KR0146263B1 - 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터 - Google Patents

액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터

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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 박막 트랜지스터의 제조과정에서 별도의 소스 버스라인의 패터닝을 하지 않고 액티브층을 패터닝한 후 남은 액티브층을 마스크로 하여 제2 전도체층을 식각함으로써 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고 남은 ITO층이 소스 버스라인의 역할을 수행하게 되어 마스크의 숫자를 줄일 수 있게 되며 이에 따라 저렴하게 액정표시장치를 제조하는 효과를 제공하는 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터
제1도는 종래의 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조방법을 공정 순서에 따라 도시한 단면도
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조방법을 공정순서에 따라 도시한 단면도
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조공정에 사용되는 마스크의 형태를 도시한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11:기판 12:차광막
13:절연층 16:액티브층
17:게이트 절연층 18:게이트 전극
본 발명은 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 공정에 사용되는 마스크의 수를 줄여 공정을 간단하게 한 탑게이트형 박막 트랜지스터 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시소자에 이용되는 박막 트랜지스터는 탑게이트(top gate)형과 버텀게이트(buttom gate)형으로 나눌 수 있다. 이중 버텀 게이트형이 주로 사용되고 있으나 탑게이트형도 게이트 전극에 저항이 낮은 알루미늄을 사용하여도 열처리 공정을 거치는 동안 힐록(hilllock)이 잘 생기지 않는다는 장점이 있어 자주 사용되고 있다. 이에 관한 것은 EURODISPLAY '92 pp.370-373의 1280×800 color pixel 15 inch full color active matrix liquid crystal display에서 설명되고 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조공정을 상세히 설명한다.
제1도의 (a) 내지 (e)는 종래의 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조방법을 공정순서에 따라 도시한 단면도이다.
먼저, 제1도의 (a)에 도시한 바와 같이 투명한 기판(1) 상에 금속 등과 같은 재료를 적층하고 패터닝하여 차광막(2)과 Cs 버스라인(3)을 형성한다(제1 마스크 사용).
다음, 제1도의 (b)에 도시한 바와 같이 절연막(4)을 적층한다. 절연막의 재료로는 산화규소(SiO2)를 사용하는 것이 일반적이다.
다음, 제1도의 (c)에 도시한 바와 같이 ITO 등 투명한 전도성 물질을 연속하여 적층하고 패터닝하여, 화소전극(6)과 소스 전극(5) 및 드레인 전극을 형성한다(제2 마스크 사용).
다음, 제1도의 (d)에 도시한 바와 같이 Mo/A1등 전도성 물질을 적층하고 패터닝하여 소스 버스라인(busline)(7)을 형성한다(제3 마스크 사용). 이때 Mo은 ITO와 A1이 안정적으로 결합하도록 하는 역할을 한다.
다음, 제1도의 (e)에 도시한 바와 같이 비정질 규소 등의 반도체를 적층하고 패터닝하여 액티브층(8)을 형성한다(제4 마스크 사용).
다음, 제1도의 (e)에 도시한 바와 같이 게이트 절연막(9)을 적층한다. 이때 게이트 절연막의 재료로는 질화규소(SiNx)를 사용하는 것이 일반적이다.
다음, 제1도의 (e)에 도시한 바와 같이 금속 등 전도성 물질을 적층하고 패턴하여 게이트(10)를 형성한다(제5 마스크 사용).
마지막으로, 도면에는 도시되어 있지 않지만 소스 버스라인의 패드(pad)부 콘택 오픈을 실시한다(제6 마스크 사용).
상기한 공정에서 알 수 있듯이 종래의 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조에는 기본적으로 6개의 마스크가 필요하다. 일반적으로 박막 트랜지스터의 제조에서는 마스크의 숫자에 따라 경비가 매우 차이가 나는 바, 마스크의 숫자를 줄이는 것이 박막 트랜지스터의 제조에서의 과제 중의 하나이다.
본 발명의 목적은 이러한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조에서 마스크의 수를 줄이는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 의한 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터는,
투명한 기판과,
상기 기판위에 형성되어 있는 차광막과,
상기 차광막을 덮고 있고 상기 기판 위에 형성되어 있으며 절연물질로 이루어진 절연층과,
상기 절연층 상에 형성되어 있는 소스 전극 및 드레인 전극과,
상기 소스 전극 및 드레인 전극 상에 형성되어 있으며 반도체로 이루어진 반도체층과,
상기 반도체층을 덮으며 절연물질로 이루어진 게이트 절연층과,
상기 게이트 절연층 상에 형성되어 있는 게이트 전극을 포함한다.
상기 소스 전극 및 드레인 전극은 투명한 전도성 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 상기 반도체층의 사이에 전도성 물질이 적층되어 형성된 전도체층이 존재할 수도 있다. 이때 상기 전도체층은 상기 반도체층과 동일한 형태로 만들 수 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 의한 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조방법은,
투명 기판 상에 전도성 물질을 적층하고 패터닝하여 차광막을 형성하는 공정과,
절연물질을 적층하여 절연층을 형성하는 공정과,
상기 절연층 위에 투명한 전도성 물질과 전도성 물질을 연속하여 적층하고 패터닝하여 제1 전도체층과 제2 전도체층을 형성하는 공정과,
반도체를 적층하고 패터닝하여 액티브층을 형성한 다음 상기 액티브층을 마스크로 하여 상기 제2 전도체층을 식각하는 공정과,
절연물질을 적층하여 게이트 절연층을 형성하는 공정과,
전도성 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트 전극을 형성하는 공정을 포함한다.
상기한 구성에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를, 첨부한 도면을 참고로하여 상세히 설명한다.
제2도의 (a) 내지 (g)는 본 발명의 실시예에 따른 탑게이트형 박막 트랜지스터 액정표시소자의 제조방법을 공정순서에 따라 도시한 도면이고, 제3도의 (a) 내리 (d)는 본 실시예의 공정에 사용되는 마스크를 도시한 것으로서, (a)로부터 차례로 제1마스크, 제2마스크, 제3마스크, 제4마스크가 겹쳐진 것이다.
먼저, 제2도의 (a)에 도시한 바와 같이 투명한 기판(11) 상에 금속 등과 같은 재료를 적층하고 제1 마스크를 사용하여 패터닝하여 차광막(12)을 형성한다.
다음, 제2도의 (b)에 도시한 바와 같이 절연층(13)을 적층한다. 절연막의 재료로는 산화규소를 사용하는 것이 일반적이다.
다음, 제2도의 (c)에 도시한 바와 같이 ITO 등 투명한 전도성 물질과 금속 등 전도성 물질을 연속적으로 적층하고 제2 마스크를 이용하여 패터닝하여 제1 전도체층(14)과 제2 전도체층(15)을 형성한다. 이때 제2 전도체층에 적층되는 전도성 물질로는 Cr 또는 Ta 을 사용한다.
다음, 제2도의 (d)에 도시한 바와 같이 비정질 규소 등의 반도체를 적층하고 제3 마스크를 이용하여 패터닝하여 액티브층(16, 16')을 형성한다.
다음, 제2도의 (e)에 도시한 바와 같이 상기 액티브층(16, 16')을 마스크로 하여 제2 전도체층(15)을 식각한다. 이때 남은 ITO가 신호 버스라인의 역할을 하게 된다.
다음, 제2도의 (f)에 도시한 바와 같이 절연물질을 적층하여 게이트 절연층(17)을 형성한다. 이때 게이트 절연막(17)의 재료로는 질화비정질규소(a-SiNx)를 사용한다.
다음, 제2도의 (g)에 도시한 바와 같이 금속 등 전도성 물질을 적층하고 제4마스크를 이용하여 패터닝하여 게이트(18) 및 보조용량 전극(18')을 형성한다.
마지막으로, 도면에는 도시되어 있지 않지만 소스 버스라인의 패드부 콘택 오픈을 제5 마스크를 이용하여 실시한다.
결국, 본 발명의 실시예에서는 종래의 기술과는 달리 별도의 소스 버스라인의 패터닝을 하지 않고 액티브층을 패터닝한 후 남은 액티브층을 마스크로 하여 제2 전도체층을 식각함으로써 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고 남은 ITO층이 소스 버스라인의 역할을 수행하게 되어 마스크의 숫자를 줄일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터 및 그 제조방법은 제조공정에서 사용되는 마스크의 수를 줄임으로써 저렴하게 액정표시장치용를 제조하는 효과를 제공한다.

Claims (3)

  1. 투명 기판 상에 전도성 물질로 차광막을 형성하는 단계, 상기 차광막을 덮는 절연층을 형성하는 단계. 상기 절연층 위에 투명한 전도성 물질로 이루어진 제1 전도체층과 전도성 물질로 이루어진 제2 전도체층을 연속하여 적층하는 단계, 상기 제2 전도체층과 제1 전도체층을 패터닝하는 단계, 반도체로 이루어진 액티브층을 형성하는 단계, 상기 액티브층을 마스크로 하여 상기 제2 전도체층을 식각하는 단계, 게이트 절연층을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연층 위에 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조 방법.
  2. 제1항에서, 상기 제1 전도체층은 ITO로 이루어진 액정 표시 장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조 방법
  3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 액티브층은 비정질 규소로 이루어진 액정 표시 장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터의 제조 방법.
KR1019940012721A 1994-06-07 1994-06-07 액정표시장치용 탑게이트형 박막 트랜지스터 KR0146263B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6680770B1 (en) 1998-09-07 2004-01-20 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display device and repair process for the same wherein TFT having particular electrodes

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US6680770B1 (en) 1998-09-07 2004-01-20 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display device and repair process for the same wherein TFT having particular electrodes

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