JP4782299B2

JP4782299B2 - 液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板及びその製造方法

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Publication number: JP4782299B2
Application number: JP2001078971A
Authority: JP
Inventors: 尚益田
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: US20010040663A1; KR100709704B1; US6970209B2; JP2001324727A; KR20010104068A; TWI256513B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板に関し、さらに詳しくは、平面駆動方式の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在主に用いられている液晶表示装置としては捩じれネマチック（ＴＮ:ｔｗｉ−ｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ）方式の液晶表示装置がある。捩じれネマチック方式の場合、二つの基板に各々電極を設置して液晶方向子が９０゜捩じれるように配列した後、電極に電圧を加えて液晶方向子を駆動する方式である。しかし、このような方式の液晶表示装置は視野角が狭いという問題点があるため、これを代替するための平面駆動（ＩＰＳ:ｉｎ-ｐｌａｎｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置が開発された。これに関する従来の技術は米国特許第５，５９８，２８５に示されている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし、前記米国特許第５，５９８，２８５で提示された液晶表示装置では、データ線とこれに隣接した画素電極または共通電極との間に電位差が発生してデータ線の境界附近で光が漏洩し、漏洩した光は側面で直接見えるようになるが、これは側面クロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）の原因となる。
【０００４】
本発明の課題は、平面駆動方式の液晶表示装置における光漏洩現象を最少化することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明による液晶表示装置用基板及びその製造方法では、データ線附近で漏洩する光を遮断するためにデータ線とこれに隣接する画素電極または共通電極と重なっている光遮断膜が半導体層と同一物質から形成されている。
【０００６】
透明な絶縁基板の上にゲート線とゲート線と絶縁されて交差する多数のデータ線とが形成されており、ゲート線とデータ線との交差で定義される画素領域には共通電極と画素電極とが一定の間隔をおいて対向形成されている。ゲート線とデータ線と電気的に連結されており、ケイ素を含む半導体層を含む薄膜トランジスタがゲート線とデータ線とが交差する部分に形成されており、半導体層と同一物質からなっている光遮断膜が形成されている。
【０００７】
ここで、光遮断膜はデータ線とデータ線に隣接した共通電極または画素電極と重なっており、光遮断膜は互いに隣接する画素領域の隣接した共通電極または画素電極と重なっているのが好ましい。
【０００８】
この時、半導体層は光遮断膜と連結されることが可能で、データ線の下部まで延びて形成されることが可能である。また、光遮断膜はデータ線の端部の外に出るように形成されることが可能である。
【０００９】
画素電極及び共通電極の各々はデータ線またはゲート線と同一層または異なる層に形成されることが可能である。
【００１０】
本発明による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板には、基板の上にゲート線及びゲート線と連結されているゲート電極からなるゲート配線と、ゲート配線と分離されている線状共通電極とが形成されている。ゲート配線及び共通電極を覆っているゲート絶縁膜の上には、半導体層と、半導体層と同一物質からなる光遮断膜とが形成されている。半導体層の上には、ソース及びドレーン電極が形成されており、ソース電極と連結されているデータ線を含むデータ配線が形成されている。ゲート線とデータ線との交差で定義される画素領域には、共通電極と交互に配置されていて、ドレーン電極と電気的に連結されている線状画素電極が形成されている。
【００１１】
ここで、データ配線を覆う保護膜をさらに含むことができ、画素電極は保護膜の上に形成されて保護膜の接触孔を通じてドレーン電極と連結されるのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板及びその製造方法の実施例について図面を参考にし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。
【００１３】
図１は、本発明の第１実施例による平面駆動方式の液晶表示装置を示した配置図であり、図２は図１のII-II線の断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、絶縁基板１０の上にアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金（Ａｌａｌｌｏｙ）、モリブデン（Ｍｏ）またはモリブデン-タングステン（ＭｏＷ）合金、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）などの金属または導電体で単一膜または多重膜に作られたゲート配線及び共通配線が形成されている。ゲート配線は、横方向にのびているゲート線２２及びゲート線２２の一部である薄膜トランジスタのゲート電極２６を含む。ゲート配線は、ゲート線２２の端に連結されていて外部からの走査信号の印加を受けてゲート線２２に伝達するゲートパッドを含む構成とすることができる。また、共通配線は、ゲート配線と同一物質からなっており、ゲート線２２と平行に横方向に形成されている共通信号線２８及び共通信号線２８に連結されて共通信号線２８を通じて共通信号が印加される共通電極２７、２７１を含む。ここで、共通配線２７、２８はその後に形成される画素配線６７、６８と重なって維持容量を形成する維持電極の機能を有することができる。
【００１５】
基板１０全面の上には窒化ケイ素（ＳｉＮ_x）などからなるゲート絶縁膜３０が形成されてゲート配線２２、２６及び共通配線２７、２８を覆っている。
【００１６】
ゲート電極２６のゲート絶縁膜３０の上には非晶質ケイ素などの半導体からなる半導体層４０が島形に形成されている。また、ゲート絶縁膜３０の上には半導体層４０と同一物質からなり、画素の端部に位置する二つの共通電極２７１及び共通電極線２８と端部部分が重なるように形成されている光遮断膜４４が形成されている。ここでは、共通電極２７１がその後に形成されるデータ線６２に隣接するように形成され、光遮断膜４４が共通電極２７１と重なるように形成されているが、画素電極６７をデータ線６２と隣接するように形成する場合には光遮断膜４４は画素電極６７と重なり得る。
【００１７】
半導体層４０の上にはゲート電極２４を中心に分離されていて、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作られた抵抗接触層５５、５６が形成されており、光遮断膜４４の上には、図面には具体的に示されていないが、抵抗接触層５５と連結されている抵抗接触層５２が形成されている。
【００１８】
抵抗接触層５２、５５、５６及びゲート絶縁膜３０上にはクロム（Ｃｒ）やモリブデン-タングステン合金やアルミニウムやアルミニウム合金の単一膜またはＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）を含むこれらの多重膜などからなるデータ配線及び画素配線が形成されている。データ配線は縦方向に形成されてゲート線２２と交差して一つの単位画素を定義し、光遮断膜４４と重なるデータ線６２、データ線６２と連結されていてゲート電極２４にのびているソース電極６５、データ線６２と分離されていてゲート電極２４を中心にソース電極６５と対向するドレーン電極６６を含む。データ配線はデータ線６２の一側端に連結されており、外部からの画像信号の印加を受けるデータパッドを含む構成とすることができる。また、画素配線はドレーン電極６６と連結されていて横方向に形成されて共通信号線２８と対向したり重なって維持蓄電器を作る画素信号線６８及び画素信号線６８と連結されていて縦に形成されて共通電極２７、２７１と平行に対向する画素電極６７を含む。
【００１９】
基板１０の上には保護膜７０が形成されている。保護膜７０はゲートパッド及びデータパッドを露出させる接触孔を有する構成とすることができ、保護膜の上にはデータ配線６２、６５、６６と連結される補助データ配線を形成することができ、パッドと電気的に連結される補助パッドを形成することも可能である。
【００２０】
このような本発明の実施例による構造では、光遮断膜４４を用いてデータ線６２とこれに隣接した共通電極２７１との間で漏洩する光を吸収したり遮断して側面クロストークが発生するのを防止することができる。特に、光遮断膜４４がケイ素からなる場合にはゲート配線あるいは他の層に金属で形成する場合より効果的である。その理由は、光遮断膜を金属で形成する場合には、金属は高い反射率を有しているので、データ線６２または共通電極２７１及び金属の光遮断膜の間では光が反復して反射して漏洩する光が生じるために側面クロストークが依然として現れるようになるためである。
【００２１】
このように光遮断膜４４を半導体層４０と同一な層に形成する方法は、捩じれネマチック方式の液晶表示装置でも同一に適用することができる。
【００２２】
次に、本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板を製造する方法について説明する。
【００２３】
図３〜図８は、図１及び図２に示したような液晶表示装置用基板の製造過程を示す断面図である。
【００２４】
まず、図３〜図４に示されているように、ガラスのような透明な絶縁基板１０に３０００Å程度の厚さを有する金属層を蒸着してマスクを利用した写真工程でパターニングを実施してゲート線２２及びゲート電極２６を含むゲート配線と共通電極線２８及び共通電極２７、２７１を含む共通配線とを形成する。
【００２５】
その次に、図５〜図６に示されているように、基板１０の全面に窒化ケイ素または有機絶縁膜などの絶縁性物質からなるゲート絶縁膜３０を３０００〜５０００Åの厚さで形成し、約５００〜２０００Åの厚さの非晶質ケイ素層４０と約５００Åの厚さの燐等の不純物が高濃度ドーピングされた非晶質ケイ素層５０とを順次に蒸着する。次に、マスクを利用した写真工程でドーピングされた非晶質ケイ素層５０と非晶質ケイ素層４０とを共にパターニングしてゲート電極２６の上とその後に形成されるデータ線６２の両側に位置する共通電極２７１間の上に島形に半導体層４０及び光遮断膜４４と、その上部に抵抗接触層５０、５２とを形成する。この時、以後に形成されるデータ線６２と共通電極線２８及びゲート線２２と交差するゲート絶縁膜３０のの上部に追加的に非晶質ケイ素層を残すことができる。
【００２６】
次に、図７〜図８に示されているように、クロムあるいはアルミニウム合金あるいはモリブデンまたはこれらの合金などの金属層を約２０００〜５０００Åの厚さで蒸着し、マスクを利用した写真工程でパターニングして、ゲート線２２と互いに交差するデータ線６２とソース及びドレーン電極６５、６６とを含むデータ配線と、画素信号線６８と画素電極６７とを含む画素配線とを形成する。その後、データ配線６２、６５、６６で遮らない非晶質ケイ素層５０、５２をエッチングしてドーピングされた非晶質ケイ素層５０をゲート電極２６の両側に分離して抵抗接触層５５、５６を完成する。この時、データ線６２で遮らない光遮断膜４４の上の非晶質ケイ素層５２の一部もエッチングされる。
【００２７】
次に、図１及び図２のように、基板の全面に窒化ケイ素または有機絶縁膜を積層して保護膜７０を形成する。
【００２８】
その後、保護膜７０をパターニングしてゲート配線またはデータ配線を露出させる接触孔を形成する工程と、保護膜７０の上に導電物質を積層してパターニングして、補助データ配線及び補助パッドを形成する工程とを追加することができる。
【００２９】
一方、製造工程を単純化するために、半導体層とデータ配線とを一つのマスクを利用した写真エッチング工程で形成する製造方法でも半導体層と同一な層で光遮断膜を形成することができる。これについて図面を参照して具体的に説明する。
【００３０】
図９は本発明の第２実施例による平面駆動方式の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の構造を示した配置図であり、図１０は図９のX-X´線の断面図である。
【００３１】
図９及び図１０のように、ゲート配線２２、２６、共通配線２７、２７１、２８、データ配線６２、６５、６６及び画素配線６７、６８が第１実施例と同一に形成されている。
【００３２】
但し、薄膜トランジスタチャンネルが形成されるチャンネル部（Ｃ）を含む半導体パターン４２が薄膜トランジスタのチャンネル部（Ｃ）を除くとデータ配線６２、６５、６６と同一な模様をしている。また、光遮断膜４４はデータ線６２下部の半導体パターン４２と連結されており、接触層パターン５５、５６はデータ配線６２、６５、６６と同一な模様に形成されている。
【００３３】
以下、本発明の第２実施例による液晶表示装置用基板の製造方法について図１１〜図１５と前記の図９〜図１０とを参考にして詳細に説明する。
【００３４】
まず、図３〜図４に示したように、第１実施例のようにゲート配線２２、２６と共通配線２７、２７１、２８とを形成する。
【００３５】
その次に、図１１に示すように、ゲート絶縁膜３０、半導体層４０、中間層５０を化学気相蒸着法を用いて各々１５００Å〜５０００Å、５００Å〜２０００Å、３００Å〜６００Åの厚さで連続蒸着し、続いて金属などの導電体層６０をスパッタリングなどの方法で１５００Å〜３０００Åの厚さで蒸着した後、その上に感光膜１１０を１μｍ乃至２μｍの厚さで塗布する。
【００３６】
次に、第２マスクを通して感光膜１１０に光を照射した後に現像して、図１２に示すように感光膜パターン１１２、１１４を形成する。この時、感光膜パターン１１２、１１４の中で薄膜トランジスタのチャンネル部、つまり、ソース電極６５とドレーン電極６６との間及び光遮断膜４４が形成される部分（Ｃ）に位置した第１部分１１４はデータ配線６２、６５、６６及び画素配線６７、６８が形成される部分（Ａ）に位置した第２部分１１２より厚さが薄くなるようにし、残りの部分（Ｂ）の感光膜は全て除去する。この時、Ｃ部分に残っている感光膜１１４の厚さとＡ部分に残っている感光膜１１２の厚さの比は、後述するエッチング工程における工程条件によって異なるようにしなければならず、第１部分１１４の厚さを第２部分１１２の厚さの１/２以下とするのが好ましく、第２部分の厚さは１．６〜１．９μｍ程度に形成し、第１部分１１４の厚さは２０００〜５０００Åの範囲で、３０００〜４０００Å程度に形成するのが良い。ここで、感光膜が陽性である場合にＡ部分の透過率は３％以下であり、Ｃ部分の透過率は２０〜６０％、さらに好ましくは３０〜４０％であり、その他の部分（Ｂ）の透過率は９０％以上になるようにマスクを製作するのが好ましい。
【００３７】
このように、位置によって感光膜の厚さを異にする方法は多様にあり、ここでは陽性感光膜を使用する場合について２種類の方法を提示する。この場合、感光膜の厚さは通常の厚さより厚い１．６〜２μｍ程度に形成するのが良く、これは現像後に残った膜を調節しやすくするためである。
【００３８】
このうちの第１の方法は、マスクに解像度より小さいパターン、例えば、スリット（ｓｌ−ｉｔ）や格子形態のパターンを形成したり半透明膜をおいて光の照射量を調節するものである。この時、スリットパターンの線の幅や間隔は露光時に用いられる露光器の分解能より小さくして透過率だけを調節することができるようにしなければならない。一方、半透明膜を用いる場合には、マスクを製作する時の膜の厚さを調節して光の透過率を調節することができ、異なる透過率を有する多数の膜を多層膜に形成して光の透過率を調節することができる。この時、光の照射量を調節するためにはクロム（Ｃｒ）、ＭｇＯ、ＭｏＳｉ、ａ-Ｓｉなどを用いることができる。
【００３９】
このように光の透過率を調節することができるスリットパターンや半透明膜が形成されているマスクを通して感光膜に光を照射すると、感光膜の高分子は光によって分解されるが、光の照射量が増えるほど高分子の分解程度が異なるようになる。光に完全に露出される部分の高分子が完全に分解される時に露光を終えると、光に直接露出される部分に比べてスリットまたは半透明膜が形成されている部分の照射量が少ないためにこの部分で感光膜の分子は分解されない状態である。この時、露光時間を長くすると全ての部分の高分子が完全に分解されるので、そうならないようにしなければならない。次いで、感光膜を現像すると、高分子が分解されない部分の感光膜は殆ど初期状態の厚さで残り、スリットパターンまたは半透明膜によって光が少なく照射された部分には中間の厚さの感光膜が残り、光により高分子が完全に分解された部分には感光膜が殆ど残らない。このような方法を用いると、部分的に異なる厚さを有する感光膜パターン１１２、１１４を形成することができる。
【００４０】
次の方法は、感光膜のリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）を用いるものである。この場合には光が完全に透過できる部分と光が完全に透過できない部分とに分けられた通常のマスクを使用して、感光膜が全くなかったり、一定の厚さで残っている通常の感光膜パターンを作る。次いで、このような感光膜パターンをリフローさせて残っている感光膜がない部分に流れて中間の厚さを有する新たな感光膜パターンを形成する。
【００４１】
このような方法を通じて位置によって厚さが互いに異なる感光膜パターン１１２、１１４が作られる。
【００４２】
次に、感光膜パターン１１２、１１４及びその下部の膜、つまり、導電体層６０、中間層５０及び半導体層４０に対するエッチングを進める。この時、Ａ部分にはデータ配線及びその下部の膜がそのまま残っており、Ｃ部分には半導体層だけが残っていなければならず、残りのＢ部分には上の３つの層６０、５０、４０が全て除去されてゲート絶縁膜３０が露出されなければならない。
【００４３】
まず、図１３に示したように、残りの部分（Ｂ）の露出されている導電体層６０を除去してその下部の中間層５０を露出させる。この過程では乾式エッチングまたは湿式エッチング方法の両方を用いることができ、この時、導電体層６０はエッチングされて感光膜パターン１１２、１１４は殆どエッチングされない条件下で行うのが良い。しかし、乾式エッチングの場合、導電体層６０だけをエッチングして感光膜パターン１１２、１１４はエッチングされない条件を探すのが難いので、感光膜パターン１１２、１１４も共にエッチングされる条件下で行うことができる。この場合には湿式エッチングの場合より第１部分１１４の厚さを厚くしてこの過程で第１部分１１４が除去されて下部の導電体層６０が露出されることのないようにする。
【００４４】
導電体層６０がＭｏまたはＭｏＷ合金、ＡｌまたはＡｌ合金、Ｔａのうちのいずれか一つである場合には、乾式エッチングや湿式エッチングのうちのいずれでも可能である。しかし、Ｃｒは乾式エッチング方法ではよく除去されないので、導電体層６０がＣｒであれば湿式エッチングだけを用いるのが好ましい。導電体層６０がＣｒである湿式エッチングの場合にはエッチング液としてＣｅＮＨＯ₃を使用することができ、導電体層６０がＭｏやＭｏＷである乾式エッチングの場合のエッチング気体としてはＣＦ₄とＨＣｌとの混合気体やＣＦ₄とＯ₂との混合気体を使用することができ、後者の場合には感光膜に対するエッチング比も殆ど同様である。
【００４５】
このようにすると、図１３に示したように、Ｃ部分及びＡ部分の導電体層、つまり、ソース/ドレーン用導電体パターン６９のみが残り、残りの部分（Ｂ）の導電体層６０は全て除去されてその下部の中間層５０が露出される。この時、残った導電体パターン６９はソース及びドレーン電極６５、６６が分離されず連結されている点を除くとデータ配線６２、６５、６６の形態と同一である。また、乾式エッチングを用いた場合、感光膜パターン１１２、１１４もある程度の厚さにエッチングされる。
【００４６】
次に、残りの部分（Ｂ）の露出された中間層５０及びその下部の半導体層４０を感光膜の第１部分１１４と共に乾式エッチング方法で同時に除去する。この時のエッチングは感光膜パターン１１２、１１４と中間層５０及び半導体層４０（半導体層と中間層はエッチング選択性が殆ど無い）とが同時にエッチングされてゲート絶縁膜３０はエッチングされない条件下で行わなければならず、特に感光膜パターン１１２、１１４と半導体層４０とに対するエッチング比が殆ど同一な条件でエッチングするのが好ましい。例えば、ＳＦ₆とＨＣｌとの混合気体や、ＳＦ₆とＯ₂との混合気体を使用すると殆ど同一な厚さに二つの膜をエッチングすることができる。感光膜パターン１１２、１１４と半導体層４０とに対するエッチング比が同一な場合、第１部分１１４の厚さは半導体層４０と中間層５０との厚さを合せたものと同一であるかそれより小さくなければならない。
【００４７】
このようにすると、図１４に示したように、Ｃ部分の第１部分１１４が除去されて導電体パターン６９が露出され、残りの部分（Ｂ）の中間層５０及び半導体層４０が除去されてその下部のゲート絶縁膜３０が露出される。一方、第２部分１１２もエッチングされるので厚さが薄くなる。また、この段階で半導体パターン４２及び光遮断膜４４が完成する。次いで、アッシング（ａｓｈｉｎｇ）を通じてＣ部分の導電体パターン６９表面に残っている感光膜のクズを除去する。アッシングする方法としてはプラズマ気体を用いたりマイクロ波（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ）を用いることができ、主に使用する組成物としては酸素がある。
【００４８】
次に、図１５に示したように、Ｃ部分の導電体パターン６９及びその下部の中間層パターン５０をエッチングして除去する。この時、エッチングは導電体パターン６９と中間層パターン５０の両方に対して乾式エッチングだけで進めることができ、導電体パターン６９に対しては湿式エッチングで、中間層パターン５０に対しては乾式エッチングで行うこともできる。前者の場合、導電体パターン６９と中間層パターン５０のエッチング選択比が大きい条件下でエッチングを行うのが好ましく、これは、エッチング選択比が大きくない場合にはエッチング終点を探すのが難くてＣ部分に残る半導体パターン４２及び光遮断膜４４の厚さを調節するのが容易ではないためである。例えば、ＳＦ₆とＯ₂との混合気体を使用して導電体パターン６９をエッチングすることができる。湿式エッチングと乾式エッチングとを交互に行う後者の場合には、湿式エッチングされる導電体パターン６９の側面はエッチングされるが、乾式エッチングされる中間層パターン５０は殆どエッチングされないので階段模様に作られる。中間層パターン５０、半導体パターン４２及び光遮断膜４４をエッチングする時に使用するエッチング気体の例としては、上に言及したＣＦ₄とＨＣｌとの混合気体やＣＦ₄とＯ₂との混合気体があり、ＣＦ₄とＯ₂とを使用すると均一な厚さで半導体パターン４２及び光遮断膜４４を残すことができる。この時、図７に示したように、半導体パターン４２及び光遮断膜４４の一部が除去されて厚さが薄くなることがあり、感光膜パターンの第２部分１１２もこの時にある程度の厚さにエッチングされる。この時のエッチングはゲート絶縁膜３０がエッチングされない条件で行わなければならず、第２部分１１２がエッチングされてその下部のデータ配線６２、６５、６６が露出されることがないように、感光膜パターンが厚いのが好ましい。
【００４９】
このようにすると、ソース電極６５とドレーン電極６６とが分離されながらデータ配線６２、６５、６６とその下部の接触層パターン５５、５６とが完成する。
【００５０】
最後に、Ａ部分に残っている感光膜の第２部分１１２を除去する。しかし、第２部分１１２の除去はＣ部分の導電体パターン６９を除去した後、その下部の中間層パターン５０を除去する前になされることも可能である。
【００５１】
また、データ配線を乾式エッチングが可能な物質で形成する場合には、感光膜パターンの厚さを調節して、前述したように数回の中間工程を経ずに一回のエッチング工程で接触層パターン、半導体層パターン、データ配線を形成することができる。つまり、Ｂ部分の金属層６０、接触層５０及び半導体層４０をエッチングする間に、Ｃ部分では感光膜パターン１１４とその下部の接触層５０をエッチングし、Ａ部分では感光膜パターン１１２の一部だけをエッチングする条件を選択して、一回の工程で形成することもできる。
【００５２】
前述したように、湿式エッチングと乾式エッチングとを交互にしたり乾式エッチングだけを使用することができる。後者の場合には一種類のエッチングだけを用いるので工程が比較的簡便であるが、適当なエッチング条件を探すのが難しい。反面、前者の場合にはエッチング条件は探しやすいが、工程が後者に比べて複雑な点がある。
【００５３】
このようにしてデータ配線６２、６５、６６を形成した後、図１０に示したように、窒化ケイ素をＣＶＤ方法で蒸着したり有機絶縁物質をスピンコーティングして２０００Å以上の厚さを有する保護膜７０を形成する。
【００５４】
このような本発明の第２実施例による製造方法では、半導体パターン４２とデータ配線６２、６５、６６とを一つのマスクを用いる写真エッチング工程で形成することで製造工程を単純化することができ、この時、薄い感光膜パターン１１４を有する感光膜パターンを用いて半導体パターン４２と共に光遮断膜４４を形成することができる。
【００５５】
また、薄い感光膜パターンは薄膜トランジスタのチャンネル部にだけ形成し、半導体パターンと連結された光遮断膜をデータ線の外部に出るように形成してデータ線の端部付近で漏洩する光を遮断するように形成することができる。これについて図面を参照して具体的に説明する。
【００５６】
図１６は本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の構造を示した配置図であり、図１７は図１６のXVII-XVII´線の断面図である。
【００５７】
図１６及び図１７のように、大部分の構造は第２実施例と同一に形成されている。
【００５８】
しかし、光遮断膜４４は半導体パターン４２に連結されてその周囲に形成されており、データ配線６２、６５、６６の端部の外にａ幅だけ出ている。また、画素配線８８、８７は保護膜７０の上部に形成されていて保護膜７０の接触孔７６を通じてドレーン電極６６と連結されている。
【００５９】
次に、本発明の第３実施例による液晶表示装置用基板の製造方法について図１８〜図２４と前記図１６及び図１７を参考にして詳細に説明する。
【００６０】
まず、図１８のように、第２実施例と同一な方法で第１及び第２部分を有する感光膜パターン１１４、１１２を形成し、感光膜パターン１１４、１１２をエッチングマスクとして使用して露出された導電体層６０をエッチングして導電体パターン６７を形成する。
【００６１】
続いて、図１９のように、露出された中間層５０及びその下部の半導体層４０を共に乾式エッチング方法で同時に除去し、ゲート絶縁膜３０を露出させてチャンネル部の導電体パターン６９を露出させる。この時、光遮断膜４４及び半導体パターン４２が完成する。
【００６２】
その後、図２０に示すように、薄膜トランジスタのチャンネル部に形成されている感光膜パターン１１４を除去して導電体パターン６７を露出させるために、エッチバック（ｅｔｃｈｂａｃｈ）工程を通じて全面的に感光膜を除去する。この時、第１部分１１４の感光膜パターンは完全に除去されるが、第２部分１１２の感光膜パターンの一部だけが除去されて第２部分１１２の幅及び厚さが減少し、導電体パターン６９の端部が露出される。
【００６３】
次に、図２１及び図２２のように、感光膜パターン１１２をエッチングマスクとして使用して露出された導電体パターン６９とその下部の中間層５０とをエッチングする。このようにすると、ソース電極６５とドレーン電極６６とが分離されながらデータ配線６２、６５、６６とその下部の接触層パターン５５、５６とが完成する。この時、データ配線６２、６５、６６の外に出た光遮断膜４４の幅は１〜３μｍ程度の範囲で形成するのが好ましい。
【００６４】
このようにしてデータ配線６２、６５、６６を形成して感光膜パターン１１２を除去した後、図２３及び図２４に示したように、窒化ケイ素をＣＶＤ方法で蒸着したり有機絶縁物質をスピンコーティングして２０００Å以上の厚さを有する保護膜７０を形成する。続いて、写真エッチング工程で保護膜７０をパターニングしてドレーン電極６６を露出させる接触孔７６を形成する。
【００６５】
最後に、保護膜７０の上部に導電膜を積層してパターニングすることで、接触孔を通じてドレーン電極６６と連結される画素配線８８、８７を形成する。
【００６６】
もちろん、画素配線８８、８７と同一層には、前述したように、保護膜７０の接触孔を通じてデータ線６２と電気的に連結される補助データ配線と補助パッドとを追加で形成することができる。
【００６７】
本発明の実施例のように、半導体層と同一な層で光遮断膜を形成して画素の端部であるデータ線の端部付近で漏洩する光漏れ現象を除去して側面クロストークを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による平面駆動方式の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板を示した配置図である。
【図２】図１のII-II線の断面図である。
【図３】本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法をその工程順序によって示した配置図である。
【図４】図３のIV-IV´線の断面図である。
【図５】本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法をその工程順序によって示した配置図である。
【図６】図５のVI-VI´線の断面図である。
【図７】本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法をその工程順序によって示した配置図である。
【図８】図７のVIII-VIII´線の断面図である。
【図９】本発明の第２実施例による平面駆動方式の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の構造を示した配置図である。
【図１０】図９のX-X´線の断面図である。
【図１１】本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を示した断面図であって、図３及び図４の次の段階を示した図面である。
【図１２】図１１の次の段階を示した断面図である。
【図１３】図１２の次の段階を示した断面図である。
【図１４】図１３の次の段階を示した断面図である。
【図１５】図１４の次の段階を示した断面図である。
【図１６】本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の構造を示した配置図である。
【図１７】図１６のXVII-XVII´線の断面図である。
【図１８】本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を示した断面図であって、図３及び図４の次の段階を示した図面である。
【図１９】図１８の次の段階を示した断面図である。
【図２０】図１９の次の段階を示した断面図である。
【図２１】本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を工程順序にしたがって示した配置図であって、図２０の次の段階を順次に示した図面である。
【図２２】図２１のXXII-XXII´線の断面図である。
【図２３】本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法を工程順序にしたがって示した配置図であって、図２０の次の段階を順次に示した図面である。
【図２４】図２３のXXIV-XXIV´線の断面図である。

Claims

基板と、
前記基板の上に形成されているゲート線及び前記ゲート線と連結されているゲート電極からなるゲート配線と、
前記基板の上に前記ゲート配線と分離されて形成されている線状共通電極と、
前記ゲート配線及び前記共通電極を覆っているゲート絶縁膜と、
前記ゲート電極の上の前記ゲート絶縁膜の上に形成されている半導体層と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されており、前記半導体層と同一物質からなる光遮断膜と、
前記半導体層の上に各々形成されているソース及びドレーン電極と前記ソース電極と連結されているデータ線とを含むデータ配線と、
前記ゲート線と前記データ線との交差で定義される画素領域に前記共通電極と交互に形成されており、前記ドレーン電極と電気的に連結されている線状画素電極と、
を含み、
前記半導体層は、前記光遮断膜と連結されており、前記ソース電極と前記ドレーン電極との間のチャンネル部を除いて前記データ配線と同一な模様に形成されており、前記データ線の下部及び前記画素電極の下部まで延びて形成されており、前記光遮断膜は前記データ線の端部の外に出るように形成されている、液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
前記光遮断膜は前記データ線と前記データ線に隣接した共通電極または画素電極と重なっている、請求項１に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
前記光遮断膜は互いに隣接する前記画素領域の隣接した前記共通電極または前記画素電極と重なっている、請求項１に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
前記画素電極は前記データ線と同一層に形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
前記データ配線を覆う保護膜をさらに含み、
前記画素電極は前記保護膜の上に形成され、前記保護膜の接触孔を通じて前記ドレーン電極と連結されている、請求項１に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
前記半導体層と前記データ配線との間に形成されている抵抗性接触層をさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。
前記抵抗性接触層は前記データ線と同一な模様に形成されている、請求項６に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板。