KR100905469B1 - A thin film transistor and the method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 절연 기판 위에 형성되며 주사 신호를 전달하기 위한 게이트 배선, 게이트 배선과 절연되도록 교차하여 화상 신호를 전달하는 데이터 배선, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 있어서, 게이트 배선 및 데이터 배선의 소정 영역과 연결되어 있으며 도전성 반도체 물질로 형성되어 있는 쇼팅바를 더 포함하여 이루어진다. The thin film transistor substrate according to the present invention includes a gate wiring for transmitting a scan signal, a data wiring crossing the insulation with the gate wiring to transfer an image signal, and a thin film transistor connected to the gate wiring and the data wiring. A thin film transistor substrate comprising: a shorting bar connected to a predetermined area of a gate line and a data line and formed of a conductive semiconductor material.
정전기, 쇼팅바, 다결정규소Static electricity, shorting bar, polysilicon
Description
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다. 1A is a layout view of a thin film transistor substrate according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 1b는 도 1a의 Ib-Ib'선에 대한 단면도이다. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib 'of FIG. 1A.
도 2a 내지 도 2f는 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 순서대로 도시한 도면이다. 2A to 2F are diagrams sequentially illustrating a manufacturing process of the thin film transistor substrate according to the first embodiment.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.3 is a layout view of a thin film transistor substrate according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다. 4 is a layout view of a thin film transistor substrate according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다. 5A is a layout view of a thin film transistor substrate according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 5b는 도 5a의 Vb-Vb',Vb'Vb선에 대한 단면도이다.FIG. 5B is a cross-sectional view taken along lines Vb-Vb 'and Vb' Vb of FIG. 5A.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 순서대로 도시한 도면이다.6A through 6D are diagrams sequentially illustrating a manufacturing process of a thin film transistor substrate according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 7a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.7A is a layout view of a thin film transistor substrate according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 7b는 도 7a의 VIIb-VIIb'선에 대한 단면도이다.FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIb-VIIb ′ of FIG. 7A.
※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※※ Explanation of symbols on main parts of drawing ※
110 : 절연 기판 111 : 차광 패턴110: insulating substrate 111: shading pattern
121 : 게이트선 123 : 게이트 전극 121: gate line 123: gate electrode
125 : 게이트 패드 131 : 유지 전극선125: gate pad 131: sustain electrode line
133 : 유지 전극 140 : 게이트 절연막 133 sustain
153 : 소스 영역 154 : 채널 영역153: source region 154: channel region
155 : 드레인 영역 157 : 유지 영역 155: drain region 157: holding region
171 : 데이터선 173 : 소스 전극171: data line 173: source electrode
175 : 드레인 전극 175: drain electrode
본 발명은 쇼팅바가 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor substrate having a shorting bar.
박막 트랜지스터 기판(Thin Firm Transistor, TFT)은 액정 표시 장치나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로써 사용된다. 박막 트랜지스터 기판은 주사 신호를 전달하는 주사 신호 배선 또는 게이트 배선과 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극, 게이트 배선을 덮어 절연하는 게이트 절연층 및 박막 트랜지스터와 데이터 배선을 덮어 절연하는 층간 절연층 등으로 이루어져 있다. The thin-film transistor substrate (TFT) is used as a circuit board for independently driving each pixel in a liquid crystal display device, an organic electroluminescence (EL) display device, or the like. The thin film transistor substrate includes a scan signal line or a gate line for transmitting a scan signal and an image signal line or data line for transmitting an image signal, a thin film transistor connected to the gate line and a data line, and a pixel connected to the thin film transistor. A gate insulating layer covering and insulating an electrode, a gate wiring, and an interlayer insulating layer covering and insulating a thin film transistor and a data wiring.
이러한 박막 트랜지스터 기판은 게이트 배선과 데이터 배선 등이 형성되는 기판이 절연체이기 때문으로 제조 공정 중에 발생된 정전기가 이러한 배선에 유입 되어 국소적으로 존재하게 된다. Since the thin film transistor substrate is an insulator on which the gate wiring and the data wiring are formed, the static electricity generated during the manufacturing process flows into the wiring and is present locally.
유입된 정전기가 적은 양일지라도 유입된 부분에서는 국소적으로 존재하는 것에 의해 그 전압이 높게 되므로 박막 트랜지스터 등의 소자에 손상을 입히거나 배선의 단선을 유발한다.Even if a small amount of static electricity flows in, the voltage is increased by being present locally at the flowed portion, thereby causing damage to devices such as thin film transistors and causing disconnection of wiring.
따라서 정전기에 의한 불량을 줄이기 위해 게이트 패드 및 데이터 패드의 내측 및 외측 각각의 모든 게이트 배선 및 데이터 배선을 연결시켜주는 쇼팅바(shorting bar) 또는 가드링(guard ring)을 이용하여 정전기를 차단 또는 방지하고 있다. Therefore, a shorting bar or a guard ring connects all the gate wirings and the data wirings inside and outside the gate pad and the data pad to reduce static electricity defects, thereby preventing or preventing static electricity. Doing.
쇼팅바를 이용할 경우, 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 마지막 공정에서 박막 트랜지스터와 바를 분리하게 된다. 따라서 금속으로 이루어진 쇼팅바의 끝부분은 외기에 노출된 상태로 부식될 수 있다. When the shorting bar is used, the thin film transistor and the bar are separated in the final process of manufacturing the thin film transistor substrate. Therefore, the end portion of the shorting bar made of metal may be corroded while being exposed to the outside air.
따라서 본 발명의 목적은 외기에 노출되어도 쇼팅바가 부식되지 않도록 하는 박막 트랜지스터 기판을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin film transistor substrate that does not corrode the shorting bar even when exposed to outside air.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 절연 기판 위에 형성되며 주사 신호를 전달하기 위한 게이트 배선, 게이트 배선과 절연되도록 교차하여 화상 신호를 전달하는 데이터 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 기판에 있어서, 게이트 배선 및 데이터 배선의 소정 영역과 연결되어 있으며 도전성 반도체 물질로 형성되어 있는 쇼팅바를 더 포함하여 이루어진다. The thin film transistor substrate according to the present invention for achieving the above object is formed on the insulating substrate and the gate wiring for transmitting the scan signal, the data wiring, the gate wiring and the data wiring to transfer the image signal by being insulated from the gate wiring; A thin film transistor substrate including thin film transistors connected to each other, the thin film transistor substrate further comprising a shorting bar connected to a predetermined region of the gate line and the data line and formed of a conductive semiconductor material.
좀더 구체적으로는 절연 기판, 기판 위에 형성되어 있으며 소스 영역, 드레인 영역, 채널 영역을 포함하는 활성층, 활성층 위에 형성되어 있는 게이트 절연층, 게이트 절연층 위의 소정 영역에 형성되어 있는 게이트선, 게이트 패드, 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선, 게이트 배선 위에 형성되어 있으며 소스 영역을 노출하는 제1 접촉구, 드레인 영역을 노출하는 제2 접촉구를 포함하는 제1 층간 절연층, 게이트선과 교차하고 제1접촉구를 통해 소스 영역과 연결되는 데이터선, 제2 접촉구를 통해 드레인 영역과 연결되는 드레인 전극 및 데이터선의 일단에 형성되어 있는 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선, 데이터 배선 위에 형성되어 있으며 드레인 전극을 노출하는 제3 접촉구를 포함하는 제2 층간 절연층, 제2 층간 절연층에 형성되어 있으며 제3 접촉구를 통해 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극, 소스 영역 또는 드레인 영역과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있으며 게이트 패드 및 데이터 패드와 연결되어 있는 쇼팅바를 포함하여 이루어진다. More specifically, an insulating substrate, an active layer including a source region, a drain region, and a channel region formed on the substrate, a gate insulating layer formed on the active layer, a gate line formed in a predetermined region on the gate insulating layer, and a gate pad A first interlayer insulating layer formed on the gate wiring, the first contact hole exposing the source region and the second contact hole exposing the drain region; A data line including a data line connected to the source region through a sphere, a drain electrode connected to the drain region through a second contact hole, and a data pad formed at one end of the data line, and formed on the data line and exposing the drain electrode. A second interlayer insulating layer including a third contact hole, a second interlayer insulating layer The semiconductor device may include a shorting bar formed on the same layer as the pixel electrode, the source region, or the drain region connected to the drain electrode through the third contact, and connected to the gate pad and the data pad.
상기한 목적을 달성하기 위한 다른 박막 트랜지스터 기판은 절연 기판, 기판 위에 형성되어 있으며 소스 영역, 드레인 영역, 채널 영역을 포함하는 활성층, 게이트 절연층 위의 소정 영역에 형성되어 있는 게이트선, 게이트 전극, 게이트 패드를 포함하는 게이트 배선, 게이트선과 일정거리 이격되어 있고 게이트선을 사이에 두고 상하로 분리되어 있는 데이터 금속편, 데이터 금속편의 소정 영역에 형성되어 있는 데이터 패드, 기판 위에 형성되어 있으며 데이터 금속편의 일단과 타단을 노출하는 제1 및 제2 접촉구, 드레인 영역을 노출하는 제3 접촉구를 포함하는 층간 절연층, 층간 절연층 위에 형성되어 있고, 제1 및 제2 접촉구를 통하여 이웃하는 두개의 데이터 금속편과 접촉하여 이들을 연결하고 있는 데이터 연결부, 층간 절연층 위에 형성되어 있으며 제3 접촉구를 통해 드레인 영역과 연결되는 화소 전극, 소스 영역 및 드레인 영역과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되며 데이터 패드 및 게이트 패드와 연결되어 있는 쇼팅바를 포함하여 이루어진다. Another thin film transistor substrate for achieving the above object is an insulating substrate, an active layer including a source region, a drain region, a channel region, a gate line, a gate electrode formed in a predetermined region on the gate insulating layer, A gate wiring including a gate pad, a data metal piece spaced apart from the gate line by a predetermined distance, and separated up and down with a gate line therebetween, a data pad formed in a predetermined region of the data metal piece, and formed on a substrate and having one end of the data metal piece An interlayer insulating layer including first and second contact holes exposing the second and second ends, a third contact hole exposing the drain region, and an interlayer insulating layer formed on the interlayer insulating layer and adjacent to each other through the first and second contact holes. It is formed on the data connection part and the interlayer insulating layer which contact and connect data metal pieces. And a shorting bar formed on the same layer as the pixel electrode, the source region, and the drain region connected to the drain region through the third contact hole and connected to the data pad and the gate pad.
그리고 절연 기판, 기판 위에 형성되어 있으며 게이트선, 게이트 전극, 게이트 패드를 포함하는 게이트 배선, 게이트 배선 위에 형성되어 있는 게이트 절연층, 게이트 절연층 위의 소정 영역에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층의 소정 영역을 제외한 영역에 형성되어 있는 저항성 접촉층, 저항성 접촉층 위에 형성되어 있는 데이터선, 데이터 패드, 소스 전극, 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선, 드레인 전극을 노출하는 접촉구를 포함하는 층간 절연층, 접촉구를 통해 드레인 전극과 연결되는 화소 전극, 저항성 접촉층과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있으며 게이트 패드 및 데이터 패드와 연결되어 있는 쇼팅바를 포함하여 이루어질 수도 있다. And an insulating substrate, a gate wiring including a gate line, a gate electrode, and a gate pad, a gate insulating layer formed on the gate wiring, and a semiconductor layer and a semiconductor layer formed in a predetermined region on the gate insulating layer. An interlayer insulating layer including an ohmic contact layer formed in an area other than a predetermined region, a data line formed on the ohmic contact layer, a data line including a data pad, a source electrode and a drain electrode, and a contact hole exposing the drain electrode The pixel electrode may be connected to the drain electrode through the contact hole, and the shorting bar may be formed of the same material as the ohmic contact layer and may be connected to the gate pad and the data pad.
이러한 기판을 형성하기 위한 방법으로는 절연 기판 위에 비정질 규소층을 형성하는 단계, 비정질 규소층을 결정화 한 후, 패터닝하여 제1및 제2 다결정 규소 패턴을 형성하는 단계, 제1및 제2 다결정 규소 패턴 위에 게이트 절연층을 형성한 후 사진 식각 공정으로 제1 및 제2 접촉구를 형성하는 단계, 게이트 절연층 위의 소정 영역에 형성되어 있는 게이트선, 게이트선의 일부분인 게이트 전극, 게이트선의 일단에 형성되며 제1 접촉구를 통해 제2 다결정 규소 패턴과 연결되어 있 는 게이트 패드를 포함하는 게이트 배선을 형성하는 단계, 게이트 배선을 마스크로 하여 제1 다결정 규소 패턴에 n형 또는 p형 불순물을 도핑하여 소스 영역, 드레인 영역, 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역을 포함하는 활성층을 형성하고 동시에 제2 다결정 규소 패턴에 불순물을 도핑하여 쇼팅바를 형성하는 단계, 게이트 배선 위에 소스 영역을 노출하는 제3 접촉구와 드레인 영역을 노출하는 제4 접촉구 및 제2 접촉구를 노출하는 제5 접촉구를 형성하는 단계, 제1 층간 절연층 위에 제3 접촉구를 통하여 소스 영역과 연결되는 데이터선과 제4 접촉구를 통하여 드레인 영역과 연결되는 드레인 전극 및 제2 및 제5 접촉구를 통해 쇼팅바와 연결되는 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선을 형성하는 단계, 데이터 배선 위에 드레인 전극을 노출하는 제6 접촉구를 형성하는 단계, 제2 층간 절연층 위에 제6 접촉구를 통하여 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 형성한다. A method for forming such a substrate may include forming an amorphous silicon layer on an insulating substrate, crystallizing the amorphous silicon layer, and then patterning to form first and second polycrystalline silicon patterns, and first and second polycrystalline silicon. Forming a gate insulating layer on the pattern and forming first and second contact holes by a photolithography process; a gate line formed in a predetermined region on the gate insulating layer, a gate electrode which is a part of the gate line, and one end of the gate line Forming a gate wiring including a gate pad formed through the first contact hole and connected to the second polycrystalline silicon pattern, and doping the n-type or p-type impurity to the first polycrystalline silicon pattern using the gate wiring as a mask To form an active layer including a source region, a drain region, and a channel region that is not doped with impurities, and simultaneously impure in the second polycrystalline silicon pattern. Forming a shorting bar by doping with water, forming a third contact hole exposing the source region and a fourth contact hole exposing the drain region and a fifth contact hole exposing the second contact hole on the gate wiring; Data including a data line connected to the source region through the third contact hole, a drain electrode connected to the drain region through the fourth contact hole, and a data pad connected to the shorting bar through the second and fifth contact holes on the interlayer insulating layer. Forming a wiring, forming a sixth contact hole exposing the drain electrode on the data wiring, and forming a pixel electrode connected to the drain electrode through the sixth contact hole on the second interlayer insulating layer. do.
또는 절연 기판 위에 비정질 규소층을 형성하는 단계, 비정질 규소층을 결정화 한 후, 패터닝하여 제1및 제2 다결정 규소 패턴을 형성하는 단계, 제1및 제2 다결정 규소 패턴 위에 게이트 절연층을 형성한 후 사진 식각 공정으로 제1 및 제2 접촉구를 형성하는 단계, 게이트 절연층 위에 게이트선, 제1 접촉구를 통해 제2 다결정 규소 패턴과 연결되는 게이트 패드 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선과 제2 접촉구를 통해 제2 다결정 규소 패턴과 연결되는 데이터 패드를 포함하는 데이터 금속편을 형성하는 단계, 게이트 배선 및 데이터 금속편을 마스크로 하여 제1 다결정 규소 패턴 및 제2 다결정 규소 패턴에 n형 또는 p형 불순물을 도핑하여 불순물이 도핑된 소스 영역, 드레인 영역, 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역을 포함하는 활성층 및 쇼팅바를 형성하는 단계, 게이트 배선 및 데이터 금속편 위에 층간 절연층을 형성하는 단계, 층간 절연층에 소스 영역을 노출하는 제3 접촉구, 드레인 영역을 노출하는 제4 접촉구, 데이터 금속편을 노출하는 제5 접촉구를 형성하는 단계, 층간 절연층 위에 제3, 4, 5 접촉구를 통해 각각 소스 영역, 드레인 영역, 데이터 금속편과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하여 형성한다. Or forming an amorphous silicon layer on the insulating substrate, crystallizing the amorphous silicon layer, and then patterning to form the first and second polycrystalline silicon patterns, and forming a gate insulating layer on the first and second polycrystalline silicon patterns. Forming a first contact hole and a second contact hole by a photolithography process; a gate line including a gate line on the gate insulating layer, a gate pad connected to the second polysilicon pattern through the first contact hole, and a gate electrode; Forming a data metal piece including a data pad connected to the second polycrystalline silicon pattern through a second contact hole; n-type or p on the first polycrystalline silicon pattern and the second polycrystalline silicon pattern using the gate wiring and the data metal piece as a mask; The active layer and the shorting bar including a source region doped with dopants, a drain region, and a channel region not doped with impurities. Forming, forming an interlayer insulating layer over the gate wiring and the data metal piece, a third contact hole exposing the source region to the interlayer insulating layer, a fourth contact hole exposing the drain region, and a fifth contact exposing the data metal piece And forming a pixel electrode connected to the source region, the drain region, and the data metal piece through the third, fourth, and fifth contact holes on the interlayer insulating layer.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
이제 본 발명의 실시예를 참조한 도면과 함께 상세히 설명한다. It will now be described in detail with reference to the drawings with reference to embodiments of the present invention.
[제1 , 2 실시예][Examples 1 and 2]
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 배치도이고 도 1b는 도 1a의 Ib-Ib'선에 대한 단면도이다. FIG. 1A is a schematic layout view of a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib 'of FIG. 1A.
도시한 바와 같이, 기판(110) 위에 일 방향으로 다수개의 게이트 배선(121, 123, 125)이 형성되어 있고, 게이트 배선(121, 123, 125)과 교차하여 화소 영역(PX)을 정의하도록 다수개의 데이터 배선(171, 173, 175, 179)이 형성되어 있다. 유지 용량을 증가시키기 위한 유지 전극 배선(131, 133, 135)이 각 게이트 배선(121, 123, 125) 사이에 위치하도록 형성되어 있다. As illustrated, a plurality of
각각의 데이터 배선(171, 173, 175, 179), 게이트 배선(121, 123, 125), 유 지 전극 배선(131, 133, 135)의 일단은 쇼팅바(201)와 연결하여 각 배선에 유입되는 정전기가 쇼팅바(201)로 전달되도록 한다. One end of each of the
좀더 상세히 설명하면 투명한 절연 기판(110) 위에 차단층(111)이 형성되어 있다. 차단층(111) 위의 소정 영역에 소스 영역(153), 채널 영역(154), 드레인 영역(155), 유지 영역을 포함하는 활성층(150)이 형성되어 있다. 그리고 활성층(150)과 동일한 층에 쇼팅바(201)가 형성되어 있다. 쇼팅바(201)는 소스 영역(153) 또는 드레인 영역(155)과 동일한 물질로 형성되어 있다. 유지 영역(157)은 유지 전극(133)과 중첩되어 유지 용량을 증가시킨다. In more detail, the
활성층(150) 및 쇼팅바 위에는 쇼팅바(201)를 노출하는 제1 , 2, 3 접촉구(161, 162, 163)를 가지는 게이트 절연층(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연층(140) 위에는 일 방향으로 길게 형성되어 있는 게이트선(121), 게이트선(121)의 일부분인 게이트 전극(123), 게이트선(121)의 일단에 형성되어 있는 게이트 패드(125)를 포함하는 게이트 배선(121, 123, 125)이 형성되어 있다. 게이트 패드(125)는 제1 접촉구(161)를 통해 쇼팅바(201)와 연결되어 있다. A
또한, 유지 전극 배선(131, 133, 135)은 유지 용량을 증가시키기 위한 것으로 유지 전극선(131), 유지 전극(133), 유지 패드(135)로 이루어지며, 유지 전극선(131)은 게이트선(121)과 일정 거리 이격되어 평행하게 위치하도록 형성되어 있다. 이 때, 유지 전극선(131)의 일 부분인 유지 전극(133)은 유지 영역(157)과 중첩되도록 형성되어 있다. 그리고 유지 패드(135)는 제3 접촉구(163)를 통해 쇼팅바(201)와 연결되어 있다.
In addition, the
게이트 배선 위에는 소스 영역(153)을 노출하는 제4 접촉구(164)와 드레인 영역(155)을 노출하는 제5 접촉구(165), 제2 접촉구(162)를 노출하는 제6 접촉구(166)를 포함하는 제1 층간 절연층(801)이 형성되어 있다. 그리고 제1 층간 절연층(801) 위에 게이트선(121)과 교차하며 제4 접촉구(164)를 통해 소스 영역(153)과 연결되는 데이터선(171), 제5 접촉구(165)를 통해 드레인 영역(155)과 연결되는 드레인 전극(175), 제2및 제6 접촉구를 통해 쇼팅바(201)와 연결되는 데이터 패드(179)를 포함하는 데이터 배선(171, 173, 175, 179)이 형성되어 있다. The
데이터 배선 위에는 제7 접촉구(167)를 포함하는 제2 층간 절연층(802)이 형성되어 있으며, 제2 층간 절연층(802) 위에는 제7 접촉구(167)를 통해 드레인 전극(175)과 연결되는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. The second
제1 실시예 보다 쇼팅바(201)의 저항을 높이기 위해서 도 3에 도시한 바와 같이 쇼팅바(201)를 지그재그로 형성할 수 있다(제2 실시예).In order to increase the resistance of the shorting
본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 형성하는 방법을 도 2a내지 도 2f를 참조하여 설명한다. A method of forming a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A to 2F.
먼저 도2a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 차단층(111), 비정질 규소층을 순차적으로 적층한다. 그리고 비정질 규소층을 열처리하여 결정화 한 후 사진 식각 방법으로 패터닝하여 제1 및 제2 다결정 규소패턴(150a, 150b)을 형성한다. First, as shown in FIG. 2A, the
이때 사용되는 투명 절연 기판(110)으로는 유리, 석영 또는 사파이어등을 사 용할 수 있으며, 차단층(111)은 산화 규소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx)를 증착하여 형성하고, 비정질 규소층은 비정질 규소를 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 방법으로 증착하여 형성한다. 그리고 열처리는 레이저 열처리(laser annealing) 또는 로 열처리(furnace annealing)를 사용한다. In this case, glass, quartz, or sapphire may be used as the transparent insulating
도2b에 도시한 바와 같이, 다결정 규소 패턴(150a, 150b) 위에 게이트 절연층(140)을 형성한 후 사진 식각 공정으로 패터닝하여 제1, 2, 3 접촉구(161, 162, 163)를 형성한다. As shown in FIG. 2B, the
도 2c에 도시한 바와 같이, 제1 , 2, 3 접촉구(161, 162, 163) 위에 도전층을 형성한 후 사진 식각 공정으로 패터닝하여 게이트 배선(121, 123, 125) 및 유지 전극 배선(131, 133, 135)을 형성한다. As illustrated in FIG. 2C, the conductive layers are formed on the first, second, and third contact holes 161, 162, and 163, and then patterned by a photolithography process to form the
게이트 패드(125), 데이터 패드(179), 유지 패드(135)는 각각 제1 접촉구(161), 제2 접촉구(162), 제3 접촉구(163)를 통해 제2 다결정 규소 패턴(150b)과 연결된다. The
이후, 게이트 배선(121, 123, 125) 및 유지 전극 배선(131, 133, 135)을 마스크로 제1 및 제2 다결정 규소 패턴(150a, 150b)에 고농도 불순물을 주입한다. 여기서 제1 다결정 규소 패턴(150a)은 소스 영역(153), 드레인 영역(155), 채널 영역(154), 유지 영역(157)을 포함하는 활성층(150)이 된다. 그리고 제2 다결정 규소 패턴(150b)은 정전기를 방지하기 위한 쇼팅바(201)가 된다. Thereafter, high concentration impurities are implanted into the first and second
채널 영역(154)은 불순물이 주입되지 않은 영역으로 게이트 전극(123) 아래 에 위치하여 소스 영역(153)과 드레인 영역(155)을 분리시킨다. 그리고 유지 영역(157)은 불순물이 주입되지 않으며, 유지 전극(133) 아래에 위치하여 유지 용량을 증가시킨다. The
도 2d에 도시한 바와 같이, 기판 전면에 절연물질을 증착하여 제1층간 절연층(801)을 형성한다. As shown in FIG. 2D, an insulating material is deposited on the entire surface of the substrate to form a first
이후 제1층간 절연층(801)에 사진 식각 방법으로 소스 영역(153)을 노출하는 제4 접촉구(164), 드레인 영역(155)을 노출하는 제5 접촉구(165), 제2 접촉구를 노출하는 제6 접촉구(166)를 형성한다. Thereafter, the
도 2e에 도시한 바와 같이, 제1층간 절연층(801) 위에 도전층을 형성한 후 패터닝하여 데이터선(171), 데이트 패드(179) 및 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 배선(171, 173, 175)을 형성한다. As illustrated in FIG. 2E, a conductive layer is formed on the first
데이터선(171)은 게이트선(121)과 교차하도록 형성하여 화소 영역(PX)을 정의하며, 제1접촉구(161)를 통해 소스 영역(153)과 연결한다. 그리고, 드레인 전극(175)은 제2 접촉구(162)를 통해 드레인 영역(155)과 연결하고, 데이터 패드(179)는 제6 접촉구(166) 및 제2 접촉구(162)를 통해 쇼팅바(201)와 연결한다. The
이후 제1층간 절연층(801) 위에 절연 물질을 적층하여 제2층간 절연층(802)을 형성한다. Thereafter, an insulating material is stacked on the first
그리고 제2층간 절연층(802)에 사진 식각 방법으로 드레인 전극(175)을 노출하는 제7 접촉구(167)를 형성한다. 그리고 제2층간 절연층(802) 위에 투명한 도전 금속을 증착한 후 패터닝하여 화소 전극(190)을 형성한다. 화소 전극(190)은 제7 접촉구(187)를 통해 드레인 전극(175)과 연결한다. (도 1a 참조)A
[제3 실시예]Third Embodiment
도 4에 도시한 바와 같이 쇼팅바는 게이트 패드(125)와 연결되어 있는 제1 쇼팅바, 데이터 패드(179)와 연결되어 있는 제2 쇼팅바로 이루어진다. As shown in FIG. 4, the shorting bar includes a first shorting bar connected to the
즉, 제1 실시예의 제조 공정을 완료한 후, 게이트 패드(125) 및 데이터 패드(179)와 연결되어 있는 쇼팅바의 소정 영역을 레이저로 절단하거나 스크라이빙하여 분리한다. That is, after completing the manufacturing process of the first embodiment, the predetermined region of the shorting bar connected to the
[제4 실시예][Example 4]
도 5a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 배치도이고, 도 5b는 도 5a의 Vb-Vb', Vb'-Vb선에 대한 단면도이다. FIG. 5A is a schematic layout view of a thin film transistor substrate according to a fourth exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along lines Vb-Vb 'and Vb'-Vb of FIG. 5A.
도시한 바와 같이 투명한 절연 기판(110) 위에 차단층(111)이 형성되어 있다. 차단층(111) 위의 소정 영역에 소스 영역(153), 채널 영역(154), 드레인 영역(155), 유지 영역을 포함하는 활성층(150)이 형성되어 있다. 그리고 활성층(150)과 동일한 층에 쇼팅바(201)가 형성되어 있다. 쇼팅바(201)는 소스 영역(153) 또는 드레인 영역(155)과 동일한 물질로 형성되어 있다. 유지 영역(157)은 유지 전극(133)과 중첩되는 영역으로 유지 용량을 증가시킨다. As illustrated, a
활성층(150) 및 쇼팅바 위에는 쇼팅바(201)를 노출하는 제1, 2, 3 접촉구(161, 162, 163)를 가지는 게이트 절연층(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연층(140) 위에는 게이트 배선(121, 123, 125), 데이터 금속편(171a), 유지 전극 배선(131, 133, 135)이 형성되어 있다.
A
게이트 배선(121, 123, 125)은 일 방향으로 길게 형성되어 있는 게이트선(121), 게이트선(121)의 일부분인 게이트 전극(123), 게이트선(121)의 일단에 형성되어 있는 게이트 패드(125)를 포함한다. 그리고 게이트 패드(125)는 제1 접촉구(161)를 통해 쇼팅바(201)와 연결되어 있다. The
데이터 금속편(171a)은 게이트선(121)과 일정 거리 이격되어 게이트선(121)과 수직한 방향으로 신장되며, 게이트선(121)과 동일한 층에 형성되어 있다. 즉, 데이터 금속편(171a)은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 게이트선(121)과 연결되지 않도록 형성되어 있다. 여기서 첫번째 또는 마지막 게이트 선과 일정거리 이격되며, 게이트선과 게이트선 사이에 위치하지 않도록 형성되어 있는 데이터 금속편(171a)은 외부 회로로 부터 화상 신호를 인가 받기 위한 데이터 패드(179)를 포함한다. 여기서 데이터 패드(179)는 제2 접촉구(162)를 통해 쇼팅바(201)와 연결되어 있다.The
또한, 유지 전극 배선(131, 133, 135)은 유지 용량을 증가시키기 위한 것으로 유지 전극선(131), 유지 전극(133), 유지 패드(135)로 이루어지며, 유지 전극선(131)은 게이트선(121)과 일정 거리 이격되어 평행하게 위치하도록 형성되어 있다. 이 때, 유지 전극선(131)의 일 부분인 유지 전극(133)은 유지 영역(157)과 중첩되도록 형성되어 있다. 그리고 유지 패드(135)는 제3 접촉구(163)를 통해 쇼팅바(201)와 연결되어 있다.In addition, the
게이트 배선(121, 123, 125) 및 데이터 금속편(171a) 위에 층간 절연층(160)이 형성되어 있다.
An interlayer insulating
층간 절연층(160) 위에는 데이터 연결부(171b), 화소 전극(190), 보조 게이트 패드(95), 보조 데이퍼 패드(97)가 형성되어 있다. The
데이터 연결부(171b)는 층간 절연층(160)에 형성되어 있는 제6 접촉구(166)를 통해 데이터 금속편(171a)과 연결되어 있으며, 제4 접촉구(164)를 통해 소스 영역(153)과 연결되어 있다. 즉, 데이터 연결부(171b)에 의하여 분리되어 있는 데이터 금속편(171a)들이 게이트선(121)을 건너 연결된다. The
화소 전극(190)은 제5 접촉구(165)를 통해 드레인 영역(155)과 연결되어 있다. 그리고 보조 게이트 패드(95)는 제7 접촉구(167)를 통해 게이트 패드(125)와 연결되고, 보조 데이터 패드(97)은 제8 접촉구(168)를 통해 보조 데이터 패드(97)와 연결된다.The
제2및 제3 실시예와 같이 쇼팅바의 저항을 높이기 위해서 쇼팅바를 지그재그로 형성하거나, 게이트 패드(125)와 연결되는 제1 쇼팅바, 데이터 패드(179)와 연결되는 제2 쇼팅바로 분리되도록 형성할 수 있다(도시하지 않음).In order to increase resistance of the shorting bar as in the second and third embodiments, the shorting bar may be formed in a zigzag pattern, or may be separated from the first shorting bar connected to the
이러한 구조를 가지는 박막 트랜지스터를 형성하는 방법을 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 설명한다. A method of forming a thin film transistor having such a structure will be described with reference to FIGS. 6A to 6D.
먼저 도 6a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 차단층(111), 비정질 규소층을 적층하고 열처리하여 비정질 규소층을 결정화 한다. 이 후, 비정질 규소층을 패터닝하여 제1 및 제2 다결정 규소 패턴(150a, 150b)을 형성한다. First, as shown in FIG. 6A, the
그리고 제1 및 제2 다결정 규소 패턴(150a, 150b) 위에 게이트 절연층(140)을 형성한 후 사진 식각 공정으로 제1, 2, 3 접촉구(161, 162, 163)를 형성한다.
After the
도 6b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연층(140) 위에 도전층을 형성한 후 사진 식각 공정으로 패터닝하여 게이트 배선(121, 123, 125) 및 데이터 금속편(171a)을 형성한다. As shown in FIG. 6B, the conductive layer is formed on the
이때 게이트 패드(125), 데이터 패드(179) 및 유지 패드(135)는 각각 제1, 2, 3 접촉구를 통해 제2 다결정 규소 패턴(150b)과 연결한다. In this case, the
도 6c에 도시한 바와 같이, 게이트 배선(121, 123, 125) 및 데이터 금속편(171a)을 마스크로 n형 또는 p형 불순물을 고농도로 도핑하여 소스 영역(153), 드레인 영역(155), 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(154)을 포함하는 활성층(150) 및 쇼팅바(201)를 형성한다. As shown in FIG. 6C, the source wirings 153, the
도 6d에 도시한 바와 같이, 게이트 배선(121, 123, 125) 및 데이터 금속편(171a) 위에 층간 절연층(160)을 형성한다. 그리고 사진 식각 공정으로 소스 영역(153)을 노출하는 제4 접촉구(164), 드레인 영역(155)을 노출하는 제5 접촉구(165), 데이터 금속편(171a) 을 노출하는 제6 접촉구(166), 게이트 패드(125)를 노출하는 제7 접촉구(167) 및 데이터 패드(179)를 노출하는 제8 접촉구(168)를 형성한다. As shown in FIG. 6D, an
층간 절연층(160) 위에 제1 접촉구(161)를 통해 소스 영역(153)과 연결되고 제6 접촉구(165)를 통해 데이터 금속편(171a)과 연결되는 데이터 연결부(171b) 및 제5 접촉구(164)를 통하여 드레인 영역(155)과 연결되는 화소 전극(190)을 형성한다. 그리고 제7 접촉구를 통해 게이트 패드(125)와 연결되는 보조 데이터 패드(95), 제8 접촉구를 통해 데이터 패드(179)와 연결되는 보조 데이터 패드(179) 를 형성한다. (도 5a 참조)The
[제5 실시예][Example 5]
이상 다결정 규소를 이용한 박막 트랜지스터 기판에 대해서 설명하였으나 비정질 규소를 이용한 박막 트랜지스터 기판에서도 적용할 수 있다. Although the thin film transistor substrate using polycrystalline silicon has been described above, it can be applied to the thin film transistor substrate using amorphous silicon.
도 7a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 배치도 이고, 도 7b는 도 7a의 VIIb-VIIb'선에 대한 단면도이다. 7A is a schematic layout view of a thin film transistor substrate according to a sixth exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line VIIb-VIIb ′ of FIG. 7A.
투명한 절연 기판(110) 위에 게이트선(121), 게이트 전극(123), 게이트 패드(125)를 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있다. 그리고 게이트 배선(121, 123, 125) 위에 게이트 패드(125)를 노출하는 제1 접촉구(181)를 포함하는 게이트 절연층(140)이 형성되어 있다. A gate line including a
게이트 전극(123)과 대응되는 부분의 게이트 절연층(140) 위에는 비정질 규소와 같은 반도체 물질로 형성한 반도체층(154)이 형성되어 있다. 그리고 반도체층(154)을 포함하는 게이트 절연층의 소정 영역에 비정질 규소와 같은 반도체 물질에 n형 또는 p형 불순물을 고농도로 도핑하여 형성한 저항성 접촉층(161, 163, 165, 167, 169) 및 쇼팅바(201)가 형성되어 있다. 쇼팅바(201)는 제1 접촉구(181)를 통해 게이트 패드(125)와 연결되어 있다. The
저항성 접촉층(161, 163, 165) 및 쇼팅바(202) 위에 데이터 배선(171, 173, 175, 177, 179)이 형성되어 있다. 데이터 배선(171, 173, 175, 179)은 게이트선(121)과 수직하게 교차하여 화소 영역(PX)을 정의하는 데이터선(171), 데이터선(171)의 분지이며 저항성 접촉층(163)에도 연결되는 소스 전극(173), 데이터 선(171)의 일단에 연결되어 있으며 외부로부터의 화상신호를 인가받는 데이터 패드(179), 소스 전극(173)과 분리되어 있으며 게이트 전극(123)에 대하여 소스 전극(173)의 반대 저항성 접촉층(165) 위에 형성되어 있는 드레인 전극(175)을 포함한다. 여기서 데이터 패드(179)는 쇼팅바와 일부 중첩되도록 형성되어 있다.
그리고 기판 위에 드레인 전극(175)을 노출하는 제2 접촉구(182), 게이트 패드(125)를 노출하는 제3 접촉구(183), 데이터 패드(125)를 노출하는 제4 접촉구(184), 유지 용량용 전극(177)을 노출하는 제5 접촉구(185)를 가지는 보호층(180)이 형성되어 있다.The
보호층(180) 위에는 제2 및 제5 접촉구(182, 185)를 통해 각각 드레인 전극(175) 과 연결되는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. The
본 실시에도 쇼팅바를 게이트 패드(125)와 연결되는 제1 쇼팅바, 데이터 패드(179)와 연결되는 제2 쇼팅바로 분리되도록 형성하거나, 지그재그로 형성할 수 있다(도시하지 않음).In the present exemplary embodiment, the shorting bar may be formed to be separated into a first shorting bar connected to the
이상 본 발명에 따른 쇼팅바는 데이터 배선과 게이트 배선을 하나로 연결하거나 또는 절단 공정으로 각각의 데이터 패드, 게이트 패드와 연결되어 있는 쇼팅바에 대해서 설명하였다. 그러나 각각의 데이터 패드를 하나로 묶어주는 제1 쇼팅바와 게이트 패드를 하나로 묶어주는 제2 쇼팅바로 형성할 수 있다. The shorting bar according to the present invention has been described with respect to the shorting bar connected to each data pad and the gate pad by connecting the data line and the gate line to one or by cutting. However, the first shorting bar which binds each data pad to one and the second shorting bar which binds the gate pad to one may be formed.
기술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. As described above, preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of the present invention.
이상에서와 같이, 본 발명에 따라 정전기를 유도하기 위한 쇼팅바를 불순물이 도핑되어 있는 규소를 이용하여 형성하면 쇼팅바가 외부에 노출되더라도 부식되지 않는다. As described above, when the shorting bar for inducing static electricity is formed by using silicon doped with impurities, the shorting bar is not corroded even when exposed to the outside.
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