KR20080052920A - Manufacturing method of thin film transistor array panel - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 의하여 형성한 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.1 is a layout view of a thin film transistor array panel formed by a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3은 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅱ-Ⅱ선 및 Ⅲ-Ⅲ선을 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.
도 4, 도 7, 도 10, 도 13 및 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 차례로 도시한 배치도이다.4, 7, 7, 10, 13, and 16 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-Ⅴ선 및 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.5 and 6 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 4 taken along lines V-V and VI-VI.
도 8 및 도 9는 도 7의 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅷ-Ⅷ선 및 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.8 and 9 are cross-sectional views illustrating the thin film transistor array panel of FIG. 7 taken along the line VII-VII and VII-VII.
도 11 및 도 12는 도 10의 박막 트랜지스터 표시판을 XI-XI선 및 XⅡ-XⅡ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 11 and 12 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 10 taken along lines XI-XI and XII-XII.
도 14 및 도 15는 도 13의 박막 트랜지스터 표시판을 XⅣ-XⅣ선 및 XⅤ-XⅤ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.14 and 15 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 13 taken along lines XIV-XIV and XV-XV.
도 17 및 도 18은 도 16의 박막 트랜지스터 표시판을 XⅦ-XⅦ선 및 XⅧ-XⅧ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.17 and 18 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 16 taken along lines X′-X ′ and X′-X ′.
도 19는 본 발명의 실시예에서 따른 식각액을 사용한 식각 결과와 스트리퍼를 사용하여 감광막을 제거한 후의 투명한 도전 산화막의 프로파일을 나타낸 도면이다.19 is a view showing an etching result using an etchant according to an embodiment of the present invention and the profile of the transparent conductive oxide film after removing the photosensitive film using a stripper.
<도면 부호의 설명><Description of Drawing>
81, 82...접촉 보조 부재 110...기판81, 82 ...
131, 132...유지 전극선 133a, 133b...유지 전극131, 132 ... hold
121, 129...게이트선 124...게이트 전극121, 129 ...
140...게이트 절연막 151, 154...반도체140 Gate
161, 163, 165...저항성 접촉층 171, 179...데이터선161, 163, 165 ...
173...소스 전극 175...드레인 전극173
180...보호막 181, 182, 185...접촉 구멍180
191...화소 전극191 ... pixel electrode
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor array panel.
일반적으로 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)는 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 등의 평판 표시 장치에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 스위칭 소자로 사용된다. 박막 트 랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판은 박막 트랜지스터와 이에 연결되어 있는 화소 전극 외에도, 박막 트랜지스터에 주사 신호를 전달하는 주사 신호선(또는 게이트선)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선 등을 포함한다. In general, a thin film transistor (TFT) is used as a switching element for driving each pixel independently in a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic light emitting diode display. The thin film transistor array panel including the thin film transistor includes a scan signal line (or gate line) for transmitting a scan signal to the thin film transistor and a data line for transmitting a data signal, in addition to the thin film transistor and the pixel electrode connected thereto.
박막 트랜지스터는 게이트선에 연결되어 있는 게이트 전극과 데이터선에 연결되어 있는 소스 전극과 화소 전극에 연결되어 있는 드레인 전극 및 절연막을 사이에 두고 게이트 전극과 마주보는 반도체층 등으로 이루어지며, 게이트선으로부터의 주사 신호에 따라 데이터선으로부터의 데이터 신호를 화소 전극에 전달한다. The thin film transistor is formed of a gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the data line, a drain electrode connected to the pixel electrode, and a semiconductor layer facing the gate electrode with an insulating layer therebetween. The data signal from the data line is transferred to the pixel electrode in accordance with the scanning signal of.
여기서 화소 전극은 주로 ITO (indium tin oxide) 또는 IZO (indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질을 이용하여 형성한다. 그런데 화소 전극에 사용되는 인듐(indium)의 가격이 상승함에 따라 박막 트랜지스터 표시판의 제조 원가가 상승한다는 문제점이 있다. 따라서 인듐 성분이 들어가지 않은 새로운 화소 전극에 대한 연구가 활발이 이루어지고 있다.The pixel electrode is mainly formed using a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). However, as the price of indium used for the pixel electrode increases, the manufacturing cost of the thin film transistor array panel increases. Therefore, researches on new pixel electrodes containing no indium have been actively conducted.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인듐 성분이 포함되지 않은 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor array panel including a pixel electrode that does not contain an indium component.
본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은 기판 위에 게이트 전극을 형성하는 단계, 상기 게이트 전극과 절연되는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 그리고 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 화소 전극을 형성하는 단계는 투명한 도전 산화막을 증착하는 단계, 상기 투명한 도전 산화막 상에 감광막을 형성하는 단계, 상기 감광막을 마스크로 식각액을 이용하여 상기 투명한 도전 산화막을 식각하는 단계, 그리고 상기 감광막을 스트리퍼를 이용하여 제거하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention includes forming a gate electrode on a substrate, forming a source electrode and a drain electrode insulated from the gate electrode, and a pixel electrode connected to the drain electrode. The forming of the pixel electrode may include depositing a transparent conductive oxide film, forming a photoresist film on the transparent conductive oxide film, and etching the transparent conductive oxide film using an etching solution using the photosensitive film as a mask. And removing the photosensitive film using a stripper.
상기 투명한 도전 산화막은 ZAO 또는 ZGO로 이루어질 수 있다.The transparent conductive oxide film may be made of ZAO or ZGO.
상기 식각액은 5% 내지 40%의 과산화수소(H2O2)를 포함할 수 있다.The etchant may include 5% to 40% of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
상기 스트리퍼는 1% 내지 30%의 디에탄올아민(Diethanol Amine, DEA)을 포함할 수 있다.The stripper may comprise 1% to 30% of diethanolamine (DEA).
상기 식각액은 1% 내지 20%의 시트르산, 5% 내지 40%의 과산화수소(H2O2), 0.001% 내지 5%의 플루오르화수소산(HF), 60% 내지 95%의 초순수를 포함할 수 있다.The etchant may include 1% to 20% citric acid, 5% to 40% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), 0.001% to 5% hydrofluoric acid (HF), 60% to 95% ultrapure water. .
상기 스트리퍼는 1% 내지 30%의 디에탄올아민(Diethanol Amine, DEA), 10% 내지 50%의 N-methyl pyrrolidone(NMP), 30% 내지 90%의 부틸 디글리콜(Butyl diglycol)을 포함할 수 있다.The stripper may comprise 1% to 30% of diethanolamine (DEA), 10% to 50% of N-methyl pyrrolidone (NMP), and 30% to 90% of butyl diglycol. have.
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 붙였 다. 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.
그러면 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 의하여 제조한 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the thin film transistor array panel manufactured by the method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the 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 제조 방법에 의하여 형성한 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II선 및 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a layout view of a thin film transistor array panel formed by a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show the thin film transistor array panel of FIG. It is sectional drawing cut along the line.
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 위한 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 직 접 연결될 수 있다.The
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗은 줄기선(132)과 이로부터 갈라진 복수 쌍의 제1 및 제2 유지 전극(133a, 133b)을 포함한다. 유지 전극선(131) 각각은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 줄기선(132)은 두 게이트선(121) 중 아래쪽에 가깝다. 유지 전극(133a, 133b) 각각은 줄기선(132)과 연결된 고정단과 그 반대쪽의 자유단을 가지고 있다. 제1 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.The
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, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 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. 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 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부 막 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.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) 또는 다결정 규소(poly silicon) 등으로 만들어진 복수의 반도체(151)가 형성되어 있다. 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출부(projection)(154)를 포함한다. 반도체(151)는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 부근에서 너비가 넓어져 이들을 폭넓게 덮고 있다.On the
반도체(151) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 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) 및 게이트 절연막(140) 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 사이를 달린다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 J자형으로 굽은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 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 마주한다. 각 드레인 전극(175)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 넓은 끝 부분은 유지 전극선(131)과 중첩하며, 막대형 끝 부분은 소스 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 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.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. 대부분의 곳에서는 반도체(151)가 데이터선(171)보다 좁지만, 앞서 설명하였듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 너비가 넓어져 표면의 프로파일을 부드럽게 함으로써 데이터선(171)이 단선되는 것을 방지한다. 반도체(151)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.The
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(151) 부분 위에는 보호 막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 무기 절연물의 예로는 질화규소와 산화규소를 들 수 있다. 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(151) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.A
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) 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181), 제1 유지 전극(133a) 고정단 부근의 유지 전극선(131) 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(183a), 그리고 제1 유지 전극(133a) 자유단 돌출부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(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. 여기서 화소 전극(191)은 ZAO(Al doped ZnO) 또는 ZGO(Ga doped ZnO)등의 투명한 도전 산화막으로 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 분자(도시하지 않음)의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 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) 및 이와 연결된 드레인 전극(175)은 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)과 중첩한다. 화소 전극(191) 및 이와 전기적으로 연결된 드레인 전극(175)이 유지 전극선(131)과 중첩하여 이루는 축전기를 유지 축전기(storage capacitor)라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.The
연결 다리(83)는 게이트선(121)을 가로지르며, 게이트선(121)을 사이에 두고 반대 쪽에 위치하는 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 유지 전극선(131)은 연결 다리(83)와 함께 게이트선(121)이나 데이터선(171) 또는 박막 트랜지스터의 결함을 수리하는 데 사용할 수 있다.The connecting
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
그러면, 도 1 내지 도 3에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법에 대하여 도 4 내지 도 18을 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 18.
도 4, 도 7, 도 10, 도 13 및 도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 차례로 도시한 배치도이고, 도 5 및 도 6은 각각 도 4의 박막 트랜지스터 표시판을 V-V 선 및 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 박막 트랜지스터 표시판을 VIII-VIII 선 및 IX-IX 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 11 및 도 12는 도 10의 박막 트랜지스터 표시판을 XI-XI 선 및 XII-XII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 14 및 도 15는 도 13의 박막 트랜지스터 표시판을 XIV-XIV선 및 XV-XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 17 및 도 18은 도 16의 박막 트랜지스터 표시판을 XVII-XVII 선 및 XVIII-XVIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.4, 7, 10, 13, and 16 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 respectively illustrate the thin film transistor array panel of FIG. 4. 8 and 9 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 7 taken along lines VIII-VIII and IX-IX, and FIGS. 11 and 12. 10 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 10 taken along lines XI-XI and XII-XII, and FIGS. 14 and 15 are cut along the XIV-XIV line and XV-XV lines of FIG. 13. 17 and 18 are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 16 taken along lines XVII-XVII and XVIII-XVIII.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 투명한 유리 또는 플라스틱으로 이루어진 절연 기판(110) 위에 게이트 전극(124) 및 끝부분(129)을 포함하는 복수의 게이트선(121)과 유지 전극(133a, 133b)을 포함하는 복수의 유지 전극선(131)을 형성한다.4 to 6, a plurality of
도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 기판(110) 전면에 게이트 절연막(140)을 적층하고, 이어서 반도체 층을 적층하고 사진 식각 공정을 통하여 패터닝하여, 돌출부(154)를 포함하는 진성 반도체(151) 및 복수의 불순물 반도체 패턴(164)을 포함하는 복수의 불순물 반도체(161)를 형성한다.As shown in FIGS. 7 to 9, an intrinsic semiconductor including a
불순물 반도체(161) 위에 데이터 금속층을 형성한다. The data metal layer is formed on the
도 10 내지 도 12을 참고하면, 적층된 데이터 금속층(170)을 사진 식각 공정을 통해 패터닝 하여 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하는 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극(175)을 형성한다. 10 to 12, a plurality of
이어서, 불순물 반도체(164)에서 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 덮이지 않고 노출된 부분을 제거하여 돌출부(163)를 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161)와 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)를 완성하는 한편, 그 아래의 진성 반도체(154) 부분을 노출한다. Subsequently, the portions of the impurity semiconductor 164 that are not covered by the
도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 보호막(180)을 적층하고 게이트 절연막(140)과 함께 패터닝하여, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에 게이트선(121)의 끝 부분(129), 데이터선(171)의 끝 부분(179), 제1 유지 전극(133a) 고정단 부근의 유지 전극선(131) 일부, 제1 유지 전극(133a)의 자유단 돌출부 일부, 그리고 드레인 전극(175)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(181, 182, 183a, 183b, 185)을 형성한다.As shown in FIGS. 13 to 15, the
이어, 도 16 내지 도 18에 도시한 바와 같이, ZAO(Al doped ZnO) 또는 ZGO(Ga doped ZnO)등의 투명한 도전 산화막을 기판 전면에 형성하고 사진 식각 공정을 통해 복수의 화소 전극(191), 복수의 접촉 보조 부재(81, 82) 및 복수의 연결 다리(83)를 형성한다.16 to 18, a transparent conductive oxide film such as ZAO (Al doped ZnO) or ZGO (Ga doped ZnO) is formed on the entire surface of the substrate, and a plurality of
이러한 사진 식각 공정에서 투명한 도전 산화막을 식각하기 위한 식각액은 1% 내지 20%의 시트르산, 5% 내지 40%의 과산화수소(H2O2), 0.001% 내지 5%의 플루오르화수소산(HF), 60% 내지 95%의 초순수를 포함하는 것이 바람직하다. The etching solution for etching the transparent conductive oxide film in this photolithography process is 1% to 20% citric acid, 5% to 40% hydrogen peroxide (H 2 O 2), 0.001% to 5% hydrofluoric acid (HF), 60% to 95 It is preferred to include ultrapure water in%.
또한 사진 식각 공정에서 감광막을 제거하기 위한 스트리퍼(stripper)는 1% 내지 30%의 디에탄올아민(Diethanol Amine, DEA), 10% 내지 50%의 N-methyl pyrrolidone(NMP), 30% 내지 90%의 부틸 디글리콜(Butyl diglycol)을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the stripper for removing the photoresist in the photolithography process is 1% to 30% diethanolamine (DEA), 10% to 50% N-methyl pyrrolidone (NMP), 30% to 90% It is preferable to include the butyl diglycol (Butyl diglycol).
그러면 본 발명의 실시예에서 따른 식각액을 사용한 식각 결과와 스트리퍼를 사용하여 감광막을 제거한 후의 투명한 도전 산화막의 프로파일에 대하여 도 19를 참고하여 설명한다.Next, an etching result using the etchant according to an embodiment of the present invention and a profile of the transparent conductive oxide film after removing the photosensitive film using the stripper will be described with reference to FIG. 19.
본 실험예에서는 ZAO막을 기판 위에 두께 900Å로 형성하고 감광막을 마스크로 ZAO막을 식각하여 시간에 따른 식각 정도를 실험하였다.In the present experimental example, the ZAO film was formed to a thickness of 900Å on the substrate, and the etching degree of the ZAO film was etched using a photosensitive film as a mask.
도 19를 참고하면, 1% 내지 20%의 시트르산, 5% 내지 40%의 과산화수소(H2O2), 0.001% 내지 5%의 플루오르화수소산(HF), 60% 내지 95%의 초순수를 포함하는 식각액을 이용하여 ZAO막을 식각하면 5초가 경과하면 측면 스큐(skew)가 0.658μm 정도가 되고, 10초가 경과하면 측면 스큐(skew)가 0.803μm 정도가 되고, 20초가 경과하면 측면 스큐(skew)가 1.071μm 정도가 된다.Referring to FIG. 19, an etching solution containing 1% to 20% citric acid, 5% to 40% hydrogen peroxide (H 2 O 2), 0.001% to 5% hydrofluoric acid (HF), and 60% to 95% ultrapure water After 5 seconds, the side skew becomes about 0.658μm, and after 10 seconds, the side skew becomes about 0.803μm, and after 20 seconds, the side skew becomes 1.071μm. It is about.
이와 같이, ZAO막을 식각하기 위하여 1% 내지 20%의 시트르산, 5% 내지 40%의 과산화수소(H2O2), 0.001% 내지 5%의 플루오르화수소산(HF), 60% 내지 95%의 초순수를 포함하는 식각액을 이용하면 적당한 식각율을 얻을 수 있다. Thus, to etch the ZAO film comprising 1% to 20% citric acid, 5% to 40% hydrogen peroxide (H2O2), 0.001% to 5% hydrofluoric acid (HF), 60% to 95% ultrapure water Using an etchant can obtain a proper etching rate.
또한, 도 19를 참고하면 1% 내지 30%의 디에탄올아민(Diethanol Amine, DEA), 10% 내지 50%의 N-methyl pyrrolidone(NMP), 30% 내지 90%의 부틸 디글리콜(Butyl diglycol)을 포함하는 스프티퍼를 이용하여 감광막을 제거하면 시간이 지 남과 상관없이 ZAO막의 두께는 900Å로 안정적인 프로파일을 얻을 수 있다.In addition, referring to FIG. 19, 1% to 30% diethanolamine (DEA), 10% to 50% N-methyl pyrrolidone (NMP), and 30% to 90% butyl diglycol Removing the photoresist using a stripper containing a ZAO film thickness of 900Å regardless of time can be obtained a stable profile.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 식각액과 스트리퍼를 사용하면 ZAO막을 이용한 화소 전극을 안정적으로 제조할 수 있다.Therefore, when the etching solution and the stripper according to the embodiment of the present invention are used, the pixel electrode using the ZAO film can be stably manufactured.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 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 the 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 rights.
이와 같이, 본 발명에 의하면 인듐 성분이 들어가지 않은 새로운 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판을 안정적으로 제조할 수 있다. As described above, according to the present invention, the thin film transistor array panel including the new pixel electrode containing no indium component can be stably manufactured.
Claims (6)
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Publications (1)
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