導電体用エッチング液及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法
【課題】製造工程及び費用を最少化しながらも優れたプロファイルを得ることができる導電体用エッチング液及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法を提供する。
【解決手段】 導電体を６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含むエッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階を含む。
【解決手段】 導電体を６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含むエッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電体用エッチング液及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法に関し、より詳しくは単一層または多層の低抵抗配線を良好なプロファイルでエッチングすることができる導電体用エッチング液及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は現在最も広く使用されている平板表示装置のうちの一つであって、電極が形成されている二枚の表示板と、その間に挿入されている液晶層からなって、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって透過する光の量を調節する表示装置である。
【０００３】
液晶表示装置の中でも現在主に使用されているものは電界生成電極が二枚の表示板に各々備えられている構造である。この中でも、一つの表示板には複数の画素電極が行列形態で配列されていて、他の表示板には一つの共通電極が表示板全面を覆っている構造の形態が主流である。このような液晶表示装置における画像の表示は各画素電極に別途の電圧を印加することによって行われる。そのために画素電極に印加される電圧をスイッチングするための三端子素子である薄膜トランジスタを各画素電極に連結し、この薄膜トランジスタを制御するための信号を伝達するゲート線と画素電極に印加される電圧を伝達するデータ線を表示板（以下、‘薄膜トランジスタ表示板’と言う）に形成する。薄膜トランジスタはゲート線を通じて伝達される走査信号によってデータ線を通じて伝達される画像信号を画素電極に伝達または遮断するスイッチング素子としての役割を果たす。このような薄膜トランジスタは、自発光素子である能動型有機発光表示素子（AM-OLED）でも各発光素子を個別的に制御するスイッチング素子として役割を果たす。
【０００４】
最近では液晶表示装置または有機発光表示素子などの平板表示装置が次第に大型化していることに起因して、ゲート線及びデータ線の長さが次第に長くなり、それによって低い比抵抗を有する導電材料で配線を形成する必要が生じている。また、接触特性などを向上させるために二つ以上の金属層を積層した多層構造で形成する場合もある。
【０００５】
しかし、低い比抵抗を有する金属は一般に耐化学性が弱いためエッチング工程で所望するパターンを形成することが難しく、さらに二重層または三重層のような多層構造の配線を形成する場合には各々の金属ごとに耐化学性が異なるためにアンダーカットまたはオーバーハングのように配線のプロファイルが変形する問題点がある。
【０００６】
また、薄膜トランジスタ表示板は一般に導電性物質を積層した後、写真エッチング工程によりパターニングすることによってゲート配線、データ配線及び画素電極を形成するが、この場合、前記各々の導電性物質は膜質の特性が異なるために互いに異なるエッチング液またはエッチング条件を適用しなければならず、この場合、製造工程が複雑で製造費用が増加する問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記問題点を解決するためのものであって、製造工程及び費用を最少化しながらも優れたプロファイルを得ることができる導電体用エッチング液及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による導電体用エッチング液組成物は６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含む。
【０００９】
また、前記カリウム化合物は硝酸カリウム（KNO３）及び酢酸カリウム（KC２H３O２）のうちの少なくとも一つを含むのが好ましい。
また、前記エッチング液組成物に０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物をさらに含むのが好ましい。
【００１０】
また、前記塩基性窒素化合物は硫化水素アンモニウム（NH４HS）及び２，６-ピリジンジメタノール（C７H９NO２）のうちの少なくとも一つを含むのが好ましい。
また、本発明による薄膜トランジスタ表示板の製造方法は、絶縁基板上にゲート電極を含むゲート線を形成する段階、前記ゲート線上にゲート絶縁膜及び半導体層を順次に積層する段階、前記ゲート絶縁膜及び半導体層上にソース電極を含むデータ線及び前記ソース電極と所定間隔で対向しているドレイン電極を形成する段階及び前記ドレイン電極と連結されている画素電極を形成する段階を含み、前記ゲート線を形成する段階、前記データ線と前記ドレイン電極を形成する段階及び前記画素電極を形成する段階のうちの少なくとも一つは６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含むエッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階を含む。
【００１１】
また、前記エッチング液組成物に０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物をさらに含むのが好ましい。
また、前記ゲート線を形成する段階、前記データ線と前記ドレイン電極を形成する段階及び前記画素電極を形成する段階は同一なエッチング液を利用して写真エッチングするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によるエッチング液組成物を利用してゲート配線、データ配線及び画素電極をエッチングする場合、前記配線を同一なエッチング液で同一条件下でエッチングすることができるので製造工程及び費用を最少化することができ、さらにアンダーカット及びオーバーハングが発生せずに優れたプロファイルを有する配線が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様で相異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００１４】
図面で多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にかけて類似な部分については同一な参照符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“上”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
【００１５】
[実施例１-３]
本実施例では本発明による導電体用エッチング液を利用してゲート線、データ線及び画素電極のプロファイル及びエッチング均一性を評価した。
【００１６】
まず、表１に記載された組成比によって混合してエッチング液を製造した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
また、本実施例で使用する基板として、アルミニウム-ネオジム（Al-Nd）からなる第１導電層と窒化モリブデン（MoN）からなる第２導電層が順次に積層されているゲート配線用基板、モリブデン-ニオブ（Mo-Nb）からなる第１導電層、アルミニウム-ネオジム（Al-Nd）からなる第２導電層とモリブデン-ニオブ（Mo-Nb）からなる第３導電層が順次に積層されているデータ配線用基板、IZOが積層されている画素電極用基板を各々６枚ずつ準備し、各基板に対して露光及び現像工程を行った。
【００１９】
その後、噴射形エッチングチャンバー（etch chamber）に前記で製造されたエッチング液を各々充填した。この場合、エッチングチャンバー内の温度は約３０乃至４５℃が好ましく、本実施例では全てのエッチングチャンバーに対して約４０℃に同一に調節した。
【００２０】
前記条件を揃えた後、各エッチングチャンバー内に露光及び現像工程を経た前記ゲート配線用基板、データ配線用基板及び画素電極用基板一枚に対して各々エッチングを実施した。エッチング時間は約３０乃至２００秒範囲内で調節することができ、同一な基板に対しては同一時間でエッチングを行った。
【００２１】
エッチングが完了した後、エッチングチャンバーから基板を取り出して脱イオン水（deionized water）で十分に洗浄し、回転式乾燥装置を利用して乾燥させた。次いで、フォトレジストを除去（strip）した後、電子走査顕微鏡（SEM）を用いて各配線の断層プロファイルを確認した。
【００２２】
その結果、実施例１乃至３によるエッチング液組成物を利用してエッチング工程を行ったゲート配線用基板、データ配線用基板及び画素電極用基板は良好な傾斜角及びCD（限界寸法：critical dimension）特性を示し、アンダーカットまたはオーバーハングのような不良パターンは観察されなかった。また、基板全面にかけて均一なエッチングが行われて染みなどが発生しなかった。特に、実施例２の場合、より優れたプロファイルを示した。これはカリウム化合物のみ存在する実施例１及び３に比べて、実施例２では塩基性窒素化合物をさらに含むことによってより優れた効果が得られることがわかった。
【００２３】
これに反し、比較例１及び２によるエッチング液組成物を利用してエッチング工程を行ったゲート配線用基板及びデータ配線用基板は、各層のエッチング速度差によってアルミニウム層にアンダーカットなどの不良なプロファイルが観察され、画素電極用基板は顕著に不良なパターンを示した。さらに、基板全面にかけて均一なエッチングが行われなかったため一部領域で染みが発生した。
【００２４】
また、比較例３のよるエッチング液組成物を利用してエッチングを行った場合には、比較例１及び２とは反対にモリブデン層がさらに多くエッチングされたプロファイルが観察された。
【００２５】
図２７Ａは比較例１によるエッチング液組成物を利用して形成したゲート配線の断層写真であり、図２７Ｂは比較例３によるエッチング液組成物を利用して形成したデータ配線の断層写真である。図２８Ａは本発明の実施例２によるゲート配線の断層写真、図２８Ｂはデータ配線の断層写真、図２８Ｃは画素電極の断層写真である。
【００２６】
図２７Ａに示すように、比較例１によるエッチング液組成物を利用してエッチングしたゲート配線の場合には、アルミニウム-ネオジムからなる第１導電層１と窒化モリブデンからなる第２導電層２のエッチング速度差によってアルミニウム-ネオジムからなる第１導電層１でアンダーカットが発生したことが確認できた。図２７Ｂに示すように、比較例３によるエッチング液組成物を利用してエッチングしたデータ配線の場合には、モリブデン-ニオブからなる第１導電層１及び第３導電層３が第２導電層２よりさらに多くエッチングされてUゲート配線と同様に不良なプロファイルを示すことが確認できた（符号４は除去されなかったフォトレジスト層を示す）。この場合、不良なプロファイルのために各配線の傾斜角及びCD誤差（CD skew）の正確な測定が困難であった。また、各配線ごとに染みが激しく発生したことも確認できた。
【００２７】
これに反し、図２８に示すように本発明の実施例２によるエッチング液組成物を利用してエッチングした場合、ゲート配線（図２８Ａ）、データ配線（図２８Ｂ）及び画素電極（図２７Ｃ）全てで良好なプロファイルを示し、アンダーカットまたはオーバーハングのような問題は発生しなかった。特に、二重層または三重層からなるゲート配線（図２８Ａ）及びデータ配線（図２８Ｂ）で上部層と下部層のエッチング速度差によるプロファイルの変形は起こらず、同一なエッチング液で画素電極（図２８Ｃ）に対しても優れたエッチング特性が示されたことを確認した。具体的にはゲート配線（図２８Ａ）及びデータ配線（図２８Ｂ）で傾斜角は約６０乃至８０度と測定され、CD誤差値は約１．０乃至１．５μmと測定された。また、画素電極（図２８Ｃ）の場合、傾斜角は約５０度、CD誤差値は０．２乃至０．３μmと測定された。また、各配線に染みがほとんど発生せずに、きれいにパターニングされたことを確認することができた。
【００２８】
このように本発明では既存のエッチング液を構成するリン酸、硝酸及び酢酸の他にカリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物をさらに含むことによって、導電体膜のプロファイルを安定的に形成し、大面積基板におけるエッチング均一性を向上させることができる。
【００２９】
一般に、二重層または多重層からなる導電体の場合、各導電体のエッチング速度差によってプロファイルが不良になる問題点がある。特に、モリブデン層とアルミニウム層を含む二重層または三重層の場合、ガルバニック効果によってさらに不良なプロファイルパターンが形成されることがある。ガルバニック（galvanic）効果とは、溶解質内の二つの金属の間に電位差が存在する場合、相対的に正（positive）の電位を有する導電体はカソード（cathode）として作用して還元されようとする傾向があり、相対的に負（negative）の電位を有する金属はアノード（anode）として作用して酸化されようとする傾向を有する現象である。この場合、カソードとして作用する金属は単独で存在する場合より遅くエッチング（腐蝕）が進められ、アノードとして作用する金属は単独で存在する場合より急速にエッチング（腐蝕）が起こる。このような現象によって、アルミニウム層とモリブデン層を含む二重層または多重層である場合、アルミニウム層がモリブデン層より非常に急速にエッチングされる問題点が発生する。
【００３０】
本発明ではこのようなガルバニック効果を減少させるために、既存のリン酸、硝酸及び酢酸にカリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物をさらに含む。カリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物は導電体間の電子移動を減少させてガルバニック効果を減少させることができる。しかし、カリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物を一定含量以上に含有する場合、反対にガルバニック効果を過度に抑制してエッチング速度の逆転を起こすことがある。したがって、ガルバニック効果を適切に制御することができる含量のカリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物を含有するのが重要である。本発明では、前記カリウム化合物及び塩基性窒素化合物をエッチング液全重量に対して各々０．１乃至８重量％の範囲で含有するのが好ましい。カリウム化合物及び塩基性窒素化合物が０．１重量％未満である場合、比較例１のようにガルバニック効果を減少させる効果を発揮することができず、８重量％を超える場合、比較例３のようにガルバニック効果を過度に抑制して反対にモリブデン層がより速くエッチングされプロファイルの変形を招くためである。
【００３１】
また、既存のエッチング液を利用する大面積基板である場合、基板の中心部と端部におけるエッチング速度の差によって配線が不均一にエッチングされる問題点がある。本発明ではリン酸、硝酸及び酢酸にカリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物をさらに含むことによって優れた表面改質効果を発揮することができ、そのために基板全面にかけて均一なエッチングを行うことができる。これは図２７及び図２８で確認することができる。
【００３２】
前記のように、本発明によるエッチング液組成物は単一導電層はもちろん複数の導電層からなるゲート配線、データ配線及び画素電極に対して全て適用することができ、プロファイル特性もまた優れていることがわかる。したがって、各々の配線に対して異なるエッチング液を使用する既存の方法において発生する費用及び時間を節約することができ、それにより生産効率を改善することができる利点がある。また、既存の方法において、ゲート配線、デート配線及び画素電極で容易に発見される染みの問題もまた解決することができるので製品の特性を向上させる利点もある。
【００３３】
前記実施例ではアルミニウム-ネオジム合金、窒化モリブデン、モリブデン-ニオブ合金及びIZOのみを利用したが、アルミニウム-ネオジム合金の代わりにアルミニウムが含まれた全ての合金、モリブデン-ニオブ合金の代わりにモリブデンが含まれた全ての合金及びIZOの代わりにITOなどを利用することもでき、本発明は前記実施例に限定されない。
【００３４】
[実施例４]
本実施例では実施例２で製造したエッチング液組成物を利用して液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１は本発明の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図であり、図２は図１の薄膜トランジスタ表示板をII-II´線に沿って切断した断面図である。
【００３６】
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は図１において横方向に伸びており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４を構成する。また、各ゲート線１２１の他の一部は図１において下方向に突出して複数の拡張部１２７を形成する。
【００３７】
ゲート線１２１はアルミニウムまたはアルミニウムにネオジムが添加されたアルミニウム合金からなる第１金属層１２４pと、第１金属層１２４p上部に積層されたモリブデンまたは窒化モリブデンからなる第２金属層１２４qで構成されている。
【００３８】
第１金属層１２４pと第２金属層１２４qの側面は各々傾斜しており、その傾斜角は基板１１０の表面に対して約４０〜８０度をなす。
ゲート線１２１上には窒化ケイ素（SiNx）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００３９】
ゲート絶縁膜１４０上には水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線状半導体層１５１が形成されている。線形半導体層１５１は図１において縦方向に伸びており、これから複数の突出部１５４がゲート電極１２４に向かって伸びている。また、線形半導体層１５１はゲート線１２１と会う地点の付近で幅が大きくなってゲート線１２１の広い面積を覆っている。
【００４０】
図２に示すように、半導体層１５１の上部にはシリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質ケイ素などの物質からなる複数の島形抵抗性接触層１６３、１６５が形成されている。抵抗性接触層１６３、１６５は対をなして半導体層１５１の突出部１５４上に位置する。半導体層１５１と抵抗性接触層１６３、１６５の側面もやはり傾斜しており、傾斜角は基板１１０に対して４０〜８０度である。
【００４１】
抵抗性接触層１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には各々複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５及び複数の維持蓄電器用導電体１７７が形成されている。
データ線１７１は図２において縦方向に伸びてゲート線１２１と交差してデータ電圧を伝達する。各データ線１７１からドレイン電極１７５に向かって伸びた複数の分枝がソース電極１７３を構成する。一対のソース電極１７３とドレイン電極１７５は互いに離隔されており、ゲート電極１２４に対して互いに反対側に位置する。
【００４２】
ソース電極１７３を含むデータ線１７１及びドレイン電極１７５はモリブデンを含む第１金属層１７１p、１７３p、１７５p、アルミニウムを含む第２金属層１７１q、１７３q、１７５q及びモリブデンを含む第３金属層１７１r、１７３r、１７５rからなる複数層で形成されている。このように、比抵抗の低いアルミニウムまたはアルミニウム合金層をモリブデン合金層の間に介在させる構造を有することによって、低い比抵抗の特性をそのまま維持しながらも、中間に介したアルミニウム層によって、下の半導体層及び上の画素電極とが直接接触しないことに起因する接触不良による薄膜トランジスタの特性低下を防止することができる。
【００４３】
ゲート電極１２４、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタ（TFT）を構成し、薄膜トランジスタのチャンネルはソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の突出部１５４に形成される。維持蓄電器用導電体１７７はゲート線１２１の拡張部１２７と重なっている。
【００４４】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７もゲート線１２１と同様にその側面が基板１１０に対して約４０〜８０度の角度で各々傾斜している。
抵抗性接触層１６３、１６５はその下の半導体層１５４とその上のソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間にのみ存在し、接触抵抗を下げる役割を果たす。線形半導体層１５１はソース電極１７３とドレイン電極１７５との間をはじめとしてデータ線１７１及びドレイン電極１７５に覆われずに露出された部分を有しており、大部分の領域で線形半導体層１５１の幅がデータ線１７１の幅より狭いが、上述したようにゲート線１２１と出会う部分で幅が大きくなってゲート線１２１とデータ線１７１との間の絶縁を強化する。
【００４５】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と露出された半導体層１５１部分の上には、平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（PECVD）で形成されるα-Si:C:O、α-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなる保護膜１８０が形成されている。また、保護膜１８０を有機物質で形成する場合には、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の半導体層１５４が露出された部分に保護膜１８０の有機物質が接触することを防止するために、有機膜の下に窒化ケイ素または酸化ケイ素（SiO２）からなる絶縁膜（図示せず）を追加的に形成することもできる。
【００４６】
保護膜１８０にはゲートパッド領域１２９、ドレイン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータパッド領域１７９を各々露出する複数のコンタクトホール１８１、１８５、１８７、１８２が形成されている。
【００４７】
保護膜１８０上にはITOまたはIZOからなる複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８２が形成されている。
画素電極１９０はコンタクトホール１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と各々物理的・電気的に連結されてドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受け、維持蓄電器用導電体１７７にデータ電圧を伝達する。
【００４８】
データ電圧が印加された画素電極１９０は共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）の共通電極（図示せず）と共に電場を生成することによって液晶層の液晶分子を再配列させる。
【００４９】
また、前述したように画素電極１９０と共通電極は液晶蓄電器を構成して薄膜トランジスタが遮断された後にも印加された電圧を維持するが、電圧維持能力を強化するために液晶蓄電器と並列に連結された他の蓄電器をおき、これを“維持蓄電器”と言う。維持蓄電器は画素電極１９０及びこれと隣接するゲート線１２１（これを“前段ゲート線（previous gate line）”と言う）の重畳などで形成され、維持蓄電器の静電容量、つまり、保持容量を増やすためにゲート線１２１を拡張した拡張部１２７をおいて重畳面積を大きくする一方、画素電極１９０と連結されて拡張部１２７と重なる維持蓄電器用導電体１７７を保護膜１８０下において二つの間の距離を近くする。
【００５０】
接触補助部材８１、８２はコンタクトホール１８１、１８２を通じてゲートパッド領域１２９及びデータパッド領域１７９と各々連結される。接触補助部材８１、８２はゲート線１２１またはデータ線１７１の端部と駆動集積回路のような外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
【００５１】
以下で図１及び図２に示した前記液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を本発明の一実施例によって製造する方法について図３Ａ乃至図６Ｂと図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００５２】
まず、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、絶縁基板１１０上にアルミニウム-ネオジムを含む第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）及びモリブデンを含む第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を順次に積層した。ここで、第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）及び第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）は同時スパッタリング（Co-sputtering）で形成した。本実施例では同時スパッタリングのターゲットとしてアルミニウムにネオジムが２at％程度添加されたアルミニウム合金と、モリブデンと、を使用した。前記同時スパッタリングは、初期にモリブデンターゲットにはパワーを印加せず、アルミニウム合金ターゲットにのみパワーを印加して基板上にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）を形成した。本実施例では前記第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）を約２，５００Åの厚さで形成したが、１０００乃至５０００Å範囲で任意に選択することができる。その後、アルミニウム合金ターゲットに印加されるパワーをオフした後、モリブデンに印加されるパワーを印加して第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を形成した。本実施例では第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を約１０００Åの厚さで形成したが、５０乃至２０００Å範囲で任意に選択することができる。
【００５３】
その後、第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）上にスピンコーティング方式でフォトレジストを塗布し、マスクを利用して露光した後、現像した。
次いで、実施例２によるエッチング液を利用して第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）及び第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を一度にエッチングした。この場合、ゲート線エッチング工程は約３５乃至４５℃の温度で約３０乃至２００秒間、金属層が積層されている基板上に噴霧する方式で行った。
【００５４】
実施例２によるエッチング液は、リン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％及び２，６-ピリジンジメタノール１重量％の組成比で製造し、残量の脱イオン水を含むものである。しかし、本発明のエッチング液は、６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含むものであればよく、前記実施例の組成比に限定されない。特に０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物をさらに添加する場合、より優れたプロファイルを有する配線を形成することができる。
【００５５】
前記のようなエッチング液を利用してゲート用パターンを形成する場合、前述のようにガルバニック効果を減少させて良好なプロファイルを有するパターンを形成することができるだけでなく、表面改質効果によって基板全面にかけてエッチング均一性を向上させることができる。
【００５６】
前記エッチング液を利用して第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）及び第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を同時にエッチングして、図３Ａ及び図３Ｂに示すようにゲート電極１２４、複数の拡張部１２７及びゲートパッド領域１２９を含むゲート線１２１を形成した。
【００５７】
その後、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ゲート線１２１及びゲート電極１２４を覆うように窒化ケイ素または酸化ケイ素を蒸着してゲート絶縁膜１４０を形成した。ゲート絶縁膜１４０の積層温度は約２５０乃至５００℃、厚さは２，０００乃至５，０００Å程度とした。
【００５８】
また、ゲート絶縁膜１４０上に真性非晶質シリコン層（intrinsic amorphous silicon）、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層を連続して積層し、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層と真性非晶質シリコン層を写真エッチングして、複数の突出部１５４及び複数の不純物半導体パターン１６４と、線形真性半導体層１５１及び不純物がドーピングされた非晶質シリコン層１６１と、を形成した。
【００５９】
その後、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層（不純物半導体層）１６１上にスパッタリングなどの方法でモリブデン-ニオブからなる第１金属層１７１ｐ、アルミニウム-ネオジムからなる第２金属層１７１ｑ及びモリブデン-ニオブからなる第３金属層１７１ｒを順次に蒸着した（図５Ｂ）。この場合、第１金属層１７１ｐは５０乃至２０００Å、第２金属層１７１ｑは１０００乃至５０００Å及び第３金属層１７１ｒは５０乃至２０００Åの厚さで形成し、スパッタリング温度は約１５０℃に調節した。
【００６０】
次いで、第３金属層１７１ｒ上にスピンコーティングなどの方法でフォトレジストを塗布し、マスクを利用して露光した後、現像した。
また、実施例２によるエッチング液組成物を利用してフォトレジストパターンが残っている部分を除いた領域の第１金属層（１７１ｐ、１７３ｐ。１７５ｐ、１７７ｐ、１７９ｐ）、第２金属層（１７１ｑ、１７３ｑ、１７５ｑ、１７７ｑ、１７９ｑ）及び第３金属層（１７１ｒ、１７３ｒ、１７５ｒ、１７７ｒ、１７９ｒ）を一度にエッチングした。エッチング条件はゲート用配線層を形成する場合と同一であり、約３５乃至４５℃の温度で約３０乃至２００秒間、金属層が積層されている基板上に噴霧する方式で行った。
【００６１】
前記のようなエッチング液を利用してデータ用パターンを形成する場合、前述のようにガルバニック効果を減少させて良好なプロファイルを有する三重層パターンを形成することができるだけでなく、表面改質効果によって基板全面にかけて均一なエッチングを行うことができる。
【００６２】
前記エッチングによって、図５Ａ及び図５Ｂに示すようにソース電極１７３、ドレイン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータパッド領域１７９を形成した。
次に、不純物半導体層１６１及び１６４のうち、ソース電極１７３、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７に覆われずに露出された部分を除去することによって、複数の線形抵抗性接触層１６１と、複数の突出部を各々含む複数の島形抵抗性接触層１６３及び１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５４部分を露出させた。この場合、露出された真性半導体１５４部分の表面を安定化させるために酸素プラズマを実施するのが好ましい。
【００６３】
また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（PECVD）で形成されるα-Si:C:O、α-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などを単一層または複数層で形成して保護膜を形成した。
【００６４】
その後、保護膜１８０上に感光膜をコーティングした後、光マスクを通じて感光膜に光を照射した後、現像して複数のコンタクトホール１８１、１８５、１８７、１８２を形成した。この時、感光性を有する有機膜である場合には写真工程のみでコンタクトホールを形成することができ、ゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０に対して実質的に同一なエッチング比を有するエッチング条件で実施するのが好ましい。
【００６５】
次に、保護膜１８０上にITOの透明金属層をスパッタリング方法で積層した。この時、透明金属層は約４００乃至１５００Åの厚さで形成した。次いで、ゲート線及びデータ線エッチング段階と同一な条件、つまり、約３５乃至４５℃の温度で約３０乃至２００秒間、金属層が積層されている基板上にリン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％及び２，６-ピリジンジメタノール１重量％及び残量の脱イオン水で製造されたエッチング液を噴霧する方式で透明金属層をエッチングした。このエッチング液を利用してエッチングした結果、約５０度の傾斜角を有して安定なプロファイルを有する画素電極１９０と複数の接触補助部材８１、８２が形成された。
【００６６】
本実施例ではゲート電極１２４を含むゲート線１２１、ソース電極１７３を含むデータ線１７１とドレイン電極１７５、及び画素電極１９０に対して同一なエッチング液を利用して同一条件下でエッチングした結果、製造費用及び時間を減少させながらも優れたプロファイルを有する配線を形成することができた。
【００６７】
本実施例ではアルミニウム-ネオジム合金、モリブデン、モリブデン-ニオブ合金及びITOのみを利用したが、アルミニウム-ネオジム合金の代わりにアルミニウムが含まれた全ての合金、モリブデン-ニオブ合金の代わりにモリブデンが含まれた全ての合金及びITOの代わりにIZOなどを利用してもよく、前記実施例に限定されない。また、本実施例では多層配線についてのみ説明したが、断層配線でも適用することができるのは当然である。
【００６８】
[実施例５]
本実施例では上述した薄膜トランジスタ表示板の実施例にカラーフィルターがさらに追加される構成を示す。
【００６９】
図７は本実施例による薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図８は図７のVIII-VIII´線に沿って切断した断面図である。
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は図７において横方向に伸びており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４を構成する。
【００７０】
ゲート線１２１は二重層構造で形成されており、アルミニウム-ネオジムからなる第１金属層１２４p、１２７p、１２９pと、第１金属層１２４p、１２７p、１２９p上部にモリブデンからなる第２金属層１２４q、１２７q、１２９qで構成されている。
【００７１】
ゲート絶縁膜１４０上には水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線形半導体層１５１が形成されている。線形半導体層１５１は図７において縦方向に伸びており、これから複数の突出部１５４がゲート電極１２４に向かって伸びている。また、線形半導体層１５１は、ゲート線１２１と出会う地点の付近で幅が大きくなってゲート線１２１の広い面積を覆っている。
【００７２】
半導体層１５１の上にはシリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた複数の島形抵抗性接触層１６３、１６５が形成されている。抵抗性接触層１６３、１６５は対をなして半導体層１５１の突出部１５４上に位置する。半導体層１５１と抵抗性接触層１６３、１６５の側面もやはり傾斜しており、傾斜角は基板１１０に対して３０〜８０度である。
【００７３】
抵抗性接触層１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には各々複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５及び複数の維持蓄電器用導電体１７７が形成されている。
データ線１７１は主に図７において縦方向に伸びてゲート線１２１と交差し、データ電圧を伝達する。各データ線１７１からドレイン電極１７５に向かって伸びた複数の分枝がソース電極１７３を構成する。一対のソース電極１７３とドレイン電極１７５は互いに離隔されており、ゲート電極１２４に対して互いに反対側に位置する。
【００７４】
ソース電極１７３を含むデータ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７は、モリブデン-ニオブからなる第１金属層１７３p、１７５p、１７７p、１７９p、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる第２金属層１７３q、１７５q、１７７q、１７９q及びモリブデン-ニオブからなる第３金属層１７３r、１７５r、１７７r、１７９rからなり、各々５０乃至２０００Å、１０００乃至５０００Å及び５０乃至２０００Åの厚さで形成されている。
【００７５】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７もゲート線１２１と同様に、その側面が基板１１０に対して約４０〜８０度の角度で各々傾斜している。
抵抗性接触層１６３、１６５は、その下の半導体層１５４とその上のソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間にのみ存在し、接触抵抗を下げる役割を果たす。線形半導体層１５１は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間をはじめとしてデータ線１７１及びドレイン電極１７５に覆われずに露出された部分を有しており、大部分の領域で線形半導体層１５１の幅がデータ線１７１の幅より狭いが、上述したようにゲート線１２１と出会う部分で幅が広くなってゲート線１２１とデータ線１７１の間の絶縁を強化する。
【００７６】
本実施例では実施例４とは異なってデータ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７上部にカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bが形成されている。カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bはデータ線１７１によって区画される画素列に沿ってデータ線１７１と平行な方向に赤、緑、青色カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bが長く伸びており、画素列に交互に形成されている。
【００７７】
ここで赤、緑、青色カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bは外部回路と接合されるゲート線１２１またはデータ線１７１の端部には形成しない。そして、これらカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの周縁はデータ線１７１上部で重なっている。このようにカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの周縁を重ねて形成することによって、画素領域の間で漏洩される光を遮断する機能を有し、データ線１７１の上部では赤、緑、青色のカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bを共に重ねて配置することもできる。
【００７８】
また、カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの下または上には層間絶縁膜８０１、８０２がさらに形成されている。層間絶縁膜８０１、８０２はカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの顔料が半導体層１５４または画素電極１９０に流入することを防止する。
【００７９】
層間絶縁膜８０１、８０２はプラズマ化学気相蒸着で形成されるα-Si:C:O、α-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなってもよい。
このように、カラーフィルターが薄膜トランジスタ表示板に形成されれば、上部表示板の黒色層を薄膜トランジスタ表示板にのみ形成することができるので、画素の開口率が増加することができる。
【００８０】
上部層間絶縁膜８０２には、ゲートパッド領域１２９、ドレイン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータパッド領域１７９を各々露出する複数のコンタクトホール１８１、１８５、１８７、１８２が形成されている。
【００８１】
また、上部層間絶縁膜１８０上には、ITOまたはIZOからなる複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８２が形成されてコンタクトホール１８５、１８７、１８２を通じて、ドレイン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータ線１７１と接触している。
【００８２】
画素電極１９０は、コンタクトホール１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と各々物理的・電気的に連結されてドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受けて維持蓄電器用導電体１７７にデータ電圧を伝達する。
【００８３】
データ電圧が印加された画素電極１９０は共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）の共通電極（図示せず）と共に電場を発生することによって液晶層の液晶分子を再配列させる。
【００８４】
以下で本実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法について説明する。
まず、図９Ａ及び図９Ｂのように、透明ガラスからなる絶縁基板１１０上にアルミニウム-ネオジム層１２４p、１２７p、１２９p及び窒化モリブデン層１２４q、１２７q、１２９qからなる二重層のゲート線１２１を形成した。ゲート線１２１を形成するために、まず、約２５００Å厚さのアルミニウム-ネオジム層を積層した後、約１０００Å厚さの窒化モリブデン層を順次に積層する。その後、これら金属層上にスピンコーティング方式でフォトレジストを塗布し、マスクを利用して露光した後、現像した。
【００８５】
また、実施例２によるエッチング液を利用して第１金属層１２４p、１２７p、１２９p及び第２金属層１２４q、１２７q、１２９qを一度にエッチングした。この場合、ゲート線エッチング工程は約３５乃至４５℃の温度で約３０乃至２００秒間、金属層が積層されている基板上に噴霧する方式で行った。
【００８６】
エッチング液は、リン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％及び２，６-ピリジンジメタノール１重量％の組成比で製造し、残量の脱イオン水を含んでいるものであった。しかし、本発明のエッチング液は、６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０％のカリウム化合物及び残量の水を含むものであればよく、前記実施例の組成比に限定されない。特に、０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物を添加する場合、より優れたプロファイルを有する配線を形成することができる。
【００８７】
前記エッチング液を利用して第１金属層１２４p、１２７p、１２９p及び第２金属層１２４q、１２７q、１２９qを同時にエッチングして、ゲート電極１２４、複数の拡張部１２７及びゲートパッド領域１２９を含むゲート線１２１を形成した。
【００８８】
前記エッチング液を利用して二重層のゲート線１２１をエッチングする場合、ガルバニック効果を減少させることによって、エッチング速度差によるアンダーカットまたはオーバーハングが発生しなかった。さらに、二重層のゲート線１２１は約５０〜８０度の傾斜角を有し、１．０乃至１．５μm程度のCD誤差値のみを示す良好なプロファイルのゲート配線を形成することができた（図２８参照）。また、前記エッチング液を利用する場合、優れた表面改質効果によってエッチング均一性が向上して既存のエッチング液より金属層内の染みが顕著に減少することが確認できた。
【００８９】
その後、ゲート線１２１上にゲート絶縁膜１４０、半導体層１５１、１５４、抵抗性接触層１６１、１６３、１６５を形成した。
次いで、モリブデン層１７３p、１７５p、１７７p、１７９p、アルミニウム合金層１７３q、１７５q、１７７q、１７９q及びモリブデン層１７３r、１７５r、１７７r、１７９rからなるソース電極１７３を含むデータ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電池用導電体１７７を形成する。データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電池用導電体１７７についてもゲート線１２１と同一なエッチング液及びエッチング条件下で写真エッチング工程を行うことができる。
【００９０】
この場合、三重層のデータ線１７１は４０乃至６０度程度の良好な傾斜角を示しており、他の金属層とのエッチング速度差によって発生するアンダーカットまたはオーバーハングのような不良なプロファイルは形成されなかった。さらに、金属内に染みはほとんど発見されなかった。
【００９１】
また、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、赤、緑、青色顔料を含む感光性有機物質を各々順次に塗布し、各々の写真工程によって赤、緑、青色カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bを順次に形成した。この時、窒化ケイ素または酸化ケイ素などの無機物質を積層して層間絶縁膜８０１を形成した後、カラーフィルターを形成することもできる。層間絶縁膜８０１はカラーフィルターの顔料から半導体層１５１、１５４を保護する役割を果たす。
【００９２】
マスクを利用した写真工程で赤、緑、青色カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bを形成する時、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と対応する部分に開口部２３５、２３７を形成した。
【００９３】
また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの上部に４．０以下の低誘電率を有する有機物質を塗布して層間絶縁膜８０２を形成した。その後、層間絶縁膜８０２をマスクを利用した写真エッチング工程でパターニングして開口部２３５、２３７を露出するコンタクトホール１８１、１８２、１８５、１８７を形成した。
【００９４】
次に、図７及び図８のように基板１１０にITOまたはIZOなどの透明な導電物質を蒸着し、写真エッチング工程で開口部２３５、２３７及びコンタクトホール１８１、１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５と連結される画素電極１９０を形成した。画素電極１９０もゲート線１２１及びデータ線１７１と同一なエッチング液及びエッチング条件でパターニングした。
【００９５】
この場合、画素電極パターンは約４０〜５０度程度の良好な傾斜角を有し、CD誤差価格は０．２乃至０．３μm程度の微細な値のみを示した。
本実施例では、ゲート電極１２４を含むゲート線１２１、ソース電極１７３を含むデータ線１７１とドレイン電極１７５、及び画素電極１９０に対して同一なエッチング液を利用して同一条件下でエッチングした結果、製造費用及び時間を減少させながらも優れたプロファイルを有する配線を形成することができた。
【００９６】
[実施例６]
本実施例では、本発明によるエッチング液を利用して能動型有機発光表示装置（AM-OLED）用薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について説明する。
【００９７】
図１１は、本実施例による有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１２Ａ及び図１２Ｂは各々図１１のXIIa-XIIa´線及びXIIb-XIIb´線に沿って切断した断面図である。
【００９８】
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は図１１において横方向に伸びており、各ゲート線１２１の一部は突出して複数の第１ゲート電極１２４ａを構成する。また、ゲート線１２１と同一層に第２ゲート電極１２４ｂが形成されており、第２ゲート電極１２４ｂには図１１において縦方向に伸びた維持電極１３３が連結されている。
【００９９】
ゲート線１２１、第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂ及び維持電極１３３は物理的性質が異なる二つの膜で形成されている。下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐはゲート信号の遅延や電圧降下を減少させることができる低い比抵抗を有する金属、例えばアルミニウムまたはネオジムのような金属が添加されたアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属からなるのが好ましい。上部金属層１２４ａｑ、１２４ｂｑは下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐとは異なる物質、特にITOまたはIZOと電気的接触特性が優れていながらも下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐであるアルミニウムとエッチング速度に大きく差がない物質が適しており、このような条件を満足する金属としてモリブデン、窒化モリブデンまたはモリブデン合金などで形成されている。
【０１００】
ゲート線１２１と維持電極１３３の側面は傾斜しており、傾斜角は基板１１０に対して３０〜８０度である。
ゲート線１２１上には、窒化ケイ素などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【０１０１】
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線形半導体１５１と島形半導体１５４ｂが形成されている。線形半導体１５１は縦方向に伸びており、これから複数の突出部が第１ゲート電極１２４ａに向かって伸びて第１ゲート電極１２４ａと重なる第１チャンネル部１５４ａを構成している。また、線形半導体１５１はゲート線１２１と出会う地点の付近で幅が拡張されている。島形半導体１５４ｂは第２ゲート電極１２４ｂと交差する第２チャンネル部を含み、維持電極１３３と重なる維持電極部１５７を有する。
【０１０２】
線形半導体１５１及び島形半導体１５４ｂの上にはシリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた複数の線形及び島形抵抗性接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂが形成されている。線形接触層１６１は複数の突出部１６３ａを有しており、この突出部１６３ａと島形接触層１６５ａは対をなして線形半導体１５１の突出部１５４ａ上に位置する。また、島形接触層１６３ｂ、１６５ｂは第２ゲート電極１２４ｂを中心に対向して対をなし、島形半導体１５４ｂ上に位置する。
【０１０３】
半導体１５１、１５４ｂと抵抗性接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂの側面もやはり傾斜しており、傾斜角は３０〜８０度である。
抵抗性接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には各々複数のデータ線１７１と複数の第１ドレイン電極１７５ａ、複数の電源線１７２及び第２ドレイン電極１７５ｂが形成されている。
【０１０４】
データ線１７１及び電源線１７２は図１１において縦方向に伸びてゲート線１２１と交差し、データ電圧と電源電圧を各々伝達する。各データ線１７１から第１ドレイン電極１７５ａに向かって伸びた複数の分枝が第１ソース電極１７３ａを構成し、各電源線１７２から第２ドレイン電極１７５ｂに向かって伸びた複数の分枝が第２ソース電極１７３ｂを構成する。一対の第１及び第２ソース電極１７３ａ、１７３ｂと第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは互いに離隔されており、各々第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに対して互いに反対側に位置している。
【０１０５】
第１ゲート電極１２４ａ、第１ソース電極１７３ａ及び第１ドレイン電極１７５ａは線形半導体１５１の突出部１５４ａと共にスイッチング用薄膜トランジスタを構成し、第２ゲート電極１２４ｂ、第２ソース電極１７３ｂ及び第２ドレイン電極１７５ｂは島形半導体１５４ｂと共に駆動用薄膜トランジスタを構成する。この時、電源線１７２は島形半導体１５４ｂの維持電極部１５７と重なっている。
【０１０６】
データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び電源線１７２は三重層で形成されており、本実施例ではモリブデン-ニオブからなる第１金属層１７１ｐ、１７３ａｐ、１７３ｂｐ、１７５ａｐ、１７５ｂｐ、アルミニウム合金からなる第２金属層１７１ｑ、１７３ａｑ、１７３ｂｑ、１７５ａｑ、１７５ｂｑ及びモリブデン-ニオブからなる第３金属層１７１ｒ、１７３ａｒ、１７３ｂｒ、１７５ａｒ、１７５ｂｒで形成されている。データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び電源線１７２もゲート線１２１と同様にその側面が約３０〜８０度の角度で各々傾斜している。
【０１０７】
抵抗性接触層１６１、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂはその下の線形半導体１５１及び島形半導体１５４ｂとその上のデータ線１７１、第１ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、電源線１７２の間にのみ存在し、接触抵抗を下げる役割を果たす。線形半導体１５１は第１ソース電極１７３ａと第１ドレイン電極１７５ａとの間、データ線１７１及び第１ドレイン電極１７５ａに覆われずに露出された部分を有しており、大部分の領域では線形半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より狭いが、前述したようにゲート線１２１と出会う部分で幅が広くなってゲート線１２１による段差部分でデータ線１７１が断線することを防止する。
【０１０８】
データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び電源線１７２と露出された半導体１５１、１５４ｂ部分の上には、平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質またはプラズマ化学気相蒸着（PECVD）で形成されるα-Si:C:O、α-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質などからなる保護膜１８０が形成されている。
【０１０９】
保護膜１８０を有機物質で形成する場合には、線形半導体１５１及び島形半導体１５４ｂが露出された部分に有機物質が直接接触することを防止するために有機膜の下に窒化ケイ素または酸化ケイ素からなる無機絶縁膜を追加的に形成することができる。
【０１１０】
保護膜１８０には第１ドレイン電極１７５ａ、第２ゲート電極１２４ｂ、第２ドレイン電極１７５ｂ及びゲート線の拡張部１２５とデータ線の拡張部１７９を各々露出する複数のコンタクトホール１８５、１８３、１８１．１８２、１８９が形成されている。
【０１１１】
保護膜１８０上には、ITOまたはIZOからなる複数の画素電極１９０、複数の連結部材１９２及び複数の接触補助部材１９６、１９８が形成されている。
画素電極１９０は、コンタクトホール１８５を通じて第２ドレイン電極１７５ｂと各々物理的・電気的に連結されており、連結部材１９２はコンタクトホール１８１、１８３を通じて第１ドレイン電極１７５ａと第２ゲート電極１２４ｂを連結する。接触補助部材１９６、１９８はコンタクトホール１８２、１８９を通じてゲート線の拡張部１２５及びデータ線の拡張部１７９に各々連結されている。
【０１１２】
保護膜１８０上には、有機絶縁物質または無機絶縁物質からなっており、有機発光セルを分離させるための隔壁８０３が形成されている。隔壁８０３は、画素電極９０１周縁周辺を囲んで有機発光層７０が充填される領域を限定する。
【０１１３】
隔壁８０３に囲まれた画素電極９０１上の領域には、有機発光層７０が形成されている。有機発光層７０は赤色（R）、緑色（G）、青色（B）のうちのいずれか一つの光を発する有機物質からなり、赤色、緑色及び青色の有機発光層７０が順次にかつ反復的に配置されている。
【０１１４】
隔壁８０３上には、隔壁８０３と同一な模様のパターンからなっており、低い比抵抗を有する導電物質からなる補助電極２７２が形成されている。補助電極２７２は、その後に形成される共通電極２７０と接触して共通電極２７０の抵抗を減少させる役割を果たす。
【０１１５】
隔壁８０３、有機発光層７０及び補助電極２７２上には共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はアルミニウムなどの低い抵抗性を有する金属からなっている。ここでは背面発光型有機発光表示装置を例示しているが、前面発光型有機発光表示装置または両面発光型有機発光表示装置の場合には共通電極２７０をITOまたはIZOなどの透明な導電物質で形成することもできる。
【０１１６】
以下、図１１乃至図１２Ｂに示した有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について図１３乃至図２６Ｂ及び図１１乃至図１２Ｂを参照して詳細に説明する。
【０１１７】
まず、図１３乃至図１４Ｂに示すように、透明ガラスなどからなる絶縁基板１１０上にゲート用金属層１２４ａ及び１２４ｂを積層する。ゲート用金属層１２４ａ及び１２４ｂは単一層で形成することもできるが、本実施例ではアルミニウム合金（Al-alloy）からなる第１金属層（１２４ａｐ、１２４ｂｐ）とモリブデン合金（Mo-alloy）からなる第２金属層（１２４ａｑ、１２４ｂｑ）を形成した。この時、第１金属層は（１２４ａｐ、１２４ｂｐ）１０００乃至５０００Åの厚さで形成し、第２金属層（１２４ａｑ、１２４ｂｑ）は５０乃至２０００Åの厚さで形成した。
【０１１８】
その後、リン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％、２，６-ピリジンジメタノール１重量％及び残量の脱イオン水を含むエッチング液を第１金属層及び第２金属層上に噴霧方式で適用してエッチングした。エッチングは約３０乃至４５℃で約３０乃至２００秒間、行った。
【０１１９】
前記のようなエッチング液を利用してゲート用パターンを形成する場合、前述のようにガルバニック効果を減少させて良好なプロファイルを有するパターンを形成することができるだけでなく、表面改質効果によって基板全面にかけてエッチング均一性を向上させることができる。
【０１２０】
したがって、図１３乃至１４Ｂのように、オーバーハングまたはアンダーカットが全く発生しない優れたプロファイルを示す複数のゲート電極１２４ａを含むゲート線１２１と第２ゲート電極１２４ｂ及び維持電極１３３を形成した。
【０１２１】
次に、図１５乃至図１６Ｂに示すように、ゲート絶縁膜１４０、真性非晶質シリコン層１５４、不純物非晶質シリコン層１６４の３層膜を連続して積層し、不純物非晶質シリコン層１６４と真性非晶質シリコン層１５４を写真エッチングして複数の線形不純物半導体１６４及び複数の突出部１５４ａを各々含む線形半導体１５１と、島形半導体１５４ｂと、を形成した。ゲート絶縁膜１４０の材料としては窒化ケイ素が好ましく、積層温度は約２５０〜５００℃、厚さは約２，０００乃至５，０００Å程度が好ましい。
【０１２２】
また、図１７乃至図１８Ｂに示すように、モリブデン合金からなる第１金属層１７１ｐ、１７３ａｐ、１７３ｂｐ、１７５ａｐ、１７５ｂｐ、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる第２金属層１７１ｑ、１７３ａｑ、１７３ｂｑ、１７５ａｑ、１７５ｂｑ及びモリブデン合金からなる第３金属層１７１ｒ、１７３ａｒ、１７３ｂｒ、１７５ａｒ、１７５ｂｒを順次に積層し、その上に感光膜を形成してこれをエッチングマスクとして導電膜をパターニングして複数の第１ソース電極１７３ａを有する複数のデータ線１７１、複数の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び複数の第２ソース電極１７３ｂを有する電源線１７２を形成した。
【０１２３】
この場合、三重層のデータ線１７１、複数の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び複数の第２ソース電極１７３ｂを有する電源線１７２は前記ゲート線１２１と同一なエッチング液及びエッチング条件下で写真エッチング工程を行った。その結果、三重層のデータ線１７１、複数の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び複数の第２ソース電極１７３ｂを有する電源線１７２は４０乃至６０度程度の良好な傾斜角を示しており、他の金属層とのエッチング速度の差によって発生するアンダーカットまたはオーバーハングのような不良なプロファイルは形成しなかった。さらに、金属内に染みがほとんど発見されなかった。
【０１２４】
次に、データ線１７１、電源線１７２及び第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ上の感光膜を除去したりそのまま置いた状態で、露出された不純物半導体１６４部分を除去することによって、複数の突出部１６３ａを各々含む複数の線形抵抗性接触部材１６１及び複数の島形抵抗性接触層１６５ａ、１６５ｂ、１６３ｂを完成する一方、その下の線形真性半導体１５１及び島形真性半導体１５４ｂ一部分を露出させた。
【０１２５】
次いで、真性半導体１５１、１５４ｂの露出された表面を安定化させるために酸素プラズマを連続して実施するのが好ましい。
また、図１９乃至図２０Ｂに示すように、有機絶縁物質または無機絶縁物質を塗布して保護膜１８０を形成し、写真工程で乾式エッチングして複数のコンタクトホール１８９、１８５、１８３、１８１、１８２を形成した。コンタクトホール１８１、１８２、１８５、１８３、１８９は第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、第２ゲート電極１２４ｂの一部、ゲート線の拡張部１２５及びデータ線の拡張部１７９を露出させた。
【０１２６】
次に、図２１乃至図２２Ｂに示すように、画素電極１９０、連結部材１９２及び接触補助部材１９６、１９８をITOまたはIZOで形成した。前記画素電極１９０も前記ゲート線１２１及びデータ線１７１と同様に、リン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％、２，６-ピリジンジメタノール１重量％及び残量の水を含むエッチング液を利用して同一なエッチング条件下で写真エッチング工程を行った。この場合、画素電極１９０パターンは約４０〜５０度程度の良好な傾斜角を有し、CD誤差値は０．２乃至０．３μm程度で微細なものであった。
【０１２７】
また、図２３乃至２６Ｂに示すように、一つのマスクを利用した写真エッチング工程で隔壁８０３と補助電極２７２を形成し、図１１乃至図１２Ｂに示したように有機発光層７０と共通電極２７０を形成した。
【０１２８】
本実施例ではゲート電極１２４ａを含むゲート線１２１、ソース電極１７３ａ、１７３ｂを含むデータ線１７１とドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び画素電極１９０に対して同一なエッチング液を利用して同一条件下でエッチングした結果、製造費用及び時間を減少させながらも優れたプロファイルを有する配線を形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図１は、本発明の第４実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図２】図２は、図１の薄膜トランジスタ表示板をII-II´線に沿って切断した断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３ＡのIIIb-IIIb´線に沿って切断した断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡのIVb-IVb´線に沿って切断した断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５ＡのVb-Vb´線に沿って切断した断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６ＡのVIb-VIb´線に沿って切断した断面図である。
【図７】図７は、本発明の第５実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図８】図８は、図７のVIII-VIII´線に沿って切断した断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の第５実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９ＡのIXb-IXb´線に沿って切断した断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第５実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０ＡのＸb-Ｘb´線に沿って切断した断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６実施例による有機発光表示装置YONG薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図１１のXIIa-XIIa´線に沿って切断した断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１１のXIIb-XIIb´線に沿って切断した断面図である。
【図１３】図１３は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１５】図１５は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１７】図１７は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１９】図１９は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２１】図２１は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２３】図２３は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２５】図２５は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２７】図２７Ａは、比較例１によるエッチング液組成物を利用して形成したゲート配線の断層写真である。図２７Ｂは、比較例３によるエッチング液組成物を利用して形成したデータ配線の断層写真である。
【図２８】図２８Ａは、本発明による実施例２によるエッチング液組成物を利用して形成したゲート配線の断層写真である。図２８Ｂは、本発明による実施例２によるエッチング液組成物を利用して形成したデータ配線の断層写真である。図２８Ｃは、本発明による実施例２によるエッチング液組成物を利用して形成した画素電極の断層写真である。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 第１導電層
２ 第２導電層
３ 第３導電層
７０ 有機発光層
８１、８２、１９６、１９８ 接触補助部材
１１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１２４a 第１ゲート電極
１２４ap 下部金属層
１２４b 第２ゲート電極
１２４p、１７１p、１７３p、１７５p、１７７p、１７９p 第１金属層
１２４q、１７３q、１７５q、１７７q、１７９q 第２金属層
１２５ ゲート線の拡張部
１２７ 拡張部
１２９ ゲートパッド領域
１３３ 維持電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５１ 線形半導体層
１５４ 突出部
１５４a 第１チャンネル部
１５４b 線形半導体
１５７ 維持電極部
１６１ 線形抵抗性接触層
１６３、１６５ 抵抗性接触層
１６３a 突出部
１７１ データ線
１７１r、１７３r、１７５r 第３金属層
１７２ 電源線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１７７ 維持蓄電器用導電体
１７９ データパッド領域
１８０ 保護膜
１８１、１８２、１８５、１８７、１８９ コンタクトホール
１９０、９０１ 画素電極
１９２ 連結部材
２７０ 共通電極
２７２ 補助電極
８０１、８０２ 層間絶縁膜
８０３ 隔壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電体用エッチング液及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法に関し、より詳しくは単一層または多層の低抵抗配線を良好なプロファイルでエッチングすることができる導電体用エッチング液及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は現在最も広く使用されている平板表示装置のうちの一つであって、電極が形成されている二枚の表示板と、その間に挿入されている液晶層からなって、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって透過する光の量を調節する表示装置である。
【０００３】
液晶表示装置の中でも現在主に使用されているものは電界生成電極が二枚の表示板に各々備えられている構造である。この中でも、一つの表示板には複数の画素電極が行列形態で配列されていて、他の表示板には一つの共通電極が表示板全面を覆っている構造の形態が主流である。このような液晶表示装置における画像の表示は各画素電極に別途の電圧を印加することによって行われる。そのために画素電極に印加される電圧をスイッチングするための三端子素子である薄膜トランジスタを各画素電極に連結し、この薄膜トランジスタを制御するための信号を伝達するゲート線と画素電極に印加される電圧を伝達するデータ線を表示板（以下、‘薄膜トランジスタ表示板’と言う）に形成する。薄膜トランジスタはゲート線を通じて伝達される走査信号によってデータ線を通じて伝達される画像信号を画素電極に伝達または遮断するスイッチング素子としての役割を果たす。このような薄膜トランジスタは、自発光素子である能動型有機発光表示素子（AM-OLED）でも各発光素子を個別的に制御するスイッチング素子として役割を果たす。
【０００４】
最近では液晶表示装置または有機発光表示素子などの平板表示装置が次第に大型化していることに起因して、ゲート線及びデータ線の長さが次第に長くなり、それによって低い比抵抗を有する導電材料で配線を形成する必要が生じている。また、接触特性などを向上させるために二つ以上の金属層を積層した多層構造で形成する場合もある。
【０００５】
しかし、低い比抵抗を有する金属は一般に耐化学性が弱いためエッチング工程で所望するパターンを形成することが難しく、さらに二重層または三重層のような多層構造の配線を形成する場合には各々の金属ごとに耐化学性が異なるためにアンダーカットまたはオーバーハングのように配線のプロファイルが変形する問題点がある。
【０００６】
また、薄膜トランジスタ表示板は一般に導電性物質を積層した後、写真エッチング工程によりパターニングすることによってゲート配線、データ配線及び画素電極を形成するが、この場合、前記各々の導電性物質は膜質の特性が異なるために互いに異なるエッチング液またはエッチング条件を適用しなければならず、この場合、製造工程が複雑で製造費用が増加する問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記問題点を解決するためのものであって、製造工程及び費用を最少化しながらも優れたプロファイルを得ることができる導電体用エッチング液及びこれを利用した薄膜トランジスタ表示板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による導電体用エッチング液組成物は６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含む。
【０００９】
また、前記カリウム化合物は硝酸カリウム（KNO３）及び酢酸カリウム（KC２H３O２）のうちの少なくとも一つを含むのが好ましい。
また、前記エッチング液組成物に０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物をさらに含むのが好ましい。
【００１０】
また、前記塩基性窒素化合物は硫化水素アンモニウム（NH４HS）及び２，６-ピリジンジメタノール（C７H９NO２）のうちの少なくとも一つを含むのが好ましい。
また、本発明による薄膜トランジスタ表示板の製造方法は、絶縁基板上にゲート電極を含むゲート線を形成する段階、前記ゲート線上にゲート絶縁膜及び半導体層を順次に積層する段階、前記ゲート絶縁膜及び半導体層上にソース電極を含むデータ線及び前記ソース電極と所定間隔で対向しているドレイン電極を形成する段階及び前記ドレイン電極と連結されている画素電極を形成する段階を含み、前記ゲート線を形成する段階、前記データ線と前記ドレイン電極を形成する段階及び前記画素電極を形成する段階のうちの少なくとも一つは６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含むエッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階を含む。
【００１１】
また、前記エッチング液組成物に０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物をさらに含むのが好ましい。
また、前記ゲート線を形成する段階、前記データ線と前記ドレイン電極を形成する段階及び前記画素電極を形成する段階は同一なエッチング液を利用して写真エッチングするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によるエッチング液組成物を利用してゲート配線、データ配線及び画素電極をエッチングする場合、前記配線を同一なエッチング液で同一条件下でエッチングすることができるので製造工程及び費用を最少化することができ、さらにアンダーカット及びオーバーハングが発生せずに優れたプロファイルを有する配線が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様で相異なる形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００１４】
図面で多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にかけて類似な部分については同一な参照符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“上”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
【００１５】
[実施例１-３]
本実施例では本発明による導電体用エッチング液を利用してゲート線、データ線及び画素電極のプロファイル及びエッチング均一性を評価した。
【００１６】
まず、表１に記載された組成比によって混合してエッチング液を製造した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
また、本実施例で使用する基板として、アルミニウム-ネオジム（Al-Nd）からなる第１導電層と窒化モリブデン（MoN）からなる第２導電層が順次に積層されているゲート配線用基板、モリブデン-ニオブ（Mo-Nb）からなる第１導電層、アルミニウム-ネオジム（Al-Nd）からなる第２導電層とモリブデン-ニオブ（Mo-Nb）からなる第３導電層が順次に積層されているデータ配線用基板、IZOが積層されている画素電極用基板を各々６枚ずつ準備し、各基板に対して露光及び現像工程を行った。
【００１９】
その後、噴射形エッチングチャンバー（etch chamber）に前記で製造されたエッチング液を各々充填した。この場合、エッチングチャンバー内の温度は約３０乃至４５℃が好ましく、本実施例では全てのエッチングチャンバーに対して約４０℃に同一に調節した。
【００２０】
前記条件を揃えた後、各エッチングチャンバー内に露光及び現像工程を経た前記ゲート配線用基板、データ配線用基板及び画素電極用基板一枚に対して各々エッチングを実施した。エッチング時間は約３０乃至２００秒範囲内で調節することができ、同一な基板に対しては同一時間でエッチングを行った。
【００２１】
エッチングが完了した後、エッチングチャンバーから基板を取り出して脱イオン水（deionized water）で十分に洗浄し、回転式乾燥装置を利用して乾燥させた。次いで、フォトレジストを除去（strip）した後、電子走査顕微鏡（SEM）を用いて各配線の断層プロファイルを確認した。
【００２２】
その結果、実施例１乃至３によるエッチング液組成物を利用してエッチング工程を行ったゲート配線用基板、データ配線用基板及び画素電極用基板は良好な傾斜角及びCD（限界寸法：critical dimension）特性を示し、アンダーカットまたはオーバーハングのような不良パターンは観察されなかった。また、基板全面にかけて均一なエッチングが行われて染みなどが発生しなかった。特に、実施例２の場合、より優れたプロファイルを示した。これはカリウム化合物のみ存在する実施例１及び３に比べて、実施例２では塩基性窒素化合物をさらに含むことによってより優れた効果が得られることがわかった。
【００２３】
これに反し、比較例１及び２によるエッチング液組成物を利用してエッチング工程を行ったゲート配線用基板及びデータ配線用基板は、各層のエッチング速度差によってアルミニウム層にアンダーカットなどの不良なプロファイルが観察され、画素電極用基板は顕著に不良なパターンを示した。さらに、基板全面にかけて均一なエッチングが行われなかったため一部領域で染みが発生した。
【００２４】
また、比較例３のよるエッチング液組成物を利用してエッチングを行った場合には、比較例１及び２とは反対にモリブデン層がさらに多くエッチングされたプロファイルが観察された。
【００２５】
図２７Ａは比較例１によるエッチング液組成物を利用して形成したゲート配線の断層写真であり、図２７Ｂは比較例３によるエッチング液組成物を利用して形成したデータ配線の断層写真である。図２８Ａは本発明の実施例２によるゲート配線の断層写真、図２８Ｂはデータ配線の断層写真、図２８Ｃは画素電極の断層写真である。
【００２６】
図２７Ａに示すように、比較例１によるエッチング液組成物を利用してエッチングしたゲート配線の場合には、アルミニウム-ネオジムからなる第１導電層１と窒化モリブデンからなる第２導電層２のエッチング速度差によってアルミニウム-ネオジムからなる第１導電層１でアンダーカットが発生したことが確認できた。図２７Ｂに示すように、比較例３によるエッチング液組成物を利用してエッチングしたデータ配線の場合には、モリブデン-ニオブからなる第１導電層１及び第３導電層３が第２導電層２よりさらに多くエッチングされてUゲート配線と同様に不良なプロファイルを示すことが確認できた（符号４は除去されなかったフォトレジスト層を示す）。この場合、不良なプロファイルのために各配線の傾斜角及びCD誤差（CD skew）の正確な測定が困難であった。また、各配線ごとに染みが激しく発生したことも確認できた。
【００２７】
これに反し、図２８に示すように本発明の実施例２によるエッチング液組成物を利用してエッチングした場合、ゲート配線（図２８Ａ）、データ配線（図２８Ｂ）及び画素電極（図２７Ｃ）全てで良好なプロファイルを示し、アンダーカットまたはオーバーハングのような問題は発生しなかった。特に、二重層または三重層からなるゲート配線（図２８Ａ）及びデータ配線（図２８Ｂ）で上部層と下部層のエッチング速度差によるプロファイルの変形は起こらず、同一なエッチング液で画素電極（図２８Ｃ）に対しても優れたエッチング特性が示されたことを確認した。具体的にはゲート配線（図２８Ａ）及びデータ配線（図２８Ｂ）で傾斜角は約６０乃至８０度と測定され、CD誤差値は約１．０乃至１．５μmと測定された。また、画素電極（図２８Ｃ）の場合、傾斜角は約５０度、CD誤差値は０．２乃至０．３μmと測定された。また、各配線に染みがほとんど発生せずに、きれいにパターニングされたことを確認することができた。
【００２８】
このように本発明では既存のエッチング液を構成するリン酸、硝酸及び酢酸の他にカリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物をさらに含むことによって、導電体膜のプロファイルを安定的に形成し、大面積基板におけるエッチング均一性を向上させることができる。
【００２９】
一般に、二重層または多重層からなる導電体の場合、各導電体のエッチング速度差によってプロファイルが不良になる問題点がある。特に、モリブデン層とアルミニウム層を含む二重層または三重層の場合、ガルバニック効果によってさらに不良なプロファイルパターンが形成されることがある。ガルバニック（galvanic）効果とは、溶解質内の二つの金属の間に電位差が存在する場合、相対的に正（positive）の電位を有する導電体はカソード（cathode）として作用して還元されようとする傾向があり、相対的に負（negative）の電位を有する金属はアノード（anode）として作用して酸化されようとする傾向を有する現象である。この場合、カソードとして作用する金属は単独で存在する場合より遅くエッチング（腐蝕）が進められ、アノードとして作用する金属は単独で存在する場合より急速にエッチング（腐蝕）が起こる。このような現象によって、アルミニウム層とモリブデン層を含む二重層または多重層である場合、アルミニウム層がモリブデン層より非常に急速にエッチングされる問題点が発生する。
【００３０】
本発明ではこのようなガルバニック効果を減少させるために、既存のリン酸、硝酸及び酢酸にカリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物をさらに含む。カリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物は導電体間の電子移動を減少させてガルバニック効果を減少させることができる。しかし、カリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物を一定含量以上に含有する場合、反対にガルバニック効果を過度に抑制してエッチング速度の逆転を起こすことがある。したがって、ガルバニック効果を適切に制御することができる含量のカリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物を含有するのが重要である。本発明では、前記カリウム化合物及び塩基性窒素化合物をエッチング液全重量に対して各々０．１乃至８重量％の範囲で含有するのが好ましい。カリウム化合物及び塩基性窒素化合物が０．１重量％未満である場合、比較例１のようにガルバニック効果を減少させる効果を発揮することができず、８重量％を超える場合、比較例３のようにガルバニック効果を過度に抑制して反対にモリブデン層がより速くエッチングされプロファイルの変形を招くためである。
【００３１】
また、既存のエッチング液を利用する大面積基板である場合、基板の中心部と端部におけるエッチング速度の差によって配線が不均一にエッチングされる問題点がある。本発明ではリン酸、硝酸及び酢酸にカリウム化合物及び/または塩基性窒素化合物をさらに含むことによって優れた表面改質効果を発揮することができ、そのために基板全面にかけて均一なエッチングを行うことができる。これは図２７及び図２８で確認することができる。
【００３２】
前記のように、本発明によるエッチング液組成物は単一導電層はもちろん複数の導電層からなるゲート配線、データ配線及び画素電極に対して全て適用することができ、プロファイル特性もまた優れていることがわかる。したがって、各々の配線に対して異なるエッチング液を使用する既存の方法において発生する費用及び時間を節約することができ、それにより生産効率を改善することができる利点がある。また、既存の方法において、ゲート配線、デート配線及び画素電極で容易に発見される染みの問題もまた解決することができるので製品の特性を向上させる利点もある。
【００３３】
前記実施例ではアルミニウム-ネオジム合金、窒化モリブデン、モリブデン-ニオブ合金及びIZOのみを利用したが、アルミニウム-ネオジム合金の代わりにアルミニウムが含まれた全ての合金、モリブデン-ニオブ合金の代わりにモリブデンが含まれた全ての合金及びIZOの代わりにITOなどを利用することもでき、本発明は前記実施例に限定されない。
【００３４】
[実施例４]
本実施例では実施例２で製造したエッチング液組成物を利用して液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１は本発明の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図であり、図２は図１の薄膜トランジスタ表示板をII-II´線に沿って切断した断面図である。
【００３６】
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は図１において横方向に伸びており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４を構成する。また、各ゲート線１２１の他の一部は図１において下方向に突出して複数の拡張部１２７を形成する。
【００３７】
ゲート線１２１はアルミニウムまたはアルミニウムにネオジムが添加されたアルミニウム合金からなる第１金属層１２４pと、第１金属層１２４p上部に積層されたモリブデンまたは窒化モリブデンからなる第２金属層１２４qで構成されている。
【００３８】
第１金属層１２４pと第２金属層１２４qの側面は各々傾斜しており、その傾斜角は基板１１０の表面に対して約４０〜８０度をなす。
ゲート線１２１上には窒化ケイ素（SiNx）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００３９】
ゲート絶縁膜１４０上には水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線状半導体層１５１が形成されている。線形半導体層１５１は図１において縦方向に伸びており、これから複数の突出部１５４がゲート電極１２４に向かって伸びている。また、線形半導体層１５１はゲート線１２１と会う地点の付近で幅が大きくなってゲート線１２１の広い面積を覆っている。
【００４０】
図２に示すように、半導体層１５１の上部にはシリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質ケイ素などの物質からなる複数の島形抵抗性接触層１６３、１６５が形成されている。抵抗性接触層１６３、１６５は対をなして半導体層１５１の突出部１５４上に位置する。半導体層１５１と抵抗性接触層１６３、１６５の側面もやはり傾斜しており、傾斜角は基板１１０に対して４０〜８０度である。
【００４１】
抵抗性接触層１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には各々複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５及び複数の維持蓄電器用導電体１７７が形成されている。
データ線１７１は図２において縦方向に伸びてゲート線１２１と交差してデータ電圧を伝達する。各データ線１７１からドレイン電極１７５に向かって伸びた複数の分枝がソース電極１７３を構成する。一対のソース電極１７３とドレイン電極１７５は互いに離隔されており、ゲート電極１２４に対して互いに反対側に位置する。
【００４２】
ソース電極１７３を含むデータ線１７１及びドレイン電極１７５はモリブデンを含む第１金属層１７１p、１７３p、１７５p、アルミニウムを含む第２金属層１７１q、１７３q、１７５q及びモリブデンを含む第３金属層１７１r、１７３r、１７５rからなる複数層で形成されている。このように、比抵抗の低いアルミニウムまたはアルミニウム合金層をモリブデン合金層の間に介在させる構造を有することによって、低い比抵抗の特性をそのまま維持しながらも、中間に介したアルミニウム層によって、下の半導体層及び上の画素電極とが直接接触しないことに起因する接触不良による薄膜トランジスタの特性低下を防止することができる。
【００４３】
ゲート電極１２４、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタ（TFT）を構成し、薄膜トランジスタのチャンネルはソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の突出部１５４に形成される。維持蓄電器用導電体１７７はゲート線１２１の拡張部１２７と重なっている。
【００４４】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７もゲート線１２１と同様にその側面が基板１１０に対して約４０〜８０度の角度で各々傾斜している。
抵抗性接触層１６３、１６５はその下の半導体層１５４とその上のソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間にのみ存在し、接触抵抗を下げる役割を果たす。線形半導体層１５１はソース電極１７３とドレイン電極１７５との間をはじめとしてデータ線１７１及びドレイン電極１７５に覆われずに露出された部分を有しており、大部分の領域で線形半導体層１５１の幅がデータ線１７１の幅より狭いが、上述したようにゲート線１２１と出会う部分で幅が大きくなってゲート線１２１とデータ線１７１との間の絶縁を強化する。
【００４５】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と露出された半導体層１５１部分の上には、平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（PECVD）で形成されるα-Si:C:O、α-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなる保護膜１８０が形成されている。また、保護膜１８０を有機物質で形成する場合には、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の半導体層１５４が露出された部分に保護膜１８０の有機物質が接触することを防止するために、有機膜の下に窒化ケイ素または酸化ケイ素（SiO２）からなる絶縁膜（図示せず）を追加的に形成することもできる。
【００４６】
保護膜１８０にはゲートパッド領域１２９、ドレイン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータパッド領域１７９を各々露出する複数のコンタクトホール１８１、１８５、１８７、１８２が形成されている。
【００４７】
保護膜１８０上にはITOまたはIZOからなる複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８２が形成されている。
画素電極１９０はコンタクトホール１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と各々物理的・電気的に連結されてドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受け、維持蓄電器用導電体１７７にデータ電圧を伝達する。
【００４８】
データ電圧が印加された画素電極１９０は共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）の共通電極（図示せず）と共に電場を生成することによって液晶層の液晶分子を再配列させる。
【００４９】
また、前述したように画素電極１９０と共通電極は液晶蓄電器を構成して薄膜トランジスタが遮断された後にも印加された電圧を維持するが、電圧維持能力を強化するために液晶蓄電器と並列に連結された他の蓄電器をおき、これを“維持蓄電器”と言う。維持蓄電器は画素電極１９０及びこれと隣接するゲート線１２１（これを“前段ゲート線（previous gate line）”と言う）の重畳などで形成され、維持蓄電器の静電容量、つまり、保持容量を増やすためにゲート線１２１を拡張した拡張部１２７をおいて重畳面積を大きくする一方、画素電極１９０と連結されて拡張部１２７と重なる維持蓄電器用導電体１７７を保護膜１８０下において二つの間の距離を近くする。
【００５０】
接触補助部材８１、８２はコンタクトホール１８１、１８２を通じてゲートパッド領域１２９及びデータパッド領域１７９と各々連結される。接触補助部材８１、８２はゲート線１２１またはデータ線１７１の端部と駆動集積回路のような外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
【００５１】
以下で図１及び図２に示した前記液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を本発明の一実施例によって製造する方法について図３Ａ乃至図６Ｂと図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００５２】
まず、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、絶縁基板１１０上にアルミニウム-ネオジムを含む第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）及びモリブデンを含む第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を順次に積層した。ここで、第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）及び第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）は同時スパッタリング（Co-sputtering）で形成した。本実施例では同時スパッタリングのターゲットとしてアルミニウムにネオジムが２at％程度添加されたアルミニウム合金と、モリブデンと、を使用した。前記同時スパッタリングは、初期にモリブデンターゲットにはパワーを印加せず、アルミニウム合金ターゲットにのみパワーを印加して基板上にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）を形成した。本実施例では前記第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）を約２，５００Åの厚さで形成したが、１０００乃至５０００Å範囲で任意に選択することができる。その後、アルミニウム合金ターゲットに印加されるパワーをオフした後、モリブデンに印加されるパワーを印加して第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を形成した。本実施例では第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を約１０００Åの厚さで形成したが、５０乃至２０００Å範囲で任意に選択することができる。
【００５３】
その後、第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）上にスピンコーティング方式でフォトレジストを塗布し、マスクを利用して露光した後、現像した。
次いで、実施例２によるエッチング液を利用して第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）及び第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を一度にエッチングした。この場合、ゲート線エッチング工程は約３５乃至４５℃の温度で約３０乃至２００秒間、金属層が積層されている基板上に噴霧する方式で行った。
【００５４】
実施例２によるエッチング液は、リン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％及び２，６-ピリジンジメタノール１重量％の組成比で製造し、残量の脱イオン水を含むものである。しかし、本発明のエッチング液は、６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含むものであればよく、前記実施例の組成比に限定されない。特に０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物をさらに添加する場合、より優れたプロファイルを有する配線を形成することができる。
【００５５】
前記のようなエッチング液を利用してゲート用パターンを形成する場合、前述のようにガルバニック効果を減少させて良好なプロファイルを有するパターンを形成することができるだけでなく、表面改質効果によって基板全面にかけてエッチング均一性を向上させることができる。
【００５６】
前記エッチング液を利用して第１金属層（１２４ｐ、１２７ｐ、１２９ｐ）及び第２金属層（１２４ｑ、１２７ｑ、１２９ｑ）を同時にエッチングして、図３Ａ及び図３Ｂに示すようにゲート電極１２４、複数の拡張部１２７及びゲートパッド領域１２９を含むゲート線１２１を形成した。
【００５７】
その後、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ゲート線１２１及びゲート電極１２４を覆うように窒化ケイ素または酸化ケイ素を蒸着してゲート絶縁膜１４０を形成した。ゲート絶縁膜１４０の積層温度は約２５０乃至５００℃、厚さは２，０００乃至５，０００Å程度とした。
【００５８】
また、ゲート絶縁膜１４０上に真性非晶質シリコン層（intrinsic amorphous silicon）、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層を連続して積層し、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層と真性非晶質シリコン層を写真エッチングして、複数の突出部１５４及び複数の不純物半導体パターン１６４と、線形真性半導体層１５１及び不純物がドーピングされた非晶質シリコン層１６１と、を形成した。
【００５９】
その後、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層（不純物半導体層）１６１上にスパッタリングなどの方法でモリブデン-ニオブからなる第１金属層１７１ｐ、アルミニウム-ネオジムからなる第２金属層１７１ｑ及びモリブデン-ニオブからなる第３金属層１７１ｒを順次に蒸着した（図５Ｂ）。この場合、第１金属層１７１ｐは５０乃至２０００Å、第２金属層１７１ｑは１０００乃至５０００Å及び第３金属層１７１ｒは５０乃至２０００Åの厚さで形成し、スパッタリング温度は約１５０℃に調節した。
【００６０】
次いで、第３金属層１７１ｒ上にスピンコーティングなどの方法でフォトレジストを塗布し、マスクを利用して露光した後、現像した。
また、実施例２によるエッチング液組成物を利用してフォトレジストパターンが残っている部分を除いた領域の第１金属層（１７１ｐ、１７３ｐ。１７５ｐ、１７７ｐ、１７９ｐ）、第２金属層（１７１ｑ、１７３ｑ、１７５ｑ、１７７ｑ、１７９ｑ）及び第３金属層（１７１ｒ、１７３ｒ、１７５ｒ、１７７ｒ、１７９ｒ）を一度にエッチングした。エッチング条件はゲート用配線層を形成する場合と同一であり、約３５乃至４５℃の温度で約３０乃至２００秒間、金属層が積層されている基板上に噴霧する方式で行った。
【００６１】
前記のようなエッチング液を利用してデータ用パターンを形成する場合、前述のようにガルバニック効果を減少させて良好なプロファイルを有する三重層パターンを形成することができるだけでなく、表面改質効果によって基板全面にかけて均一なエッチングを行うことができる。
【００６２】
前記エッチングによって、図５Ａ及び図５Ｂに示すようにソース電極１７３、ドレイン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータパッド領域１７９を形成した。
次に、不純物半導体層１６１及び１６４のうち、ソース電極１７３、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７に覆われずに露出された部分を除去することによって、複数の線形抵抗性接触層１６１と、複数の突出部を各々含む複数の島形抵抗性接触層１６３及び１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５４部分を露出させた。この場合、露出された真性半導体１５４部分の表面を安定化させるために酸素プラズマを実施するのが好ましい。
【００６３】
また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（PECVD）で形成されるα-Si:C:O、α-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などを単一層または複数層で形成して保護膜を形成した。
【００６４】
その後、保護膜１８０上に感光膜をコーティングした後、光マスクを通じて感光膜に光を照射した後、現像して複数のコンタクトホール１８１、１８５、１８７、１８２を形成した。この時、感光性を有する有機膜である場合には写真工程のみでコンタクトホールを形成することができ、ゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０に対して実質的に同一なエッチング比を有するエッチング条件で実施するのが好ましい。
【００６５】
次に、保護膜１８０上にITOの透明金属層をスパッタリング方法で積層した。この時、透明金属層は約４００乃至１５００Åの厚さで形成した。次いで、ゲート線及びデータ線エッチング段階と同一な条件、つまり、約３５乃至４５℃の温度で約３０乃至２００秒間、金属層が積層されている基板上にリン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％及び２，６-ピリジンジメタノール１重量％及び残量の脱イオン水で製造されたエッチング液を噴霧する方式で透明金属層をエッチングした。このエッチング液を利用してエッチングした結果、約５０度の傾斜角を有して安定なプロファイルを有する画素電極１９０と複数の接触補助部材８１、８２が形成された。
【００６６】
本実施例ではゲート電極１２４を含むゲート線１２１、ソース電極１７３を含むデータ線１７１とドレイン電極１７５、及び画素電極１９０に対して同一なエッチング液を利用して同一条件下でエッチングした結果、製造費用及び時間を減少させながらも優れたプロファイルを有する配線を形成することができた。
【００６７】
本実施例ではアルミニウム-ネオジム合金、モリブデン、モリブデン-ニオブ合金及びITOのみを利用したが、アルミニウム-ネオジム合金の代わりにアルミニウムが含まれた全ての合金、モリブデン-ニオブ合金の代わりにモリブデンが含まれた全ての合金及びITOの代わりにIZOなどを利用してもよく、前記実施例に限定されない。また、本実施例では多層配線についてのみ説明したが、断層配線でも適用することができるのは当然である。
【００６８】
[実施例５]
本実施例では上述した薄膜トランジスタ表示板の実施例にカラーフィルターがさらに追加される構成を示す。
【００６９】
図７は本実施例による薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図８は図７のVIII-VIII´線に沿って切断した断面図である。
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は図７において横方向に伸びており、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極１２４を構成する。
【００７０】
ゲート線１２１は二重層構造で形成されており、アルミニウム-ネオジムからなる第１金属層１２４p、１２７p、１２９pと、第１金属層１２４p、１２７p、１２９p上部にモリブデンからなる第２金属層１２４q、１２７q、１２９qで構成されている。
【００７１】
ゲート絶縁膜１４０上には水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線形半導体層１５１が形成されている。線形半導体層１５１は図７において縦方向に伸びており、これから複数の突出部１５４がゲート電極１２４に向かって伸びている。また、線形半導体層１５１は、ゲート線１２１と出会う地点の付近で幅が大きくなってゲート線１２１の広い面積を覆っている。
【００７２】
半導体層１５１の上にはシリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた複数の島形抵抗性接触層１６３、１６５が形成されている。抵抗性接触層１６３、１６５は対をなして半導体層１５１の突出部１５４上に位置する。半導体層１５１と抵抗性接触層１６３、１６５の側面もやはり傾斜しており、傾斜角は基板１１０に対して３０〜８０度である。
【００７３】
抵抗性接触層１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には各々複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５及び複数の維持蓄電器用導電体１７７が形成されている。
データ線１７１は主に図７において縦方向に伸びてゲート線１２１と交差し、データ電圧を伝達する。各データ線１７１からドレイン電極１７５に向かって伸びた複数の分枝がソース電極１７３を構成する。一対のソース電極１７３とドレイン電極１７５は互いに離隔されており、ゲート電極１２４に対して互いに反対側に位置する。
【００７４】
ソース電極１７３を含むデータ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７は、モリブデン-ニオブからなる第１金属層１７３p、１７５p、１７７p、１７９p、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる第２金属層１７３q、１７５q、１７７q、１７９q及びモリブデン-ニオブからなる第３金属層１７３r、１７５r、１７７r、１７９rからなり、各々５０乃至２０００Å、１０００乃至５０００Å及び５０乃至２０００Åの厚さで形成されている。
【００７５】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７もゲート線１２１と同様に、その側面が基板１１０に対して約４０〜８０度の角度で各々傾斜している。
抵抗性接触層１６３、１６５は、その下の半導体層１５４とその上のソース電極１７３及びドレイン電極１７５の間にのみ存在し、接触抵抗を下げる役割を果たす。線形半導体層１５１は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間をはじめとしてデータ線１７１及びドレイン電極１７５に覆われずに露出された部分を有しており、大部分の領域で線形半導体層１５１の幅がデータ線１７１の幅より狭いが、上述したようにゲート線１２１と出会う部分で幅が広くなってゲート線１２１とデータ線１７１の間の絶縁を強化する。
【００７６】
本実施例では実施例４とは異なってデータ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７上部にカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bが形成されている。カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bはデータ線１７１によって区画される画素列に沿ってデータ線１７１と平行な方向に赤、緑、青色カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bが長く伸びており、画素列に交互に形成されている。
【００７７】
ここで赤、緑、青色カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bは外部回路と接合されるゲート線１２１またはデータ線１７１の端部には形成しない。そして、これらカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの周縁はデータ線１７１上部で重なっている。このようにカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの周縁を重ねて形成することによって、画素領域の間で漏洩される光を遮断する機能を有し、データ線１７１の上部では赤、緑、青色のカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bを共に重ねて配置することもできる。
【００７８】
また、カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの下または上には層間絶縁膜８０１、８０２がさらに形成されている。層間絶縁膜８０１、８０２はカラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの顔料が半導体層１５４または画素電極１９０に流入することを防止する。
【００７９】
層間絶縁膜８０１、８０２はプラズマ化学気相蒸着で形成されるα-Si:C:O、α-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなってもよい。
このように、カラーフィルターが薄膜トランジスタ表示板に形成されれば、上部表示板の黒色層を薄膜トランジスタ表示板にのみ形成することができるので、画素の開口率が増加することができる。
【００８０】
上部層間絶縁膜８０２には、ゲートパッド領域１２９、ドレイン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータパッド領域１７９を各々露出する複数のコンタクトホール１８１、１８５、１８７、１８２が形成されている。
【００８１】
また、上部層間絶縁膜１８０上には、ITOまたはIZOからなる複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８２が形成されてコンタクトホール１８５、１８７、１８２を通じて、ドレイン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータ線１７１と接触している。
【００８２】
画素電極１９０は、コンタクトホール１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と各々物理的・電気的に連結されてドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受けて維持蓄電器用導電体１７７にデータ電圧を伝達する。
【００８３】
データ電圧が印加された画素電極１９０は共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）の共通電極（図示せず）と共に電場を発生することによって液晶層の液晶分子を再配列させる。
【００８４】
以下で本実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法について説明する。
まず、図９Ａ及び図９Ｂのように、透明ガラスからなる絶縁基板１１０上にアルミニウム-ネオジム層１２４p、１２７p、１２９p及び窒化モリブデン層１２４q、１２７q、１２９qからなる二重層のゲート線１２１を形成した。ゲート線１２１を形成するために、まず、約２５００Å厚さのアルミニウム-ネオジム層を積層した後、約１０００Å厚さの窒化モリブデン層を順次に積層する。その後、これら金属層上にスピンコーティング方式でフォトレジストを塗布し、マスクを利用して露光した後、現像した。
【００８５】
また、実施例２によるエッチング液を利用して第１金属層１２４p、１２７p、１２９p及び第２金属層１２４q、１２７q、１２９qを一度にエッチングした。この場合、ゲート線エッチング工程は約３５乃至４５℃の温度で約３０乃至２００秒間、金属層が積層されている基板上に噴霧する方式で行った。
【００８６】
エッチング液は、リン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％及び２，６-ピリジンジメタノール１重量％の組成比で製造し、残量の脱イオン水を含んでいるものであった。しかし、本発明のエッチング液は、６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０％のカリウム化合物及び残量の水を含むものであればよく、前記実施例の組成比に限定されない。特に、０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物を添加する場合、より優れたプロファイルを有する配線を形成することができる。
【００８７】
前記エッチング液を利用して第１金属層１２４p、１２７p、１２９p及び第２金属層１２４q、１２７q、１２９qを同時にエッチングして、ゲート電極１２４、複数の拡張部１２７及びゲートパッド領域１２９を含むゲート線１２１を形成した。
【００８８】
前記エッチング液を利用して二重層のゲート線１２１をエッチングする場合、ガルバニック効果を減少させることによって、エッチング速度差によるアンダーカットまたはオーバーハングが発生しなかった。さらに、二重層のゲート線１２１は約５０〜８０度の傾斜角を有し、１．０乃至１．５μm程度のCD誤差値のみを示す良好なプロファイルのゲート配線を形成することができた（図２８参照）。また、前記エッチング液を利用する場合、優れた表面改質効果によってエッチング均一性が向上して既存のエッチング液より金属層内の染みが顕著に減少することが確認できた。
【００８９】
その後、ゲート線１２１上にゲート絶縁膜１４０、半導体層１５１、１５４、抵抗性接触層１６１、１６３、１６５を形成した。
次いで、モリブデン層１７３p、１７５p、１７７p、１７９p、アルミニウム合金層１７３q、１７５q、１７７q、１７９q及びモリブデン層１７３r、１７５r、１７７r、１７９rからなるソース電極１７３を含むデータ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電池用導電体１７７を形成する。データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持蓄電池用導電体１７７についてもゲート線１２１と同一なエッチング液及びエッチング条件下で写真エッチング工程を行うことができる。
【００９０】
この場合、三重層のデータ線１７１は４０乃至６０度程度の良好な傾斜角を示しており、他の金属層とのエッチング速度差によって発生するアンダーカットまたはオーバーハングのような不良なプロファイルは形成されなかった。さらに、金属内に染みはほとんど発見されなかった。
【００９１】
また、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、赤、緑、青色顔料を含む感光性有機物質を各々順次に塗布し、各々の写真工程によって赤、緑、青色カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bを順次に形成した。この時、窒化ケイ素または酸化ケイ素などの無機物質を積層して層間絶縁膜８０１を形成した後、カラーフィルターを形成することもできる。層間絶縁膜８０１はカラーフィルターの顔料から半導体層１５１、１５４を保護する役割を果たす。
【００９２】
マスクを利用した写真工程で赤、緑、青色カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bを形成する時、ドレイン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と対応する部分に開口部２３５、２３７を形成した。
【００９３】
また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、カラーフィルター２３０R、２３０G、２３０Bの上部に４．０以下の低誘電率を有する有機物質を塗布して層間絶縁膜８０２を形成した。その後、層間絶縁膜８０２をマスクを利用した写真エッチング工程でパターニングして開口部２３５、２３７を露出するコンタクトホール１８１、１８２、１８５、１８７を形成した。
【００９４】
次に、図７及び図８のように基板１１０にITOまたはIZOなどの透明な導電物質を蒸着し、写真エッチング工程で開口部２３５、２３７及びコンタクトホール１８１、１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５と連結される画素電極１９０を形成した。画素電極１９０もゲート線１２１及びデータ線１７１と同一なエッチング液及びエッチング条件でパターニングした。
【００９５】
この場合、画素電極パターンは約４０〜５０度程度の良好な傾斜角を有し、CD誤差価格は０．２乃至０．３μm程度の微細な値のみを示した。
本実施例では、ゲート電極１２４を含むゲート線１２１、ソース電極１７３を含むデータ線１７１とドレイン電極１７５、及び画素電極１９０に対して同一なエッチング液を利用して同一条件下でエッチングした結果、製造費用及び時間を減少させながらも優れたプロファイルを有する配線を形成することができた。
【００９６】
[実施例６]
本実施例では、本発明によるエッチング液を利用して能動型有機発光表示装置（AM-OLED）用薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について説明する。
【００９７】
図１１は、本実施例による有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１２Ａ及び図１２Ｂは各々図１１のXIIa-XIIa´線及びXIIb-XIIb´線に沿って切断した断面図である。
【００９８】
絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は図１１において横方向に伸びており、各ゲート線１２１の一部は突出して複数の第１ゲート電極１２４ａを構成する。また、ゲート線１２１と同一層に第２ゲート電極１２４ｂが形成されており、第２ゲート電極１２４ｂには図１１において縦方向に伸びた維持電極１３３が連結されている。
【００９９】
ゲート線１２１、第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂ及び維持電極１３３は物理的性質が異なる二つの膜で形成されている。下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐはゲート信号の遅延や電圧降下を減少させることができる低い比抵抗を有する金属、例えばアルミニウムまたはネオジムのような金属が添加されたアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属からなるのが好ましい。上部金属層１２４ａｑ、１２４ｂｑは下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐとは異なる物質、特にITOまたはIZOと電気的接触特性が優れていながらも下部金属層１２４ａｐ、１２４ｂｐであるアルミニウムとエッチング速度に大きく差がない物質が適しており、このような条件を満足する金属としてモリブデン、窒化モリブデンまたはモリブデン合金などで形成されている。
【０１００】
ゲート線１２１と維持電極１３３の側面は傾斜しており、傾斜角は基板１１０に対して３０〜８０度である。
ゲート線１２１上には、窒化ケイ素などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【０１０１】
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコンなどからなる複数の線形半導体１５１と島形半導体１５４ｂが形成されている。線形半導体１５１は縦方向に伸びており、これから複数の突出部が第１ゲート電極１２４ａに向かって伸びて第１ゲート電極１２４ａと重なる第１チャンネル部１５４ａを構成している。また、線形半導体１５１はゲート線１２１と出会う地点の付近で幅が拡張されている。島形半導体１５４ｂは第２ゲート電極１２４ｂと交差する第２チャンネル部を含み、維持電極１３３と重なる維持電極部１５７を有する。
【０１０２】
線形半導体１５１及び島形半導体１５４ｂの上にはシリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた複数の線形及び島形抵抗性接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂが形成されている。線形接触層１６１は複数の突出部１６３ａを有しており、この突出部１６３ａと島形接触層１６５ａは対をなして線形半導体１５１の突出部１５４ａ上に位置する。また、島形接触層１６３ｂ、１６５ｂは第２ゲート電極１２４ｂを中心に対向して対をなし、島形半導体１５４ｂ上に位置する。
【０１０３】
半導体１５１、１５４ｂと抵抗性接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂの側面もやはり傾斜しており、傾斜角は３０〜８０度である。
抵抗性接触層１６１、１６５ａ、１６３ｂ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には各々複数のデータ線１７１と複数の第１ドレイン電極１７５ａ、複数の電源線１７２及び第２ドレイン電極１７５ｂが形成されている。
【０１０４】
データ線１７１及び電源線１７２は図１１において縦方向に伸びてゲート線１２１と交差し、データ電圧と電源電圧を各々伝達する。各データ線１７１から第１ドレイン電極１７５ａに向かって伸びた複数の分枝が第１ソース電極１７３ａを構成し、各電源線１７２から第２ドレイン電極１７５ｂに向かって伸びた複数の分枝が第２ソース電極１７３ｂを構成する。一対の第１及び第２ソース電極１７３ａ、１７３ｂと第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは互いに離隔されており、各々第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに対して互いに反対側に位置している。
【０１０５】
第１ゲート電極１２４ａ、第１ソース電極１７３ａ及び第１ドレイン電極１７５ａは線形半導体１５１の突出部１５４ａと共にスイッチング用薄膜トランジスタを構成し、第２ゲート電極１２４ｂ、第２ソース電極１７３ｂ及び第２ドレイン電極１７５ｂは島形半導体１５４ｂと共に駆動用薄膜トランジスタを構成する。この時、電源線１７２は島形半導体１５４ｂの維持電極部１５７と重なっている。
【０１０６】
データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び電源線１７２は三重層で形成されており、本実施例ではモリブデン-ニオブからなる第１金属層１７１ｐ、１７３ａｐ、１７３ｂｐ、１７５ａｐ、１７５ｂｐ、アルミニウム合金からなる第２金属層１７１ｑ、１７３ａｑ、１７３ｂｑ、１７５ａｑ、１７５ｂｑ及びモリブデン-ニオブからなる第３金属層１７１ｒ、１７３ａｒ、１７３ｂｒ、１７５ａｒ、１７５ｂｒで形成されている。データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び電源線１７２もゲート線１２１と同様にその側面が約３０〜８０度の角度で各々傾斜している。
【０１０７】
抵抗性接触層１６１、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂはその下の線形半導体１５１及び島形半導体１５４ｂとその上のデータ線１７１、第１ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、電源線１７２の間にのみ存在し、接触抵抗を下げる役割を果たす。線形半導体１５１は第１ソース電極１７３ａと第１ドレイン電極１７５ａとの間、データ線１７１及び第１ドレイン電極１７５ａに覆われずに露出された部分を有しており、大部分の領域では線形半導体１５１の幅がデータ線１７１の幅より狭いが、前述したようにゲート線１２１と出会う部分で幅が広くなってゲート線１２１による段差部分でデータ線１７１が断線することを防止する。
【０１０８】
データ線１７１、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び電源線１７２と露出された半導体１５１、１５４ｂ部分の上には、平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質またはプラズマ化学気相蒸着（PECVD）で形成されるα-Si:C:O、α-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質などからなる保護膜１８０が形成されている。
【０１０９】
保護膜１８０を有機物質で形成する場合には、線形半導体１５１及び島形半導体１５４ｂが露出された部分に有機物質が直接接触することを防止するために有機膜の下に窒化ケイ素または酸化ケイ素からなる無機絶縁膜を追加的に形成することができる。
【０１１０】
保護膜１８０には第１ドレイン電極１７５ａ、第２ゲート電極１２４ｂ、第２ドレイン電極１７５ｂ及びゲート線の拡張部１２５とデータ線の拡張部１７９を各々露出する複数のコンタクトホール１８５、１８３、１８１．１８２、１８９が形成されている。
【０１１１】
保護膜１８０上には、ITOまたはIZOからなる複数の画素電極１９０、複数の連結部材１９２及び複数の接触補助部材１９６、１９８が形成されている。
画素電極１９０は、コンタクトホール１８５を通じて第２ドレイン電極１７５ｂと各々物理的・電気的に連結されており、連結部材１９２はコンタクトホール１８１、１８３を通じて第１ドレイン電極１７５ａと第２ゲート電極１２４ｂを連結する。接触補助部材１９６、１９８はコンタクトホール１８２、１８９を通じてゲート線の拡張部１２５及びデータ線の拡張部１７９に各々連結されている。
【０１１２】
保護膜１８０上には、有機絶縁物質または無機絶縁物質からなっており、有機発光セルを分離させるための隔壁８０３が形成されている。隔壁８０３は、画素電極９０１周縁周辺を囲んで有機発光層７０が充填される領域を限定する。
【０１１３】
隔壁８０３に囲まれた画素電極９０１上の領域には、有機発光層７０が形成されている。有機発光層７０は赤色（R）、緑色（G）、青色（B）のうちのいずれか一つの光を発する有機物質からなり、赤色、緑色及び青色の有機発光層７０が順次にかつ反復的に配置されている。
【０１１４】
隔壁８０３上には、隔壁８０３と同一な模様のパターンからなっており、低い比抵抗を有する導電物質からなる補助電極２７２が形成されている。補助電極２７２は、その後に形成される共通電極２７０と接触して共通電極２７０の抵抗を減少させる役割を果たす。
【０１１５】
隔壁８０３、有機発光層７０及び補助電極２７２上には共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はアルミニウムなどの低い抵抗性を有する金属からなっている。ここでは背面発光型有機発光表示装置を例示しているが、前面発光型有機発光表示装置または両面発光型有機発光表示装置の場合には共通電極２７０をITOまたはIZOなどの透明な導電物質で形成することもできる。
【０１１６】
以下、図１１乃至図１２Ｂに示した有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について図１３乃至図２６Ｂ及び図１１乃至図１２Ｂを参照して詳細に説明する。
【０１１７】
まず、図１３乃至図１４Ｂに示すように、透明ガラスなどからなる絶縁基板１１０上にゲート用金属層１２４ａ及び１２４ｂを積層する。ゲート用金属層１２４ａ及び１２４ｂは単一層で形成することもできるが、本実施例ではアルミニウム合金（Al-alloy）からなる第１金属層（１２４ａｐ、１２４ｂｐ）とモリブデン合金（Mo-alloy）からなる第２金属層（１２４ａｑ、１２４ｂｑ）を形成した。この時、第１金属層は（１２４ａｐ、１２４ｂｐ）１０００乃至５０００Åの厚さで形成し、第２金属層（１２４ａｑ、１２４ｂｑ）は５０乃至２０００Åの厚さで形成した。
【０１１８】
その後、リン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％、２，６-ピリジンジメタノール１重量％及び残量の脱イオン水を含むエッチング液を第１金属層及び第２金属層上に噴霧方式で適用してエッチングした。エッチングは約３０乃至４５℃で約３０乃至２００秒間、行った。
【０１１９】
前記のようなエッチング液を利用してゲート用パターンを形成する場合、前述のようにガルバニック効果を減少させて良好なプロファイルを有するパターンを形成することができるだけでなく、表面改質効果によって基板全面にかけてエッチング均一性を向上させることができる。
【０１２０】
したがって、図１３乃至１４Ｂのように、オーバーハングまたはアンダーカットが全く発生しない優れたプロファイルを示す複数のゲート電極１２４ａを含むゲート線１２１と第２ゲート電極１２４ｂ及び維持電極１３３を形成した。
【０１２１】
次に、図１５乃至図１６Ｂに示すように、ゲート絶縁膜１４０、真性非晶質シリコン層１５４、不純物非晶質シリコン層１６４の３層膜を連続して積層し、不純物非晶質シリコン層１６４と真性非晶質シリコン層１５４を写真エッチングして複数の線形不純物半導体１６４及び複数の突出部１５４ａを各々含む線形半導体１５１と、島形半導体１５４ｂと、を形成した。ゲート絶縁膜１４０の材料としては窒化ケイ素が好ましく、積層温度は約２５０〜５００℃、厚さは約２，０００乃至５，０００Å程度が好ましい。
【０１２２】
また、図１７乃至図１８Ｂに示すように、モリブデン合金からなる第１金属層１７１ｐ、１７３ａｐ、１７３ｂｐ、１７５ａｐ、１７５ｂｐ、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる第２金属層１７１ｑ、１７３ａｑ、１７３ｂｑ、１７５ａｑ、１７５ｂｑ及びモリブデン合金からなる第３金属層１７１ｒ、１７３ａｒ、１７３ｂｒ、１７５ａｒ、１７５ｂｒを順次に積層し、その上に感光膜を形成してこれをエッチングマスクとして導電膜をパターニングして複数の第１ソース電極１７３ａを有する複数のデータ線１７１、複数の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び複数の第２ソース電極１７３ｂを有する電源線１７２を形成した。
【０１２３】
この場合、三重層のデータ線１７１、複数の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び複数の第２ソース電極１７３ｂを有する電源線１７２は前記ゲート線１２１と同一なエッチング液及びエッチング条件下で写真エッチング工程を行った。その結果、三重層のデータ線１７１、複数の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び複数の第２ソース電極１７３ｂを有する電源線１７２は４０乃至６０度程度の良好な傾斜角を示しており、他の金属層とのエッチング速度の差によって発生するアンダーカットまたはオーバーハングのような不良なプロファイルは形成しなかった。さらに、金属内に染みがほとんど発見されなかった。
【０１２４】
次に、データ線１７１、電源線１７２及び第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ上の感光膜を除去したりそのまま置いた状態で、露出された不純物半導体１６４部分を除去することによって、複数の突出部１６３ａを各々含む複数の線形抵抗性接触部材１６１及び複数の島形抵抗性接触層１６５ａ、１６５ｂ、１６３ｂを完成する一方、その下の線形真性半導体１５１及び島形真性半導体１５４ｂ一部分を露出させた。
【０１２５】
次いで、真性半導体１５１、１５４ｂの露出された表面を安定化させるために酸素プラズマを連続して実施するのが好ましい。
また、図１９乃至図２０Ｂに示すように、有機絶縁物質または無機絶縁物質を塗布して保護膜１８０を形成し、写真工程で乾式エッチングして複数のコンタクトホール１８９、１８５、１８３、１８１、１８２を形成した。コンタクトホール１８１、１８２、１８５、１８３、１８９は第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、第２ゲート電極１２４ｂの一部、ゲート線の拡張部１２５及びデータ線の拡張部１７９を露出させた。
【０１２６】
次に、図２１乃至図２２Ｂに示すように、画素電極１９０、連結部材１９２及び接触補助部材１９６、１９８をITOまたはIZOで形成した。前記画素電極１９０も前記ゲート線１２１及びデータ線１７１と同様に、リン酸６７重量％、硝酸６重量％、酢酸１０重量％、硝酸カリウム１重量％、酢酸カリウム１重量％、硫化水素アンモニウム１重量％、２，６-ピリジンジメタノール１重量％及び残量の水を含むエッチング液を利用して同一なエッチング条件下で写真エッチング工程を行った。この場合、画素電極１９０パターンは約４０〜５０度程度の良好な傾斜角を有し、CD誤差値は０．２乃至０．３μm程度で微細なものであった。
【０１２７】
また、図２３乃至２６Ｂに示すように、一つのマスクを利用した写真エッチング工程で隔壁８０３と補助電極２７２を形成し、図１１乃至図１２Ｂに示したように有機発光層７０と共通電極２７０を形成した。
【０１２８】
本実施例ではゲート電極１２４ａを含むゲート線１２１、ソース電極１７３ａ、１７３ｂを含むデータ線１７１とドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び画素電極１９０に対して同一なエッチング液を利用して同一条件下でエッチングした結果、製造費用及び時間を減少させながらも優れたプロファイルを有する配線を形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図１は、本発明の第４実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図２】図２は、図１の薄膜トランジスタ表示板をII-II´線に沿って切断した断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３ＡのIIIb-IIIb´線に沿って切断した断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡのIVb-IVb´線に沿って切断した断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５ＡのVb-Vb´線に沿って切断した断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の第４実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６ＡのVIb-VIb´線に沿って切断した断面図である。
【図７】図７は、本発明の第５実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図８】図８は、図７のVIII-VIII´線に沿って切断した断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の第５実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９ＡのIXb-IXb´線に沿って切断した断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第５実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０ＡのＸb-Ｘb´線に沿って切断した断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６実施例による有機発光表示装置YONG薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図１１のXIIa-XIIa´線に沿って切断した断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１１のXIIb-XIIb´線に沿って切断した断面図である。
【図１３】図１３は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１５】図１５は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１７】図１７は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図１９】図１９は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２１】図２１は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２３】図２３は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２５】図２５は、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す配置図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、有機発光表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順次に示す断面図である。
【図２７】図２７Ａは、比較例１によるエッチング液組成物を利用して形成したゲート配線の断層写真である。図２７Ｂは、比較例３によるエッチング液組成物を利用して形成したデータ配線の断層写真である。
【図２８】図２８Ａは、本発明による実施例２によるエッチング液組成物を利用して形成したゲート配線の断層写真である。図２８Ｂは、本発明による実施例２によるエッチング液組成物を利用して形成したデータ配線の断層写真である。図２８Ｃは、本発明による実施例２によるエッチング液組成物を利用して形成した画素電極の断層写真である。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 第１導電層
２ 第２導電層
３ 第３導電層
７０ 有機発光層
８１、８２、１９６、１９８ 接触補助部材
１１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１２４a 第１ゲート電極
１２４ap 下部金属層
１２４b 第２ゲート電極
１２４p、１７１p、１７３p、１７５p、１７７p、１７９p 第１金属層
１２４q、１７３q、１７５q、１７７q、１７９q 第２金属層
１２５ ゲート線の拡張部
１２７ 拡張部
１２９ ゲートパッド領域
１３３ 維持電極
１４０ ゲート絶縁膜
１５１ 線形半導体層
１５４ 突出部
１５４a 第１チャンネル部
１５４b 線形半導体
１５７ 維持電極部
１６１ 線形抵抗性接触層
１６３、１６５ 抵抗性接触層
１６３a 突出部
１７１ データ線
１７１r、１７３r、１７５r 第３金属層
１７２ 電源線
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１７７ 維持蓄電器用導電体
１７９ データパッド領域
１８０ 保護膜
１８１、１８２、１８５、１８７、１８９ コンタクトホール
１９０、９０１ 画素電極
１９２ 連結部材
２７０ 共通電極
２７２ 補助電極
８０１、８０２ 層間絶縁膜
８０３ 隔壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含む、導電体用エッチング液組成物。
【請求項２】
前記カリウム化合物は硝酸カリウム及び酢酸カリウムより選択された少なくとも一つを含む、請求項１に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項３】
前記エッチング液組成物に塩基性窒素化合物をさらに含む、請求項１に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項４】
前記塩基性窒素化合物は硫化水素アンモニウム及び２，６-ピリジンジメタノールより選択された少なくとも一つを含む、請求項３に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項５】
前記塩基性窒素化合物を０．１乃至８重量％含む、請求項３に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項６】
６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、硝酸カリウム及び酢酸カリウムを含む０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物、０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物及び残量の水を含む、導電体用エッチング液組成物。
【請求項７】
前記塩基性窒素化合物は硫化水素アンモニウム及び２，６-ピリジンジメタノールより選択された少なくとも一つを含む、請求項６に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項８】
絶縁基板上にゲート電極を含むゲート線を形成する段階、
前記ゲート線上にゲート絶縁膜及び半導体層を順次に積層する段階、
前記ゲート絶縁膜及び半導体層上にソース電極を含むデータ線及び前記ソース電極と所定間隔で対向するドレイン電極を形成する段階、及び
前記ドレイン電極と連結されている画素電極を形成する段階を含み、
前記ゲート線を形成する段階、前記データ線と前記ドレイン電極を形成する段階及び前記画素電極を形成する段階のうちの少なくとも一つは６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含むエッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階を含む、薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項９】
前記カリウム化合物は硝酸カリウム及び酢酸カリウムより選択された少なくとも一つを含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１０】
前記エッチング液組成物は０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物をさらに含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１１】
前記塩基性窒素化合物は硝酸カリウム及び酢酸カリウムより選択された少なくとも一つである、請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１２】
前記ゲート線を形成する段階はアルミニウムを含む第１金属層及びモリブデンを含む第２金属層を順次に積層し写真エッチングする段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１３】
前記第１金属層はアルミニウム-ネオジム合金からなる、請求項１２に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１４】
前記第２金属層は窒化モリブデンまたはモリブデン-ニオブを含むモリブデン合金からなる、請求項１２に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１５】
前記データ線及びドレイン電極を形成する段階はモリブデンを含む第１金属層、アルミニウムを含む第２金属層及びモリブデンを含む第３金属層を順次に積層して写真エッチングする段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１６】
前記第１金属層または第３金属層は窒化モリブデンまたはモリブデン-ニオブを含むモリブデン合金からなる、請求項１５に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１７】
前記第２金属層はアルミニウム-ネオジムを含むアルミニウム合金からなる、請求項１５に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１８】
前記画素電極を形成する段階はITOまたはIZOを積層して写真エッチングする段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１９】
前記ゲート線を形成する段階、前記データ線と前記ドレイン電極を形成する段階及び前記画素電極を形成する段階は６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物、０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物及び残量の水を含むエッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項２０】
前記エッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階は３０乃至４５℃で行われる、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項２１】
前記写真エッチングする段階は前記ゲート線、前記データ線、前記ドレイン電極及び前記画素電極用導電体に３０乃至２００秒間前記エッチング液組成物を適用する段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項２２】
前記写真エッチングする段階は前記ゲート線、前記データ線、前記ドレイン電極及び前記画素電極用導電体に前記エッチング液組成物を噴霧する段階を含む、請求項２１に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１】
６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含む、導電体用エッチング液組成物。
【請求項２】
前記カリウム化合物は硝酸カリウム及び酢酸カリウムより選択された少なくとも一つを含む、請求項１に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項３】
前記エッチング液組成物に塩基性窒素化合物をさらに含む、請求項１に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項４】
前記塩基性窒素化合物は硫化水素アンモニウム及び２，６-ピリジンジメタノールより選択された少なくとも一つを含む、請求項３に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項５】
前記塩基性窒素化合物を０．１乃至８重量％含む、請求項３に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項６】
６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、硝酸カリウム及び酢酸カリウムを含む０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物、０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物及び残量の水を含む、導電体用エッチング液組成物。
【請求項７】
前記塩基性窒素化合物は硫化水素アンモニウム及び２，６-ピリジンジメタノールより選択された少なくとも一つを含む、請求項６に記載の導電体用エッチング液組成物。
【請求項８】
絶縁基板上にゲート電極を含むゲート線を形成する段階、
前記ゲート線上にゲート絶縁膜及び半導体層を順次に積層する段階、
前記ゲート絶縁膜及び半導体層上にソース電極を含むデータ線及び前記ソース電極と所定間隔で対向するドレイン電極を形成する段階、及び
前記ドレイン電極と連結されている画素電極を形成する段階を含み、
前記ゲート線を形成する段階、前記データ線と前記ドレイン電極を形成する段階及び前記画素電極を形成する段階のうちの少なくとも一つは６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物及び残量の水を含むエッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階を含む、薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項９】
前記カリウム化合物は硝酸カリウム及び酢酸カリウムより選択された少なくとも一つを含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１０】
前記エッチング液組成物は０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物をさらに含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１１】
前記塩基性窒素化合物は硝酸カリウム及び酢酸カリウムより選択された少なくとも一つである、請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１２】
前記ゲート線を形成する段階はアルミニウムを含む第１金属層及びモリブデンを含む第２金属層を順次に積層し写真エッチングする段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１３】
前記第１金属層はアルミニウム-ネオジム合金からなる、請求項１２に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１４】
前記第２金属層は窒化モリブデンまたはモリブデン-ニオブを含むモリブデン合金からなる、請求項１２に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１５】
前記データ線及びドレイン電極を形成する段階はモリブデンを含む第１金属層、アルミニウムを含む第２金属層及びモリブデンを含む第３金属層を順次に積層して写真エッチングする段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１６】
前記第１金属層または第３金属層は窒化モリブデンまたはモリブデン-ニオブを含むモリブデン合金からなる、請求項１５に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１７】
前記第２金属層はアルミニウム-ネオジムを含むアルミニウム合金からなる、請求項１５に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１８】
前記画素電極を形成する段階はITOまたはIZOを積層して写真エッチングする段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項１９】
前記ゲート線を形成する段階、前記データ線と前記ドレイン電極を形成する段階及び前記画素電極を形成する段階は６５乃至７５重量％のリン酸、０．５乃至１５重量％の硝酸、２乃至１５重量％の酢酸、０．１乃至８．０重量％のカリウム化合物、０．１乃至８．０重量％の塩基性窒素化合物及び残量の水を含むエッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項２０】
前記エッチング液組成物を利用して写真エッチングする段階は３０乃至４５℃で行われる、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項２１】
前記写真エッチングする段階は前記ゲート線、前記データ線、前記ドレイン電極及び前記画素電極用導電体に３０乃至２００秒間前記エッチング液組成物を適用する段階を含む、請求項８に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【請求項２２】
前記写真エッチングする段階は前記ゲート線、前記データ線、前記ドレイン電極及び前記画素電極用導電体に前記エッチング液組成物を噴霧する段階を含む、請求項２１に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２５】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１７】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２５】
【図２６Ａ】
【図２６Ｂ】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００６−１３５２８２（Ｐ２００６−１３５２８２Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１０４５（Ｐ２００５−５１０４５）
【出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
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