KR101026797B1 - Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 유지 전극 배선, 게이트선 및 유지 전극 배선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층 위에 형성되어 있는 드레인 전극 및 데이터선, 데이터선 위에 형성되어 있는 보호막, 보호막 위에 형성되어 있는 유기막, 유기막 위에 형성되어 있으며, 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고, 드레인 전극의 일부와 유기 전극 배선의 일부가 중첩하는 부분에 게재되어 있는 게이트 절연막의 두께는 다른 부분의 게이트 절연막의 두께보다 얇은 박막 트랜지스터 표시판. An insulating substrate, a gate line and sustain electrode wiring formed on the insulating substrate, a gate insulating film formed on the gate line and the sustain electrode wiring, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, a drain electrode and a data line formed on the semiconductor layer, A protective film formed on the data line, an organic film formed on the protective film, and a pixel electrode formed on the organic film and electrically connected to the drain electrode, wherein a part of the drain electrode and a part of the organic electrode wiring overlap each other. A thin film transistor array panel in which the thickness of the gate insulating film provided in the portion is thinner than the thickness of the gate insulating film in the other portion.
유지캐패시턴스, 개구율Retention Capacitance, Opening Ratio
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 1 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 각각 IIa-IIa'선 및 IIb-IIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,2A and 2B are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along lines IIa-IIa 'and IIb-IIb', respectively.
도 3, 도 5, 도 7, 도 9는 도 1 내지 도 2b에 도시한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법 중 중간 단계에서의 배치도이고, 3, 5, 7, and 9 are layout views at an intermediate stage in the method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 2B.
도 4a 및 4b는 각각 도 3의 IVa-IVa'선 및 IVb-IVb'선을 따라 자른 단면도이고, 4A and 4B are cross-sectional views taken along lines IVa-IVa 'and IVb-IVb' of FIG. 3, respectively.
도 6a 및 도 6b는 도 4a 및 4b의 다음 단계에서의 단면도이고, 6A and 6B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 4A and 4B,
도 8a 및 도 8b는 도 6a 및 도 6b의 다음 단계에서의 단면도이고, 8A and 8B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 6A and 6B,
도 10a 및 도 10b는 도 8a 및 도 8b의 다음 단계에서의 단면도이고, 10A and 10B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 8A and 8B,
도 11a 및 도 11b는 광마스크를 이용하여 접촉 구멍을 형성하는 단계를 도시한 단면도이고, 11A and 11B are cross-sectional views illustrating a step of forming a contact hole using a photomask,
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 12 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 13a 및 도 13b는 도 12의 박막 트랜지스터 표시판을 각각 XIIIa-XIIIa'선과 XIIIb-XIIIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,13A and 13B are cross-sectional views of the thin film transistor array panel of FIG. 12 taken along lines XIIIa-XIIIa 'and XIIIb-XIIIb', respectively.
도 14, 도 16, 도 18, 도 20은 도 12 내지 도 13b에 도시한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법 중 중간 단계에서의 배치도이고, 14, 16, 18, and 20 are layout views at an intermediate stage in the method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 12 to 13B.
도 15a 및 15b는 각각 도 14의 XVa-XVa'선 및 XVb-XVb'선을 따라 자른 단면도이고, 도 17a 및 도 17b는 도 15a 및 15b의 다음 단계에서의 단면도이고, 15A and 15B are cross-sectional views taken along the lines XVa-XVa 'and XVb-XVb' of FIG. 14, respectively, and FIGS. 17A and 17B are cross-sectional views at the next steps of FIGS. 15A and 15B,
도 19a 및 도 19b는 도 17a 및 도 17b의 다음 단계에서의 단면도이고, 19A and 19B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 17A and 17B,
도 21a 및 도 21b는 도 19a 및 도 19b의 다음 단계에서의 단면도이고, 21A and 21B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 19A and 19B,
도 22a 및 도 22b는 광마스크를 이용하여 접촉 구멍을 형성하는 단계를 도시한 단면도이고, 22A and 22B are cross-sectional views illustrating a step of forming a contact hole using a photomask,
도 23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 23 is a layout view of a thin film transistor array panel according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 24는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 24 is a layout view of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 25a는 도 24의 XXVa-XXVa'선에 대한 단면도이고, 25A is a cross-sectional view taken along line XXVa-XXVa 'of FIG. 24,
도 25b는 도 24의 XXVb-XXVb'선에 대한 단면도이다.FIG. 25B is a cross-sectional view taken along line XXVb-XXVb 'of FIG. 24.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 기판 121, 129 : 게이트선110:
124 : 게이트 전극 140 ; 게이트 절연막124:
151, 154 : 반도체 161, 163, 165 : 저항성 접촉 부재151, 154:
171, 179 : 데이터선 173 : 소스 전극 171, 179: data line 173: source electrode
175 : 드레인 전극 180p : 보호막 175:
180q : 유기막 181, 182, 184, 186, 187, 188 : 접촉 구멍 180q:
190 : 화소 전극 81, 82 : 접촉 보조 부재190:
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor array panel and a method of manufacturing the same.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시 장치이다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two display panels on which a field generating electrode is formed and a liquid crystal layer interposed therebetween. It is a display device which controls the transmittance | permeability of the light which passes through a liquid crystal layer by rearranging.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전계 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 것이다. 이중에서도 한 표시판에는 복수의 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고 다른 표시판에는 하나의 공통 전극이 표시판 전면을 덮고 있는 구조의 액정 표시 장치가 주류이다. 이 액정 표시 장치에서의 화상의 표시는 각 화소 전극에 별도의 전압을 인가함으로써 이루어진다. 이를 위해서 화소 전극에 인가되는 전압을 스위칭하기 위한 삼단자 소자인 박막 트랜지스터를 각 화소 전극에 연결하고 이 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 신호를 전달하는 게이트선과 화소 전극에 인가될 전압을 전달하는 데이터선을 표시판에 설치한다.Among the liquid crystal display devices, a field generating electrode is provided in each of two display panels. Among them, a liquid crystal display device having a structure in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix form on one display panel and one common electrode covering the entire display panel on the other display panel is mainstream. The display of an image in this liquid crystal display device is performed by applying a separate voltage to each pixel electrode. To this end, a thin film transistor, which is a three-terminal element for switching a voltage applied to a pixel electrode, is connected to each pixel electrode, and a gate line for transmitting a signal for controlling the thin film transistor and a data line for transmitting a voltage to be applied to the pixel electrode are provided. Install on the display panel.
그리고, 화소에 전달된 첫 번째 신호에 의해 전달된 전하가 두 번째 신호가 인가되기 전까지 유지되도록 유지 캐패시턴스(Storage capacitance, Cst)를 형성한다. 이러한 유지 캐패시턴스는 인접한 게이트선을 이용하거나, 별도의 유지 전극 배선을 형성한 공통 구조를 이용함으로써 가능하다. In addition, a storage capacitance Cst is formed so that the charge transferred by the first signal transferred to the pixel is maintained until the second signal is applied. Such storage capacitance can be achieved by using adjacent gate lines or by using a common structure in which separate storage electrode wirings are formed.
이러한 별도의 유지 전극 배선을 형성한 공통 구조는 화소 전극과 접촉되어 있는 드레인 전극과 유지 전극 배선사이에 형성되는 유지 캐패시턴스를 이용하는 것으로서, 유지 전극 배선과 드레인 전극간의 중첩면적이 클수록 유지 캐패시턴스가 증가하게 된다. 그러나, 중첩 면적이 증가하게 되면 상대적으로 개구율은 감소한다는 문제가 발생한다. The common structure in which the separate sustain electrode wirings are formed uses a sustain capacitance formed between the drain electrode and the sustain electrode wiring in contact with the pixel electrode, and as the overlapping area between the sustain electrode wiring and the drain electrode increases, the sustain capacitance increases. do. However, when the overlap area is increased, a problem arises in that the opening ratio is relatively decreased.
본 발명의 기술적 과제는 유지 캐패시턴스의 감소 없이 개구율을 증가시키는 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a thin film transistor array panel and a method of manufacturing the same, which increase an aperture ratio without reducing a holding capacitance.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 절연 기판, 상기 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 유지 전극 배선, 상기 게이트선 및 유지 전극 배선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 드레인 전극 및 데이터선, 상기 데이터선 위에 형성되어 있는 보호막, 상기 보호막 위에 형성되어 있는 유기막, 상기 유기막 위에 형성되어 있으며, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고, 상기 드레인 전극의 일부와 상기 유기 전극 배선의 일부가 중첩하는 부분에 게재되어 있는 게이트 절연막의 두께는 다른 부분의 게이트 절연막의 두께보 다 얇은 것이 바람직하다. The thin film transistor array panel according to the present invention includes an insulating substrate, a gate line and a sustain electrode wiring formed on the insulating substrate, a gate insulating film formed on the gate line and the sustain electrode wiring, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, and A drain electrode and a data line formed on the semiconductor layer, a passivation film formed on the data line, an organic film formed on the passivation film, and a pixel electrode formed on the organic film and electrically connected to the drain electrode. It is preferable that the thickness of the gate insulating film provided in the part which overlaps a part of the said drain electrode and a part of the said organic electrode wiring is thinner than the thickness of the gate insulating film of another part.
또한, 상기 유지 전극 배선은 상기 게이트선과 나란하게 형성되어 있는 유지 전극선 및 상기 유지 전극선에 연결되어 있으며 상기 유지 전극선보다 폭이 넓은 유지 전극을 포함하며, 상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 연결되는 부분의 폭이 확장되어 있고 이 부분이 상기 유지 전극과 중첩하고 있는 것이 바람직하다. The storage electrode wiring may include a storage electrode line formed in parallel with the gate line, and a storage electrode connected to the storage electrode line and having a width wider than that of the storage electrode line, wherein the drain electrode is connected to the pixel electrode. It is preferable that the width is extended and this portion overlaps with the sustain electrode.
또한, 상기 화소 전극은 상기 보호막 및 유기막을 관통하는 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 연결되어 있고, 상기 접촉 구멍의 측벽은 계단형 프로파일을 가지는 것이 바람직하다. The pixel electrode may be connected to the drain electrode through a contact hole penetrating through the passivation layer and the organic layer, and the sidewall of the contact hole may have a stepped profile.
또한, 상기 보호막은 무기 절연 물질로 이루어져 있고, 상기 보호막과 상기 유기막 사이에 형성되어 있는 색필터를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the protective film is made of an inorganic insulating material, it is preferred to further include a color filter formed between the protective film and the organic film.
또한, 상기 색필터는 상기 드레인 전극 위의 접촉 구멍에서 제거되어 있는 것이 바람직하다. In addition, the color filter is preferably removed from the contact hole on the drain electrode.
또한, 상기 색필터는 상기 데이터선에 의하여 구분되어 있는 화소 열을 따라 적색, 녹색 및 청색 색필터가 각각 길게 형성되어 있으며 적색, 녹색 및 청색이 반복적으로 나타나는 것이 바람직하다. In the color filter, red, green, and blue color filters are formed long along the pixel columns separated by the data lines, and red, green, and blue colors appear repeatedly.
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은 기판 위에 게이트선 및 유지 전극 배선을 형성하는 단계, 상기 게이트선 및 유지 전극 배선 위에 게이트 절연막과 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층 위에 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 상기 데이터선 및 드레인 전극 위에 보호막 및 유기막을 증착하는 단계, 상기 보호막 및 유기막을 사진 식각하여 상기 드레인 전극의 일부를 드러내는 접촉 구멍을 형성하는 단계, 상기 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극의 일부와 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 게이트 절연막 및 반도체층을 형성하는 단계에서는 슬릿 영역을 가지는 광마스크를 이용하여 상기 게이트 절연막 및 반도체층을 사진 식각함으로써 상기 유지 전극 배선과 상기 드레인 전극의 일부가 중첩되는 부분의 상기 게이트 절연막을 다른 부분보다 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 슬릿 영역을 가지는 광마스크에는 슬릿 영역 외에 차단 영역 및 개구 영역이 형성되어 있으며, 차단 영역에 대응되는 부분에는 반도체층이 형성되며, 슬릿 영역에 대응되는 부분에는 반도체층이 식각되고, 개구 영역에 대응되는 부분에는 반도체층이 식각되고 그 아래의 게이트 절연막이 일부 식각되는 것이 바람직하다. In addition, the method of manufacturing a thin film transistor array panel according to the present invention includes forming a gate line and a storage electrode wiring on a substrate, forming a gate insulating film and a semiconductor layer on the gate line and the storage electrode wiring, and a data line on the semiconductor layer. And forming a drain electrode, depositing a passivation layer and an organic layer on the data line and the drain electrode, and photolithography the passivation layer and the organic layer to form a contact hole exposing a portion of the drain electrode. And forming a pixel electrode connected to a part of the drain electrode, and in the forming of the gate insulating film and the semiconductor layer, the holding of the gate insulating film and the semiconductor layer by photo etching using a photomask having a slit region. Electrode wiring and part of the drain electrode To form the gate insulating film in the overlapping portion thinner than other portion is preferable. In addition, in the photomask having the slit region, a blocking region and an opening region are formed in addition to the slit region, and a semiconductor layer is formed at a portion corresponding to the blocking region, and a semiconductor layer is etched at a portion corresponding to the slit region. In the portion corresponding to the region, it is preferable that the semiconductor layer is etched and a portion of the gate insulating layer beneath it is etched.
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 절연 기판, 상기 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 유지 전극 배선, 상기 게이트선 및 유지 전극 배선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 드레인 전극 및 데이터선, 상기 데이터선 위에 형성되어 있는 보호막, 상기 보호막 위에 형성되어 있는 유기막, 상기 유기막 위에 형성되어 있으며, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고, 상기 드레인 전극의 일부는 상기 게이트 절연막이 노출되도록 접촉 구멍이 형성되어 있으며 상기 접촉 구멍이 형성되어 있는 부분의 게이트 절연막의 두께는 다른 부분의 게이트 절연막의 두께보다 얇은 것이 바람직하다. In addition, the thin film transistor array panel according to the present invention includes an insulating substrate, a gate line and sustain electrode wiring formed on the insulating substrate, a gate insulating film formed on the gate line and the sustain electrode wiring, and a semiconductor layer formed on the gate insulating film. And a drain electrode and a data line formed on the semiconductor layer, a passivation layer formed on the data line, an organic layer formed on the passivation layer, and a pixel formed on the organic layer and electrically connected to the drain electrode. It is preferable that a part of the drain electrode is formed with a contact hole so that the gate insulating film is exposed, and the thickness of the gate insulating film of the portion where the contact hole is formed is thinner than the thickness of the gate insulating film of the other portion.
또한, 상기 접촉 구멍은 상기 드레인 전극의 일부와 상기 유지 전극 배선이 중첩하는 부분에 형성되어 있는 것이 바람직하다. The contact hole is preferably formed in a portion where the drain electrode and the sustain electrode wiring overlap.
또한, 상기 유지 전극 배선은 상기 게이트선과 나란하게 형성되어 있는 유지 전극선 및 상기 유지 전극선에 연결되어 있으며 상기 유지 전극선보다 폭이 넓은 유지 전극을 포함하며, 상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 연결되는 부분의 폭이 확장되어 있고 이 부분이 상기 유지 전극과 중첩하고 있는 것이 바람직하다. The storage electrode wiring may include a storage electrode line formed in parallel with the gate line, and a storage electrode connected to the storage electrode line and having a width wider than that of the storage electrode line, wherein the drain electrode is connected to the pixel electrode. It is preferable that the width is extended and this portion overlaps with the sustain electrode.
또한, 상기 화소 전극은 상기 보호막 및 유기막을 관통하는 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 연결되어 있고, 상기 접촉 구멍의 측벽은 계단형 프로파일을 가지는 것이 바람직하다. The pixel electrode may be connected to the drain electrode through a contact hole penetrating through the passivation layer and the organic layer, and the sidewall of the contact hole may have a stepped profile.
또한, 상기 화소 전극은 상기 접촉 구멍을 통해 상기 게이트 절연막과 접촉하고 있는 것이 바람직하다. In addition, the pixel electrode is preferably in contact with the gate insulating film through the contact hole.
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은 기판 위에 게이트선 및 유지 전극 배선을 형성하는 단계, 상기 게이트선 및 유지 전극 배선 위에 게이트 절연막과 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층 위에 데이터선 및 드레인 전극을 형성하고, 상기 드레인 전극의 일부는 상기 게이트 절연막이 노출되도록 접촉 구멍을 형성하는 단계, 상기 데이터선 및 드레인 전극 위에 보호막 및 유기막을 증착하는 단계, 상기 접촉 구멍 위에 형성되어 있는 보호막 및 유기막을 사진 식각하는 단계, 상기 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극의 일부와 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 보호막 및 유기막을 사진 식각하는 단계에서는 슬릿 영역을 가지는 광마스크를 이용하여 상기 접촉 구멍에 형성되어 있는 게이트 절연막을 얇게 형성하는 것이 바람직하다. In addition, the method of manufacturing a thin film transistor array panel according to the present invention includes forming a gate line and a storage electrode wiring on a substrate, forming a gate insulating film and a semiconductor layer on the gate line and the storage electrode wiring, and a data line on the semiconductor layer. And forming a drain electrode, wherein a portion of the drain electrode is formed so as to expose the gate insulating film, depositing a protective film and an organic film on the data line and the drain electrode, a protective film formed on the contact hole, and Performing photolithography on the organic layer, and forming a pixel electrode connected to a part of the drain electrode through the contact hole, and performing photolithography on the passivation layer and the organic layer using a photomask having a slit region. Thin gate insulating film formed in contact hole To form is preferred.
또한, 상기 광마스크에는 차단 영역 및 슬릿 영역이 형성되어 있으며, 차단 영역에 대응되는 부분에는 유기막 및 보호막이 형성되며, 슬릿 영역에 대응되는 부분에는 상기 게이트 절연막이 일부 식각되는 것이 바람직하다. In addition, the photomask may include a blocking region and a slit region, an organic layer and a protective layer may be formed in a portion corresponding to the blocking region, and the gate insulating layer may be partially etched in a portion corresponding to the slit region.
그러면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Then, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a thin film transistor array panel and a method of manufacturing the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참고로 하여 본 발명의 바람직한 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 상세히 설명한다.First, a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1, 2A, and 2B.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 각각 IIa-IIa'선과 IIb-IIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 1 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B illustrate the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along lines IIa-IIa 'and IIb-IIb', respectively. One cross section.
도 1 내지 도 2b에 도시한 바와 같이, 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 복수의 유지 전극선(storage electrode lines)(131)이 형성되어 있다.1 to 2B, a plurality of
게이트선(121)과 유지 전극선(131)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있고 서로 분리되어 있다. 게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며, 각 게이트선(121)의 일부는 위로 돌출하여 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 이룬다. 유지 전극선(131)은 공통 전압(common voltage) 따위의 미리 정해진 전압을 인가 받으며, 폭이 아래위로 확장된 확장부(expansion)로 형성되어 있는 유지 전극(137)을 포함한다.The
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 비저항(resistivity)이 낮은 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속 따위로 이루어진 도전막을 포함하며, 이러한 도전막에 더하여 다른 물질, 특히 ITO 또는 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 좋은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금[보기: 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금] 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 하부막과 상부막의 조합의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴 (Nd) 합금을 들 수 있다.The
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 경사져 있으며, 경사각은 기판(110)의 표면에 대하여 약 30-80° 범위이다.Sides of the
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.A
그리고, 유지 전극(137) 위에 형성되어 있는 게이트 절연막(140)의 두께는 다른 부분의 게이트 절연막(140)의 두께보다 얇게 형성되어 있다. 따라서, 후술할 화소 전극(190)에 연결되어 있는 드레인 전극의 확장부(177)와 유지 전극(137) 사이에 형성되는 유지 캐패시턴스를 증가시킬 수 있다. The thickness of the
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 등으로 이루어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로부터 복수의 돌출부(extension)(154)가 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다.A plurality of
반도체(151)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 선형 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다.A plurality of linear and island ohmic
반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 경사져 있으며 경사각은 30-80°이다.Side surfaces of the
저항 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
A plurality of
데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)에서 드레인 전극(175)을 향하여 뻗은 복수의 가지가 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(123)에 대하여 서로 반대쪽에 위치한다. 드레인 전극(175)은 유지 전극선(131)의 확장부(137) 쪽으로 연장되어 확장부(137)와 중첩하는 확장부(177)를 가지고 있다. 게이트 전극(123), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 노출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 노출부(154)에 형성된다.The
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 은 계열 금속 또는 알루미늄 계열 금속 따위로 이루어진 도전막을 포함하며, 이러한 도전막에 더하여 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 데이터선(171)과 드레인 전극(175)의 측면 역시 경사져 있으며, 경사각은 수평면에 대하여 약 30-80° 범위이다.The
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 노출된 반도체 부분(154)의 위에는 질화규소로 이루어진 보호막(180p)이 형성되어 있다.A
보호막(180p) 위에는 유기 절연 물질로 이루어지는 유기막(180q)이 형성되어 있다. 보호막(180p) 및 유기막(180q)은 데이터선(171)의 일부(179)를 드러내는 접촉 구멍(182) 및 드레인 전극(175)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(186, 187)을 가지 고 있다. An
여기서, 제1 접촉 구멍(186)은 보호막(180p)에 형성되어 있으며, 제2 접촉 구멍(187)은 유기막(180q)에 형성되어 있다. 제2 접촉 구멍(187)의 측벽은 절연 기판(110) 면에 대하여 소정의 경사각을 가지도록 형성되어 있다. 즉, 절연 기판(110) 면에 대하여 30도에서 85도 사이의 완만한 경사를 가지도록 형성되어 있다. 그리고, 이러한 접촉 구멍(186, 187)의 측벽은 계단형 프로파일을 가지도록 형성되어 있다. Here, the
또, 이 들 접촉 구멍(182, 186, 187)은 각을 가지거나 원형의 다양한 모양으로 형성될 수 있다. In addition, these contact holes 182, 186, and 187 may be formed in various shapes having an angle or a circle.
유기막(180q) 위에는 ITO 또는 IZO로 이루어진 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(82)가 형성되어 있다.A plurality of
화소 전극(190)은 접촉 구멍(186, 187)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. The
데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 상부 표시판의 공통 전극(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층의 액정 분자들을 재배열시킨다.The
또한, 화소 전극(190)과 공통 전극은 축전기[이하 액정 축전기(liquid crystal capacitor)라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지하는데, 전압 유지 능력을 강화하기 위하여 액정 축전기와 병렬로 연결 된 다른 축전기를 두며 이를 유지 축전기(storage electrode)라 한다. 유지 축전기는 화소 전극(190)과 유지 전극선(131)의 중첩 및 화소 전극(190)과 이웃 게이트선(121)[이를 전단 게이트선(previous gate line)이라 함]의 중첩 등으로 만들어지며, 유지 축전기의 정전 용량, 즉 유지 용량을 늘이기 위하여 유지 전극선(131)을 확장한 확장부(137)를 두어 중첩 면적을 크게 하는 한편, 화소 전극(190)과 연결되고 확장부(137)와 중첩되는 드레인 전극(175)의 확장부(177)를 보호막(180p) 아래에 두어 둘 사이의 거리를 가깝게 한다.In addition, the
접촉 보조 부재(82)는 접촉 구멍(182)을 통하여 데이터선(171)의 끝부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(82)는 데이터선(171)의 끝부분(179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 역할을 하는 것으로 필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다. The contact
그러면, 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 대하여 도 3 내지 11b와 앞서의 도 1 내지 도 2b를 참고로 하여 상세히 설명한다. Next, a method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 11B and FIGS. 1 to 2B.
도 3, 도 5, 도 7, 도 9는 도 1 내지 도 2b에 도시한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법 중 중간 단계에서의 배치도이고, 도 4a 및 4b는 각각 도 3의 IVa-IVa'선 및 IVb-IVb'선을 따라 자른 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 4a 및 4b의 다음 단계에서의 단면도이고, 도 8a 및 도 8b는 도 6a 및 도 6b의 다음 단계에서의 단면도이고, 도 10a 및 도 10b는 도 8a 및 도 8b의 다음 단계에서의 단면도이고, 도 11a 및 도 11b는 광마스크를 이용하여 접촉 구멍을 형성하는 단 계를 도시한 단면도이다. 3, 5, 7, and 9 are layout views at an intermediate stage in the method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 2B, and FIGS. 4A and 4B are IVa- FIGS. Sectional views taken along lines IVa 'and IVb-IVb', FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 4A and 4B, and FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 6A and 6B. 10A and 10B are cross-sectional views in the next step of FIGS. 8A and 8B, and FIGS. 11A and 11B are cross-sectional views illustrating steps of forming contact holes using an optical mask.
먼저, 도 3 내지 도 4b에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 은 또는 이들의 합금 등의 금속을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 단층 또는 복수층의 게이트 금속막을 형성한다. 이후 금속막을 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 건식 또는 습식 식각하여 기판(110) 위에 게이트선(121, 124)을 형성한다. 이때, 이들(121, 124)의 측벽은 테이퍼지도록 형성하며 테이퍼 형태는 이들 위에 형성되는 층이 잘 밀착될 수 있도록 한다. First, as shown in FIGS. 3 to 4B, a metal such as chromium, molybdenum, aluminum, silver, or an alloy thereof is deposited on the transparent insulating
다음, 도 5 내지 6b에 도시한 바와 같이, 질화 규소 또는 산화 규소로 이루어진 게이트 절연막(140), 수소화 비정질 규소 따위의 반도체와 인(P) 따위의 n형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소를 화학 기상 증착법을 이용하여 연속 증착하고, 광마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 불순물이 도핑된 비정질 규소층, 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소층을 차례로 패터닝하여 반도체층(151)과 그 상부에 저항성 접촉층(164)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 5 to 6B, the
이 때, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 광마스크(50)에는 차단 영역(51), 슬릿 영역(52) 및 개구 영역(53)이 형성되어 있으며, 차단 영역(51)에 대응되는 부분에는 반도체층(151) 및 저항성 접촉층(164)이 형성되며, 개구 영역(53)에 대응되는 부분인 유지 전극 부분(137)에는 반도체층 및 저항성 접촉층이 식각되고 그 아래의 게이트 절연막(140)도 일부 식각되어 유지 전극(137) 위의 게이트 절연막(140)은 얇게 형성된다. 그리고, 슬릿 영역(52)에 대응되는 화소 영역을 포함하는 나머지 영역에는 반도체층 및 저항성 접촉층이 식각되고 그 하부에 게이트 절연막(140)만 남는다. In this case, as shown in FIGS. 11A and 11B, a blocking
이어, 도 7 내지 도 8b에서 보는 바와 같이, 금속 따위의 도전체층을 스퍼터링 등의 방법으로 증착한 다음 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 소스 전극(173)을 가지는 데이터선(171), 드레인 전극(175)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 7 to 8B, a conductive layer such as a metal is deposited by a method such as sputtering, and then patterned by a photolithography process using a mask to form a
이어, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)으로 가리지 않는 저항성 접촉층을 식각하여 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체층(154)을 드러내고 저항성 접촉층(164)을 두 부분(161, 165)으로 분리한다. Next, the ohmic contact layer which is not covered by the
다음으로 도 9 내지 도 10b에 도시한 바와 같이, 질화 규소 또는 산화 규소를 적층하여 보호막(180p)을 형성한다. 이후 보호막(180p) 위에 유기 절연 물질로 이루어진 유기막(180q)을 형성한다. 그리고, 보호막(180p) 및 유기막(180q)을 각각 관통하여 데이터선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍(186) 및 제2 접촉 구멍(187)과, 데이터선(171)의 한쪽 끝부분을 노출하는 접촉 구멍(182, 184)을 형성한다. Next, as shown in Figs. 9 to 10B, silicon nitride or silicon oxide is laminated to form a
이를 도 11a 및 도 11b를 참조하여 상세히 설명한다. This will be described in detail with reference to FIGS. 11A and 11B.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 유기막(180q)을 개구 영역(53) 및 슬릿 영역(52)을 가지는 광마스크(50)를 이용하여 노광 및 현상하면 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같은 계단 형태의 접촉 구멍이 유기막(180q)에 형성된다. 즉, 광마스크의 슬릿 영역(52)은 접촉 구멍(184, 187)의 단차의 문제를 완화시켜 주기 위하여 접촉 구멍의 측벽의 경사를 완만하게 하거나 계단형 프로파일을 가지도록 하기 위한 부분으로 접촉 구멍의 측벽이 될 부분에 대응하도록 배치한다.As shown in FIGS. 11A and 11B, when the
이와 같이 슬릿 영역(52)을 가지는 광마스크를 통하여 유기막(180q)을 노광 하면 유기막(180q)의 접촉 구멍(184, 187)이 될 부분은 모두 감광되고, 접촉구멍의 측벽이 될 부분은 부분적으로 감광된다. 감광되었다 함은 빛에 의하여 폴리머가 분해된 것을 의미한다. As such, when the
다음으로 보호막(180p) 및 유기막(180q)에 경화(Curing) 공정과 보호막(180p) 및 유기막(180q) 식각 공정을 진행하면 도 9 내지 도 10b에 도시된 바와 같이, 유기막(180q) 자체의 리플로우(Reflow) 현상, 유기막(180q) 일부 및 보호막(180p)의 식각으로 인해 언더컷 없는 접촉 구멍(182, 184, 186, 187)을 형성할 수 있다. Next, when the curing process and the
다음으로, 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 유기막 위에 제1 접촉 구멍(186) 및 제2 접촉 구멍(187)을 통하여 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극을 형성한다. 즉, 기판(110)에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질을 증착하고, 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 식각하여 접촉 구멍(186, 187)을 통해 드레인 전극(175)과 연결되는 화소 전극(190), 접촉 구멍(182, 184)을 통해 데이터선의 한쪽 끝부분(179)과 연결되는 접촉 보조 부재(82)를 형성한다. Next, as illustrated in FIGS. 1 and 2B, a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor is formed on the organic layer through the
본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판이 도 12 내지 도 13b에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. A thin film transistor array panel according to a second exemplary embodiment of the present invention is illustrated in FIGS. 12 to 13B. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same function.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 13a 및 도 13b는 도 12의 박막 트랜지스터 표시판을 각각 XIIIa-XIIIa'선과 XIIIb-XIIIb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.12 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 13A and 13B are cut along the XIIIa-XIIIa 'line and the XIIIb-XIIIb' line of FIG. 12, respectively. It is sectional drawing.
본 발명의 제2 실시예가 제1 실시예와 구별되는 부분은 접촉 구멍(186, 187, 188)이 형성되어 있는 부분으로서, 드레인 전극의 확장부(177)는 게이트 절연막(140)이 노출되도록 접촉 구멍(188)이 형성되어 있다. 즉, 접촉 구멍(188)은 드레인 전극의 확장부(177)와 유기 전극(137)이 중첩하는 부분에 형성되어 있다. 그리고, 화소 전극(190)은 접촉 구멍(188)을 통해 게이트 절연막(140)과 접촉하고 있다. 그리고, 유지 전극(137) 위에 형성되어 있는 게이트 절연막(140)의 두께는 다른 부분의 게이트 절연막(140)의 두께보다 얇게 형성되어 있다. 따라서, 후술할 화소 전극(190)에 연결되어 있는 드레인 전극의 확장부(177)와 유지 전극(137) 사이에 형성되는 유지 캐패시턴스를 향상시킬 수 있다. A portion of the second embodiment of the present invention that is different from the first embodiment is a portion where contact holes 186, 187, and 188 are formed, and the
그러면, 기술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 대하여 도 14 내지 22b와 앞서의 도 12 내지 도 13b를 참고로 하여 상세히 설명한다. Next, a method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 14 to 22b and FIGS. 12 to 13b.
도 14, 도 16, 도 18, 도 20은 도 12 내지 도 13b에 도시한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법 중 중간 단계에서의 배치도이고, 도 15a 및 15b는 각각 도 14의 XVa-XVa'선 및 XVb-XVb'선을 따라 자른 단면도이고, 도 17a 및 도 17b는 도 15a 및 15b의 다음 단계에서의 단면도이고, 도 19a 및 도 19b는 도 17a 및 도 17b의 다음 단계에서의 단면도이고, 도 21a 및 도 21b는 도 19a 및 도 19b의 다음 단계에서의 단면도이고, 도 22a 및 도 22b는 광마스크를 이용하여 접촉 구멍을 형성하는 단계를 도시한 단면도이다. 14, 16, 18, and 20 are layout views at an intermediate stage in the method of manufacturing the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment shown in FIGS. 12 to 13B, and FIGS. 15A and 15B are XVa- FIGS. Cross-sectional views taken along lines XVa 'and XVb-XVb', and FIGS. 17A and 17B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 15A and 15B, and FIGS. 19A and 19B are cross-sectional views at the next stage of FIGS. 17A and 17B. 21A and 21B are sectional views in the next step of FIGS. 19A and 19B, and FIGS. 22A and 22B are sectional views showing a step of forming a contact hole using an optical mask.
먼저, 도 14 내지 도 15b에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 은 또는 이들의 합금 등의 금속을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하여 단층 또는 복수층의 게이트 금속막을 형성한다. 이후 금속막을 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 건식 또는 습식 식각하여 기판(110) 위에 게이트선(121, 124)을 형성한다. 이때, 이들(121, 124)의 측벽은 테이퍼지도록 형성하며 테이퍼 형태는 이들 위에 형성되는 층이 잘 밀착될 수 있도록 한다. First, as shown in FIGS. 14 to 15B, a metal such as chromium, molybdenum, aluminum, silver, or an alloy thereof is deposited on the transparent insulating
다음, 도 16 내지 17b에 도시한 바와 같이, 질화 규소 또는 산화 규소로 이루어진 게이트 절연막(140), 수소화 비정질 규소 따위의 반도체와 인(P) 따위의 n형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소를 화학 기상 증착법을 이용하여 연속 증착하고, 광마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 불순물이 도핑된 비정질 규소층, 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소층을 차례로 패터닝하여 반도체층(151)과 그 상부에 저항성 접촉층(164)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 16 to 17B, a
이어, 도 18 내지 도 19b에서 보는 바와 같이, 금속 따위의 도전체층을 스퍼터링 등의 방법으로 증착한 다음 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 소스 전극(173)을 가지는 데이터선(171), 드레인 전극(175)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 18 to 19B, a conductive layer such as a metal is deposited by a method such as sputtering, and then patterned by a photolithography process using a mask to form a
이 때 드레인 전극의 확장부(177)에는 게이트 절연막이 노출되는 접촉 구멍(188)을 형성한다. In this case, a
이어, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)으로 가리지 않는 저항성 접촉층을 식각하여 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체층(154)을 드러내고 저항성 접촉층(164)을 두 부분(161, 165)으로 분리한다.
Next, the ohmic contact layer which is not covered by the
다음으로 도 20 내지 도 21b에 도시한 바와 같이, 질화 규소 또는 산화 규소를 적층하여 보호막(180p)을 형성한다. 이후 보호막(180p) 위에 유기 절연 물질로 이루어진 유기막(180q)을 형성한다. 그리고, 보호막(180p) 및 유기막(180q)을 각각 관통하여 데이터선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍(186) 및 제2 접촉 구멍(187)과, 데이터선(171)의 한쪽 끝부분을 노출하는 접촉 구멍(182, 184)을 형성한다. Next, as shown in FIGS. 20-21B, the silicon nitride or silicon oxide is laminated | stacked, and the
이를 도 22a 및 도 22b를 참조하여 상세히 설명한다. This will be described in detail with reference to FIGS. 22A and 22B.
도 22a 및 도 22b에 도시된 바와 같이, 유기막(180q)을 차단영역(51), 개구 영역(53) 및 제1 슬릿 영역(52a) 및 제2 슬릿 영역(52b)을 가지는 광마스크(50)를 이용하여 노광 및 현상하면 계단 형태의 접촉 구멍(미도시)이 유기막(180q)에 형성된다. 즉, 광마스크의 제1 슬릿 영역(52a)은 접촉 구멍(184, 187)의 단차의 문제를 완화시켜 주기 위하여 접촉 구멍의 측벽의 경사를 완만하게 하거나 계단형 프로파일을 가지도록 하기 위한 부분으로 접촉 구멍의 측벽이 될 부분에 대응하도록 배치한다. 그리고, 광마스크의 제2 슬릿 영역(52b)은 접촉 구멍이 될 부분에 대응하도록 배치하며, 제1 슬릿 영역보다 투과율이 높고 개구 영역보다는 투과율이 낮도록 형성한다. As shown in FIGS. 22A and 22B, the
그리고, 광마스크의 개구 영역은 데이터선의 한쪽 끝부분을 노출하는 접촉 구멍이 될 부분에 대응하도록 배치하여 완전 노광되도록 한다. The opening area of the photomask is disposed so as to correspond to a portion which will be a contact hole exposing one end of the data line so as to be completely exposed.
이와 같은 제1 및 제2 슬릿 영역(52a, 52b)을 가지는 광마스크를 통하여 유기막(180q)을 노광하면 데이터선의 한쪽 끝부분을 노출하는 유기막의 접촉 구멍(184)이 될 부분은 모두 감광되고, 드레인 전극을 노출하는 유기막의 접촉 구멍 (187)이 될 부분은 일부 감광되며, 접촉 구멍의 측벽이 될 부분은 부분적으로 감광된다. 감광되었다 함은 빛에 의하여 폴리머가 분해된 것을 의미한다. 이 때, 드레인 전극을 노출하는 유기막의 접촉 구멍(187)이 될 부분은 접촉 구멍의 측벽이 될 부분보다는 더 감광된다. When the
다음으로 보호막(180p) 및 유기막(180q)에 경화(Curing) 공정과 보호막(180p) 및 유기막(180q) 식각 공정을 진행하면 도 20 내지 도 21b에 도시된 바와 같이, 유기막(180q) 자체의 리플로우(Reflow) 현상, 유기막(180q) 일부 및 보호막(180p)의 식각으로 인해 언더컷 없는 접촉 구멍(182, 184, 186, 187)을 형성할 수 있다. 이 때, 드레인 전극의 확장부(177)에서는 게이트 절연막이 노출되는 접촉 구멍(188)을 통해 게이트 절연막(140)이 과식각되므로 다른 부분의 게이트 절연막(140)보다 두께가 얇아진다. Next, the same as shown in Figs. 20 to 21b when proceeding the curing (Curing) Process and the protective layer (180p), and the organic layer (180q) the etching process to the protective film (180p), and the organic layer (180q), an organic layer (180q By the reflow phenomenon of itself, the
다음으로, 도 12 내지 도 13b에 도시된 바와 같이, 유기막 위에 제1 접촉 구멍(186) 및 제2 접촉 구멍(187)을 통하여 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극을 형성한다. 즉, 기판(110)에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질을 증착하고, 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 식각하여 접촉 구멍(186, 187)을 통해 드레인 전극(175)과 연결되는 화소 전극(190), 접촉 구멍(182, 184)을 통해 데이터선의 한쪽 끝부분(179)과 연결되는 접촉 보조 부재(82)를 형성한다. Next, as illustrated in FIGS. 12 to 13B, a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor is formed on the organic layer through the
본 발명의 제3 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판이 도 23에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. A thin film transistor array panel according to a third exemplary embodiment of the present invention is illustrated in FIG. 23. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same function.
도 23에 도시된 바와 같이, 게이트선(121)의 한쪽 끝부분(129)은 게이트 구동 회로(도시하지 않음)로부터 전달되는 신호를 전달받기 위해 사용되며 게이트선(121) 폭보다 넓은 폭을 가질 수 있다. As shown in FIG. 23, one
그리고, 보호막(180p) 및 유기막(180q)은 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)을 가지고 있으며, 접촉 구멍(181)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)과 접촉하는 복수의 접촉 보조 부재(81)가 형성되어 있다. 이러한 접촉 보조 부재(81) 및 접촉 구멍(181)은 게이트선(121)에 신호를 공급하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)가 칩의 형태로 표시판(100) 또는 가요성 회로 기판(도시하지 않음) 위에 장착되는 경우에 필요하다. 반면, 게이트 구동 회로가 기판(110) 위에 직접 박막 트랜지스터 등으로 만들어지는 경우에는 도 1 내지 도 2b의 경우처럼 접촉 구멍(181) 및 접촉 보조 부재(81)가 필요하지 않다.The
위의 제1 실시예에서와 달리 색필터가 박막 트랜지스터 표시판에 형성될 수도 있다. 이러한 구조에 대하여 제4 실시예로서 설명한다.Unlike the above first embodiment, the color filter may be formed on the thin film transistor array panel. This structure will be described as a fourth embodiment.
도 24는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 25a는 도 24의 XXVa-XXVa'선에 대한 단면도이고, 도 25b는 도 24의 XXVb-XXVb'선에 대한 단면도이다.24 is a layout view of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention, FIG. 25A is a cross-sectional view taken along the line XXVa-XXVa 'of FIG. 24, and FIG. 25B is a cross-sectional view taken along the line XXVb-XXVb' of FIG. 24. .
제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판은 제1 실시예에 비하여 다음과 같은 특징을 가진다. The thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to the fourth embodiment has the following characteristics as compared with the first embodiment.
보호막(180p) 위에는 복수의 삼원색 색필터(230), 예를 들면 적색(230R), 녹색(230G) 및 청색(230B)의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 이웃하는 두 데이터선(171) 사이의 영역을 따라 세로로 길게 뻗어 있다. 이웃하는 색필터(230)는 데이터선(171) 위에서 서로 부분적으로 중첩되어 언덕을 이루고 있다.A plurality of three primary color filters 230, for example, the color filters 230 of red 230R, green 230G, and blue 230B, are formed on the
색필터(230) 위에는 유기 절연 물질로 이루어지는 유기막(180q)이 형성되어 있다. 그리고, 색필터(230)는 드레인 전극 위의 접촉 구멍 부분(186, 187)에서 제거되어 있다. An
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 유지 전극과 드레인 전극의 중첩부에 형성되어 있는 게이트 절연막의 두께를 얇게 함으로써 유지 캐패시턴스의 감소 없이 개구율을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
The thin film transistor array panel according to the present invention has an advantage in that the aperture ratio can be increased without reducing the sustain capacitance by reducing the thickness of the gate insulating film formed in the overlapping portion between the sustain electrode and the drain electrode.
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