KR960012270B1 - Forming pattern method of transparent electrode - Google Patents
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Abstract
Description
제1(a)도 내지 제1(e)도는 종래 기술에 따른 투명 기판의 ITO막 패턴 제조공정을 도시한 단면도.1 (a) to 1 (e) are cross-sectional views showing the ITO film pattern manufacturing process of a transparent substrate according to the prior art.
제2(a)도 내지 제2(f)도는 본 발명의 제1실시예에 따른 투명 기판의 ITO막 패턴 제조공정을 도시한 단면도.2 (a) to 2 (f) are cross-sectional views showing the ITO film pattern manufacturing process of the transparent substrate according to the first embodiment of the present invention.
제3(a)도 내지 제3(g)도는 본 발명의 제2실시예에 따른 투명 기판의 ITO막 패턴 제조공정을 도시한 단면도.3 (a) to 3 (g) are cross-sectional views showing an ITO film pattern manufacturing process of a transparent substrate according to a second embodiment of the present invention.
제4(a)도 내지 제4(g)도는 본 발명의 제3실시예에 따른 투명 기판의 ITO막 패턴 제조공정을 도시한 단면도.4 (a) to 4 (g) are sectional views showing the ITO film pattern manufacturing process of the transparent substrate according to the third embodiment of the present invention.
본 발명은 평판표시소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 TFT 액정 디스플레이(liquid crystal display : 이하 LCD라 한다)제조시 사용되는 ITO 패턴 및 금속전극 패턴 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat panel display device, and more particularly, to a method of forming an ITO pattern and a metal electrode pattern used in manufacturing a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD).
화상정보시대에 있어서, 정보전달의 최대 담당자인 표시장치에 많은 기대가 모아지고 있으며 이로인해 지금까지의 음극선관을 대신한 각종 평면표지장치가 개발되어 급속히 보급되고 있다.In the image information age, much expectation is gathered in the display device which is the largest person in charge of information transmission. As a result, various flat label devices which have replaced the cathode ray tube have been developed and are rapidly spreading.
그중에서도 액정 디스플레이는 극도로 경량으로 박형, 저가 저소비전력구동으로 집적회로와의 정합성이 좋은 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터나 포켓 컴퓨터의 표시외에 차량 적재용, 칼라 TV 화상용으로서 그 용도를 확대하고 있다.Among them, liquid crystal displays are extremely lightweight, thin, low-cost, low-power driving, and have good compatibility with integrated circuits. have.
상기 LCD 소자중에서도 전자 뷰 파인더 제품은 반도체 제조공정을 이용하여 제조한 것으로 상기 장치는 ITO(indium tin oxide)라는 투명 전도막을 석영기관으로 이루어진 상/하 패널 상에 형성하여 액정을 주입한 장치이다.Among the LCD devices, electronic view finder products are manufactured using a semiconductor manufacturing process. The device is a device in which a liquid crystal is injected by forming a transparent conductive film called indium tin oxide (ITO) on an upper / lower panel made of a quartz engine.
상기 장치를 이용하여 액정에 의한 디스플레이를 실현시키기 위해서는 기판상에 ITO 패턴을 형성하여야 하는데 상기 공정의 ITO 식각과 관련된 종래기술로는 염산계 용액이나 염화 제2철계 식각액을 사용한 것이 공지된 바 있다.In order to realize the display by the liquid crystal using the device, it is necessary to form an ITO pattern on the substrate. Conventional techniques related to ITO etching of the process have been known using hydrochloric acid based solution or ferric chloride based etching solution.
그중에서도 ITO 에쳔트라 불리는 염산계 용액(HCl : 47.5%, NHO3 : 5%, DI : 47.5%)은 ITO 패턴을 형성할시에 사용되는 포토레지스트가 유기성 폴리머이므로 상기 에쳔트에 의해 식각되어 패턴 형성이 곤란한 문제점이 발생된다.Among them, hydrochloric acid-based solution called ITO etchant (HCl: 47.5%, NHO3: 5%, DI: 47.5%) is a photopolymer used in forming the ITO pattern is an organic polymer is etched by the etchant to form a pattern Difficult problems arise.
그로인해 최근에는 미국 특허 제517,401호에 공지된 바와 같이 CH4와 H2 또는 CH3와 Ar+이온을 이용한 건식식각(dry etching) 방법이 구체화되고 있다.As such, recently, a dry etching method using CH 4 and H 2 or CH 3 and Ar + ions has been realized, as known from US Pat. No. 517,401.
이외에도 상기 공정과 관련하여 ITO의 성질변화를 방지하기 위하여 미국 특허 제4,736,229에는 ITO막의 보호를 위한 막으로서 금속막을 도입하되 상기 금속막 제거는 건식식각방법을 사용한 것이 공지되어 있다. 상기 공지기술은 제1(a)도 내지 제1(e)도에 도시해 놓았다.In addition, US Pat. No. 4,736,229 is known to introduce a metal film as a film for protecting the ITO film in order to prevent changes in the properties of the ITO in connection with the process, but the metal film is removed using a dry etching method. The known art is shown in FIGS. 1 (a) to 1 (e).
상기 도면을 기초로 한 종래 기술에 따른 일반적인 ITO 패턴 형성방법은 먼저, 제1(a)도 내지 제1(c)도에 도시된 바와 같이 투명 석영기판(1)상에 ITO막(2)을 증착한 뒤 상기 ITO막(2)상에 포토레지스트를 도포하고 사진식각기술을 이용하여 포토레지스트 패턴(4)을 형성한다.A general ITO pattern forming method according to the prior art based on the drawings, first, as shown in Figures 1 (a) to 1 (c), the ITO film 2 on the transparent quartz substrate 1 After deposition, a photoresist is applied on the ITO film 2, and a photoresist pattern 4 is formed by using photolithography.
그후 제1(d)도에 도시된 바와 같이 상기 포토레지스트 패턴(4)을 이용한 습식식각방법으로 ITO 패턴(2)을 형성한 뒤, 상기 포토레지스트 패턴을 전면적으로 제거함으로써 제1(e)도와 같은 ITO 패턴을 완성시키게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 1 (d), the ITO pattern 2 is formed by a wet etching method using the photoresist pattern 4, and then the photoresist pattern is completely removed. You will complete the same ITO pattern.
상기 공정을 이용하면, 상기 포토레지스트의 ITO막 간의 상호 접착력이 좋지 않기 때문에 ITO 습식식각진행중에 포토레지스트막이 함께 식각되어 포토레지스트와 ITO의 계면이 불안정해지므로 완전한 패턴 형성이 이루어지기도 전에 포토레지스트막의 일부가 떨어져 나가게 된다.In this process, since the mutual adhesion between the ITO films of the photoresist is not good, the photoresist film is etched together during the ITO wet etching process, so that the interface between the photoresist and the ITO becomes unstable, so that the photoresist film may Some are dropped off.
이러한 현상은 ITO 식각용액이 산계열이기 때문에 유기 포토레지스트막이 식각되어 일어나는 것으로, 이로인해 ITO 패턴 형성시 어려움이 뒤따르게 되며 또한 이때 떨어져 나간 포토레지스트는 식각조를 오염시키게 되므로 결국에는 반도체 제조장치에 상기 공정을 사용하기 어려운 문제점을 발생시키게 된다.This phenomenon occurs because the organic photoresist film is etched because the ITO etching solution is acid-based, which leads to difficulty in forming the ITO pattern. In addition, the separated photoresist contaminates the etching bath. This creates a problem that makes the process difficult to use.
ITO 패턴 형성과 관련된 또다른 문제로는, 액티브 매트릭스 LCD 제작에서 배선재료와 투명 화소전극으로 주로 사용되는 알루미늄, 크롬, 탄탈륨, ITO 등의 금속들은 종류가 다른 두 금속이 서로 전기적으로 접촉되어 양극산화전해액, 현상액, 감광막 제거용액, 에칭용액 등에 노출될 때 두 금속 모두 또는 어느 한쪽 금속이 화학적 에칭으로는 설명이 안되는 급격한 반응을 일으키며 침식되는 이상현상이 발생하게 된다는 것이다.Another problem related to ITO pattern formation is that anodized metals such as aluminum, chromium, tantalum, and ITO, which are mainly used as wiring materials and transparent pixel electrodes in active matrix LCD fabrication, are electrically contacted by two different metals. When exposed to electrolyte, developer, photoresist removal solution, etching solution, etc., both metals or either metal may cause abrupt reactions that cannot be explained by chemical etching and cause erosion.
이러한 현상은 두 금속 각각의 전위(electropotential) 차이에 의해 두 금속간의 전자이동 및 전해액 속에서 금속과 용액과의 전하의 이동에 의해 발생하는 부식현상으로, 상기 화학적 부식현상은 화소전극은 ITO의 ㅇ 에치(wet etch)시 패드 크롬 및 게이트 알루미늄의 침식, 소오스-드레인 패턴의 현상공정에서 화소전극인 ITO 침식 등과 같은 불량현상을 유발하게 된다.This phenomenon is a corrosion phenomenon caused by the electron transfer between the two metals and the transfer of charge between the metal and the solution in the electrolyte due to the difference in the potential of each of the two metals. During wet etch, defects such as erosion of pad chromium and gate aluminum and ITO erosion of the pixel electrode are developed in the development process of the source-drain pattern.
상술된 바와 같이 평판 표시소자에 필수적으로 사용되고 있는 투명전극은 일반적으로 에칭이 어려워 원하는 패턴을 얻기가 쉽지 않다. 이것은 패턴의 선폭이 미세해질수록 더 심화된다. 투명전극 중에서도 ITO(indium tin oxide)는 비교적 에칭성이 양호한 편이지만 여전히 만족할 만한 결과는 얻어지지 않고 있다.As described above, the transparent electrode which is essentially used for the flat panel display device is difficult to etch, and thus it is difficult to obtain a desired pattern. This deepens as the line width of the pattern becomes smaller. Among the transparent electrodes, indium tin oxide (ITO) is relatively etchable, but still satisfactory results have not been obtained.
ITO 에칭에서 특히 문제가 되는 것은 금속막과 직접 접촉하게 될 경우에 현상액 및 에쳔트(기상 또는 액상)에 의한 전기 화학적 부식현상으로 미세패턴의 형성과 화소동작의 신뢰성 확보가 곤란하다는 것이다. 이를 개선하기 위한 한 방편으로 ITO상에 저온 산화막 또는 질화막을 형성하여 금속막과 직접 접촉하게 되는 부위를 대폭 감소시켜 전기 화학적 부식현상을 최소화하는 방법이 고안되었다. 그러나 이 방법 또한 ITO 패턴의 측면이 노출되므로 금속전극과의 접촉이 불가피하여 완벽한 방법이 될 수는 없다.Particularly problematic in the ITO etching is that it is difficult to form a fine pattern and to ensure the reliability of pixel operation due to the electrochemical corrosion phenomenon caused by the developer and the etchant (gas or liquid) when it comes in direct contact with the metal film. As a way to improve this problem, a method of minimizing electrochemical corrosion by devising a low temperature oxide film or nitride film on ITO and greatly reducing the area in direct contact with the metal film has been devised. However, this method also exposes the side of the ITO pattern, so contact with the metal electrode is inevitable, and thus cannot be a perfect method.
통상적으로 사용되는 ITO의 에칭방법으로는 습식에칭, 건식에칭, 레이저 조사에 의한 에칭 등을 들 수 있다. 습식에칭은 간단한 공정, 높은 쓰루-풋(through-put) 등의 장점은 있으나, 포토레지스트(photoresist)의 부착성 문제, 습식 에칭용액 및 현상액에 의한 전기화학적 부식현상등으로 미세 패턴의 형성에는 문제가 많다. 건식에칭은 5㎛ 이하의 미세 패턴 형성도 가능하지만 쓰루-풋이 낮고 폴리머(polymer)가 형성되는 문제점이 있다. 레이저 조사에 의한 에칭은 낮은 쓰루-풋이 문제가 되었으나 최근에는 생산에 적용할 정도의 수준이고 패턴의 정도가 1㎛로 대단히 높다. 그러나 상기 ITO 패턴은 단순 매트릭스 방식의 스트라이프(stripe) 형태인 STN에 한해 효과적이라는 단점을 가지게 된다.As the etching method of ITO which is normally used, wet etching, dry etching, etching by laser irradiation, etc. are mentioned. Wet etching has the advantages of simple process, high through-put, etc., but problem of formation of fine pattern due to adhesion problem of photoresist, electrochemical corrosion phenomenon by wet etching solution and developer. There are many. Dry etching is possible to form a fine pattern of 5㎛ or less, but there is a problem that the through-foot is low and the polymer (polymer) is formed. Etching by laser irradiation has been a problem for low through-put, but recently it is a level enough to be applied to production and the degree of pattern is very high as 1 占 퐉. However, the ITO pattern has a disadvantage in that it is effective only for STNs having a simple matrix type stripe.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1목적은 ITO 식각 화학약품에 내성이 있는 금속막을 마스크층(masking layer)으로하여 금속성 전도막질 패턴을 습식식각법으로 형성함으로써 포토레지스트의 떨어짐과 같은 바람직하지 못한 현상을 방지할 수 있는 투명 도전성기판 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, the first object is to form a metallic conductive film pattern by a wet etching method using a metal film resistant to ITO etching chemicals as a masking layer (masking layer) of the photoresist It is to provide a method for manufacturing a transparent conductive substrate that can prevent undesirable phenomena such as falling.
한편, 본 발명의 제2목적은 ITO와 금속배선의 전기화학적 부식현상을 방지함과 동시에 화소전극의 저저항화를 달성할 수 있도록 구성된 투명 도전성기판 제조방법을 제공함에 있다.On the other hand, a second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a transparent conductive substrate configured to prevent the electrochemical corrosion of ITO and metal wiring and to achieve a low resistance of the pixel electrode.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 투명 기판의 제조방법의 제1특징은 액정표시소자의 상하부 패널을 이루는 막질 패턴형성 공정에 있어서, 상기 전도막 패턴 형성 공정은 투명석영기판 상에 투명 전도막을 증착하는 공정과; 상기 투명전도막 상에 금속막을 증착하는 공정과; 상기 금속막 상에 포토레지스트를 도포한 뒤 사진식각공정을 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정과; 상기 금속막을 습식식각으로 선택적 에칭하여 상기 포토레지스트 패턴과 동일하게 상기 금속막을 패터닝하는 공정과; 상기 제2금속막 패턴을 마스크로하여 상기 투명 전도막을 습식식각한 후 패터닝하고 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 공정; 및 상기 투명 전도막 상에 형성된 상기 금속막 패턴을 제거하는 공정으로 이루어진다.A first aspect of the method for manufacturing a transparent substrate according to the present invention for achieving the above object is a film quality pattern forming step of forming the upper and lower panels of the liquid crystal display device, the conductive film pattern forming step is transparent on a transparent quartz substrate Depositing a conductive film; Depositing a metal film on the transparent conductive film; Forming a photoresist pattern using a photolithography process after coating the photoresist on the metal film; Selectively etching the metal film by wet etching to pattern the metal film in the same manner as the photoresist pattern; Wet etching the transparent conductive film using the second metal film pattern as a mask, patterning the same, and removing the photoresist pattern; And removing the metal film pattern formed on the transparent conductive film.
본 발명에 의한 전도막 패턴 형성 방법의 제2특징은 액정표시소자의 상하부 패널을 이루는 투명 전도막질 패턴 형성 공정에 있어서, 투명전극 및 금속전극 형성 공정은 반도체층이 형성된 투명기판 상에 ITO 투면전극을 형성하는 공정과; 상기 ITO 투명전극 상에 산화막 또는 질화막을 형성하는 공정과; 상기 산화막 또는 질화막 상에 포토레지스트를 도포한 뒤 노광, 현상, 및 에칭을 실시하여 산화막 또는 질화막 패턴을 형성하는 공정과; 상기 포토레지스트를 제거한 후 투명전도막을 에칭하는 공정과; 상기 패턴이 형성된 기판상에 금속막을 형성하는 공정과; 상기 패턴상에 포토레지스트를 도포한 후 노광, 현상, 에칭을 실시하는 공정; 및 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 금속막을 에칭하고 상기 포토레지스트를 제거하여 금속전극을 형성하는 공정으로 이루어진다.According to a second aspect of the method of forming a conductive film pattern according to the present invention, in the transparent conductive film pattern forming process of forming the upper and lower panels of the liquid crystal display device, the transparent electrode and the metal electrode forming process are formed on an ITO transparent electrode on a transparent substrate on which a semiconductor layer is formed. Forming a; Forming an oxide film or a nitride film on the ITO transparent electrode; Applying a photoresist on the oxide film or nitride film and then performing exposure, development, and etching to form an oxide film or nitride film pattern; Etching the transparent conductive film after removing the photoresist; Forming a metal film on the substrate on which the pattern is formed; Exposing, developing and etching the photoresist on the pattern; And etching the metal film using the photoresist pattern as a mask and removing the photoresist to form a metal electrode.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2(a)도 내지 제2(f)도는 본 발명의 제1실시예에 따른 투명 기판의 ITO막 패턴제조공정을 도시한 단면도를 나타낸 것이다. 상기 도면에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 ITO막 패턴 제조공정은 액정표시소자의 상하부 패널을 이루는 투명 전도막질 패턴(2) 형성공정에 있어서, 상기 투명 전도막(2)과는 다른 금속막(3)을 마스크층으로하여 상기 전도막 패턴(2)을 형성하는 것을 특징으로 한다.2 (a) to 2 (f) are cross-sectional views showing the ITO film pattern manufacturing process of the transparent substrate according to the first embodiment of the present invention. As can be seen from the figure, the ITO film pattern manufacturing process according to the present invention is a process for forming the transparent conductive film pattern 2 forming the upper and lower panels of the liquid crystal display device, wherein the metal film 3 different from the transparent conductive film 2 is formed. ) And the conductive film pattern 2 is formed as a mask layer.
상기 특징을 갖는 제1실시예에 따른 전도막 패턴(2) 형성 공정에 관하여 언급하면 아래와 같다. 즉, 제2(a)도 및 제2(b)도에 나타낸 바와 같이 패턴이 형성되어야 하는 투명 전도막(2)을 투명 석영기판(1)위에 증착한 뒤 금속막(3)을 상기 투명 전도막(2) 상에 증착한다.Referring to the process of forming the conductive film pattern 2 according to the first embodiment having the above characteristics is as follows. That is, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the transparent conductive film 2 on which the pattern is to be formed is deposited on the transparent quartz substrate 1, and the metal film 3 is then transparent conductive. It is deposited on the film 2.
그후 상기 금속막(3)상에 포토레지스트를 도포하고 반도체 제조공정의 사진식각공정(photo-lithography)을 이용하여 제2(c)도에 도시된 바와 같은 포토레지스트 패턴(4)을 형성한다.After that, a photoresist is applied onto the metal film 3 and a photoresist pattern 4 as shown in FIG. 2C is formed by using photo-lithography of a semiconductor manufacturing process.
그 다음 제2(d)도에 도시된 바와 같이 상기 패턴이 형성된 기판은 20℃∼90℃의 과산화수소에 1∼30분간 침전시키고 선택적으로 상기 금속막(3)을 식각시켜 포토레지스트 패턴(4)과 동일하게 금속막(3)을 패터닝시키는데 이때 상기 과산화수소는 10-50% 농도의 것이 사용된다.Subsequently, as shown in FIG. 2 (d), the substrate on which the pattern is formed is precipitated in hydrogen peroxide at 20 ° C. to 90 ° C. for 1 to 30 minutes, and optionally the metal film 3 is etched to form a photoresist pattern 4. The metal film 3 is patterned in the same manner as in the above, wherein the hydrogen peroxide is used at a concentration of 10-50%.
계속해서 상기 금속 패턴(3)을 이용하여 상기 투명 전도막(2)을 습식식각한 후 상기 포토레지스트 패턴(4)을 제거하여 제2(e)도와 같은 패턴을 형성한다.Subsequently, after wet etching the transparent conductive film 2 using the metal pattern 3, the photoresist pattern 4 is removed to form a pattern as illustrated in FIG.
그후 상기 투명 전도막 패턴(2) 상에 형성된 상기 금속 패턴(3)을 다시 20℃∼90℃의 과산화수소에 1∼30분간 침전시켜 상기 금속막을 전면적으로 제거함으로써 제2(f)도에 도시된 바와 같은 투명 전도막(2)을 완성하게 된다. 이때 상기 포토레지스트 패턴(4)의 제거는 금속 패턴(3) 형성후 곧바로 제거해도 무방하며, 금속 패턴(3) 제거용으로 사용된 과산화수소 30wt% 제품이다.Thereafter, the metal pattern 3 formed on the transparent conductive film pattern 2 is again precipitated in hydrogen peroxide at 20 ° C. to 90 ° C. for 1 to 30 minutes to completely remove the metal film, as shown in FIG. 2 (f). The transparent conductive film 2 as described above is completed. In this case, the photoresist pattern 4 may be removed immediately after the metal pattern 3 is formed, and is 30 wt% of hydrogen peroxide used for removing the metal pattern 3.
여기서 상기 투명 전도막 패턴(2)을 형성하기 위하여 사용된 투명 전도막은 ITO이며, 상기 패턴(2)을 형성하기 위하여 마스크층으로 이용된 금속(3)은 TiW(Titanium-Tungsten)이다. 상기 TiW는 ITO 습식식각 케미칼(chemical)에 식각내성을 가지므로 포토레지스트를 사용하여 패턴을 형성하는 것 보다 용이하게 ITO 패턴을 형성할 수 있다는 이점을 가진다.The transparent conductive film used to form the transparent conductive film pattern 2 is ITO, and the metal 3 used as the mask layer to form the pattern 2 is titanium-tungsten (TiW). Since TiW has etching resistance to ITO wet etching chemicals, the TiW has an advantage of easily forming an ITO pattern than using a photoresist.
한편, 제3(a)도 내지 제3(g)도는 본 발명의 제2실시예에 따른 투명기판의 ITO막 패턴 제조공정을 나타낸 도면이며, 제4(a)도 내지 제4(g)도는 본 발명의 제3실시예에 따른 투명기판의 ITO막 패턴 제조공정을 나타낸 단면도이다. 상기 제2 및 제3실시예에 다른 ITO막 패턴 제조공정은 액정표시소자의 상하부 패널을 이루는 투명 전도막질 패턴 형성공정에 있어서, 투명전도막의 에칭성을 개선하기 위하여 투명전도막(30)상에 산화막 또는 질화막(40)을 저온에서 형성한 후 상기 산화막 또는 질화막을 마스크층으로하여 투명전극 및 금속전극 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.3 (a) to 3 (g) are views illustrating a process of manufacturing an ITO film pattern of a transparent substrate according to a second embodiment of the present invention. A cross-sectional view showing an ITO film pattern manufacturing process of a transparent substrate according to a third embodiment of the present invention. The ITO film pattern manufacturing process according to the second and third embodiments is a process for forming a transparent conductive film pattern forming the upper and lower panels of the liquid crystal display device, in order to improve the etching property of the transparent conductive film on the transparent conductive film 30. After the oxide film or nitride film 40 is formed at a low temperature, the transparent electrode and the metal electrode pattern are formed using the oxide film or the nitride film as a mask layer.
상기 특징을 갖는 도전성기판의 제조공정을 먼저 제2실시예에 기초하여 설명한다. 즉, 제3(a)도에 나타낸 바와같이 반도체층(20)이 형성된 투명기판(10)상에 10% Sn의 산화물 타겟(target)을 사용하여 스퍼터링법으로 투명전도막(30) 예컨대, ITO를 형성한다. 여기서 상기 투명기판(10)은 유리, 석영 또는 산화막이 형성된 실리콘 기판중 선택된 어느 하나를, 상기 반도체층(20)은 비정질실리콘, 다결정실리콘 또는 단결정실리콘중 선택된 어느 하나를 사용한다. 그 결과, 투명전극막 상에 산화막 또는 질화막 형성시 상기 ITO에 가해지는 열처리 효과에 의해 상기 막의 결정성이 향상되어 이후 공정에서 깨끗한 패턴을 형성할 수 있게 된다. 또한 이러한 효과는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)로 산화막 또는 질화막을 형성할 경우 ITO막에 수소주입으로 인한 상승효과(예컨대, 저항율과 에칭특성의 안정성 향상 등의 효과)를 기대할 수 있게 된다.The manufacturing process of the conductive substrate having the above characteristics will first be described based on the second embodiment. That is, as shown in FIG. 3 (a), the transparent conductive film 30, for example, ITO, is sputtered by using an oxide target of 10% Sn on the transparent substrate 10 on which the semiconductor layer 20 is formed. To form. The transparent substrate 10 may be any one selected from glass, quartz, or a silicon substrate on which an oxide film is formed, and the semiconductor layer 20 may use any one selected from amorphous silicon, polycrystalline silicon, or single crystal silicon. As a result, the crystallinity of the film is improved by the heat treatment effect applied to the ITO when the oxide film or the nitride film is formed on the transparent electrode film, thereby forming a clean pattern in a subsequent process. In addition, when the oxide film or nitride film is formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), such an effect may be expected to have a synergistic effect due to hydrogen injection into the ITO film (for example, improvement in resistivity and stability of etching characteristics).
그후 제3(b)도에 나타난 바와 같이 상기 투명전도막(30) 위에 산화막 또는 질화막(40)(예컨대, SiO2, SiNx)을 400℃이하에서 형성하고, 상기 패턴상에 포토레지스트(photoresist : 이하 P/R이라 한다)를 도포한 후 노광, 현상 및 에칭공정(건식에칭 또는 습식에칭)을 거쳐 제3(c)도와 같은 산화막 또는 질화막 패턴(40')을 형성한다.Then, as shown in FIG. 3 (b), an oxide film or nitride film 40 (eg, SiO 2, SiN x) is formed on the transparent conductive film 30 at 400 ° C. or less, and a photoresist on the pattern After application of P / R), an oxide film or nitride film pattern 40 'as shown in FIG. 3 (c) is formed through exposure, development and etching processes (dry etching or wet etching).
이어서 제3(d)도에 나타낸 바와 같이 P/R 패턴(50)을 제거하고 ITO를 에칭하여 투명전도막 패턴(30')을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 3 (d), the P / R pattern 50 is removed and ITO is etched to form a transparent conductive film pattern 30 '.
이와같이 형성된 패턴상에 제3(e)도에 나타낸 바와 같이 알루미늄 혹은 크롬으로 이루어진 금속막(60)을 스퍼터링법으로 증착하고, P/R을 도포한다. 이후 노광, 현상 및 에칭 공정(건식에칭 또는 습식에칭)을 걸쳐 제3(f)도에 나타난 바와 같이 P/R 패턴(50)을 형성하고, 상기 P/R 패턴(50)을 마스크로 제3(g)도에 도시된 바와 같이 금속전극 패턴(60')을 형성한다. 상기 공정 후 P/R 패턴(50)을 제거한다. 그 결과, 상기 산화막 또는 질화막의 마스킹(masking)효과에 의하여 상기 ITO와 금속전극의 직접적인 접촉을 방지하게 되어 P/R 제거공정을 거쳐도 양호한 화소전극(ITO)(30')과 금속전극 패턴(60')을 형성할 수 있게 된다.On the thus formed pattern, as shown in FIG. 3 (e), a metal film 60 made of aluminum or chromium is deposited by sputtering, and P / R is applied. Thereafter, a P / R pattern 50 is formed as shown in FIG. 3 (f) through an exposure, development, and etching process (dry etching or wet etching), and the third P / R pattern 50 is masked. As shown in (g), the metal electrode pattern 60 'is formed. After the process, the P / R pattern 50 is removed. As a result, a direct contact between the ITO and the metal electrode is prevented by the masking effect of the oxide film or the nitride film, and thus the pixel electrode (ITO) 30 'and the metal electrode pattern ( 60 ') can be formed.
다음으로 제3실시예를 설명한다. 제4(a)도 내지 제4(c)도는 제2실시예와 동일한 공정을 거쳐 형성되므로 설명을 생략한다. 상기 실시예는 제2실시예와 아래의 점에서 차이가 있다. 즉, ITO 패턴을 에칭하되 제4(d)도에 도시된 바와 같이 오버 에치(over etch)하여 산화막 또는 질화막(40')가 상기 투명전도막 패턴(ITO)(30) 사이에 턱이 형성되도록 하는 것이다. 이와같이 형성된 패턴상에 금속막(60)을 스퍼터링 방법으로 증착시키면 제4(e)도에 도시된 바와 같이 상기 산화막 또는 질화막 패턴(40')의 마스킹효과에 의해 ITO 측벽에 빈공간(a)이 형성되어 상기 ITO 패턴(30)와 금속전극막(60)의 직접적인 접촉을 방지할 수 있게 되므로 P/R 도포, 노광, 현상, 에칭(건식에칭 또는 습식에칭), P/R 제거 공정을 거쳐도 양호한 화소전극(ITO)(30)과 금속전극 패턴(60')을 형성할 수 있게 된다. 이때 상기 산화막 또는 질화막 패턴(40')과 투명전극막 패턴(30)의 턱에 의해 발생된 에어 갭(air gap)(a)은 상기 산화막 또는 질화막 패턴(40')을 습식식각 등의 방법으로 소정 부분 에칭한 후, 이후 공정을 진행함으로써 해결할 수도 있으나, 이보다는 제4(g)도에 도시된 제조공정 이후 진행되는 보호막증착 공정이 보통 CDV법으로 이루어지기 때문에 상기 에어 갭(a)이 자연스럽게 채워지게 되어 실질적으로 전자와 같은 공정은 필요없게 된다.Next, a third embodiment will be described. 4 (a) to 4 (c) are formed through the same process as in the second embodiment, and thus description thereof is omitted. This embodiment is different from the second embodiment in the following points. That is, the ITO pattern is etched, but is over etched as shown in FIG. 4 (d) so that the oxide film or the nitride film 40 'is formed between the transparent conductive film pattern (ITO) 30. It is. When the metal film 60 is deposited on the thus formed pattern by a sputtering method, as shown in FIG. 4 (e), an empty space a is formed on the sidewall of the ITO due to the masking effect of the oxide film or the nitride film pattern 40 '. Formed to prevent direct contact between the ITO pattern 30 and the metal electrode layer 60, so that P / R coating, exposure, development, etching (dry etching or wet etching), and P / R removal processes are performed. The good pixel electrode (ITO) 30 and the metal electrode pattern 60 'can be formed. At this time, the air gap (a) generated by the jaws of the oxide film or nitride film pattern 40 'and the transparent electrode film pattern 30 may be wet-etched to the oxide film or nitride film pattern 40'. After the partial etching, the process may be solved by proceeding thereafter. However, the air gap a naturally occurs because the protective film deposition process performed after the manufacturing process shown in FIG. 4 (g) is usually performed by the CDV method. It is filled so that a process such as the former is substantially unnecessary.
상술된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따르면, 포토레지스트와 ITO막간의 상호 접착력이 좋지 않아 ITO 습식식각시 포토레지스트와 ITO의 계면이 불안정하여 발생되던 포토레지스트의 떨어짐 현상을 방지할 수 있게 되어 ITO 패턴 형성공정을 보다 용이하게 실시할 수 있고, 그 결과 떨어져 나간 포토레지스트가 식각조를 오염시키는 현상을 방지할 수 있게 되어 반도체 제조장치에 상기 공정을 널리 이용할 수 있게 된다.As described above, according to the first embodiment of the present invention, since the mutual adhesion between the photoresist and the ITO film is not good, it is possible to prevent the photoresist falling due to the unstable interface between the photoresist and the ITO during ITO wet etching. As a result, the ITO pattern forming process can be performed more easily, and as a result, the phenomenon in which the separated photoresist contaminates the etching bath can be prevented, so that the process can be widely used in a semiconductor manufacturing apparatus.
한편 본 발명의 제2 및 제3실시예에 따르면, 1) 투명전극막 상에 산화막 또는 질화막 형성시 상기 ITO에 가해지는 열처리 효과에 의해 상기 막의 결정성이 향상되어 이후 공정에서 깨끗한 패턴을 형성할 수 있을 뿐 아니라 상기 패턴의 저항을 낮출 수 있게 된다. 또한 이러한 효과는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)로 산화막 또는 질화막을 형성할 경우 ITO막에 수소주입으로 인한 상승효과(예컨대, 저항율과 에칭특성의 안정성향상 등의 효과)를 기대할 수 있게 된다. 2) 사진식각 공정시 P/R 부착력이 ITO막 상에서 보다 상대적으로 향상되어 양호한 패턴을 얻을 수 있게 된다. 3) ITO 패턴형성후 금속전극 형성시 상기 ITO막과 금속막의 접촉으로 인해 발생되는 전기화학적 부식현상을 상기 ITO 패턴상의 산화막 또는 질화막의 마스킹효과에 의해 방지할 수 있게 되어 양호한 패턴을 얻을 수 있게 된다.Meanwhile, according to the second and third embodiments of the present invention, 1) when the oxide film or nitride film is formed on the transparent electrode film, the crystallinity of the film is improved by the heat treatment effect applied to the ITO to form a clean pattern in a subsequent process. In addition to being able to lower the resistance of the pattern. In addition, this effect can be expected synergistic effect (for example, improving the stability of the resistivity and etching characteristics) due to hydrogen injection into the ITO film when the oxide film or nitride film formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). 2) In the photolithography process, the P / R adhesion is more improved on the ITO film to obtain a good pattern. 3) When the metal electrode is formed after the ITO pattern is formed, the electrochemical corrosion phenomenon caused by the contact between the ITO film and the metal film can be prevented by the masking effect of the oxide film or the nitride film on the ITO pattern, thereby obtaining a good pattern. .
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KR1019940000718A KR960012270B1 (en) | 1993-11-09 | 1994-01-17 | Forming pattern method of transparent electrode |
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Cited By (2)
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KR100612985B1 (en) * | 1998-03-12 | 2006-10-31 | 삼성전자주식회사 | Manufacturing Method Of Liquid Crystal Display |
KR101141139B1 (en) * | 2008-12-22 | 2012-05-02 | 한국전자통신연구원 | The transparent conductive layer |
-
1994
- 1994-01-17 KR KR1019940000718A patent/KR960012270B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100612985B1 (en) * | 1998-03-12 | 2006-10-31 | 삼성전자주식회사 | Manufacturing Method Of Liquid Crystal Display |
KR101141139B1 (en) * | 2008-12-22 | 2012-05-02 | 한국전자통신연구원 | The transparent conductive layer |
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