KR100783594B1 - Method of forming wiring layer in liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

액정표시장치의 배선 형성방법이 개시되어 있다. 제1 금속막 및 몰리텅스텐(MoW)으로 이루어진 제2 금속막을 순차적으로 증착한다. 제1 금속막의 식각율에 비해 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 제2 금속막 및 제1 금속막을 동시에 식각함으로써 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 배선을 형성한다. 액정표시장치의 게이트 배선을 알루미늄 합금의 제1 금속막 및 몰리텅스텐의 제2 금속막이 적층된 이중막 구조로 형성할 때, 게이트 배선의 테이퍼 각을 45°이하로 만들어 그 위에 증착되는 층들의 단차 도포성을 향상시킬 수 있다.A wiring forming method of a liquid crystal display device is disclosed. A second metal film made of a first metal film and molybdenum tungsten (MoW) is sequentially deposited. By simultaneously etching the second metal film and the first metal film using an etchant having a higher etching rate of the second metal film than the etching rate of the first metal film, the wiring has a taper angle of 45 ° or less. When the gate wiring of the liquid crystal display device is formed in a double film structure in which a first metal film of aluminum alloy and a second metal film of molybdenum are stacked, the taper angle of the gate wiring is set to 45 ° or less, and the steps of the layers deposited thereon. Applicability can be improved.

Description

액정표시장치의 배선 형성방법{Method of forming wiring layer in liquid crystal display device}Method of forming wiring layer in liquid crystal display device

도 1은 종래 방법에 의한 액정표시장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a conventional method.

도 2는 본 발명에 의한 알루미늄 합금/몰리텅스텐의 이중막 식각방법을 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view for explaining a double-film etching method of aluminum alloy / molybdenum according to the present invention.

도 3은 이온수 함량에 따른 알루미늄-네오디뮴막과 몰리텅스텐막의 식각율 변화를 도시한 그래프이다.3 is a graph showing the change in the etch rate of the aluminum neodymium film and molybdenum film according to the ionized water content.

도 4는 이온수 첨가량에 따른 알루미늄막의 식각율 변화를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing the change in the etching rate of the aluminum film according to the amount of ionized water added.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.5A through 5D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of the drawings>

52 : 알루미늄 합금막 54 : 몰리텅스텐막52 aluminum alloy film 54 molybdenum tungsten film

100 : 기판 102 : 제1 금속막100 substrate 102 first metal film

104 : 제2 금속막 105 : 게이트 전극104: second metal film 105: gate electrode

106 : 게이트 절연막 108 : 액티브 패턴106: gate insulating film 108: active pattern

110 : 오믹 콘택 패턴 112 : 소오스 전극 110: ohmic contact pattern 112: source electrode                 

114 : 드레인 전극 115 : 박막 트랜지스터114: drain electrode 115: thin film transistor

116 : 보호막 118 : 콘택홀116: protective film 118: contact hole

120 : 화소 전극120: pixel electrode

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배선의 측벽 프로파일을 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 배선 형성방법에 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 forming a wire of a liquid crystal display device capable of improving a sidewall profile of a wire.

오늘날과 같은 정보화 사회에 있어서 전자 디스플레이 장치(electronic display device)의 역할은 갈수록 중요해지며, 각종 전자 디스플레이 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다.In today's information society, the role of electronic display devices becomes more and more important, and various electronic display devices are widely used in various industrial fields.

일반적으로 전자 디스플레이 장치란 다양한 정보를 시각을 통해 인간에게 전달하는 장치를 말한다. 즉, 전자 디스플레이 장치란 각종 전가 기기로부터 출력되는 전기적 정보 신호를 인간의 시각으로 인식 가능한 광 정보 신호로 변환하는 전자 장치라고 정의할 수 있으며, 인간과 전자 기기를 연결하는 가교적 역할을 담당하는 장치로 정의될 수도 있다.In general, an electronic display device refers to a device that transmits various information to a human through vision. In other words, an electronic display device may be defined as an electronic device that converts electrical information signals output from various electronic devices into optical information signals that can be recognized by human eyes, and serves as a bridge that connects humans and electronic devices. It may be defined as.

이러한 전자 디스플레이 장치에 있어서, 광 정보 신호가 발광 현상에 의해 표시되는 경우에는 발광형 표시(emissive display) 장치로 불려지며, 반사, 산란, 간섭 현상 등에 의해 광 변조를 표시되는 경우에는 수광형 표시(non-emissive display) 장치로 일컬어진다. 능동형 표시 장치라고도 불리는 상기 발광형 표시 장 치로는 음극선관(cathode ray tube; CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 발광 다이오드(light emitting diode; LED) 및 일렉트로 루미네슨트 디스플레이(electroluminescent display; ELD) 등을 들 수 있다. 또한, 수동형 표시 장치인 상기 수광형 표시 장치에는 액정표시장치(liquid crystal display; LCD), 전기화학 표시장치(electrochemical display; ECD) 및 전기 영동 표시장치(electrophoretic image display; EPID) 등이 해당된다.In such an electronic display device, when an optical information signal is displayed by a light emitting phenomenon, it is called an emissive display device, and when a light modulation is displayed by reflection, scattering, or interference phenomenon, a light receiving display ( It is called a non-emissive display device. The light emitting display device, also called an active display device, includes a cathode ray tube (CRT), a plasma display panel (PDP), a light emitting diode (LED), and an electroluminescent display (electroluminescent display). display; ELD). In addition, the light receiving display device, which is a passive display device, includes a liquid crystal display (LCD), an electrochemical display (ECD), an electrophoretic image display (EPID), and the like.

텔레비전이나 컴퓨터용 모니터 등과 같은 화상표시장치에 사용되는 음극선관(CRT)은 표시 품질 및 경제성 등의 면에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있으나, 무거운 중량, 큰 용적 및 높은 소비 전력 등과 같은 많은 단점을 가지고 있다.Cathode ray tubes (CRTs) used in image display devices such as televisions and computer monitors occupy the highest share in terms of display quality and economy, but have many disadvantages such as heavy weight, large volume and high power consumption. .

그러나, 반도체 기술의 급속한 진보에 의해 각종 전자 장치의 고체화, 저 전압 및 저 전력화와 함께 전자 기기의 소형 및 경량화에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 디스플레이 장치, 즉 얇고 가벼우면서도 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력의 특징을 갖춘 평판 패널(flat panel)형 디스플레이 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.However, due to the rapid progress of semiconductor technology, the electronic display device suitable for the new environment, that is, the thin and light, the low driving voltage and the low power consumption of the electronic device, according to the miniaturization, low voltage and low power of various electronic devices, and the miniaturization and light weight of the electronic device, The demand for flat panel display devices with features is rapidly increasing.

현재 개발된 여러 가지 평판 디스플레이 장치 중에서 액정표시장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 음극선관에 가까운 화상 표시가 가능하기 때문에 다양한 전자 장치에 광범위하게 사용되고 있다.Among the various flat panel display devices currently developed, liquid crystal displays are thinner and lighter than other display devices, have low power consumption and low driving voltage, and are widely used in various electronic devices because they can display images close to cathode ray tubes. Is being used.

액정표시장치는 백라이트와 같은 광원을 이용하여 화상을 표시하는 투과형 액정표시장치와 자연광을 이용한 반사형 액정표시장치, 그리고 실내나 외부 광원이 존재하지 않는 어두운 곳에서는 표시소자 자체의 내장 광원을 이용하여 디스플레이하는 투과 표시모드로 작동하고 실외의 고조도 환경에서는 외부의 입사광을 반사시켜 디스플레이하는 반사 표시모드로 작동하는 반사-투과형 액정표시장치로 구분될 수 있다.The liquid crystal display uses a transmissive liquid crystal display device that displays an image using a light source such as a backlight, a reflective liquid crystal display device using natural light, and a built-in light source of the display device itself in a dark place where an indoor or external light source does not exist. The display device may be classified into a reflection-transmissive liquid crystal display device which operates in a transmissive display mode for displaying and operates in a reflective display mode for reflecting and displaying external incident light in an outdoor high-light environment.

액정표시장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 두 장의 기판에 각각 전극이 형성되어 있고 각 전극에 인가되는 전압을 스위칭하는 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)를 구비하는 장치이며, 상기 박막 트랜지스터는 두 장의 기판 중 하나에 형성되는 것이 일반적이다. 화소부에 박막 트랜지스터를 이용하는 액정표시장치는 비정질형과 다결정형으로 구분된다.Among the liquid crystal display devices currently used, a device including a thin film transistor (TFT) for forming electrodes on two substrates and switching a voltage applied to each electrode is provided. It is usually formed in one of them. Liquid crystal displays using thin film transistors in the pixel portion are classified into an amorphous type and a polycrystalline type.

도 1은 종래 방법에 의한 액정표시장치의 단면도들로서, 하부-게이트(bottom-gate) 구조의 비정질실리콘 박막 트랜지스터-액정표시장치를 도시한다. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a conventional method, and illustrates an amorphous silicon thin film transistor-liquid crystal display device having a bottom-gate structure.

도 1을 참조하면, 유리, 석영, 사파이어와 같은 절연 기판(10) 상에 단일 금속막이나 이중 금속막, 예컨대 알루미늄-네오디뮴(AlNd)막(12)과 몰리텅스텐(MoW)막(14)이 적층되어 이루어진 게이트 배선이 형성된다. 상기 게이트 배선은 제1 방향으로 신장되는 게이트 라인(도시하지 않음)과 상기 게이트 라인으로부터 분기된 박막 트랜지스터의 게이트 전극(15)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a single metal film or a double metal film such as an aluminum-neodymium (AlNd) film 12 and a molybdenum (MoW) film 14 are formed on an insulating substrate 10 such as glass, quartz, or sapphire. Stacked gate wirings are formed. The gate wiring includes a gate line (not shown) extending in a first direction and a gate electrode 15 of a thin film transistor branched from the gate line.

상기 게이트 배선 및 기판(10) 상에는 무기물, 예컨대 실리콘 질화물로 이루어진 게이트 절연막(16)이 형성된다. 상기 게이트 전극(12) 위의 게이트 절연막(16) 상에는 비정질실리콘으로 이루어진 액티브 패턴(18) 및 n+로 도핑된 비정질실리콘으로 이루어진 오믹 콘택 패턴(20)이 순차적으로 적층된다.A gate insulating layer 16 made of an inorganic material, for example, silicon nitride, is formed on the gate line and the substrate 10. The active pattern 18 made of amorphous silicon and the ohmic contact pattern 20 made of amorphous silicon doped with n + are sequentially stacked on the gate insulating layer 16 on the gate electrode 12.

또한, 상기 오믹 콘택 패턴(20) 및 게이트 절연막(16) 상에는 크롬(Cr)이나 알루미늄(Al) 등의 금속막으로 이루어진 데이터 배선이 형성된다. 상기 데이터 배선은 상기 게이트 라인과 교차하는 제2 방향으로 신장되어 상기 게이트 라인과 함께 화소부를 구획하는 데이터 라인(도시하지 않음) 및 상기 데이터 라인으로부터 분기된 소오스 전극(22)과 드레인 전극(24)을 포함한다. 따라서, 상기 기판(10)의 표시 영역 상에 게이트 전극(12), 게이트 절연막(16), 액티브 패턴(18), 오믹 콘택 패턴(20), 소오스 전극(22) 및 드레인 전극(24)을 포함한 박막 트랜지스터가 형성된다.In addition, a data line made of a metal film such as chromium (Cr) or aluminum (Al) is formed on the ohmic contact pattern 20 and the gate insulating layer 16. The data line extends in a second direction crossing the gate line and divides the pixel portion together with the gate line, and a source electrode 22 and a drain electrode 24 branched from the data line. It includes. Accordingly, the gate electrode 12, the gate insulating layer 16, the active pattern 18, the ohmic contact pattern 20, the source electrode 22, and the drain electrode 24 are disposed on the display area of the substrate 10. Thin film transistors are formed.

상기 데이터 배선 및 게이트 절연막(16) 상에는 실리콘 질화물과 같은 무기물이나 감광성 아크릴계 수지와 같은 유기물로 이루어진 보호막(26)이 형성된다. 상기 보호막(26)을 관통하여 드레인 전극(24)을 노출하는 콘택홀(28)이 형성된다.A protective film 26 made of an inorganic material such as silicon nitride or an organic material such as photosensitive acrylic resin is formed on the data line and gate insulating film 16. A contact hole 28 is formed through the passivation layer 26 to expose the drain electrode 24.

상기 보호막(26) 및 콘택홀(28) 상에는 상기 콘택홀(28)을 통해 드레인 전극(24)과 접속되는 화소 전극(30)이 형성된다. 반사형 액정표시장치의 경우, 상기 화소 전극(30)은 알루미늄, 은 또는 알루미늄-네오디뮴과 같이 높은 반사율을 갖는 반사막으로 형성된다. 투과형 액정표시장치의 경우, 상기 화소 전극은 인듐-주석-산화물(indium-tin-oxide; ITO) 또는 인듐-아연-산화물(indium-zinc-oxide; IZO)과 같은 투명 도전막으로 형성된다. 반투과형 액정표시장치의 경우, 상기 화소 전극은 투명 도전막과 반사막이 적층된 구조로 형성된다.The pixel electrode 30 connected to the drain electrode 24 is formed on the passivation layer 26 and the contact hole 28 through the contact hole 28. In the case of a reflective liquid crystal display device, the pixel electrode 30 is formed of a reflective film having a high reflectance such as aluminum, silver, or aluminum-neodymium. In the case of a transmissive liquid crystal display, the pixel electrode is formed of a transparent conductive film such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO). In the case of a transflective liquid crystal display, the pixel electrode has a structure in which a transparent conductive film and a reflective film are stacked.

액정표시장치가 고정세 및 대형화됨에 따라 신호 지연을 방지하기 위하여 저항이 낮은 물질로 배선을 형성하고 있는데, 알루미늄-네오디뮴과 같은 알루미늄 합금(Al alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 몰리브덴(Mo) 및 몰리텅스텐(MoW)과 같은 몰리브덴 합금(Mo alloy) 등의 단일막이나 이들의 조합으로 이루어진 이중막으로 배선을 형성하는 것이 최근의 추세이다.As liquid crystal display devices become more and more large, wires are formed of materials having low resistance to prevent signal delay. Al alloys such as aluminum-neodymium, silver (Ag), and silver (Ag alloy) In recent years, the wiring is formed by a single film such as molybdenum alloy (Mo alloy) such as molybdenum (Mo) and molybdenum (MoW), or a double film composed of a combination thereof.

특히, 몰리텅스텐 및 알루미늄-네오디뮴의 이중막으로 이루어진 배선은 인산 63%, 질산 5%, 초산 10%, 무기 안정제 3% 및 이온수(DI water) 19%의 조성비를 갖는 몰리텅스텐 에천트를 사용하여 식각하는데, 상기 에천트의 특성으로 인해 배선의 측벽 프로파일이 약 70°이상의 테이퍼 각(taper angle)을 갖게 된다.In particular, a wiring composed of a double film of molybdenum and aluminum-neodymium is made of molybdenum etchant having a composition ratio of 63% phosphoric acid, 5% nitric acid, 10% acetic acid, 3% inorganic stabilizer and 19% DI water. In etching, the nature of the etchant causes the sidewall profile of the wiring to have a taper angle of greater than about 70 °.

따라서, 몰리텅스텐/알루미늄-네오디뮴의 이중막을 게이트 배선에 적용하고 인산 63%, 질산 5%, 초산 10%, 무기 안정제 3% 및 이온수 19%의 조성비를 갖는 몰리텅스텐 에천트를 사용하여 상기 게이트 배선을 식각할 경우, 도 1에 도시한 바와 같이 게이트 전극(15)이 70°이상의 테이퍼 각을 가짐으로써 그 위에 형성되는 층, 예컨대 실리콘 질화물로 이루어진 게이트 절연막(16)의 단차 도포성(step coverage)이 불량해진다. 이에 따라, 박막 트랜지스터의 형성이 제대로 이루어지지 못할 뿐만 아니라, 게이트 절연막(16)의 두께가 국부적으로 얇아지는 부분(도 1의 A 부분)에서 절연 파괴가 일어나는 등 신뢰성 문제가 발생하게 된다.Accordingly, a double layer of molybdenum / aluminum-neodymium is applied to the gate wirings and the gate wirings are formed using a molten tungsten etchant having a composition ratio of 63% phosphoric acid, 5% nitric acid, 10% acetic acid, 3% inorganic stabilizer and 19% ionized water. 1, the step electrode of the gate insulating film 16 made of a layer, for example, silicon nitride, formed on the gate electrode 15 having a taper angle of 70 ° or more, as shown in FIG. This becomes bad. As a result, not only the formation of the thin film transistor is performed properly, but also a reliability problem occurs such that dielectric breakdown occurs in a portion (part A of FIG. 1) where the thickness of the gate insulating film 16 is locally thinned.

본 발명은 상술한 종래 방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 몰리텅스텐막을 포함한 이중막으로 이루어진 배선의 측벽 프로파일을 향상시킬 수 있는 배선 형성방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the conventional method described above, and an object of the present invention is to provide a wiring forming method which can improve the sidewall profile of a wiring made of a double film including a molybdenum film.

본 발명의 다른 목적은 몰리텅스텐막을 포함한 이중막으로 이루어진 게이트 배선의 측벽 프로파일을 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device capable of improving the sidewall profile of a gate wiring made of a double film including a molybdenum film.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제1 금속막 및 몰리텅스텐(MoW)으로 이루어진 제2 금속막을 순차적으로 증착하는 단계; 상기 제1 금속막의 식각율에 비해 상기 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 상기 제2 금속막 및 제1 금속막을 동시에 식각함으로써 측벽이 45°이하의 테이퍼 각(taper angle)을 갖는 배선을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 배선 형성방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention comprises the steps of sequentially depositing a second metal film made of a first metal film and molybdenum (MoW); The sidewall has a taper angle of 45 ° or less by simultaneously etching the second metal film and the first metal film using an etchant having a higher etching rate of the second metal film than the etching rate of the first metal film. It provides a wiring forming method comprising the step of forming a wiring.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판 상에 제1 금속막 및 몰리텅스텐으로 이루어진 제2 금속막을 순차적으로 증착하는 단계; 상기 제1 금속막의 식각율에 비해 상기 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 상기 제2 금속막 및 제1 금속막을 동시에 식각함으로써 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 위의 상기 게이트 절연막 상에 액티브 패턴 및 오믹 콘택 패턴을 형성하는 단계; 상기 오믹 콘택층 패턴 및 게이트 절연막 상에 상기 오믹 콘택 패턴 위에서 분리되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 및 제2 전극과 게이트 절연막 상에 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막을 식각하여 상기 제2 전극을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 보호막 및 콘택홀 상에 상기 콘택홀을 통해 제2 전극과 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention comprises the steps of sequentially depositing a second metal film made of a first metal film and molybdenum on a substrate; By simultaneously etching the second metal film and the first metal film by using an etchant having a higher etching rate of the second metal film than the etching rate of the first metal film, the sidewalls have a taper angle of 45 ° or less. Making; Forming a gate insulating film on the gate electrode and the substrate; Forming an active pattern and an ohmic contact pattern on the gate insulating layer on the gate electrode; Forming first and second electrodes separated on the ohmic contact pattern on the ohmic contact layer pattern and the gate insulating layer; Forming a protective film on the first and second electrodes and the gate insulating film; Etching the passivation layer to form a contact hole exposing the second electrode; And forming a pixel electrode connected to the second electrode through the contact hole on the passivation layer and the contact hole.

또한, 본 발명의 상술한 다른 목적은 기판 상에 제1 금속막 및 몰리텅스텐으로 이루어진 제2 금속막을 순차적으로 증착하는 단계; 상기 제1 금속막의 식각율에 비해 상기 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 상기 제2 금속막 및 제1 금속막을 동시에 식각함으로써 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 하나의 마스크를 이용하여 상기 게이트 전극 위의 상기 게이트 절연막 상에 액티브 패턴, 오믹 콘택층 패턴 및 상기 오믹 콘택층 패턴 위에서 서로 분리된 제1 전극과 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 결과물의 전면에 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막을 식각하여 상기 제2 전극을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 보호막 및 콘택홀 상에 상기 콘택홀을 통해 제2 전극과 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.Another object of the present invention is to sequentially deposit a second metal film made of a first metal film and molybdenum on a substrate; By simultaneously etching the second metal film and the first metal film by using an etchant having a higher etching rate of the second metal film than the etching rate of the first metal film, the sidewalls have a taper angle of 45 ° or less. Making; Forming a gate insulating film on the gate electrode and the substrate; Forming a first electrode and a second electrode separated from each other on an active pattern, an ohmic contact layer pattern, and the ohmic contact layer pattern on the gate insulating layer on the gate electrode by using a mask; Forming a protective film on the entire surface of the resultant product; Etching the passivation layer to form a contact hole exposing the second electrode; And forming a pixel electrode on the passivation layer and the contact hole to be connected to the second electrode through the contact hole.

본 발명에 의하면, 알루미늄 합금의 제1 금속막과 몰리텅스텐으로 이루어진 제2 금속막의 이중막을 상기 제1 금속막의 식각율에 비해 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 동시에 식각함으로써 그 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 배선을 형성한다. 따라서, 액정표시장치의 게이트 배선을 알루미늄 합금으로 이루어진 제1 금속막과 몰리텅스텐으로 이루어진 제2 금속막의 이중막 구조로 형성할 때 상기 게이트 배선의 테이퍼 각을 45°이하로 만들어 그 위에 증착되는 층들의 단차 도포성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the sidewalls of the second metal film made of aluminum alloy and molybdenum tungsten are simultaneously etched using an etchant having a higher etching rate than that of the first metal film. Wiring with a taper angle of 45 degrees or less is formed. Therefore, when the gate wiring of the liquid crystal display device is formed as a double film structure of the first metal film made of aluminum alloy and the second metal film made of molybdenum, the taper angle of the gate wiring is made 45 ° or less and deposited thereon. These step coating properties can be improved.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 알루미늄 합금/몰리텅스텐의 이중막 식각방법을 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view for explaining a double-film etching method of aluminum alloy / molybdenum according to the present invention.

도 2를 참조하면, 알루미늄 합금, 바람직하게는 알루미늄-네오디뮴막(52) 및 몰리텅스텐막(54)을 순차적으로 증착한다. 이때, 몰리텅스텐막(54) 내의 텅스텐(W) 함량은 5∼20wt% 정도인 것이 바람직하다.2, an aluminum alloy, preferably, an aluminum-neodymium film 52 and a molybdenum tungsten film 54 are sequentially deposited. At this time, the tungsten (W) content in the molybdenum tungsten film 54 is preferably about 5 to 20 wt%.

이어서, 알루미늄-네오디뮴막(52)의 식각율에 비해 몰리텅스텐막(54)의 식각율이 높은 에천트, 바람직하게는 50∼63%의 인산, 4∼5%의 질산, 8∼10%의 초산, 3%의 무기 안정제 및 19∼35%의 이온수로 이루어진 에천트를 이용하여 상기 몰리텅스텐막(54) 및 알루미늄-네오디뮴막(52)을 동시에 식각한다. 더욱 바람직하게는, 인산 57%, 질산 4%, 초산 9%, 무기 안정제 3% 및 이온수 27%의 조성비를 갖는 에천트를 이용하여 상기 식각 공정을 진행한다. 그러면, 그 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 배선이 형성된다.Subsequently, an etchant having a high etching rate of the molten tungsten film 54 compared to that of the aluminum-neodymium film 52, preferably 50 to 63% phosphoric acid, 4 to 5% nitric acid, and 8 to 10% The molten tungsten film 54 and the aluminum-neodymium film 52 are simultaneously etched using an etchant consisting of acetic acid, 3% inorganic stabilizer and 19-35% ionic water. More preferably, the etching process is performed using an etchant having a composition ratio of 57% phosphoric acid, 4% nitric acid, 9% acetic acid, 3% inorganic stabilizer, and 27% ionized water. Then, the wiring whose side wall has a taper angle of 45 degrees or less is formed.

본 발명에 의한 에천트는 기존에 사용되고 있는 몰리텅스텐 에천트의 조성비에서 이온수를 증가시키고 인산을 감소시킨 것으로, 알루미늄-네오디뮴막(52)의 식각율에 비해 몰리텅스텐막(54)의 식각율을 증가시키는 특성을 갖는다. 따라서, 종 래의 에천트를 이용하면 70°이상의 테이퍼 각을 갖는 측벽(a)이 형성되는 반면, 본 발명의 에천트를 이용하면 몰리텅스텐막(54)이 알루미늄-네오디뮴막(52)에 비해 빠르게 식각되어 약 30°이하의 테이퍼 각을 갖는 측벽(b)이 형성된다.The etchant according to the present invention is to increase the number of ions and decrease the phosphoric acid in the composition ratio of the conventionally used molybdenum tungsten, increase the etching rate of the molten tungsten film 54 compared to the etching rate of the aluminum-neodymium film 52 It has a characteristic to make. Accordingly, the sidewall a having a taper angle of 70 ° or more is formed by using a conventional etchant, while the molybdenum film 54 is more than the aluminum-neodymium film 52 by using the etchant of the present invention. It is quickly etched to form sidewalls (b) having a taper angle of less than about 30 °.

도 3은 이온수 함량에 따른 알루미늄-네오디뮴막과 몰리텅스텐막의 식각량 변화를 도시한 그래프이다. 여기서, 하부 축은 이온수의 함량(부피 %의 단위)을 나타내고, 왼쪽 축은 알루미늄-네오디뮴막의 식각율(단위: Å/sec)을 나타내고 오른쪽 축은 몰리텅스텐막의 식각율을 나타낸다. 기호 ○, △, × 및 ●는 몰리텅스텐막의 식각율을 나타낸 것으로, 기호 ○는 몰리텅스텐막의 텅스텐 함량이 10%이고 에천트의 질산(HNO3) 조성비가 14%인 조건을 나타내고, 기호 △는 몰리텅스텐막의 텅스텐 함량이 10%이고 에천트의 질산 조성비가 12%인 조건을 나타내며, 기호 ×는 몰리텅스텐막의 텅스텐 함량이 15%이고 에천트의 질산 조성비가 12%인 조건을 나타내고, 기호 ●는 몰리텅스텐막의 텅스텐 함량이 20%이고 에천트의 질산 조성비가 12%인 조건을 나타낸다. 기호 ◆ 및 ■는 알루미늄-네오디뮴막의 식각율을 나타낸 것으로, 기호 ◆는 에천트의 질산 조성비가 12%인 조건을 나타내고, 기호 ■는 에천트의 질산 조성비가 14%인 조건을 나타낸다.3 is a graph showing the etching amount change of the aluminum-neodymium film and molybdenum film according to the ion water content. Here, the lower axis represents the content of ionized water (unit of volume%), the left axis represents the etching rate (unit: s / sec) of the aluminum-neodymium film, and the right axis represents the etching rate of the molybdenum film. Symbols ○, △, × and ● indicate the etching rate of the molybdenum film, symbol ○ indicates the condition that the tungsten content of the molten tungsten film is 10% and the composition ratio of nitric acid (HNO 3 ) of the etchant is 14%, and the symbol △ is The tungsten content of the molybdenum film is 10% and the nitrate composition ratio of the etchant is 12%. The symbol x represents the condition that the tungsten content of the molten tungsten film is 15% and the nitrate composition ratio of the etchant is 12%. The molten tungsten film had a tungsten content of 20% and an etchant having a nitric acid composition ratio of 12%. Symbols ◆ and ■ indicate the etching rate of the aluminum-neodymium film, symbol ◆ indicates the condition that the nitrate composition ratio of the etchant was 12%, and symbol ■ indicates the condition that the nitrate composition ratio of the etchant was 14%.

도 3에 도시한 바와 같이, 인산, 질산, 초산, 무기 안정제 및 이온수로 이루어진 에천트의 이온수 함량을 증가시키고 주 케미컬, 예컨대 질산 함량을 감소시킬 경우, 알루미늄-네오디뮴막의 식각율은 감소하는 반면 몰리텅스텐막의 식각율은 증가한다. 이때, 몰리텅스텐막의 텅스텐 함량이 줄어들수록 몰리텅스텐막의 식각율이 증가된다.As shown in FIG. 3, when the ion water content of the etchant consisting of phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, inorganic stabilizer and ionized water is increased and the main chemical, such as nitric acid content, is decreased, the etch rate of the aluminum-neodymium film decreases while the molle The etching rate of the tungsten film is increased. In this case, as the tungsten content of the molten tungsten film decreases, the etching rate of the molten tungsten film increases.

도 4는 이온수 첨가량에 따른 알루미늄막의 식각율 변화를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing the change in the etching rate of the aluminum film according to the amount of ionized water added.

도 4를 참조하면, 기존에 사용하고 있는 인산, 질산, 초산, 무기 안정제 및 이온수로 이루어진 에천트에 이온수를 2ℓ, 4ℓ 및 6ℓ를 추가하여 알루미늄막의 식각율 변화를 측정하였다. 이때, 에천트의 온도 의존성을 배제하기 위하여 온도는 40℃로 고정하였다. 그 결과, 에천트에서 이온수의 함량이 증가할수록 알루미늄막의 식각율이 감소함을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, the etching rate change of the aluminum film was measured by adding 2 L, 4 L, and 6 L of ionized water to an etchant consisting of phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, an inorganic stabilizer, and ionized water. At this time, the temperature was fixed to 40 ℃ to exclude the temperature dependency of the etchant. As a result, it can be seen that the etching rate of the aluminum film decreases as the amount of ionized water in the etchant increases.

다음의 [표]는 알루미늄-네오디뮴막과 몰리텅스텐막이 적층된 이중막 구조의 배선을 기존의 에천트와 도 4에서 실험한 에천트로 식각하여 배선의 임계치수(critical dimension; CD)를 측정한 후 편차(skew)를 비교한 것이다.In the following table, the wiring of a double-layered structure in which an aluminum-neodymium film and a molten tungsten film are laminated is etched with an etchant tested in FIG. 4 with an existing etchant to measure a critical dimension (CD) of the wiring. The skew is compared.

구체적으로, 기판 상에 알루미늄-네오디뮴막과 몰리텅스텐막이 적층된 이중막 상에 감광막을 도포하고 이를 노광 및 현상하여 감광막 패턴을 형성한 후, 기판 상의 네 지점에서 감광막 패턴의 CD를 측정한 후 그 평균값을 구하여 ADI CD(After Development Inspection CD)로 표시하였다.Specifically, a photoresist film is coated on a double layer in which an aluminum-neodymium film and a molten tungsten film are laminated on a substrate, and the photoresist film is exposed and developed to form a photoresist pattern. Then, the CD of the photoresist pattern is measured at four points on the substrate. The average value was obtained and expressed as ADI CD (After Development Inspection CD).

이어서, 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 알루미늄-네오디뮴막과 몰리텅스텐막이 적층된 이중막을 기존의 에천트와 도 4의 에천트로 각각 식각하여 배선을 형성하고 상기 감광막 패턴을 제거한 후, 기판 상의 상기 네 지점에서 배선의 CD를 측정한 후 그 평균값을 구하여 ACI CD(After Cleaning Inspection CD)로 표시하였다. 그런 다음, ADI CD와 ACI CD 간의 편차를 구하였다.Subsequently, by using the photoresist pattern as an etch mask, the double layer of the aluminum-neodymium layer and the molybdenum layer are etched with an existing etchant and the etchant of FIG. 4 to form wiring and to remove the photoresist pattern. After measuring the CD of the wiring at the four points, the average value was obtained and expressed as ACI CD (After Cleaning Inspection CD). Then, the deviation between ADI CD and ACI CD was calculated.

ADI CD(㎛)ADI CD (μm) ACI CD(㎛)ACI CD (μm) 편차Deviation 기존 에천트Existing etchant 10.09410.094 9.1869.186 0.9080.908 이온수 2ℓ추가Add 2ℓ of ionized water 10.19810.198 9.0469.046 1.1371.137 이온수 4ℓ추가4 liters of deionized water 10.29310.293 9.0269.026 1.2671.267 이온수 6ℓ추가Add 6 liters of ionized water 10.29410.294 8.9528.952 1.3421.342

상기 표로부터 알 수 있듯이, 기존 에천트에 이온수만 첨가하여도 알루미늄-네오디뮴막과 몰리텅스텐막이 적층된 이중막의 식각율이 증가하고 ADI CD와 ACI CD 간의 편차가 증가한다.As can be seen from the above table, even if only ion water is added to the existing etchant, the etching rate of the double layer in which the aluminum-neodymium film and the molybdenum film are laminated increases, and the deviation between the ADI CD and the ACI CD increases.

즉, 알루미늄-네오디뮴막의 단일막에 대해 이온수의 첨가에 라 식각율은 감소하고 ADI CD와 ACI CD 간의 편차가 증가하기 때문에, 알루미늄-네오디뮴막과 몰리텅스텐막이 적층된 이중막의 배선에서는 이온수의 첨가에 따라 알루미늄-네오디뮴막의 식각율은 감소하는 반면 몰리텅스텐막의 식각율은 증가하여 상기 이중막 배선의 테이퍼 각이 45°이하가 된다. 상기 이중막의 식각이 직선으로 진행된다고 가정하였을 때, 이온수의 첨가에 따른 편차 값의 차이는 0.075㎛/ℓ가 된다.That is, since the etch rate decreases and the deviation between ADI CD and ACI CD increases due to the addition of ionized water to the single film of the aluminum-neodymium film, the double-layer wiring in which the aluminum-neodymium film and the molten tungsten film are laminated does not support the addition of the ionized water. As a result, the etch rate of the aluminum-neodymium film decreases while the etch rate of the molybdenum film increases so that the taper angle of the double layer wiring is 45 ° or less. Assuming that the etching of the bilayer proceeds in a straight line, the difference in the deviation value according to the addition of the ionized water is 0.075 μm / L.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들로서, 하부-게이트 구조의 박막 트랜지스터-액정표시장치를 도시한다.5A through 5D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention, and show a thin film transistor-liquid crystal display device having a bottom-gate structure.

도 5a를 참조하면, 유리, 석영 또는 세라믹과 같은 절연 물질로 이루어진 기판(100) 상에 알루미늄-합금, 예컨대 알루미늄-네오디뮴으로 이루어진 제1 금속막(102)을 약 2500Å의 두께로 증착한 후, 그 위에 몰리텅스텐으로 이루어진 제2 금속막(104)을 약 500Å의 두께로 증착한다. 이때, 제2 금속막(104) 내의 텅스텐(W) 함량은 5∼20wt% 정도인 것이 바람직하다. Referring to FIG. 5A, after depositing a first metal film 102 made of an aluminum alloy, for example, aluminum neodymium, on a substrate 100 made of an insulating material such as glass, quartz, or ceramic to a thickness of about 2500 kPa, A second metal film 104 made of molybdenum is deposited thereon to a thickness of about 500 kPa. In this case, the content of tungsten (W) in the second metal film 104 is preferably about 5 to 20 wt%.                     

도 5b를 참조하면, 상기 제2 금속막(104) 상에 감광막(도시하지 않음)을 도포한 후, 이를 노광 및 현상하여 감광막 패턴을 형성한다. 이어서, 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 50∼63%의 인산, 4∼5%의 질산, 8∼10%의 초산, 3%의 무기 안정제 및 19∼35%의 이온수로 이루어진 에천트, 바람직하게는 인산 57%, 질산 4%, 초산 9%, 무기 안정제 3% 및 이온수 27%의 조성비를 갖는 에천트로 제2 금속막(104) 및 제1 금속막(102)을 동시에 습식 식각한다. 이어서, 에싱 및 스트립 공정으로 상기 감광막 패턴을 제거한다.Referring to FIG. 5B, a photoresist (not shown) is coated on the second metal layer 104, and then exposed and developed to form a photoresist pattern. Subsequently, an etchant consisting of 50 to 63% phosphoric acid, 4 to 5% nitric acid, 8 to 10% acetic acid, 3% inorganic stabilizer and 19 to 35% ionized water, using the photoresist pattern as an etching mask, preferably Preferably, the second metal film 104 and the first metal film 102 are simultaneously wet-etched with an etchant having a composition ratio of 57% phosphoric acid, 4% nitric acid, 9% acetic acid, 3% inorganic stabilizer, and 27% ionized water. Subsequently, the photoresist pattern is removed by an ashing and stripping process.

그러면, 그 측벽(b)이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 게이트 배선이 형성된다. 상기 게이트 배선은 제1 방향으로 신장되는 게이트 라인과, 상기 게이트 라인으로부터 분기된 박막 트랜지스터의 게이트 전극(105)을 포함한다.Then, the gate wiring whose sidewall b has a taper angle of 45 degrees or less is formed. The gate line includes a gate line extending in a first direction and a gate electrode 105 of the thin film transistor branched from the gate line.

도 5c를 참조하면, 상기 게이트 배선이 형성된 기판(100)의 전면에 실리콘 질화물을 플라즈마 화학기상증착(plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD) 방법에 의해 약 4500Å의 두께로 증착하여 게이트 절연막(106)을 형성한다.Referring to FIG. 5C, silicon nitride is deposited on the entire surface of the substrate 100 on which the gate wiring is formed by a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method to deposit a thickness of about 4500 GPa to form a gate insulating layer 106. To form.

상기 게이트 절연막(106) 상에 액티브층으로서, 예컨대 비정질실리콘막을 PECVD 방법에 의해 약 2000Å의 두께로 증착하고, 그 위에 오믹 콘택층으로서, 예컨대 n+ 도핑된 비정질실리콘막을 PECVD 방법에 의해 약 500Å의 두께로 증착한다. 이때, 상기 액티브층 및 오믹 콘택층은 PECVD 설비의 동일 챔버 내에서 인-시튜(in-situ)로 증착한다. 이어서, 사진식각 공정으로 상기 막들을 패터닝하여 게이트 전극(102) 윗부분의 게이트 절연막(106) 상에 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(108) 및 n+ 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 오믹 콘택 패턴(110)을 형성한다.An amorphous silicon film, for example, is deposited on the gate insulating film 106 to a thickness of about 2000 microseconds by a PECVD method, and an n + doped amorphous silicon film, for example, as an ohmic contact layer is deposited on the gate insulating film 106 by a PECVD method. Deposit to thickness. At this time, the active layer and the ohmic contact layer are deposited in-situ in the same chamber of the PECVD facility. Subsequently, the layers are patterned by a photolithography process to form an active pattern 108 including an amorphous silicon film on the gate insulating layer 106 on the gate electrode 102 and an ohmic contact pattern 110 including an n + doped amorphous silicon film. ).

상기 오믹 콘택 패턴(110) 및 게이트 절연막(106) 상에 크롬(Cr), 크롬-알루미늄(Cr-Al) 또는 크롬-알루미늄-크롬(Cr-Al-Cr)과 같은 금속막을 약 1500∼4000Å의 두께로 증착한 후, 사진식각 공정으로 상기 금속막을 패터닝하여 게이트 라인에 직교하는 데이터 라인(도시하지 않음)과, 상기 데이터 라인으로부터 분기되는 제1 전극(예컨대, 소오스 전극)(112) 및 제2 전극(예컨대, 드레인 전극)(114)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 계속해서, 상기 소오스 전극(112)과 드레인 전극(114) 사이의 노출된 오믹 콘택 패턴(110)을 반응성 이온 식각(reactive ion etching; RIE) 방법에 의해 제거해낸다. 그러면, 게이트 전극(105), 게이트 절연막(106), 액티브 패턴(108), 오믹 콘택 패턴(110), 소오스 전극(112) 및 드레인 전극(114)으로 구성된 박막 트랜지스터(115)가 형성된다. 이때, 상기 게이트 라인과 데이터 라인 사이에는 게이트 절연막(106)이 개재되어 게이트 라인이 데이터 라인과 접촉되는 것을 방지한다.A metal film, such as chromium (Cr), chromium-aluminum (Cr-Al), or chromium-aluminum chromium (Cr-Al-Cr), may be formed on the ohmic contact pattern 110 and the gate insulating layer 106. After deposition to a thickness, the metal film is patterned by a photolithography process to form a data line (not shown) orthogonal to the gate line, a first electrode (eg, a source electrode) 112 and a second branching from the data line. A data line including an electrode (eg, drain electrode) 114 is formed. Subsequently, the exposed ohmic contact pattern 110 between the source electrode 112 and the drain electrode 114 is removed by a reactive ion etching (RIE) method. As a result, the thin film transistor 115 including the gate electrode 105, the gate insulating layer 106, the active pattern 108, the ohmic contact pattern 110, the source electrode 112, and the drain electrode 114 is formed. In this case, a gate insulating layer 106 is interposed between the gate line and the data line to prevent the gate line from contacting the data line.

본 실시예에서는 액티브 패턴(108), 오믹 콘택 패턴(110) 및 데이터 배선을 2매의 마스크를 이용하여 형성한다. 그러나, 본 출원인은 하나의 마스크를 이용하여 액티브 패턴(108), 오믹 콘택 패턴(110) 및 데이터 배선을 형성함으로써, 하부-게이트 구조의 박막 트랜지스터-액정표시장치를 제조하는데 사용되는 마스크의 수를 줄일 수 있는 방법을 발명하여 대한민국 특허청에 출원번호 제 1998-049710호로 출원한 바 있다. 이 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.In this embodiment, the active pattern 108, the ohmic contact pattern 110 and the data wirings are formed using two masks. However, the Applicant forms the active pattern 108, the ohmic contact pattern 110 and the data wiring using one mask, thereby reducing the number of masks used to manufacture the thin film transistor-liquid crystal display device having a bottom-gate structure. Invented a method that can be reduced has been filed with the Republic of Korea Patent Application No. 1998-049710. This method is described in detail as follows.

먼저, 게이트 절연막(106) 상에 액티브층, 오믹 콘택층 및 금속막을 순차적으로 증착한다. 상기 금속막 상에 감광막을 도포하고 이를 노광 및 현상하여 박막 트랜지스터의 채널부 위에 위치하며 제1 두께를 갖는 제1 부분, 데이터 배선부 위에 위치하며 상기 제1 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 제2 부분 및 감광막이 완전히 제거된 제3 부분을 포함하는 감광막 패턴(도시하지 않음)을 형성한다. 그런 다음, 상기 제3 부분 아래의 금속막, 오믹 콘택층 및 액티브층, 상기 제1 부분 아래의 금속막, 그리고 상기 제2 부분의 일부 두께를 식각하여 상기 금속막으로 이루어진 데이터 배선, n+ 도핑된 비정질실리콘막으로 이루어진 오믹 콘택 패턴(110) 및 비정질실리콘막으로 이루어진 액티브 패턴(108)을 동시에 형성한다. 이어서, 남아있는 감광막 패턴을 제거하면, 하나의 마스크를 이용하여 액티브 패턴(108), 오믹 콘택 패턴(110) 및 데이터 배선이 동시에 형성된다.First, an active layer, an ohmic contact layer, and a metal film are sequentially deposited on the gate insulating film 106. Applying a photoresist film on the metal layer and exposing and developing the photoresist layer, the first part having a first thickness and being positioned on the channel portion of the thin film transistor, the second part having a thickness thicker than the first thickness, and A photoresist pattern (not shown) including a third portion where the photoresist is completely removed is formed. Then, the metal layer under the third portion, the ohmic contact layer and the active layer, the metal layer under the first portion, and the partial thickness of the second portion are etched to form a data line formed of the metal layer, n + doping The ohmic contact pattern 110 made of the amorphous silicon film and the active pattern 108 made of the amorphous silicon film are simultaneously formed. Subsequently, when the remaining photoresist pattern is removed, the active pattern 108, the ohmic contact pattern 110, and the data line are simultaneously formed using one mask.

도 5d를 참조하면, 상기 박막 트랜지스터(115)가 형성된 기판(100)의 전면에 실리콘 질화물과 같은 무기물이나 감광성 아크릴계 수지와 같은 유기물로 이루어진 보호막(116)을 형성한다. 유기 보호막의 경우, 낮은 유전율로 인해 그 하부의 데이터 배선과의 사이에 기생 캐패시턴스의 생성을 억제할 수 있어 화소 전극을 게이트 라인 및 데이터 라인과 중첩되도록 형성함으로써 높은 개구율의 박막 트랜지스터-액정표시장치를 구현할 수 있다. 특히, 반사형 및 반투과형 액정표시장치의 경우, 트랜지스터 및 패드의 신뢰성을 확보하고 COG 본딩시 집적회로 부위의 접착력을 향 상시키기 위하여 무기물로 제1 보호막을 형성한 후, 패드 영역을 제외한 기판 전면에 유기물로 이루어진 제2 보호막을 형성하고 상기 제2 보호막의 표면에 반사율을 높이기 위한 엠보싱 처리를 실시하는 것이 일반적인 추세이다.Referring to FIG. 5D, a protective film 116 made of an inorganic material such as silicon nitride or an organic material such as photosensitive acrylic resin is formed on the entire surface of the substrate 100 on which the thin film transistor 115 is formed. In the case of the organic passivation layer, due to the low dielectric constant, parasitic capacitance can be suppressed between the data wirings underneath and the pixel electrode is formed so as to overlap the gate line and the data line, thereby forming a thin aperture transistor-liquid crystal display device having a high aperture ratio. Can be implemented. In particular, in the case of the reflective and semi-transmissive liquid crystal display devices, the first protective layer is formed of an inorganic material to secure the reliability of the transistor and the pad and to improve the adhesion of the integrated circuit portion during COG bonding. It is a general trend to form a second protective film made of organic matter on the surface and to perform an embossing treatment for increasing the reflectance on the surface of the second protective film.

이어서, 사진식각 공정 또는 노광/현상 공정으로 상기 보호막(116)을 식각하여 드레인 전극(114)을 노출하는 콘택홀(118)을 형성한다. 상기 보호막(116)이 유기물로 형성되었을 경우, 두 개의 마스크를 이용한 두 번의 노광 공정과 한 번의 현상 공정으로 상기 콘택홀(118)과 보호막 표면의 요철부들을 동시에 형성한다.Subsequently, the protective layer 116 is etched by a photolithography process or an exposure / development process to form a contact hole 118 exposing the drain electrode 114. When the protective film 116 is formed of an organic material, the contact hole 118 and the uneven parts of the protective film surface are simultaneously formed by two exposure processes and one development process using two masks.

상기 콘택홀(118) 및 보호막(116) 상에 ITO나 IZO와 같은 투명 도전막 또는 알루미늄 합금이나 은과 같은 반사막을 증착하고 이를 사진식각 공정으로 패터닝함으로써, 상기 콘택홀(118)을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극(114)과 접속되는 화소 전극(120)을 형성한다.By depositing a transparent conductive film such as ITO or IZO or a reflective film such as aluminum alloy or silver on the contact hole 118 and the protective layer 116 and patterning the same by a photolithography process, a thin film transistor is formed through the contact hole 118. The pixel electrode 120 to be connected to the drain electrode 114 of is formed.

박막 트랜지스터(115)의 게이트 전극(105)은 게이트 라인에 연결되고, 상기 소오스 전극(112)은 데이터 라인에 연결되며, 상기 드레인 전극(114)은 화소 전극(120)에 연결된다. 따라서, 게이트 라인을 통해 주사 전압이 게이트 전극(105)에 인가되면, 데이터 라인에 흐르는 신호 전압이 소오스 전극(112)에서 드레인 전극(114)으로 액티브 패턴(108)을 통해 인가된다. 신호 전압이 드레인 전극(114)으로 인가되면, 상기 드레인 전극(114)과 연결된 화소 전극(120)과 상부 기판(즉, 컬러필터 기판)의 투명 공통 전극(도시하지 않음) 사이에 전압 차가 발생하게 된다. 그러면, 화소 전극(120)과 투명 공통 전극 사이에 주입된 액정층(도시하지 않음)의 분자 배열이 변화되고, 이로 인해 액정층의 광 투과율이 변하게 되어 박막 트랜지 스터(115)는 액정 셀의 화소를 동작시키는 스위칭 소자로서의 역할을 수행한다. The gate electrode 105 of the thin film transistor 115 is connected to a gate line, the source electrode 112 is connected to a data line, and the drain electrode 114 is connected to the pixel electrode 120. Therefore, when a scan voltage is applied to the gate electrode 105 through the gate line, a signal voltage flowing through the data line is applied from the source electrode 112 to the drain electrode 114 through the active pattern 108. When a signal voltage is applied to the drain electrode 114, a voltage difference is generated between the pixel electrode 120 connected to the drain electrode 114 and the transparent common electrode (not shown) of the upper substrate (ie, the color filter substrate). do. Then, the molecular arrangement of the liquid crystal layer (not shown) injected between the pixel electrode 120 and the transparent common electrode is changed, and thus the light transmittance of the liquid crystal layer is changed, so that the thin film transistor 115 is formed of the liquid crystal cell. It serves as a switching element for operating the pixel.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 알루미늄 합금의 제1 금속막과 몰리텅스텐으로 이루어진 제2 금속막의 이중막을 상기 제1 금속막의 식각율에 비해 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 동시에 식각함으로써 그 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 배선을 형성한다. 따라서, 액정표시장치의 게이트 배선을 알루미늄 합금의 제1 금속막 및 몰리텅스텐의 제2 금속막이 적층된 이중막 구조로 형성할 때, 상기 게이트 배선의 테이퍼 각을 45°이하로 만들어 그 위에 증착되는 층들의 단차 도포성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the double film of the first metal film made of aluminum alloy and the second metal film made of molybdenum is simultaneously used by using an etchant having a higher etching rate of the second metal film than the etching rate of the first metal film. By etching, the side wall forms a wiring having a taper angle of 45 degrees or less. Therefore, when the gate wiring of the liquid crystal display device is formed in a double layer structure in which a first metal film of aluminum alloy and a second metal film of molybdenum tungsten are laminated, the taper angle of the gate wiring is made 45 ° or less and deposited thereon. The step coverage of the layers can be improved.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

Claims (12)

제1 금속막 및 몰리텅스텐(MoW)으로 이루어진 제2 금속막을 순차적으로 증착하는 단계; 및Sequentially depositing a second metal film made of a first metal film and molybdenum (MoW); And 상기 제1 금속막의 식각율에 비해 상기 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 상기 제2 금속막 및 제1 금속막을 동시에 식각함으로써 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 배선을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 배선 형성방법.Forming a wiring having a taper angle of 45 ° or less by simultaneously etching the second metal film and the first metal film using an etchant having a higher etching rate than that of the first metal film. And a step of forming a wiring. 제1항에 있어서, 상기 에천트는 50∼63%의 인산, 4∼5%의 질산, 8∼10%의 초산, 3%의 무기 안정제 및 19∼35%의 이온수로 이루어진 것을 특징으로 하는 배선 형성방법.The wiring formation of claim 1, wherein the etchant comprises 50-63% phosphoric acid, 4-5% nitric acid, 8-10% acetic acid, 3% inorganic stabilizer, and 19-35% ionized water. Way. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속막은 알루미늄 합금으로 형성하는 것을 특징으로 하는 배선 형성방법.The wiring forming method according to claim 1, wherein the first metal film is formed of an aluminum alloy. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속막 내의 텅스텐(W) 함량이 5∼20wt% 정도인 것을 특징으로 하는 배선 형성방법.The method of claim 1, wherein the content of tungsten (W) in the second metal film is about 5 to 20 wt%. 기판 상에 제1 금속막 및 몰리텅스텐으로 이루어진 제2 금속막을 순차적으로 증착하는 단계;Sequentially depositing a second metal film made of a first metal film and molybdenum on the substrate; 상기 제1 금속막의 식각율에 비해 상기 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 상기 제2 금속막 및 제1 금속막을 동시에 식각함으로써 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 게이트 전극을 형성하는 단계;By simultaneously etching the second metal film and the first metal film by using an etchant having a higher etching rate of the second metal film than the etching rate of the first metal film, the sidewalls have a taper angle of 45 ° or less. Making; 상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;Forming a gate insulating film on the gate electrode and the substrate; 상기 게이트 전극 위의 상기 게이트 절연막 상에 액티브 패턴 및 오믹 콘택 패턴을 형성하는 단계;Forming an active pattern and an ohmic contact pattern on the gate insulating layer on the gate electrode; 상기 오믹 콘택층 패턴 및 게이트 절연막 상에 상기 오믹 콘택 패턴 위에서 분리되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계;Forming first and second electrodes separated on the ohmic contact pattern on the ohmic contact layer pattern and the gate insulating layer; 상기 제1 및 제2 전극과 게이트 절연막 상에 보호막을 형성하는 단계;Forming a protective film on the first and second electrodes and the gate insulating film; 상기 보호막을 식각하여 상기 제2 전극을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및Etching the passivation layer to form a contact hole exposing the second electrode; And 상기 보호막 및 콘택홀 상에 상기 콘택홀을 통해 제2 전극과 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.And forming a pixel electrode on the passivation layer and the contact hole, wherein the pixel electrode is connected to the second electrode through the contact hole. 제5항에 있어서, 상기 에천트는 50∼63%의 인산, 4∼5%의 질산, 8∼10%의 초산, 3%의 무기 안정제 및 19∼35%의 이온수로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.6. The liquid crystal display according to claim 5, wherein the etchant comprises 50 to 63% phosphoric acid, 4 to 5% nitric acid, 8 to 10% acetic acid, 3% inorganic stabilizer and 19 to 35% ionized water. Method of manufacturing the device. 제5항에 있어서, 상기 제1 금속막은 알루미늄 합금으로 형성하는 것을 특징 으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 5, wherein the first metal film is formed of an aluminum alloy. 제5항에 있어서, 상기 제2 금속막 내의 텅스텐(W) 함량이 5∼20wt% 정도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 5, wherein the content of tungsten (W) in the second metal film is about 5 to 20 wt%. 기판 상에 제1 금속막 및 몰리텅스텐으로 이루어진 제2 금속막을 순차적으로 증착하는 단계;Sequentially depositing a second metal film made of a first metal film and molybdenum on the substrate; 상기 제1 금속막의 식각율에 비해 상기 제2 금속막의 식각율이 높은 에천트를 이용하여 상기 제2 금속막 및 제1 금속막을 동시에 식각함으로써 측벽이 45°이하의 테이퍼 각을 갖는 게이트 전극을 형성하는 단계;By simultaneously etching the second metal film and the first metal film by using an etchant having a higher etching rate of the second metal film than the etching rate of the first metal film, the sidewalls have a taper angle of 45 ° or less. Making; 상기 게이트 전극 및 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;Forming a gate insulating film on the gate electrode and the substrate; 하나의 마스크를 이용하여 상기 게이트 전극 위의 상기 게이트 절연막 상에 액티브 패턴, 오믹 콘택층 패턴 및 상기 오믹 콘택층 패턴 위에서 서로 분리된 제1 전극과 제2 전극을 형성하는 단계;Forming a first electrode and a second electrode separated from each other on an active pattern, an ohmic contact layer pattern, and the ohmic contact layer pattern on the gate insulating layer on the gate electrode by using a mask; 상기 결과물의 전면에 보호막을 형성하는 단계;Forming a protective film on the entire surface of the resultant product; 상기 보호막을 식각하여 상기 제2 전극을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및Etching the passivation layer to form a contact hole exposing the second electrode; And 상기 보호막 및 콘택홀 상에 상기 콘택홀을 통해 제2 전극과 접속되는 화소 전극을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.And forming a pixel electrode on the passivation layer and the contact hole, wherein the pixel electrode is connected to the second electrode through the contact hole. 제9항에 있어서, 상기 에천트는 50∼63%의 인산, 4∼5%의 질산, 8∼10%의 초산, 3%의 무기 안정제 및 19∼35%의 이온수로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.10. The liquid crystal display according to claim 9, wherein the etchant comprises 50-63% phosphoric acid, 4-5% nitric acid, 8-10% acetic acid, 3% inorganic stabilizer and 19-35% ionized water. Method of manufacturing the device. 제9항에 있어서, 상기 제1 금속막은 알루미늄 합금으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the first metal film is formed of an aluminum alloy. 제9항에 있어서, 상기 제2 금속막 내의 텅스텐(W) 함량이 5∼20wt%인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 9, wherein the content of tungsten (W) in the second metal film is 5 to 20 wt%.
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KR20010105059A (en) * 2000-05-18 2001-11-28 구본준, 론 위라하디락사 method for fabricating a liquid crystal display device

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