KR101419224B1 - Thin Film Transistor Array Substrate for Liquid Crystal Display Device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판은 게이트 배선과 데이터 배선의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터와, 상기 게이트 배선과 동일층에 형성되고, 화소전극의 가장자리에 오버랩되는 차광패턴을 포함하고, 상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극과; 반도체층과; 소스 전극과; 드레인 전극을 포함하며, 상기 소스 전극은 상기 반도체층의 일부로 이루어진 제1 패턴층과 상기 제1 패턴층 상의 제2 패턴층을 포함하는 이중층으로 형성되고, 상기 드레인 전극은, 상기 반도체층 중 상기 소스 전극의 제2 패턴층에서 이격되는 다른 일부로 형성되는 제3 패턴층을 포함하며, 상기 드레인 전극의 일부영역은 상기 게이트 배선과 오버랩하고, 상기 드레인 전극 중 상기 게이트 배선과 오버랩되는 일부영역은 상기 제3 패턴층의 단일층으로 형성된다. A thin film transistor array substrate for a liquid crystal display according to the present invention includes a thin film transistor formed at an intersection of a gate wiring and a data wiring and a light shielding pattern formed on the same layer as the gate wiring and overlapping the edge of the pixel electrode The thin film transistor includes a gate electrode; A semiconductor layer; A source electrode; Drain electrode, wherein the source electrode is formed of a double layer including a first patterned layer made of a part of the semiconductor layer and a second patterned layer on the first patterned layer, Wherein a portion of the drain electrode overlaps with the gate wiring, and a portion of the drain electrode overlapping the gate wiring overlaps the gate electrode of the second pattern layer, 3 pattern layer.
차광패턴, 개구영역 Shielding pattern, opening area
Description
본 발명은 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
일반적으로 액정표시장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. In general, a liquid crystal display displays an image by adjusting the light transmittance of a liquid crystal having dielectric anisotropy using an electric field.
이와 같은 액정표시소자는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스 및 색상을 구현하기 위한 R,G,B의 컬러필터층이 형성되는 컬러필터 어레이 기판과, 단위 화소를 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선, 두 배선의 교차 지점에 형성된 박막 트랜지스터, 화소전극이 형성되는 박막 트랜지스터 어레이 기판으로 구성된다. Such a liquid crystal display device includes a color filter array substrate on which R, G, and B color filter layers for implementing a black matrix and colors for preventing light leakage are formed, a gate wiring and a data wiring for defining unit pixels, And a thin film transistor array substrate on which pixel electrodes are formed.
이러한 액정표시소자용 박막 트랜지스터 어레이 기판에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하고자 한다. The thin film transistor array substrate for a liquid crystal display device will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도이다. 1 is a plan view showing a conventional thin film transistor array substrate for a liquid crystal display device.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 박막 트랜지스터 기판은 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 수직 교차되어 화소영역을 정의하는 게이트 배선(112a) 및 데이터 배선(118a)과, 상기 두 배선의 교차 지점에 형성되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)와, 각 화소영역에 형성되고 박막 트랜지스터에 연결되는 화소전극(120)과, 화소전극(120)의 가장자리에 오버랩되는 차광패턴(112b)을 포함한다.
박막 트랜지스터는 게이트 배선(112a)에 연결되는 게이트 전극(112c)과, 게이트 전극(112c)을 덮은 게이트 절연막(미도시) 상에 게이트 전극(112c)의 일부와 오버랩하도록 형성되는 반도체층(미도시), 및 반도체층(미도시) 상에 상호 이격하도록 형성되는 소스/드레인 전극(118b, 118c)을 포함한다. 그리고, 화소전극(120)은 소스/드레인 전극(118b, 118c)을 덮은 보호막(미도시)을 관통하여 드레인 전극(118c)에 연결된다.1, a thin film transistor substrate of a liquid crystal display device includes a
The thin film transistor includes a
이때, 차광패턴(112b)은 게이트 배선(112a)과 동일층에 게이트 배선(112a)과 같은 불투명금속막으로 형성되고, 경계부가 화소전극(120)의 가장자리와 오버랩된다. 이러한 차광패턴(112b)은 상기 컬러필터 어레이 기판의 블랙 매트릭스(미도시)와 함께 액정표시장치의 광원인 백라이트로부터 입사되는 광을 차단하여 화소영역 외곽에서의 빛샘을 방지하기 위한 것이다. At this time, the
그러나, 차광패턴(112b)을 포함하는 경우, 화소영역 외곽에서의 빛샘이 더욱 용이하게 방지될 수 있는 반면, 화소영역 중 차광패턴(112b)에 대응하는 영역만큼 개구영역이 더 감소하는 문제점이 있다. However, when the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 빛샘을 방지하는 차광패턴으로 정의되는 차광영역을 감소시켜 개구율을 증가시킬 수 있도록 하는 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이기판 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can increase the aperture ratio by reducing a light shielding region defined as a light shielding pattern for preventing light leakage.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판은 기판 상에 서로 교차 형성되어 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터와, 상기 각 화소영역에 형성되고 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소전극과, 상기 게이트 배선과 동일층에 형성되고, 상기 화소전극의 가장자리에 오버랩되는 차광패턴을 포함한다. 여기서, 상기 박막 트랜지스터는 상기 기판 상에 형성되고 상기 게이트 배선에 연결되는 게이트 전극과; 상기 게이트 배선, 상기 차광패턴 및 상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막 상에 상기 게이트 전극의 적어도 일부와 오버랩하도록 형성되는 반도체층과; 상기 데이터 배선에 연결되고, 상기 반도체층의 일부를 포함하는 소스 전극과; 상기 소스 전극에서 이격되고, 상기 반도체층의 다른 일부를 포함하는 드레인 전극을 포함한다. 그리고, 상기 소스 전극은 상기 반도체층의 일부로 이루어진 제1 패턴층과 상기 제1 패턴층 상의 제2 패턴층을 포함하는 이중층으로 형성되고, 상기 드레인 전극은, 상기 반도체층 중 상기 소스 전극의 제2 패턴층에서 이격되는 다른 일부로 형성되는 제3 패턴층을 포함하며, 상기 드레인 전극의 일부영역은 상기 게이트 배선과 오버랩하고, 상기 드레인 전극 중 상기 게이트 배선과 오버랩되는 일부영역은 상기 제3 패턴층의 단일층으로 형성된다.
더불어, 상기 드레인 전극은, 상기 제3 패턴층 중 상기 소스 전극의 제2 패턴층으로 둘러싸인 일부 상에 형성되고, 상기 게이트 배선에서 이격되는 제4 패턴층을 더 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display, including: a gate wiring and a data wiring which are formed on a substrate so as to intersect with each other to define a pixel region; A pixel electrode formed in each of the pixel regions and connected to the thin film transistor, and a light shielding pattern formed on the same layer as the gate wiring and overlapping the edge of the pixel electrode. The thin film transistor includes: a gate electrode formed on the substrate and connected to the gate wiring; A semiconductor layer formed on the gate insulating layer to cover at least part of the gate electrode, the light shielding pattern, and the gate electrode; A source electrode connected to the data line and including a part of the semiconductor layer; And a drain electrode spaced apart from the source electrode, the drain electrode including another portion of the semiconductor layer. The source electrode is formed of a double layer including a first patterned layer made of a part of the semiconductor layer and a second patterned layer formed on the first patterned layer, And a third pattern layer formed at a different portion apart from the pattern layer, wherein a part of the drain electrode overlaps with the gate wiring, and a part of the drain electrode overlapping with the gate wiring is formed in the third pattern layer And is formed as a single layer.
The drain electrode may further include a fourth pattern layer formed on a part of the third pattern layer surrounded by the second pattern layer of the source electrode and spaced apart from the gate wiring.
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또한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법은 기판 상의 제1 도전층을 패터닝하여, 일 방향의 게이트 배선, 상기 게이트 배선에서 분기된 게이트 전극, 및 상기 게이트 배선에서 이격된 차광패턴을 형성하는 단계와, 상기 기판 상의 전면에 상기 게이트 배선, 상기 게이트 전극 및 상기 차광패턴을 덮는 제1 절연막, 제2 도전층 및 제3 도전층을 형성하는 단계와, 상기 제2 도전층 및 제3 도전층을 차등 패터닝하여, 화소영역을 정의하도록 상기 게이트 배선에 교차하는 방향의 데이터 배선, 상기 게이트 전극의 일부에 오버랩하는 반도체층, 상기 데이터 배선에서 분기된 소스 전극, 및 상기 소스 전극에서 이격된 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 제1 절연막 상의 전면에 제2 절연막을 형성하는 단계와, 상기 제2 절연막을 패터닝하여, 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되고, 가장자리가 상기 차광패턴과 오버랩하는 화소 전극을 상기 제 2 절연막 상의 상기 화소영역에 형성하는 단계를 포함한다.
이 중, 상기 데이터 배선, 상기 반도체층, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 형성하는 단계에서, 상기 반도체층은 상기 제 2 도전층으로 형성되고, 상기 데이터 배선 및 상기 소스 전극 각각은 상기 제 2 및 제 3 도전층으로 이루어진 제1 및 제2 패턴층의 이중층으로 형성되며, 상기 드레인 전극은 상기 제 2 도전층으로 이루어진 제3 패턴층을 포함하고, 상기 드레인 전극의 일부영역은 상기 게이트 배선과 오버랩하며, 상기 드레인 전극 중 상기 게이트 배선과 오버랩되는 일부영역은 상기 제3 패턴층의 단일층으로 형성된다. A method of manufacturing a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention includes the steps of patterning a first conductive layer on a substrate to form gate wirings in one direction, gate electrodes branched in the gate wirings, Forming a first insulating film, a second conductive layer, and a third conductive layer on the entire surface of the substrate so as to cover the gate wiring, the gate electrode, and the shielding pattern; 2 conductive layer and the third conductive layer to form a data line in a direction crossing the gate line, a semiconductor layer overlapping a part of the gate line, a source electrode branched in the data line, Forming a drain electrode spaced apart from the source electrode, forming a second insulating film on the entire surface of the first insulating film, Forming a contact hole exposing a part of the drain electrode by patterning a second insulating film; forming a pixel electrode, which is connected to the drain electrode through the contact hole and whose edge overlaps with the light- On the pixel region of the pixel electrode.
In the step of forming the data line, the semiconductor layer, the source electrode, and the drain electrode, the semiconductor layer is formed of the second conductive layer, and each of the data line and the source electrode is formed in the second and / And a third pattern layer made of a third conductive layer, wherein the drain electrode includes a third pattern layer made of the second conductive layer, and a part of the drain electrode is overlapped with the gate wiring, And a part of the drain electrode overlapping the gate wiring is formed as a single layer of the third pattern layer.
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본 발명에 따른 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이기판 및 그의 제조방법은 게이트 배선과 오버랩하도록 게이트 배선 측으로 치우쳐진 드레인 전극을 포함한다. 이로써, 드레인 전극이 게이트 배선 측으로 치우쳐진 만큼, 화소영역 중 차광패턴에 대응하는 영역이 감소되어, 각 화소영역의 개구영역이 증가되는 효과가 있다.
소스 전극은 반도체층의 일부로 이루어진 제 1 패턴층과, 제 1 패턴층 상의 제 2 패턴층을 포함하는 이중층으로 형성된다.
반면, 드레인 전극은 반도체층의 다른 일부로 이루어진 제3 패턴층의 단일층으로 형성될 수 있다. 또는, 드레인 전극 중 적어도 게이트 배선과 오버랩하는 일부영역은 제3 패턴층의 단일층으로 형성되고, 나머지 다른 일부영역은 제3 패턴층과 제3 패턴층 상의 제4 패턴층을 포함하는 이중층으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 드레인 전극 중 게이트 배선과 오버랩하는 영역이 제3 패턴층의 단일층으로 형성되면, 제3 및 제4 패턴층의 이중층으로 형성되는 경우보다, 드레인 전극과 게이트 배선이 상호 오버랩하는 영역에서 발생되는 기생 커패시턴스가 감소될 수 있는 효과가 있다. A thin film transistor array substrate for a liquid crystal display and a method of manufacturing the same according to the present invention include a drain electrode biased toward a gate wiring side so as to overlap a gate wiring. As a result, as the drain electrode is shifted toward the gate wiring side, the region corresponding to the light shielding pattern in the pixel region is reduced, and the opening region of each pixel region is increased.
The source electrode is formed of a double layer including a first pattern layer made of a part of the semiconductor layer and a second pattern layer on the first pattern layer.
On the other hand, the drain electrode may be formed as a single layer of the third patterned layer made of another part of the semiconductor layer. Alternatively, at least a part of the drain electrode overlapping with the gate wiring is formed as a single layer of the third pattern layer, and the remaining part of the region is formed as a double layer including the third pattern layer and the fourth pattern layer on the third pattern layer .
If the region of the drain electrode overlapping with the gate wiring is formed as a single layer of the third pattern layer, as compared with the case where the drain electrode and the gate wiring are formed of the double layer of the third and fourth pattern layers, There is an effect that the generated parasitic capacitance can be reduced.
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이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이기판을 도시한 평면도이고, 도 3a 내지 도 3e는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선상 및 Ⅳ-Ⅳ'선상의 단면도이다. FIG. 2 is a plan view showing a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display according to the present invention, and FIGS. 3A to 3E are sectional views taken on line III-III 'and line IV-IV' in FIG.
도 2 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치용 박막트랜지스터 어레이 기판은 하부 기판(100) 상에 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선(102a) 및 데이터 배선(108d)과, 게이트 배선(102a) 및 데이터 배선(108d) 사이의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터와, 상기 화소영역에 형성되고 박막 트랜지스터와 연결되는 화소전극(111)과, 게이트 배선(102a)과 동일층에 형성되고 화소전극(111)의 가장자리에 오버랩되는 차광패턴(102b)을 포함한다.
게이트 배선(102a) 및 차광패턴(102b)은 하부 기판(100) 상에 상호 이격하도록 형성되고, 하부 기판(100) 상의 전면에 형성되는 게이트 절연막(104)으로 덮인다. 데이터 배선(108d)은 게이트 절연막(104) 상에 게이트 배선(102)과 교차하도록 형성된다. 즉, 게이트 배선(102a)과 데이터 배선(108d)은 게이트 절연막(104)을 사이에 두고, 상호 교차하여 형성된다.2 and 3E, the thin film transistor array substrate for a liquid crystal display according to the present invention includes a
The
상기 차광패턴(102b)은 게이트 배선(102a)과 같은 불투명금속막으로 형성되며, 경계부가 화소전극(111)의 가장자리와 오버랩되도록 위치된다.
참고로, 도 2 및 도 3e에 도시되어 있지 않으나,액정표시장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판에 대향하는 컬러필터 어레이 기판(미도시)을 포함하고, 컬러필터 어레이 기판은 각 화소영역의 외곽에 대응하는 블랙 매트릭스(미도시)를 포함한다. 이에, 화소전극(111)의 가장자리에 오버랩되는 차광패턴(102b)은 블랙 매트릭스(미도시)와 함께 액정표시장치의 광원인 백라이트로부터 입사되는 광을 차단함으로써, 화소영역 외곽에서의 빛샘을 방지한다.
박막 트랜지스터는 게이트 배선(102a)에 연결되는 게이트 전극(102c)과, 게이트 전극(102c)을 덮은 게이트 절연막(104) 상에 형성되고 게이트 전극(102c)의 일부와 오버랩하는 반도체층(106b)과, 데이터 배선(108d)에 연결되는 소스 전극(108b)과, 소스 전극(108b)에서 이격되는 드레인 전극(108c)을 포함한다.
게이트 전극(102c)은 게이트 배선(102a)과 동일층, 즉 하부 기판(100) 상에 형성되고, 게이트 배선(102a)에서 분기되는 형태이다.
소스 전극(106c, 108b)은 반도체층(106b) 중 데이터 배선(108d)에 접하는 일부로 이루어진 제1 패턴층(106c)과, 제1 패턴층(106c) 상의 제2 패턴층(108b)을 포함하는 이중층으로 형성된다.
드레인 전극(130)은 반도체층(106b) 중 소스 전극의 제2 패턴층(108b)으로부터 이격되는 다른 일부로 이루어진 제3 패턴층(106d)을 포함한다. 여기서, 제3 패턴층(106d)의 일부는 게이트 배선(102a)에 오버랩한다.
이러한 드레인 전극(130)은 제3 패턴층(106d)의 단일층으로 형성될 수 있다.
또는, 드레인 전극(130)은 제3 패턴층(106d) 중 소스 전극의 제2 패턴층(108b)에 의해 둘러싸인 다른 일부 상에 형성되는 제4 패턴층(108c)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제4 패턴층(108c)은 소스 전극의 제2 패턴층(108b)에서 이격된다. 이 뿐만 아니라, 제4 패턴층(108c)은 제3 패턴층(106d)과 달리 게이트 배선(102a)과 오버랩되지 않도록, 게이트 배선(102a)에서 이격된다.
더불어, 도면에 상세히 도시되어 있지 않으나, 반도체층(106b)이 데이터 배선(108d), 소스 전극(108b) 및 드레인 전극(108c)과 함께 형성됨에 따라, 데이터 배선(108d) 또한, 소스 전극(106c, 108b)과 마찬가지로, 이중층으로 형성된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 드레인 전극(106d, 108c)은 게이트 배선(102a)과 오버랩하도록 게이트 배선(102a) 측으로 치우쳐서 형성된다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 종래의 드레인 전극(118c, 도 4에서 점선으로 도시함)은 게이트 배선(102a)에서 소정 간격으로 이격된다. 이는, 드레인 전극(118c)과 게이트 배선(102a)이 오버랩하면, 불필요한 기생 커패시턴스가 발생될 수 있기 때문이다. 그러므로, 드레인 전극(118c)과 같이, 드레인 전극(118c)에 연결되는 화소전극(도 1의 120) 및 화소전극(120)의 가장자리에 오버랩하는 차광패턴(112b) 또한 게이트 배선(112a)으로부터 소정 간격 이상으로 이격되어 화소영역 측으로 치우쳐지도록 위치됨으로써, 화소영역 중 차광패턴(112b)에 대응하는 영역이 감소되기 어려운 문제점이 있다.
그에 반해, 본 발명의 실시 예에 따른 드레인 전극(130)은 게이트 배선(102a)과 오버랩하는 제3 패턴층(106d)을 포함한다. 이때, 드레인 전극(130) 중 게이트 배선(102a)과 오버랩하는 영역은 반도체층(106b)의 다른 일부인 제3 패턴층(106d)의 단일층으로 형성된다. 이에 따라, 드레인 전극(130) 중 게이트 배선(102a)과 오버랩하는 영역이 제3 및 제4 패턴층(106d, 108c)을 포함한 이중층으로 형성되는 경우에 비해, 드레인 전극(130)과 게이트 배선(102a)이 상호 오버랩하는 영역에서 발생되는 기생 커패시턴스가 감소될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 드레인 전극(130)은 적어도 일부가 게이트 배선(130)과 오버랩되어, 드레인 전극(130)이 종래의 드레인 전극(118c)보다 게이트 배선(102a) 측으로 쉬프트될 수 있으면서도, 게이트 배선(102a)과의 기생 커패시턴스가 크게 증가하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 드레인 전극(130)이 게이트 배선(102a) 측으로 쉬프트된 만큼, 화소전극(111) 및 차광패턴(112b) 또한 게이트 배선(102a) 측으로 쉬프트된다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 차광패턴(112b)은 종래의 차광패턴(102b)에 비해, 게이트 배선(102a) 측에 더 가깝게 위치될 수 있어, 화소영역 중 차광영역(112b)에 대응하는 영역이 감소될 수 있으므로, 각 화소영역의 개구영역이 종래보다 증가된다.The
2 and 3E, the liquid crystal display device includes a color filter array substrate (not shown) opposite to the thin film transistor array substrate, and the color filter array substrate has a plurality of And a black matrix (not shown). Thus, the light-
The thin film transistor includes a
The
The
The
The
Alternatively, the
Further, although not shown in detail in the drawings, the
As described above, according to the embodiment of the present invention, the
That is, as shown in Fig. 4, the
On the other hand, the
As described above, at least a part of the
As the
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한편, 드레인 전극(130)은 적어도 게이트 배선(102a)과 오버랩하는 영역에서 제3 패턴층(106d)이 노출되도록 형성된다. 이러한 드레인 전극(130)은 회절 노광마스크의 회절 노광을 이용하여 형성될 수 있다. 여기서, 회절 노광 마스크 대신 회절 노광 마스크의 회절 노광부를 하프톤 투과부로 대체한 하프톤 마스크(half tone mask)가 적용되기도 하는데 이하에서는 회절 노광 마스크만 설명하기로 한다. Meanwhile, the
이러한 드레인 전극(130)의 형성방법을 박막 트랜지스터 어레이 기판의 박막 트랜지스터 형성방법과 같이 도 3a 내지 도 3e을 참조로 설명하기로 한다. The method of forming the
도 3a 내지 도 3e의 Ⅲ-Ⅲ'선상의 단면도는 박막 트랜지스터 형성방법을 도시한 공정순서도이고, 도 3a 내지 도 3e의 Ⅳ-Ⅳ'선상의 단면도는 드레인 전극(130)의 형성방법을 도시한 공정순서도이다. Sectional views taken along line III-III 'in FIGS. 3A to 3E are process flow diagrams showing a method of forming a thin film transistor, and sectional views taken along a line IV-IV' in FIGS. 3A to 3E show a method of forming the
도 3a에 도시된 바와 같이, 절연 기판(100) 상에 게이트 배선(102a), 게이트 전극(102c), 차광패턴(102b)이 형성된다. 게이트 배선(102a), 게이트 전극(102c), 차광패턴(102b)은 절연 기판(100) 상에 스퍼터링 방법등의 증착방법을 통해 절연 기판(100) 상에 제1 도전층을 형성한 후, 제1 마스크를 이용한 사진 식각공정을 이용하여 절연 기판(100) 상의 제1 도전층을 패터닝함으로써 형성된다. 여기서, 도 2를 참조하면, 게이트 배선(102a)은 절연 기판(100) 상에 일 방향으로 형성되고, 게이트 전극(102c)은 게이트 배선(102a)에서 분기되어 형성되며, 차광패턴(102b)은 게이트 배선(102a) 및 게이트 전극(102c)에서 이격되고 화소전극(도 2의 111)의 가장자리와 오버랩하도록 형성된다.
이후, 절연 기판(100) 상의 전면에 게이트 배선(102a), 게이트 전극(102c) 및 차광패턴(102b)을 덮는 제1 절연막, 즉 게이트 절연막(104)을 형성한다.A
A first insulating film, that is, a
이어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 절연막(104) 상에, 제2 도전층(106a) 및 제3 도전층(108a)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 제2 도전층(106a)은 선택적으로 채널을 형성하는 반도체층이 되도록, 반도체 물질로 형성된다. 그리고, 제3 도전층(108a)은 금속과 같은 도전물질로 형성된다. Next, as shown in FIG. 3B, a second
다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제3 도전층(108a) 상에 포토레지스트(미도시)를 형성하고, 제2 마스크(22)를 이용하여 포토레지스트(미도시)에 사진 공정을 수행함으로써, 포토레지스트 패턴(20)을 형성한다.
여기서 제2 마스크(22)는 광을 모두 통과시키는 투과영역(22a)과, 광의 일부분은 투과시키고 일부분은 차단시키는 복수의 슬릿으로 이루어진 회절노광영역(22c)과, 광을 차단시키는 차단영역(22b)을 포함하는 회절 노광마스크를 사용한다.
제2 마스크(22) 중 차단영역(22b)은 소스 전극의 제2 패턴층(108b) 및 드레인 전극(130)의 제4 패턴층(108c)에 대응한다. 그리고, 별도로 도시하고 있지 않으나, 제2 마스크(22)의 차단영역(22b)은 데이터 배선(도 2의 108d)에 더 대응한다.
제2 마스크(22)의 회절노광영역(22c)은 소스 전극의 제2 패턴층(108b)과 드레인 전극(130)의 제4 패턴층(108c) 사이의 이격영역, 및 드레인 전극(130) 중 제3 패턴층(106d)이 노출되는 일부영역에 대응한다. 즉, 제2 마스크(22)의 회절노광영역(22c)은 제3 도전층(108a)만이 제거되고 제2 도전층(106a)은 남아있는 영역에 대응한다. 여기서, 드레인 전극(130) 중 제2 마스크의 회절노광영역(22c)에 대응하는 일부영역은 제3 패턴층(106d)이 제4 패턴층(108c)으로 덮이지 않고 외부로 노출되는 영역으로서, 적어도 일부가 게이트 배선(102a)에 오버랩한다.
포토레지스트 패턴(20)은 제2 마스크(22)의 차단영역(22b)에 대응하는 영역에서 제 1 두께로 형성되고, 제2 마스크(22)의 회절노광영역(22c)에 대응하는 영역에서 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께로 형성되며, 제2 마스크(22)의 투과영역(22a)에 대응하는 영역에서 제거될 수 있다.Next, as shown in FIG. 3C, a photoresist (not shown) is formed on the third
The
The blocking
The
The
계속하여, 도 3d에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(20)을 이용하여 제2 및 제3 도전막(106a, 108a)을 차등 패터닝함으로써, 제1 절연막(104) 상에 데이터 배선(108d), 반도체층(106b), 소스 전극(106c, 108b) 및 드레인 전극(106d, 108c)이 각각 형성된다. 3D, the second and third
소스 전극은 반도체층(106b) 중 데이터 배선(108d)에 연결되는 일부로 이루어진 제1 패턴층(106c)과, 제1 패턴층(106c) 상의 제3 도전막(108a)으로 이루어진 제2 패턴층(108b)을 포함하는 이중층으로 형성된다.
데이터 배선(108d)은, 소스 전극(106c, 108b)과 마찬가지로, 제2 및 제3 도전막(106a, 108c)의 이중층으로 형성된다.
드레인 전극(130)은 반도체층(106b) 중 소스 전극의 제2 패턴층(108b)에서 이격된 다른 일부로 이루어진 제3 패턴층(106d)의 단일층으로 형성될 수 있다. 여기서, 제3 패턴층(106d)의 적어도 일부는 게이트 배선(102a)에 오버랩한다.
또는, 드레인 전극(130)은 제3 패턴층(106d) 중 소스 전극의 제2 패턴층(108b)에 의해 둘러싸인 다른 일부 상에 형성되는 제4 패턴층(108c)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제4 패턴층(108c)은 소스 전극의 제2 패턴층(108b)에서 이격되고, 게이트 배선(102a)에서 이격되어, 게이트 배선(102a)과 오버랩되지 않는다.
만일 드레인 전극(130)이 제3 패턴층(106d)의 단일층으로 형성되는 경우, 제2 마스크(22)는 드레인 전극(130)에 대응하는 회절노광영역(22c)을 포함한다.
또는, 드레인 전극(130) 중 적어도 게이트 배선(102a)과 오버랩하는 일부는 제3 패턴층(106d)의 단일층으로 형성되고, 나머지 다른 일부는 제3 및 제4 패턴층(106d, 108c)의 이중층으로 형성되는 경우, 제2 마스크(22)는 제4 패턴층(108c)에 대응하는 차단영역(22b)과, 드레인 전극(130) 중 제4 패턴층(108c)으로 덮이지 않고 노출된 제3 패턴층(106d)에 대응하는 회절노광영역(22c)을 포함한다.
이상을 정리하면, 데이터 배선, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계는, 먼저 포토레지스트 패턴(20)을 형성한 후, 포토레지스트 패턴(20)을 이용하여, 제2 및 제3 도전막(106a, 108a)을 식각함으로써, 데이터 배선과 소스 전극과 드레인 전극 각각을 이중층으로 형성한다. 이어서, 포토레지스트 패턴(20)을 애싱하여, 회절노광영역을 제거하고, 차단영역만을 남긴 상태에서, 제3 도전막(108a)만을 식각함으로써, 소스전극과 드레인 전극 사이의 제3 도전막(108a)을 제거하고, 드레인 전극 중 게이트 배선(102a)과 오버랩하는 일부의 제3 도전막(108a)을 제거한다. The source electrode includes a
The
The
Alternatively, the
The
A part of the
The steps of forming the data line, the source electrode, and the drain electrode are as follows. First, the
삭제delete
이어, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성된 절연 기판(100) 상에 드레인 전극(108c)을 노출하는 콘택홀이 구비된 제2 절연막인 보호막(110)이 형성된다. 3E, a
콘택홀이 구비된 보호막(110)은 드레인 전극(108c)이 형성된 절연기판(100) 상에 보호막을 증착한 후 제3 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 패터닝함으로써 형성된다. The
이어, 상기 콘택홀이 형성된 보호막(110)상에 투명 도전층인 화소전극(111)이 형성된다. 화소전극(111)은 보호막(110)이 형성된 절연 기판 상에 투명 재질의 제4 도전층을 증착한 후 제4 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 패터닝함으로써 형성된다. 화소전극(111)은 콘택홀을 경유하여 드레인 전극(108c)과 접속된다. The
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도1 is a plan view showing a conventional thin film transistor array substrate for a liquid crystal display
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치용 박막 트랜지스터 어레이기판을 도시한 평면도2 is a plan view showing a thin film transistor array substrate for a liquid crystal display according to the present invention.
도 3a 내지 도 3e는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선상 및 Ⅳ-Ⅳ'선상의 단면도Figs. 3A to 3E are cross-sectional views taken on line III-III 'and line IV-IV'
도 4는 종래 기술에서의 차광패턴 및 드레인 전극과, 본 발명에 따른 차광패턴 및 드레인 전극의 위치상세도Fig. 4 is a diagram showing the details of the position of the light-shielding pattern and the drain electrode in the prior art,
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KR20020056110A (en) * | 2000-12-29 | 2002-07-10 | 구본준, 론 위라하디락사 | array panel of liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
KR20040031370A (en) * | 2002-10-05 | 2004-04-13 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Liquid Crystal Display Panel And Fabricating Method Thereof |
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KR20040031370A (en) * | 2002-10-05 | 2004-04-13 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Liquid Crystal Display Panel And Fabricating Method Thereof |
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