KR100892345B1 - 투명 전자소자용 배선구조물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 전자소자용 배선구조물에 관한 것으로, 본 발명에 의한 투명 전자소자용 배선구조물은 기판 상에 형성되는 투명성을 갖는 하부 전도층; 상기 하부 전도층 상에 형성되는 투명성을 갖는 절연층; 상기 절연층 상에 형성되는 투명성을 갖는 배선층; 및 상기 하부 전도층과 상기 배선층을 전기적으로 연결하는 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 투명 하부 전도층과 배선층의 이중 전도층을 이용한 투명 배선구조를 통해 투명도의 손실이 거의 없으면서 투명 배선의 저항값을 크게 낮출 수 있으므로, 투명 배선의 성능을 크게 높일 수 있는 투명 전자소자 또는 투명 전자 회로를 제작할 수 있다.
투명 배선, 투명 전자소자, 이중 전도체, 금속 스페이서
Description
도 1은 종래 기술에 따른 불투명 도전체를 이용한 전자소자용 배선구조물의 적층 상태도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 투명 도전체를 이용한 투명 전자소자용 배선구조물의 적층 상태도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 다른 투명 도전체를 이용한 배선구조물의 적층도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 측단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체를 이용한 배선구조물의 적층도이고, 도 4b는 도4a의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체를 이용한 배선구조물의 측단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11, 21, 31, 41, 51 : 기판
12 : 불투명 배선
22 : 투명 배선
32, 42 : 하부 전도층
33, 43 : 절연층
34, 44 : 접촉부
35, 45, 52 : 배선층
53 : 스페이서
본 발명은 투명 전자소자용 배선구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 투명 전도층, 투명 절연층 및 투명 배선 등을 포함하는 투명 전자소자용 배선구조물 에 관한 것이다.
투명 전자소자는 투명한 기판, 투명 반도체 재료, 투명 절연체 재료 및 도전체 재료 등을 포함한다. 투명 전자소자를 이루는 투명한 기판 또는 투명한 절연체는 다양한 재료를 이용하여 개발되고 있으며, 투명 반도체의 경우 역시 불투명한 반도체의 성능에 뒤지지 않는 성능을 유지할 수 있도록 다양한 물질을 이용하여 개발되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 전자소자용 배선구조물을 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 불투명 도전체를 이용한 전자소자용 배선구조물의 적층 상태도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 투명 도전체를 이용한 전자소자용 배선구조물의 적층 상태도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 불투명 도전체를 이용한 전자소자용 배선구조물을 제조하기 위해서는, 기판(11) 상에 불투명 도전체(12)가 배치된다. 이때, 불투명 도전체(12)가 기판(11)상에 배치되면, 발광소자와 같은 전자소자를 제조했을 때, 픽셀 영역이 적어지기 때문에 발광면적이 줄어들게 되는 단점이 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 투명 도전체를 이용하여 배선구조물을 제조하는데, 이 경우에는 기판(21) 상에 형성되는 투명 도전체(22)가 불투명 도전체에 상응하는 성능을 유지하도록 하기 위해서 투명 도전체(22)를 불투명 도전체의 면적에 비해 10배 내지 30배 이상 크게 형성해야 한다. 전술한 바와 같이 투명 도전체(22)의 형성 면적이 커지게 되면, 전자소자를 구성하는 다른 구성요소들의 배치가 어렵기 때문에, 전자소자를 제조하는 것이 용이하지 않다. 또한, 기존에 사용되는 투명 도전체의 경우, 불투명한 도전체(예를 들면, 금속 등)에 비해 큰 저항을 가지게 되므로 저항을 줄이기 위해 다양한 방법이 제안되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로, 본 발명의 목적은 배선층의 투명성을 유지하면서 저항을 낮출 수 있는 투명 전자소자용 배선구조물 을 제공하는 것이다.
상기 과제를 이루기 위한 본 발명의 일측면에 따른 투명 전자소자용 배선 구조물은, 기판의 전 영역 또는 일 영역 상에 형성되는 투명성을 갖는 하부 전도층; 상기 하부 전도층 상에 형성되는 투명성을 갖는 절연층; 상기 절연층 상에 형성되는 투명성을 갖는 배선층; 및 상기 하부 전도층과 상기 배선층을 전기적으로 연결하는 접촉부를 포함하며, 상기 하부 전도층에 의해 상기 배선층의 저항이 감소되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일측면에 따른 투명 전자소자용 배선구조물은 기판 상에 형성되는 투명 배선층; 상기 투명 배선층의 측면에 형성된 금속 스페이서를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 투명 전도체를 이용한 배선의 구성방법을 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도전체를 이용한 배선구조물의 적층 상태도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 측단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 실시예에 따른 배선구조물은 기판(31), 기판(31)상에 형성된 투명성을 갖는 하부 전도층(32), 하부 전도층(32)상에 형성된 투명성을 갖는 절연층(33), 절연층(33)상에 형성된 투명 배선층(35) 및 상기 하부 전도층(32)과 투명 배선층(35)을 전기적으로 연결하기 위한 접촉부(34)를 포함한다. 본 실시예에서 기판(31)은 투명성을 갖는 유리 또는 플라스틱 기판 등을 이용한다.
기판(31)상에 형성되는 하부 전도층(32)은 기판(31)의 전영역 또는 일영역 상에 형성할 수 있으며, 본 실시 예에서는 기판(31)의 거의 전 영역에 하부 전도층(32)을 형성한다. 투명성을 갖는 하부 전도층(32)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등을 이용하되, 이들에 제한되지 않으며 투명성을 가지며 전도성을 갖는 물질이라면 사용할 수 있다. 본 실시예에서 하부 전도층(32)은 투명 배선층(35)에 전력을 공급하기 위한 용도로 사용되며, 특히 투명 배선층(35)의 저항이 배선구조물의 상부에 형성된 전자소자에 영향을 끼치는 것을 차단하기 위해 기판(31) 상부에 넓게 형성한 다.
하부 전도층(32)상에 형성된 투명 절연층(33)은 산화물 계열(SiO2, 등), 질화물 계열(SiN, 등)로 형성한다. 투명 배선층(35)은 하부 전도층(32)과 마찬가지로, ITO, IZO, ITZO 등을 이용하며, 하부 전도층(32)과 동일한 물질(예를 들면, 하부 전도층 ITO, 배선층 ITO)을 사용하거나 다른 물질(예를 들면, 하부 전도층 ITO, 배선층 IZO 또는 ITZO)을 사용한다. 접촉부(34)는 하부 전도층(32)과 배선층(35)을 전기적으로 연결하기 위한 구성요소로서 하부 전도층(32) 또는 배선층(35) 중 어느 하나와 동일한 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 배선층(35)과 동일한 물질로 형성한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체를 이용한 배선구조물의 적층도이고, 도 4b는 도4a의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 측단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 실시예에 따른 배선구조물은 기판(41), 투명 하부 전도층(42), 투명 절연체(43), 투명 배선층(45) 및 접촉부(44)를 포함한다. 본 실시예에서 접촉부(44)는 배선층(45)과 동일한 면적으로 형성하며, 이 경우 배선층(45)이 하부 전도층(42)의 저항값을 이용하여 낮은 저항값을 유지할 수 있게 한다. 본 실시예에서는 접촉부(44)를 제외하면 도 3a 및 도 3b의 구성요소와 동일하므로 다른 구성요소에 대해서는 도 3a 및 도 3b의 설명을 참조한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 투명 도전체를 이용한 배선구조물의 측단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 배선구조물은 기판(51)과, 기판(51)상에 형성된 투명성을 갖는 적어도 하나의 배선층(52) 및 배선의 양측면에 형성된 금속 스페이서(53)를 포함한다. 기판(51)은 투명성을 갖는 유리 또는 플라스틱 기판 등을 이용하며, 투명 배선층(52)은 ITO, IZO, ITZO 등을 이용하여 형성한다. 투명 배선층(52)이 형성된 기판(51)상에 금속 박막을 증착한 다음, 식각 공정을 이용하여 각 투명 배선층(52)의 양 측면에 금속 스페이서를 형성한다. 식각 공정으로는 강한 바이어스를 이용한 건식 식각으로 비등방성 식각 공정을 이용하는 한편, 금속 스페이서(53)의 접착력을 증가시키고 저항값을 낮추기 위하여, 다층 금속 박막을 이용하는 것이 바람직하다.
투명 배선층(52)의 두께와 증착하는 금속 박막의 두께에 따라 금속 스페이서(53)의 저항값을 다르게 조절하는 것이 가능하다. 이 경우 금속 스페이서(53)의 폭이 통상의 배선폭 보다 매우 작기 때문에 광학적으로 투명도의 저하는 현저히 줄어들게 된다. 동시에 상대적으로 저항이 작은 금속의 특성을 이용하여 전체 배선의 저항값을 크게 줄일 수 있다.
도 5의 경우는 배선이 전력 공급용이 아니어서 도 3 및 도 4의 경우를 적용하기 힘들거나, 도 3 및 도 4의 경우처럼 별도의 전도층을 형성하는 추가 공정을 피하기 위한 경우에 이용하는 방법이다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의해야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 투명한 이중 전도층을 이용한 배선과 금속 스페이서를 이용함으로써 투명도의 손실을 최소화하고 투명 배선의 저항값을 크게 낮출 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명을 이용하면 투명 전자 소자의 제작에 있어서 투명 배선의 성능을 크게 높일 수 있어서 기존의 전자소자에 상응하는 성능을 가지는 투명 전자 소자를 제작할 수 있다.
Claims (8)
- 기판의 전 영역 또는 일 영역 상에 형성되는 투명성을 갖는 하부 전도층;상기 하부 전도층 상에 형성되는 투명성을 갖는 절연층;상기 절연층 상에 형성되는 투명성을 갖는 배선층; 및상기 하부 전도층과 상기 배선층을 전기적으로 연결하는 접촉부를 포함하며,상기 하부 전도층에 의해 상기 배선층의 저항이 감소되는 것을 특징으로 하는 투명 전자소자용 배선구조물.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 접촉부는 상기 배선층의 전 영역 또는 일 영역과 접촉되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 투명 전자소자용 배선구조물.
- 제 1항에 있어서,상기 하부 전도층 및 상기 배선층은 각각 ITO, IZO 또는 ITZO 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 전자소자용 배선구조물.
- 제 4항에 있어서,상기 접촉부는 상기 하부 전도층 또는 배선층 중 어느 하나와 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 전자소자용 배선구조물.
- 기판상에 형성되는 투명 배선층;상기 투명 배선층의 측면에 형성된 금속 스페이서를 포함하는 투명 전자소자용 배선구조물.
- 제 6항에 있어서,상기 투명 배선층은 ITO, IZO, 또는 ITZO 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 전자소자용 배선구조물.
- 제 6항에 있어서,상기 금속 스페이서는 복수의 박막층으로 이루어진 금속 박막을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 투명 전자소자용 배선구조물.
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