KR100799463B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
이러한 TFT(T)는 게이트라인(11)으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인(13)으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극(23)에 공급한다.
게이트 패드부(DP)는 도시하지 않은 게이트 구동 집적회로(Drive Integrated Circuit ; 이하, “IC”라 함)로부터 공급되는 스캐닝신호 즉, 게이트신호를 게이트라인(11)들에 공급한다. 게이트 패드부(DP)의 보호전극(29)은 게이트접촉홀(19a)을 통해 게이트패드(25)와 전기적으로 접촉된다.
데이터패드부(DP)는 도시하지 않은 데이터 구동 IC로부터 공급되는 데이터신호를 데이터라인(13)에 공급하게 된다. 데이터패드부(DP)의 보호전극(29)는 데이터접촉홀(19c)을 통해 데이터패드(27)와 전기적으로 접촉된다.
먼저, 액정표시소자의 하부기판(1) 상에 게이트금속층을 증착한 후 패터닝함으로써 도 3a에 도시된 바와 같이 게이트패드(25) 및 게이트전극(3)이 형성된다. 이 게이트패드(25) 및 게이트전극(3)이 형성된 하부기판(1) 상에 도 3b에 도시된 바와 같이 게이트절연막(9)이 전면 형성된다. 게이트절연막(9) 상에 제1 및 제2 반도체층을 증착한 후 패터닝함으로써 활성층(15) 및 오믹접촉층(17)이 형성된다. 이어서, 게이트절연막(9) 상에 데이터금속층을 증착한 후 패터닝함으로써 도 3c에 도시된 바와 같이 데이터패드(27), 소스전극(5) 및 드레인전극(7)이 형성된다. 소스전극(5) 및 드레인전극(7) 패터닝한 후 게이트전극(3)과 대응하는 부분의 오믹접촉층(17)도 패터닝하여 활성층(15)을 노출시킨다. 활성층(15)에서 소스전극(5) 및 드레인전극(7)사이의 게이트전극(3)과 대응하는 부분은 채널(30)이 된다. 그런 다음, 게이트절연막(9) 상에 절연물질을 증착한 후 패터닝함으로써 도 3d에 도시된 바와 같이 보호층(21)이 형성된다. 이 보호층(21)을 관통하여 데이터패드(27) 및 드레인전극(7)이 노출되는 데이터패드접촉홀(19c) 및 드레인접촉홀(19b)이 형성된다. 또한, 보호층(21) 및 게이트절연막(9)을 관통하여 게이트패드(25)가 노출되는 게이트패드접촉홀(19a)이 형성된다. 이 보호층(21) 상에 투명전도성물질을 증착한 후 패터닝함으로써 도 3e에 도시된 바와 같이 화소전극(23), 보호전극(29)이 형성된다. 이 화소전극(23)은 드레인접촉홀(19b)을 통해 드레인전극(7)과 전기적으로 접촉된다. 게이트패드(25) 상의 보호전극(29)은 게이트접촉홀(19a)을 통해 게이트패드(25)와 전기적으로 접촉된다. 데이터패드(27) 상의 보호전극(29)은 데이터접촉홀(19c)을 통해 데이터패드(27)와 전기적으로 접촉된다.
상기 게이트 전극과 상기 제1 반도체층 사이에 형성되는 게이트 절연막과; 상기 채널부를 노출시키면서 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 상에 중첩되고, 상기 드레인 전극을 노출시키는 접촉홀을 포함하는 보호막과; 상기 접촉홀을 통해 상기 드레인 전극과 접속되는 화소 전극을 더 구비한다.
상기 제2 금속층은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제3 금속층은 동일물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제3 금속층은 서로 다른물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제3 금속층은 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제3 금속층은 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계는 상기 제1 금속층상에 상기 제1 반도체층의 채널부를 노출하고, 동일한 패턴을 갖는 제2 및 제3 금속층으로 이루어진 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 반도체층의 채널부를 노출하기 위해 상기 제 2 반도체층 및 제 1 금속층을 패터닝하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 설명 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
소스 및 드레인전극(35,37)은 제2 금속층(59b) 및 제3 금속층(59c)으로 형성된다. 제2 금속층(59b) 및 제3 금속층(59c)은 동일한 패턴을 갖는다. 소스 및 드레인전극(35,37)은 제1 반도체층(45)의 채널을 노출하는 식각 단면을 가진다. 여기서, 제1 금속층(59a)의 식각단면과 상기 소스 및 드레인전극(35, 37)의 식각 단면은 동일한 평면상에 배치될 수 있다. 또한, 소스 및 드레인전극(35, 37)은 제1 및 제2 반도체층(45,47)과 제1 금속층(59a)의 양단부를 덮을 수 있다. 제1 금속층(59a) 제1 및 제3 금속층(59a,59c)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 또는 티타늄(Ti) 등으로 형성된다. 제2 금속층(59b)은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄합금 등으로 형성된다.
제1 금속층(59a)은 제2 반도체층(47)과 동일패턴으로 형성되며, 제2 금속층(59b)과 제3 금속층(59c)은 동일패턴으로 형성된다. 이에 따라, 제1 금속층(59a)의 과식각을 방지할 수 있다.
이러한 박막트랜지스터부(TP)를 보호하기 위한 보호층(51)이 형성되며, 보호층(51) 상에는 보호층(51)을 관통하는 드레인접촉홀(49b)을 통해 드레인전극(37)과 접촉되는 화소전극(53)이 형성된다.
데이터패드부(DP)는 데이터 구동 IC(도시하지 않음)로부터 공급되는 데이터신호를 데이터라인(도시하지 않음)을 통해 소스전극(35)에 공급하게 된다. 이러한 데이터패드부(DP)는 데이터패드(57)와, 그 위의 보호층(51) 및 보호전극(58)으로 구성된다. 데이터패드(57)는 제2 금속층(59b)과 제3 금속층(59c)으로 형성된다. 데이터패드(57)상의 보호전극(58)은 보호층(51)을 관통하는 데이터접촉홀(49c)을 통해 데이터패드(57)와 전기적으로 접촉된다.
게이트패드(55) 및 게이트전극(33)은 하부기판(31)상에 스퍼터링(sputtering) 등의 증착방법으로 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 등을 증착한 후 패터닝함으로써 형성된다.
게이트절연막(39)은 게이트패드(55) 및 게이트전극(33)을 덮도록 하부기판(31) 상에 절연물질을 증착하여 형성된다. 활성층(45), 오믹접촉층(47) 및 제1 금속층(59a)은 게이트절연막(39) 상에 제1 및 제2 반도체물질과 금속을 증착한 후 동시에 패터닝함으로써 형성된다.
이 때, 절연물질, 제1 및 제2 반도체물질과 금속은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)방식으로 증착된다. 또는, 절연물질, 제1 및 제2 반도체물질은 PECVD방식으로 증착된 후 금속은 스퍼터링방식으로 증착된다. 이후, 증착된 금속은 습식식각으로 패터닝된 후, 증착된 제1 및 제2 반도체물질은 건식식각으로 패터닝된다. 또는, 증착된 금속과 제1 및 제2 반도체물질은 모두 건식식각 또는 습식식각으로 패터닝된다.
데이터패드(57), 소스전극(35) 및 드레인전극(37)은 제2 금속층(59b)과 제3 금속층(59c)을 증착한 후 패터닝함으로써 형성된다. 이후, 게이트전극(33)과 대응하는 부분의 제1 금속층(59a)과 오믹접촉층(47)을 패터닝하여 활성층(45)이 노출된다. 활성층(45)에서 소스전극(35) 및 드레인전극(37) 사이의 게이트전극(33)과 대응하는 부분은 채널(40)이 된다.
제3 금속층(59c)은 티타늄(Ti), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 등으로 형성되며, 제1 금속층(59a)과 동일하게 형성되거나 다르게 형성되어도 무관하다.
보호층(51)에는 게이트접촉홀(49a), 드레인접촉홀(49b) 및 데이터접촉홀(49c)이 형성된다.
보호층(51)은 질화실리콘, 산화실리콘 등의 무기절연물질 또는 아크릴계(acryl)유기화합물, 테프론(Teflon), BCB(benzocyclobutene), 사이토프(cytop) 또는 PFCB(perfluorocyclobutane)등의 유기절연물로 형성된다.
화소전극(53), 게이트 패드(55) 상의 보호전극(58) 및 데이터 패드(57) 상의 보호전극(58)은 보호층(51) 상에 투명전도성물질을 증착한 후 패터닝함으로써 형성된다. 화소전극(53)은 드레인접촉홀(49b)을 통해 드레인전극(37)과 전기적으로 접촉된다. 데이터 패드(57) 상의 보호전극(58)은 데이터접촉홀(49c)을 통해 데이터패드(57)와 전기적으로 접촉된다. 게이트 패드(55) 상의 보호전극(58)은 게이트접촉홀(49a)을 통해 게이트패드(55)와 전기적으로 접촉된다.
화소전극(53), 게이트 패드(55) 상의 보호전극(58) 및 데이터 패드(57) 상의 보호전극(58)은 투명전도성물질인 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide : IZO) 또는 인듐-틴-징크-옥사이드(Indium-Tin-Zinc-Oxide : ITZO)로 형성된다.
따라서, 본 발명에 따른 액정표시소자의 하부기판 및 그 제조방법은 제1 금속층의 과식각을 방지할 수 있다. 또한, 제1 금속층의 과식각으로 인한 제2 금속층과 반도체층과의 접촉을 방지할 수 있어 박막트랜지스터특성의 저하를 방지할 수 있다. 나아가 고정세 액정표시소자의 품질과 수율이 향상될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
Claims (16)
- 기판과;상기 기판상에 형성된 게이트 전극과;상기 게이트 전극에 중첩되는 제1 반도체층과;상기 제1 반도체층 상에 중첩되고, 상기 제1 반도체층을 노출시키는 채널부를 사이에 두고 분리된 패턴으로 형성되는 제2 반도체층과;상기 제2 반도체층 상에 중첩되고, 상기 제2 반도체층과 동일패턴을 갖는 제1 금속층과;상기 채널부를 노출하며 상기 제 1 금속층상에 구비되고, 서로 동일한 패턴의 제2 및 제3 금속층으로 이루어진 소스 전극 및 드레인 전극과;상기 소스전극으로 외부의 데이터 신호를 제공하며, 상기 제 2 및 제 3 금속층의 적층막으로 이루어진 데이터 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 게이트 전극과 상기 제1 반도체층 사이에 형성되는 게이트 절연막과;상기 채널부를 노출시키면서 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 상에 중첩되고, 상기 드레인 전극을 노출시키는 접촉홀을 포함하는 보호막과;상기 접촉홀을 통해 상기 드레인 전극과 접속되는 화소 전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제2 금속층은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 및 제3 금속층은 동일물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 및 제3 금속층은 서로 다른물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 및 제3 금속층은 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 제1 및 제3 금속층은 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계와;상기 게이트 전극과 중첩되는 제1 및 제 2 반도체층 및 제 1 금속층을 형성하는 단계와;상기 제 1 금속층상에 상기 제 1 반도체층의 채널부와 대응된 상기 제 1 금속층을 노출하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계는상기 제1 금속층상에 상기 제1 반도체층의 채널부를 노출하고, 동일한 패턴을 갖는 제2 및 제3 금속층으로 이루어진 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계와;상기 제 1 반도체층의 채널부를 노출하기 위해 상기 제 2 반도체층 및 제 1 금속층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 제1 금속층은 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 제1 및 제3 금속층은 동일 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 제1 및 제3 금속층은 서로 다른 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 제2 금속층은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 제1 금속층은 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 제1 및 제 2 반도체층 및 제 1 금속층을 형성하는 단계는,상기 게이트 전극과 대응하는 부분의 상기 제1 금속층 및 상기 제2 반도체층의 일부를 제거하여 상기 제1 반도체층의 채널부를 노출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계에서 상기 소스전극으로 외부의 데이터 신호를 제공하며, 상기 제 2 및 제 3 금속층의 적층막으로 이루어진 데이터 패드가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조 방법.
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