KR100275932B1 - Lcd device and manufacturing method threrof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 신호선에 주사선 형성용 물질로 형성한 보조신호선을 연결하여 신호선을 이중층의 금속구조로 형성함으로써, 신호선의 저항을 감소시킬 수 있도록 한 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same. A liquid crystal display device in which a signal line is formed of a double layer metal structure by connecting an auxiliary signal line formed of a material for forming a scan line to a signal line, thereby reducing resistance of the signal line. And to a method for producing the same.
액정표시장치가 상업적으로 이용된 것은 20여년이 되지만, 소면적 화면, 예를 들어, 시계, 계산기, 지시표를 위한 보조기구등으로 사용되는 등 크기면에서 제한이 따랐다. 그러나 최근에는 기술의 개발 및 발전으로 화면의 크기가 14~15 인치정도의 크기를 가지는 대면적 화면이 가능하였다.The liquid crystal display has been in commercial use for over 20 years, but has been limited in size, such as being used as a small area display such as a watch, a calculator, an aid for indicators, and the like. However, in recent years, with the development and development of technology, large screens with screen sizes of about 14 to 15 inches have been possible.
도 1a와 도 1b는 종래의 기술에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면으로, 스태거형(stagger type) 박막트랜지스터 구조를 가지는 액정표시장치의 평면도와 단면도를 각각 나타낸 것이다.1A and 1B are views for explaining a liquid crystal display device according to the related art, and show a plan view and a cross-sectional view of a liquid crystal display device having a stagger type thin film transistor structure, respectively.
도 1a를 참조하면, 절연기판(도면 미표시) 상에 주사선(15L)과 신호선(11L)이 교차하여 형성되어 있다. 주사선(15L)에는 게이트전극(15G)이 연장되어 있고, 신호선(11L)에는 소오스전극(11S)이 연장되어 있으며, 드레인전극(11D)이 소오스전극(11S)에 대응되도록 형성되어 있다. 그리고, 활성층(13)이 게이트전극(15G), 소오스전극(11S) 및 드레인전극(11D)의 일부에 중첩되도록 위치하고 있어서, 스위칭소자인 박막트랜지스터를 형성하고 있다. 그리고 신호선(11L)과 소오스전극(11S)을 통하여 드레인 전극(11D)에 도달한 데이터신호를 받을 수 있도록 화소전극(17)이 드레인전극(11D)에 연결되어 있다.Referring to FIG. 1A, a
도 1b를 참조하면, 절연기판(50)에 신호선(11L), 신호선(11L)에 연장된 소오스전극(11S) 및 드레인전극(11D)이 형성되어 있고, 활성층(13)이 소오스전극(11S)과 드레인전극(11D)의 일부에 중첩되도록 형성되어 있다. 그리고, 활성층(13)의 상단에는 게이트 절연막(14)이 개재된 게이트전극(15G)이 형성되어 있다. 그리고, 보호막(16)이 노출된 기판 전면을 덮되, 드레인전극(11D)의 일부를 노출시키고 있으면, 보호막(16) 상에는 화소전극(17)이 드레인전극(11D)의 노출된 부분에 연결되어 형성되어 있다.Referring to FIG. 1B, a
도 2a부터 도 2d는 종래의 액정표시장치의 제조공정을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.2A to 2D are diagrams for explaining a manufacturing process of a conventional liquid crystal display device.
도 2a를 참조하면, 절연기판(50)에 크롬층이나 몰리브덴층과 같은 금속층인 제 1 도전층을 형성한 후, 제1 도전층에 사진식각공정을 실시하여 데이터라인(11), 소오스전극(11S) 및 드레인전극(11D)을 형성한다. 이어서, 전면에 비정질실리콘층을 형성한 후, 상기 비정질 실리콘층에 탈수소화 공정 및 레이저 어닐링 공정 등을 실시하여 비정질 실리콘층을 다결정화한다. 이후, 다결정화된 실리콘층에 사진식각공정을 실시하여 활성층(13)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, after the first conductive layer, which is a metal layer such as a chromium layer or a molybdenum layer, is formed on the
도 2b를 참조하면, 전면에 실리콘 산화막 혹은 실리콘 질화막과 같은 절연막인 제1 절연막과 크롬층과 같은 금속층인 제2 도전층을 형성한 후, 제2 도전층에 사진식각 공정을 실시하여 주사선(15L)과 게이트전극(15G)을 형성한다. 이후, 제1 절연막에 게이트전극(15G)을 마스크로하는 식각공정을 실시하여 게이트절연막(14)을 형성한다.Referring to FIG. 2B, after forming a first insulating film, which is an insulating film, such as a silicon oxide film or a silicon nitride film, and a second conductive layer, which is a metal layer, such as a chromium layer, a photolithography process is performed on the second conductive layer to form a scan line 15L. ) And
도 2c를 참조하면, 전면에 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막과 같은 절연막인 보호막(16)을 형성한 후, 보호막(16)에 사진식각공정을 실시하여 드레인전극(11D)의 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성한다. 이어서, 노출된 기판 전면에 투명도전층을 형성한 후, 이 투명도전층에 사진식각공정을 실시하여 드레인전극(11D)에 연결되는 화소전극(17)을 형성한다.Referring to FIG. 2C, after forming a
대면적 화면을 추구하는 제품에 있어서의 액정표시장치는 화소부에 인가되는 데이터 신호가 원거리에 위치하는 화소에도 양호하게 전달되도록 제조되어야 한다. 따라서 화소 각각에 연결되는 신호선을 저저항을 가지도록 형성하는 것이 유리하다. 종래의 기술에 의한 액정표시장치에서는 저저항을 가지는 신호선을 형성하기 위하여 크롬 혹은 몰리브덴 등으로 신호선을 두껍게 형성한다. 그런데, 스태거형의 액정표시장치에서는 신호선이 하층에 위치하는 관계로, 신호선을 두껍게 형성하면, 이후에 활성층을 형성하는 공정에서 실리콘층이 그 에지(edge)부분을 잘 커버하지 못하거나, 단선되는 경우가 많다. 또한, 게이트절연막은 두꺼운 신호선을 덮어야 하기 때문에 스탭 커버리지 등의 문제를 일으킨다.The liquid crystal display device in a product pursuing a large area screen should be manufactured so that the data signal applied to the pixel portion is well transmitted to the pixel located at a long distance. Therefore, it is advantageous to form a signal line connected to each pixel to have a low resistance. In the liquid crystal display device according to the related art, the signal line is thickly formed of chromium or molybdenum to form a signal line having a low resistance. However, in the staggered liquid crystal display device, since the signal line is formed in the lower layer, if the signal line is formed thick, the silicon layer may not cover the edge part well or may be disconnected in the subsequent process of forming the active layer. There are many cases. In addition, the gate insulating film must cover a thick signal line, causing a problem such as step coverage.
본 발명은 신호선이 하층에 위치하는 스태거 구조의 액정표시장치에 있어서, 신호선의 상부에 주사선 형성용 물질로 보조신호선을 형성하고,이 보조신호선을 신호선에 연결시켜 신호선을 이중층의 금속구조를 가지도록 함으로써, 신호선의 저항을 낮추어서, 대면적 화면에 적용하도록 하려 하는 것이다.In the liquid crystal display device having a staggered structure in which a signal line is located below, an auxiliary signal line is formed of a material for forming a scan line on an upper portion of the signal line, and the auxiliary signal line is connected to the signal line to have a double layer metal structure. By lowering the resistance of the signal line, it is intended to be applied to a large screen.
본 발명은 신호선을 소오스/드레인 형성용 물질과 게이트 형성용 물질을 사용하여 이중층으로 형성함으로써, 신호선의 저항을 낮추어서, 대면적 화면에 적용하도록 하려 하는 것이다.In the present invention, the signal line is formed in a double layer using a source / drain forming material and a gate forming material, thereby lowering the resistance of the signal line and applying it to a large screen.
본 발명은 절연기판 상에 형성된 신호선 및 드레인전극과, 상기 신호선 및 드레인전극의 일부에 중첩되도록 형성된 활성층과, 상기 활성층, 신호선 및 드레인전극을 덮는 제 1 절연막과, 상기 신호선의 일부를 노출시키도록 상기 제 1 절연막에 형성된 다수개의 제 1 콘택홀들과, 상기 제 1 절연막 상에 형성되되, 상기 신호선에 교차하는 주사선 및 상기 주사선에 연장되어 상기 활성층에 중첩되도록 형성되는 게이트 전극과, 상기 제 1 절연막 상에 상기 노출된 신호선에 연결되어 상기 신호선을 따라 형성되되, 상기 주사선과는 절연되도록 형성되는 보조 신호선과, 상기 노출된 주사선 및 게이트전극을 덮는 제 2 절연막과, 상기 드레인전극을 노출시키도록 상기 제 1 및 제 2 절연막에 형성되는 제 2 콘택홀과, 상기 노출된 드레인전극에 연결되어 상기 제 2 절연막 상에 형성되는 화소전극을 포함하는 액정표시장치이다.The present invention exposes a signal line and a drain electrode formed on an insulating substrate, an active layer formed to overlap a portion of the signal line and the drain electrode, a first insulating film covering the active layer, the signal line and the drain electrode, and a portion of the signal line. A plurality of first contact holes formed in the first insulating film, a scan line intersecting the signal line, a gate electrode extending to the scan line and overlapping the active layer, and a first electrode formed on the first insulating film; An auxiliary signal line connected to the exposed signal line on the insulating film and formed along the signal line, the auxiliary signal line being insulated from the scan line, a second insulating film covering the exposed scan line and the gate electrode, and exposing the drain electrode; A second contact hole formed in the first and second insulating layers and the exposed drain electrode; A liquid crystal display device including a pixel electrode formed on an insulating film.
본 발명은 절연기판 상에 형성된 신호선 및 드레인전극과, 상기 신호선 및 드레인전극의 일부에 중첩되도록 형성되되, 채널영역, 오프셋영역, 소오스 및 드레인영역이 정의되어 있는 활성층과, 상기 활성층의 채널영역 및 오프셋영역을 덮는 제 1 절연막과, 상기 신호선에 교차하되, 상기 신호선과 절연되도록 형성되는 주사선 및 상기 주사선에 연결되어 상기 제 1 절연막 상에 형성되되, 상기 활성층의 채널영역에 중첩되는 게이트전극과, 상기 신호선 상에 상기 신호선을 따라 형성되되, 상기 주사선과는 절연되도록 형성되는 보조신호선과, 상기 노출된 주사선 및 게이트전극을 덮는 제 2 절연막과, 상기 드레인전극을 노출시키도록 상기 제 2 절연막에 형성되는 콘택홀과, 상기 노출된 드레인전극에 연결되어 상기 제 2 절연막 상에 형성되는 화소전극을 포함하는 액정표시장치이다.The present invention provides a signal line and a drain electrode formed on an insulating substrate, an active layer formed to overlap a portion of the signal line and drain electrode, the channel region, the offset region, the source and drain regions are defined, the channel region of the active layer and A first insulating film covering an offset region, a scan line intersecting the signal line and insulated from the signal line, a gate electrode connected to the scan line and formed on the first insulating film, and overlapping a channel region of the active layer; An auxiliary signal line formed on the signal line along the signal line and insulated from the scan line, a second insulating film covering the exposed scan line and the gate electrode, and formed on the second insulating film to expose the drain electrode; A pixel electrode formed on the second insulating layer and connected to the contact hole and the exposed drain electrode A liquid crystal display device comprising.
본 발명은 제 1 방향으로 배열되는 배선과 제 2 방향으로 배열되는 배선의 교차부에 스위칭소자가 형성되는 액정표시장치에 있어서, 절연기판 상에 상기 제 1 방향으로 배열되되, 상기 교차부에서 분리되도록 형성되는 신호선과, 상기 절연기판 상의 상기 교차부에 상기 제 2 방향으로 배열되되, 상기 신호선과 절연되도록 형성되는 주사선 연결층과, 상기 신호선 및 상기 주사선 연결층을 덮되, 상기 선호선의 일부와 상기 주사선 연결층의 일부를 노출시키는 콘택홀이 있는 제 1 절연막과, 상기 제 1 절연막 상에 상기 신호선의 노출된 부분에 연결되어 상기 신호선을 따라 형성되되, 상기 주사선 연결층과 교차하도록 형성되는 보조신호선과, 상기 제 1 절연막 상에 상기 제 2 방향으로 배열되고, 상기 주사선 연결층의 노출된 부분과 연결되도록 형성되는 주사선과, 상기 교차부에 위치하되, 상기 신호선과 상기 주사선에 전기적으로 연결되도록 형성되는 스위칭 소자인 박막트랜지스터와, 상기 주사선, 보조신호선 및 박막트랜지스터를 덮되, 상기 박막트랜지스터의 일 전극이 노출되도록 형성되는 제 2 절연막과, 상기 제 2 절연막 상에 상기 박막트랜지스터에 연결되도록 형성되는 화소전극을 포함하는 액정표시장치이다.The present invention provides a liquid crystal display device in which a switching element is formed at an intersection of a wire arranged in a first direction and a wire arranged in a second direction, the liquid crystal display device being arranged in the first direction on an insulating substrate and separated from the intersection. A signal line formed so as to cover the signal line and the scan line connection layer, the signal line and the scan line connection layer being arranged to be insulated from the signal line, the signal line and the scan line connection layer being arranged to be insulated from the signal line. A first insulating film having a contact hole exposing a portion of the scan line connecting layer and an auxiliary signal line connected to the exposed portion of the signal line on the first insulating film and formed along the signal line, the auxiliary signal line being formed to intersect the scan line connecting layer And arranged in the second direction on the first insulating layer and connected to an exposed portion of the scan line connection layer. A thin film transistor which is a switching element which is formed at an intersection with an oblique line and is electrically connected to the signal line and the scan line, and covers the scan line, the auxiliary signal line, and the thin film transistor, wherein one electrode of the thin film transistor is exposed; And a pixel electrode formed on the second insulating film so as to be connected to the thin film transistor.
본 발명은 절연기판 상에 신호선 및 드레인전극을 형성하는 단계와, 상기 신호선 및 드레인전극의 일부에 중첩되는 활성층을 형성하는 단계와, 상기 활성층, 신호선 및 드레인전극을 덮는 제 1 절연막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 절연막에 상기 신호선의 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 제 1 절연막 상에 상기 신호선에 교차하는 주사선, 상기 주사선에 연장되어 상기 활성층에 중첩되도록 형성되는 게이트전극 및 상기 노출된 신호선에 연결되어 상기 신호선을 따라 형성되되, 상기 주사선과는 절연되는 보조신호선을 형성하는 단계와, 상기 노출된 주사선, 게이트전극 및 보조신호선을 덮는 제 2 절연막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 절연막에 상기 드레인전극의 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 제 2 절연막 상에 상기 노출된 드레인전극에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법이다.The present invention includes forming a signal line and a drain electrode on an insulating substrate, forming an active layer overlapping a portion of the signal line and the drain electrode, and forming a first insulating layer covering the active layer, the signal line and the drain electrode. Forming a contact hole exposing a part of the signal line in the first insulating film, a scan line intersecting the signal line on the first insulating film, a gate electrode extending to the scan line and overlapping the active layer; Forming an auxiliary signal line connected to the exposed signal line along the signal line and insulated from the scan line, forming a second insulating layer covering the exposed scan line, the gate electrode and the auxiliary signal line; Forming a contact hole exposing a part of the drain electrode in the first and second insulating films; A film production method of the liquid crystal display device comprising a pixel electrode connected to the exposed drain electrode on.
본 발명은 제 1 방향으로 배열되는 배선과 제 2 방향으로 배열되는 배선이 교차부에 스위칭소자가 형성되는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 절연기판 상에 상기 제 1방향으로 배열되되, 상기 교차부에서 분리되는 신호선과, 상기 교차부에 상기 제 2 방향으로 배열되되, 상기 신호선과 절연되는 주사선 연결층과, 드레인전극을 형성하는 단계와, 상기 신호선의 일부와 상기 드레인전극의 일부에 중첩되는 활성층을 형성하는 단계와, 상기 신호선, 드레인전극, 주사선 연결층 및 활성층을 덮는 제 1 절연막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 절연막에 상기 신호선의 일부와 상기 주사선 연결층의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀을 형성하는 단계와,The present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device, in which a switching element is formed at an intersection portion of the wires arranged in the first direction and the wires arranged in the second direction, wherein the wiring elements are arranged in the first direction on an insulating substrate. Forming a signal line separated from a part, a scan line connecting layer arranged in the second direction at the crossing portion, the scan line connecting layer insulated from the signal line, a drain electrode, and overlapping a part of the signal line and a part of the drain electrode; Forming an active layer, forming a first insulating film covering the signal line, the drain electrode, the scan line connection layer, and the active layer; and exposing a portion of the signal line and a portion of the scan line connection layer to the first insulating film. Forming a contact hole,
상기 제 1 절연막 상에 상기 신호선의 노출된 부분에 연결되어 상기 신호선을 따라 위치하되, 상기 주사선 연결층과 교차하는 보조신호선, 상기 제 2 방향으로 배열되고, 상기 주사선 연결층의 노출된 부분과 연결되는 주사선 및 상기 주사선에 연결되고, 상기 활성층과 상기 활성층에 중첩되는 신호선의 일부와 상기 드레인전극과 스위칭 소자를 이루도록 하는 게이트전극을 형성하는 단계와, 상기 주사선, 게이트전극, 보조신호선 및 활성층을 덮는 제 2 절연막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 절연막에 상기 드레인전극의 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 제 2 절연막 상에 상기 노출된 드레인전극에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법이다.An auxiliary signal line connected to the exposed portion of the signal line on the first insulating layer and positioned along the signal line and intersecting the scan line connecting layer, arranged in the second direction, and connected to the exposed portion of the scan line connecting layer Forming a scan line and a gate electrode connected to the scan line and forming a portion of the active layer and a signal line overlapping the active layer, the drain electrode, and a switching element, covering the scan line, the gate electrode, the auxiliary signal line, and the active layer; Forming a second insulating film, forming a contact hole in the first and second insulating films to expose a portion of the drain electrode, and forming a pixel electrode connected to the exposed drain electrode on the second insulating film. It is a manufacturing method of a liquid crystal display device comprising the step of forming.
도 1a와 도 1b는 종래의 기술에 의한 액정표시장치의 평면도와 단면도.1A and 1B are a plan view and a sectional view of a conventional liquid crystal display device.
도 2a 내지 도 2c는 도 1b에 나타낸 액정표시장치의 제조공정도.2A to 2C are manufacturing process diagrams of the liquid crystal display device shown in FIG. 1B.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도와 단면도.3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 4a내지 도 4d는 도 3b에 나타낸 액정표시장치의 제조공정도.4A to 4D are manufacturing process diagrams of the liquid crystal display device shown in FIG. 3B.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도와 단면도.5A and 5B are a plan view and a sectional view of a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention.
도 6a내지 도 6e는 도 5b에 나타낸 액정표시장치의 제조공정도.6A to 6E are manufacturing process diagrams of the liquid crystal display shown in Fig. 5B.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도와 단면도.7A and 7B are a plan view and a sectional view of a liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention.
도 8a내지 도 8d는 도 7b에 나타낸 액정표시장치의 제조공정도.8A to 8D are manufacturing process diagrams of the liquid crystal display shown in FIG. 7B.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 본 발명에 따른 액정표시장치의 평면도와 단면도를 각각 나타낸 것이다.3A and 3B are views for explaining a first embodiment of the present invention, and show a plan view and a cross-sectional view of the liquid crystal display according to the present invention, respectively.
절연기판(100) 상에 크롬이나 몰리브덴과 같은 도전물질로 이루어진 신호선(21L)과 드레인전극(21D)이 형성되어 있고, 다결정 실리콘과 같은 반도체 물질로 이루어진 활성층(23)이 신호선(21L)과 드레인전극(21D)의 일부에 중첩되어 형성되어 있다. 신호선(21L)에서 활성층(23)에 중첩되는 부분은 소오스전극(21S)으로 이용된다. 소오스전극은 신호선의 일부를 돌출되게하여 돌출된 부분을 이용할 수도 있다. 그리고 제 1 절연막(24)이 노출된 기판의 전면을 덮고 있으며, 제 1 절연막(24)에는 신호선의 일부를 노출시키는 콘택홀(Hs, 이하 신호선 노출용 콘택홀이라 칭함)과 드레인전극의 일부를 노출시키는 콘택홀(HD, 이하 드레인전극 노출용 콘택홀이라 함)이 형성되어 있다. 제 1 절연막(24) 상에는 알미늄이나 크롬등과 같은 도전물질로 이루어진 주사선(25L), 게이트전극(25G)과 보조신호선(25A)이 형성되어 있다. 주사선(25L)은 신호선(21L)과 교차하여 화소를 이루도록 형성되어 있다. 보조신호선(25A)은 신호선(21L)을 따라 형성되되, 제 1 콘택홀(HS)에 통하여 노출된 신호선에 연결되어 있다. 즉, 신호선(21L)은 사실상 이중층의 금속구조를 가지고 있다. 따라서, 단일층으로 두껍게 형성되는 구조에 비하여 본 발명에서의 신호선은 저항을 감소시킬 수 있는 구조를 가지고 있다. 그리고 제 2 절연막(26)이 노출된 기판 전면을 덮고 있으며, 제 1 절연막(24)에 형성된 제 2 콘택홀(HD)을 공동으로 형성하고 있다. 제 2 절연막(26) 상에는 투명도전물질로 이루어진 화소전극(27)이 제 2 콘택홀(HD)에 의하여 노출된 드레인전극(21D)에 연결되어 형성되어 있다.A
이 실시예에서의 본 발명은 게이트 배선재를 사용하여 보조신호선을 형성하되, 신호선과 연결함으로써, 사실상 신호선이 이중층의 금속구조를 가지도록 하여 신호선이 저저항을 가질 수 있도록 하는 구조를 가지고 있다.The present invention in this embodiment has a structure in which an auxiliary signal line is formed using a gate wiring material, but is connected to the signal line so that the signal line has a low-resistance structure, in effect, so that the signal line has a double layer metal structure.
도 4a내지 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정도를 나타낸 것이다.4A to 4D show manufacturing process diagrams of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 절연기판(100) 상에 제 1 도전층을 형성한 후, 제 1 도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 신호선(21L), 신호선에 연결되는 소오스전극(21S)과 드레인전극(21D)을 형성한다. 신호선(21L)과 소오스전극(21S)은 평면도에 보인 바와 같이, 일자형으로 형성할 수 있지만, 실현하려는 평면구조에 따라 다양하게 형성할 수 있다. 제 1 도전층은 스퍼터링(sputtering)에 의한 증착기술에 의하여 크롬이나 알미늄과 같은 통상의 금속물질을 증착하여 형성할 수 있다. (이하, 도전층은 상기 방법으로 형성할 수 있으므로, 그 기술은 생략함)Referring to FIG. 4A, after the first conductive layer is formed on the insulating
이어서, 전면에 다결정 실리콘층을 형성한 후, 다결정 실리콘층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 활성층(23)을 형성한다. 다결정 실리콘층은 기판 전면에 비정질 실리콘을 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등의 증착기술에 의하여 증착하여 비정질 실리콘층을 형성한 후, 비정질 실리콘층에 탈수소화 및 레이저 어닐 공정을 실시하여 결정화하여 형성할 수 있다. (이하, 다결정 실리콘층은 상기 방법으로 형성할 수 있으므로, 그 기술은 생략함)Subsequently, after the polycrystalline silicon layer is formed on the entire surface, the polycrystalline silicon layer is patterned by a photolithography process to form the
도 4b를 참조하면, 노출된 기판 전면에 제 1절연막(24)을 형성한 후, 제 1 절연막을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 신호선(21L)의 소정의 부분(도 3a 참조)을 노출시키는 신호선 노출용 콘택홀(HS)을 형성한다. 제 1절연막(24)은 PECVD 등의 증착기술에 의하여 산화실리콘 혹은, 질화실리콘과 같은 통상의 절연물질을 증착하여 형성할 수 있다. (이하 절연막은 상기 방법으로 형성할 수 있으므로, 그 기술은 생략함)Referring to FIG. 4B, after the first insulating
도 4c를 참조하면, 노출된 기판 전면에 제 2 도전층을 형성한 후에, 제 2 도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 주사선(25L)과 게이트전극(25G), 그리고, 보조신호선(25A)을 형성한다. 이때, 보조신호선(25A)은 신호선 노출용 콘택홀(HS)에 의하여 노출되어 있는 신호선(21L)에 연결되어 그 하부에 위치하는 신호선(21L)을 따라 형성하되, 주사선(25L)에 절연될 수 있도록 주사선(25L)과의 교차부에서 분리시킨다.Referring to FIG. 4C, after the second conductive layer is formed over the exposed substrate, the second conductive layer is patterned by a photolithography process to scan the
도 4d를 참조하면, 노출된 기판 전면에 제 2 절연막(26)을 형성한 다음, 제 1 및 제 2 절연막(24)(26)을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 드레인전극(21D)의 일부를 노출시키는 드레인전극 노출용 콘택홀(HD)을 형성한다. 이어서, 노출된 기판 전면에 투명도전층을 형성한 후, 투명도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 드레인전극 노출용 콘택홀(HD)에 의하여 노출된 드레인전극(21D)에 연결되는 화소전극(27)을 형성한다. 투명도전층은 스퍼터링 등에 의한 증착기술에 의하여 ITO(Indium Tin Oxide) 혹은, 주석인듐산등과 같은 통상의 투명도전물질을 증착하여 형성할 수 있다. (이하, 투명 도전층은 상기 방법으로 형성할 수 있으므로, 그 기술은 생략함)Referring to FIG. 4D, a second insulating
도 5a와 도 5b도는 본 발명의 제 2 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 본 발명에 따른 액정표시장치의 평면도와 단면도를 각각 나타낸 것이다.5A and 5B are views for explaining a second embodiment of the present invention, showing a plan view and a cross-sectional view of a liquid crystal display according to the present invention, respectively.
절연기판(100)상에 크롬이나 몰리브덴과 같은 도전물질로 이루어진 신호선(21L)과 드레인전극(21D)이 형성되어 있고, 다결정 실리콘과 같은 반도체 물질로 이루어진 활성층(23)이 신호선(21L)과 드레인전극(21D)의 일부에 중첩되어 형성되어 있다.A
활성층(23)은 소오스영역(23S)-오프셋영역(23F)-채널영역(23C)-오프셋영역(22F)-드레인영역(23D)이 형성되어 있고, 활성층(23)의 채널영역(23C)과 오프셋영역(23F)의 상단에는 게이트절연막(24G)이 형성되어 있다. 신호선(21L) 중 활성층(23)에 중첩되어, 소오스영역(23S)에 연결되는 부분은 소오스전극(21S)으로 사용된다. 신호선(23L)의 일부를 돌출되게 형성하여 그 부분을 소오스전극으로 이용할 수 있다. 게이트절연막(24G)의 상단에는 채널영역(23C)에 중첩되도록 게이트전극(25G)이 형성되어 있다. 또한, 신호선(21L)의 소정의 위치에는 완충막(24P)이 형성되어 있는데, 완충막(24P)은 신호선(21L)에 교차할 주사선(25L)을 신호선(21L)과 절연시키기 위하여 형성하는 것으로, 게이트절연막(24G)과 같은 동일층에 동일절연물질로 형성할 수 있다. 그리고 신호선(21L)의 상단에는 주사선(25L)과 동일 물질로 형성된 보조신호선(25A)이 위치하고 있어서, 신호선과 이중층의 금속층 구조를 하고 있다. 이때, 보조신호선(25A)은 주사선(25L)과 절연될 수 있도록 주사선(25L)과 분리되도록 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 보호막(26)이 기판 전면을 덮고 있으며, 보호막(26)에는 드레인전극(21D)의 일부를 노출시키는 드레인전극 노출용 콘택홀(HD)이 형성되어 있다. 그리고 보호막(26) 상에는 투명도전물질로 이루어진 화소전극(27)이 드레인전극 노출용 콘택홀(HD)에 의하여 노출된 드레인전극(21D)에 연결되어 형성되어 있다.The
이 실시예에서의 본 발명은 게이트 배선재를 사용하여 신호선의 상단에 보조신호선을 형성하되, 신호선과 중첩되게하여 사실상 신호선이 이중층의 금속구조를 가지도록 함으로써, 신호선이 저저항을 가질 수 있도록 하는 구조를 가지고 있다. 또한, 게이트절연막을 소정부분에만 위치시킴으로써, 오프셋영역을 정의하는 마스크로서 사용한다.The present invention in this embodiment is a structure in which an auxiliary signal line is formed on the top of the signal line using a gate wiring material, but overlaps with the signal line so that the signal line has a double layer metal structure, so that the signal line has a low resistance. Have In addition, the gate insulating film is positioned only in a predetermined portion to be used as a mask defining an offset region.
도 6a부터 도 6d는 상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정도이다.6A through 6D are manufacturing process diagrams of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention described above.
도 6a를 참조하면, 절연기판(100) 상에 제 1 도전층을 형성한 후, 제 1 도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 신호선(21L), 신호선에 연결되는 소오스전극(21S)과 드레인전극(21D)을 형성한다. 신호선(21L)과 소오스전극(21S)은 평면도에 보인 바와 같이, 일자형으로 형성할 수 있지만, 실현하려는 평면구조에 따라 다양하게 형성할 수 있다. 이어서, 전면에 다결정 실리콘층을 형성한 후, 다결정 실리콘층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 활성층(23)을 형성한다.Referring to FIG. 6A, after the first conductive layer is formed on the insulating
도 6b를 참조하면, 노출된 기판 전면에 제 1 절연막을 형성한 후, 제 1 절연막을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 신호선(21L)의 소정의 부분에 위치하는 완충막(24P)과 게이트절연막(24G)을 형성한다. 이때, 완충막(24P)을 신호선(21L)과 이후 형성될 주사선(25L)의 교차부에 위치시킴으로써, 신호선(21L)과 주사선(25L)을 절연시키는 기능을 하게 한다.Referring to FIG. 6B, after the first insulating film is formed over the exposed substrate, the first insulating film is patterned by a photolithography process to form a
도 6c를 참조하면, 노출된 기판 전면에 제 2 도전층을 형성한 후에, 제 2 도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 주사선(25L)과 게이트전극(25G), 그리고, 보조신호선(25A)을 형성한다. 보조신호선(25A)은 그 하단에 위치하는 신호선(21L)을 따라 형성하되, 주사선(25L)에 절연될 수 있도록 분리시킨다. 신호선(21L)과 보조신호선(25A)은 이중층이 금속구조를 하고 있어서, 데이터 신호를 받아들이는데 저항을 낮추는 기능을 하고 있다. 또한, 게이트전극(25G)은 게이트절연막(24G) 상에 형성되되, 게이트절연막(24G)의 중앙부에 위치하여 주변부가 노출되도록 한다. 주사선(25L)은 언급한 바와 같이, 완충막(24P)에 의하여 신호선(21L)과 절연되어 있다.Referring to FIG. 6C, after the second conductive layer is formed over the exposed substrate, the second conductive layer is patterned by a photolithography process to scan
도 6d를 참조하면, 노출된 기판 전면에 n형 혹은 p형의 고농도 불순물을 활성층(23)에 도핑하는 불순물 도핑 공정을 실시한다. 그 결과, 게이트절연막(24G)에 의하여 블로킹되지 않고 노출된 부분에 고농도 불순물 영역이 형성된다. 고농도 불순물영역은 각각 소오스영역(23S)과 드레인영역(23D)이다. 그리고, 게이트절연막(24G)에 의하여 블로킹되되, 게이트전극(25G)이 위치하는 부분은 채널영역(23C)이고, 그렇지않은 부분은 오프셋영역(23O)이 된다. 따라서 게이트절연막(24G)은 활성층에 형성되는 오프셋영역에 대하여 마스크로 작용한다.Referring to FIG. 6D, an impurity doping process for doping an n-type or p-type high concentration impurity into the
도 6e를 참조하면, 노출된 기판 전면에 절연막인 보호막(26)을 형성한 다음, 보호막(26)을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 드레인전극(21D)의 일부를 노출시키는 드레인전극 노출용 콘택홀(HD)을 형성한다. 이어서, 노출된 기판 전면에 투명도전층을 형성한 후, 투명도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 드레인전극(21D)에 연결되는 화소전극(27)을 형성한다.Referring to FIG. 6E, a
도 7a와 도 7b는 본 발명의 제 3 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 본 발명에 따른 액정표시장치의 평면도와 단면도를 각각 나타낸 것이다.7A and 7B are views for explaining a third embodiment of the present invention, and show a plan view and a cross-sectional view of the liquid crystal display according to the present invention, respectively.
절연기판(100) 상에 크롬이나 몰리브덴과 같은 도전물질로 이루어진 신호선(21L), 드레인전극(21D) 및 주사선 연결층(21B)이 형성되어 있다. 주사선 연결층(21B)은 평면도에 보인 바와 같이, 주사선과 나란한 방향으로 형성되되, 주사선(25L)과 신호선(21L)의 교차부에 위치한다. 신호선(21L)은 주사선 연결층(21B)과 절연될 수 있도록 주사선(25L)과의 교차부에서 분리되어 있다. 그리고 다결정 실리콘과 같은 반도체 물질로 이루어진 활성층(23)이 신호선(21L)과 드레인전극(21D)의 일부에 중첩되어 형성되어 있다. 신호선(21L)에서 활성층(23)에 중첩되는 부분은 소오스전극(21S)으로 사용된다. 소오스전극은 신호선의 일부를 돌출되게 하여 형성할 수도 있다. 그리고 제 1 절연막(24)이 노출된 기판 전면을 덮고 있으며, 제 1 절연막(24)에는 신호선의 일부를 노출시키는 신호선 노출용 콘택홀(HS)과 주사선 연결층(21B)의 일부를 노출시키는 콘택홀(HB, 이하 주사선 연결층 노출용 콘택홀이라 함)을 형성하면서 기판 전면을 덮고 있다. 제 1 절연막(24) 상에는 알미늄이나 크롬등과 같은 도전물질로 이루어진 주사선(25L), 게이트전극(25G)과 보조신호선(25A)이 형성되어 있다. 주사선(25L)은 주사선 연결층 노출용 콘택홀(HB)에 의하여 노출된 주사선 연결층에 연결되어 있어서, 서로 분리되어 있는 주사선(25L)을 연결하고 있다. 또한, 보조 신호선(25A)은 분리된 신호선을 덮도록 형성하되, 신호선 노출용 콘택홀(HS)을 통하여 노출된 신호선에 각각 연결되어 있어서, 신호선을 하나로 연결하고 있다. 따라서 신호선은 사실상 이중층의 금속구조를 하고 있다. 이때, 보조신호선(25A)은 동일층에 위치한 주사선(25L)과 절연될 수 있도록 주사선(25L)과 분리되어 있다. 그리고 드레인전극의 일부를 노출시키는 드레인전극 노출용 콘택홀(HD)이 형성된 보호막(25)이 기판 전면을 덮고 있으며, 보호막(16) 상에는 투명도전물질로 이루어진 화소전극(27)이 노출된 드레인전극(21D)에 연결되어 형성되어 있다.The
이 실시예에서의 본 발명은 주사선 형성용 물질로 형성된 보조신호선으로 신호선을 덮되, 신호선과 연결되게 형성함으로써, 사실상 신호선을 이중층의 금속구조를 가지도록 형성하여 신호선이 저저항을 가질 수 있도록 하였다. 또한, 주사선과 신호선의 교차부에서 신호선 형성용 물질로 분리된 주사선을 연결시킴으로써, 신호선과 주사선의 교차부에서의 각 배선의 중첩을 감소시켰다.In the present embodiment, the signal line is covered with an auxiliary signal line formed of a material for forming a scan line, and is formed to be connected to the signal line, so that the signal line is formed to have a double layer metal structure so that the signal line has a low resistance. Further, by connecting the scan lines separated by the signal line forming material at the intersections of the scan lines and the signal lines, the overlap of the respective wirings at the intersections of the signal lines and the scan lines was reduced.
도 8a부터 도 8d는 상술한 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조공정도이다.8A to 8D are manufacturing process diagrams of the liquid crystal display device according to the present invention described above.
도 8a를 참조하면, 절연기판(100) 상에 제 1 도전층을 형성한 후, 제 1 도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 신호선(21L), 주사선 연결층(21B) 및 드레인전극(21D)을 형성한다. 이때, 신호선의 길이 방향에 대하여 교차하도록 주사선 연결층(21B)을 형성한다. 주사선 연결층(21B)은 이후의 공정에서 주사선과 연결되어 사실상 주사선의 기능을 하게 된다. 신호선(21L)은 주사선 연결층(21B)과는 절연될 수 있도록 분리되어 있다. 이어서, 전면에 다결정 실리콘층을 형성한 후, 다결정 실리콘층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 활성층(23)을 형성한다.Referring to FIG. 8A, after the first conductive layer is formed on the insulating
도 8b를 참조하면, 노출된 기판 전면에 제 1 절연막(24)을 형성한 후, 제 1 절연막을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 신호선(21L)의 소정부분을 노출시키는 신호선 노출용 콘택홀(HS)과 주사선 연결층(21B)의 소정의 부분을 노출시키는 주사선 연결층 콘택홀(HB)을 형성한다.Referring to FIG. 8B, after forming the first insulating
도 8c를 참조하면, 노출된 기판 전면에 제 2 도전층을 형성한 후, 제 2 도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 주사선(25L)과 게이트전극(25G), 그리고, 보조신호선(25A)을 형성한다. 이때, 보조신호선(25A)은 신호선(21L)을 따라 길게 형성되어 주사선 연결층(21B)에 교차하도록 형성하고, 주사선(5L)은 보조신호선(21A)과는 절연되도록 분리하여 형성한다. 보조신호선(25A)은 신호선 노출용 콘택홀(HS)에 의하여 노출된 신호선(21L)과 연결되어 있어서, 사실상 신호선이 이중층의 금속구조를 가지게 한다.Referring to FIG. 8C, after the second conductive layer is formed over the exposed substrate, the second conductive layer is patterned by a photolithography process to scan
도 8d를 참조하면, 노출된 기판 전면에 제 2 절연막(26)을 형성한 다음, 제 1 및 제 2 절연막(24)(26)을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 드레인전극(21D)의 일부를 노출시키는 드레인전극 노출용 콘택홀(HD)을 형성한다. 이어서, 노출된 기판 전면에 투명도전층을 형성한 후, 투명도전층을 사진식각공정에 의하여 패터닝하여 드레인전극(21D)에 연결되는 화소전극(27)을 형성한다.Referring to FIG. 8D, the second insulating
본 발명은 신호선이 하층에 위치하는 스테거 구조의 액정표시장치에 있어서, 신호선의 상부에 주사선 형성용 물질로 보조신호선을 형성하고, 이 보조신호선을 신호선에 연결시켜 신호선을 이중층의 금속구조를 가지도록 형성하기 때문에, 신호선을 두껍게 형성하지 않고도 신호선의 저항을 낮출 수 있다. 따라서 대면적 화면을 요구하는 액정표시장치에 적용할 수 있다.The present invention provides a liquid crystal display device having a staggered structure in which a signal line is located below, wherein an auxiliary signal line is formed of a material for forming a scan line on an upper portion of the signal line, and the auxiliary signal line is connected to the signal line to have a double layer metal structure. Since the resistance of the signal line can be reduced, the thickness of the signal line can be reduced without forming a thick signal line. Therefore, the present invention can be applied to a liquid crystal display device requiring a large area screen.
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