KR100271038B1

KR100271038B1 - 전기적 특성 검사를 위한 단락 배선의 제조 방법 및 그 단락 배선을 포함하는 액티브 기판의 구조(a method for manufacturing a shorting bar probing an electrical state and a structure of an lcd comprising the shorting bar)

Info

Publication number: KR100271038B1
Application number: KR1019970047247A
Authority: KR
Inventors: 함지훈; 김종우
Original assignee: 구본준, 론 위라하디락사; 엘지.필립스 엘시디주식회사
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 2000-11-01
Also published as: KR19990025570A; US6128051A

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치를 제조하는데 있어서, 제조 과정에서 발생하는 정전기로부터 액티브 기판을 보호하고, 액티브 기판을 제조한 후에 게이트 배선의 전기적 특성을 검사하기 쉽도록 하는 단락 배선을 형성하는 방법 및 그 방법에 의한 액티브 기판의 구조에 관련된 것이다. 본 발명에서는 정전기를 방지하기 위해 모든 게이트 배선들을 연결하는 제 1 단락 배선을 형성하였다. 액티브 기판의 마지막 제조 단계인 화소 전극을 형성하는 단계에서 홀수 번째 혹은 짝수 번째 게이트 단락 배선들을 연결하는 제 2 단락 배선들을 형성하였다. 이 때, 상기 제 2 단락 배선에 연결되는 게이트 배선들과 상기 제 1 단락 배선이 연결된 부분들을 절단하였다. 상기 절단을 용이하도록 하기 위해 제 1 단락 배선을 형성하기 전에 제 1 금속 물질로 단락 배선 연결자를 미리 형성하고, 상기 단락 배선 연결자를 기준으로 이등분되도록 제 2 금속 물질로 제 1 단락 배선을 형성하였다. 따라서, 화소 전극과 제 2 단락 배선을 패턴하는 과정에서 식각물로 상기 단락 배신 연결자를 식각함으로써, 별도의 추가 공정 없이 제 1 단락 배선에 연결된 게이트 배선과 제 2 단락 배선에 연결된 게이트 배선으로 나눌 수 있었다.

Description

전기적 특성 검사를 위한 단락 배선의 제조 방법 및 그 단락 배선을 포함하는 액티브 기판의 구조(A METHOD FOR MANUFACTURING A SHORTING BAR PROBING AN ELECTRICAL STATE AND A STRUCTURE OF AN LCD COMPRISING THE SHORTING BAR)

본 발명은 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터(혹은 TFT (Thin Film Transistor)) 기판을 제조하는데 있어서, 박막 트랜지스터의 특성을 검사하기 위한 단락 배선을 형성하는 방법과 그 구조에 관련된 것이다. 특히, 박막 트랜지스터의 게이트 배선에 연결된 단락 배선으로 게이트 배선들을 홀수 번째와 짝수 번째 게이트 배선으로 구분하고, 이 두 그룹의 배선들이 서로 연결되지 않도록 단절시키는 방법 및 그 방법에 의한 단락 배선의 구조에 관련된 것이다.

화상 정보를 화면에 나타내는 화면 표시 장치들 중에서, 박막형 평판 표시 장치가 가볍고, 어느 장소에든지 쉽게 사용할 수 있다는 장점 때문에 근래에 집중적인 개발의 대상이 되고 있다. 특히, 박막 트랜지스터를 스위칭 소자로 사용하는 액티브 매트릭스 액정 표시 장치(혹은 AMLCD(Active Matrix Liquid Crystal Display))는 해상도가 높고, 동화상을 실현하기에 충분할 만큼 반응 속도가 빠르기 때문에, 가장 활발한 연구가 이루어지고 있는 제품이다.

액정 표시 장치의 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한 것이다. 방향성을 갖고 있는 액정 분자의 배향 방향을 분극성을 이용하여 인위적으로 조절함으로써, 배향 방향에 따른 광학적 이방성으로 빛의 투과, 차단이 가능하다.

이것을 응용하여 화면 표시 장치로 사용한다. 현재에는 박막 트랜지스터와 그것에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 매트릭스 액정 표시 장치가 뛰어난 화질을 제공하기 때문에 가장 많이 사용되고 있다. 일반적인 액정 표시 장치의 구조를 자세히 살펴보면 다음과 같다.

액정 표시 장치의 한쪽 패널(혹은 칼라 필터 패널)은 투명 기판 위에 픽셀의 위치에 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 칼라 필터가 순차적으로 배치된 구조로 이루어져 있다. 이들 칼라 필터 사이에는 블랙 매트릭스가 그물 모양으로 형성되어 있다. 그리고, 이들 칼라 필터 위에 공통 전극이 형성되어 있다. 액정 표시 장치의 다른 쪽 패널(혹은 액티브 패널)은 투명 기판 위에 행렬 방식으로 설계된 화소의 위치에 화소 전극들이 배열된 구조로 이루어져 있다. 화소 전극의 수평 방향을 따라서 신호 배선이 형성되어 있고, 수직 방향을 따라서 데이터 배선이 형성되어 있다. 화소 전극의 한쪽 구석에는 화소 전극을 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 신호 배선에 연결되어 있고 (따라서, "게이트 배선"이라고 부르기도 한다), 박막 트랜지스터의 소스 전극이 데이터 배선에 연결되어 있다(따라서, "데이터 배선" 혹은 "소스 배선" 이라고 부르기도 한다). 그리고, 각 배선의 끝단에는 외부의 구동 회로와 연결하기 위한 패드부가 형성된다.

이러한 구조를 갖는 두 개의 패널이 일정 간격(이 간격을 "셀 갭(cell gap)" 이라고 부른다)을 두고 서로 대향하여 부착되고, 그 사이에 액정 물질이 채워진다.

박막 트랜지스터를 화소를 구동하는 스위치로 사용하는 액정 표시 장치를 제조하는 방법은 반도체 소자 제조 공정과 그 기본 원리가 비슷하며, 매우 복잡한 공정을 여러 번 반복하여 최종 제품이 완성된다. 앞에서 언급하였듯이 액정 표시 장치는 칼라 필터 패널을 제조하고, 액티브 패널을 제조하고, 두 개 패널을 부착한 후 그 사이에 액정 물질을 채워 넣고 기판을 조립하는 세 개의 커다란 제조 공정으로 나뉘어 진다. 이 중에서 박막 트랜지스터가 형성되는 액티브 패널을 제조하는 공정이 매우 복잡한 단계들로 이루어져 있다. 특히, 액티브 기판을 제조하는 과정에서 발생하는 정전기에 의해 각 배선들을 보호하기 위한 단락 배선(Shorting Bar)을 형성하고, 액티브 기판을 완성한 후에 각 배선들의 전기적 특성을 검사하기 위해 상기 단락 배선을 홀수 번째 게이트 배선을 연결하는 단락 배선과 짝수 번째 게이트 배선을 연결하는 단락 배선으로 나누기 위한 절단(Cut) 공정으로 인하여 제조 단계가 더욱 복잡해진다.

액정 표시 장치를 제조하는데 있어서, 제조 단가를 낮추고, 제조 시간을 단축하여 제조 효율을 높이기 위해서 액티브 기판을 제조하는 방법들을 계속적으로 개선 발전 시켜왔다. 결국 액티브 기판의 주요 소자들을 제조하는 공정에 별도의 추가 공정 없이 단락 배선을 형성하는 방법이 개발되었다.

종래 기술에 의한 단락 배선을 형성하는 방법 및 그 구조에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 이해를 돕기 위해 종래 기술에 의한 단락 배선을 갖는 액티브 기판의 평면도인 도 1과, 도 1의 절단선 II-II로 자른 단면으로 단락 배선을 포함하는 액티브 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도인 도 2a - 2f들을 참조하였다.

투명 유리 기판(1)에 알루미늄 혹은 알루미늄 합금을 증착하고, 패턴하여 저 저항 게이트 배선(13a)과 저 저항 게이트 패드(15a)를 형성한다. 저 저항 게이트 배선(13a)은 행렬 배열로 설계된 화소의 열 배열 방향으로 연장된다. 저 저항 게이트 패드(15a)는 상기 저 저항 게이트 배선(13a)의 끝 부분에 형성되어 있다(도 2a).

상기 저 저항 게이트 배선(13a)과 저 저항 게이트 패드(15a)가 형성된 기판 위에 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 크롬(Cr) 혹은, 안티몬(Sb)등을 포함하는 금속을 증착하고, 패턴하여 게이트 배선(13), 게이트 패드(15), 게이트 전극(11) 그리고, 홀수 번째 게이트 단락 배선신(혹은 홀수 단락 배선)(61)을 형성한다. 게이트배선(13)은 상기 저 저항 게이트 배선(13a)을 덮고 있다. 그리고, 게이트 패드(15)는 상기 게이트 배선(13)의 끝 부분에서 상기 저 저항 게이트 패드(15a)를 덮도록 형성되어 있다. 게이트 전극(11)은 상기 게이트 배선(13)에서 분기되며, 설계된 화소의 한쪽 구석에 형성된다. 그리고, 홀수 단락 배선(61)은 홀수 번째 게이트 패드(15)들을 서로 연결하도록, 게이트 배선(13)의 배열 방향을 따라 연장되어 있다. 보편적으로 게이트 단락 배선은 액티브 기판의 가장자리 부분에 형성된다(도 2b).

상기 게이트 소자들(게이트 배선(13), 게이트 패드(15), 게이트 전극(11))이 형성된 기판 위에 산화 실리콘 혹은 질화 실리콘과 같은 무기 절연 물질을 증착하여 게이트 절연막(17)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트 절연막(17) 위에 반도체 물질과 불순물이 첨가된 반도제 물질을 증착하고, 패턴하여 상기 게이트 선극(1)이 형성된 부분에 섬 모양을 갖는 반도체 층(33)과 불순물 반도체 충(35)을 형성한다(도 2c).

상기 불순물 반도체 층(35)이 형성된 기판 위에 크롬 혹은 크롬 합금을 증착하고, 패턴하여 소스 배선(23), 소스 전극(21) 그리고, 드레인 전극(31)등을 형성한다. 소스 배선(23)은 행렬 배열로 설계된 화소의 열 배열 방향으로 연장되어 상기 게이트 배선(13)과 직교하도록 형성된다. 그리고, 소스 전극(21)은 상기 소스 배선(23)에서 분기되며, 상기 불순물 반도체 층(35)의 한쪽 변을 사이에 두고 상기 게이트 전극(11)의 한쪽 변과 중첩되도록 형성된다. 드레인 전극(31)은 상기 소스 전극(21)과 대향하며, 상기 불순물 반도체 층(35)의 다른 쪽 변을 사이에 두고 상기 게이트 전극(11)의 다른 쪽 변과 중첩되도록 형성된다(도 2d).

상기 소스 전극(21)과 드레인 전극(31)이 형성된 기판 전면에 산화 실리콘 혹은 질화 실리콘과 같은 무기 절연 물질을 증착하여 보호막을 형성한다. 그리고, 상기 보호막을 패턴하여, 상기 드레인 전극(31)의 표면 일부를 노출시키는 드레인 콘택 홀(71)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트 패드(15)를 덮는 상기 보호막(37)과 상기 게이트 절연막(17)을 식각하여 상기 게이트 패드(15) 표면 일부를 노출시키는 게이트 콘택 홀(51)을 형성한다(도 2e).

상기 보호막(37) 위에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전 물질을 증착하고, 패턴하여 화소 전극(41), 게이트 패드 연결 단자(57) 그리고, 짝수 번째 게이트 단락 배선(혹은 짝수 단락 배선)(63)을 형성한다. 화소 전극(41)은 상기 드레인 콘택 홀(71)을 통하여 상기 드레인 전극(31)에 연결되며, 설계된 화소의 영역에 형성된다. 게이트 패드 연결 단자(57)는 상기 게이트 콘택 홀(51)을 통하여 상기 게이트 패드(15)와 연결되도록 형성된다. 그리고, 짝수 단락 배선(63)은 상기 게이트 패드(15)들 중 짝수 번째 게이트 배선에 연결된 것들을 서로 연결하도록, 게이트 배선(13)의 배열 방향으로 연장되어 형성된다(도 2f).

이와 같은 종래의 액티브 기판 제조 방법에 의한 단락 배선의 구조는 다음과 같다. 게이트 배선과 게이트 패드를 형성할 때 형성된 홀수 번째 게이트 단락 배선에 의해 홀수 번째 게이트 패드들이 서로 전기적으로 연결되어 있다. 그 위에 게이트 절연막과 보호막이 덮여져 있다. 그리고, 절연막 위에 짝수 번째 게이트 배선들을 연결하는 짝수 번째 게이트 단락 배선이 형성되어 있다. 따라서, 액티브 기판을 완성한 후에 각 게이트 배선에 연결된 박막 트랜지스터의 전기적 특성을 검사하기 위해 홀/짝 배선 검사(Even/Odd Line Test)를 수행하기 쉽도록 형성된다.

종래의 액티브 기판 제조 방법에서는 대략 6번의 마스크 공정을 포함한다. 이 제조 방법은 마스크 공정수가 비교적 적으므로 제조 시간 단축 및 제조 단가 감소를 어느 정도 달성할 수 있다. 그러나, 홀수 번째 단락 배선을 형성한 후 짝수 번째 단락 배선을 형성하기 전까지는 홀수 번째와 짝수 번째 게이트 배선들이 서로 전기적으로 분리되어 있으므로 정전기 발생 가능성이 높은 정정 진행 중에 전기적으로 분리된 게이트 배선들 내부에 정전기 용량이 서로 다르게 형성될 수 있다. 이 경우에 각 배선들 사이의 정전기 용량의 차이가 커지게 되면 그 사이에서 정전기가 방전되어 배선이 터져 불량이 발생할 수 있다.

본 발명의 목적은 액티브 기판을 제조하는데 있어서, 제조 공정 중에 발생하는 정전기에 의해 배선들이 손상되지 않도록 등 전위를 이루는 단릭 배선을 형성하는 방법 및 그 방법에 의한 단락 배선의 구조를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 액티브 기판을 제조하는데 있어서, 별도의 추가 공정 없이 홀수 번째 게이트 단락 배선과 짝수 번째 게이트 단락 배선을 형성하는 방법 및 그 방법에 의한 단락 배선의 구조를 제공하는데 있다.

제1도는 종래 기술에 의한 단락 배선을 포함하는 액티브 패널의 평면 확대도이다.

제2도는 종래 기술에 의해 단락 배선을 갖는 액티브 패널을 제조하는 과정을 나타내는 단면도이다.

제3도는 본 발명에 의한 단락 배선을 포함하는 액티브 패널의 평면 확대도이다.

제4도는 본 발명에 의해 단락 배선을 갖는 액티브 패널을 제조하는 과정을 나타내는 단면도이다.

제5도는 본 발명에서 단락 배선 연결자가 형성된 첫 번째 예를 나타내는 도면이다.

제6도는 본 발명의 첫 번째 예에서 단락 배선 연결자가 절단된 후의 모습을 나타내는 도면이다.

제7도는 본 발명에서 단락 배선 연결자가 형성된 두 번째 예를 나타내는 도면이다.

제8도는 본 발명의 두 번째 예에서 단락 배선 연결자가 절단된 후의 모습을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 101 : 기판 11, 111 : 게이트전극

13, 113 : 게이트 배선 13a, 113a : 저 저항 게이트 배선

15, 115 : 게이트 패드 15a, 115a : 저 저항 게이트 패드

17, 117 : 게이트 절연막 21, 121 : 소스 전극

23, 123 : 소스배선 31, 131 : 드레인 전극

33, 133 : 반도체 층 35, 135 : 불순물 반도체 층

37, 137 : 보호막 41, l41 : 화소전극

51, 151 : 게이트 콘택 홀 57, 157 : 게이트 패드 연결 단자

61, 161 : 홀수 단락 배선 63, 163 : 짝수 단락 배선

165 : 절단 콘택 홀 167 : 단락 배선 연결자

169 : 단락 배선 콘택 홀 71, 171 : 드레인 콘택 홀

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기판 위에 제 1 도전 물질로 게이트 배선과 상기 게이트 배선의 끝 부분에 연결된 게이트 패드와 상기 게이트 패드들에 연결된 제 1 단락 배선을 형성하는 단계와, 상기 게이트 배선 등이 형성된 기판 위에 절연막을 형성하는 단계와, 상기 절연막을 패턴하여 상기 제 1 단락 배선에 연결된 상기 게이트 패드 중 짝수 번째 그룹과 홀수 번째 그룹 중 선택된 어느 한 그룹의 게이트 패드들을 노출시키는 게이트 콘택 홀을 형성하는 단계와, 상기 보호막 위에 제 2 도전 물질로 상기 노출된 게이트 패드들을 연결하는 제 2 단락 배선을 형성하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액티브 패널의 구조는 기관과, 게이트 배선과, 상기 게이트 배선들 중 짝수 번째 그룹과 홀수 번째 그룹 중 선택된 어느 한 그룹의 게이트 배선들을 연결하는 제 1 단락 배선과, 상기 제 1 단락 배선을 덮는 절연막과, 상기 절연막에 형성되어 상기 제 1 단락 배선에 연결되지 않은 그룹의 게이트 배선들의 일부를 노출시키는 게이트 콘택 홀과, 상기 절연막 위에 형성되고 상기 게이트 콘택 홀에 노출된 게이트 배선들을 연결하는 제 2 단락 배선들을 포함한다.

다음 실시 예를 통하여 본 발명에 대해 자세히 살펴보겠다. 이해를 돕기 위해 본 발명에 의한 액티브 패널의 평면 확대도를 나타내는 도 3과, 도 3의 절단선 IV-IV로 자른 단면으로 그 제조 방법을 나타내는 도 4a - 4f들을 참조하였다.

[실시 예1]

투명 유리 기판(101) 위에 알루미늄 혹은 알루미늄 합금을 포함하는 금속 물질을 증착하고, 패턴하여 저 저항 게이트 배선(113a)과 저 저항 게이트 패드(115a) 그리고, 단락 배선 연결자(l67)를 형성한다. 저 저항 게이트 배선(113a)은 행렬 배열로 설계된 화소의 열 배열 방향으로 연장된다. 저 저항 게이트 패드(115a)는 상기 저 저항 게이트 배선(113a)의 끝 부분에 형성되어 있다. 단락 배선 연결자(167)는 짝수 번째 게이트 패드(115)의 연장선상에 섬 모양으로 형성된다. 또한, 상기 단락 배선 연결자(167)는 추후에 형성되는 홀수 번째 게이트 단락 배선과 게이트 패드를 연결하는 게이트 배선 부분이 형성되는 위치에 형성된다(도 4a).

상기 저 저항 게이트 패드(115a)등이 형성된 기판 위에 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 크롬(Cr) 혹은 안티몬(Sb)을 포함하는 금속을 증착하고, 패턴하여 게이트 배선(113), 게이트 패드(115), 게이트 전극(111) 그리고, 홀수 번째 게이트 단락 배선(혹은 홀수 단락 배선)(161)을 형성한다. 게이트 배선(113)은 상기 저 저항 게이트 배선(113a)을 덮고 있다. 그리고, 게이트 패드(115)는 상기 게이트 배선(113)의 끝 부분에서 상기 저 저항 게이트 패드(115a)를 덮도록 형성되어 있다. 게이트 전극(111)은 상기 게이트 배선(113)에서 분기되며, 설계된 화소의 한쪽 구석에 형성된다. 그리고, 홀수 단락 배선(161)은 모든 게이트 패드(115)들을 서로 연결하도록 연장된 게이트 배선들(113)을 연결하며, 게이트 배선(113)의 배열 방향을 따라 연장되어 있다. 이 때, 짝수 번째 게이트 패드들(115)을 연결하는 연장된 게이트 배선(115)은 상기 단락 배선 연결자(167)를 기준으로 이등분되어 연결되어 있다. 보편적으로 게이트 단락 배선은 액티브 기판의 가장자리 부분에 형성된다(도 4b).

상기 게이트 소자들(게이트 배선(113), 게이트 패드(115), 게이트 전극(111))이 형성된 기판 전면 위에 산화 실리콘 혹은 질화 실리콘과 같은 무기 절연 물질을 증착하여 게이트 절연막(117)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트 절연막(117) 위에 반도체 물질과 불순물이 첨가된 반도체 물질을 증착하고, 패턴하여 상기 게이트 전극(111)이 형성된 부분에 섬 모양을 갖는 반도체 층(133)과 불순물 반도체 층(135)을 형성한다(도 4).

상기 불순물 반도체 층(135)이 형성된 기판 위에 크롬 혹은 크롬 합금을 증착하고, 패턴하여 소수 배선(123), 소스 전극(121) 그리고, 드레인 전극(131)등을 형성한다. 소스 배선(123)은 행렬 배열로 설계된 화소의 열 배열 방향으로 연장되어 상기 게이트 배선(l13)과 직교하도록 형성된다. 그리고, 소스 전극(121)은 상기 소스 배선(123)에서 분기되며, 상기 불순물 반도체 층(135)의 한쪽 변을 사이에 두고 상기 게이트 전극(111)의 한쪽 변과 중첩되도록 형성된다. 드레인 전극(131)은 상기 소스 전극(121)과 대향하며, 상기 불순물 반도체 층(135)의 다른 쪽 변을 사이에 두고 상기 게이트 전극(11l)의 다른 쪽 변과 중첩되도록 형성된다(도 4d).

상기 소스 전극(121)과 드레인 전극(131)이 형성된 기판 전면에 산화 실리콘 혹은 질화 실리콘과 같은 무기 절연 물질을 증착하여 보호막을 형성한다. 그리고, 상기 보호막을 패턴하여, 상기 드레인 전극(131)의 표면 일부를 노출시키는 드레인 콘택 홀(171)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트 패드(115)를 덮는 상기 보호막(137)과 상기 게이트 절연막(117)을 식각하여 상기 게이트 패드(115) 표면 일부를 노출시키는 게이트 콘택 홀(151)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트 패드(115)중 짝수 번째 게이트 패드와 홀수 단락 배선(161)을 연결하는 연장된 게이트 배선(113)의 일부를 노출시키는 단락 배선 콘택 홀(169)을 형성한다. 또한, 상기 단락 배선 연결자(167)를 노출시키는 절단 콘택 홀(165)을 형성한다(도 4e).

상기 보호막(137) 위에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전 물질을 증착하고, 패턴하여 화소 전극(141), 게이트 패드 연결 단자(157) 그리고, 짝수 번째 게이트 단락 배선(혹은 짝수 단락 배선)(163)을 형성한다. 화소 선극(141)은 상기 드레인 콘택 홀(171)을 통하여 상기 드레인 선극(131)에 연결되며, 설계된 화소의 영역에 형성된다. 게이트 패드 연결 단자(157)는 상기 게이트 콘택 홀(151)을 통하여 상기 게이트 패드(115)와 연결되도록 형성된다. 그리고, 짝수 단락 배선(l63)은 상기 단락 배선 콘택 홀(l69)을 통하여 상기 짝수 번째 게이트 패드(l15)들에서 연장된 짝수 번째 게이트 배선(113)들을 서로 연결하도록, 게이트 배선(113)의 배열방향으로 연장되어 형성된다. 이 때, 상기 절단 콘택 홀(165)을 통하여 노출된 상기 단락 배선 연결자(167)를 상기 ITO 패턴시 같이 식각하여 제거한다. 따라서, 짝수 번째 게이트 배선들과 홀수 번째 게이트 배선들은 서로 전기적으로 분리된다(도 4f).

본 실시 예에서 제시한 단락 배선 연결자의 자세한 형상 및 그 형성 과정을 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 이해를 돕기 위해 단락 배선 연결자가 형성된 부분의 평면도를 나타내는 도 5a와 도 5a의 절단선 V로 자른 단면을 나타내는 도 5b를 참조한다. 그리고, 단락 배선 연결자가 끊어진 후의 평면도를 나타내는 도 6a와 도 6a의 절단선 VI로 자른 단면을 나타내는 도 6b를 참조한다.

단락 배선 연결자(167)가 ITO를 패턴하는 단계에서 식각되어 끊어지도록 하기 위해서는 lTO를 패턴하는 식각물에 잘 반응하는 물질을 사용한다. 일반적으로 IT0 식각물에 잘 식각되는 알루미늄을 사용하여 저 저항 게이트 배선(113a)을 형성할 때, 단락 배선 연결자(167)를 형성한다. 그리고, 알루미늄보다는 IT0 식각물에 내구성이 강한 몰리브덴, 탄탈, 크롬 그리고, 안티몬 같은 금속으로 홀수 단락 배선(161)을 형성한다. 이 때, 나중에 식각되는 단락 배선 연결자(167)가 ITO 식각물과 반응할 수 있도록 단락 배선 열결자(167)의 양 끝단에 연결되면서 이등분 되도록 형성한다. 그러면, 단락 배선 연결자(167)의 평면도면은 H자 형상을 갖는 알루미늄 금속층이 보이게 된다. 본 실시 예에서는 단락 배선 연결자(167)의 전기적 특성을 고려하여 그 폭을 홀수 단락 배선(161)의 폭 보다 넓게 형성하였기에 H자 형상으로 나타난다. 만일, 단락 배선 연결자(167)의 폭이 홀수 단락 배선(161)의 폭 보다 좁으면 짧은 막대 모양으로 보일 것이다(도 5a, 도 5b).

그리고, 절단 콘택 홀(165)을 상기 단락 배선 연결자(167)의 크기보다 크게 형성하여 단락 배선 연결자(167)가 노출되도록 한다. IT0 식각물로 IT0를 패턴하는 과정에서 단락 배선 연결자(167)를 제거한다(도 6a, 도 6b).

본 실시 예에서 구체적으로 설명하기 위해 홀수 번째 게이트 단락 배선을 게이트 금속으로 형성하였고, 짝수 번째 게이트 단락 배선을 ITO로 형성하였는데, 이것을 바꾸어 짝수 번째 게이트 단락 배선을 게이트 금속으로 형성하고, 홀수 번째 게이트 단락 배선을 ITO로 형성할 수 있음은 너무도 자명한 것이어서 중복 설명은 하지 않는다.

[실시 예 2]

실시 예 1에서 살펴본 바와 같이 알루미늄만으로 단락 배선 연결자를 형성할 경우, 단락 배선 연결자가 제조 공정 중에 받는 열 스트레스에 의해 들뜸이 일어나 단락 배선의 역할을 제대로 수행하지 못할 수가 있다. 이것을 방지하기 위해, 본 실시 예에서는 다른 모양의 단락 배선 연결자의 구조와 그 형성 단계를 제시한다.

이해를 돕기 위해 단락 배선 연결자가 형성된 부분의 평면도를 나타내는 도 7a와 도 7a의 절단선 VII로 자른 단면을 나타내는 도 7b를 참조한다. 그리고, 단락 배선 연결자가 끊어진 후의 평면도를 나타내는 도 8a와 도 8a의 절단선 VIII로 자른 단면을 나타내는 도 8b를 참조한다.

알루미늄을 포함하는 단락 배선 연결자(167) 위에 몰리브덴, 크롬, 탄탈 그리고, 안티몬 등을 포함하는 금속 물질로 홀수 단락 배선(161)을 형성할 때, 단락 배선 연결자(167) 부분은 다른 홀수 단락 배선(161) 부분의 너비 보다 가늘게 형성한다. 그러면, 단락 배선 연결자(167)의 가운데 부분을 홀수 단락 배선(161)이 H자 모양으로 덮는다(도 7a, 도 7b).

그리고, 절단 콘택 홀(165)을 단락 배선 연결자(167)보다 크게 형성하고, ITO 식각물로 단락 배선 연결자(167)를 제거한다. 이 때, 홀수 단락 배선(161)의 가느다란 부분은 주변의 알루미늄이 먼저 식각된 후, 가느다란 홀수 단락 배선(161) 밑 부분의 알루미늄이 식각되는 언더 커팅(Under Cutting)이 일어난다. 그리고, 홀수 단락 배선(161)의 가는 부분 역시 IT0 식각물에 어느 정도 식각이 진행된다. 따라서, 단락 배선(16l)의 가느다란 부분이 쉽게 끊어진다(도 8a, 도 8b).

본 발명은 액정 표시 장치를 제조하는데 있어서, 제조 과정에서 발생하는 정전기로부터 액티브 기판을 보호하고, 액티브 기판을 제조한 후에 게이트 배선의 전기적 특성을 검사하기 쉽도록 하는 단락 배선을 형성하는 방법 및 그 방법에 의한 액티브 기판의 구조에 관련된 것이다. 본 발명에서는 우선, 정전기를 방지하기 위해 모든 게이트 배선들을 연결하는 제 1 단락 배선을 형성하였다. 액티브 기판의 마지막 제조 단계인 화소 전극을 형성하는 단계에서 홀수 번째 혹은 짝수 번째 게이트 단락 배선들을 연결하는 제 2 단락 배선들을 형성하였다. 이 때, 상기 제 2 단락 배선에 연결되는 게이트 배선들과 상기 제 1 단락 배선이 연결된 부분들을 절단하였다.

본 발명에서는 상기 제 2 단락 배선에 연결되는 게이트 배선들과 상기 제 1 단락 배선에 연결된 부분을 절단하는데 용이하도록 하기 위해 제 1 단락 배선을 형성하기 전에 제 1 금속 물질로 단락 배선 연결자를 미리 형성하고, 상기 단락 배선 연결자를 기준으로 이등분되도록 제 2 금속 물질로 제 1 단락 배선을 형성하였다. 따라서, 화소 전극과 제 2 단락 배선을 패턴하는 과정에서 식각물로 상기 단락 배선 연결자를 식각함으로써, 별도의 추가 공정 없이 제 1 단락 배선에 연결된 게이트 배선과 제 2 단락 배선에 연결된 게이트 배선으로 나눌 수 있었다.

본 발명에 의하면, 제조 공정 중에 게이트 배선들이 항상 연결되어 있으므로, 공정 진행 중에 발생하는 정전기가 전 배선에 고르게 분포되므로 정전기에 의해 배선들이 파괴되는 경우가 발생하지 않는다. 또한, 게이트 배선을 짝수 그룹과 홀수 그룹으로 나누는데 있어서, 단락 배선 연결자를 사용하여 추가의 마스크 공정이나 식각 공정 없이 수행할 수 있었다. 따라서, 종래 기술에 비해 정전기에 의한 불량 발생이 적은 효과를 얻을 수 있었다. 그리고, 액정 표시 장치를 제조하는 과정이 복잡해지지 않아 제조 수율을 저히시키지 않는 효과를 얻을 수도 있었다.

Claims

기판 위에 제 1 금속 물질로 단락 배선 연결자를 형성하는 단계와, 제 2 금속 물질로 상기 단락 배선 연결자에 연결된 게이트 배선과, 상기 단락 배선 연결자에 연결되지 않은 게이트 배선과 그리고, 상기 게이트 배선들을 연결하는 제 1 단락 배선을 형성하는 단계와, 상기 게이트 배선 및 제 1 단락 배선을 포함하는 기판 위에 절연 물질로 절연막을 형성하는 단계와, 상기 절연막을 패턴하여 상기 단락 배선 연결자에 연결된 게이트 배선의 일부를 노출하는 단락 배선 콘택 홀과 상기 단락 배선 연결자를 노출하는 절단 콘택 홀을 형성하는 단계와, 상기 절연막 위에 도전 물질로 상기 단락 배선 콘택 홀을 통하여 상기 노출된 게이트 배선들을 연결하는 제 2 단락 배선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 절단 콘택 홀의 크기는 상기 단락 배선 연결자의 크기보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 단락 배선 연결자에 연결된 게이트 배선을 형성하는데 있어서, 상기 게이트 배선은 상기 단락 배선 연결자의 양 끝 부분에 연결됨으로써 상기 단락 배선 연결자를 기준으로 이등분되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 단락 배선 연결자에 연결된 게이트 배선을 형성하는데 있어서, 상기 게이트 배선은 상기 단락 배선 연결자의 폭보다 좁은 폭으로 상기 단락 배선 연결자를 덮도록 하여 H자 형상 부분을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단락 배선을 형성하는 단계에서, 상기 절단 콘택 홀에 노출된 단락 배선 연결자를 제거하는 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
제 l 항에 있어서, 상기 제 1 금속 물질로 상기 저 저항 게이트 배선의 끝 부분에 저 저항 게이트 패드를 더 형성하고, 상기 제 2 금속 물질로 상기 저 저항 게이트 배선과, 상기 게이트 배선에서 분기하는 게이트 전극과, 상기 저 저항 게이트 패드를 포함하여 덮도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 절연막 위의 게이트 전극 부분에 반도체 물질로 반도체 층을 형성하는 단계와, 제 3 금속 물질로 상기 반도체 층의 한 쪽에 접하는 소스 전극과 상기 소스전극을 연결하는 소스 배선과 상기 소스 전극에 대향하며 상기 반도체 층의 다른 쪽에 접하는 드레인 전극을 형성하는 단계와, 제 2 절연 물질로 상기 소스 전극 등을 덮는 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 단락 배선 콘택 홀과 상기 절단 콘택 홀은 상기 보호막을 상기 절연막과 같이 패턴하여 형성하고, 상기 보호막을 패턴하여 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 드레인 콘택 홀을 더 형성하고, 상기 보호막 위에 상기 도전 물질로 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
제 1 항 및 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 금속 물질은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
제 1 항 및 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 금속 물질은 몰리브덴, 탄탈, 크롬 그리고 안티몬을 포함하는 그룹 중 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 기판의 단락 배선 제조 방법.
기판과, 상기 기판 위에 제 1 금속 물질을 포함하는 단박 배선 연결자와, 상기 기판 위에 제 2 금속 물질을 포함하는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선의 끝 부분에 연결된 게이트 패드와, 상기 게이트 패드와 상기 단락 배선 연결자에 연결된 제 1 단락 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 액티브 기판.
제 10 항에 있어서, 상기 게이트 배선을 덮는 게이트 절연막과, 상기 게이트 절연막을 덮는 보호막과, 상기 게이트 절연막과 상기 보호막에 형성된 단락 배선 콘택 홀과, 상기 단락 배선 콘택 홀을 통하여 상기 게이트 패드에 연결된 제 2 단락 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 액티브 기판.
제 10 항에 있어서, 상기 단락 배선 연결 단자는 홀수 번째 게이트 배선 그룹과 짝수 번째 게이트 배선 그룹 중 선택된 어느 한 그룹의 게이트 배선에 연결된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 액티브 기판.
제 11 항에 있어서, 상기 단락 배선 연결 단자는 홀수 번째 게이트 배선 그룹과 짝수 번째 게이트 배선 그룹 중 선택된 어느 한 게이트 배선 그룹에 연결되고, 상기 단락 배선 콘택 홀은 상기 단락 배선 연결 단자와 연결된 게이트 배선 그룹에 연결된 게이트 패드가 상기 제 2 단락 배선과 연결 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 액티브 기판.
제 l3 항에 있어서, 상기 제 1 금속 물질을 포함하는 저 저항 게이트 패드와, 상기 저 저항 게이트 패드에 연결된 저 저항 게이트 배선과, 상기 게이트 배선에서 분기된 게이트 전극과, 상기 게이트 절연막 위의 상기 게이트 전극 부분에 형성된 반도체 층과, 상기 반도체 층의 한 쪽 변과 접촉하는 소스 전극과, 상기 소스 전극을 연결하는 소스 배선과, 상기 소스 전극에 대향하며 상기 반도체 층의 다른 쪽 변과 접촉하는 드레인 전극과, 상기 드레인 전극을 덮는 상기 보호막에 형성된 드레인 콘택 홀과, 상기 게이트 패드를 덮는 상기 보호막 및 상기 게이트 절연막에 형성된 게이트 패드 콘택 홀과, 상기 드레인 콘택 홀을 통하여 상기 드레인 전극에 접촉하는 화소 전극과, 상기 게이트 패드 콘택 홀을 통하여 상기 게이트 패드와 접촉하는 게이트 패드 연결 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 액티브 기판.
제 10 항에 있어서, 상기 게이트 절연막과 상기 보호막 중에 상기 단락 배선 연결자를 덮는 부분을 식각하여 형성된 절단 홀을 더 포함하고, 상기 단락 배선 연결자는 상기 절단 홀을 통해 노출된 부분이 제거되어 상기 절단 홀을 기준으로 양분된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 액티브 기판.
제 10 항 및 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 금속 물질은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 액티브 기판.
제 10 항 및 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 금속 물질은 몰리브덴, 탄탈, 크롬 그리고, 구석을 포함하는 그룹 중 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 액티브 기판.