KR101009666B1 - 액정표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (32)
- 기판 상에, 단일층으로 형성된 게이트라인 및 상기 게이트라인의 일끝단에 연장되어 형성된 게이트패드와;상기 게이트라인과 종횡으로 형성되어 화소영역을 정의하는 데이터라인 및 상기 데이터라인의 일끝단에 연장되어 형성된 데이터패드와;상기 게이트라인과 데이터라인의 교차부에 형성되고, 상기 게이트라인에서 돌출된 게이트전극과 상기 데이터라인에서 돌출된 소오스전극과 상기 소오스전극과 이격된 드레인전극을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)와;상기 게이트라인 및 상기 게이트전극을 포함한 상기 기판 전면에 형성되는 게이트 절연막과;상기 게이트라인에 인접한 전단 게이트라인의 일영역에, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 오버랩된 스토리지전극과;상기 박막 트랜지스터, 상기 데이터라인 및 데이터패드를 포함한 상기 기판 전면에 형성된 보호막과;상기 게이트 절연막 상의 상기 화소영역에 형성되고, 상기 드레인전극과 상기 스토리지전극의 일영역과 접속되는 화소전극과;상기 게이트패드에 접속되는 게이트패드 전극과;상기 데이터패드에 접속되는 데이터패드 전극을 포함하여 구성되고,상기 데이터라인, 데이터패드, 소오스전극, 드레인전극 및 스토리지전극은, 상기 게이트 절연막 상에, 제1 금속층으로 이루어지거나, 또는 비정질 실리콘층, n+ 비정질 실리콘층 및 상기 제1 금속층의 적층구조로 이루어지고,상기 화소전극은, 몰리브덴(Mo)로 이루어진 제2 금속층을 사이에 두고, 상기 드레인전극의 일영역 및 상기 스토리지전극의 일영역에 오버랩됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 게이트라인과 상기 게이트전극과 상기 게이트 패드는 AlNd의 단일층으로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 박막 트랜지스터(TFT)는,상기 게이트 절연막 상에, 상기 게이트 전극과 중첩되도록 형성되고, 상면의 일측이 상기 소오스전극과 접속되고, 상기 상면의 다른 일측이 상기 드레인전극과 접속되어, 상기 소오스 전극과 상기 드레인 전극 사이에 채널을 형성하는 반도체 패턴을 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 금속층은, AlNd/Mo의 이중층 또는 실리사이드층 상부의 AlNd임을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 반도체 패턴은, 상기 비정질 실리콘층으로 이루어진 활성층과, 상기 n+ 비정질 실리콘층으로 이루어진 오믹접촉층으로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 보호막 상에, 상기 화소전극과 오버랩되는 상기 드레인전극의 일영역과 상기 스토리지전극의 일영역, 및 상기 화소영역에 대응한 상기 게이트 절연막의 일영역이 드러나도록 형성된 제 1 홀과,상기 게이트패드의 일영역과 상기 데이터패드의 일영역이 드러나도록 형성된 제 1, 제 2 콘택홀을 구비함을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 콘택홀에 의해 노출되는 상기 게이트패드의 일영역은, 상기 제2 금속층을 사이에 두고, 상기 게이트패드 전극과 오버랩되고,상기 제2 콘택홀에 의해 노출되는 상기 데이터패드의 일영역은, 상기 제2 금속층을 사이에 두고, 상기 데이터패드 전극과 오버랩됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
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- 제 1 마스크 공정을 이용하여, 기판 상에, 단일층으로 이루어진 게이트라인과, 상기 게이트라인에서 돌출된 게이트전극과, 상기 게이트라인의 일끝단에 연장된 게이트패드를 형성하는 단계;상기 게이트라인과, 게이트전극과, 게이트패드를 포함한 기판 전면에 게이트절연막, 비정질 실리콘층, n+ 비정질 실리콘층 및 제1 금속층을 순차적으로 적층하는 단계;제 2 마스크 공정을 이용하여, 상기 게이트절연막 상에, 상기 비정질 실리콘층, n+ 비정질 실리콘층 및 제1 금속층의 적층구조로, 상기 게이트라인과 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 데이터라인과, 상기 데이터라인의 일끝단에 연장된 데이터패드와, 상기 데이터라인에서 돌출되어 상기 게이트전극의 일측과 오버랩되는 소오스전극과, 상기 소오스전극에서 이격되어 상기 게이트전극의 다른 일측과 오버랩되는 드레인전극과, 상기 게이트라인에 인접한 전단 게이트라인에 적어도 일부 오버랩되는 스토리지전극을 형성하는 단계;상기 데이터라인과, 데이터패드와, 소오스전극과, 드레인전극과, 스토리지전극을 포함한 상기 게이트절연막 전면에 보호막을 형성하는 단계;제 3 마스크 공정을 이용하여, 상기 보호막에, 상기 드레인전극의 일영역과 상기 스토리지 전극의 일영역 및 상기 화소영역에 대응한 상기 게이트절연막의 일영역이 드러나도록 오픈하는 제 1 홀과, 상기 게이트패드와 상기 데이터패드 각각의 일영역이 드러나도록 오픈하는 제 1, 제 2 콘택홀을 형성하는 단계;상기 제 1 홀에 의해 오픈된 상기 드레인전극과 상기 스토리지 전극 각각의 일영역과, 상기 제1 콘택홀에 의해 드러난 상기 게이트패드의 일영역과, 상기 제2 콘택홀에 의해 드러난 상기 데이터패드의 일영역 각각의 상부에, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제2 금속층을 형성하는 단계; 및상기 제 1 홀을 통해, 상기 드레인전극의 일영역과 상기 스토리지 전극의 일영역에 접속되는 화소전극과, 상기 제 1 콘택홀을 통해 상기 게이트패드에 접속되는 게이트패드 전극과, 상기 제 2 콘택홀을 통해 상기 데이터패드에 접속되는 데이터패드 전극을 형성하는 단계를 포함하고,상기 화소전극은, 상기 제2 금속층을 사이에 두고, 상기 드레인전극의 일영역 및 상기 스토리지 전극의 일영역에 오버랩됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 게이트라인과 게이트패드를 형성하는 단계는,상기 기판 상에, 게이트 금속층을 형성하는 단계; 및상기 제 1 마스크를 이용한 포토리소그래피(photolithograph) 공정과 식각공정으로, 상기 게이트 금속층을 패터닝하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 게이트 금속층은 AlNd임을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 데이터라인과, 데이터패드와, 소오스전극과, 드레인전극과, 스토리지전극을 형성하는 단계는,상기 소오스전극과 상기 드레인 전극 사이의 채널부에 대응하여 회절 노광부를 갖는 상기 제 2 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정으로, 상기 제 1 금속층 상에, 상기 채널부에서 얇은 두께를 갖는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 이용한 습식식각 공정으로 상기 제 1 금속층을 패터닝하여, 상기 데이터 라인, 상기 데이터 패드, 스토리지 전극 및 상기 소오스 전극과 상기 드레인전극이 일체화된 소오스/드레인 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 이용한 건식 식각공정으로 상기 n+ 비정질 실리콘층과 상기 비정질 실리콘층을 패터닝하여, 오믹접촉층과 활성층을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 애싱(Ashing)한 후, 상기 애싱된 포토레지스트 패턴을 이용한 건식 식각공정으로, 상기 소오스/드레인 패턴에서 상기 채널부의 상기 오믹접촉층을 식각하여, 상기 소오스 전극과 상기 드레인 전극을 형성하는 단계; 및상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 1 금속층은 AlNd/Mo의 이중층 또는 AlNd의 단일층임을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 1 금속층이 AlNd의 단일층인 경우,상기 AlNd를 형성하기 전에 Mo 또는 Cr과 같은 금속을 증착하여 실리사이드층을 형성하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 제 1 홀과, 상기 제 1, 제 2 콘택홀을 형성하는 단계는,상기 제 3 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정으로, 상기 보호층 상에, 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및상기 포토레지스트 패턴을 이용한 식각공정으로, 상기 보호막을 패터닝하여 상기 제 1 홀과, 상기 제 1, 제 2 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하고,상기 제2 금속층을 형성하는 단계는,상기 포토레지스트 패턴을 포함한 기판 전면에, 상기 몰리브덴(Mo)을 증착하는 단계; 및과수계 에천트를 이용하여, 상기 증착된 몰리브덴(Mo)을 습식식각하여, 상기 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 19 항에 있어서,상기 과수계 에천트는 H2O2+ CH3COO-(첨가제)를 사용함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 19 항에 있어서,상기 화소전극과, 게이트패드 전극과, 데이터패드 전극을 형성하는 단계는,상기 제2 금속층 및 상기 포토레지스트 패턴을 포함한 기판 전면에, 투명도전막을 형성하는 단계; 및상기 포토레지스트 패턴을 리프트 오프(lift-off) 공정으로 제거하여, 상기 화소전극과 게이트패드 전극과 데이터패드 전극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 삭제
- 제 23 항에 있어서,상기 투명 도전막은 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide : ITO), 주석산화물(Tin Oxide : TO), 또는 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide : IZO)을 사용함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 1 마스크 공정을 이용하여, 기판 상에, 단일층으로 이루어진 게이트라인과, 상기 게이트라인에서 돌출된 게이트전극과, 상기 게이트라인의 일끝단에 연장된 게이트패드를 형성하는 단계;상기 게이트라인과, 게이트전극과, 게이트패드를 포함한 기판 전면에 게이트절연막, 비정질 실리콘층 및 n+ 비정질 실리콘층을 순차적으로 적층하는 단계;제 2 마스크 공정을 이용하여, 상기 게이트절연막 상에 상기 게이트라인과 오버랩되는 활성층과 오믹접촉층을 형성하는 단계;제 3 마스크 공정을 이용하여, 제1 금속층으로, 상기 게이트라인과 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 데이터라인과, 상기 데이터라인의 일끝단에 연장된 데이터패드와, 상기 데이터라인에서 돌출되어 상기 게이트전극의 일측과 오버랩되는 소오스전극과, 상기 소오스전극에서 이격되어 상기 게이트전극의 다른 일측과 오버랩되는 드레인전극과, 상기 게이트라인에 인접한 전단 게이트라인에 적어도 일부 오버랩되는 스토리지전극을 형성하는 단계;상기 데이터라인과, 데이터패드와, 소오스전극과, 드레인전극과, 스토리지전극을 포함한 상기 게이트절연막 전면에 보호막을 형성하는 단계;제 4 마스크 공정을 이용하여, 상기 보호막에, 상기 드레인전극의 일영역과 상기 스토리지 전극의 일영역 및 상기 화소영역에 대응한 상기 게이트절연막의 일영역이 드러나도록 오픈하는 제 1 홀과, 상기 게이트패드와 상기 데이터패드 각각의 일영역이 드러나도록 오픈하는 제 1, 제 2 콘택홀을 형성하는 단계;상기 제 1 홀에 의해 오픈된 상기 드레인전극과 상기 스토리지 전극 각각의 일영역과, 상기 제1 콘택홀에 의해 드러난 상기 게이트패드의 일영역과, 상기 제2 콘택홀에 의해 드러난 상기 데이터패드의 일영역 각각의 상부에, 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 제2 금속층을 형성하는 단계; 및상기 제 1 홀을 통해, 상기 드레인전극의 일영역과 상기 스토리지 전극의 일영역에 접속되는 화소전극과, 상기 제 1 콘택홀을 통해 상기 게이트패드에 접속되는 게이트패드 전극과, 상기 제 2 콘택홀을 통해 상기 데이터패드에 접속되는 데이터패드 전극을 형성하는 단계를 포함하고,상기 화소전극은, 상기 제2 금속층을 사이에 두고, 상기 드레인전극의 일영역 및 상기 스토리지 전극의 일영역에 오버랩됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 26 항에 있어서,상기 데이터라인과, 데이터패드와, 소오스전극과, 드레인전극과, 스토리지 전극을 형성하는 단계는,상기 오믹접촉층 및 활성층을 포함한 상기 게이트 절연막 전면에 AlNd/Mo의 이중층 또는 AlNd의 단일층으로 이루어진 제1 금속층을 형성하는 단계; 및상기 제3 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로, 상기 제1 금속층을 패터닝하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 27 항에 있어서,상기 제1 금속층이 AlNd의 단일층인 경우,상기 데이터라인과, 데이터패드와, 소오스전극과, 드레인전극과, 스토리지 전극을 형성하는 단계는, 상기 AlNd의 단일층을 형성하기 전에, Mo 또는 Cr과 같은 금속을 증착하여 실리사이드층을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 26 항에 있어서,상기 제 1 홀과, 상기 제 1, 제 2 콘택홀을 형성하는 단계는,상기 보호막 상에, 상기 제 3 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정으로 상기 보호층 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및상기 포토레지스트 패턴을 이용한 식각공정으로, 상기 보호막을 패터닝하여 상기 제 1 홀과, 상기 제 1, 제 2 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하고,상기 제2 금속층을 형성하는 단계는,상기 포토레지스트 패턴을 포함한 기판 전면에, 상기 몰리브덴(Mo)을 증착하는 단계; 및과수계 에천트를 이용하여, 상기 증착된 몰리브덴(Mo)을 습식식각하여, 상기 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 제 29 항에 있어서,상기 과수계 에천트는 H2O2+ CH3COO-(첨가제)를 사용함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 삭제
- 제 26 항에 있어서,상기 화소전극과, 게이트패드 전극과, 데이터패드 전극을 형성하는 단계는,상기 제2 금속층 및 상기 포토레지스트 패턴을 포함한 기판 전면에, 투명도전막을 형성하는 단계; 및상기 포토레지스트 패턴을 리프트 오프(lift-off) 공정으로 제거하여, 상기 화소전극과 게이트패드 전극과 데이터패드 전극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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