KR20070081146A - 표시장치용 기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시장치용 기판의 제조방법에 관한 것으로 절연기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선 상에 게이트 절연막, 반도체층 및 저항접촉층을 형성하는 단계와; 상기 저항접촉층 상에 구리층을 포함하는 데이터 금속층을 형성하는 단계와; 상기 데이터 금속층 상에 제1두께를 갖는 제1영역, 상기 제1두께보다 작은 제2두께를 갖는 제2영역 및 상기 제2두께보다 작은 제3두께를 갖는 제3영역을 포함하는 감광막을 형성하는 단계와; 상기 제3영역의 상기 데이터 금속층을 제1 식각하여 제거하는 단계와; 상기 제1식각 후 상기 데이터 금속층을 산소 플라즈마 처리하는 단계와; 상기 제3영역의 상기 반도체층 및 저항접촉층을 제2식각하여 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 반도체층 식각에 의하여 데이터 배선층이 부식되는 문제가 감소한 표시장치용 기판의 제조방법이 제공된다.

Description

표시장치용 기판의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치용 기판의 평면도,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 도시한 단면도,

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 도시한 단면도,

도 4a 내지 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치용 기판의 제조과정을 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

22 : 게이트선 26:게이트 전극

42, 48 : 반도체층 55, 56, 58 : 저항접촉층

62 : 데이터선 65 : 소스 전극

66 : 드레인 전극

본 발명은 표시장치용 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 반도체층 및 데이터 금속층을 단일의 마스크를 사용하여 형성하는 표시장치용 기판의 제조방법에 관한 것이다.

최근 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기전계발광장치 및 전기영동표시장치와 같은 평판표시장치가 많이 사용되고 있다.

이들 평판표시장치의 대부분은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판을 포함하고 있다. 각 화소는 박막트랜지스터에 의해 개별적으로 구동하면서 화면을 형성하게 된다.

박막트랜지스터 기판에는 신호선, 반도체층, 절연막 등이 형성되어 있으며 이들은 사진식각 공정을 통해 패터닝되어 있다. 사진 식각 공정은 감광막 도포, 노광, 현상, 식각, 세정 등의 복잡한 공정을 거치기 때문에 사진 식각 공정 수(마스크 수)를 줄이기 위한 노력이 행해지고 있다.

그런데 마스크 수를 줄이는 공정에서 반도체층의 식각 과정 중 데이터 금속층이 부식되는 문제가 있다.

따라서 본발명의 목적은 반도체층 식각에 의하여 데이터 금속층이 부식되는 문제가 감소한 표시장치용 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적은 절연기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선 상에 게이트 절연막, 반도체층 및 저항접촉층을 형성하는 단계와; 상기 저항접촉층 상에 구리층을 포함하는 데이터 금속층을 형성하는 단계와; 상기 데이터 금속층 상에 제1두께를 갖는 제1영역, 상기 제1두께보다 작은 제2두께를 갖는 제2영 역 및 상기 제2두께보다 작은 제3두께를 갖는 제3영역을 포함하는 감광막을 형성하는 단계와; 상기 제3영역의 상기 데이터 금속층을 제1 식각하여 제거하는 단계와; 상기 제1식각 후 상기 데이터 금속층을 산소 플라즈마 처리하는 단계와; 상기 제3영역의 상기 반도체층 및 저항접촉층을 제2식각하여 제거하는 단계를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법에 의하여 달성된다.

상기 제2식각 후, 상기 제2영역의 상기 데이터 금속층을 제3식각하여 제거하는 단계와; 상기 제2영역의 상기 반도체층의 일부 및 상기 저항접촉층을 제4식각하여 제거하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제3식각 후에, 상기 데이터 금속층을 산소 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제2식각에서, 상기 반도체층은 SF₆를 포함하는 제1가스를 이용하여 플라즈마 식각하는 것이 바람직하다.

상기 제1가스는 SF₆+HCl+He+O₂ 또는 SF₆+Cl₂+He+O₂인 것이 바람직하다.

상기 제2식각에서, 상기 저항접촉층은 CF₄를 포함하는 제2가스를 이용하여 플라즈마 식각하는 것이 바람직하다.

상기 제2가스는 CF₄+HCl+He인 것이 바람직하다.

상기 제3식각은 습식 식각인 것이 바람직하다.

상기 데이터 금속층은 몰리브덴층, 몰리브덴합금층, 구리 질화물층, 구리 산화물층, 구리 질산화물층 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 몰리브덴합금층은, 몰리브덴-티타늄(Ti)합금층, 몰리브덴-지르코늄(Zr)합금층, 몰리브덴-텅스텐(W)합금층, 몰리브덴-네오븀(Nb)합금층 및 몰리브덴-탄탈(Ta)합금층 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 제1영역은 상기 제2영역을 사이에 두고 한 쌍으로 마련되는 것이 바람직하다.

상기 저항접촉층과 상기 데이터 금속층은 서로 겹쳐지도록 패터닝되는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 표시장치용 기판의 제조방법을 실시예를 통하여 설명한다. 이하에서 설명하는 표시장치용 기판에는 박막트랜지스터가 형성되어 있으며, 표시장치용 기판은 액정표시장치, 유기전계발광장치(OLED), 전기영동표시장치(EPD)와 같은 다양한 표시장치에 사용될 수 있다.

설명에서‘상에’또는‘위에’는 두 층(막) 간에 다른 층(막)이 개재되거나 개재되지 않는 것을 의미하며,‘바로 위에’는 두 층(막)이 서로 접촉하고 있음을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치용 기판의 평면도, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 도시한 단면도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 도시한 단면도 그리고 도 4a 내지 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치용 기판의 제조과정을 나타내는 단면도이다.

절연기판(10) 위에는 게이트 배선(22, 24, 26)이 형성되어 있다. 게이트 배선(22, 24, 26)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(22) 및 게이트선(22)에 연결 되어 있는 박막 트랜지스터의 게이트 전극(26)을 포함한다.　여기서 게이트선(22)의 한 쪽 끝 부분인 게이트 패드(24)는 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다.

또한, 절연 기판(10) 위에는 게이트선(22)과 평행하게 유지 전극선(28)이 형성되어 있다. 유지 전극선(28)은 후술할 화소 전극(82)과 연결된 유지 축전기용 도전체(64)와 중첩되어 화소의 전하 보존 능력을 향상시키는 유지 축전기를 이루며, 후술할 화소 전극(82)과 게이트선(22)의 중첩으로 발생하는 유지 용량이 충분할 경우 형성하지 않을 수도 있다.　유지 전극선(28)에는 상부 기판의 공통 전극과 동일한 전압이 인가되는 것이 보통이다.

게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극선(28) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 형성되어 게이트 배선(22, 24, 26) 및 유지 전극선(28)을 덮고 있다.

게이트 절연막(30) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 따위의 반도체로 이루어진 반도체층(42, 48)이 형성되어 있으며, 반도체 층(42, 48) 위에는 인(P) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 이루어진 저항 접촉층(55, 56, 58)이 형성되어 있다.

저항 접촉층(55, 56, 58) 위에는 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 형성되어 있다. 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)은 세로 방향으로 형성되어 있으며 한쪽 끝에 연결되어 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터 패드(68)를 가지는 데이터선(62), 데이터선(62)의 분지인 박막 트랜지스터의 소스 전극(65)으로 이루어진 데이터선부(62, 68, 65)를 포함하며, 또한 데이터선부(62, 68, 65)와 분리되어 있으며 게이트 전극(26) 또는 박막 트랜지스터의 채널부(C)에 대하여 소스 전극(65)의 반대쪽에 위치하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극(66)과 유지 전극선(28) 위에 위치하고 있는 유지 축전기용 도전체(64)도 포함한다. 유지 전극선(28)을 형성하지 않을 경우 유지 축전기용 도전체(64) 또한 형성하지 않는다.

데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)은 구리층을 포함하며, 단일층, 이중층, 삼중층, 사중층 중 어느 하나일 수 있다. 구리층 외의 다른 금속층은 몰리브덴층, 몰리브덴합금층, 구리 질화물층, 구리 산화물층, 구리 질산화물층 중에서 선택될 수 있으며, 몰리브덴합금층은, 몰리브덴-티타늄(Ti)합금층, 몰리브덴-지르코늄(Zr)합금층, 몰리브덴-텅스텐(W)합금층, 몰리브덴-네오븀(Nb)합금층 및 몰리브덴-탄탈(Ta)합금층 중 어느 하나일 수 있다. 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)은 동일한 식각액에 의해 식각될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

저항접촉층(55, 56, 58)은 그 하부의 반도체층(42, 48)과 그 상부의 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)의 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 하며, 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 완전히 동일한 형태를 가진다.　즉, 데이터선부 저항 접촉층(55)은 데이터선부(62, 68, 65)와 동일하고, 드레인 전극용 저항 접촉층(56)은 드레인 전극(66)과 동일하며, 유지 축전기용 저항 접촉층(58)은 유지 축전기용 도전체(64)와 동일하다.

한편, 반도체층(42, 48)은 박막 트랜지스터의 채널부(C)를 제외하면 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 및 저항 접촉층(55, 56, 58)과 동일한 모양을 하고 있 다. 구체적으로는, 유지 축전기용 반도체층(48)과 유지 축전기용 도전체(64) 및 유지 축전기용 저항 접촉층(58)은 동일한 모양이지만, 박막 트랜지스터용 반도체 층(42)은 데이터 배선 및 저항 접촉층 패턴의 나머지 부분과 약간 다르다. 즉, 박막 트랜지스터의 채널부(C)에서 데이터선부(62, 68, 65), 특히 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리되어 있고 데이터선부 저항 접촉층(55)과 드레인 전극용 저항 접촉층(56)도 분리되어 있으나, 박막 트랜지스터용 반도체층(42)은 이곳에서 끊어지지 않고 연결되어 박막 트랜지스터의 채널을 생성한다.

데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 위에는 질화규소나 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F 막(저유전율 CVD막)으로 이루어진 보호막(71)이 형성되어 있다.

보호막(71) 상부에는 유기막(75)이 형성되어 있다. 유기막(75)은BCB(benzocyclobutene)계열, 올레핀 계열, 아크릴 수지(acrylic resin)계열, 폴리 이미드(polyimide)계열, 테프론계열, 사이토프(cytop), PFCB (perfluorocyclobutane) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며 두께는 1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.

유기막(75)은 보호막(71)과 함께 드레인 전극(66), 데이터 패드(68) 및 유지 축전기용 도전체(64)를 드러내는 접촉구(76, 78, 72)를 가지고 있으며, 또한 게이트 절연막(30) 및 보호막(71)과 함께 게이트선 패드(24)를 드러내는 접촉구(74)를 가지고 있다.

유기막(75) 위에는 박막 트랜지스터로부터 화상 신호를 받아 상판의 전극과 함께 전기장을 생성하는 화소 전극(82)이 형성되어 있다.　화소 전극(82)은 ITO 또는 IZO(indium tin oxide) 따위의 투명전도 물질로 만들어지며, 접촉구(76)를 통하여 드레인 전극(66)과 물리적·전기적으로 연결되어 화상 신호를 전달받는다. 화소 전극(82)은 또한 이웃하는 게이트선(22) 및 데이터선(62)과 중첩되어 개구율을 높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다.　또한 화소 전극(82)은 접촉구(72)를 통하여 유지 축전기용 도전체(64)와도 연결되어 도전체 패턴(64)으로 화상 신호를 전달한다. 한편, 게이트선 패드(24) 및 데이터 패드(68) 위에는 접촉구(74, 78)를 통하여 각각 이들과 연결되는 접촉 보조 부재(86, 88)가 형성되어 있다. 이 접촉 보조 부재(86, 88)는 패드(24, 68)와 외부 회로 장치와의 접착성을 보완하고 패드(24, 68)를 보호하는 역할을 하며 역시 투명전도막으로 형성되어 있다.

일 실시예에 따른 표시장치용 기판의 제조방법을 살펴보면, 먼저 도 4a 및 도 4b와 같이 게이트 금속층을 증착하고 패터닝하여 게이트선(22), 게이트 전극(26)을 포함하는 게이트 배선과 유지 전극선(28)을 형성한다. 이때, 외부 회로와 연결되는 게이트 패드(24)는 폭이 확장되어 있다.

다음, 도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 질화 규소로 이루어진 게이트 절연막(30), 반도체층(40), 저항 접촉층(50)을 화학 기상 증착법을 이용하여 각각 1,500 Å 내지 5,000 Å 500 Å 내지 2,000 Å 300 Å 내지 600 Å의 두께로 연속 증착하고, 이어 데이터 배선을 형성하기 위해 데이터 금속층(60)을 형성한 다음 그 위에 감광막(110)을 1㎛ 내지 2㎛의 두께로 도포한다.

데이터 금속층(60)은 구리층을 포함하며, 단일층, 이중층, 삼중층, 사중층 중 어느 하나일 수 있다. 구리층 외의 다른 금속층은 몰리브덴층, 몰리브덴합금층, 구리 질화물층, 구리 산화물층, 구리 질산화물층 중에서 선택될 수 있으며, 몰리브덴합금층은, 몰리브덴-티타늄(Ti)합금층, 몰리브덴-지르코늄(Zr)합금층, 몰리브덴-텅스텐(W)합금층, 몰리브덴-네오븀(Nb)합금층 및 몰리브덴-탄탈(Ta)합금층 중 어느 하나일 수 있다.

그 후, 마스크를 통하여 감광막(110)에 빛을 조사한 후 현상하여, 도 6a 및 6b에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(112, 114)을 형성한다.　이때, 감광막 패턴(112, 114) 중에서 박막트랜지스터의 채널부(C, 제2영역), 즉 소스 전극(65)과 드레인 전극(66) 사이에 위치한 제1 부분(114)은 데이터 배선부(A, 제1영역), 즉 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 형성될 부분에 위치한 제2 부분(112)보다 두께가 작게 되도록 하며, 기타 부분(B, 제3영역)의 감광막은 모두 제거한다. 이 때, 채널부(C)에 남아 있는 감광막(114)의 두께와 데이터 배선부(A)에 남아 있는 감광막(112)의 두께의 비는 후에 후술할 식각 공정에서의 공정 조건에 따라 다르게 하여야 하되, 제1 부분(114)의 두께를 제2 부분(112)의 두께의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하며 예를 들면, 4,000 Å이하인 것이 좋다.

이와 같이, 위치에 따라 감광막의 두께를 달리하는 방법으로 여러 가지가 있을 수 있으며, A 영역의 빛 투과량을 조절하기 위하여 주로 슬릿(slit)이나 격자형태의 패턴을 형성하거나 반투명막을 사용한다.

이때, 슬릿 사이에 위치한 패턴의 선 폭이나 패턴 사이의 간격, 즉 슬릿의 폭은 노광시 사용하는 노광기의 분해능보다 작은 것이 바람직하며, 반투명막을 이 용하는 경우에는 마스크를 제작할 때 투과율을 조절하기 위하여 다른 투과율을 가지는 박막을 이용하거나 두께가 다른 박막을 이용할 수 있다.

이와 같은 마스크를 통하여 감광막에 빛을 조사하면 빛에 직접 노출되는 부분에서는 고분자들이 완전히 분해 되며, 슬릿 패턴이나 반투명막이 형성되어 있는 부분에서는 빛의 조사량이 적으므로 고분자들은 완전 분해 되지 않은 상태이며, 차광막으로 가려진 부분에서는 고분자가 거의 분해 되지 않는다. 이어 감광막을 현상하면, 고분자 분자들이 분해 되지 않은 부분만이 남고, 빛이 적게 조사된 중앙 부분에는 빛에 전혀 조사되지 않은 부분보다 얇은 두께의 감광막이 남길 수 있다.　 이때, 노광 시간을 길게 하면 모든 고분자 분자들이 분해 되므로 그렇게 되지 않도록 해야 한다.

이러한 얇은 두께의 감광막(114)은 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 이용하고 빛이 완전히 투과할 수 있는 부분과 빛이 완전히 투과할 수 없는 부분으로 나뉘어진 통상적인 마스크로 노광한 다음 현상하고, 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부를 흘러내리도록 함으로써 형성할 수도 있다.

이어, 감광막 패턴(114) 및 그 하부의 막들, 즉 데이터 금속층(60), 저항 접촉층(50) 및 반도체층(40)에 대한 식각을 진행한다. 이때, 데이터 배선부(A)에는 데이터 배선 및 그 하부의 막들이 그대로 남아 있고, 채널부(C)에는 반도체층만 남아 있어야 하며, 나머지 부분(B)에는 위의 3개 층(60, 50, 40)이 모두 제거되어 게이트 절연막(30)이 드러나야 한다.

먼저, 도 7a 및 7b에 도시한 것처럼, 기타 부분(B)에 노출되어 있는 데이터 금속층(60)을 제거하여 그 하부의 저항접촉층(50)을 노출시킨다.　이 과정에서는 건식 식각 또는 습식 식각 방법을 모두 사용할 수 있으며, 이때 데이터 금속층(60)은 식각되고 감광막패턴(112, 114)은 거의 식각되지 않는 조건하에서 행하는 것이 좋다.　그러나 건식식각의 경우 데이터 금속층(60)만을 식각하고 감광막 패턴(112, 114)은 식각되지 않는 조건을 찾기가 어려우므로 감광막 패턴(112, 114)도 함께 식각되는 조건하에서 행할 수 있다. 이 경우에는 습식 식각의 경우보다 제1 부분(114)의 두께를 두껍게 하여 이 과정에서 제1 부분(114)이 제거되어 하부의 데이터 금속층(60)이 드러나는 일이 생기지 않도록 한다.

이렇게 하면, 도 8a 및 도 8b에 나타낸 것처럼, 채널부(C) 및 데이터 배선부(A)의 데이터 금속층, 즉 소스/드레인용 데이터 금속층(67)과 유지 축전기용 도전체(64)만이 남고 기타 부분(B)의 데이터 금속층(60)은 모두 제거되어 그 하부의 저항 접촉층(50)이 드러난다.　이 때 남은 데이터 금속층(67, 64)은 소스 및 드레인 전극(65, 66)이 분리되지 않고 연결되어 있는 점을 제외하면 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)의 형태와 동일하다.　또한 건식 식각을 사용한 경우 감광막 패턴(112, 114)도 어느 정도의 두께로 식각된다.

이렇게 기타 부분(B)의 데이터 금속층(60)을 제거한 뒤, 남은 데이터 금속층(64, 67)에 대하여 산소 플라즈마 처리를 실시한다. 산소 플라즈마에 의해 남은 데이터 금속층(64, 67)의 측면에서는 각각 구리 산화물을 포함하는 금속 산화물층(64a, 67a)이 형성된다. 데이터 금속층(64, 67)이 구리층 외에 다른 층을 포함하고 있다면, 다른 층의 측면에서는 해당 금속의 산화물층이 형성된다. 예를 들어 몰리브덴층을 더 포함하고 있다면, 산소 플라즈마 처리에 의해 몰리브덴 산화물층이 형성된다.

이어, 도 9a 및 9b에 도시한 바와 같이, 기타 부분(B)의 노출된 저항접촉층(50) 및 그 하부의 반도체층(40)을 감광막의 제1 부분(114)과 함께 건식 식각 방법으로 동시에 제거한다. 이 때의 식각은 감광막 패턴(112, 114)과 저항 접촉층(50) 및 반도체층(40)(반도체층과 중간층은 식각 선택성이 거의 없음)이 동시에 식각되며 게이트 절연막(30)은 식각되지 않는 조건하에서 행하여야 하며, 특히 감광막 패턴(112, 114)과 반도체층(40)에 대한 식각비가 거의 동일한 조건으로 식각하는 것이 바람직하다.　

저항접촉층(50) 및 그 하부의 반도체층(40)은 플라즈마를 이용하여 식각된다. 반도체층(40)의 식각에 사용되는 가스는 SF₆+HCl+He+O₂ 또는 SF₆+Cl₂+He+O₂일 수 있으며, 저항접촉층(40)의 식각에 사용되는 가스는 CF₄+HCl+He일 수 있다.

반도체층(40)의 식각에 사용되는 SF₆, HCl, Cl₂ 등은 구리와 반응하여 CuF₂, CuF, CuCl₂, CuCl등을 형성한다. 이러한 물질의 녹는 점은 각각 950℃, 908℃, 620℃, 430℃ 로서 건식 식각 도중에 기화되지 않고 부식 부산물로 배선주변을 오염시키게 된다. 한편 저항 접촉층(50)의 식각에 있어서는 구리의 부식이 심각하지 않은데, 이는 CF₄는 구리층을 부식시켜 Cu-C결합을 형성하기 어렵기 때문이다.

본 실시예에서는 도 9a에 나타낸 바와 같이 반도체층(40) 식각 시에 데이터 배선층(64, 67)의 측면은 금속 산화물층(64a, 67a)으로 덮여 있다. 따라서 SF₆, HCl, Cl₂ 등과 구리와의 직접 접촉이 방지되고, 구리의 부식 부산물이 발생하지 않는다.

이렇게 하면, 도 9a 및 9b에 나타낸 바와 같이, 채널부(C)의 제1 부분(114)이 제거되어 소스/드레인용 데이터 금속층(67)이 드러나고, 기타 부분(B)의 저항접촉층(50) 및 반도체층(40)이 제거되어 그 하부의 게이트 절연막(30)이 드러난다. 한편, 데이터 배선부(C)의 제2 부분(112) 역시 식각되므로 두께가 얇아진다.　또한, 이 단계에서 반도체층(42, 48)이 완성된다.　도면 부호 57과 58은 각각 소스/드레인용 데이터 금속층(67) 하부의 저항 접촉층과 유지 축전기용 도전체(64) 하부의 저항접촉층을 가리킨다.

한편 데이터 금속층(64, 67)에 대한 산소 플라즈마 처리과정 중에 채널부(C)의 제1부분(114)이 제거될 수도 있다.

이어 애싱(ashing)을 통하여 채널부(C)의 소스/드레인용 데이터 금속층(67) 표면에 남아 있는 감광막 찌꺼기를 제거한다.

다음, 도 10a 및 10b에 도시한 바와 같이 채널부(C)의 소스/드레인용 데이터 금속층(67) 및 그 하부의 소스/드레인용 저항 접촉층(57)을 식각하여 제거한다.　

이 때 소스/드레인용 데이터 금속층(67)은 습식 식각을 통해 제거되며, 이 과정에서 금속 산화물층(64a, 67a)이 제거된다. 소스/드레인용 저항 접촉층(57)에 대한 식각은 설명한 바와 같이 건식식각을 통해 이루어진다.

한편 실시예와 달리 소스/드레인용 데이터 금속층(67)에 대한 식각은 건식 식각으로 이루어질 수 있다. 이 경우 금속 산화물층(64a, 67a)은 표시장치용 기판에 계속 남아있거나, 이후의 다른 공정에서 제거될 수 있다.

또한 실시예와 달리 소스/드레인용 데이터 금속층(67)의 습식식각 후에, 다시 산소 플라즈마 처리하여 데이터 금속층(64, 67)에 금속산화물층을 형성하는 것도 가능하다.

소스/드레인용 저항 접촉층(57)에 대한 종료점을 찾기 용이하지 않기 때문에 도 10b에 도시한 것처럼 반도체층(42)의 일부가 제거되어 두께가 작아질 수도 있으며 감광막 패턴의 제2 부분(112)도 이때 어느 정도의 두께로 식각된다.　이때의 식각은 게이트 절연막(30)이 식각되지 않는 조건으로 행하여야 하며, 제2 부분(112)이 식각되어 그 하부의 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 드러나는 일이 없도록 감광막 패턴이 두꺼운 것이 바람직함은 물론이다.

이렇게 하면, 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리되면서 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 그 하부의 저항 접촉층(55, 56, 58)이 완성된다.

이 후 데이터 배선부(A)에 남아 있는 감광막 제2 부분(112)을 제거한다.　그러나 제2 부분(112)의 제거는 채널부(C) 소스/드레인용 데이터 금속층(67)을 제거한 후 그 밑의 저항 접촉층(57)을 제거하기 전에 이루어질 수도 있다.

다음으로, 도 11a 및 도 11b에서 보는 바와 같이, 보호막(70)과 유기층(75)을 형성한다. 유기층(75)은 보호막(70)상에 유기코팅층을 형성한 후 노광 및 현상을 통해 형성할 수 있다.

유기막(75)에는 각각 드레인 전극(66), 게이트 패드(24), 데이터 패드(68), 유지 축전기용 도전체(64)에 대응하는 유기막 접촉구(76a, 74a, 78a, 72a)가 형성되어 있다.

이어 도 12a 및 도 12b와 같이 유기막(75)을 마스크로 사용하여 유기막 접촉구(76a, 74a, 78a, 72a) 하부의 보호막(71) 그리고/또는 게이트 절연막(30)을 식각하여 접촉구(76, 74, 78, 72)를 형성한다.

마지막으로, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 400 Å 내지 500 Å 두께의 ITO층 또는 IZO층을 증착하고 사진 식각하여, 드레인 전극(66) 및 유지 축전기용 도전체(64)와 연결된 화소 전극(82), 게이트선 패드(24)와 연결된 게이트 접촉 보조 부재(86) 및 데이터 패드(68)와 연결된 데이터 접촉 보조 부재(88)를 형성한다.

한편, ITO나 IZO를 적층하기 전의 예열(pre-heating) 공정에서 사용하는 기체로는 질소를 사용하는 것이 바람직하며, 이는 접촉구(72, 74, 76, 78)를 통해 드러난 금속막(24, 64, 66, 68)의 상부에 금속 산화막이 형성되는 것을 방지하기 위함이다.

이상의 본 발명에 따르면 데이터 배선, 반도체층, 저항 접촉층을 단일의 감광막으로부터 형성한다. 이에 따라 데이터 배선 식각후 반도체층 식각이 이루어지는데, 이 때 데이터 배선에 금속 산화물층을 형성하여 반도체층 식각 시 데이터 배선의 부식을 감소시킨다.

본발명에 따른 표시장치용 기판은 액정표시장치, 유기전계발광장치(organic light emitting diode), 전기영동 표시장치 등의 표시장치에 사용될 수 있다.

유기전계발광장치는 전기적인 신호를 받아 발광하는 유기물을 이용한 자발광형 소자이다. 유기전계발광장치에는 화소전극, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 공통전극이 적층되어 있다. 본발명에 따른 박막트랜지스터 기판의 드레인 전극은 화소전극과 전기적으로 연결되어 데이터 신호를 인가할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 반도체층 식각에 의하여 데이터 배선층이 부식되는 문제가 감소한 표시장치용 기판의 제조방법이 제공된다.

Claims (12)

1. 절연기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계와;

   상기 게이트 배선 상에 게이트 절연막, 반도체층 및 저항접촉층을 형성하는 단계와;

   상기 저항접촉층 상에 구리층을 포함하는 데이터 금속층을 형성하는 단계와;

   상기 데이터 금속층 상에 제1두께를 갖는 제1영역, 상기 제1두께보다 작은 제2두께를 갖는 제2영역 및 상기 제2두께보다 작은 제3두께를 갖는 제3영역을 포함하는 감광막을 형성하는 단계와;

   상기 제3영역의 상기 데이터 금속층을 제1 식각하여 제거하는 단계와;

   상기 제1식각 후 상기 데이터 금속층을 산소 플라즈마 처리하는 단계와;

   상기 제3영역의 상기 반도체층 및 저항접촉층을 제2식각하여 제거하는 단계를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2식각 후,

   상기 제2영역의 상기 데이터 금속층을 제3식각하여 제거하는 단계와;

   상기 제2영역의 상기 반도체층의 일부 및 상기 저항접촉층을 제4식각하여 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제3식각 후에,

   상기 데이터 금속층을 산소 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2식각에서,

   상기 반도체층은 SF₆를 포함하는 제1가스를 이용하여 플라즈마 식각하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제1가스는 SF₆+HCl+He+O₂ 또는 SF₆+Cl₂+He+O₂인 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 제2식각에서,

   상기 저항접촉층은 CF₄를 포함하는 제2가스를 이용하여 플라즈마 식각하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제2가스는 CF₄+HCl+He인 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제3식각은 습식 식각인 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 데이터 금속층은 몰리브덴층, 몰리브덴합금층, 구리 질화물층, 구리 산화물층, 구리 질산화물층 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 몰리브덴합금층은,

    몰리브덴-티타늄(Ti)합금층, 몰리브덴-지르코늄(Zr)합금층, 몰리브덴-텅스텐(W)합금층, 몰리브덴-네오븀(Nb)합금층 및 몰리브덴-탄탈(Ta)합금층 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제1영역은 상기 제2영역을 사이에 두고 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저항접촉층과 상기 데이터 금속층은 서로 겹쳐지도록 패터닝되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 기판의 제조방법.

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