KR101337134B1 - thin film transistor, flat panel display device having it and method of fabricating the same - Google Patents
thin film transistor, flat panel display device having it and method of fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101337134B1 KR101337134B1 KR1020060126941A KR20060126941A KR101337134B1 KR 101337134 B1 KR101337134 B1 KR 101337134B1 KR 1020060126941 A KR1020060126941 A KR 1020060126941A KR 20060126941 A KR20060126941 A KR 20060126941A KR 101337134 B1 KR101337134 B1 KR 101337134B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- electrode
- pattern
- insulating pattern
- region
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136277—Active matrix addressed cells formed on a semiconductor substrate, e.g. of silicon
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/42—Arrangements for providing conduction through an insulating substrate
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
본 발명은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor), 이를 포함하는 평판 표시 장치(Flat Panel Display device) 및 평판 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor, a flat panel display device including the same, and a manufacturing method of a flat panel display device.
본 발명에 따른 평판 표시 장치의 박막 트랜지스터는, 게이트 배선으로부터 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상에 형성된 절연막, 상기 게이트 전극 위치의 상기 절연막 상에 형성되며 채널 영역과 상기 채널 영역 양측에 소스 영역 및 드레인 영역이 정의된 제 1 반도체층, 상기 제 1 반도체층 상의 채널 영역에 형성된 절연 패턴, 상기 절연 패턴의 일부와 상기 제 1 반도체층의 소스 영역 및 드레인 영역을 덮는 제 2 반도체층 및 상기 제 2 반도체층과 상기 절연 패턴을 사이에 두고 각각 접촉되며 데이터 배선과 연결된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격된 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.The thin film transistor of the flat panel display according to the present invention is formed on a gate electrode, an insulating film formed on the gate electrode, and an insulating film formed at the gate electrode position from a gate wiring, and a source region and a drain region on both sides of the channel region and the channel region. The defined first semiconductor layer, an insulating pattern formed in a channel region on the first semiconductor layer, a second semiconductor layer covering the portion of the insulating pattern and a source region and a drain region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer. And a source electrode contacting each other with the insulating pattern interposed therebetween and a drain electrode spaced apart from the source electrode.
본 발명에 따른 평판 표시 장치는 저저항 배선 공정의 안정성 및 소자의 안정성을 확보할 수 있으며 불량을 낮출 수 있어 신뢰성이 향상된다.The flat panel display device according to the present invention can ensure the stability of the low-resistance wiring process and the stability of the device and can lower the defects, thereby improving reliability.
구리, 채널 길이, 절연 패턴 Copper, Channel Length, Insulation Pattern
Description
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 액정 표시 장치의 한 화소를 보여주는 평면도.1 is a plan view showing one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1. FIG.
도 3a 내지 도 3j는 본 발명에 따른 평판 표시 장치의 어레이 기판 제조 공정을 보여주는 단면도들.3A to 3J are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an array substrate of a flat panel display device according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
110 : 제 1 기판 121 : 게이트 배선110: first substrate 121: gate wiring
121a : 게이트 하부 패드 122 : 게이트 전극121a: gate lower pad 122: gate electrode
127 : 게이트 상부 패드 130 : 게이트 절연막127: gate upper pad 130: gate insulating film
141 : 제 1 반도체층 151, 152 : 제 2 반도체층141:
160 : 데이터 배선 형성 금속층 161 : 데이터 배선160: data wiring forming metal layer 161: data wiring
162 : 소스 전극 163 : 드레인 전극162: source electrode 163: drain electrode
165 : 캐패시터 전극 169 : 배리어 패턴165
169a : 배리어막 170 : 보호막169a: barrier film 170: protective film
181 : 화소 전극 191 : 포토 레지스트 패턴181: pixel electrode 191: photoresist pattern
본 발명은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor), 이를 포함하는 평판 표시 장치(Flat Panel Display device) 및 평판 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor, a flat panel display device including the same, and a manufacturing method of a flat panel display device.
박막 트랜지스터를 사용하는 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(TFT-LCD) 또는 유기 전계 발광 표시 소자(OLED) 등이 있다. A flat panel display using a thin film transistor includes a liquid crystal display (TFT-LCD) or an organic electroluminescent display (OLED).
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.Liquid crystal display device (Liquid Crystal Display device) is one of the most widely used flat panel display device, currently composed of two substrates on which the electrode is formed and the liquid crystal layer inserted between the liquid crystal layer by applying a voltage to the electrode A display device for controlling the amount of light transmitted by rearranging the liquid crystal molecules.
이러한 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 게이트 배선과 화소 전극에 인가될 전압을 전달하는 데이터 배선을 표시판에 형성한다.The display of an image in such a liquid crystal display 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 transferring a voltage to be applied to the pixel electrode. Is formed on the display panel.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 배선을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터 배선을 통하여 전달되는 화상 신호를 화소 전극에/ 전달 또는 차단하는 스위칭 소자로서의 역할을 한다. 이러한 박막 트랜지스터는, 자발광소자인 능동형 유기 발광 표시 소자(AM-OLED)에서도 각 발광 소자를 개별적으로 제어하는 스위칭 소자로서 역할을 한다.The thin film transistor serves as a switching element that transfers / blocks or blocks an image signal transmitted through a data line according to a scan signal transmitted through a gate line. Such a thin film transistor also serves as a switching element for individually controlling each light emitting element in an active organic light emitting diode (AM-OLED) which is a self-luminous element.
이러한 박막 트랜지스터에서, 배선의 재료로서 일반적으로 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등이 이용된다.In such a thin film transistor, chromium (Cr), molybdenum (Mo), or the like is generally used as a material of the wiring.
그러나, 액정 표시 장치의 면적이 점점 대형화되는 추세에 따라 배선의 길이가 점점 길어지게 되고, 이에 따라 기존의 금속 배선을 이용하는 경우 상대적으로 높은 저항에 의해 신호 지연 등의 문제가 발생한다.However, as the area of the liquid crystal display device becomes larger and larger, the length of the wiring becomes longer and longer. Accordingly, when a conventional metal wiring is used, a problem such as signal delay occurs due to a relatively high resistance.
이러한 문제점을 극복하기 위하여, 낮은 비저항을 가지는 구리(Cu)가 대면적 액정 표시 장치에 적용하기에 적합한 금속으로 알려져 있지만, 내식성이 약한 구리(Cu)는 식각 공정이 어려워 신뢰성이 취약한 문제점이 있다.In order to overcome this problem, although copper (Cu) having a low specific resistance is known as a suitable metal to be applied to a large area liquid crystal display device, copper (Cu), which has low corrosion resistance, has a problem that the etching process is difficult and the reliability is weak.
본 발명은 균일한 소자 특성을 가지는 박막 트랜지스터를 제공하는 데 제 1 목적이 있다.The present invention has a first object to provide a thin film transistor having uniform device characteristics.
본 발명은 구리 금속 배선으로 데이터 배선을 형성하는 평판 표시 장치의 제조 공정에서 박막 트랜지스터들이 균일한 채널 길이를 가질 수 있도록 공정의 안정성을 확보한 평판 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 데 제 2 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention provides a flat panel display device and a method for manufacturing the same, which ensure the stability of a process so that thin film transistors may have a uniform channel length in the manufacturing process of a flat panel display device in which data wires are formed of copper metal wires. There is this.
상기한 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 박막 트랜지스터는, 기판 상에 형성된 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 형성된 절연막; 상기 제 1 전극 위치의 상기 절연막 상에 형성되며 채널 영역과 상기 채널 영역 양측에 제 1 영역 및 제 2 영역이 정의된 제 1 반도체층; 상기 제 1 반도체층 상의 채널 영역에 형성된 절연 패턴; 상기 절연 패턴의 일부와 상기 제 1 반도체층의 제 1 영역 및 제 2 영역을 덮는 제 2 반도체층; 및 상기 제 2 반도체층과 상기 절연 패턴을 사이에 두고 각각 접촉된 제 2 전극 및 제 3 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a thin film transistor includes: a first electrode formed on a substrate; An insulating film formed on the first electrode; A first semiconductor layer formed on the insulating layer at the first electrode position and having first and second regions defined on both sides of a channel region and the channel region; An insulation pattern formed in a channel region on the first semiconductor layer; A second semiconductor layer covering a portion of the insulating pattern and the first and second regions of the first semiconductor layer; And a second electrode and a third electrode contacted with the second semiconductor layer and the insulating pattern interposed therebetween.
상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 평판 표시 장치는, 기판 상에 형성된 게이트 배선; 상기 게이트 배선과 교차된 데이터 배선; 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결된 박막 트랜지스터; 및 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극을 포함하며, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 게이트 배선으로부터 게이트 전극, 상기 게이트 전극 상에 형성된 절연막, 상기 게이트 전극 위치의 상기 절연막 상에 형성되며 채널 영역과 상기 채널 영역 양측에 소스 영역 및 드레인 영역이 정의된 제 1 반도체층, 상기 제 1 반도체층 상의 채널 영역에 형성된 절연 패턴, 상기 절연 패턴의 일부와 상기 제 1 반도체층의 소스 영역 및 드레인 영역을 덮는 제 2 반도체층 및 상기 제 2 반도체층과 상기 절연 패턴을 사이에 두고 각각 접촉되며 상기 데이터 배선과 연결된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격된 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a flat panel display including: a gate wiring formed on a substrate; A data line crossing the gate line; A thin film transistor connected to the gate line and the data line; And a pixel electrode connected to the thin film transistor, wherein the thin film transistor is formed on a gate electrode, an insulating film formed on the gate electrode from the gate wiring, and an insulating film formed at the gate electrode position, and both sides of the channel region and the channel region. A first semiconductor layer having a source region and a drain region defined therein, an insulation pattern formed in a channel region on the first semiconductor layer, a portion of the insulation pattern and a second semiconductor layer covering the source region and the drain region of the first semiconductor layer And a source electrode contacting the second semiconductor layer with the insulating pattern therebetween and connected to the data line, and a drain electrode spaced apart from the source electrode.
상기한 제 2 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 평판 표시 장치의 제조 방법은, 기판 상에 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성하는 단계; 상기 게이트 배선 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 위치의 상기 게이트 절연막 상에 채널 영역과 상기 채널 영역 양측에 소스 영역 및 드레인 영역이 정의된 제 1 반도체층을 형성하는 단계; 상기 제 1 반도체층 상의 채널 영역에 절연 패턴을 형성하는 단계; 상기 절연 패턴이 형성된 상기 기판 전면에 제 2 반도체층을 형성하는 단계; 상기 제 2 반도체층 상에 구리를 포함하는 금속층을 형성하는 단계; 상기 금속층을 패터닝하여 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하여 상기 제 2 반도체층의 일부를 노출시키는 단계; 상기 노출된 제 2 반도체층을 식각하는 단계; 및 상기 드레인 전극과 접속하는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a flat panel display, including: forming a gate wiring including a gate electrode on a substrate; Forming a gate insulating film on the gate wiring; Forming a first semiconductor layer having a source region and a drain region defined on both sides of the channel region and the channel region on the gate insulating layer at the gate electrode location; Forming an insulating pattern in a channel region on the first semiconductor layer; Forming a second semiconductor layer on an entire surface of the substrate on which the insulating pattern is formed; Forming a metal layer including copper on the second semiconductor layer; Patterning the metal layer to form the source electrode and the drain electrode to expose a portion of the second semiconductor layer; Etching the exposed second semiconductor layer; And forming a pixel electrode connected to the drain electrode.
본 발명에 따른 평판 표시 장치는 저저항 배선 공정의 안정성 및 소자의 안정성을 확보할 수 있으며 불량을 낮출 수 있어 신뢰성이 향상된다.The flat panel display device according to the present invention can ensure the stability of the low-resistance wiring process and the stability of the device and can lower the defects, thereby improving reliability.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 평판 표시 장치에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a thin film transistor and a flat panel display device including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 액정 표시 장치의 한 화소를 보여주는 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.1 is a plan view illustrating one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 평판 표시 장치의 어레이 기판은, 제 1 기판(110) 위에 형성된 게이트 배선(121)과, 상기 제 1 기판(110) 상에 상기 게이트 배선(121)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(161)과, 상기 화소 영역(P)에 적어도 하나 형성되며 채널 영역 상에 배리어 패턴(169)을 가지는 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된 화소 전극(181)을 포함한다.1 and 2, an array substrate of a flat panel display device includes a
상기 평판 표시 장치들 중에서 액정 표시 장치는 화소 전극(181)에 인가되는 전압을 스위칭하기 위하여 박막 트랜지스터(TFT)를 구비하며, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 배선(121)을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터 배선(161)을 통하여 전달되는 화상 신호를 상기 화소 전극(181)에 전달 또는 차단하는 스위칭 소자로서의 역할을 한다. 이러한 박막 트랜지스터(TFT)는, 자발광소자인 능동형 유기 발광 표시 소자(AM-OLED)에서도 각 발광 소자를 개별적으로 제어하는 스위칭 소자로서 역할을 한다.Among the flat panel display devices, the liquid crystal display includes a thin film transistor TFT to switch a voltage applied to the
본 실시예에서는, 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 덮는 보호막(170)이 더 형성되어 있으며, 상기 보호막(170)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(163)의 일부를 노출시키는 제 1 콘택홀(171)을 가진다.In the present exemplary embodiment, a
상기 데이터 배선(161)의 일단에는 데이터 패드부가 형성되며, 상기 데이터 패드부는 상기 데이터 배선(161)이 연장된 데이터 하부 패드(161a)와 상기 데이터 하부 패드(161a)의 소정 영역을 노출시키는 제 2 콘택홀(172)을 가지는 보호막(170)과 상기 보호막(170) 상에서 상기 제 2 콘택홀(172)을 통하여 상기 데이터 하부 패드(161a)와 접속된 섬(island) 모양의 데이터 상부 패드(167)를 포함한다.A data pad part is formed at one end of the
상기 게이트 배선(121)의 일단에는 게이트 패드부가 형성되며, 상기 게이트 패드부는 상기 게이트 배선(121)이 연장된 게이트 하부 패드(121a)와 상기 게이트 하부 패드(121a)의 소정 영역을 노출시키는 제 3 콘택홀(173)을 가지는 게이트 절연막(130) 및 보호막(170)과 상기 제 3 콘택홀(173)을 통하여 상기 게이트 하부 패드(121a)와 접속된 게이트 상부 패드(127)를 포함한다.A gate pad portion is formed at one end of the
상기 게이트 배선(121)의 일부 영역 상에는 게이트 절연막(130)을 사이에 두고 캐패시터 전극(165)이 형성된다. 상기 캐패시터 전극(165)은 상기 보호막(170)의 제 4 콘택홀(174)에 의해 일부가 노출되며, 상기 제 4 콘택홀(174)을 통하여 상기 화소 전극(181)이 상기 캐패시터 전극(165)과 접속된다.The
상기 박막 트랜지스터(TFT)는 상기 게이트 배선(121)으로부터 신호를 인가받는 게이트 전극(122)과, 상기 게이트 전극(122)을 덮는 게이트 절연막(130)과, 상기 게이트 전극(122)의 위치에서 상기 게이트 절연막(130) 상에 형성되며 소스 영역(S)과 드레인 영역(D) 및 채널 영역(C)이 정의된 제 1 반도체층(141)과, 상기 제 1 반도체층(141)의 채널 영역(C) 상에 형성된 배리어 패턴(169)과, 상기 배리어 패턴(169)의 일부와 상기 제 1 반도체층(141)의 소스 영역(S)과 상기 드레인 영역(D)을 덮는 제 2 반도체층(151, 152)과, 상기 제 2 반도체층(151, 152)의 상기 소스 영역(S)과 상기 드레인 영역(D)에 각각 접촉되며 서로 이격된 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)을 포함한다.The thin film transistor TFT may include a
상기 제 1 반도체층(141)은 비정질 실리콘층이며, 상기 제 2 반도체층(151, 152)은 불순물이 이온 주입된 비정질 실리콘층일 수 있다.The
상기 배리어 패턴(169)은 공정 조건에 상관없이 박막 트랜지스터들의 채널 길이(channel length, ℓ)를 균일하게 유지시켜 주기 위한 패턴으로서, 절연 패턴 인 것이 바람직하다.The
상기 배리어 패턴(169)은 단일 절연 패턴일 수도 있으며, 제 1 절연 패턴과 제 2 절연 패턴이 적층된 다층 절연 패턴일 수도 있다.The
상기 배리어 패턴(169)은 유기 절연막 패턴일 수 있으며, 예를 들어, 포토 아크릴(photo acryle)등의 아크릴 계열 물질로 이루어질 수 있다.The
상기 배리어 패턴(169)은 무기 절연막 패턴일 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 질화막 (SiNx)등의 실리콘 계열 절연 물질로 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 배리어 패턴(169)의 제 1 절연 패턴은 무기 절연막 패턴이고, 상기 배리어 패턴(169)의 제 2 절연 패턴은 유기 절연막 패턴일 수 있으며, 상기 제 1 절연 패턴과 제 2 절연 패턴의 순서는 한정되지 않으나 상기 제 1 절연 패턴 즉, 무기 절연막 패턴이 상기 제 1 반도체층(141)과 접촉되는 것이 바람직하다.In addition, the first insulating pattern of the
이는, 상기 제 1 반도체층(141)이 비정질 실리콘층으로 이루어져 있으므로, 상기 비정질 실리콘층과 유사한 결합 구조를 가지는 실리콘 계열 절연 물질을 상기 채널 영역(C)에 접촉시킴으로써 채널 특성에 영향을 주지 않고 소자의 안정성을 확보하기 위한 것이다.Since the
여기서, 상기 소스 전극(162)은 상기 데이터 배선(161)과 연결되어 데이터 신호를 인가받는다.Here, the
상기 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)의 형상은 도시된 실시예에 한정되지 않으며, 상기 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)의 형상은 채널 길이(ℓ) 및 폭의 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 상기 채널 길이(ℓ) 및 폭은 상기 배리어 패턴(169)으로 제어할 수 있다.The shape of the
즉, 상기 배리어 패턴(169)에서 상기 제 1 반도체층(141)과 접촉되는 접촉되는 면의 평면 형상이 채널 길이(ℓ)를 결정한다.That is, the planar shape of the contact surface of the
여기서, 상기 채널 길이(ℓ)는 상기 제 1 반도체층(141)의 소스 영역(S)에서 상기 제 1 반도체층(141)의 드레인 영역(D) 사이에서 전자가 이동하는 경로의 길이를 말한다.Here, the channel length ℓ refers to a length of a path in which electrons move between the source region S of the
상기 데이터 배선(161), 데이터 하부 패드(161a), 캐패시터 전극(165)하부에는 제 1 반도체층(141) 또는 제 2 반도체층 패턴이 더 형성될 수 있다.A
상기 박막 트랜지스터의 상기 드레인 전극(163)과 연결되어 화소 신호를 인가받는 화소 전극(181)이 형성될 수 있다.A
상기 화소 전극(181)으로부터 화소 신호를 인가받는 상기 캐패시터 전극(165)과 상기 게이트 배선(121) 사이에 유전체로서 게이트 절연막(130)이 형성되어 스토리지 캐패시터(storage capacitor)를 형성한다.A
상기 스토리지 캐패시터를 형성하는 방법은 여러가지가 있을 수 있다.There may be various methods of forming the storage capacitor.
상기 화소 전극(181)을 이루는 재질은 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO) , 인듐-징크-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide : IZO)로 이루어지는 투명 도전성 금속 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The material forming the
상기 게이트 배선(121)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 몰리브덴-텅스텐(MoW)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있 다.The
상기 데이터 배선(161), 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)은 구리(Cu)를 포함하는 저저항 금속 물질로 이루어지며, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 몰리브덴-텅스텐(MoW)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The
상기 데이터 배선(161), 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)은 구리를 포함하므로 식각 공정에서 원하는 CD(Critical Dimension) 패턴을 얻기가 어려워 박막 트랜지스터 공정에서 불균일한 채널 길이를 얻을 수 있으나, 본 발명에 따르면, 상기 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163) 식각 공정 이전에 배리어 패턴(169)이 상기 채널 길이를 확보하고 있으므로 안정적이고 균일한 채널 특성을 확보할 수 있게 된다.Since the
도시되지는 않았으나, 상기 제 1 기판(110)과 대향하는 제 2 기판에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 컬러 필터층이 형성되어 있다.Although not shown, the second substrate facing the
그리고, 상기 제 1 기판과 제 2 기판은 봉지재(sealant)에 의해 합착되며, 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에는 액정층이 형성된다.The first substrate and the second substrate are bonded by a sealant, and a liquid crystal layer is formed between the first substrate and the second substrate.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 소스 및 드레인 전극 형성시 CD 패턴이 불균일하다고 하더라도 채널 길이(ℓ)가 일정하여 균일한 소자 특성을 가지는 제 1의 효과가 있다.The thin film transistor according to the present invention has a first effect of having uniform device characteristics due to a constant channel length (l) even if the CD pattern is non-uniform when forming the source and drain electrodes.
본 발명은 구리 금속 배선으로 데이터 배선을 형성하는 평판 표시 장치의 제조 공정에서 박막 트랜지스터들이 균일한 채널 길이를 가질 수 있도록 공정의 안정성을 확보할 수 있는 제 2의 효과가 있다.The present invention has the second effect of ensuring the stability of the process so that the thin film transistors can have a uniform channel length in the manufacturing process of the flat panel display device to form the data wiring by copper metal wiring.
본 발명은 구리를 포함하는 저저항 금속으로 이루어진 소스 전극 및 드레인 전극을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 안정적이고 균일한 채널 특성을 확보할 수 있어 우수한 소자 특성을 가지는 제 2의 효과가 있다.The present invention can not only use a source electrode and a drain electrode made of a low-resistance metal including copper, but also have a second effect having excellent device characteristics because it can ensure stable and uniform channel characteristics.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터를 가지는 평판 표시 장치의 어레이 기판 예를 들어, 액정 표시 장치, 유기 전계 발광 표시 소자는 배선 저항을 낮출 수 있어 화질이 향상되는 제 3의 효과가 있다.An array substrate of a flat panel display device having a thin film transistor according to the present invention, for example, a liquid crystal display device and an organic light emitting display device has a third effect of lowering wiring resistance and improving image quality.
본 발명은 저저항 배선 공정의 안정성 및 소자의 안정성을 확보할 수 있으며 불량을 낮출 수 있어 신뢰성이 향상되는 제 4의 효과가 있다.The present invention has the fourth effect of ensuring the stability of the low resistance wiring process and the stability of the device, and reducing the defects, thereby improving reliability.
이하, 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 제조하는 방법에 대해서 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3a 내지 도 3j는 본 발명에 따른 평판 표시 장치의 어레이 기판 제조 공정을 보여주는 단면도들로서, 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도들이다.3A to 3J are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing an array substrate of a flat panel display device according to the present invention, and are cross-sectional views taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 1 및 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(110) 상에 일 방향으로 게이트 배선(121)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(121)의 일부에서 돌출되어 상기 게이트 전극(122)이 형성되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 3A, a
상기 게이트 전극(122)은 상기 게이트 배선(121)에서 반드시 돌출되어 형성되는 것은 아니며, 상기 게이트 배선(121)으로부터 게이트 신호를 인가받을 수 있 는 부분 또는 영역으로도 충분하다.The
상기 게이트 배선(121) 및 게이트 전극(122)을 이루는 재질은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 몰리브덴-텅스텐(MoW)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The material forming the
상기 게이트 배선(121)은 단일층의 금속 배선으로 이루질 수 있을 뿐만 아니라, 2중 또는 3중 또는 그 이상의 다층 금속 배선으로 이루어질 수도 있다.The
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 기판(110) 전면에 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 등의 무기 절연 물질을 예를 들어, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법으로 증착하여 게이트 절연막(130)을 형성한다.As shown in FIG. 3B, an inorganic insulating material such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) is deposited on the entire surface of the
상기 게이트 절연막(130) 상에 비정질 실리콘층을 증착하고 패터닝하여 상기 게이트 전극(122) 상부를 덮는 1 반도체층(141)을 형성한다.An amorphous silicon layer is deposited and patterned on the
도 1 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 반도체층(141)이 형성된 제 1 기판(110) 전면에 배리어막(169a)을 형성한다.1 and 3C, a
상기 배리어막(169a)은 유기 절연막일 수 있으며, 예를 들어, 포토 아크릴(photo acryle)등의 아크릴 계열 물질로 이루어질 수 있다.The
상기 배리어막(169a)은 무기 절연막일 수 있으며, 예를 들어, 실리콘 질화막 (SiNx)등의 실리콘 계열 절연 물질로 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 배리어막(169a)은 제 1 절연막과 상기 제 1 절연막 상에 적층된 제 2 절연막을 포함할 수 있으며, 상기 제 1 절연막은 무기 절연막이고, 상기 제 2 절연막은 유기 절연막일 수 있으며, 상기 제 1 절연막과 제 2 절연막의 순서는 한정되지 않으나 상기 제 1 절연막 즉, 무기 절연막이 상기 제 1 반도체층(141)과 접촉되는 것이 바람직하다.The
이는, 상기 제 1 반도체층(141)이 비정질 실리콘층으로 이루어져 있으므로, 상기 비정질 실리콘층과 유사한 결합 구조를 가지는 실리콘 계열 절연 물질을 상기 채널 영역에 접촉시켜 채널 특성에 영향을 주지 않고 소자의 안정성을 확보하기 위한 것이다.Since the
이후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 배리어막(169a)을 패터닝하여 상기 제 1 반도체층(141) 상의 채널 영역(C)에 배리어 패턴(169)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 3D, the
상기 배리어막(169a)이 포토 아크릴 계열의 감광성 유기 절연막으로 이루어졌을 경우 상기 배리어막(169a)은 노광 및 현상 공정만으로 배리어 패턴(169)을 형성할 수 있다.When the
상기 제 1 반도체층(141)은 채널 영역(C), 소스 영역(S), 드레인 영역(D)을 정의하며, 상기 배리어 패턴(169)은 상기 제 1 반도체층(141)의 채널 영역(C)에 형성된다.The
따라서, 상기 배리어 패턴(169)의 양측으로는 상기 소스 영역(S) 및 상기 드레인 영역(D)이 노출되어 있으며, 상기 배리어 패턴(169)의 폭(a)은 소스 영역(S)에서 드레인 영역(D)까지의 거리를 말하며, 채널 길이(ℓ)와 일치할 수도 있다.Accordingly, the source region S and the drain region D are exposed at both sides of the
상기 배리어 패턴(169)은 상기 제 1 반도체층(141)과 접촉하는 접촉면이 채널 길이(ℓ)를 결정하며, 다양하면서도 균일한 채널 길이를 설계할 수 있다.In the
상기 배리어 패턴(169)은 상기 제 1 반도체층(141)으로부터 수직한 방향으로 측정한 두께(h)는 0.5 ~ 3.5 ㎛ 이다.The
상기 배리어 패턴(169)을 형성하는 방법의 다른 예로서, 상기 배리어막(169a)은 단층막으로서 유기절연물질 예를 들어, 아크릴 계열 절연막으로 형성할 수 있으며, 상기 절연막을 형성하기 전에 상기 제 1 반도체층(141)을 질소 또는 산소 플라즈마 처리할 수 있다. As another example of the method of forming the
구체적으로, 상기 질소 플라즈마 처리하여 상기 제 1 반도체층(141) 표면에 채널 보호막을 형성시킨 후, 상기 배리어막(169a)을 형성하고, 상기 배리어막(169a)을 패터닝하여 상기 채널 영역(C) 상에 배리어 패턴(169)을 형성한다. 이후, 상기 배리어 패턴(169)을 마스크로 상기 제 1 반도체층(141)의 소스 영역(S) 및 드레인 영역(D) 상에 형성된 채널 보호막은 식각하여 제거할 수 있다. 이로써, 상기 제 1 반도체층(141)의 채널 영역(C) 상에는 질소 플라즈마 처리에 의해 형성된 채널 보호막(예를 들어, 실리콘 질화막)이 형성되고 상기 채널 보호막 상에 배리어 패턴(169)이 형성될 수 있다.Specifically, after the nitrogen plasma treatment to form a channel protective film on the surface of the
이후, 도 1 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 반도체층(141) 및 배리어 패턴(169)이 형성된 제 1 기판(110) 전면에 불순물이 이온 주입된 비정질 실리콘층(150)을 형성한다.1 and 3E, an
상기 불순물이 이온 주입된 비정질 실리콘층(150)은 상기 제 1 반도체 층(141)의 소스 영역(S) 및 드레인 영역(D)과 상기 채널 영역(C) 상에 형성된 배리어 패턴(169)의 측면 및 상면을 덮는다.The
이후, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 기판(110) 전면에 데이터 배선 형성 금속층(160)을 형성하고, 상기 데이터 배선 형성 금속층(160) 상에 포토 레지스트 패턴(191)을 형성한다.3F, a data wiring forming
상기 데이터 배선 형성 금속층(160)은 구리(Cu)를 포함하는 저저항 금속 물질로 이루어지며, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 몰리브덴-텅스텐(MoW)으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The data line forming
상기 데이터 배선 형성 금속층(160)은 패터닝 공정 이후에 데이터 배선(161), 데이터 하부 패드(161a), 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)을 형성한다.The data line forming
상기 포토 레지스트 패턴(191)을 이루는 포토 레지스트 물질은 파지티브 포토 레지스트(positive photo resist) 물질 또는 네거티브 포토 레지스트(negative photo resist) 물질 중에서 선택적으로 사용할 수 있다. The photoresist material constituting the
상기 파지티브 포토 레지스트 물질은 빛을 받은 부분의 크로스 링크(cross link)가 깨져 현상액에 의해 제거되는 물질이고, 상기 네거티브 포토 레지스트 물질은 빛을 받은 부분에 크로스 링크가 생성되어 빛을 받지 않은 부분이 현상액에 의해 제거되는 물질이다. The positive photoresist material is a material in which a cross link of a light receiving portion is broken and removed by a developing solution. The negative photoresist material is a material in which a cross link is generated in a light receiving portion, It is a substance that is removed by developer.
상기 포토 레지스트 패턴(191)을 형성하기 위하여 상기 제 1 기판(110) 상에 포토 레지스트 막을 형성하고, 상기 포토 레지스트막 상에 마스크를 배치시킨다.In order to form the
그리고, 상기 포토 마스크 상으로 광 예를 들어, 자외선 등이 조사된다.And light, for example, an ultraviolet-ray etc., is irradiated on the said photo mask.
상기 마스크는 조사되는 광을 투과 또는 차단하여 광량을 조절할 수 있도록 광 차단부 및 광 투과부 패턴이 형성되어 있다.The mask has a light blocking part and a light transmitting part pattern formed to transmit or block the irradiated light to adjust the amount of light.
상기 마스크의 광 차단부는 상기 마스크로 조사되는 광을 차단할 수 있는 물질이 형성되어 있으며, 상기 광 투과부는 상기 마스크로 조사되는 광을 전부 투과할 수 있는 투명 물질이 형성되거나 개구되어 형성된다.The light blocking part of the mask is formed of a material capable of blocking the light irradiated by the mask, and the light transmitting part is formed by forming or opening a transparent material capable of transmitting all the light irradiated by the mask.
상기와 같이 형성된 마스크는 상기 제 1 기판 전면에 배치되고, 상기 마스크 상으로 빛을 조사하면, 상기 마스크를 투과한 광은 상기 포토 레지스트막 상으로 전달된다.The mask formed as described above is disposed on the entire surface of the first substrate, and when light is irradiated onto the mask, the light transmitted through the mask is transferred onto the photoresist film.
이후, 상기 포토 레지스트막을 현상액에 담구거나 분사하여 현상하면, 상기 포토 레지스트 패턴이 형성되며, 상기 포토 레지스트 패턴은 상기 광 차단부와 대응되는 영역은 현상되지 않고 남아있으며, 상기 광 투과부와 대응되는 영역은 현상에 의해 제거되어 상기 데이터 배선 형성 금속층을 노출시킨다.Subsequently, when the photoresist film is developed by immersing or spraying a developer, the photoresist pattern is formed, and the photoresist pattern remains in a region corresponding to the light blocking part without being developed and in a region corresponding to the light transmitting part. Silver is removed by the development to expose the data line forming metal layer.
이때, 상기 소스 영역(S) 상부에 형성된 포토 레지스트 패턴(191)과 상기 드레인 영역(D) 상부에 형성된 포토 레지스트 패턴(191) 사이의 이격된 거리(b)는 앞서 형성된 배리어 패턴(169)의 폭(a)보다 작을 수도 있다.In this case, the distance b between the
이후, 도 3g에 도시된 바와 같이, 상기 포토 레지스트 패턴(169)을 마스크로 노출된 부분의 데이트 배선 형성 금속층(160)을 식각하여 불순물이 이온 주입된 비 정질 실리콘층(150)을 노출시킨다.Thereafter, as illustrated in FIG. 3G, the data line forming
상기 데이터 배선 형성 금속층(160)은 습식 식각으로 제거될 수 있으며, 건식 식각도 가능하다.The data line forming
상기 포토 레지스트 패턴(191) 하부에 상기 데이터 배선 형성 금속층(160) 패턴이 형성되고, 상기 데이터 배선 형성 금속층(160) 패턴 하부에 불순물이 이온 주입된 비정질 실리콘층(150)이 형성되며, 상기 데이터 배선 형성 금속층(160) 패턴은 데이터 배선(161), 데이터 하부 패드(161a), 소스 전극(162), 드레인 전극(163), 캐패시터 전극(165)을 형성한다.The data line forming
상기 데이터 배선 형성 금속층(160)은 구리를 포함하는 금속층으로 이루어져 내식성이 취약하므로 상기 포토 레지스트 패턴(191) 측면 하부로 언더에치(under etch)된다.Since the data line forming
상기 소스 영역(S) 상부에 형성된 포토 레지스트 패턴(191)과 상기 드레인 영역(D) 상부에 형성된 포토 레지스트 패턴(191) 사이의 이격된 공간으로 식각액이 침투하여 상기 데이터 배선 형성 금속층(160)을 식각한다.An etchant penetrates into a space between the
이때, 상기 포토 레지스트 패턴(191) 하부로 언더에치되는 경로를 보면, 처음에는 상기 포토 레지스트 패턴(191) 측면 하부에서 기판에 대하여 수평한 방향으로 상기 배리어 패턴(169) 상의 데이터 배선 형성 금속층(160)이 식각되다가 상기 기판에 대하여 수직한 방향으로 상기 배리어 패턴(169)의 측면을 따라 언더에치된다.In this case, when the path is underetched under the
상기 배리어 패턴(169)의 두께(제 1 반도체층으로부터 수직한 방향으로 측정 한 배리어 패턴의 길이, h)가 충분히 확보되어 있으므로, 상기와 같은 언더에치 경로에 의해서 상기 제 1 반도체층(141) 또는 제 2 반도체층(151, 152)이 노출되지 않는다. 따라서, 상기 배리어 패턴(169)에 의해 균일한 채널 길이를 확보할 수 있다.Since the thickness of the barrier pattern 169 (the length of the barrier pattern measured in the direction perpendicular to the first semiconductor layer, h) is sufficiently secured, the
본 발명에 따르면, 상기 데이터 배선 형성 금속층(160)은 구리를 포함하므로 식각 공정에서 원하는 CD(Critical Dimension) 패턴을 얻기가 어려워 박막 트랜지스터 공정에서 불균일한 채널 길이를 얻을 수 있으나, 상기 채널 영역(C) 상에 형성된 상기 배리어 패턴(169)이 상기 채널 길이를 확보하고 있으므로 안정적이고 균일한 채널 특성을 확보할 수 있다.According to the present invention, since the data line forming
도 3h에 도시된 바와 같이, 상기 포토 레지스트 패턴(191)을 식각 마스크로 하여 상기 불순물이 주입된 비정질 실리콘층(150)을 식각하여 박막 트랜지스터에 제 2 반도체층(151, 152)을 형성한다.As shown in FIG. 3H, the
이때, 상기 불순물이 이온 주입된 비정질 실리콘층(150)을 식각하는 방법은 건식 식각을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 건식 식각은 이방적인 식각 특성을 가진다.In this case, it is preferable to use dry etching as a method of etching the
따라서, 상기 데이터 배선 형성 금속층 패턴(160)은 측면에서 언더에치되나, 상기 불순물이 이온 주입된 비정질 실리콘층(150)은 이방적 식각에 의해 언더에치가 이루어지지 않으므로 상기 데이터 배선 형성 금속층(160) 패턴의 측면 하부에서 소정 돌출될 수 있다. 이는 도 3h에서 표시된 영역 K 에 잘 나타나 있다.Accordingly, the data line forming
상기 제 2 반도체층 패턴(150a)은 상기 데이터 배선(161), 데이터 하부 패 드(161a) 및 캐패시터 전극(165) 아래에도 형성될 수 있다.The second
도 1 및 도 3i에 도시된 바와 같이, 상기 포토 레지스트 패턴(191)을 제거한다.As shown in FIGS. 1 and 3I, the
상기 제 1 반도체층(141) 상의 채널 영역(C) 상에 배리어 패턴(169)이 형성되어 있고, 상기 배리어 패턴(169)의 상부 일부와 상기 배리어 패턴(169) 측면 일부와 상기 제 1 반도체층(141)의 소스 영역(S) 및 드레인 영역(D)을 덮는 제 2 반도체층(151, 152)이 형성되어 있다.A
좀 더 구체적으로, 상기 제 2 반도체층(151, 152)은 상기 배리어 패턴(169) 상에서 양단에 형성되어 있으며, 상기 제 2 반도체층(151, 152)은 상기 배리어 패턴(169) 상에서 분리되어 양단에 걸쳐 형성되어 있다. More specifically, the second semiconductor layers 151 and 152 are formed on both ends of the
그리고, 상기 제 2 반도체층(151, 152)은 상기 배리어 패턴(169) 상의 일단에서 상기 배리어 패턴(169) 일 측면을 따라 상기 제 1 반도체층(141)의 소스 영역(S)으로 이어져 형성되어 있다.The second semiconductor layers 151 and 152 are formed to extend from one end of the
상기 제 2 반도체층(151, 152)은 상기 배리어 패턴(169) 상의 다른 일단에서 상기 배리어 패턴(169) 다른 측면을 따라 상기 제 1 반도체층(141)의 드레인 영역(D)으로 이어져 형성되어 있다.The second semiconductor layers 151 and 152 are formed at the other end of the
상기 배리어 패턴(169)의 상기 일 측면과 상기 다른 측면은 서로 대향하는 측면일 수 있다.The one side and the other side of the
상기 제 1 반도체층(141)의 소스 영역(S)과 상기 드레인 영역(D) 상에 형성된 제 2 반도체층(151, 152)은 상기 배리어 패턴(169)에 의해서 자연적으로 분리된 다.The second semiconductor layers 151 and 152 formed on the source region S and the drain region D of the
상기 제 1 반도체층(141)의 소스 영역(S) 및 드레인 영역(D) 상에 형성된 제 2 반도체층(151, 152)은 상기 소스 전극(162) 및 상기 드레인 전극(163)과 각각 접촉되어 저항성 접촉층(ohmic contact layer)으로서의 역할을 한다.The second semiconductor layers 151 and 152 formed on the source region S and the drain region D of the
상기 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)은 구리를 포함하는 금속으로 이루어지므로 식각 공정에서 언더에치되어 원하는 CD 패턴을 얻기가 어려울 수도 있고 서로 대향하는 소스 전극(162)과 드레인 전극(163) 측면에서 CD 편차가 발생할 수도 있으나, 상기 배리어 패턴(169)이 채널 길이(ℓ)를 확보하고 있으므로 상기 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)의 불균일한 CD 패턴 및 CD 편차에 의해서 상기 채널 길이에 영향을 미치지 않는다.Since the
따라서, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 구리를 포함하는 저저항 금속으로 이루어진 소스 전극(162) 및 드레인 전극(163)을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 안정적이고 균일한 채널 특성을 확보할 수 있어 우수한 소자 특성을 가지는 장점이 있다.Accordingly, the thin film transistor according to the present invention can not only use the
또한, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터를 가지는 평판 표시 장치의 어레이 기판 예를 들어, 액정 표시 장치, 유기 전계 발광 표시 소자는 배선 저항을 낮추면서도 공정의 안정성 및 소자의 안정성을 확보할 수 있으며 불량을 낮출 수 있어 신뢰성도 향상되는 효과가 있다.In addition, an array substrate of a flat panel display device having a thin film transistor according to the present invention, for example, a liquid crystal display device and an organic electroluminescent display device can secure process stability and device stability while reducing wiring resistance and reduce defects. The reliability can also be improved.
도 1 및 도 3j에 도시된 바와 같이, 상기 박막 트랜지스터가 형성된 제 1 기판(110) 전면에 보호막(170)을 형성한다.As shown in FIGS. 1 and 3J, the
상기 보호막(170)은 유기 절연막으로 이루어지며, 예를 들어, 포토 아크릴 등의 아크릴 계열 물질로 이루어질 수 있다.The
상기 포토 아크릴은 감광성 절연물질로서, 상기 보호막(170)을 패터닝하기 위하여 별도의 포토리소그래피 공정을 할 필요가 없다.The photo acryl is a photosensitive insulating material, and there is no need to perform a separate photolithography process to pattern the
상기 보호막(170)은 무기 절연막으로 이루어질 수도 있으며, 예를 들어, 실리콘 질화막 등의 실리콘 계열 절연 물질로 이루어질 수도 있다.The
상기 보호막(170)은 상기 무기 절연막과 상기 유기 절연막을 적층하여 형성할 수도 있다.The
상기 보호막(170)은 상기 드레인 전극(163)의 소정 영역을 노출시키는 제 1 콘택홀(171)과, 상기 데이터 하부 패드(161a)의 소정 영역을 노출시키는 제 2 콘택홀(172)과, 상기 게이트 하부 패드(121a)의 소정 영역을 노출시키는 제 3 콘택홀(173), 상기 캐패시터 전극(165)의 소정 영역을 노출시키는 제 4 콘택홀(174)을 가진다.The
이후, 상기 보호막(170) 상에 투명한 도전성 금속을 증착하고 패터닝하여 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극(163)과 상기 제 1 콘택홀(171)을 통하여 접속되는 화소 전극(181)을 형성한다.Thereafter, a transparent conductive metal is deposited and patterned on the
상기 화소 전극(181)을 이루는 재질은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO) , 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide : IZO)로 이루어지는 투명 도전성 금속 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The material constituting the
상기 화소 전극(181)은 상기 보호막(170)의 제 4 콘택홀(174)을 통하여 상기 캐패시터 전극(165)과 접속하여 스토리지 캐패시터를 형성할 수도 있다.The
상기 투명한 도전성 금속은 패터닝되어 상기 데이터 패드의 데이터 상부 패드(167)를 형성할 수 있으며, 상기 데이터 상부 패드(167)는 상기 제 2 콘택홀(172)을 통하여 상기 데이터 하부 패드(161a)와 접속된다.The transparent conductive metal may be patterned to form a data
상기 투명한 도전성 금속은 패터닝되어 상기 게이트 패드의 게이트 상부 패드(127)를 형성할 수 있으며, 상기 게이트 상부 패드(127)는 상기 제 3 콘택홀(173)을 통하여 상기 게이트 하부 패드(121a)와 접속된다.The transparent conductive metal may be patterned to form a gate
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터, 이를 포함하는 평판 표시 장치 및 평판 표시 장치의 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail through specific embodiments, the present invention has been described in detail, and the thin film transistor according to the present invention, a flat panel display including the same, and a manufacturing method of the flat panel display are not limited thereto. It is apparent that modifications and improvements are possible to those skilled in the art within the technical idea of the present invention.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터는 소스 및 드레인 전극 형성시 CD 패턴이 불균일하다고 하더라도 채널 길이가 일정하여 균일한 소자 특성을 가지는 제 1의 효과가 있다.The thin film transistor according to the present invention has a first effect of having uniform device characteristics due to a constant channel length even if the CD pattern is non-uniform when forming the source and drain electrodes.
본 발명은 구리 금속 배선으로 데이터 배선을 형성하는 평판 표시 장치의 제조 공정에서 박막 트랜지스터들이 균일한 채널 길이를 가질 수 있도록 공정의 안정성을 확보할 수 있는 제 2의 효과가 있다.The present invention has the second effect of ensuring the stability of the process so that the thin film transistors can have a uniform channel length in the manufacturing process of the flat panel display device to form the data wiring by copper metal wiring.
본 발명은 구리를 포함하는 저저항 금속으로 이루어진 소스 전극 및 드레인 전극을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 안정적이고 균일한 채널 특성을 확보할 수 있어 우수한 소자 특성을 가지는 제 2의 효과가 있다.The present invention can not only use a source electrode and a drain electrode made of a low-resistance metal including copper, but also have a second effect having excellent device characteristics because it can ensure stable and uniform channel characteristics.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터를 가지는 평판 표시 장치의 어레이 기판 예를 들어, 액정 표시 장치, 유기 전계 발광 표시 소자는 배선 저항을 낮출 수 있어 화질이 향상되는 제 3의 효과가 있다.An array substrate of a flat panel display device having a thin film transistor according to the present invention, for example, a liquid crystal display device and an organic light emitting display device has a third effect of lowering wiring resistance and improving image quality.
본 발명은 저저항 배선 공정의 안정성 및 소자의 안정성을 확보할 수 있으며 불량을 낮출 수 있어 신뢰성이 향상되는 제 4의 효과가 있다.The present invention has the fourth effect of ensuring the stability of the low resistance wiring process and the stability of the device, and reducing the defects, thereby improving reliability.
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060126941A KR101337134B1 (en) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | thin film transistor, flat panel display device having it and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060126941A KR101337134B1 (en) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | thin film transistor, flat panel display device having it and method of fabricating the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080054559A KR20080054559A (en) | 2008-06-18 |
KR101337134B1 true KR101337134B1 (en) | 2013-12-05 |
Family
ID=39801490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060126941A KR101337134B1 (en) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | thin film transistor, flat panel display device having it and method of fabricating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101337134B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200030751A (en) | 2018-09-13 | 2020-03-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | TFT substrate and light emitting display device including the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06202148A (en) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Casio Comput Co Ltd | Thin-film transistor for liquid crystal display device and its production |
-
2006
- 2006-12-13 KR KR1020060126941A patent/KR101337134B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06202148A (en) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Casio Comput Co Ltd | Thin-film transistor for liquid crystal display device and its production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20080054559A (en) | 2008-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9923068B2 (en) | Array substrate and method of fabricating the same | |
KR100456151B1 (en) | Thin film transistor array substrate and method of manufacturing the same | |
US8431452B2 (en) | TFT-LCD array substrate and manufacturing method thereof | |
US8791459B2 (en) | Array substrate, manufacturing method of the same, and fabricating method of display device including the array substrate | |
US7646443B2 (en) | Array substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
CN100523970C (en) | Array substrate for liquid crystal display device using organic semiconductor material and method of fabricating the same | |
US7439103B2 (en) | Organic thin film transistor, method for fabricating the same, and liquid crystal display device with the same | |
KR20130119174A (en) | Array substrate and method of fabricating the same | |
KR101319301B1 (en) | Liquid crystal display device and method for fabricating the same | |
JP2004515045A (en) | Method for increasing conductivity of transparent conductive layer | |
KR102224457B1 (en) | Display device and method of fabricating the same | |
CN114089571B (en) | Array substrate, manufacturing method and display panel | |
KR101087398B1 (en) | pad structure of liquid crystal display device and fabrication method thereof | |
US7550767B2 (en) | Liquid crystal display device and fabricating method thereof | |
KR101337134B1 (en) | thin film transistor, flat panel display device having it and method of fabricating the same | |
KR100690000B1 (en) | Liquid Crystal Display Device And Method for Fabricating the same | |
KR101813719B1 (en) | Manufacturing method of thin film transisotr array substrate | |
KR101097675B1 (en) | Thin film transistor and fabricating method thereof | |
KR102035004B1 (en) | Array substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
KR100625030B1 (en) | Method Of Fabricating Liquid Crystal Display Device | |
KR20020027731A (en) | A method for fabricating array substrate for liquid crystal display device and the same | |
KR100777694B1 (en) | Thin film transistor plate and fabricating method thereof | |
KR100806887B1 (en) | A method for manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display of reflection type | |
KR100486686B1 (en) | Liquid Crystal Display and Fabricating Method Thereof | |
KR101329447B1 (en) | Thin film transistor array substrate and manufacturing method of the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161012 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171016 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181015 Year of fee payment: 6 |