KR20070121242A - Method of manufacturing thin film transistor substrate - Google Patents
Method of manufacturing thin film transistor substrate Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070121242A KR20070121242A KR1020060056051A KR20060056051A KR20070121242A KR 20070121242 A KR20070121242 A KR 20070121242A KR 1020060056051 A KR1020060056051 A KR 1020060056051A KR 20060056051 A KR20060056051 A KR 20060056051A KR 20070121242 A KR20070121242 A KR 20070121242A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thin film
- layer
- forming
- metal thin
- film layer
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 100
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 100
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 98
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 7
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
- H01L21/28035—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities
- H01L21/28044—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer
- H01L21/28061—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer the conductor comprising a metal or metal silicide formed by deposition, e.g. sputter deposition, i.e. without a silicidation reaction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/2855—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
- H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
- H01L29/458—Ohmic electrodes on silicon for thin film silicon, e.g. source or drain electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4908—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET for thin film semiconductor, e.g. gate of TFT
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
도 1은 종래 박막 트랜지스터 기판에서 금속 패턴을 식각한 후 잔사가 발생된 것을 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a residue generated after etching a metal pattern in a conventional thin film transistor substrate.
도 2a 내지 도 2esms 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 공정별로 순차적으로 도시한 단면도들이다.2A through 2ESMS are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
10: 금속 패턴층 20: 잔사10: metal pattern layer 20: residue
100: 기판 110: 게이트 전극100
111: 게이트 라인 120: 게이트 절연막111: gate line 120: gate insulating film
130: 활성층 131: 오믹 콘택층130: active layer 131: ohmic contact layer
141: 소스 전극 142: 드레인 전극141: source electrode 142: drain electrode
150: 보호막 151: 콘택홀150: shield 151: contact hole
160: 화소전극160: pixel electrode
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 금속 패턴의 형성시 잔사를 방지하는 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for manufacturing a liquid crystal display device which prevents residues when forming a metal pattern.
일반적으로 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판이 액정을 사이에 두고 합착되어 제조된다.In general, a liquid crystal display device is manufactured by bonding a thin film transistor substrate on which a thin film transistor is formed and a color filter substrate on which a color filter is formed, with a liquid crystal interposed therebetween.
컬러 필터 기판은 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스와, 컬러 구현을 위한 컬러 필터, 화소 전극과 수직전계를 이루는 공통전극과, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 상부 배향막을 포함한다.The color filter substrate includes a black matrix for preventing light leakage, a color filter for implementing color, a common electrode forming a vertical electric field with the pixel electrode, and an upper alignment layer coated thereon for liquid crystal alignment.
박막 트랜지스터 기판은 서로 교차되게 형성된 게이트라인 및 데이터라인과, 그들의 교차부에 형성된 박막트랜지스터와, 박막트랜지스터와 접속된 화소 전극과, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 하부 배향막을 포함한다.The thin film transistor substrate includes a gate line and a data line formed to cross each other, a thin film transistor formed at an intersection thereof, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and a lower alignment layer coated thereon for liquid crystal alignment.
여기서, 박막 트랜지스터 기판의 게이트 라인 및 데이터 라인은 챔버 내에서 스퍼터링을 통해 기판에 금속박막층을 증착한 후 이를 식각하여 형성한다. Here, the gate line and the data line of the thin film transistor substrate are formed by depositing a metal thin film layer on the substrate through sputtering in the chamber and etching the same.
금속박막층을 증착하기 위해 진공챔버 내의 스퍼터에서 증착할 금속재질로 만들어진 타겟과 양극사이에 플라즈마 방전으로 아르곤 가스를 여기시켜 높은 전압으로 가속하여 금속 타겟에 충돌시킨다. 이때, 금속 타겟에서 떨어져 나오는 그레인에 의해 기판 표면에서 상호결합하여 박막형태로 성장한다. 여기서, 금속박막층은 챔버내의 온도에 따라 금속박막층을 구성하는 그레인들의 크기가 결정된다. In order to deposit the metal thin layer, argon gas is excited by plasma discharge between the target and the anode made of the metal material to be deposited in the sputter in the vacuum chamber, and accelerated to a high voltage to collide with the metal target. At this time, the grains are separated from the metal target and are mutually bonded at the substrate surface to grow into a thin film. Here, the size of the grains constituting the metal thin film layer is determined according to the temperature in the chamber.
이렇게 금속박막층이 증착되면 사진식각공정을 통해 금속박막층을 식각하여 금속 패턴(10)을 형성한다. 금속박막층의 상부에 감광액(Photo Resist; 이하, "PR"이라 함)을 도포한 후 노광처리 후 식각하여 패턴을 형성한다. 식각공정은 PR 패턴이 남은 부분을 제외한 전 부분이 식각된다. 그러나 기판에 형성되는 금속박막층을 식각할 때 금속박막층이 완전히 식각되지 않는 잔사(20)가 발생한다. When the metal thin layer is deposited as described above, the metal thin layer is etched through the photolithography process to form the
이러한 잔사를 방지하기 위해 식각시간을 길게 하면 PR 패턴의 폭보다 실제 금속 패턴의 폭이 더 좁아져 금속 패턴으로 전송되는 신호에 문제점이 발생된다. If the etching time is increased to prevent such residue, the width of the actual metal pattern is narrower than the width of the PR pattern, which causes a problem in the signal transmitted to the metal pattern.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 박막 트랜지스터 기판의 게이트 패턴 및 데이터 패턴을 형성할 때 금속박막층을 형성한는 단계에서 저온으로 금속층을 스퍼터링하여 그레인 크기를 줄이고, 식각액의 온도를 높여 식각율을 빠르게 하여 잔사를 제거함과 아울러 형성된 금속패턴의 폭이 기준치 이하가 되는 것이 방지된 박막 트랜지스터기판의 제조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to sputter the metal layer at a low temperature in forming the metal thin film layer when forming the gate pattern and the data pattern of the thin film transistor substrate, thereby reducing the grain size and increasing the temperature of the etchant to quickly increase the etching rate. To remove the residue and to prevent the width of the formed metal pattern from being below the reference value.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 기판에 스퍼터링을 하여 금속박막층을 형성하는 단계 및 상기 금속박막층을 45 내지 55℃의 식각액을 통해 식각하여 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention comprises the step of forming a metal thin film layer by sputtering on the substrate and forming a pattern by etching the metal thin film layer through an etching solution of 45 to 55 ℃ A method of manufacturing a thin film transistor substrate is provided.
이때, 상기 스퍼터링을 하여 금속박막층을 형성하는 단계는 상기 스퍼터링으 로 하는 챔버 내의 온도를 50 내지 70℃의 온도 범위에서 금속 박막층을 형성하는 단계를 더 포함한다.At this time, the step of forming the metal thin film layer by the sputtering further comprises the step of forming a metal thin film layer in a temperature range of 50 to 70 ℃ the temperature in the chamber to the sputtering.
여기서 상기 금속박막층은 2중층 이상으로 형성되는 단계를 더 포함한다.Here, the metal thin film layer further includes the step of forming a double layer or more.
그리고, 상기 금속박막층이 2중층 이상으로 형성되는 단계에서, 상기 2중층 이상의 금속박막층은 상부에 형성되는 금속박막층의 두께가 더 두껍게 형성되는 단계를 포함한다.And, in the step of forming the metal thin film layer or more, the double layer or more metal thin film layer includes a step of forming a thicker thickness of the metal thin film layer formed on the upper.
또한, 상기 식각액을 통해 식각하여 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 기판에 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.The method may further include forming a gate pattern including a gate line and a gate electrode on the substrate by etching the etching liquid to form a pattern.
상기 게이트 패턴이 형성된 후 상기 게이트 패턴 상부에 게이트 절연막과, 활성층 및 오믹콘택층을 형성하고 패터닝 하는 단계와, 상기 기판에 스퍼터링을 하여 데이터 금속박막층을 형성하는 단계와, 상기 데이터 금속박막층을 상온 내지 50℃의 식각액을 통해 식각하여 드레인 전극, 소스 전극 및 데이터 라인을 포함하는 데이터 패턴을 형성하는 단계와, 상기 데이터 패턴 상부에 보호막을 형성하는 단계 및 상기 보호막 상부에 화소전극을 형성하는 단계를 더 포함한다.Forming and patterning a gate insulating film, an active layer and an ohmic contact layer on the gate pattern after the gate pattern is formed, forming a data metal thin film layer by sputtering the substrate, and forming the data metal thin film layer at room temperature to Etching through an etchant at 50 ° C. to form a data pattern including a drain electrode, a source electrode, and a data line, forming a passivation layer on the data pattern, and forming a pixel electrode on the passivation layer. Include.
여기서, 상기 데이터 금속박막층을 형성하는 단계에서, 상기 데이터 금속박막층은 50 내지 70℃의 온도 범위에서 상기 스퍼터링을 하여 금속박막층을 형성하는 단계를 더 포함한다.Here, in the forming of the data metal thin film layer, the data metal thin film layer further comprises the step of forming a metal thin film layer by the sputtering in a temperature range of 50 to 70 ℃.
그리고, 상기 데이터 금속박막층은 2중층 이상으로 형성되는 단계를 더 포함한다.The data metal thin film layer further includes forming a double layer or more.
또한, 상기 데이터 금속박막층이 2중층 이상으로 형성되는 단계에서, 상기 2 중층 이상의 금속박막층은 상부에 형성되는 금속박막층의 두께가 더 두껍게 형성되는 단계를 더 포함한다.In addition, in the step of forming the data metal thin film layer of two or more layers, the two or more metal thin film layers further include the step of forming a thicker thickness of the metal thin film layer formed on the upper.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other technical problems and features of the present invention in addition to the above technical problem will become apparent through the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 2a 내지 도 2e를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2E.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 공정별로 도시한 단면도들이다.2A through 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 기판에 스퍼터링을 하여 금속박막층을 형성하는 단계 및 상기 금속박막층을 40 내지 55℃의 식각액을 통해 식각하여 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.2A to 2E, a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention includes forming a metal thin film layer by sputtering on the substrate and etching the metal thin film layer through an etchant at 40 to 55 ° C. to form a pattern. Forming a step.
구제적으로, 먼저, 도 2a를 참조하면 유리나 플라스틱 같은 기판(100)상에 스퍼터링 등의 방법으로 Al, Mo, Ag 등의 금속들 중 적어도 하나의 금속으로 게이트 라인(111), 게이트 전극(110)을 포함하는 게이트 금속층을 단일층 또는 다중층으로 증착한다. 그리고 게이트 마스크를 사용한 사진식각공정을 통해 게이트 금속층을 패터닝하여 게이트 패턴을 형성한다. 이때, 게이트 패턴은 신호 전송특성을 개선하기 위하여 2중층 또는 3중층으로 형성된다. 도 2a에 도시한 바와 같이, 기판(100)상에 게이트 전극(110) 및 게이트 라인(11)을 포함하는 게이트 금속층은 Al 금속층(110a, 111a)이 먼저 증착된 후 Mo 금속층(110b, 111b)이 증착된다. 이러한 게이트 금속층을 증착하는 챔버 내의 온도는 50 내지 70℃를 유지한다. 즉, 챔버 내의 온도를 종래보다 30 내지 50℃ 낮춰 금속층을 형성한다. 이렇게, 스퍼터링을 하는 챔버 내의 온도가 50 내지 70℃가 되면 금속층을 이루는 그레인의 크기가 작게 형성되어 추후 식각 공정시 식각액의 침투가 용이해진다. 이를 통해, 식각공정에서 게이트 패턴을 형성할 때 작은 크기의 그레인으로 인해 식각 속도가 빨라지며 식각공정 후 금속층이 모두 식각되지 않는 잔사가 방지된다. 이때, 그레인의 크기를 더 작게 하기 위하여 챔버 내의 온도를 50℃이하로 내리게 되면 Al 금속층의 막치밀성이 불량하여 식각액이 내부로 침투하여 손상되거나, Al 금속층 형성시 특정부위가 부풀어 오르는 힐락(Hillock)과 같은 불량이 발생된다. 또한, 스퍼터링에 의해 증착되는 게이트 금속층은 Al 금속층(110a, 111a)이 전면 증착되고 Al 금속층의 상부에 Mo 금속층(110b, 111b)을 전면증착 되며, Al 금속층(110a, 111a)의 상부에 증착되는 Mo 금속층(110b, 111b)은 Al 금속층(110a, 111a)의 두께보다 더 크게 형성된다. 이를 통해, 50 내지 70℃로 챔버내의 온도를 종래보다 낮게 유지하여도 힐락과 같은 불량을 방지할 수 있다. In detail, first, referring to FIG. 2A, the
다음으로, 게이트 금속층이 형성되면 게이트 금속층의 전면에 PR을 도포하고 마스크를 사용하여 사진식각공정을 통해 게이트 패턴을 형성 한다. PR이 도포된 기판상에 마스크를 사용하여 PR을 노광하여 패터닝 한 후 식각액을 통해 식각한다. 이때, 식각액의 온도를 45 내지 55℃로 가열한다. 이렇게 45 내지 55℃로 가열된 식각액은 게이트 금속층을 식각할 때 45℃ 이하일 때 보다 더욱 활성화 되어 식각속도를 빠르게 한다. 다시 말하면, 식각액의 온도를 45 내지 55℃로 가열하면 식 각액의 반응속도가 빨라져 게이트 금속층의 식각율이 더 빨라진다. 이에 따라, 높은 온도로 식각액을 가열하여 식각할 경우 게이트 금속층을 식각한 후 잔사가 없어지며, 이와 아울러 식각율이 빨라지므로 식각 시간을 줄여 게이트 패턴의 폭이 작아지는 문제점을 방지할 수 있다.Next, when the gate metal layer is formed, PR is applied to the entire surface of the gate metal layer, and a gate pattern is formed through a photolithography process using a mask. PR is exposed and patterned using a mask on a substrate coated with PR and then etched through an etchant. At this time, the temperature of the etchant is heated to 45 to 55 ℃. Thus, the etchant heated to 45 to 55 ℃ is more activated than the 45 ℃ or less when etching the gate metal layer is faster the etching rate. In other words, when the temperature of the etchant is heated to 45 to 55 ° C., the reaction rate of the etchant is increased, so that the etching rate of the gate metal layer is faster. Accordingly, when the etching solution is heated and etched at a high temperature, the gate metal layer is etched and no residue is lost. In addition, the etching rate is increased, thereby reducing the etching time, thereby preventing the width of the gate pattern from decreasing.
다음으로, 도 2b에 도시된 바와 같이 게이트 패턴을 형성한 후에 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등의 방법을 사용하여 SiNx 또는 SiOx와 같은 게이트 절연막(120)과 a-Si와 같은 활성층(130)과 n도핑된 a-Si와 같은 오믹 콘택층(131)을 연속 증착한다. 그런 다음, 마스크를 사용한 사진식각공정을 통해 활성층(130) 및 오믹콘택층(131)을 형성한다.Next, after forming the gate pattern as shown in FIG. 2B, the
다음으로, 도 2c에 도시된 바와 같이 게이트 절연막(120) 및 활성층(130), 오믹 콘택층(131)을 형성한 후에 스퍼터링 등의 방법을 사용하여 게이트 절연막(120)과 오믹 콘택층(131) 상에 Al, Mo 등의 데이터 금속층을 단일층 또는 다중층으로 증착한다. 이어 데이터마스크를 사용한 사진식각공정을 통해 데이터 금속층을 패터닝하여 단일층 또는 다중층의 데이터 패턴을 형성한다. 그런 다음, 소스 전극(141) 및 드레인 전극(142) 사이에 노출되어 있는 오믹 콘택층(131)을 건식식각하여 활성층(130)을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 2C, after the
이때, 데이터 패턴을 형성하는 단계는 게이트 패턴을 형성하는 단계와 동일한 방법으로 스퍼터링을 한다. 즉, 데이터 금속층을 형성할 때, 스퍼터링을 하는 챔버 내의 온도를 50 내지 70℃로 유지한다. 스퍼터링에 의해 형성된 데이터 금속층은 작은 크기의 그레인들이 모여 금속박막층을 형성하여 식각 공정시 식각액의 침투가 용이하여 식각율이 향상된다. 이를 통해, 전술한 바와 같은 잔사를 방지한다. 또한, 데이터 금속층을 식각하는 식각액의 온도를 45 내지 55℃로 가열하여 식각하게 되면 상술한 바와 같이 식각율이 빨라져 데이터 패턴들의 각각의 폭이 줄어들지 않으면서 잔사가 방지된다.In this case, forming the data pattern is sputtered in the same manner as forming the gate pattern. That is, when forming the data metal layer, the temperature in the chamber for sputtering is maintained at 50 to 70 ° C. The data metal layer formed by sputtering gathers small grains to form a metal thin film layer, so that the etching solution is easily penetrated during the etching process, thereby improving the etching rate. This prevents the residue as described above. In addition, when the temperature of the etching solution for etching the data metal layer is etched by heating to 45 to 55 ° C., the etching rate is increased as described above to prevent the residue without reducing the width of each of the data patterns.
이때, 소스 전극(141), 드레인 전극(142) 및 데이터 라인을 포함하는 데이터 금속층은 3중층 이상으로 형성될 수 있다. 즉, 데이터 금속층은 Mo 금속층(141a, 142a)이 형성된 후 Al 금속층(141b, 142b)이 형성되며 다음으로 Mo 금속층(141c, 141c)이 형성된다. 이때, 최상부에 형성되는 Mo 금속층(141c, 142c)의 두께가 나머지 금속층보다 더 두껍게 형성되어 힐락이 발생하는 것을 방지한다.In this case, the data metal layer including the
다음으로, 도 2d에 도시된 바와 같이 데이터패턴을 형성한 후에 PECVD 등의 방법을 사용하여 SiNx 또는 SiOx와 같은 보호막(150)을 증착한다. 이어 보호막마스크를 사용한 사진식각공정을 통해 콘택홀(151)을 형성함으로써 드레인 전극(142)을 노출시킨다. Next, as shown in FIG. 2D, after forming the data pattern, a
다음으로, 도 2e에 도시된 바와 같이 보호막(150)을 형성한 후에 스퍼터링 등의 방법을 사용하여 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명도전금속층을 형성하고 화소전극마스크를 사용한 사진식각공정을 통해 투명도전금속층을 패터닝하여 화소 전극(160)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2E, after forming the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 금속 박막층의 형성을 위하여 50 내지 70℃ 스퍼터링을 하는 챔버 내의 온도를 유지하여 금속 박막층을 형성하는 그레인의 크기를 작게 형성하여 식각액의 침투가 용이하게 하여 식각공정에서 잔사가 발생하는 것을 방지할 수 있다.As described above, the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention maintains the temperature in the chamber for 50 to 70 ℃ sputtering to form a metal thin film layer to form a small size of the grains forming the metal thin film layer to penetrate the etching solution It is easy to prevent the occurrence of residues in the etching process.
또한, 금속 박막층의 식각공정시 식각액의 온도를 30 내지 55℃로 가열하여 식각하므로써 식각공정에서 잔사의 발생을 방지함과 아울러 식각시간을 줄일 수 있다.In addition, during the etching process of the metal thin film layer, by etching the temperature of the etching solution to 30 to 55 ℃ to prevent the occurrence of residues in the etching process, it is possible to reduce the etching time.
이상에서 상술한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정하지 않고 청구범위에 의해 그 권리가 정해져야 할 것이다.The present invention described above will be capable of various substitutions, modifications and changes by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the present invention should not be limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and the rights thereof should be determined by the claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060056051A KR20070121242A (en) | 2006-06-21 | 2006-06-21 | Method of manufacturing thin film transistor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060056051A KR20070121242A (en) | 2006-06-21 | 2006-06-21 | Method of manufacturing thin film transistor substrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070121242A true KR20070121242A (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=39138666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060056051A KR20070121242A (en) | 2006-06-21 | 2006-06-21 | Method of manufacturing thin film transistor substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20070121242A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120049477A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-17 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Metal line forming method of semiconductor devices |
-
2006
- 2006-06-21 KR KR1020060056051A patent/KR20070121242A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120049477A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-17 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Metal line forming method of semiconductor devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5804538B2 (en) | Method of forming burr at edge of photoresist and method of manufacturing array substrate | |
US7323713B2 (en) | Thin film transistor array substrate and method of producing the same | |
US10186617B2 (en) | Thin film transistor, method of fabricating the same, array substrate and display device | |
US10886410B2 (en) | Thin film transistor, display substrate, method for manufacturing the same, and display device | |
KR20100094817A (en) | Method of fabricating array substrate | |
KR101533098B1 (en) | Thin film transistor and method of manufacturing thereof | |
KR20080037296A (en) | Thin film transistor substrate and method for manufacturing the same | |
KR19990083238A (en) | Liquid crystal display, matrix array substrate and manufacturihg method thereof | |
US9666727B2 (en) | Display device | |
US10504943B2 (en) | Method for manufacturing an array substrate motherboard | |
US8441592B2 (en) | TFT-LCD array substrate and manufacturing method thereof | |
US9721978B2 (en) | Thin film transistor device, manufacturing method thereof, and display apparatus | |
US20060261335A1 (en) | Liquid crystal display device | |
US10879278B2 (en) | Display substrate, manufacturing method therefor, and display device | |
KR20130013042A (en) | Method of fabricating array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device | |
TWI471948B (en) | A method for forming an oxide thin film transistor | |
WO2021031368A1 (en) | Display panel and preparation method therefor, and terminal | |
CN103700670A (en) | Array substrate and manufacturing method thereof and display device | |
US20210055606A1 (en) | Display panel, method of manufacturing same, and terminal | |
KR20070121242A (en) | Method of manufacturing thin film transistor substrate | |
WO2013174105A1 (en) | Array substrate, manufacturing method thereof, display panel, and display device | |
WO2016201610A1 (en) | Metal oxide thin-film transistor and preparation method therefor, and display panel and display device | |
KR100778835B1 (en) | Method of Manufacturing of Liquid Crystal Display | |
KR20080022829A (en) | Method of manufacturing thin film transistor substrate | |
KR101407289B1 (en) | Thin film transistor substrate and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |