KR20080105322A - Method of fabricating thin film transistor substrate and method of fabricating liquid crystal display using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 평면도이다.1 is a plan view illustrating a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 3a 내지 도 3i는 도 2에 도시된 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.3A to 3I are process diagrams illustrating a process of manufacturing the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 2.
도 4는 도 1에 도시된 박막 트랜지스터 기판을 구비하는 액정표시패널을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display panel including the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 1.
도 5는 도 4에 도시된 액정표시패널의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the liquid crystal display panel illustrated in FIG. 4.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 -- 박막 트랜지스터 기판 300 -- 컬러필터 기판100-thin film transistor substrate 300-color filter substrate
400 -- 액정층 500 -- 액정표시패널400-Liquid Crystal Layer 500-Liquid Crystal Display Panel
본 발명은 박막 트랜지스터 기판 제조 방법 및 이를 이용한 액정표시패널 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 기판 제조 방법 및 이를 이용한 액정표시패널 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor substrate manufacturing method and a liquid crystal display panel manufacturing method using the same, and more particularly, to a thin film transistor substrate manufacturing method and a liquid crystal display panel manufacturing method using the same can improve the yield of the product.
일반적으로, 액정표시패널은 박막 트랜지스터가 어레이 형태로 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT) 기판, 컬러필터가 형성된 컬러필터 기판, 및 TFT 기판과 컬러필터 기판과의 사이에 개재된 액정층을 포함한다.In general, a liquid crystal display panel includes a thin film transistor (TFT) substrate in which thin film transistors are formed in an array, a color filter substrate on which a color filter is formed, and a liquid crystal layer interposed between the TFT substrate and the color filter substrate. It includes.
TFT 기판은 다수의 게이트 라인, 다수의 데이터 라인, 및 게이트 라인들 및 데이터 라인들과 전기적으로 연결된 다수의 TFT를 포함한다. TFT는 게이트 라인으로부터 연장된 게이트 전극, 액티브층, 데이터 라인으로부터 연장된 소오스 전극 및 드레인 전극을 포함한다. 게이트 전극과 게이트 라인을 포함하는 게이트 배선층은 단일막 구조와 이중막 구조 및 삼중막 구조 중 어느 하나의 구조로 이루어진다.The TFT substrate includes a plurality of gate lines, a plurality of data lines, and a plurality of TFTs electrically connected to the gate lines and the data lines. The TFT includes a gate electrode extending from the gate line, an active layer, a source electrode and a drain electrode extending from the data line. The gate wiring layer including the gate electrode and the gate line includes one of a single layer structure, a double layer structure, and a triple layer structure.
이중막 구조의 게이트 배선층은 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금으로 형성된 제1 층과 구리(Cu)로 형성된 제2 층으로 이루어진다. 구리는 알루미늄(Al)보다 비저항이 30% 이상 낮고, 전자이동(electromigration)에 대한 저항성이 알루미늄보다 높아 힐락(Hillock)에 대한 내성이 높다. 그러나, 구리는 글래스와의 접착력이 낮고, 실리콘과의 반응성이 매우 높아 제1 층의 상면에 형성되는 제2 층으로 사용된다.The gate wiring layer of the double layer structure includes a first layer formed of molybdenum (Mo) or molybdenum alloy and a second layer formed of copper (Cu). Copper has a higher specific resistance to hillock than aluminum because it has a specific resistance of 30% or more lower than that of aluminum (Al), and is more resistant to electromigration than aluminum. However, copper is used as the second layer formed on the upper surface of the first layer because of its low adhesion to glass and very high reactivity with silicon.
그러나, 구리는 산소와의 반응 정도가 높아 산화물이 쉽게 형성되므로, 게이트 배선층을 형성하는 과정에서 대기 또는 물에 의해 산화되어 구리의 고유 비저항 을 잃기 쉽다. 따라서, TFT 기판을 형성하는 각 단위 공정마다 정체시간을 관리해야하고, 습식 식각 공정이나 물을 이용한 클리닝 공정 시 많은 주위를 기울여야 한다. 또한, 게이트 배선층의 상부에 형성되는 게이트 절연막과 보호막을 형성하는 공정 중에 구리와 모노실란(SiH4) 가스가 서로 반응하여 구리의 표면에 규소화합물(Cu-Silicide)을 형성한다. 특히, 고온공정은 규소화합물의 두께를 증가시키므로, 게이트 배선층의 저항도 증가된다.However, since copper has a high degree of reaction with oxygen, oxides are easily formed, and thus, copper is easily oxidized by air or water in the process of forming the gate wiring layer, thereby losing the specific resistivity of copper. Therefore, the retention time must be managed for each unit process of forming the TFT substrate, and much attention must be paid to the wet etching process or the cleaning process using water. In addition, copper and monosilane (SiH 4 ) gases react with each other to form a silicon compound (Cu-Silicide) on the surface of copper during the process of forming a gate insulating film and a protective film formed on the gate wiring layer. In particular, since the high temperature process increases the thickness of the silicon compound, the resistance of the gate wiring layer also increases.
반면, 삼중막 구조의 게이트 배선층은 구리로 이루어진 제2 층의 상면에 몰리브덴이나 몰리브덴 합금으로 이루어진 제3 층을 더 포함한다. 이에 따라, 구리로 이루어진 제2 층의 오염을 방지하고, 규소화합물의 형성을 방지하므로, 게이트 배선층의 고유 저항을 유지하고, 저저항의 게이트 배선층을 형성할 수 있다.On the other hand, the gate wiring layer of the triple layer structure further includes a third layer made of molybdenum or molybdenum alloy on the upper surface of the second layer made of copper. As a result, contamination of the second layer made of copper is prevented, and formation of a silicon compound is prevented, so that the resistivity of the gate wiring layer can be maintained, and a low resistance gate wiring layer can be formed.
그러나, 삼중막 구조의 게이트 배선층은 제3 층이 추가되므로, 공정 시간이 늘어나고, 습식 식각 시 식각 정도를 조절하기가 어렵다.However, since the third layer is added to the gate wiring layer of the triple layer structure, the process time increases and it is difficult to control the etching degree during the wet etching.
본 발명의 목적은 제품의 수율을 향상시키고 표시 특성을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 기판 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film transistor substrate that can improve the yield of the product and the display characteristics.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 박막 트랜지스터 기판 제조 방법을 이용하여 액정표시패널을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for manufacturing a liquid crystal display panel using the above-described method for manufacturing a thin film transistor substrate.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 박막 트랜지스 터 기판 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 기판상에 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선부를 형성한다. 상기 게이트 배선부 상의 산화층을 제거하기 위해 상기 게이트 배선부의 표면을 20초 내지 120초 동안 플라즈마 처리한다. 상기 기판상에 상기 게이트 배선부를 커버하는 게이트 절연막을 형성한다. 상기 게이트 절연층 상에 데이터 라인과 소오스 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함한다.A thin film transistor substrate manufacturing method according to one feature for realizing the object of the present invention described above is as follows. First, a gate wiring portion including a gate line and a gate electrode is formed on a substrate. The surface of the gate wiring portion is plasma treated for 20 to 120 seconds to remove the oxide layer on the gate wiring portion. A gate insulating film covering the gate wiring part is formed on the substrate. Forming a data line and a source and a drain electrode on the gate insulating layer.
구체적으로, 상기 게이트 배선부는 다음과 같은 과정을 통해 형성된다. 먼저, 상기 기판상에 제1 게이트층을 형성하고, 상기 제1 게이트층 상면에 제2 게이트 층을 형성한다. 상기 제1 및 제2 게이트층을 패터닝하여 상기 게이트 배선부를 형성한다. 여기서, 상기 제1 게이트층은 몰리브덴, 몰리브덴 합금 중 어느 하나를 포함하고, 상기 제2 게이트층은 구리를 포함한다.Specifically, the gate wiring part is formed through the following process. First, a first gate layer is formed on the substrate, and a second gate layer is formed on the first gate layer. The gate wiring part is formed by patterning the first and second gate layers. Here, the first gate layer includes any one of molybdenum and molybdenum alloy, and the second gate layer includes copper.
한편, 상기 플라즈마 처리는 수소(H2) 가스를 이용하여 이루어지고, 상기 플라즈마 처리 시간은 60초 초과 120초 이하이며, 상기 플라즈마 처리를 위해 제공되는 전력밀도는 300㎽/㎠ 내지 500㎽/㎠이다.Meanwhile, the plasma treatment is performed using hydrogen (H 2 ) gas, and the plasma treatment time is more than 60 seconds and 120 seconds or less, and the power density provided for the plasma treatment is 300 mW / cm 2 to 500 mW / cm 2. to be.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 액정표시패널 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 박막 트랜지스터 기판을 형성하고, 제2 베이스 기판상에 공통전극을 형성한다. 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 제2 베이스 기판을 서로 마주하여 결합한다. 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 제2 베이스 기판과의 사이에 액정층을 형성한다.In addition, the liquid crystal display panel manufacturing method according to one feature for realizing the above object of the present invention is as follows. First, a thin film transistor substrate is formed, and a common electrode is formed on the second base substrate. The thin film transistor substrate and the second base substrate are coupled to face each other. A liquid crystal layer is formed between the thin film transistor substrate and the second base substrate.
구체적으로, 상기 박막 트랜지스터 기판은 다음과 같은 과정을 통해 이루어 진다. 먼저, 제1 베이스 기판상에 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선부를 형성한다. 상기 게이트 배선부 상의 산화층을 제거하기 위해 상기 게이트 배선부의 표면을 20초 내지 120초 동안 플라즈마 처리한다. 상기 기판상에 상기 게이트 배선부를 커버하는 게이트 절연층을 형성하고, 상기 게이트 절연층 상에 데이터 라인과 소오스 및 드레인 전극을 형성한다.Specifically, the thin film transistor substrate is made through the following process. First, a gate wiring part including a gate line and a gate electrode is formed on a first base substrate. The surface of the gate wiring portion is plasma treated for 20 to 120 seconds to remove the oxide layer on the gate wiring portion. A gate insulating layer covering the gate wiring part is formed on the substrate, and a data line, a source, and a drain electrode are formed on the gate insulating layer.
이러한 박막 트랜지스터 기판 제조 방법 및 이를 이용한 액정표시패널 제조 방법에 따르면, 게이트 배선부 형성시, 구리가 산화되어 형성된 산화물을 플라즈마 처리를 통해 제거할 수 있다. 이에 따라, 박막 트랜지스터 기판은 게이트 배선부의 비저항 상승을 방지하고, 제품의 수율을 향상시키며, 표시 특성을 향상시킬 수 있다.According to the method of manufacturing the thin film transistor substrate and the method of manufacturing the liquid crystal display panel using the same, an oxide formed by oxidizing copper may be removed by plasma treatment when forming the gate wiring part. Accordingly, the thin film transistor substrate can prevent the specific resistance of the gate wiring portion from rising, improve the yield of the product, and improve display characteristics.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.1 is a plan view illustrating a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 박막 트랜지스터 기판(100)은 제1 베이스 기판(110), 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)(120), 게이트 절연막(130), 보호막(140), 유기 절연막(150) 및 화소전극(160)을 포함한다.1 and 2, the thin
상기 제1 베이스 기판(110)은 광을 투과시킬 수 있는 재질로 이루어진 기판이다. 상기 제1 베이스 기판(110)의 상면에는 상기 게이트 라인(GL)이 형성된다. 상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 형성되고, 게이트 신호를 전송한다.The
상기 게이트 라인(GL)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(110)의 상부에는 상기 데이터 라인(DL)이 형성된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 형성된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 게이트 라인(GL)과 절연되어 교차하고, 데이터 신호를 전송한다.The data line DL is formed on the
상기 TFT(120)는 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)에 의해 정의되는 화소영역(PA) 내에 위치하고, 화소전압을 스위칭한다. 구체적으로, 상기 TFT(120)는 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분기된 게이트 전극(121), 상기 게이트 전극(121)의 상부에 순차적으로 구비된 액티브층(122)과 오믹 콘택층(123), 및 상기 오믹 콘택층(123)의 상면에 구비된 소오스 전극(124)과 드레인 전극(125)을 구비한다. 상기 게이트 전극(121)은 상기 제1 베이스 기판(110)의 상면에 형성된 제1 게이트 전극(121a) 및 상기 제1 게이트 전극(121a)의 상면에 형성된 제2 게이트 전극(121b)을 포함한다. 상기 제1 게이트 전극(121a)은 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금으로 이루어지고, 상기 제2 게이트 전극(121b)은 구리(Cu)로 이루어진다.The
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 게이트 라인(GL) 또한 상기 게이트 전극(121)과 동일하게 이중막으로 이루어지고, 상기 게이트 전극(121)이 형성되는 과정에서 함께 형성된다.Although not shown in the drawing, the gate line GL is also formed of a double layer in the same manner as the
이 실시예에 있어서, 상기 소오스 및 드레인 전극(124, 125)은 단일막으로 형성되나, 이중막 또는 삼중막으로 형성될 수도 있으며, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 소오스 및 드레인 전극(124, 125)과 동일한 구조를 갖는다.In this embodiment, the source and
상기 TFT(120)의 드레인 전극(125)은 상기 화소전극(130)과 전기적으로 연결된다. 상기 화소전극(130)은 상기 화소영역(PA)에 구비되고, 상기 화소전압을 인가받는다.The
한편, 상기 TFT 기판(100)은 공통전압을 전송하는 공통전압 라인(CL) 및 스토리지 캐패시턴스를 형성하는 제1 및 제2 스토리지 전극(SE1, SE2)을 더 포함한다. 상기 공통전압 라인(CL)은 상기 게이트 라인(GL)과 동일한 제1 방향(D1)으로 연장되어 형성되고, 상기 게이트 라인(GL)과 동일층에 형성되며, 상기 게이트 라인(GL)과 이격되어 위치한다.Meanwhile, the
상기 제1 스토리지 전극(SE1)은 상기 공통전압 라인(CL)으로부터 분기되어 상기 화소영역(PA)에 형성된다. 상기 제1 스토리지 전극(SE1)은 상기 게이트 전극(121)과 마찬가지로 이중막으로 이루어진다. 즉, 상기 제1 스토리지 전극(SE1)은 상기 제1 베이스 기판(110) 상면에 형성된 제1 전극층(SE1a) 및 상기 제1 전극층(SE1a) 상면에 형성된 제2 전극층(SE1b)을 포함한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 공통전압 라인(CL)은 상기 제1 스토리지 전극(SE1)과 마찬가지로 이중막으로 형성되고, 상기 제1 스토리지 전극(SE1)이 형성되는 과정에서 함께 형성된다.The first storage electrode SE1 is branched from the common voltage line CL to be formed in the pixel area PA. The first storage electrode SE1 is formed of a double layer like the
상기 제1 스토리지 전극(SE1)의 상부에는 상기 제2 스토리지 전극(SE2)이 구비된다. 상기 제2 스토리지 전극(SE2)은 상기 TFT(120)의 드레인 전극(125)으로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1 스토리지 전극(SE1)과 이격되어 위치한다. 상기 제2 스토리지 전극(SE2)은 상기 화소전극(130)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스토리지 전극(SE1)과의 사이에 상기 스토리지 커패시턴스를 형성한다.The second storage electrode SE2 is provided on the first storage electrode SE1. The second storage electrode SE2 extends from the
또한, 상기 TFT 기판(100)은 상기 TFT 기판(100)은 게이트 절연막(140), 보호막(150) 및 유기 절연막(160)을 더 포함한다. 상기 게이트 절연막(140)은 제1 균일도를 갖는 제1 게이트 절연층(141), 상기 제1 균일도보다 낮은 제2 균일도를 갖는 제2 게이트 절연층(142) 및 상기 제1 균일도를 갖는 제3 게이트 절연층(141)을 포함한다. 상기 제1 게이트 절연층(141)은 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성되어 상기 게이트 전극(121), 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 공통전압 라인(CL)을 커버한다. 상기 제2 게이트 절연층(142)은 상기 제1 게이트 절연층(141)의상면에 형성되고, 상기 제3 게이트 절연층(143)은 상기 제2 게이트 절연층(142)의 상면에 형성된다.In addition, the
상기 보호막(150)은 상기 제3 게이트 절연막(143) 상부에 형성되어 상기 TFT(120)를 커버하고, 상기 유기 절연막(160)은 상기 보호막(150)의 상부에 형성된다. 상기 보호막(150)과 상기 유기 절연막(160)은 부분적으로 제거되어 콘택홀(CH)을 형성하고, 상기 유기 절연막(160) 상면에 형성된 상기 화소전극(130)은 상기 콘택홀(CH)을 통해 상기 제2 스토리지 전극(SE2)과 전기적으로 연결된다.The
이하, 도면을 참조하여 상기 TFT 기판(100)의 형성 과정을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a process of forming the
도 3a 내지 도 3i는 도 2에 도시된 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.3A to 3I are process diagrams illustrating a process of manufacturing the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 2.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(110) 상면에 제1 및 제2 금속층(211, 212)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 상기 제1 금속층(211)은 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금으로 이루어지고, 상기 제2 금속층(212)은 구리로 이루어진다.3A and 3B, first and
상기 제1 및 제2 금속층(211, 212)을 패터닝하여 상기 게이트 라인(GL), 상기 게이트 전극(121), 상기 공통전압 라인(CL), 및 상기 제1 스토리지 전극(SE1)을 형성한다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 게이트 라인(GL), 상기 게이트 전극(121), 상기 공통전압 라인(CL), 및 상기 제1 스토리지 전극(SE1)을 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)이라 한다.The gate line GL, the
도 3a 및 도 3c를 참조하면, 상기 제2 금속층(212)은 구리로 이루어지기 때문에, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 상면에 자연발생 산화물(native oxide)(NO)이 형성되기 쉽다. 즉, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 상층, 예컨대, 상기 게이트 전극(121)의 제2 게이트 전극(121b) 및 상기 제1 스토리지 전극(SE1)의 제2 전극층(SE1b)은 산화되기 쉬운 구리로 이루어지므로, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 상면에 CuO 또는 Cu2O로 이루어진 산화물(NO)이 형성될 수 있다. 이러한 산화물(NO)을 제거하기 위해, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)를 플라즈마 처리한다.Referring to FIGS. 3A and 3C, since the
도 3c를 참조하여 상기 플라즈마 처리 과정을 살펴보면, 먼저, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)가 형성된 상기 제1 베이스 기판(110)의 상부에 전극부(221)를 배치한다. 상기 전극부(221)는 전원부(222)에 연결되고, 상기 전원 부(222)로부터 음전압을 인가받는다.Referring to FIG. 3C, the plasma treatment process is performed. First, the
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제1 베이스 기판(110)은 서셉터에 안착되고, 상기 제1 베이스 기판(110)과 상기 전극부(221)는 밀폐된 챔버 안에 구비된다.Although not shown in the drawing, the
상기 챔버 안에는 플라즈마 가스(PG)가 주입되고, 상기 전극부(221)는 상기 플라즈마 가스(PG)에 반응하여 플라즈마(P)를 발생한다. 상기 플라즈마 가스(PG)로는 암모니아(NH3) 가스 또는 수소(H2) 가스를 사용한다.The plasma gas PG is injected into the chamber, and the
상기 암모니아 가스를 상기 플라즈마 가스(PG)로 이용할 경우, 상기 플라즈마 처리 시간은 약 20초 내지 약 120초이고, 상기 전극부(221)에 제공되는 전력밀도는 약 150㎽/㎠ 내지 약 200㎽/㎠이다. 상기 암모니아 가스는 상기 산화물(NO)과 반응하여 상기 산화물(NO)에 포함된 산소를 환원시킨다. 이에 따라, 상기 산화물(NO)이 제거되고, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1) 상층(121b, SE1b)의 비저항 값이 감소된다.When the ammonia gas is used as the plasma gas PG, the plasma treatment time is about 20 seconds to about 120 seconds, and the power density provided to the
도 3d를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(110)의 상부에 제1 균일도를 갖는 제1 게이트 절연층(141)을 형성하고, 상기 제1 게이트 절연층(141)의 상면에 상기 제2 게이트 절연층(142)을 형성한 후, 상기 제2 게이트 절연층(142)의 상면에 상기 제3 게이트 절연층(143)을 형성한다. 여기서, 상기 제1 및 제3 게이트 절연층(141, 143)은 상기 제2 게이트 절연층(142)보다 조밀한 밀도를 갖는다. 상기 제1 내지 제3 게이트 절연층(141 ~ 143) 각각의 밀도는 제1 내지 제3 게이트 절연막(141 ~ 143)의 형성 조건, 예컨대, 증착 속도 등에 의해 조절될 수 있다.Referring to FIG. 3D, a first
하기하는 표 1은 상기 플라즈마 처리 및 상기 제1 내지 제3 게이트 절연층(141 ~ 143)의 증착에 따른 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항 변화를 나타낸다.Table 1 below shows the change in the resistivity of the
표 1은 상기 TFT 기판(100)을 형성하기 위한 각 모기판 별로 공정 조건을 다르게 한 후, 게이트 배선부 상층의 비저항을 게이트 배선부를 형성한 직후와 TFT 기판을 완성한 직후로 나누어 측정한 결과를 나타낸다.Table 1 shows the results obtained by varying the process conditions for each mother substrate for forming the
도 3c, 도 3d 및 표 1을 참조하면, 제1 및 제2 모기판은 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1) 형성 후, 상기 플라즈마 처리를 하지 않고 상기 제1 균일도를 갖는 제1 게이트 절연층과 상기 제1 균일도 보다 낮은 제2 균일도를 갖는 제2 게이트 절연층이 순차적으로 형성된 모기판들이다. 제3 및 제4 모기판은 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)를 상기 암모니아 가스를 이용하여 약 20초 동안 플라즈마 처리한 후 상기 제1 내지 제3 게이트 절연층(141 ~ 143)을 형성한 모기판들이다. 제5 및 제6 모기판은 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)를 상기 플라즈마 처리하지 않고 제1 내지 제3 게이트 절연층(141 ~ 143)을 형성한 모기판들이다. 제7 및 제8 모기판은 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)를 상기 암모니아 가스를 이용하여 약 120초 동안 플라즈마 처리한 후 상기 제1 내지 제3 게이트 절연층(141 ~ 143)을 형성한 모기판들이다.Referring to FIGS. 3C, 3D, and 1, the first and second mother substrates may have a first uniformity having the first uniformity without the plasma treatment after the
각 모기판별로 게이트 배선부 상층에 대응하는 비저항 값의 변화를 살펴보면, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)를 형성한 후 상기 플라즈마 처리를 하지않은 제1, 제2, 제5 및 제6 모기판은, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항이 초기보다 약 10%정도 증가하였다. 반면, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)를 플라즈마 처리한 상기 제3, 제4, 제7 및 제8 모기판은, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항이 초기보다 약 15%정도 감소하였다.The change of the specific resistance value corresponding to the upper layer of the gate wiring part for each mother substrate is described. After forming the
이와 같이, 상기 플라즈마 처리는 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 상면에 산화물(N0)이 형성되는 것을 방지하므로, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항 값을 감소시킬 수 있다.As described above, since the plasma treatment prevents the formation of oxide N0 on the upper surface of the
그러나, 상기 암모니아 가스를 이용하여 플라즈마 처리를 할 경우, 상기 플라즈마 처리 시간에 따라 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)에 얼룩이 발생할 수 있다. 즉, 상기 암모니아가 구리 산화물(NO)을 환원시키는 과정에서 암모니아의 질소가 산소와 반응하여 질화구리(CuN)를 형성하고, 이로 인해, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 부피가 증가하여 얼룩이 발생한다.However, when the plasma treatment is performed using the ammonia gas, staining may occur on the
반면, 수소는 질소보다 원자의 크기가 작으므로, 상기 플라즈마 가스(PG)로 상기 수소 가스를 이용할 경우, 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 얼룩을 방지할 수 있다. 구체적으로, 수소 원자는 질소 원자보다 크기가 작기 때문에, 상기 플라즈마 처리 과정에서 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 부피가 팽창하는 것을 방지할 수 있다. 상기 수소 가스를 상기 플라즈마 가스(PG)로 이용할 경우, 상기 플라즈마 처리 시간은 약 60초 초과 약 120초 이하이고, 상기 전극부(221)에 제공되는 전력밀도는 약 300㎽/㎠ 내지 약 500㎽/㎠이다. On the other hand, since hydrogen has a smaller atom size than nitrogen, when the hydrogen gas is used as the plasma gas PG, the stain of the
하기하는 표 2는 상기 수소 가스를 이용한 플라즈마 처리에 따른 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항 변화를 나타낸다.Table 2 below shows a change in the resistivity of the
도 3c, 도 3d 및 표 2를 참조하면, 제9 및 제10 모기판은 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)를 약 60초 동안 플라즈마 처리한 후, 상기 제1 내지 제3 게이트 절연층(141 ~ 143)을 형성한 모기판들이다. 제11 및 제12 모기판은 게이트 배선부를 약 120초 동안 플라즈마 처리한 후 상기 제1 내지 제3 게이트 절연층(141 ~ 143)을 형성한 모기판들이다. 여기서, 상기 플라즈마 처리를 위해 상기 전극부(221)에 제공된 전력밀도는 약 500㎽/㎠이다.Referring to FIGS. 3C, 3D, and 2, the ninth and tenth mother substrates plasma the
상기 제9 내지 제12 모기판 별로 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항 변화를 살펴보면, 상기 제9 내지 제10 모기판은 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항 값이 초기보다 증가하였다. 반면, 상기 제11 및 제12 모기판은 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항 값이 초기보다 약 15% 정도 감소하였다. 이는, 상기 암모니아 가스를 이용하여 플라즈마 처리한 경우와 유사한 결과로서, 구리의 산화로 인한 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 비저항 상승을 방지할 수 있다.Looking at the specific resistance change of the
이와 같이, 상기 TFT 기판(100)은 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 플라즈마 처리를 통해 구리 산화물을 제거할 수 있으므로, 비저항이 낮은 구리를 이용하여 상기 게이트 배선부(121, GL, CL, SE1)의 힐락을 방지하고, 제품의 수율을 향상시키며, 표시 특성을 향상시킬 수 있다.As described above, since the
도 3e를 참조하면, 상기 게이트 절연막(140)의 상부에 상기 게이트 전극(121)과 대응하여 상기 액티브층(122) 및 상기 오믹 콘택층(123)을 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 3E, the
도 3f 및 도 3g를 참조하면, 상기 오믹 콘택층(123)이 형성된 상기 게이트 절연막(140)의 상부에 제3 금속층(230)을 형성하고, 상기 제3 금속층(230)을 패터닝하여 상기 소오스 전극(124)과 상기 드레인 전극(125) 및 상기 제2 스토리지 전극(SE2)을 형성한다. 이로써, 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 TFT(120)가 형성된다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제3 금속층(230)을 패터닝하여 상기 소오스 전극(124)을 형성하는 과정에서 상기 데이터 라인(DL)(도 1 참조)도 함께 형성된다.3F and 3G, a
도 3h를 참조하면, 상기 게이트 절연막(140)의 상부에 상기 보호막(150) 및 상기 유기 절연막(160)을 순차적으로 형성한다. 상기 보호막(150) 및 상기 유기 절연막(160)을 부분적으로 제거하여 상기 제2 스토리지 전극(SE2)을 부분적으로 노출하는 상기 콘택홀(CH)을 형성한다.Referring to FIG. 3H, the
도 2 및 도 3i를 참조하면, 상기 유기 절연막(160)의 상면에 투명 전극층(240)을 증착하고, 상기 투명 전극층(240)을 패터닝하여 상기 화소전극(130)을 형성한다.2 and 3I, the
도 4는 도 1에 도시된 박막 트랜지스터 기판을 구비하는 액정표시패널을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display panel including the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 1.
도 4를 참조하면, 본 발명의 액정표시패널(500)은 TFT 기판(100), 상기 TFT 기판(100)과 마주하는 컬러필터 기판(300), 및 상기 TFT 기판(100)과 상기 컬러필터 기판(300)과의 사이에 개재된 액정층(400)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the liquid
상기 TFT 기판(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 TFT 기판(100)과 동일한 구성을 갖고, 그 형성 방법 또한 동일하다. 따라서, 참조 부호를 병기하고, 그 구체적인 설명은 생략한다.The
상기 TFT 기판(100)의 상부에는 상기 컬러필터 기판(300)이 구비된다. 상기 컬러필터 기판(300)은 제2 베이스 기판(310), 컬러필터층(320), 오버 코트층(330) 및 공통전극(340)을 포함한다. 상기 컬러필터층(320)은 광을 이용하여 소정의 색을 발현하는 컬러필터(321)와 상기 광을 차단하는 블랙 매트릭스(322)를 포함하고, 상기 제2 베이스 기판(310) 상에 형성된다. 상기 오버 코트층(330)은 상기 컬러필터층(320)의 상면에 형성되어 상기 컬러필터 기판(300)을 평탄화한다. 상기 공통전극(340)은 상기 오버 코트층(330)의 상면에 형성되고, 상기 액정층(400)을 사이에 두고 상기 화소전극(130)과 마주하며, 공통전압을 인가받는다.The
상기 액정층(400)은 상기 TFT 기판(100)과 상기 컬러필터 기판(300)과의 사이에 개재되고, 상기 TFT 기판(100)과 상기 컬러필터 기판(300)과의 사이에 형성된 전계에 따라 상기 광의 투과율을 조절한다.The
도 5는 도 4에 도시된 액정표시패널의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the liquid crystal display panel illustrated in FIG. 4.
도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저, 상기 TFT 기판(100)을 형성한다(단계 S110). 상기 TFT 기판(100)을 형성하는 과정은 도 3a 내지 도 3i에 도시된 TFT 기판(100) 형성 과정과 동일하다.4 and 5, first, the
상기 제2 베이스 기판(310) 상에 컬러필터(321)와 상기 블랙 매트릭스(322)를 형성한다(단계 S120).The
이어, 상기 제2 베이스 기판(310)의 상부에 상기 오버 코트층(330)을 형성하여 상기 컬러필터(321)와 상기 블랙 매트릭스(322)를 커버한다(단계 S130).Subsequently, the
상기 오버 코트층(330) 상면에 상기 공통전극(340)을 형성하여 상기 컬러필터 기판(300)을 완성한다(단계 S140).The
상기 TFT 기판(100)과 상기 컬러필터 기판(300)을 서로 마주하게 배치한 후, 상기 TFT 기판(100)과 상기 컬러필터 기판(300)을 결합한다(단계 S150).After the
이어, 상기 TFT 기판(100)과 상기 컬러필터 기판(300)과의 사이에 상기 액정층(400)을 형성한다(단계 S160). 이로써, 상기 액정표시패널(500)이 완성된다.Subsequently, the
상술한 본 발명에 따르면, 구리를 포함하는 이중막 구조의 게이트 배선부 형성시 플라즈마 처리하여 게이트 배선부 상면에 형성된 산화막을 제거한다. 이에 따 라, 구리의 산화로 인해 게이트 배선부의 비저항이 상승하는 것을 방지하고, 제품의 수율을 향상시키며, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.According to the present invention described above, the oxide film formed on the upper surface of the gate wiring portion is removed by performing plasma treatment when forming the gate wiring portion of the double layer structure including copper. Accordingly, it is possible to prevent the specific resistance of the gate wiring portion from rising due to the oxidation of copper, to improve the yield of the product, and to improve the display quality.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
Claims (10)
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KR1020070052761A KR20080105322A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Method of fabricating thin film transistor substrate and method of fabricating liquid crystal display using the same |
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KR1020070052761A KR20080105322A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Method of fabricating thin film transistor substrate and method of fabricating liquid crystal display using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20080105322A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107111172A (en) * | 2015-01-23 | 2017-08-29 | 国立大学法人大阪大学 | Liquid crystal cell, deflecting element, Liquid Crystal Module and electronic equipment |
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2007
- 2007-05-30 KR KR1020070052761A patent/KR20080105322A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107111172A (en) * | 2015-01-23 | 2017-08-29 | 国立大学法人大阪大学 | Liquid crystal cell, deflecting element, Liquid Crystal Module and electronic equipment |
CN107111172B (en) * | 2015-01-23 | 2021-03-02 | 国立大学法人大阪大学 | Liquid crystal element, deflection element, liquid crystal module, and electronic device |
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