로는 게이트 절연막(14), 및 반도체막(15)을 CVD법에 의해, 연속해서 성막한다. 예를 들면, 게이트 절연막(14)으로서는, SiNx나 SiO2 등의 무기절연막을 사용할 수 있다. 이 게이트 절연막(14)에 의해 게이트 배선(13)이 피복된다. 여기에서, 게이트 배선(13)은, 단면이 순 테이퍼 형상이기 때문에, 피복성은 양호하다. 반도체막(15)으로서는, a-Si막이나 p-Si막을 사용할 수 있다. 그리고, 사진제판공정을 사용해서 반도체막(15)을 패터닝한다. 즉, 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 박리를 행한다. 이에 따라, 반도체막(15)을 원하는 패턴으로 가공할 수 있다. 이 반도체막(15)에는 불순물을 주입한다. 불순물의 주입 공정은, 특별하게 한정되는 것은 아니다다.Next, a
그리고, 패터닝된 반도체막(15) 위에서부터, 소스 전극(16), 소스 배선(11),및 드레인 전극(17)을 형성한다(스텝 S104). 구체적으로는, 반도체막(15), 및 게이트 절연막(14) 위에서부터 금속박막을 스퍼터링법으로 성막한다. 그리고, 사진제판공정에 의해 패터닝한다. 즉, 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 박리를 행한다. 이에 따라, 금속박막을 원하는 패턴으로 가공할 수 있다. 에칭에는, 예를 들면, 소정의 에천트를 사용한 웨트에칭을 이용할 수 있다. 소스 배선(11), 소스 전극(16), 및 드레인 전극(17)을 형성할 수 있다. 여기에서, 소스 배선(11), 소스 전극(16), 및 드레인 전극(17)에는, 아래에서 순서대로 Mo/Al/Mo로 이루어지는 3층 구조로 할 수 있다.Then, from above the patterned
더구나, 소스 배선(11), 소스 전극(16), 및 드레인 전극(17) 위에 층간절연막(18)을 형성한다(스텝 S105). 층간 절연막(18)로서는 SiNx막을 사용할 수 있다. 예를 들면 100∼400nm의 질화막을 CVD법에 의해 성막한다. 그리고, 질화막을 사진제판공정에 의해, 패터닝한다. 이에 따라, 드레인 전극(17) 위에 콘택홀(19)이 설치된 층간절연막(18)을 형성할 수 있다. 또한, 층간 절연막(18)에는, 유기절연막이나 다른 무기절연막을 사용할 수도 있다. 더구나, 다른 재료의 절연막을 적층해도 된다. 이에 따라, 핀홀(pinhole)의 발생 등에 의한 단락을 확실하게 막을 수 있다.In addition, an
다음에 층간 절연막(18) 위에서부터 화소전극(12)을 형성한다. 구체적으로는, 스퍼터링법 등에 의해, ITO막 등의 투명성 도전막을 성막한다. 그리고, 사진제판공정에 의해 패터닝한다. 이에 따라, 화소전극(12)이 형성된다. 화소전극(12)은, 예를 들면, 화소의 대략 전체에 설치된다. 콘택홀(19)을 거쳐서 드레인 전극(17)과 화소전극(12)이 접촉하고, TFT(120)과 화소전극(12)이 접속되는 구조가 된다. 이상과 같은 공정으로 TFT, 및 화소가 형성된다. 이 화소를 어레이 모양으로 배열함으로써 TFT 어레이 기판이 형성된다.Next, the
다음에, 게이트 배선(13)의 형성공정(S10l)에 대해서 도5∼도10을 사용해서 상세하게 설명한다. 도5∼도10은, 게이트 배선(13)의 패턴형성공정에 있어서의 단면형상을 나타내는 공정단면도이다. 도5∼도10에서는, 게이트 배선(13)의 측단면 근방의 구성이 표시되어 있다. 여기에서, 하부층(Al층)(31) 위에는, 상부층(Mo 층)(32)이 설치된다. 여기에서, 하부층(31)과 상부층(32)의 2층구조를 적층구조(34)로 한다. 또한, 상부층(32) 위에는 레지스트 패턴(33)이 형성되어 있다. 레지스트 패턴(33)은, 레지스트 막 도포, 노광, 현상 공정을 거침으로써 형성된다. 레지스트 패턴(33)은, 도5에 도시된 것과 같이, 순 테이퍼 형상으로 되어 있다.Next, the formation process S10l of the
계속해서, 인산+질산+초산을 성분으로 하는 약액(에천트)을 사용해서 제1의 에칭을 행한다. 이에 따라, 하부층(31),및 상부층(32)로 이루어지는 Mo/Al의 적층구조(34)가 일괄하여 에칭된다. 제1의 에칭은, 현상후의 레지스트 패턴(33)을 거쳐서 행하여진다. 따라서, 레지스트 패턴(33)의 개구부의 하부층(31), 및 상부층(32)이 웨트에칭에 의해 제거된다. 이에 따라, 도6에 나타내는 구성이 된다. 레지스트 패턴(33)의 개구부에서는, 하부층(31), 및 상부층(32)이 제거되고, 하지인 기판(110)이 노출되어 있다. 여기에서, 적층구조(34)의 져스트 에칭 시간에 대하여, 100%의 오버에칭(overetching)을 실행한다. 즉, 져스트 에칭(just etch) 시간의 2배의 시간으로 웨트에칭을 행한다. 이에 따라, 에칭 레이트의 격차에 의한 하부층(31)의 에칭 잔사를 방지할 수 있다.Subsequently, a first etching is performed using a chemical liquid (etchant) containing phosphoric acid + nitric acid + acetic acid as a component. As a result, the Mo /
이때, 하부층(31)의 사이드에칭(side etch)량은, 예를 들면 0.5㎛이다. 또한, 웨트에칭에 있어서, Mo-Al 사이의 전지 효과 때문에, 상부층(32)의 에칭 레이트가 저하한다. 따라서, 적층구조(34)의 측단 면이, 상부층(32)에서는 역 테이퍼 형상이 되고, 하부층(31)에서는 순 테이퍼 형상이 된다. 따라서, 적층구조(34)의 단면 형상은, 상부층(32)과 하부층(31)의 계면에서 가장 들어간 형상이 된다. 이렇게, 적층구조(34)는, 상부층(32)과 하부층(31)의 계면에서 잘록한 단면형상을 하고 있다. 또한, 상부층(32)의 측단부는, 덮개 형상이 된다. 그리고, 상부층(32)의 덮개부의 선단은 예각으로 되어 있다. 또한, 적층구조(34)의 사이드 에칭에 의해, 적층구조(34)의 측단면은 레지스트 패턴(33)의 측단면의 내측에 존재하고 있다. 따라서, 레지스트 패턴(33)의 측단부가 상부층(32)의 끝에서 튀어나온 덮개형상 A가 형성된다.At this time, the side etch amount of the
다음에, 유도 결합형의 플라즈마(plasma) 발생장치에 의해, 레지스트 패턴(33)을 하프애싱(half ashing)한다. 구체적으로는, O2 플라즈마에 레지스트 패턴(33)을 노출시킴으로써, 레지스트 패턴(33)이 후퇴한다. 예를 들면, O2 플라즈마 중에서 발생한 산소의 라디칼(radical)(36) 등이 레지스트 패턴(33)의 표면에 충돌한다. 이 때문에, 레지스트 패턴(33)의 표면측에서 애싱이 진행한다. 이에 따라, 레지스트 패턴(33)이 막감소 처리된다. 따라서, 레지스트 패턴(33)의 일부가 제거되어서, 막두께가 얇아진다. 이 애싱 처리중의 모양을 도7에 나타낸다.Next, the resist
구체적으로는, O2=2.54×10-1Pa·m3/sec(=150sccm), RF 파워=800W, 처리 압력=6.0 Pa에서 프로세스 시간은 60초로 할 수 있다. 이때, 도7에 도시된 것과 같이, 기판(110)으로부터의 되튐 라디칼(35)에 의해, 레지스트 패턴(33)의 덮개 형상 A가 저면에서도 애싱된다. 즉, 산소 플라즈마 중에서 발생한 라디칼(36)이, 기판(110)이나 상부층(32)의 상면에서 퇴튄다. 그리고, 이 되튐 라디칼(35)이 레지스트 패턴(33)에 저면측에서 충돌한다. 이에 따라, 레지스트 패턴(33)의 상부층(32)측의 면(저면)에 되튐 라디칼(35)이 충돌하여, 레지스트 패턴(33)의 저면측에서도 애싱 이 진행해 간다. 이에 따라, 레지스트 패턴(33)의 측단부는 저면측에서 후퇴해 간다. 따라서, 레지스트 패턴(33)의 상부층(32)의 끝에서 튀어나온 부분이 제거되어 간다.Specifically, the process time can be 60 seconds at O 2 = 2.54 × 10 −1 Pa · m 3 / sec (= 150 sccm), RF power = 800 W, and processing pressure = 6.0 Pa. At this time, as shown in FIG. 7, the cover shape A of the resist
여기에서, 레지스트 패턴의 후퇴량이 하부층(31)의 사이드 에칭량과 같아지도록, 애싱 시간을 조정하고 있다. 여기에서는, 레지스트 패턴(33)의 후퇴량이 0.5㎛이 된다. 이에 따라, 레지스트 패턴(33)은, 표면측에서 0.5㎛의 두께만큼 얇아진다. 따라서, 애싱이 종료하면, 도8에 도시된 것과 같이, 레지스트 패턴(33)의 측단면이, 상부층(32)의 측단면보다도 내측으로 후퇴하고 있다. 즉, 레지스트 패턴(33)의 측단부에서는, 상면측에서의 라디칼(36)의 충돌에 덧붙여, 되튐 라디칼(35)의 충돌이 있다. 따라서, 레지스트 패턴(33)의 측단부의 후퇴량은, 다른 부분보다도 커진다. 여기에서, 레지스트 패턴(33)의 측면 중 가장 넓어져 있는 점을, 레지스트 패턴(33)의 측단면의 선단부 C로 한다. 즉, 레지스트 패턴(33)이 가장 넓어져 있는 개소를 측단면의 선단부 C로 한다.Here, the ashing time is adjusted so that the recessed amount of the resist pattern is equal to the side etching amount of the
상기한 바와 같이, 저면측에서 애싱이 진행해 가기 때문에, 레지스트 패턴(33)의 측단면의 선단부 C는, 막두께 방향의 도중에 있다. 따라서, 레지스트 패턴(33)의 저면측의 측단 D는, 측단면의 선단부 C보다도 내측으로 후퇴하고 있다. 환언하면, 레지스트 패턴(33)의 저면으로부터 선단부 C의 높이까지는, 레지스트 패턴(33)의 단면이 역 테이퍼 형상이 된다. 이렇게, 레지스트 패턴(33)의 저면측의 일부는, 단면이 역 테이퍼 형상이 되고 있다.As mentioned above, since ashing advances from the bottom face side, the front-end | tip part C of the side end surface of the resist
레지스트 패턴(33)의 저면측의 측단 D는, 측단면의 선단부 C보다도 내측에 위치한다. 즉, 레지스트 패턴(33)의 측단면 중 저면측의 일부는, 역 테이퍼 형상으로 되어 있다. 이때, 레지스트 패턴(33)의 후퇴량은, 하부층(31)의 사이드 에칭량과 다른 값이어도 된다. 여기에서, 레지스트 패턴(33)의 측면의 선단부 C가 상부층(32)의 덮개의 선단부 B보다도 후퇴하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 레지스트 패턴(33)의 패턴 폭이, 상부층(32)의 패턴 폭보다도 좁아지도록, 애싱 시간을 조정하는 것이 바람직하다. 이렇게, 레지스트 패턴(33)의 후퇴량을 사이드 에칭량보다도 크게 함으로써 간편하게 적층구조(34)를 원하는 형상으로 할 수 있다.The side end D of the bottom face side of the resist
계속해서, 동일한 플라즈마 발생 장치에 의해, 제2의 에칭을 행한다. 여기에서는, 후퇴한 레지스트 패턴(33)을 거쳐서, 상부층(32)이 에칭된다. 이에 따라, 상부층(32)의 덮개 부분을 제거할 수 있다. 그리고, 레지스트 패턴(33)이 후퇴한 양에 따라, 상부층(32)이 에칭된다. 구체적으로는, SF6/O2=1.01×10-1/6.76×10-2Pa·m3/sec(60/40 sccm), RF 파워 800W, 프로세스 압력=1.5 Pa로 한다. 즉, SF6과 O2의 혼합 가스에 의해 생성되는 플라즈마 중에, 기판(110)을 노출시킨다. 플라즈마 중의 에천트(에칭에 기여하는 반응종)이 상부층(32)에 입사함으로써, 상부층(32)이 에칭된다. SF6를 사용하고 있기 때문에, 전형적인 에천트는, 불소 라디칼이 된다. 제2의 에칭공정에서는 기판 바이어스 파워(bias power)를 인가하지 않는, 등방성 에칭 모드(etching mode)를 사용하고 있다. 즉, 기판(110)을 놓는 스테이지(stage) 등에 대하여 바이어스 전압이 인가되지 않고 있는 상태에서, 에칭을 행한다. 이에 따라, 상부층(32)이 등방적으로 에칭되어 간다. 또한, 바이어스 파워를 인가하지 않기 때문에, 기판 마모를 억제할 수 있어, 기판의 백탁을 방지할 수 있다. 이에 따라, 기판(110)의 투과율이 향상되어, 빛의 이용 효율을 높게 할 수 있다.Subsequently, a second etching is performed by the same plasma generating apparatus. Here, the
에칭 시간을 두께 100nm의 상부층(32)의 져스트 에칭 시간에 해당하는 20초로 한다. 등방성 에칭 모드를 사용하고 있기 때문에, 에천트의 입사방향은 랜덤하게 된다. 등방성 에칭에서는, 에칭의 진행 속도는, 에천트가 입사가능한 입체각에 의해, 변화한다. 즉, 레지스트 패턴(33)에서 차단되지 않고 있는 영역의 입체각이 클수록, 에천트의 입사 빈도가 높아져, 에칭이 빠르게 진행한다. 레지스트 패턴(33)의 저면측의 측단 D의 위치와, 상부층(32)의 선단부 B의 위치를 비교했을 경우, 도 9 및 도9b에 도시된 것과 같이, B점에 있어서의 입체각 QB가 D점에 있어서의 입체각 ΩD보다도 커진다. 이때, 도9a는, 상부층(32)의 선단부 B의 위치에 있어서 에천트가 입사가능한 입체각 ΩB을 도시한 도면이다. 또한, 도9b는 레지스트 패턴(33)의 저면측의 측단 D에 있어서 에천트가 입사가능한 입체각 ΩD를 도시한 도면이다. 즉, 입체각 ΩB, ΩD는, 그 위치에 대하여 에천트가 입사가능한 입체각을 보이고 있다. 따라서, 레지스트 패턴(33)의 저면측의 측단 D의 위치보다도 상부층(32)의 층 단면의 선단부 B의 위치쪽이, 상부층(32)에 대한 에칭이 빠르게 진행한다. 더구나, 상부층(32) 중에서, 애싱에 의해 레지스트 패턴(33)이 제거되어서 노출한 부분에서는, 내측으로 갈수록, 에천트량이 감소한다. 즉, 상부층(32)의 단 부에서는, 상부층(32)의 측단면의 선단부 B의 위치에서 레지스트 패턴(33)의 저면의 선단 D의 위치를 향함에 따라서, 에칭 레이트도 점감한다. 이렇게, 2회째의 에칭 공정에 의해, 역 테이퍼 형상이었던 상부층(32)를 순 테이퍼 형상으로 가공할 수 있다.The etching time is set to 20 seconds corresponding to the just etching time of the
그리고, 레지스트 패턴(33)을 박리하면 도10에 나타낸 구성이 된다. 전술한 것과 같이, 상부층(32)은 순 테이퍼 형상으로 에칭되어 있다. 즉, 상부층(32)의 선단부 B에 있었던 덮개 형상이 제거된다. 이것에 의해, 상층(32)은 저면측에서 상면층으로 향함에 따라 패턴 폭이 완만하게 감소한다.When the resist
더구나, 불소계의 가스를 사용한 에칭에서는, A1은 에칭되지 않는다. 즉, 불소, 또는 불소의 화합물을 포함하는 가스를 공급하고, 플라즈마 발생 장치에서 제2의 에칭을 행하는 것에 의해, 하부층(31)은 제1의 에칭에 있어서 형성된 순 테이퍼 형상을 유지하고 있다. 이에 따라, 상부층(32), 및 하부층(31) 모두 순 테이퍼 형상이 된다. 더구나, 적층구조(34) 전체도 순 테이퍼 형상이 된다. 이렇게, 제2의 에칭 공정에서는, 불소, 또는 불소의 화합물을 포함하는 가스로 에칭하는 것이 바람직하다.In addition, in etching using a fluorine-based gas, A1 is not etched. In other words, by supplying a gas containing fluorine or a compound of fluorine and performing a second etching in the plasma generating apparatus, the
이와 같이, 제1의 에칭 공정, 애싱 공정, 및 제2의 에칭 공정을 순서대로 기판(100)을 처리함으로써, 게이트 배선(13)을 구성하는 적층구조(34)가 순 테이퍼 형상으로 가공된다. 따라서, 게이트 배선(13)의 상측에 게이트 절연막(14)을 거쳐서 설치되는 소스 배선(11)의 단선을 막을 수 있다. 상기한 단면 형상에서는, 게이트 절연막(14)의 피복성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상측에서 게이트 배선(13)을 가로 지르도록 배치되는 소스 배선(11)의 단선을 막을 수 있다. 더구나, 전계집중에 의해 발생하는 게이트 절연막(14)의 내압 불량을 저감할 수 있다. 이러한 기판(110)을 표시장치의 배선 기판으로서 사용함으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.Thus, by processing the substrate 100 in the order of the first etching step, the ashing step, and the second etching step, the
특히, 기판 상에서 교차하는 2개의 배선이 있는 경우, 하측의 배선에 상기한 적층구조(34)를 적용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상측의 배선의 단선을 막을 수 있다. 예를 들면, 하측이 소스 배선, 상측이 게이트 배선으로 되는 구성의 경우, 소스 배선에 상기한 적층구조(34)을 적용하는 것이 바람직하다. 물론, 보조 용량배선에 대해서 적층구조(34)를 적용해도 된다.In particular, when there are two wirings intersecting on the substrate, it is preferable to apply the above-described
상기한 설명에서는, 제2의 에칭 공정의 에칭 시간을, 져스트 에칭 시간에 해당하는 시간으로 했지만, 져스트 에칭 시간보다도 긴 시간, 에칭을 행해도 된다. 즉, 져스트 에칭의 상태로부터, 더욱 더 에칭 시간을 연장시켜도 된다. 이 경우, 도8에 나타내는 상태로부터, 더욱 더 상부층(32)의 사이드 에칭이 진행한다. 따라서, 제2의 에칭 공정후의 구성은, 도11에 나타내게 된다. 그리고, 레지스트 패턴(33)을 박리하면 도12에 나타낸 구성이 된다. 이 경우, 상부층(32)의 저면의 선단이, 하부층(31)의 상면의 선단보다도 내측으로 오고 있다. 상부층(32)의 저면측의 측단이, 하부층(31)의 상면측의 측단에서 떨어진 위치가 된다. 따라서, 적층구조가 계단형이 된다. 이 경우도, 적층구조(34)이 순 테이퍼 형상이 된다. 따라서, 원하는 단면형상으로 가공할 수 있다.In the above description, the etching time of the second etching step is a time corresponding to the just etching time, but the etching may be performed for a longer time than the just etching time. That is, the etching time may be further extended from the just etching state. In this case, the side etching of the
또한, 애싱 공정과 제2의 에칭 공정은, 같은 플라즈마 발생 장치를 사용할 수 있다. 즉, 같은 플라즈마 발생 장치의 쳄버(chamber) 안에 설치된 기판 스테이지 제1의 에칭 공정후의 기판(110)을 놓고, 공급 가스를 전환하는 것만으로 2개의 공정을 실행할 수 있다. 따라서, 애싱, 및 제2의 에칭을 연속해서 행할 수 있다. 이에 따라, 생산성의 저하를 저감할 수 있다. 더구나, 새롭게 애싱 장치나 에칭 장치를 추가하지 않고, 실시할 수 있다. 따라서, 설비 비용을 저감할 수 있다. 예를 들면, 유도 결합형의 드라이 에처(dry etcher)를 사용하여, 애싱 및 제 2 에칭을 행하면 된다. 이때, 플라즈마 발생 장치는 유도 결합형에 한정되지 않고, 평행 평판형(용량결합형)의 것을 사용해도, 같은 프로세스를 실행할 수 있다. 물론, 공급 가스를 전환 가능한 드라이 애셔(dry asher)를 사용하여, 애싱 및 제 2 에칭을 행해도 된다.In addition, the same plasma generating apparatus can be used for an ashing process and a 2nd etching process. That is, two processes can be performed only by placing the board |
이때, 하부층(31)의 재료는 AiCu에 한정되지 않고, 순수한 Al이어도 되고, 더구나, AlNd 등의 Al을 주성분으로 하는 합금이어도 된다. 애싱 공정에서의 공급 가스는 산소로 하였지만, 질소를 첨가해도 된다.At this time, the material of the
상기한 공정에 의해, 배선을 패터닝함으로써, 상부층(32)의 Mo의 첨가물이나 농도에 의하지 않고, 원하는 단면형상으로 가공할 수 있다. 따라서, 배선의 재료선택의 자유도를 넓힐 수 있다. 따라서, 표시 품위가 높은 표시장치를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 상부층(32)에는 Mo에 Nb를 첨가한 합금을 사용할 수 있다. Mo에 Nb를 첨가한 재료를 사용함으로써, 내수성을 향상할 수 있다. 예를 들면, MoNb를 사용함으로써, 내수성을 향상할 수 있다. 물론, MoNb에 다른 금속이 첨가되어 있어도 된다. Nb를 첨가함으로써, 예를 들면, 세정 공정 등에서의 불량의 발생을 저감 할 수 있다.By patterning a wiring by the above-mentioned process, it can process to desired cross-sectional shape, regardless of the additive or concentration of Mo of the
이때, 액정표시장치에 한정되지 않고, 유기 EL 표시장치나 무기 EL 표시장치 등의 EL 표시장치의 배선에 대해서, 적층구조(34)를 적용해도 된다. EL 표시장치에서는, 예를 들면, 상기한 화소전극(12) 위에 자발광 재료와 대향전극이 적층되어 있다. 그리고, 화소전극(12)과 대향전극에 전류를 흘려보내면, 전류에 따라 자발광 재료가 발광한다. 유기 EL 표시장치에서는, 자발광 재료가 유기재료로 구성되고, 무기 EL 표시장치에서는 무기재료로 구성된다. EL 표시장치의 경우, 전원전압을 공급하기 위한 전원전압 배선에, 상기한 적층구조(34)를 적용해도 된다. 더구나, 다른 표시장치에 적용해도 된다. 특히, 상기한 적층구조(34)을 배선으로서 사용한 배선 기판은, 평면형 표시장치(플랫 패널 디스플레이)에 적합하다.At this time, the
더구나, 액티브 매트릭스형에 한정되지 않고, 패시브 매트릭스(passive matrix) 형태의 표시장치에 적용해도 된다. 즉, 화소가 어레이 모양으로 설치된 어레이 기판의 배선에 상기한 적층구조(34)을 적용할 수 있다. 또한, 표시 영역(111) 내부의 신호 배선 뿐만 아니라, 테투리 영역(112)에 설치되는 배선에 적용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 상기한 게이트 배선(13), 또는 소스 배선(11)에 외부에서 신호를 공급하기 위한 루팅 배선에 적용하는 것이 가능하다. 이 경우, 표시 영역(111) 안의 신호 배선과 동시에 형성하는 것이 가능하다.Furthermore, the present invention is not limited to the active matrix type but may be applied to the display device in the form of a passive matrix. That is, the above-described
본 발명에 따르면, 원하는 단면형상으로 형성된 적층구조의 배선을 가지는 배선 기판, 및 표시장치, 및 그것들의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a wiring board, a display device, and a manufacturing method thereof having wirings of a laminated structure formed in a desired cross-sectional shape.
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