KR100188091B1 - 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 데이타 라인을 알루미늄과 소스/ 드레인 금속을 이용하여 이중층으로 데이타 라인을 형성함으로써 데이타 라인의 저저항 및 오픈 방지를 실현한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
기판 위에 형성되어 있는 게이트 배선, 상기 게이트 배선을 포함하여 전면적으로 덮고 있는 절연막, 상기 절연막 위에 형성되어 있는 채널층인 반도체막, 상기 반도체막 위에 형성되어 있는 소스 전극 및 드레인 전극 및 상기 게이트 라인에 수직으로 교차되게 형성되어 있는 데이타 라인을 포함한 데이타 배선, 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고 있으며, 상기 데이타 라인이 제1 도전층과 제2 도전층으로 이루어진 이중층으로 형성되어 있고, 상기 반도체층에 대응하는 부분에는 제2 도전층으로만 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
Description
제1도는 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 배치도이다.
제2도는 제1도에서 A-A'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 배치도이고,
제4도는 제3도에서 B-B'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
제5도의 (a)-(f)는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 과정 중간의 박막 트랜지스터를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하자면 데이터선을 이중층으로 형성한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는, 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성되어 있는 다수의 화소 단위가 행렬의 형태로 형성되어 있으며, 게이트선 및 데이터선이 각각 화소 행과 화소 열을 따라 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판과 공통 전극이 형성되어 있는 공통 전극 기판, 그리고 두 기판의 사이에 삽입되어 있는 액정 물질로 이루어져 있다.
그러면, 제1도 및 제2도를 참고로 하여 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 대하여 설명한다.
제1도는 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 배치도이고, 제2도는 제1도에서 A-A'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
제1도 및 제2도에서 도시한 바와 같이, 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조는 다음과 같다.
투명한 절연 물질로 이루어진 기판(10)위에 게이트 전극(12) 및 게이트선(13)을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있다. 게이트 배선(12, 13) 위에는 기판(10)을 전면적으로 덮고 있는 절연막(14)이 형성되어 있으며, 절연막(14) 위에 게이트 전극(12)에 대응하는 위치에는 채널층의 역할을 하는 반도체막(16)이 형성되어 있다. 반도체막(16) 위에는 게이트 전극(12)에 대응하는 위치 한쪽에 중간층(17)을 사이에 두고 드레인 전극(20)이 형성되어 있고, 드레인 전극(20)과 마주보는 소스 전극을 포함하는 데이터선(21)이 게이트선(13)에 수직으로 교차되게 형성되어 있다. 소스 전극 및 드레인 전극(20)과 데이터선(21)을 포함하는 데이터 배선은 보호막(22)으로 덮여 있으며, 보호막(22)은 드레인 전극(20)을 드러내는 접촉구를 가지고 있다. 보호막(22) 위에는 화소 전극(24)이 형성되어 있으며, 접촉구를 통하여 드레인 전극(20)과 연결되어 있다.
이와 같이, 종래의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 만들 때에는 소스/드레인 전극(20)의 상부에 형성되어 있는 보호막(22)을 사진 식각하여 접촉구를 형성한 다음 화소 전극(24)과 드레인 전극(20)을 연결시켜 준다.
그런데 드레인 전극(20)으로 저항이 작아 배선으로 주로 사용되는 알루미늄을 사용할 수 없으며, 이는 화소 전극(24)으로 일반적으로 사용하는 ITO에 함유되어 있는 산소 성분이 알루미늄을 산화시켜 알루미늄과 ITO의 사이에 산화알루미늄막이 형성되어 둘 사이에 전류가 흐르기 어려워지기 때문이다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 데이터선의 저항을 낮추면서도 화소 전극과의 접촉 특성을 개선하고 단선을 방지하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판은, 투명한 절연 물질로 이루어진 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트 전극 및 게이트선을 포함하는 게이트 배선, 상기 게이트 배선을 포함하여 전면적으로 덮고 있는 절연막, 상기 절연막 위에 상기 게이트 전극에 대응하는 위치에 형성되어 있는 채널층인 반도체막, 상기 반도체막 위에 상기 게이트 전극에 대응하는 위치에 인접하게 형성되어 있는 소스 전극 및 드레인 전극과, 상기 드레인 전극에 연결되어 있으며 상기 게이트선에 수직으로 교차되게 형성되어 있으며 데이터선을 포함한 데이터 배선, 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고 있으며, 상기 데이터선은 제1 도전층과 제2 도전층으로 이루어진 이중 도전층으로 형성되어 있으며, 상기 반도체층에 대응하는 부분에는 제2 도전층으로만 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 도전층을 알루미늄으로 형성하고, 상기 제2 도전층은 실리사이드를 형성할 수 있는 금속으로 형성한다. 따라서 저저항 특성을 갖고 오픈 발생을 방지할 수 있으며 반도체층과 오믹 컨택을 이룰 수 있는 데이터선을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층의 폭 보다 넓게하여 준다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터기판의 제조 방법은, 투명한 절연 물질로 이루어진 기판 위에 도전 물질로 게이트 전극 및 게이트선을 포함하는 게이트 배선을 형성하는 제1공정, 상기 게이트 배선 위에 절연막을 형성하는 제2공정, 상기 절연막 위에 상기 게이트 전극에 대응하는 위치를 포함하도록 게이트 배선 위에 채널층인 반도체막을 형성하는 제3공정, 상기 게이트선에 수직으로 교차되게 도전 물질을 이용하여 데이터선의 하단을 형성하는 제4공정, 상기 게이트 전극에 대응하는 인접한 위치와 상기 데이터선 하단을 덮도록 도전 물질로 소스/드레인 전극 및 데이터선 상단을 형성하는 제5공정, 상기 데이터선을 덮도록 전면적에 보호막을 형성하는 제6공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
이때, 상기 게이트 전극과 상기 절연막 사이에 상기 게이트 전극을 양극 산화시켜 양극 산화막을 더 형성할 수 있다.
상기 반도체막 형성 후 상기 반도체막과 상기 소스/드레인 전극의 상부에 외인성 반도체막을 더 형성할 수 있다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 나타낸 배치도이고, 제4도는 제3도에서 A-A'선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 제5도의 (a)-(f)는 제3도에 도시한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 공정 순서를 나타낸 단면도이다.
먼저, 제3도, 제4도 및 제5도의 (a)에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 물질로 이루어진 기판(10) 위에 저항이 낮은 도전 물질인 알루미늄(Al)으로 가로 방향으로 게이트선(13)을 형성한다. 여기에서 게이트선(13)의 일부는 게이트 전극(12)이 된다.
다음, 제3도, 제4도 및 제5도의 (b)에 도시한 바와 같이, 게이트선(13)위에 SiNx로 이루어진 절연막(14)을 형성한다.
한편, 제4도에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(12)과 절연막(14) 사이에 상기 게이트 전극(12)을 양극 산화시킨 양극 산화막(Al2Ox)(13)을 더 형성할 수 있다.
다음, 제3도, 제4도 및 제5도의 (c)에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(12)에 대응하는 위치의 절연막(14) 위에 비정질 규소(a-Si)로 이루어진 반도체막(16)을 형성한다.
한편, 제4도에 도시한 바와 같이, 반도체막(16) 상부에 n+비정질 규소로 이루어진 외인성 반도체막(17)을 더 형성할 수 있다.
다음, 제3도, 제4도 및 제5도의 (d)에 도시한 바와 같이, 저항이 작은 알루미늄을 이용하여 게이트선(13)에 수직으로 교차하는 하부 데이터선(18)을 절연막(14) 위에 형성한다.
다음, 제3도, 제4도 및 제5도의 (e)에 도시한 바와 같이, 반도체막(16) 또는 외인성 반도체막(17) 상부 한쪽 위에 위치하는 소스 전극을 포함하여 하부 데이터선(18)을 덮는 상부 데이터선(21)과 소스 전극의 맞은 편의 반도체막(16) 또는 외인성 반도체막(17) 위에 위치하는 드레인 전극(20)을 실리사이드를 형성할 수 있는 도전 물질인 크롬(Cr)으로 형성한다.
이때 상부 데이터선(21)은 하부 데이터선(18)보다는 폭이 넓게 형성한다. 또한 패드부도 동시에 형성할 수 있다.
다음, 제3도, 제4도 및 제5도의 (f)에 도시한 바와 같이, 소스 및 드레인 전극(20)과 상부 데이터선(21)을 덮도록 전면에 보호막(22)을 형성한다.
마지막으로 제4도에 도시한 바와 같이, 드레인 전극(20) 상부의 보호막(22)에 접촉구를 뚫고 이 접촉구를 통하여 드레인 전극(20)과 연결되는 화소 전극(24)을 형성한다.
그러므로 본 발명은 저항이 낮은 알루미늄과 ITO와의 접촉 특성이 양호한 금속을 이용하여 이중층으로 데이터선을 형성함으로써 데이터선의 저항을 낮춘다.
데이터선을 이중으로 만들기 때문에 둘 중 어느 하나가 단선되더라도 신호는 나머지 층을 통하여 전달된다.
Claims (7)
- 절연 물질로 이루어진 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 게이트선과 연결되어 있는 게이트 전극, 상기 게이트 전극 및 게이트선을 덮고 있는 절연막, 상기 절연막 위에 상기 게이트 전극에 대응하는 위치에 형성되어 있으며 채널층의 역할을 하는 반도체막, 상기 반도체막 위에 서로 맞은 편에 형성되어 있는 소스 전극 및 드레인 전극, 상기 소스 전극에 연결되어 있는 데이터선, 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고 있으며, 상기 데이터선은 하부의 제1 도전층과 상부의 제2 도전층으로 이루어진 이중층으로 형성되어 있으며, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 상기 제2 도전층으로만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제1항에서, 상기 제1 도전층은 알루미늄으로 형성되어 있고, 상기 제2 도전층은 실리사이드를 형성할 수 있는 금속으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제1항 또는 제2항에서, 상기 제2 도전층은 크롬으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제1항 또는 제2항에서, 상기 제2도전층은 상기 제1 도전층의 폭보다 넓게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 절연 물질로 이루어진 기판 위에 도전 물질로 게이트선 및 이와 연결되어 있는 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성하는 제1공정, 상기 게이트 배선 위에 절연막을 형성하는 제2공정, 상기 절연막 위에 상기 게이트 전극에 대응하는 위치에 반도체막을 형성하는 제3공정, 상기 절연막 위에 하부 데이터선을 형성하는 제4공정, 상기 반도체막 위에 서로 마주보는 소스 및 드레인 전극을 형성함과 동시에 상기 하부 데이터선을 덮으며 상기 소스 전극과 연결되어 있는 상부 데이터선을 형성하는 제5공정, 상기 데이터선, 소스 및 드레인을 덮는 보호막을 형성하는 제6공정, 상기 보호막에 상기 드레인 전극을 드러내는 접촉구를 형성하는 제7공정, 상기 보호막 위에 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 제8공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제5항에서, 상기 제1공정과 상기 제2공정 사이에 상기 게이트 전극을 양극 산화시켜 양극 산화막을 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제5항 또는 제6항에서, 상기 제3공정과 상기 제4공정 사이에 상기 반도체막 위에 외인성 반도체막을 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
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