KR100590745B1 - 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 - Google Patents
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Abstract
액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에서, 절연 기판 위에 가로 방향으로 게이트선과 유지 용량선이 뻗어 있고 유지 용량 전극이 유지 용량선의 가지로서 형성되어 있다. 그 위에 게이트 절연막이 형성되어 있고, 게이트 절연막 위에 게이트선을 따라 비정질 규소 패턴이 길게 형성되어 있고, 비정질 규소 패턴의 위에는 세로 방향으로 데이터선이 뻗어 있다. 이 때, 비정질 규소 패턴은 일정한 간격을 사이에 두고 인접한 패턴과 분리되어 있다. 데이터선 사이의 비정질 규소 패턴 위에는 데이터선과 같은 물질로 이루어진 게이트선 보조 패턴이 형성되어 인접한 비정질 규소 패턴을 연결하고 있고, 데이터선의 가지인 소스 전극과 게이트선을 중심으로 하여 소스 전극과 마주하고 있는 드레인 전극이 형성되어 있다. 이렇게 하면, 게이트 절연막의 부실로 이하여 후속 공정에서 게이트선이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 게이트선 보조 패턴이 있음으로써 게이트선의 단선에 대비할 수 있다.
Description
본 발명은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성되어 있는 하부 기판과 공통 전극이 형성되어 있는 상부 기판 사이에 액정 물질을 주입하고 밀봉한 후 공통 전극과 화소 전극 사이에 형성되는 전계에 따라 액정의 배열이 변화하는 것을 이용하여 빛의 투과량을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다. 여기서, 액정 표시 장치의 하부 기판을 박막 트랜지스터 기판이라고 부르며, 이 기판에는 박막 트랜지스터를 이용하여 화소 전극에 필요한 전위를 인가하기 위하여 복잡한 금속 배선이 형성된다.
박막 트랜지스터 기판을 형성하는 과정은 대략 다음과 같다.
투명한 절연 기판 위에 알루미늄 등의 금속을 증착하고 사진 식각(photo lithography)하여 게이트선 및 유지 용량 전극 등을 형성하고, 그 위에 절연막, 비정질 규소층, n형 불순물로 고농도로 도핑된 비정질 규소층(이하 접촉층이라 한다)을 차례로 적층하고 비정질 규소층과 접촉층을 사진 식각하여 게이트 전극 상부에 박막 트랜지스터의 반도체 패턴을 형성한다. 다시, 크롬 등의 금속을 증착하고 사진 식각하여 데이터선 및 박막 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극을 형성하고, 소스 및 드레인 전극을 마스크로 하여 접촉층을 식각한 후 보호막을 증착한다. 보호막에 드레인 전극을 노출시키는 접촉구를 형성하고 ITO(indium tin oxide)를 증착하고 사진 식각하여 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성한다.
이와 같은 제조 공정상 가장 먼저 형성되는 게이트선에 단선 등의 불량이 후속 공정의 진행 도중에 발생하게되면 수리하기가 어려워 이미 수행한 공정이 무위로 돌아가게 되므로 큰 손실이 발생한다. 그런데 이러한 불량이 발생하는 가장 큰 원인은 게이트 절연막의 부실이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 게이트선 불량이 발생하는 것을 방지하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 게이트 절연막 위에 형성하는 비정질 규소층을 게이트선을 따라 길게 연장하여 형성하고, 데이터선 사이의 비정질 규소층 위에 게이트선 보조 패턴을 형성한다.
구체적으로는, 게이트선을 절연 기판 위에 가로 방향으로 형성하고, 게이트 절연막을 게이트선 위에 형성하고, 비정질 규소 패턴을 게이트 절연막 위에 게이트선을 따라 형성한다. 데이터선을 비정질 규소 패턴 위에 세로 방향으로 형성하고, 소스 전극을 비정질 규소 패턴 위에 데이터선의 가지로서 형성하고, 드레인 전극을 비정질 규소 패턴 위에 게이트선을 중심으로 하여 소스 전극과 마주보도록 형성하며, 게이트선 보조 패턴을 데이터선 사이의 게이트선 상부의 비정질 규소 패턴 위에 형성하고, 드레인 전극을 노출시키는 접촉구를 가지는 보호막을 데이터선, 게이트선 보조 패턴, 소스 전극, 드레인 전극의 위에 형성하고, 접촉구를 통하여 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극을 보호막 위에 형성한다.
이 때, 비정질 규소 패턴은 게이트선 보조 패턴의 하부에서 일정한 간격을 두고 양편으로 분리시킬 수 있으며, 비정질 규소 패턴과 데이터선, 소스 전극, 드레인 전극, 게이트선 보조 패턴 사이에 접촉층을 더 포함시킬 수도 있고, 게이트선과 나란히 형성되어 있는 유지 용량선과 유지 용량선의 가지로서 형성되어 있는 유지 용량 전극을 더 포함시킬 수도 있다.
그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 대한 단면도이다.
유리 등의 투명한 절연 기판(1) 위에 가로 방향으로 게이트선(2)과 유지 용량선(3)이 뻗어 있고 유지 용량 전극(31)이 유지 용량선(3)의 가지로서 형성되어 있다. 그 위에 게이트 절연막(4)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(4) 위에 게이트선(2)을 따라 비정질 규소 패턴(5)이 길게 형성되어 있고, 비정질 규소 패턴(5)의 위에는 세로 방향으로 데이터선(7)이 뻗어 있다. 이 때, 비정질 규소 패턴(5)은 데이터선(7)과 유지 용량선(3)이 교차하는 부분에까지 연장되어 형성되어 있고, 인접한 데이터선(7) 사이에서 일정한 간격을 사이에 두고 인접한 비정질 규소 패턴(5)과 분리되어 있다.
여기서, 비정질 규소 패턴(5)을 분리해 두는 것은 인접한 박막 트랜지스터 사이에 상호 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위한 것으로 때에 따라서는 하나의 게이트선(2)을 따라 형성되어 있는 비정질 규소 패턴(5)을 일체로 형성할 수도 있다.
데이터선(7) 사이의 비정질 규소 패턴(5) 위에는 데이터선(7)과 같은 물질로 이루어진 게이트선 보조 패턴(73)이 형성되어 인접한 비정질 규소 패턴(5)을 연결하고 있고, 데이터선(7)의 가지인 소스 전극(71)과 게이트선(2)을 중심으로 하여 소스 전극(71)과 마주하고 있는 드레인 전극(72)이 형성되어 있다.
게이트선 보조 패턴(73)은 그 하부의 게이트선(2)이 단선되는 등으로 불량이 발생하면 레이저(laser)를 조사하여 게이트선(2)의 단선된 부분 양편을 게이트선 보조 패턴(73)과 단락시킴으로써 수리하는 데 사용한다.
여기서, 비정질 규소 패턴(5)과 데이터선(7), 소스 전극(71), 드레인 전극(72) 및 게이트선 보조 패턴(73) 사이에는 n형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 접촉층(6)이 형성되어 있다. 데이터선(7) 및 게이트선 보조 패턴(73) 등의 위에는 보호막(8)이 형성되어 있고, 보호막(8)에는 드레인 전극(72)을 노출시키는 접촉구(81)가 형성되어 있으며, 보호막(8)의 위에는 ITO(indium tin oxide) 등으로 이루어진 화소 전극(9)이 형성되어 있어서 접촉구(81)를 통하여 드레인 전극(72)과 전기적으로 연결되어 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조는 종래의 방법과 같이 5매 마스크(mask)를 사용하여 이루어진다. 다만, 비정질 규소 패턴(5)과 데이터선(7)을 형성하는 단계에서 사용하는 마스크는 필요한 패턴을 형성할 수 있도록 새로이 디자인되어야 한다. 특히, 데이터선(7) 형성 단계에서는 게이트선 보조 패턴(73)을 더 형성하여야 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 대한 단면도이다.
유리 등의 투명한 절연 기판(10) 위에 가로 방향으로 게이트선(20)이 뻗어 있고, 그 위에 게이트 절연막(40)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(40) 위에 게이트선(2)을 따라 비정질 규소 패턴(50)이 게이트선(20)을 따라 길게 형성되어 있고, 비정질 규소 패턴(50)의 위에는 세로 방향으로 데이터선(70)이 세로 방향으로 뻗어 있다. 이 때, 비정질 규소 패턴(5)은 인접한 데이터선(70) 사이에서 일정한 간격을 사이에 두고 인접한 비정질 규소 패턴(50)과 분리되어 있다.
여기서, 비정질 규소 패턴(50)을 분리해 두는 것은 인접한 박막 트랜지스터 사이에 상호 간섭을 일으키는 것을 방지하기 위한 것으로 때에 따라서는 하나의 게이트선(20)을 따라 형성되어 있는 비정질 규소 패턴(5)을 일체로 형성할 수도 있다.
데이터선(70) 사이의 비정질 규소 패턴(50) 위에는 데이터선(70)의 가지인 소스 전극(710)과 게이트선(20)을 중심으로 하여 소스 전극(710)과 마주하고 있는 드레인 전극(720)이 형성되어 있다. 이 때, 비정질 규소 패턴(50)과 데이터선(70), 소스 전극(710) 및 드레인 전극(720)의 사이에는 n형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 접촉층(60)이 형성되어 있다.
데이터선(70), 소스 전극(710) 및 드레인 전극(720)의 위에는 보호막(80)이 형성되어 있고, 보호막(80)에는 드레인 전극(720)의 일부를 노출시키는 접촉구(810)가 형성되어 있다. 보호막(80)의 위에는 ITO 등으로 이루어진 화소 전극(90)이 형성되어 있어서 접촉구(810)를 통하여 드레인 전극(720)과 전기적으로 연결되어 있고, 화소 전극(90)은 전단의 게이트선(20) 상부에까지 연장되어 있어서 인접한 비정질 규소 패턴(50)을 연결하고 있다.
이렇게 화소 전극(90)과 전단의 게이트선(20)을 중첩시킴으로써 유지 용량을 형성할 수 있다. 또한, 화소 전극(90)은 전단의 게이트선(20)이 단선된 경우에 레이저를 조사하여 게이트선(20) 단선된 부분 양편을 화소 전극(90)과 단락시킴으로써 수리하는 데 사용할 수 있다. 이렇게 하면, 해당 화소 전극(90)은 제기능을 발휘하지 못하나 화소 1개의 불량을 화면 전체에 큰 영향을 미치지는 않으므로 게이트선(20) 불량으로 인하여 화소열 전체가 불량으로 나타나는 것보다는 훨씬 유리하다.
위에서 전단의 게이트선(20)과 중첩되어 있는 화소 전극(90) 부분을 따로 분리하여 형성함으로써 게이트선(20)의 수리용으로만 사용하고, 유지 용량은 제1 실시예에서와 같이 따로 유지 용량선을 둠으로써 형성할 수도 있다.
이상과 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 역시 종래의 방법과 같이 5매 마스크를 사용하여 이루어진다.
이와 같이, 비정질 규소 패턴을 게이트선을 따라 연장하여 형성하면 게이트 절연막의 부실로 이하여 후속 공정에서 게이트선이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 게이트선 보조 패턴을 형성해 둠으로써 게이트선의 단선에 대비할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 대한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 대한 단면도이다.
Claims (9)
- 절연 기판 위에 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선,상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막,상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트선을 따라 형성되어 있는 비정질 규소 패턴,상기 비정질 규소 패턴 위에 세로 방향으로 형성되어 있는 데이터선,상기 비정질 규소 패턴 위에 형성되어 있으며 상기 데이터선과 연결되어 있는 소스 전극,상기 비정질 규소 패턴 위에 상기 게이트선을 중심으로 하여 상기 소스 전극과 마주보고 있는 드레인 전극,상기 데이터선 사이의 상기 게이트선 상부의 상기 비정질 규소 패턴 위에 형성되어 있는 게이트선 보조 패턴,상기 데이터선, 게이트선 보조 패턴, 소스 전극, 드레인 전극의 위에 형성되어 있으며 상기 드레인 전극을 노출시키는 접촉구를 가지는 보호막,상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 접촉구를 통하여 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극을 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제1항에서,상기 비정질 규소 패턴은 상기 게이트선 보조 패턴의 하부에서 일정한 간격을 두고 양편으로 분리되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제1항 또는 제2항에서,상기 비정질 규소 패턴과 상기 데이터선, 소스 전극, 드레인 전극 및 게이트선 보조 패턴의 사이에 형성되어 있는 접촉층을 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제3항에서,상기 게이트선과 나란히 형성되어 있는 유지 용량선과 상기 유지 용량선의 가지로서 형성되어 있는 유지 용량 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 절연 기판,상기 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선,상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막,상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트선을 따라 형성되어 있는 비정질 규소패턴,상기 비정질 규소 패턴 위에 형성되어 있는 데이터선,상기 비정질 규소 패턴 위에 형성되어 있으며 상기 데이터선과 연결되어 있는 소스 전극,상기 비정질 규소 패턴 위에 상기 게이트 전극을 중심으로 하여 상기 소스 전극과 마주보고 있는 드레인 전극,상기 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극의 위에 형성되어 있으며 상기 드레인 전극을 노출시키는 접촉구를 가지는 보호막,상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 접촉구를 통하여 상기 드레인 전극와 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극,상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 데이터선 사이의 상기 게이트선과 중첩되도록 형성되어 있는 수리부를 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제5항에서,상기 비정질 규소 패턴은 상기 수리부의 하부에서 일정한 간격을 두고 양편으로 분리되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제5항 또는 제6항에서,상기 화소 전극은 전단의 게이트선과 중첩하는 상기 수리부와 연결되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제7항에서,상기 비정질 규소 패턴과 상기 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극의 사이에 형성되어 있는 접촉층을 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제5항 또는 제6항에서,상기 게이트선과 나란히 형성되어 있는 유지 용량선을 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
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| KR1019980048363A KR100590745B1 (ko) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100590745B1 (ko) |
-
1998
- 1998-11-12 KR KR1019980048363A patent/KR100590745B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000032039A (ko) | 2000-06-05 |
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