KR100247279B1 - Lcd panel and its fabrication method - Google Patents

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윤종용
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    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit

Abstract

본 발명은 액정표시 패널 제조방법에 관한 것으로 픽셀 구조를 새롭게 설계하여 비정질 실리콘(a-Si)에칭(Etching)시 필드 실리콘 나이트라이드(Field SiNx)도 동시에 에칭하므로써, 마스크 현장을 줄일 수 있어 공정 단순화, 비용절감등의 효과를 볼 수 있으며, 또한 기생 커패시턴스(Capacitance)를 줄이므로 크로스-톡(Cross-talk) 현상이 경감하고, 적은 면적으로 원하는 축적 커패시터(Storage Capacitor)를 형성함으로 해서 개구율을 향상시킬 수 있는 액정표시 패널을 제조할 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display panel. The pixel structure is newly designed to simultaneously etch a field silicon nitride (A-Si) to etch a field, thereby reducing a mask field and simplifying a process. , Cost reduction, etc., and also reduces parasitic capacitance, which reduces cross-talk phenomenon and improves aperture ratio by forming desired storage capacitor with small area. A liquid crystal display panel can be manufactured.

Description

액저표시 패널 및 그 제조방법Liquid display panel and manufacturing method

제1도는 본 발명의 제조방법에 따른 액정패널의 단위픽셀을 나타내는 평면도,1 is a plan view showing a unit pixel of a liquid crystal panel according to a manufacturing method of the present invention,

제1a도는 제1도의 A-A선 단면도,Figure 1a is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 1,

제2도는 제1도의 TFT부분과 축적 커패시터 부분을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the TFT portion and the storage capacitor portion of FIG.

[산업상 이용분야][Industrial use]

본 발명은 액정표시 패널에 관한 것으로, 특히 스위칭 소자가 박막트랜지스터로 구성된 고정세 액정표시 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display panel, and more particularly, to a high definition liquid crystal display panel having a switching element composed of a thin film transistor and a method of manufacturing the same.

[종래 기술 및 문제점][Prior Art and Problem]

최근 OA기기나 휴대용 소형 TV등의 보급에 따라 이제까지의 전자 디스플레이 장치로 브라운관(CRT) 대신에 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로 일루미너센서(EL)소자, 플라즈마 디스플레이(PDP), 형광 표시관(VFD)등의 연구가 활발히 추진되고 일부는 실용화되고 있다.Recently, with the spread of OA devices and portable small TVs, liquid crystal displays (LCD), electro-luminescence sensor (EL) devices, plasma displays (PDP), fluorescent display tubes (VFD) instead of CRTs have been used as electronic display devices. Research is being actively promoted, and some have been put into practical use.

그중에서도 액정표시 소자는 극도로 경량으로 박형, 저가, 저소비 전력구동으로 집적회로와의 정합성이 좋은 등의 특징으로 가져 랩톱 컴퓨터(Lap Top Computer)나 포켓 컴퓨터(Pocket Computer)의 표시외에 차량 적재용 칼라 TV 화상용으로서 그 용도를 급속하게 확대하고 있다.Among them, the liquid crystal display device is extremely lightweight, thin, inexpensive, and low power consumption, so that it can be easily matched with an integrated circuit. The color for loading a vehicle in addition to the display of a laptop computer or a pocket computer is shown. Its use is rapidly expanding for TV images.

이와 같은 칼라 LCD는 문명의 발달에 따라 인간대 기계의 인터페이스(Interface)로서 평판소자의 유망아로 각광받아 왔다.Such a color LCD has been spotlighted as a promising child of a flat panel device as an interface of human-machine according to the development of civilization.

현재 이 기술은 CRT에 필적할 만한 가장 유력한 표시소자로서 91년 하반기에 양산기술을 갖추게 되었고 상기 기술은 반도체 기술과 액정기술을 융합한 액티브 매트릭스 LCD(Active Matrix LCD)기술로서 상판의 칼라필터 팬러과 하판의 TFT패널로 구성되어 있으며, 그 사이에 유전 이방성을 가진 액정으로 구성되어 있다.Currently, this technology is the most powerful display device comparable to the CRT, and it was mass-produced in the second half of 1991. The technology is an active matrix LCD technology that combines semiconductor technology and liquid crystal technology. It consists of a TFT panel of a lower board, and consists of the liquid crystal which has dielectric anisotropy in between.

상기 액티브 매트릭스 LCD는 매트릭스 형태로 배열된 수십만개의 각각의 화소에 스위칭 소자인 TFT(박막 Transistor)를 부가하고, 이 TFT는 화소 선택용 어드레스(Address)배선과 함께 유리기판상에 집적화되어 매트릭스회로를 구성하며, 현재 널리 이용되고 있는 액정표시 소자로는 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터를 스위칭 소자로 사용하고 있는 액티브 매트릭스형 액정표시 장치를 들 수 있다.The active matrix LCD adds a thin film transistor (TFT) as a switching element to each of hundreds of thousands of pixels arranged in a matrix form, which are integrated on a glass substrate together with a pixel selection address wiring to form a matrix circuit. In addition, an active matrix type liquid crystal display device using a thin film transistor using amorphous silicon or polycrystalline silicon as a switching element is widely used as a liquid crystal display device.

특히, 상기 비정질 실리콘을 면적이 넓은 투명유리 기판과의 정합성이 좋고 대화면 대응, 재현성, 저온퇴적, 막질등 그 어떤것에도 특별한 난점이 없는 것으로 투명유리기판 상에 상기 비정질 실리콘을 사용하여 박막 트랜지스터의 어레이를 형성하게 되면 대형 스크린의 고품질 및 고선명도를 갖는 값싼 표시패널을 실현할 수 있다.In particular, an array of thin film transistors using the amorphous silicon on the transparent glass substrate because the amorphous silicon has good coherence with a large-area transparent glass substrate and has no particular difficulty in large screen correspondence, reproducibility, low temperature deposition, and film quality. Forming a can realize a cheap display panel having high quality and high definition of a large screen.

먼저 종래의 액정표시 패널 형성방법에 대하여 설명하면 아래와 같다.First, a conventional liquid crystal display panel forming method will be described.

우선 투명유리기판 상에 크롬(Cr)을 사용하여 패드(Pad)를 형성한 후, 게이트 전극, 게이트 버스라인 및 축적 커패시터 부분을 Al, Ta/Al, Mo-Ta, α-Ta 등을 사용하여 금속을 패터닝시킨다.First, pads are formed on the transparent glass substrate using chromium (Cr), and then Al, Ta / Al, Mo-Ta, α-Ta, and the like are used for gate electrodes, gate bus lines, and storage capacitors. Pattern the metal.

그후에 양극산화를 실시하며, 상기 양극산화후 3개의 층(Three layer)을 증착시킨다. 즉, 가장 먼저 게이트 절연층인 SiNx를 상기 패터닝된 금속위에 형성하여 산화알루미늄/실리콘 나이트라이드(Al2O3/SiNx)의 게이트 절연막을 형성한다. 그다음 불순물이 주입되지 않은 비정질 실리콘(a-Si)과 에치-스토퍼(Etch-stopper)인 실리콘 나이트라이드를 증착시킨 뒤 상기 에치-스토퍼를 패터닝시킨다.Anodization is then performed, and three layers are deposited after the anodization. That is, first, a gate insulating layer of SiNx is formed on the patterned metal to form a gate insulating layer of aluminum oxide / silicon nitride (Al 2 O 3 / SiNx). Then, silicon nitride, which is an amorphous silicon (a-Si) and an etch-stopper, which is not implanted with impurities, is deposited, and then the etch-stopper is patterned.

계속해서 패터닝된 상기 에치-스토퍼상에 n+형 비정질 실리콘(n+a-Si)을 형성시킨 뒤, a-Si 아일랜드 패턴을 한다. 그 다음 각 화소에 대한 투명전극, 즉 화소전극을 ITO(Indum Thin Oxide)막으로 형성한다.Subsequently, n + -type amorphous silicon (n + a-Si) is formed on the patterned etch stopper, followed by an a-Si island pattern. Then, a transparent electrode for each pixel, that is, a pixel electrode, is formed of an ITO (Indum Thin Oxide) film.

상기 공정의 결과적인 구조에 소스전극 및 드레인 전극을 연속적으로 형성하기 위하여 크롬/알루미늄(Cr/Al)막을 적층하여 패터닝 해준 뒤, 상기 적층된 n+형 비정질 실리콘을 에칭(Etching)시킨다.In order to continuously form the source electrode and the drain electrode in the resultant structure of the process, a chromium / aluminum (Cr / Al) film is laminated and patterned, and then the stacked n + type amorphous silicon is etched.

이 때, 소스전극은 데이타 라인과 일체로 형성되고, 드레인 전극은 화소전극과 연결되고 상기 소스전극과 이격되게 형성된다.In this case, the source electrode is integrally formed with the data line, and the drain electrode is connected to the pixel electrode and spaced apart from the source electrode.

그후 마지막 공정으로 상기 공정의 결과적인 구조를 보호하기 위하여 보호막(Passivation)을 입혀 패널제작을 완료시킨다. 이러한 기존의 TFT패널 제작은 게이트 절연층을 축적 커패시터(Storage Capacitor)로 사용하기 때문에 비정질 실리콘 아일런드 형성시 피하막인 실리콘 나이트라이드와 선택성 있는 에칭을 하여야 하는데 에칭시 같은 실리콘(Si) 계열이기 때문에 선택성 있는 에칭이 어려울 뿐 아니라, 상기 실리콘 나이트라이드층이 축적 커패시터의 유전층으로 이용되기 때문에 축적 커패시터의 정전용량이 에칭정도에 따라 변하게 되어 표시특성의 불안요인이 된다.The final process is then completed with a passivation layer to protect the resulting structure. In the conventional TFT panel fabrication, since the gate insulating layer is used as a storage capacitor, a subcutaneous silicon nitride and a selective etching must be etched when forming an amorphous silicon island. Not only is the selective etching difficult, but also because the silicon nitride layer is used as the dielectric layer of the storage capacitor, the capacitance of the storage capacitor changes according to the degree of etching, which is an unstable factor of display characteristics.

또한 고정세화 되어감에 따라 개구율의 확보가 어렵고 픽셀 피치(Pixel Pitch)가 작아짐에 따라 픽셀 전극인 ITO와 데이타 라인의 기생 커패시턴스(Capacitance)로 인한 크로스-톡(Cross-talk)현상이 심화되고 있다.In addition, as the resolution becomes higher, it is difficult to secure the aperture ratio, and as the pixel pitch becomes smaller, the cross-talk phenomenon due to the parasitic capacitance of the pixel electrode ITO and the data line is intensifying. .

게다가 패드에 있는 게이트 절연층(Gate Insulator)을 오픈(open)하기 위하여 실리콘 나이트리이드를 에칭해야 하므로 마스크 한장이 더 필요하게 되어 불량률이 높아질 뿐 아니라 제조비용 또한 높게 된다.In addition, the silicon nitride must be etched to open the gate insulator on the pad, which requires one more mask, resulting in higher defect rates and higher manufacturing costs.

그리고 픽셀 전극인 ITO에칭시 ITO 에천트(Etchant)가 게이트 버스라인(Gate Bus Line)으로 스며 들어가 게이트 버스라인이 오픈되는 문제점을 안고 있다.In addition, ITO etchant (Etchant) seeps into the gate bus line when the ITO etching of the pixel electrode, the gate bus line is open.

[발명의 목적][Purpose of invention]

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로 박막트랜지스터를 구비한 액정표시 패널제작에 있어서, 고정세및 고수율을 달성할 수 있도록 픽셀의 구조를 새롭게 디자인하여 형성하므로써, 공정수와 불량요인을 제거함과 동시에 안정된 표시특성을 나타내는 액정표시 패널 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and in manufacturing a liquid crystal display panel having a thin film transistor, it is necessary to design and form a pixel structure so as to achieve high definition and high yield. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display panel and a method for manufacturing the same, which exhibits stable display characteristics while eliminating the problem.

[발명의 구성][Configuration of Invention]

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시 패널은 기판위에 알루미늄으로 이루어진 복수의 게이트 버스라인과, 상기 게이트 버스라인의 일부가 양극산화되어 형성된 제1양극 산화막과, 상기 게이트 라인과 서로 교차되게 배치된 복수의 데이타 라인과, 상기 복수의 게이트 버스라인과 복수의 데이타 라인간의 각교점에 배치되며, 탄탈륨으로 이루어진 게이트 전극이 상기 각 게이트 버스라인에 접속되며, 소오스 전극이 상기 각 데이타라인에 접속된 복수의 박막 트랜지스터와, 상기 인접한 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되며 탄탈륨으로 이루어진 축적 커패시터와, 상기 축적 커패시터의 일부가 양극산화되어 형성된 제2양극 산화막과, 상기 각 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되고 일부가 상기 제2양극 산화막 위에 겹쳐져서 형성된 다수의 픽셀전극으로 구성되며, 상기 각 박막 트랜지스터는 상기 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 일부가 양극산화되어 형성된 제3양극 산화막과, 상기 양극산화막 위에 형성된 게이트 절연층과, 상기 게이트 절연층 위에 형성된 반도체층과, 상기 반도체층의 채널형성부 위에 형성된 에치스토퍼층과, 상기 에치스토퍼층 이외의 상기 반도체층 위에 형성된 n+형 비정질 실리콘층과, 상기 n+형 비정질 실리콘층 좌·우에 형성된 상기 소오스 및 드레인 전극이 구성되고, 상기 복수의 게이트 버스라인 위 및 복수의 데이타 라인 밑에 상기 게이트 절연층, 반도체층, 에치스토퍼층 및 n+형 비정질 실리콘층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display panel according to the present invention includes a plurality of gate bus lines made of aluminum on a substrate, a first anode oxide film formed by anodizing part of the gate bus lines, and the gate lines intersecting with each other. A plurality of data lines arranged at an intersection of the plurality of data lines and the plurality of gate bus lines and the plurality of data lines, a gate electrode made of tantalum is connected to each of the gate bus lines, and a source electrode is connected to each of the data lines. A plurality of connected thin film transistors, an accumulation capacitor made of tantalum and connected to a gate electrode of the adjacent thin film transistor, a second anode oxide film formed by anodizing a portion of the accumulation capacitor, and connected to a drain electrode of each thin film transistor. Part of which is superimposed on the second anode oxide layer Each thin film transistor includes a plurality of pixel electrodes formed on the gate electrode, a third anode oxide film formed by partially anodizing the gate electrode, a gate insulating layer formed on the anode oxide film, and a gate insulating layer. The formed semiconductor layer, an etch stopper layer formed on the channel forming portion of the semiconductor layer, an n + -type amorphous silicon layer formed on the semiconductor layer other than the etch stopper layer, and the left and right sides of the n + -type amorphous silicon layer. A source and drain electrode are formed, and the gate insulating layer, the semiconductor layer, the etch stopper layer and the n + -type amorphous silicon layer are formed on the plurality of gate bus lines and under the plurality of data lines.

기판위에 게이트 전극/축적 커패시터를 소정두께로 형성하는 단계; 상기 공정후 상기 게이트 전극/축적 커패시터와 접속된 게이트 버스라인을 소정두께로 형성하는 단계; 상기 게이트 전극/축적 커패시터 및 게이트 버스라인이 형성된 기판상에 전면 양극산화를 실시한 후 게이트 절연층과 비정질 실리콘층 및 에치스토퍼층을 소정두께로 순차적으로 증착하는 단계; 상기 공정후 에치스토퍼를 패터닝한 후, n+형 비정질 실리콘층을 소정두께로 증착하는 단계; 다음으로 비정질 실리콘 아일랜드를 형성시킴과 동시에 게이트 절연층을 에칭하여 게이트 전극라인 위 및 데이타 라인이 형성될 부분의 패턴을 형성하는 단계, 상기 축적커패시터를 포함한 화소부에 픽셀전극을 형성하는 단계; 상기 n+형 비정질 실리콘층 위에 소오스/드레인 및 데이타 라인을 형성하는 단계; 그후 n+형 비정질 실리콘층을 에칭한 후에 보호막을 입히는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.Forming a gate electrode / accumulating capacitor on a substrate to a predetermined thickness; Forming a gate bus line connected to the gate electrode / accumulation capacitor to a predetermined thickness after the process; Depositing a gate insulating layer, an amorphous silicon layer, and an etch stopper layer on the substrate on which the gate electrode / accumulation capacitor and the gate bus line are formed, and sequentially depositing the gate insulating layer, the amorphous silicon layer, and the etch stopper layer to a predetermined thickness; After patterning the etch stopper, depositing an n + type amorphous silicon layer to a predetermined thickness; Next, forming an amorphous silicon island and etching the gate insulating layer to form a pattern on the gate electrode line and the portion where the data line is to be formed, and forming a pixel electrode on the pixel portion including the storage capacitor; Forming a source / drain and a data line on the n + type amorphous silicon layer; Thereafter, after etching the n + -type amorphous silicon layer, a protective film is coated.

[발명의 작용][Action of invention]

본 발명은 상술한 수단에 의해 픽셀구조를 새롭게 설계하여 필드 실리콘 나이트 라이드 에칭을 비정질 실리콘 에칭시 동시에 실시하므로써, 마스크 한장을 줄일 수 있어 공정이 간단해지고, 기생 커패시컨스를 줄이므로써 크로스-톡 현상을 경감시킬 수 있으며, 또한 적은 면적으로 원하는 축적 커패시터를 형성함으로 해서 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention, the pixel structure is newly designed and the field silicon nitride etching is performed at the same time during the amorphous silicon etching, so that one mask can be reduced, the process is simplified, and the parasitic capacitance is reduced. In addition, the aperture ratio can be improved by forming a desired storage capacitor with a small area.

[실시예]EXAMPLE

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명으 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

제1도는 본 발명의 제조방법에 따른 액정패널의 단위 픽셀을 나타내는 평면도를 도시한 것이며, 제1a도는 제1도의 A-A선 단면도를 제2도는 제1도의 TFT부분과 축적 커패시터 부분을 도시한 단면도를 나타낸 것이다.1 is a plan view showing a unit pixel of a liquid crystal panel according to the manufacturing method of the present invention, Figure 1a is a cross-sectional view showing the line AA line of Figure 1, Figure 2 is a cross-sectional view showing the TFT portion and the storage capacitor portion of FIG. It is shown.

제1도 및 제2도에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시 패널의 제조방법은, 먼저 유리기판(21) 상에 패드(pad)와 게이트/축적 커패시터(Gate/Storage Capacitor)(11)를 탄탈륨(Ta)을 이용하여 2500Å의 두께로 형성시킨다.As shown in FIGS. 1 and 2, a method of manufacturing a liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention may include a pad and a gate / storage capacitor 11 on a glass substrate 21. Is formed to a thickness of 2500 kPa using tantalum (Ta).

그 후 게이트 버스라인(Gate Bus Line)(12)을 알루미늄(Al)을 이용하여 4000Å두께로 만들어 준다.After that, the gate bus line 12 is made of aluminum (Al) to a thickness of 4000Å.

이 때 게이트 버스라인(12)과 게이트/축적 커패시터(11)가 교차하는 부분은 탄탈륨(Ta)이 테이퍼 에칭(Taper Etching)이 가능하므로 문제가 되지 않는다.At this time, the portion where the gate bus line 12 and the gate / accumulation capacitor 11 intersect is not a problem since tantalum Ta can taper etching.

그후 상기 패드와 게이트/축적 커패시터(11) 및 게이트 버스라인(12)이 형성된 기판상에 전면 양극산화를 실시하여 양극산화막(23)을 형성하고, 게이트 절연층(24)과 반도체층(25) 및 에치스토퍼층(26)을 소정두께로 패널전면에 순차적으로 증착한다.Thereafter, anodization film 23 is formed on the substrate on which the pad, the gate / accumulation capacitor 11, and the gate bus line 12 are formed to form an anodization film 23, and the gate insulating layer 24 and the semiconductor layer 25 are formed. And the etch stopper layer 26 are sequentially deposited on the entire surface of the panel at a predetermined thickness.

여기서 상기 게이트 절연층(24)과 반도체층(25) 및 에치스토퍼층(26)은 실리콘 나이트라이드, 비정질 실리콘, 실리콘 나이트라이드(SiNx, a-Si, SiNx)로 형성되며 그 각각은 약 2000Å, 1000Å, 2000Å의 두께로 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)로 증착시킨다.The gate insulating layer 24, the semiconductor layer 25, and the etch stopper layer 26 may be formed of silicon nitride, amorphous silicon, or silicon nitride (SiNx, a-Si, SiNx), each about 2000 μs, It is deposited by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) at a thickness of 1000 kPa and 2000 kPa.

그후 에치스토퍼층(14)을 패터닝(patterning)한 후에 오믹 콘택층(Ohmic Contact Layer)을 형성하기 위해 n+형 비정질 실리콘(n+a-Si)을 500Å의 두께로 증착한다. 다음에 비정질 실리콘(a-Si) 아일랜드(13)를 형성시킬 때 피하막인 게이트 절연층(Gate Insulator)(24)도 동시에 에칭을 실시한다.After that, the etch stopper layer 14 is patterned, and then n + type amorphous silicon (n + a-Si) is deposited to a thickness of 500 kW to form an ohmic contact layer. Next, when forming the amorphous silicon (a-Si) island 13, the gate insulator 24, which is a subcutaneous film, is also etched at the same time.

그후, 픽셀(Pixel)전극(15), (27)을 ITO를 사용하여 500Å의 두께로 형성하고 Cr/Al로 된 소오스/드레인 전극(29), (30), 데이타 리인(Data Line)(16)을 형성시킨다. 즉, 여기서의 데이타 라인(16)은 앞서 형성된 TFT의 게이트 절연층(24)과 반도체층(25) 및 에치스토퍼층(26) 위에 형성된 구조를 가지고 있음을 알 수 있다.Thereafter, the pixel electrodes 15 and 27 are formed to a thickness of 500 mV using ITO, and the source / drain electrodes 29 and 30 made of Cr / Al and the data line 16 are formed. ). In other words, it can be seen that the data line 16 has a structure formed on the gate insulating layer 24, the semiconductor layer 25 and the etch stopper layer 26 of the TFT formed previously.

여기서 비정질 실리콘 아일랜드의 두께(Thickness)는 3000Å이므로 스텝커버리지(Step Coverage)는 문제가 되지 않는다.Since the thickness of the amorphous silicon island is 3000 Å, step coverage is not a problem.

다음으로 n+형 비정질 실리콘을 에칭한 후에 보호막(Passivation)(31)인 실리콘 나이트라이드를 4000Å두께로 도포하여 TFT패널(Panel) 제작을 완료한다.Next, after the n + -type amorphous silicon is etched, a silicon nitride serving as a passivation layer 31 is applied to a thickness of 4000 kPa to complete the manufacture of the TFT panel.

본 구조에서는 패드와 게이트/축적 커패시터(11)를 탄탈륨으로 형성하는데, 상기 탄탈륨은 SFe+O2혼합가스에 의한 RIE장비를 사용하여 테이퍼 에칭이 가능하여(테이퍼 각 =18°까지) 픽셀(Pixel) 전극(27)인 ITO가 500Å으로 얇게 형성되더라도 축적 커패시터 부분의 스텝 커버리지에는 문제가 없게 된다.In this structure, the pad and the gate / accumulation capacitor 11 are formed of tantalum. The tantalum is tapered by using RIE equipment using SFe + O 2 mixed gas (taper angle up to 18 °). Even if ITO, which is the electrode 27, is thinned to 500 mW, there is no problem in the step coverage of the accumulation capacitor portion.

또한 비정질 아일랜드(13)는 제1도에서 알 수 있듯이 데이타 라인(16)을 따라 형성되므로 게이트 버스라인(12)과 데이터 라인(16)이 교차되는 지점의 스텝 커버리지가 좋게 된다. 게다가 제1도의 A-A선 단면도인 제1a도와 같이 데이타 라인(16)과 픽셀 전극(15), (27) 사이의 거리가 떨어짐으로 해서 이들간에 생기는 기생 커패시턴스(Capacitance)를 줄일 수 있어서 크로스-톡(Cross-talk)현상을 경감시킬 수 있다.In addition, since the amorphous island 13 is formed along the data line 16 as shown in FIG. 1, the step coverage at the point where the gate bus line 12 and the data line 16 cross each other is good. In addition, as shown in FIG. 1A, which is a cross-sectional view along line AA of FIG. 1, the distance between the data line 16 and the pixel electrodes 15 and 27 is reduced, thereby reducing parasitic capacitance between them. Cross-talk phenomenon can be reduced.

본 발명의 픽셀구조는 또한 비정질 실리콘 아일랜드(13) 형성시 게이트 버스라인(12)을 따라 형성하여 줌으로써 픽셀 ITO에칭시 ITO에천트(Etchant)가 게이트 버스라인(12)으로 스며 들어가 게이트 버스라인(12)이 단선되는 불량을 배제할 수 있다.The pixel structure of the present invention is also formed along the gate busline 12 when forming the amorphous silicon island 13 so that the ITO etchant penetrates into the gate busline 12 when the pixel ITO is etched. It is possible to exclude the failure that 12) is disconnected.

여기서 축적 커패시터는 탄탈륨이기 때문에 ITO에천트에 용해되지 않아서(비정질 실리콘 아일랜드가 덮어주지 않더라도)보호될 수 있다.Since the accumulator capacitor is tantalum, it does not dissolve in the ITO etchant (even if the amorphous silicon island is not covered) and can be protected.

그리고 비정질 아일랜드 형성시 RIE로 피하막인 실리콘 나이트라이드도 동시에 에칭함으로 해서 선택성(Selectivity)를 고려하지 않고 파워덴시티(Power Density)를 높여 에칭할 수 있음으로 해서 신속히 에칭이 가능하며, 이방성 에칭이 가능함으로 해서 미세패턴이 가능하게 된다.When forming amorphous islands, silicon nitride, which is a subcutaneous film, is also etched at the same time so that the etching can be performed by increasing the power density without considering the selectivity. By doing this, a fine pattern is possible.

또한 축적 커패시터의 유전층이 TaOx로 형성되기 때문에 적은 면적으로 큰 정전용량을 만들 수 있어 상대적으로 축적 커패시터가 픽셀에서 차지하는 면적이 작아짐으로 해서 개구율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the dielectric layer of the accumulation capacitor is formed of TaOx, a large capacitance can be made with a small area, so that the area occupied by the accumulation capacitor in the pixel is relatively small, thereby improving the aperture ratio.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 새로운 픽셀(Pixel)구조를 설계하여 비정질 실리콘(a-Si) 에칭시 필드 실리콘 나이트라이드(SiNx)도 동시에 에칭함으로써,As described above, according to the present invention, by designing a new pixel structure by simultaneously etching the field silicon nitride (SiNx) during the amorphous silicon (a-Si) etching,

i) 패드 오픈(Pad Open)을 위한 마스크 한장을 줄일 수 있어 비용이 절감되고,i) Reduce the cost of one mask for pad open

ii) 비정질 실리콘 에칭시 피하막인 실리콘 나이트라이드와의 선택성(Selectivity)을 고려하지 않고 에칭할 수 있으므로 해서 공정의 안정화로 인한 수율을 향상시킬 수 있고,ii) When etching amorphous silicon, it can be etched without considering the selectivity with the silicon nitride, which is a subcutaneous film, thereby improving the yield due to stabilization of the process,

iii) 데이타 라인(Data Line)과 픽셀전극 사이의 기생 커패시턴스(Capacitance)를 줄이므로 크로스-톡(Cross-talk)현상이 경감되고,iii) Cross-talk phenomenon is reduced by reducing the parasitic capacitance between the data line and the pixel electrode,

iv) 게이트 버스라인(Gate Bus Line)을 따라 비정질 실리콘 아일랜드(Island)를 덮어줌으로 해서 후공정으로 인한 게이트 버스라인의 단선을 방지할 수 있으며,iv) Covering the amorphous silicon islands along the gate bus line to prevent disconnection of the gate bus line due to post-processing,

v) 축적 커패시터(Storage Capacitor)의 유전층을 TaOx로만 사용함으로 해서 적은 면적으로 큰 축적 커패시터를 형성할 수 있기 때문에 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.v) By using only the TaOx dielectric layer in the storage capacitor, a large storage capacitor can be formed with a small area, thereby improving the aperture ratio.

Claims (17)

기판위에 알루미늄으로 이루어진 복수의 게이트 버스라인과, 상기 게이트 버스라인의 일부가 양극산화되어 형성된 제1양극 산화막과, 상기 게이트 라인과 서로 교차되게 배치된 복수의 데이타 라인과, 상기 복수의 게이트 버스라인과 복수의 데이타 라인간의 각교점에 배치되며, 탄탈륨으로 이루어진 게이트 전극이 상기 각 게이트 버스라인에 접속되며, 소오스 전극이 상기 각 데이타 라인에 접속된 복수의 박막 트랜지스터와, 상기 인접한 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되며 탄탈륨으로 이루어진 축적 커패시터와, 상기 축적 커패시터의 일부가 양극산화되어 형성된 제2양극 산화막과, 상기 각 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되고 일부가 상기 제2양극 산화막 위에 겹쳐져서 형성된 다수의 픽셀전극으로 구성되며, 상기 각 박막트랜지스터는 상기 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 일부가 양극산화되어 형성된 제3양극 산화막과, 상기 양극산화막 위에 형성된 게이트 절연층과, 상기 게이트 절연층 위에 형성된 반도체층과, 상기 반도체층의 채널형성부 위에 형성된 에치스토퍼층과, 상기 에치스터퍼층 이외의 상기 반도체층 위에 형성된 n+형 비정질 실리콘층과, 상기 n+형 비정질 실리콘층 좌·우에 형성된 상기 소오스 및 드레인 전극이 구성되고, 상기 복수의 게이트 버스라인 위 및 복수의 데이타 라인 밑에 상기 게이트 절연층, 반도체층, 에치스토퍼층 및 n+형 비정질 실리콘층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시 패널.A plurality of gate bus lines made of aluminum on the substrate, a first anode oxide film formed by anodizing a portion of the gate bus lines, a plurality of data lines arranged to intersect the gate lines, and the plurality of gate bus lines A plurality of thin film transistors disposed at respective intersections between the plurality of data lines, a gate electrode made of tantalum, connected to the respective gate bus lines, and a source electrode connected to each of the data lines, and a gate electrode of the adjacent thin film transistors. A storage capacitor formed of tantalum, a second anode oxide film formed by a portion of the storage capacitor being anodized, and a plurality of pixels connected to a drain electrode of each of the thin film transistors and partially stacked on the second anode oxide film. It consists of an electrode, each thin film transistor And a third anode oxide film formed by anodizing the gate electrode, a portion of the gate electrode, a gate insulating layer formed on the anodization film, a semiconductor layer formed on the gate insulating layer, and a channel forming portion of the semiconductor layer. An etch stopper layer formed, an n + type amorphous silicon layer formed on the semiconductor layer other than the etch stepper layer, and the source and drain electrodes formed on the left and right sides of the n + type amorphous silicon layer; And a gate insulating layer, a semiconductor layer, an etch stopper layer and an n + -type amorphous silicon layer formed on a line and under a plurality of data lines. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어지며, 상기 게이트 버스라인 위에 형성된 비정질 실리콘 아일랜드는 상기 게이트 버스라인과 선택적 식각성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시 패널.And wherein the semiconductor layer is made of amorphous silicon, and the amorphous silicon island formed on the gate bus line has selective etching with the gate bus line. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 버스라인과 교차하는 부분의 게이트 전극/축적 커패시터는 테이퍼진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시 패널.And a gate electrode / capacitor formed at a portion crossing the gate bus line has a tapered structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트 절연층, 반도체층 및 에치스토퍼층은 SiNx, a-Si, SiNx로 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시 패널.The gate insulating layer, the semiconductor layer and the etch stopper layer is formed of SiNx, a-Si, SiNx. 기판위에 게이트 전극/축적 커패시터를 소정두께로 형성하는 단계; 상기 공정후 상기 게이트 전극/축적 커패시터와 접속된 게이트 버스라인을 소정두께로 형성하는 단계; 상기 게이트 전극/축적 커패시터 및 게이트 버스라인이 형성된 기판상에 전면 양극산화를 실시한 후 게이트 절연층과 비정질 실리콘층 및 에치스토퍼층을 소정두께로 순차적으로 증착하는 단계; 상기 공정후 에치스토퍼를 패터닝한 후, n+형 비정질 실리콘층을 소정두께로 증착하는 단계; 다음으로 비정질 실리콘 아일랜드를 형성시킴과 동시에 게이트 절연층을 에칭하여 게이트 전극라인 위 및 데이타 라인이 형성될 부분의 패턴을 형성하는 단계, 상기 축적커패시터를 포함한 화소부에 픽셀 전극을 형성하는 단계; 상기 n+형 비정질 실리콘층 위에 소오스/드레인 및 데이타 라인을 형성하는 단계; 그후 n+형 비정질 실리콘층을 에칭한 후에 보호막을 입히는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시 패널 제조방법.Forming a gate electrode / accumulating capacitor on a substrate to a predetermined thickness; Forming a gate bus line connected to the gate electrode / accumulation capacitor to a predetermined thickness after the process; Depositing a gate insulating layer, an amorphous silicon layer, and an etch stopper layer on the substrate on which the gate electrode / accumulation capacitor and the gate bus line are formed, and sequentially depositing the gate insulating layer, the amorphous silicon layer, and the etch stopper layer to a predetermined thickness; After patterning the etch stopper, depositing an n + type amorphous silicon layer to a predetermined thickness; Next, forming an amorphous silicon island and simultaneously etching the gate insulating layer to form a pattern on the gate electrode line and the portion where the data line is to be formed, and forming a pixel electrode on the pixel portion including the storage capacitor; Forming a source / drain and a data line on the n + type amorphous silicon layer; And then applying a protective film after etching the n + type amorphous silicon layer. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 게이트 전극/축적 커패시터는 탄탈륨으로 형성되며, 상기 탄탈륨의 두께는 2500Å임을 특징으로 하는 액정표시 패널 제조방법.And the gate electrode / capacitor is formed of tantalum and has a thickness of 2500 kPa. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 게이트 버스라인을 알루미늄으로 형성되며, 상기 알루미늄의 두께는 4000Å으로 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시 패널 제조방법.And the gate bus line is made of aluminum, and the aluminum has a thickness of 4000 kPa. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 게이트 버스라인과 게이트 전극/축적 커패시터가 상호 교차되는 부분은 탄탈륨이 SF6+O2혼합가스에 의해 테이퍼 에칭되며, 상기 테이퍼 에칭시 사용되는 테이퍼 각도는 18°까지 임을 특징으로 하는 액정표시 패널 제조방법.The tantalum is tapered etched by the SF 6 + O 2 mixed gas in the portion where the gate bus line and the gate electrode / accumulation capacitor cross each other, and the taper angle used during the taper etching is up to 18 °. Manufacturing method. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 게이트 절연층과 비정질 실리콘층 및 에치스토퍼층은 PECVD방법으로 형성되며, 그 각각의 두께는 2000Å, 1000Å, 2000Å임을 특징으로 하는 액정표시 패널 제조방법.And the gate insulating layer, the amorphous silicon layer, and the etch stopper layer are formed by PECVD, and the thicknesses of the gate insulating layer, the amorphous silicon layer, and the etch stopper layer are 2000 mW, 1000 mW and 2000 mW. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 픽셀전극은 500Å두께의 ITO로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시 패널 제조방법.And the pixel electrode is formed of ITO having a thickness of 500 mW. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 비정질 실리콘의 아일랜드는 3000Å두께로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시 패널 제조방법.And the island of amorphous silicon is formed to have a thickness of 3000 kPa. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 축적 커패시터의 유전층은 TaOx로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시 패널 제조방법.And a dielectric layer of the storage capacitor is formed of TaOx. 투명 기판 위에 형성되어 있는 게이트 버스 라인,A gate bus line formed on the transparent substrate, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 상기 게이트 버스 라인과 교차하는 데이타 라인,A data line formed on the substrate and crossing the gate bus line; 상기 게이트 버스 라인과 연결되어 있는 게이트 전극, 상기 데이타 라인과 연결되어 있는 소오스 전극, 상기 소오스 전극과 격리되어 있는 드레인 전극, 그리고 상기 소오스 전극과 상기 드레인 전극에 각각 연결되어 있는 제1 비정질 실리콘 패턴을 포함하는 박막 트랜지스터,A gate electrode connected to the gate bus line, a source electrode connected to the data line, a drain electrode isolated from the source electrode, and a first amorphous silicon pattern connected to the source electrode and the drain electrode, respectively; Including thin film transistor, 상기 드레인 전극에 전극에 연결되어 있는 화소 전극A pixel electrode connected to an electrode of the drain electrode 을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서,In the liquid crystal display device comprising: 상기 게이트 버스 라인과 상기 데이터 라인의 사이에는 게이트 절연층, 제2비정질 실리콘 패턴 및 제1 도핑된 비정질 실리콘층이 차례로 형성되어 있음을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And a gate insulating layer, a second amorphous silicon pattern, and a first doped amorphous silicon layer are sequentially formed between the gate bus line and the data line. 제13항에서,In claim 13, 상기 게이트 버스 라인과 상기 게이트 절연막의 사이에 형성되어 있는 양극 산화막을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And an anodization film formed between the gate bus line and the gate insulating film. 제13항에서,In claim 13, 상기 제1 비정질 실리콘 패턴과 상기 제2 비정질 실리콘 패턴은 동일한 층으로 형성되어 있음을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And the first amorphous silicon pattern and the second amorphous silicon pattern are formed of the same layer. 제13항에서,In claim 13, 상기 제1 비정질 실리콘 패턴과 상기 소오스 전극 및 상기 드레인 전극의 사이에 각각 형성되어 있는 제2 도핑된 비정질 실리콘 패턴 및 제3 도핑된 비정질 실리콘 패턴을 더 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3 도핑된 비정질 실리콘 패턴은 동일한 층으로 형성되어 있음을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And further comprising a second doped amorphous silicon pattern and a third doped amorphous silicon pattern formed between the first amorphous silicon pattern, the source electrode, and the drain electrode, respectively. And the doped amorphous silicon pattern is formed of the same layer. 제16항에서,The method of claim 16, 상기 제1 비정질 실리콘 패턴 위에 상기 소오스 전극 및 드레인 전극의 사이에 형성되어 있는 에치스토퍼층을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And an etch stopper layer formed between the source electrode and the drain electrode on the first amorphous silicon pattern.
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