KR100326729B1 - 박막트랜지스터액정표시장치의배선형성방법및그구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시장치의 배선 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는, 박막 트랜지스터를 구동시키는 게이트 라인과 데이터 라인을 형성함에 있어서, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에 층간절연막 및 유전율이 낮은 공기층을 형성시킨다. 그 결과 배선의 유전용량이 감소되고, 이에 따라 신호지연 문제가 보다 개선되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시장치(Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display)에 관한 것으로서, 특히 박막 트랜지스터 액정 표시장치의 배선 형성 방법 및 그 구조에 관한 것이다.
현재 제조되고 있는 평판 표시 장치는 크게 발광(emissive)소자와 수광(non-emission)소자로 나눌 수 있는데, 상기 발광소자에는 CRT(Cathod Ray Tube), LED(Light Emitting Diode) 및 PDP(Plasma Display Panel)등이 있으며 수광소자에는 LCD(Liquid Crystal Display)등이 있다.
상기 LCD중 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor:이하 "TFT"라 함) LCD는 수많은 박막 트랜지스터들과 캐패시터들이 매트릭스 구조로 배열되어 패널과 공통전극 사이에 액체와 고체의 중간 성질을 갖는 유기 화합물, 즉 액정을 주입하여 형성하는 평판 표시 장치이다.
도 1은 본 발명에 적용되는 TFT-LCD의 패널 등가회로도를 나타낸다. 도면을 참조하면, 상기 패널 10의 내부에는 수많은 박막 트랜지스터들이 존재하며, 상기 박막 트랜지스터들의 일단에는 캐패시터가 각각 연결되어 있다. 그리고 상기 박막 트랜지스터들의 드레인 단자는 데이터 라인 L1과 연결되어 있으며, 게이트 단자는 게이트 라인 L2와 연결되어 있다. 도면에 도시되어 있는 것과 같이 상기 데이터 라인 L1과 게이트 라인 L2가 교차된 영역마다 하나의 박막 트랜지스터들이 존재하며, 상기 데이터 라인 L1과 게이트 라인 L2를 통해 적절한 전압이 인가됨으로써 상기 박막 트랜지스터가 구동된다. 이러한 패널 구조에 있어, TFT-LCD의 소형화를 이루기 위해 상기 데이터 라인 L1과 게이트 라인 L2는 도면부호 "A"에서와 같이 서로 교차되도록 배선하는 것이 바람직하다.
도 2는 상기 도 1의 "A" 부분 확대도이다. 데이터 라인 L1과 게이트 라인 L2가 서로 교차되어 있다. 본 분야에서는 통상적으로 상기 데이터 라인 L1과 게이트 라인 L2의 전기적 단락을 방지하기 위해, 상기 데이터 라인 L1과 게이트 라인 L2 사이에 산화막 또는 질화막을 형성하였다. 그러나 상기 질화막의 유전용량으로 인해 상기 데이터 라인 L1과 게이트 라인 L2가 교차되는 영역에서 신호가 지연되는 문제점이 발생되었다.
따라서 본 발명의 목적은, 데이터 라인과 게이트 라인이 교차되는 영역에서의 유전용량을 감소시킬 수 있는 개선된 박막 트랜지스터 액정표시장치의 배선 형성 방법 및 그 구조를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 데이터 라인과 게이트 라인이 교차되는 영역에서 발생되는 신호지연 문제를 해소할 수 있는 개선된 박막 트랜지스터 액정표시장치의 배선 형성 방법 및 그 구조를 제공함에 있다.
상기의 목적들을 달성하기 위해서 본 발명은, 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 박막 트랜지스터들이 매트릭스 형태로 존재하는 액정 표시장치의 배선 형성 방법에 있어서; 게이트 라인을 형성한 뒤, 패터닝된 감광막을 이용하여 상기 게이트 라인의 설정된 일부 상부에만 층간절연막이 존재하도록 패터닝하는 단계와; 상기 층간절연막이 존재하는 영역을 지나가도록 데이터 라인을 형성하는 단계와; 상기 감광막을 제거하여 상기 층간절연막과 데이터 라인 사이에 공기층을 형성함으로써 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에서의 유전용량을 감소시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한 상기의 목적들을 달성하기 위해서 본 발명은, 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 박막 트랜지스터들이 매트릭스 형태로 존재하는 액정 표시장치의 배선 형성 방법에 있어서; 게이트 라인을 형성하는 단계와; 패터닝된 감광막을 이용하여 상기 게이트 라인의 설정된 일부 상부에만 층간절연막을 형성시킨 뒤, 상기 감광막을 리플로우하여 상기 층간절연막이 완전히 덮히도록 하는 단계와; 상기 층간절연막이 존재하는 영역을 지나가도록 데이터 라인을 형성하는 단계와; 상기 리플로우된 감광막을 제거하여 상기 층간절연막과 데이터 라인 사이에 공기층을 형성함으로써, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에서의 유전용량을 감소시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한 상기의 목적들을 달성하기 위해서 본 발명은, 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 박막 트랜지스터들이 매트릭스 형태로 존재하는 액정표시장치의 배선 구조에 있어서, 게이트 라인 및 데이터 라인이 서로 교차되는 영역에는 상기 게이트 라인 및 데이터 라인 사이에 공기층(진공층)을 가짐을 특징으로 하는 구조를 제공한다.
또한 상기의 목적들을 달성하기 위해서 본 발명은, 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 박막 트랜지스터들이 매트릭스 형태로 존재하는 액정 표시장치의 배선 구조에 있어서: 게이트 라인과; 상기 게이트 라인과 교차되어 지나는 데이터 라인과; 상기 게이트 라인과 데이터 라인 사이에 형성되어 있는 층간절연막과; 상기 층간절연막과 데이터 라인 사이에 형성되어 있는 공기층(진공층)을 가짐을 특징으로 하는 구조를 제공한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 박막 트랜지스터의 패널 등가회로도.
도 2는 도 1의 "A" 부분 확대도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 배선 방법을 설명하기 위한 단면도들.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 TFT-LCD의 데이터 라인과 게이트 라인의 배선 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들로서, 상기 도 2의 B-B`라인에 따른 단면도들이다.
먼저 도 3a를 참조하면, 제1도전막 102를 패터닝하기 위한 제1감광막 104를형성하는 단계가 도시되어 있다. 예컨대, 실리콘 기판 100의 상부에 후속의 공정에서 TFT-LCD의 게이트 라인을 형성하기 위한 제1도전막 102를 형성한다. 이어서 상기 제1도전막 102를 게이트 라인으로 패터닝하기 위해 제1감광막 104를 형성한다.
도 3b는 층간절연막 106을 패터닝하기 위한 제2감광막 108을 형성하는 단계를 나타낸다. 상기 제1감광막 104가 형성되어 있는 반도체 기판 100에 사진 및 식각 공정을 실시하여 TFT-LCD의 게이트 라인 102`을 형성한다. 그리고 나서 후속의 공정에서 형성되어질 데이터 라인과의 전기적 단락을 방지하기 위한 층간절연막 106을 상기 결과물의 상부에 형성한다. 바람직하게는, 상기 층간절연막 106은 산화막 또는 질화막으로 형성한다. 이어서, 상기 게이트 라인 102`과 후속의 공정에서 형성되어질 데이터 라인이 교차되는 영역 이외의 상기 층간절연막 106을 제거하기 위해 제2감광막 108을 형성한다.
도 3c는 상기 제2감광막 108을 리플로우 하는 단계가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 제2감광막 108을 사진 및 식각마스크로서 이용하여 상기 게이트 라인 102`의 일부 상부를 덮는 층간절연막 106`을 형성한 뒤, 상기 제2감광막 108을 약 160℃의 온도하에서 리플로우 한다. 그 결과 상기 패터닝된 층간절연막 106`은 리플로우된 제2감광막 108`으로 완전히 덮히게 된다.
도 3d에는 본 발명에 따라 TFT-LCD의 게이트 라인 102`과 데이터 라인 110의 배선을 완성하는 단계가 도시되어 있다. 상기 리플로우된 제2감광막 108`이 존재하는 상기 결과물의 전면 상부에 제2도전막을 형성한 뒤, 패터닝하여 TFT-LCD의 데이터 라인 110을 형성한다. 그리고 나서, 상기 층간절연막 106` 상부를 덮고 있는 리플로우된 제2감광막 108`을 제거함으로써, 상기 층간절연막 106`과 데이터 라인 110 사이에 공기층(진공층) 112를 형성한다.
상기 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 도 3c를 참조하여 설명한 공정 과정에서 상기 제2감광막 108의 리플로우 과정은 생략하여도 무관하다.
이처럼 본 발명에서는 TFT-LCD의 게이트 라인 102`과 데이터 라인 110이 서로 교차되는 영역에 층간절연막 106` 및 유전율이 낮은 공기층(진공층) 112를 형성시킨다. 그 결과 상기 게이트 라인 102`과 데이터 라인 110이 교차되는 영역에서의 전체 유전용량은 상기 층간절연막 106`의 유전용량 및 상기 공기층(진공층) 112의 유전용량을 합한 것의 역수가 된다. 그러므로 게이트 라인 102`과 데이터 라인 110이 교차되는 영역에서의 배선의 유전용량이 감소되며, 이로 인해 게이트 라인 102`과 데이터 라인 110이 교차되는 영역에서의 신호지연 문제 또한 개선될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는, TFT-LCD의 게이트 라인과 데이터 라인의 배선 형성 방법에 있어서, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 공기층(진공층)을 형성시킨다. 그 결과 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에서의 배선의 유전용량이 감소되며, 이로 인해 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 서로 교차되는 영역에서의 신호지연 문제가 개선되는 효과가 있다.
Claims (5)
- 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 박막 트랜지스터들이 매트릭스 형태로 존재하는 박막 트랜지스터 액정 표시장치의 배선 형성 방법에 있어서:게이트 라인을 형성한 뒤, 패터닝된 감광막을 이용하여 상기 게이트 라인의 설정된 일부 상부에만 층간절연막이 존재하도록 패터닝하는 단계와;상기 층간절연막이 존재하는 영역을 교차하여 지나가도록 데이터 라인을 형성하는 단계와;상기 감광막을 제거하여 상기 층간절연막과 데이터 라인 사이에 공기층을 형성함으로써, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에서의 유전용량을 감소시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 배선 형성 방법.
- 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 박막 트랜지스터들이 매트릭스 형태로 존재하는 박막 트랜지스터 액정 표시장치의 배선 형성 방법에 있어서:게이트 라인을 형성하는 단계와;패터닝된 감광막을 이용하여 상기 게이트 라인의 설정된 일부 상부에만 층간절연막을 형성시킨 뒤, 상기 감광막을 리플로우하여 상기 층간절연막이 완전히 덮히도록 하는 단계와;상기 층간절연막이 존재하는 영역을 교차하여 지나가도록 데이터 라인을 형성하는 단계와;상기 리플로우된 감광막을 제거하여 상기 층간절연막과 데이터 라인 사이에 공기층을 형성함으로써, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에서의 유전용량을 감소시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 표시장치의 배선 형성 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 감광막은 약 160℃의 온도하에서 리플로우함을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 배선 형성 방법.
- 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 박막 트랜지스터들이 매트릭스 형태로 존재하는 박막 트랜지스터 액정표시장치의 배선 구조에 있어서,상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인이 서로 교차되는 영역에는 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인 사이에 공기층(진공층)을 가짐을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 배선 구조.
- 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역마다 박막 트랜지스터들이 매트릭스 형태로 존재하는 박막 트랜지스터 액정 표시장치의 배선 구조에 있어서:반도체 기판상에 형성된 게이트 라인과;상기 게이트 라인과 교차되어 지나는 데이터 라인과;상기 게이트 라인과 데이터 라인 사이에 형성되어 있는 층간절연막과;상기 층간절연막과 데이터 라인 사이에 형성되어 있는 공기층(진공층)을 가짐을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 배선 구조.
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| KR960036047A (ko) * | 1995-03-13 | 1996-10-28 | 김광호 | 불휘발성 메모리장치 및 그 제조방법 |
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| KR20000018593A (ko) | 2000-04-06 |
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