KR0169356B1 - 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

이 발명은 화소와 데이타라인을 서로 상이한 레이어(layer)에 형성시킴으로써 전기적인 쇼트를 방지하고 보호막을 화소전극 하부에 형성시켜 화질을 개선시킨 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자에 관한 것으로서, 기판 위에 게이트전극과 전단게이트전극이 형성되어 있고, 그 위에 게이트절연막이 적층되어 있고, 그 위에 상기 게이트 전극의 외주를 중심으로 아몰퍼스실리콘층과 n+아몰퍼스실리콘층과 소오스/드레인 메탈이 일부분이 에칭되어 있는 형태로 차례로 적층되어 있고, 그 위에 소오스/드레인 메탈 위에 보호막이 둘러싸여 있고, 보호막을 마스크로 하여 아몰퍼스 실리콘을 건식식각하며, 아몰퍼스 실리콘층이 도포되어 있지 않은 상기 게이트절연막의 상부에 화소전극이 형성되어 있는 특징이 있다.

Description

박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법
제1도는 종래의 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자를 나타낸 단면도이고,
제2도의 (a)∼(d)는 제1도의 제조공정 순서를 나타낸 단면도이고,
제3도의 (a)∼(d)는 제2도의 평면도이고,
제4도는 종래의 또다른 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자를 나타낸 단면도이고,
제5도의 (a)∼(d)는 제4도의 제조공정 순서를 나타낸 단면도이고,
제6도는 이 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 액정디스플레이 소자를 나타낸 단면도이고,
제7도의 (a)∼(e)는 제6도의 제조공정 순서를 나타낸 단면도이고,
제8도의 (a)∼(e)는 제7도의 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 게이트전극 4 : 스토리지 캐패시터전극
6 : 게이트절연막 8 : 아몰퍼스실리콘층
10 : n+아몰퍼스실리콘층 12 : 소오스/드레인 메탈
12-1 : 소오스/드레인 전극 14 : 화소전극
18 : 보호막 20 : 게이트전극
22 : 스토리지 캐패시터 전극 24 : 게이트절연막
26 : 아몰퍼스실리콘층 28 : n+아몰퍼스 실리콘층
30 : 소오스/드레인 메탈 32 : 소오스/드레인 전극
34 : 스토리지 캐패시터 상부전극 36 : 화소전극
38 : 보호막 40 : 게이트전극
42 : 전단게이트전극 44 : 게이트절연막
46 : 아몰퍼스 실리콘층 48 : n+아몰퍼스실리콘층
50 : 소오스/드레인 메탈 50-1 : 소오스/드레인전극
52 : 보호막
이 발명은 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하자면, 화소와 데이타라인을 서로 상이한 레이어(layer)에 형성시킴으로써 쇼트를 방지시키고, 보호막을 화소전극 하부에 형성시켜 화질을 개선시킨 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
먼저, 제1도 및 제2도 및 제3도를 참고로 하여 종래의 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자와 그 제조방법을 설명한다.
제1도는 종래의 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자를 나타낸 단면도이고,
제2도의 (a)∼(d)는 제1도의 제조공정 순서를 나타낸 단면도이고,
제3도의 (a)∼(d)는 제2도의 평면도이다.
제2도의 (a)에 도시되어 있듯이, 기판위에 게이트메탈을 적층한 후, 에칭하여 게이트전극(2)과 스토리지 캐패시터(4) 전극을 형성한다. 그리고 그 위에 게이트절연막(6)을 적층한다. 다음 게이트절연막(6) 상부에 아몰퍼스 실리콘층(8)과 n+아몰퍼스 실리콘층(10)을 차례로 적층한다.
다음에, 제2도의 (b)에 도시되어 있듯이, 상기 n+아몰퍼스 실리콘층(10) 위에 소오스/드레인 메탈(12)을 적층한 후, 소오스/드레인 메탈(12)의 일부를 에칭하고 연속하여 아몰퍼스 실리콘층(8) 및 n+아몰퍼스 실리콘층(10)의 일부를 에칭한다.
다음에, 제2도의 (c)에 도시되어 있듯이, 상기 소오스/드레인 메탈(12) 및 게이트 절연막(6) 상부에 화소전극(14)을 형성하고 하소전극(14)의 일부분을 에칭한다.
다음에, 제2도의 (d)에 도시되어 있듯이, 상기 화소전극(14)의 에칭된 일부분을 마스크로 하여 아몰퍼스 실리콘층(8)과 n+아몰퍼스 실리콘층(10)을 에칭하여 소오스/드레인 전극(16)을 형성하였다.
그러나 상기한 종래의 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자는 데이타라인과 화소전극이 동일 레이어에 형성되므로 데이타라인과 화소전극이 전기적으로 쇼트되기 쉬운 단점이 있다.
다음, 제4도 및 제5도를 참고로 하여 또다른 종래의 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자와 그 제조방법을 설명한다.
제4도는 종래의 또다른 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자를 나타낸 단면도이고,
제5도의 (a)∼(d)는 제4도의 제조공정 순서를 나타낸 단면도이다.
먼저, 제5도의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 위에 게이트메탈을 적층한 후 에칭하여 게이트 전극(20)과 스토리지 캐패시터 전극(22)을 형성하고, 그 위에 게이트 절연막(24)과 아몰퍼스 실리콘층(26)과 n+아몰퍼스 실리콘층(28)과 소오스/드레인 메탈(30)을 연속하여 적층한다.
다음, 제5도의 (b)에 도시한 바와 같이, 소오스/드레인 메탈(30)을 에칭하여 소오스/드레인 전극(32)과 스토리지 캐패시터의 상부전극(34)을 형성한 후, n+아몰퍼스 실리콘층(28)을 에칭한다.
다음, 제5도의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(24) 위에 형성된 아몰퍼스 실리콘층(26)을 에칭한다.
다음, 제5도의 (d)에 도시한 바와같이, 상기 소오스/드레인 전극(32) 및 스토리지 캐패시터 상부전극(34)의 상부에 화소전극(36)을 형성한 후 화소전극(36)의 일부분을 에칭한 후, 상기 화소전극(36) 상부에 보호막(38)을 적층하고 보호막(38)의 일부분을 에칭한다.
그러나 상기한 종래의 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자는 보호막(38)이 화소전극(38) 위에 있으므로 구동시 보호막(38)에 의한 전하포획(CHARGE TRAP)으로 인해 잔상이 생겨 화질 불량이 발생하는 단점이 있다.
그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화소와 데이타라인을 서로 상이한 레이어(layer)에 형성시킴으로써 쇼트를 방지하고, 보호막을 화소전극 하부에 형성시킴으로써 화질을 개선시키는 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명은,
기판 위에 게이트전극과 전단게이트전극이 형성되어 있고, 상기 게이트전극과 전단게이트전극 위에 게이트절연막이 적층되어 있고, 상기 게이트절연막 위에 상기 게이트 전극의 외주를 중심으로 아몰퍼스실리콘층과 n+아몰퍼스실리콘층과 소오스/드레인 메탈이 일부분이 에칭되어 있는 형태로 차례로 적층되어 있고, 상기 소오스/드레인 메탈 위에 보호막이 둘러싸여 있고, 상기 아몰퍼스실리콘층이 에칭된 게이트절연막의 상부에 화소전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 이 발명의 제조방법은, 기판위에 게이트메탈을 적층한다. 적층한 후 에칭하여 게이트전극과 전단게이트전극을 형성하는 단계와;
상기 게이트전극과 전단게이트전극을 둘러싸는 모양으로 게이트절연막을 적층하고, 상기 게이트절연막의 상부에 아몰퍼스 실리콘층을 적층하고, 상기 아몰퍼스 실리콘층의 상부에 n+아몰퍼스 실리콘층을 적층하고, 상기 n+아몰퍼스 실리콘층의 상부에 소오스/드레인 메탈을 적층하는 단계와;
상기 소오스/드레인 메탈을 에칭하여 소오스/드레인 전극과 데이타라인을 형성한 후, n+아몰퍼스 실리콘층을 에칭하는 단계와;
상기 소오스/드레인 전극의 상부에 보호막을 형성하고, 아몰퍼스 실리콘층의 일부를 에칭하는 단계와;
상기 아몰퍼스 실리콘층이 에칭되어 있는 상기 게이트절연막의 상부에 화소전극을 형성하는 단계로 이루어져 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이의 박막트랜지스터 소자 및 제조방법을 상세히 설명한다.
제6도는 이 발명의 박막트랜지스터 액정디스플레이 소자를 나타낸 단면도이고,
제7도의 (a)∼(e)는 제6도의 제조공정 순서를 나타낸 단면도이고,
제8도의 (a)∼(e)는 제7도의 평면도이다.
상기 제7도의 (a)∼(e)에 도시되어 있듯이, 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자의 제조방법은,
기판위에 게이트메탈을 적층한다. 적층한 후 에칭하여 게이트전극(40)과 전단게이트전극(42)을 형성하는 단계와;
상기 게이트전극(40)과 전단게이트전극(42)을 둘러싸는 모양으로 게이트절연막(44)을 적층하고, 상기 게이트절연막(44)의 상부에 아몰퍼스 실리콘층(46)을 적층하고, 상기 아몰퍼스 실리콘층(46)의 상부에 n+아몰퍼스 실리콘층(48)을 적층하고, 상기 n+아몰퍼스 실리콘층(48)의 상부에 소오스/드레인 메탈(50)을 적층하는 단계와;
상기 소오스/드레인 메탈(50)을 에칭하여 소오스/드레인 전극(50-1)과 데이타라인을 형성한 후, n+아몰퍼스 실리콘층(48)을 에칭하는 단계와;
상기 소오스/드레인 전극(50-1)의 상부에 보호막(52)을 형성하고, 아몰퍼스 실리콘층(46)의 일부를 에칭하는 단계와;
상기 아몰퍼스 실리콘층(46)이 에칭되어 있는 상기 게이트절연막(44)의 상부에 화소전극(54)을 형성하는 단계로 이루어져 있다.
또한 제6도에 도시되어 있듯이, 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자는,
기판 위에 게이트전극(40)과 전단게이트전극(42)이 형성되어 있고, 상기 게이트전극(40)과 전단게이트전극(42) 위에 게이트절연막(44)이 적층되어 있고, 상기 게이트절연막(44) 위에 상기 게이트 전극(40)의 외주를 중심으로 아몰퍼스실리콘층(46)과 n+아몰퍼스실리콘층(48)과 소오스/드레인 전극(50)이 차례로 적층되어 있고, 상기 소오스/드레인 전극(50) 위에 보호막(52)이 둘러싸여 있고, 상기 아몰퍼스 실리콘층(46)이 에칭된 게이트절연막(44)의 상부에 화소전극(54)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의한 이 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기한 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자의 제조 공정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제7도의 (a)에 도시되어 있듯이 기판위에 게이트메탈을 적층한다. 적층한 후 에칭하여 게이트전극(40)과 전단게이트전극(42)을 형성한다.
다음, 제7도의 (b)에 도시되어 있듯이, 상기 게이트전극(40)과 전단게이트전극(42)을 둘러싸는 모양으로 게이트절연막(44)을 적층하고, 상기 게이트절연막(44)의 상부에 아몰퍼스 실리콘층(46)을 적층하고, 상기 아몰퍼스 실리콘층(46)의 상부에 n+아몰퍼스 실리콘층(48)을 적층하고, 상기 n+아몰퍼스 실리콘층(48)의 상부에 소오스/드레인 메탈(50)을 적층한다.
다음, 제7도의 (c)에 도시되어 있듯이, 상기 소오스/드레인 메탈(50)을 에칭하여 소오스/드레인 전극(50-1)과 데이타라인을 형성한 후, 소오스/드레인 전극(50-1)을 마스크로 하여 n+아몰퍼스 실리콘층(48)을 에칭한다.
다음, 제7도의 (d)에 도시되어 있듯이, 상기 소오스/드레인 전극(50-1)의 상부에 보호막(52)을 채널부를 형성할수 있도록 0.5㎛ 이상으로 형성하고, 보호막을 마스크로 하여 아몰퍼스 실리콘층(46)의 일부를 에칭한다.
다음, 상기 아몰퍼스 실리콘층(46)이 에칭되어 있는 상기 게이트절연막(44)의 상부에 투명도전물질을 증착하여 화소전극(54)을 형성한다.
상기와 같이 이루어진 이 발명의 효과로는,
화소전극과 데이타라인을 서로 상이한 레이어에 형성함으로써 전기적인 쇼트를 방지할 수 있고, 보호막을 화소전극 하부에 형성함으로써 화소에 잔상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 기판 위에 게이트 메탈을 적층한 후 에칭하여 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막을 적층하고, 상기 게이트 절연막 상부에 아몰퍼스 실리콘층, n+아몰퍼스 실리콘층 및 소오스/드레인 메탈을 차례대로 적층하는 단계와; 상기 소오스/드레인 메탈을 에칭하여 소오스/드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 n+아몰퍼스 실리콘층을 에칭하는 단계와; 상기 소오스/드레인 전극 위에 보호막을 형성하는 단계와; 상기 보호막을 마스크로 상기 아몰퍼스 실리콘층을 에칭하는 단계와; 상기 게이트 절연막의 상부에 화소 전극을 형성하는 단계로 이루어진 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 n+아몰퍼스 실리콘층을 에칭할 시, 소오스/드레인 전극을 마스크로 하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 제조 방법.
  3. 기판 위에 형성되어 있는 게이트 전극, 상기 게이트 전극을 덮고 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 아몰퍼스 실리콘 패턴, 상기 아몰퍼스 실리콘 패턴 위에 형성되어 있는 n+아몰퍼스 실리콘 패턴, 상기 n+아몰퍼스 실리콘 패턴과 동일한 패턴으로 상기 n+아몰퍼스 실리콘 패턴 위에 형성되어 있는 소오스/드레인 전극, 상기 소오스/드레인 전극 상에 형성되어 있는 보호막, 상기 드레인 전극과 연결되도록 형성되어 있는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화소 전극은 투명 도전 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 소자.
  5. 제3항에 있어서, 상기 보호막은 채널부를 형성할 수 있도록 소오스와 드레인을 연결한 패턴보다 0.5㎛이상 넓게 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 소자.
  6. 제3항에 있어서, 상기 보호막은 상기 아몰퍼스 실리콘층과 동일한 패턴으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 소자.
  7. 기판 위에 형성되어 있는 게이트 전극, 상기 게이트 전극을 덮고 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 아몰퍼스 실리콘 패턴 상기 아몰퍼스 실리콘 패턴 위에 형성되어 있는 n+아몰퍼스 실리콘 패턴, 상기 n+ 아몰퍼스 실리콘 패턴상에 형성되어 있는 소오스/드레인 전극, 상기 소오스/드레인 전극 상에 형성되어 있고 상기 아몰퍼스 실리콘과 동일한 패턴을 가지는 보호막, 상기 드레인 전극과 연결되며 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 화소 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 n+아몰퍼스 실리콘층은 상기 소오스/드레인 전극과 동일한 패턴으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 소자.
  9. 기판 위에 게이트 메탈을 적층한 후 에칭하여 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 위에 게이트 절연막, 아몰퍼스 실리콘층, n+아몰퍼스 실리콘층 및 소오스/드레인 메탈을 차례대로 적층하는 단계와; 상기 소오스/드레인 메탈을 에칭하여 소오스/드레인 전극 패턴을 형성하는 단계와; 상기 소오스/드레인 전극 패턴을 마스크로 n+아몰퍼스 실리콘층을 에칭하는 단계와; 상기 소오스/드레인 전극 위에 보호막을 형성하는 단계와; 상기 아몰퍼스 실리콘층을 에칭하는 단계와; 상기 게이트 절연막의 상부에 화소 전극을 형성하는 단계로 이루어진 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 아몰퍼스 실리콘층은 상기 보호막을 마스크로 하여 에칭하는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 제조 방법.
KR1019950000189A 1995-01-06 1995-01-06 박막트랜지스터 액정 디스플레이 소자 및 그 제조방법 KR0169356B1 (ko)

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