KR102214773B1 - 지문 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
지문 센서가 제공된다. 상기 지문 센서는 기판 상에 배치되는 게이트, 상기 게이트를 덮는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 활성막, 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막의 일측과 접촉되는 소스 전극(Source electrode), 및 상기 활성막의 타측과 접촉되는 드레인 전극(Drain electrode), 상기 활성막, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막, 상기 보호막 상에 배치되는 센싱 전극, 및 상기 보호막을 관통하는 컨택홀을 채우고, 상기 센싱 전극 및 상기 소스 전극을 연결하는 컨택 플러그를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 지문 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 게이트, 게이트 절연막, 활성막, 소스 전극, 드레인 전극, 보호막, 및 센싱 전극을 포함하는 지문 센서 및 그 제조 방법에 관련된 것이다.
다양한 생체신호의 확인방법은 보안의 중요성이 강조됨에 따라 관련기술의 중요성 및 발달도 함께 증가하고 있다. 예를 들어, 지문인식은 이미 휴대폰에 본인 인증용으로 널리 사용되고 있는 기술로, 광학방식, 정전방식 등이 가장 널리 사용되고 있다.
광학방식의 지문 센서는 미리 등록된 지문과 스캔을 실시간 지문을 비교하여 인증을 하는 방법이다. 프랑스의 ISORG사는 유기물 포토다이오드와 유기 트랜지스터를 이용한 500ppi 지문 센서를 개발했다고 보고되었다. 포토 다이오드 어레이를 이용한 고해상도 이미지 획득 기술은 이미 카메라 이미지센서(CCD) 등에서 높은 기술발전을 이루어왔으며, 특히 CCD 의 경우 전면부에 외부 이미지 획득을 위한 렌즈가 반드시 필요한 기술이다. 지문 센서 기술은 사용자 지문의 접촉 시에만 정보를 획득해야 하므로 지문의 크기와 1:1 매칭을 통해 이미지를 획득해야 하는 기술이 필요하다. 따라서 광학방식의 지문 센서는 투명도 확보가 어렵고, 손가락의 얼룩 등으로 인한 불확실한 이미지 확보 가능성이 높으며, 가짜 지문 식별률이 낮은 단점이 있다.
정전 용량방식의 지문 센서는 손가락과 정전센서 사이의 정전기량을 측정해 센싱에 이용하는 방식으로 현재 사용되고 있는 모바일기기에 대부분 사용되고 있다. 애플은 어센텍(Authentec)을 인수하여 아이폰 5S부터 반도체 방식의 지문인식 모듈을 채택하여 모바일 기기에 적용하였고, 삼성전자는 갤럭시4부터 시냅틱스(Synaptics)의 반도체방식의 지문인식 모듈을 공급받아 제품에 적용하기 시작하고 있다.
현재 정전 용량방식의 지문 센서 관련 기술은, 산화물 반도체를 이용하여 투명도를 확보한 TFT와 투명 도전막의 센싱 패드로 투명한 지문센서 구현을 시도하고 있으나, 회로를 구성하는 전극은 낮은 저항의 확보 등의 이류로 불투명한 메탈 전극을 사용하고 있다. 하지만, 이러한 메탈 전극을 사용함에 따라, 지문 센서의 전체적인 투명도가 저하되게 되어, 센싱 신뢰도가 저하되는 문제점이 발생된다. 이에 따라, 저항 등의 전기적 문제를 해결하면서 투명도 까지 개선시킬 수 있는 지문 센서와 관련된 기술들이 다양하게 연구 개발되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 투과율이 향상된 지문 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 저항이 감소된 지문 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 안정성 및 신뢰성이 향상된 지문 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 지문 센서를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 센서는 기판 상에 배치되는 게이트, 상기 게이트를 덮는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 활성막, 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막의 일측과 접촉되는 소스 전극(Source electrode), 및 상기 활성막의 타측과 접촉되는 드레인 전극(Drain electrode), 상기 활성막, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막, 상기 보호막 상에 배치되는 센싱 전극, 및 상기 보호막을 관통하는 컨택홀을 채우고, 상기 센싱 전극 및 상기 소스 전극을 연결하는 컨택 플러그를 포함하되, 상기 게이트, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 및 상기 센싱 전극은, 각각, 투명한 전도성 금속 산화물로 형성된 제1 물질층, 금속으로 형성된 제2 물질층, 및 상기 투명한 전도성 금속 산화물로 형성된 제3 물질층이 차례로 적층된 구조를 갖는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컨택 플러그 및 상기 센싱 전극은 동일한 상기 제1 물질층, 상기 제2 물질층, 및 상기 제3 물질층을 포함하고, 상기 컨택 플러그 및 상기 센싱 전극의 적층된 상기 제1 물질층, 상기 제2 물질층, 및 상기 제3 물질층은, 상기 컨택홀을 갖는 상기 보호막의 표면 프로파일을 따라 배치되어, 상기 보호막의 상부면 상에 제공되고, 상기 컨택홀 내부를 채우며, 상기 컨택홀의 내부를 채우는, 적층된 상기 제1 물질층, 상기 제2 물질층, 및 상기 제3 물질층은, 상기 컨택 플러그로 정의되고, 상기 보호막의 상기 상부면 상에 제공된 적층된 상기 제1 물질층, 상기 제2 물질층, 및 상기 제3 물질층은, 상기 센싱 전극으로 정의되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 상기 게이트, 및 상기 센싱 전극에서, 상기 제1 내지 제3 물질층의 두께는 서로 다른 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 물질층 및 상기 제3 물질층의 두께는, 상기 제2 물질층의 두께보다 두꺼운 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 투명한 전도성 금속 산화물은 ITO(Indium Tin Oxide)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 금속은 은(Ag)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 투명한 전도성 금속 산화물은 비정질(amorphous)인 것을 포함할 수 있다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 표시 장치를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 표시 장치는, 상기 실시 예에 따른 지문 센서가 배치되는 디스플레이 소자, 및 상기 지문 센서 및 상기 디스플레이 소자 사이의 편광층을 포함할 수 있다.
상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 지문 센서의 제조 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지문 센서의 제조 방법은 기판 상에 게이트를 형성하는 단계, 상기 기판 상에, 상기 게이트를 덮는 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 상에 활성막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 상에, 상기 활성막의 일측과 접촉되는 소스 전극, 및 상기 활성막의 타측과 접촉되는 드레인 전극을 형성하는 단계, 상기 활성막, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막을 형성하는 단계, 상기 보호막의 일 영역을 식각하여, 상기 소스 전극을 노출하는 컨택홀을 형성하는 단계, 및 상기 컨택홀을 채우는 컨택 플러그 및 상기 보호막 상의 센싱 전극을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 게이트, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 및 상기 센싱 전극 형성 단계는 각각, 투명한 전도성 금속 산화물을 포함하는 제1 물질층 형성 단계, 상기 제1 물질층 상에 금속을 포함하는 제2 물질층 형성 단계, 및 상기 제2 물질층 상에 상기 투명한 전도성 금속 산화물을 포함하는 제3 물질층 형성 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컨택 플러그 및 상기 센싱 전극 형성 단계는, 상기 컨택홀을 갖는 상기 보호막의 표면 프로파일을 따라 상기 제1 물질층을 형성하는 단계, 및 상기 컨택홀 내부를 채우도록, 상기 제1 물질층 상에 상기 제2 물질층 및 제3 물질층을 차례로 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서는, 기판 상에 배치되는 게이트, 상기 게이트를 덮는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 활성막, 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막의 일측과 접촉되는 소스 전극(Source electrode), 및 상기 활성막의 타측과 접촉되는 드레인 전극(Drain electrode), 상기 활성막, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막, 상기 보호막 상에 배치되는 센싱 전극, 및 상기 보호막을 관통하는 컨택홀을 채우고, 상기 센싱 전극 및 상기 소스 전극을 연결하는 컨택 플러그를 포함하되, 상기 게이트, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 및 상기 센싱 전극은, 각각, 투명한 전도성 금속 산화물로 형성된 제1 물질층, 금속으로 형성된 제2 물질층, 및 상기 투명한 전도성 금속 산화물로 형성된 제3 물질층이 차례로 적층된 구조를 갖는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 투과도, 센싱 효율, 안정성, 및 신뢰도가 향상된 지문 센서가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 A 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서가 배치된 회로를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 동작 과정을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서를 포함하는 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 변형 예에 따른 지문 센서를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 A 및 B에 대한 확대도이다.
도 14는 본 발명의 제2 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그를 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제4 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그의 제조 과정을 나타내는 도면이다.
도 18 내지 도 20은 ITO 박막의 특성을 확인하기 위해 촬영된 사진이다.
도 21은 ITO-Ag-ITO 박막을 촬영한 사진이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 A 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서가 배치된 회로를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 동작 과정을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서를 포함하는 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 변형 예에 따른 지문 센서를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 A 및 B에 대한 확대도이다.
도 14는 본 발명의 제2 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그를 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제4 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그의 제조 과정을 나타내는 도면이다.
도 18 내지 도 20은 ITO 박막의 특성을 확인하기 위해 촬영된 사진이다.
도 21은 ITO-Ag-ITO 박막을 촬영한 사진이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 제조 공정을 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7의 A 부분 확대도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서가 배치된 회로를 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 동작 과정을 설명하는 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서를 포함하는 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(100) 상에 게이트(200)가 형성될 수 있다(S100). 일 실시 예에 따르면, 상기 기판(100)은, 실리콘 반도체 기판, 화합물 반도체 기판, 유리 기판, 또는 플라스틱 기판 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 게이트(200) 형성 단계는, 상기 기판(100) 상에 제1 물질층(L1)을 형성하는 단계, 상기 제1 물질층(L1) 상에 제2 물질층(L2)을 형성하는 단계, 및 상기 제2 물질층(L2) 상에 제3 물질층(L3)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 게이트(200)는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)이 상기 기판(100) 상에 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 물질층(L1) 및 상기 제3 물질층(L3)은 투명한 전도성 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 물질층(L1) 및 상기 제3 물질층(L3)은 비정질(amorphous) 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 투명한 전도성 금속 산화물은 비정질 ITO(Indium Tin Oxide)일 수 있다. 상기 제1 물질층(L1) 및 상기 제3 물질층(L3)이 비정질 특성을 갖는 경우, 식각이 용이하게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 지문 센서의 전체적인 제조 공정 시간이 단축되어, 생산성이 증대될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 물질층(L2)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속은 은(Ag)일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)의 두께는 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 물질층(L1) 및 상기 제3 물질층(L3)의 두께는, 상기 제2 물질층(L2)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이에 따라, 후술되는 상기 지문 센서(10)의 투명도가 향상될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 기판(100) 상에 게이트 절연막(300)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 게이트 절연막(300)은 상기 게이트(200)를 덮을 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(300)은 실리콘 산화물(SiO2)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 게이트 절연막(300) 상에 활성막(active layer, 400)이 형성될 수 있다(S300). 또한, 상기 게이트 절연막(300) 상에 소스 전극(S), 및 드레인 전극(D)이 형성될 수 있다(S400). 일 실시 예에 따르면, 상기 소스 전극(S)은 상기 활성막(400)의 일측과 접촉될 수 있다. 반면, 상기 드레인 전극(D)은 상기 활성막(400)의 타측과 접촉될 수 있다. 즉, 상기 게이트 절연막(300) 상에, 상기 활성막(400), 상기 소스 전극(S), 및 상기 드레인 전극(D)이 배치되되, 상기 활성막(400)은 상기 소스 전극(S), 및 상기 드레인 전극(D) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 활성막(400)은 전하가 이동되는 채널(channel)로 사용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 소스 전극(S) 및 상기 드레인 전극(D)은 각각, 상기 투명한 전도성 금속 산화물을 포함하는 제1 물질층(L1), 상기 금속을 포함하는 제2 물질층(L2), 및 상기 투명한 전도성 금속 산화물을 포함하는 제3 물질층(L3)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 소스 전극(S) 및 상기 드레인 전극(D)의 구조는, 상술된 상기 게이트(200)의 구조와 같을 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 게이트 절연막(300) 상에 보호막(500)이 형성될 수 있다(S500). 상기 보호막(500)은, 상기 활성막(400), 상기 소스 전극(S), 및 상기 드레인 전극(D)을 덮을 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 보호막(500)의 일 영역이 식각되어, 컨택홀(contact hall, CH)이 형성될 수 있다(S600). 일 실시 예에 따르면, 상기 컨택홀(CH)은 상기 소스 전극(S)을 노출시킬 수 있다. 즉, 상기 소스 전극(S)이 노출되도록, 상기 보호막(500)이 관통될 수 있다.
도 1, 도 7, 및 도 8을 참조하면, 상기 컨택홀(CH)을 채우는 컨택 플러그(contact plug, CP), 및 상기 보호막(500) 상의 센싱 전극(600)이 형성될 수 있다(S700). 이에 따라, 상기 실시 예에 따른 지문 센서(10)가 제조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컨택 플러그(CP) 및 상기 센싱 전극(600) 형성 단계는, 상기 컨택홀(CH)을 갖는 상기 보호막(500)의 표면 프로파일을 따라 제1 물질층(L1)을 형성하는 단계, 상기 컨택홀(CH) 내부를 채우도록, 상기 제1 물질층(L1) 상에 상기 제2 물질층(L2) 및 상기 제3 물질층(L3)을 차례로 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 컨택홀(CH) 내부는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)으로 채워질 수 있다. 또한, 상기 보호막(500)의 상부면에는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)이 차례로 적층될 수 있다. 이 경우, 상기 컨택홀(CH) 내부를 채우는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)은 상기 컨택 플러그(CP)로 정의될 수 있다. 이와 달리, 상기 보호막(500)의 상부면에 적층된 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)은 상기 센싱 전극(600)으로 정의될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)은, 상술된 상기 게이트(200), 상기 소스 전극(S), 및 상기 드레인 전극(D)이 포함하는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)과 같을 수 있다.
즉, 상기 컨택 플러그(CP) 및 상기 센싱 전극(600)은 동일한 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)은 차례로 적층된 구조를 갖고, 상기 보호막(500)의 표면 프로파일을 따라 배치될 수 있다. 또한, 상기 컨택 플러그(CP)는 상기 센싱 전극(600) 및 상기 소스 전극(S)을 연결할 수 있다. 상술된 바와 달리, 상기 컨택 플러그(CP)는 상기 센싱 전극(600) 및 상기 드레인 전극(D)을 연결하도록 형성될 수 있다. 상기 컨택 플러그(CP)의 형성 위치는 제한되지 않는다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서(10)는, 상기 게이트(200), 상기 소스 전극(S), 상기 드레인 전극(D), 및 상기 센싱 전극(600)이 모두, 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 복수의 상기 지문 센서(10)들이 연결되어 array를 이룰 수 있다. 상기 복수의 지문 센서(10)들은 각각, 지문(F)의 피크(peak) 및 밸리(valley)의 거리 차이에 따라 Capacitance의 차이를 발생시킬 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 지문 센서(10)들이 연결된 array와 지문(F)이 접촉되는 경우, 각각의 지문 센서(10)들은 지문(F)의 서로 다른 부분과 접촉될 수 있다. 예를 들어, 지문(F)의 볼록부(Fr)와 접촉되는 지문 센서(10)가 있는 반면, 지문(F)의 오목부(Fv)와 접촉되는 지문 센서(10)도 있다.
이 경우, 각각의 지문 센서(10)들은, 지문(F)으로부터 센싱 전극(400)까지의 거리가 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 각각의 지문 센서(10)가 생성하는 Capacitance가 서로 다를 수 있다. 결과적으로, 상기 복수의 지문 센서(10)들 사이에서 발생하는 Capacitance의 차이를 이용하여, 지문 정보를 생성할 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 지문 센서(10)는 표시 장치에 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 표시 장치는, 상기 실시 예에 따른 지문 센서(10), 디스플레이 소자(20), 편광층(30), 및 접착층(40)을 포함할 수 있다. 상기 편광층(30), 및 상기 접착층(40)은 상기 지문 센서(10) 및 상기 디스플레이 소자(20) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 접착층(40)은 상기 디스플레이 소자(20) 및 상기 지문 센서(10)를 접착시킬 수 있다. 상기 편광층(30)은 상기 디스플레이 소자(20)로부터 발광된 광을 편광시킬 수 있다.
즉, 상기 표시 장치는, 상기 디스플레이 소자(20), 상기 편광층(30), 상기 접착층(40), 및 상기 지문 센서(10)가 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 디스플레이 소자(20)로부터 발광된 광은, 상기 편광층(30) 및 상기 지문 센서(10)를 통과하여 외부로 유출될 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서(10)의 투과도는, 표시 장치의 표시 성능에 영향을 미치는 중요한 요소가 될 수 있다.
높은 투과도와 도전성 특성을 나타내는 종래의 물질로서, ITO가 대표적으로 사용된다. 하지만, ITO가 단독으로 사용되는 경우, 배선 전극과 같이 패턴의 폭이 매우 좁은 분야에서 사용하기에는 비저항이 높다는 단점이 있다. 이러한 ITO를 상기 지문 센서(10)가 포함하는 전극들에 단독으로 사용하는 경우, 지문 센싱 효율이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
상술된 ITO와 달리, 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등의 금속이 상기 지문 센서(10)가 포함하는 전극들에 단독으로 사용되는 경우, 비저항 문제가 해결될 수 있다. 하지만, 금속 전극을 통해 투명도를 확보하기 위해서는, 금속 전극의 두께가 매우 얇아져야 한다. 이 경우, 신뢰성 저하 등과 같은 다양한 문제점이 발생될 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서(10)가 포함하는 상기 게이트(200), 상기 소스 전극(S), 상기 드레인 전극(D) 및 상기 센싱 전극(600)은, 상술된 바와 같이 제1 물질층(L1, ITO)-제2 물질층(L2, Ag)-제3 물질층(L3, ITO)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 높은 투과도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 낮은 비저항 특성까지 가질 수 있다. 또한, 금속층(Ag)이 금속 산화물층(ITO)에 의하여 외기로부터 보호됨에 따라, 산화 등의 외기에 의한 열화 현상이 감소될 수 있다. 결과적으로, 상기 지문 센서(10)를 포함하는 표시 장치의 경우, 지문 센싱 효율, 표시 특성, 안정성, 및 신뢰성이 모두 향상될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서가 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서의 다양한 변형 예들이 설명된다.
제1 변형
예에 따른 지문 센서
도 12는 본 발명의 제1 변형 예에 따른 지문 센서를 나타내는 도면이고, 도 13은 도 12의 A 및 B에 대한 확대도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 제1 변형 예에 따른 지문 센서는, 기판(100), 상기 기판 상에 배치되는 게이트(200), 상기 게이트(200)를 덮는 게이트 절연막(300), 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 활성막(400), 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막(400)의 일측과 접촉되는 소스 전극(S), 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막(400)의 타측과 접촉되는 드레인 전극(D), 상기 활성막(400), 상기 소스 전극(S), 및 상기 드레인 전극(D)을 덮는 보호막(500), 상기 보호막(500) 상에 배치되는 센싱 전극(600), 상시 보호막을 관통하는 컨택홀(CH)을 채우고, 상기 센싱 전극(600) 및 상기 소스 전극(S)을 연결하는 컨택 플러그(미표시)를 포함할 수 있다.
상기 제1 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 각 구성은, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 지문 센서가 포함하는 각 구성과 동일할 수 있다. 이에 따라, 각 구성에 대한 구체적인 설명은 생략된다.
다만, 상기 제1 변형 예에 따른 지문 센서는, 상기 소스 전극(S), 상기 드레인 전극(D), 및 상기 게이트(200)가 포함하는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)의 두께와, 상기 센싱 전극(600)이 포함하는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)의 두께가 서로 다를 수 있다.
구체적으로, 상기 소스 전극(S), 상기 드레인 전극(D), 및 상기 게이트(200)가 포함하는 상기 제2 물질층(L2)의 두께(d2)는, 상기 센싱 전극(600)이 포함하는 제2 물질층(L2)의 두께(d1)보다 두꺼울 수 있다. 즉, 스캔 라인(scan line)과 데이터 라인(date line)을 이룰 수 있는 상기 소스 전극(S), 상기 드레인 전극(D), 및 상기 게이트(200)는 상대적으로 많은 양의 은(Ag)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서의 저항이 감소되어 지문 센싱 효율이 향상될 수 있다. 다시 말해, 미세 배선으로서 길이가 길게 형성되는 스캔 라인과 데이터 라인이 상대적으로 은(Ag)을 많이 포함함에 따라 저항이 감소되어, 지문 센싱 효율이 향상될 수 있다.
이와 달리, 상기 센싱 전극(600)이 포함하는 상기 제1 및 제3 물질층(L1, L3)의 두께(t1)는, 상기 소스 전극(S), 상기 드레인 전극(D), 및 상기 게이트(200)가 포함하는 상기 제1 및 제3 물질층(L1, L3)의 두께(t2) 보다 두꺼울 수 있다. 즉, 상대적으로 넓은 면적을 이루고 있는 상기 센싱 전극(600)은 상대적으로 많은 양의 ITO를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서의 투명도가 향상될 수 있다.
결과적으로, 상기 제1 변형 예에 따른 지문 센서는, 상기 소스 전극(S), 상기 드레인 전극(D), 및 상기 게이트(200)가 포함하는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)의 두께와 상기 센싱 전극(600)이 포함하는 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)의 두께를 서로 달리 하여, 지문 센싱 효율을 향상시킬 수 있다.
제2 변형
예에 따른 지문 센서
본 발명의 제2 변형 예에 따른 지문 센서는, 기판(100), 상기 기판 상에 배치되는 게이트(200), 상기 게이트(200)를 덮는 게이트 절연막(300), 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 활성막(400), 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막(400)의 일측과 접촉되는 소스 전극(S), 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막(400)의 타측과 접촉되는 드레인 전극(D), 상기 활성막(400), 상기 소스 전극(S), 및 상기 드레인 전극(D)을 덮는 보호막(500), 상기 보호막(500) 상에 배치되는 센싱 전극(600), 상시 보호막을 관통하는 컨택홀(CH)을 채우고, 상기 센싱 전극(600) 및 상기 소스 전극(S)을 연결하는 컨택 플러그(미표시)를 포함할 수 있다.
상기 제2 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 각 구성은, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 지문 센서가 포함하는 각 구성과 동일할 수 있다. 이에 따라, 각 구성에 대한 구체적인 설명은 생략된다.
도 14는 본 발명의 제2 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 상기 제2 변형 예에 따른 지문 센서는 상기 센싱 전극(600)과 상기 컨택 플러그(CP)의 구조가 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 센싱 전극(600)은 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 컨택 플러그(CP)는 상기 제2 물질층(L2)으로 채워질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 컨택 플러그(CP) 및 상기 센싱 전극(600)을 형성하는 단계는, 상기 컨택홀(CH)을 갖는 상기 보호막(500)의 표면 프로파일을 따라, 상기 컨택홀(CH)을 채우도록 상기 제2 물질층(L2)을 형성하는 단계, 상기 컨택홀(CH) 내부에 채워진 상기 제2 물질층(L2)을 제외한, 상기 보호막(500)의 상부면에 배치된 상기 제2 물질층(L2)을 제거하는 단계, 상기 보호막(500)의 상부면에 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)을 차례로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
지문이 접촉되는 부분을 기준으로, 상기 컨택홀(CH)의 직경은, 상기 센싱 전극(600)의 상부면 면적과 비교하여 현저하게 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 컨택홀(CH)의 내부가 상기 제2 물질층(L2)으로 가득 차게 되더라도, 은(Ag) 함량 증가에 따른 투과도 저하가 현저히 작게 발생될 수 있다. 반면, 은(Ag) 함량이 증가함에 따라, 저항이 감소하게 되어 센싱 효율은 더욱 향상될 수 있다. 결과적으로, 상기 제2 변형 예에 따른 지문 센서는, 투과도의 저하 없이 전기적 특성이 향상되어, 센싱 효율이 향상될 수 있다.
제3 변형
예에 따른 지문 센서
본 발명의 제3 변형 예에 따른 지문 센서는, 기판(100), 상기 기판 상에 배치되는 게이트(200), 상기 게이트(200)를 덮는 게이트 절연막(300), 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 활성막(400), 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막(400)의 일측과 접촉되는 소스 전극(S), 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막(400)의 타측과 접촉되는 드레인 전극(D), 상기 활성막(400), 상기 소스 전극(S), 및 상기 드레인 전극(D)을 덮는 보호막(500), 상기 보호막(500) 상에 배치되는 센싱 전극(600), 상시 보호막을 관통하는 컨택홀(CH)을 채우고, 상기 센싱 전극(600) 및 상기 소스 전극(S)을 연결하는 컨택 플러그(미표시)를 포함할 수 있다.
상기 제3 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 각 구성은, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 지문 센서가 포함하는 각 구성과 동일할 수 있다. 이에 따라, 각 구성에 대한 구체적인 설명은 생략된다.
도 15는 본 발명의 제3 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그를 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 상기 제3변형 예에 따른 지문 센서는 상기 센싱 전극(600)과 상기 컨택 플러그(CP)의 구조가 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 센싱 전극(600)은 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 컨택 플러그(CP)는 상기 제1 물질층(L1)으로 채워질 수 있다. 이 경우, 상기 지문 센서는 신뢰성이 향상될 수 있다.
구체적으로, 상술된 실시 예에 따른 지문 센서의 경우, 상기 컨택홀(CH) 내부가 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3) 모두에 의하여 채워질 수 있다. 즉, 상기 컨택 플러그(CP)가 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)을 모두 포함할 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이, 상기 제2 물질층(L2)의 두께는, 상기 제1 및 제3 물질층(L1, L3)의 두께보다 얇을 수 있다. 즉, 투명도 향상을 위해 은(Ag)을 포함하는 상기 제2 물질층(L2)의 두께가 상대적으로 얇게 형성될 수 있다.
하지만, 얇은 두께의 상기 제2 물질층(L2)이 상기 컨택홀(CH) 내부에 형성되는 경우, 상기 컨택홀(CH)의 구조에 의하여, 상기 제2 물질층(L2)은 끊어짐이 발생될 수 있다. 이에 따라, 상기 센싱 전극(600)과 상기 소스 전극(S) 사이의 전기적 연결의 신뢰성이 저하될 수 있다. 이 경우, 상기 지문 센서를 통한 지문 센싱의 신뢰성이 저하될 수 있다.
이와 달리, 상기 제3 변형 예에 따른 지문 센서와 같이, 상기 컨택홀(CH) 내부가 상기 제1 물질층(L1)으로 채워지는 경우, 상기 컨택홀(CH) 내부에서 물질층이 끊어지는 형상이 예방될 수 있다. 이에 따라, 상기 센싱 전극(600)과 상기 소스 전극(S)사이의 전기적 연결의 신뢰성 및 재현성이 확보될 수 있다. 결과적으로, 지문 센서의 신뢰도가 상대적으로 향상될 수 있다.
제4 변형
예에 따른 지문 센서
본 발명의 제4 변형 예에 따른 지문 센서는, 기판(100), 상기 기판 상에 배치되는 게이트(200), 상기 게이트(200)를 덮는 게이트 절연막(300), 상기 게이트 절연막 상에 배치되는 활성막(400), 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막(400)의 일측과 접촉되는 소스 전극(S), 상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막(400)의 타측과 접촉되는 드레인 전극(D), 상기 활성막(400), 상기 소스 전극(S), 및 상기 드레인 전극(D)을 덮는 보호막(500), 상기 보호막(500) 상에 배치되는 센싱 전극(600), 상시 보호막을 관통하는 컨택홀(CH)을 채우고, 상기 센싱 전극(600) 및 상기 소스 전극(S)을 연결하는 컨택 플러그(미표시)를 포함할 수 있다.
상기 제4 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 각 구성은, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 지문 센서가 포함하는 각 구성과 동일할 수 있다. 이에 따라, 각 구성에 대한 구체적인 설명은 생략된다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제4 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그의 제조 과정을 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 상기 제4 변형 예에 따른 지문 센서가 포함하는 컨택 플러그(CP) 및 센싱 전극(600)을 형성하는 단계는, 상기 컨택홀(CH)을 갖는 상기 보호막(500)의 표면 프로파일을 따라 상기 제1 물질층(L1)을 형성하는 단계, 상기 제1 물질층(L1)이 형성된 상기 컨택홀(CH) 내부를 제2 물질층(L2)으로 채우는 단계, 및 상기 제2 물질층(L2) 상에 제3 물질층을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제4 변형 예에 따른 지문 센서는 상기 센싱 전극(600)과 상기 컨택 플러그(CP)의 구조가 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 센싱 전극(600)은 상기 제1 내지 제3 물질층(L1, L2, L3)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 컨택 플러그(CP)는 상기 제1 및 제2 물질층(L1, L2)으로 채워질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 물질층(L1)이 형성된 이후, 상기 보호막(500)의 상부면에 배치된 상기 제1 물질층(L1) 및 상기 컨택홀(CH)의 하부면에 배치된 상기 제1 물질층(L1) 상에 기능성 물질이 제공될 수 있다. 즉, 상기 컨택홀(CH)의 측벽에 배치된 상기 제1 물질층(L1)을 제외한 나머지 상기 제1 물질층(L1) 상에 상기 기능성 물질이 제공될 수 있다.
상기 기능성 물질은, 상기 제1 물질층(L1) 및 상기 제2 물질층(L2) 사이의 결합력을 감소시키는 물질일 수 있다. 이에 따라, 상기 기능성 물질이 제공된 상태에서, 상기 제2 물질층(L2)이 형성되는 경우, 상기 제2 물질층(L2)은 상기 컨택홀(CH) 내부를 용이하게 채울 수 있다.
이와 달리, 상기 제1 물질층(L1)이 형성된 이후, 상기 기판(100)의 상부면과 평행한 상기 보호막(500)의 상부면, 및 상기 컨택홀(CH)의 하부면에 배치된 상기 제1 물질층(L1)에 기능성 처리(예를 들어, 이방성 플라즈마 가스처리)가 수행될 수 있다. 이 경우, 기능성 처리가 수행된 상기 제1 물질층(L1) 상에는 상기 제2 물질츠(L2)의 증착이 용이하게 이루어지지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 기능성 처리가 수행된 상태에서, 상기 제2 물질층(L2)이 형성되는 경우, 상기 제2 물질층(L2)은 상기 컨택홀(CH) 내부를 용이하게 채울 수 있다.
결과적으로, 상기 제4 변형 예에 따른 지문 센서는, 상기 제2 물질층(L2)이 상기 컨택홀(CH) 내부에 용이하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서의 투과도 및 센싱 효율이 향상될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예 및 변형 예들에 따른 지문 센서 및 그 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 지문 센서에 사용되는 ITO 박막 및 ITO/Ag/ITO 박막의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다.
도 18 내지 도 20은 ITO 박막의 특성을 확인하기 위해 촬영된 사진이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 비정질 ITO 박막을 준비한 이후, 130℃의 온도에서 15분의 시간 동안 열처리한 후, 열처리 전과 열처리 후 상태에 대해 각각 SEM(Scanning Electron Microscope) 촬영하여 나타내었다. 도 18 및 도 19에서 확인할 수 있듯이, 비정질 ITO 박막의 경우, 열처리에 따라 변화가 없음을 확인할 수 있었다.
도 20을 참조하면, 상온에서 ITO 박막을 증착한 후, SEM 촬영하여 나타내었다. 또한, ITO 박막의 두께를 제어하여 증착한 후, 박막의 두께에 따른 면저항(sheet resistance, Ω/ㅁ) 및 투과율(%)을 측정하였다. 측정된 면저항 및 투과율 값은 아래 <표 1>을 통해 정리된다.
| ITO 두께 | 면저항(sheet resistance, Ω/ㅁ) | 투과율(%) |
| 24~25 nm | 150 | 90 |
| 25~26 nm | 100 | 89 |
| 27 nm | 70 | 87~88 |
<표 1>을 통해 알 수 있듯이, ITO 박막의 경우 두께가 증가함에 따라 면저항 및 투과율이 감소하는 것을 알 수 있었다.
또한, Ag 박막을 증착하되, 두께를 제어하여 증착한 후, 박막의 두께에 따른 면저항(sheet resistance, Ω/ㅁ) 및 투과율(%)을 측정하였다. 측정된 면저항 및 투과율 값은 아래 <표 2>를 통해 정리된다.
| Ag 두께 | 면저항(sheet resistance, Ω/ㅁ) | 투과율(%) |
| 14~15 nm | 8 | 90 |
| 11~12 nm | 10 | 88~89 |
| 6~8 nm | 15 | 86~87 |
<표 2>를 통해 알 수 있듯이, Ag 박막의 경우 두께가 증가함에 따라, 면저항은 감소하고, 투과율은 증가하는 것을 알 수 있었다.
도 21은 ITO-Ag-ITO 박막을 촬영한 사진이다.
도 21을 참조하면, ITO 박막 상에 Ag 박막을 형성한 후, Ag 박막 상에 ITO를 다시 형성하여, ITO-Ag-ITO 박막을 제조한 후, SEM 촬영하였다 도 21에서 알 수 있듯이, ITO 박막의 두께(43.04 nm, 38.92 nm)가 Ag 박막의 두께(12.04 nm) 보다 두껍게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, ITO-Ag-ITO 박막의 면저항 및 투과율을 특정한 결과 10 Ω/ㅁ 이하의 낮은 면저항 특성과 87% 이상의 높은 투과율을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100: 기판
200: 게이트
300: 게이트 절연막
400: 활성막
500: 보호막
600: 센싱 전극
200: 게이트
300: 게이트 절연막
400: 활성막
500: 보호막
600: 센싱 전극
Claims (10)
- 기판 상에 배치되는 게이트;
상기 게이트를 덮는 게이트 절연막;
상기 게이트 절연막 상에 배치되는 활성막;
상기 게이트 절연막 상에 배치되고, 상기 활성막의 일측과 접촉되는 소스 전극(Source electrode), 및 상기 활성막의 타측과 접촉되는 드레인 전극(Drain electrode);
상기 활성막, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막;
상기 보호막 상에 배치되는 센싱 전극; 및
상기 보호막을 관통하는 컨택홀을 채우고, 상기 센싱 전극 및 상기 소스 전극을 연결하는 컨택 플러그를 포함하고,
상기 게이트, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 및 상기 센싱 전극은, 각각, 투명한 전도성 금속 산화물로 형성된 제1 물질층, 금속으로 형성된 제2 물질층, 및 상기 투명한 전도성 금속 산화물로 형성된 제3 물질층이 차례로 적층된 구조를 갖는 것을 포함하되,
상기 컨택 플러그 및 상기 센싱 전극은 동일한 상기 제1 물질층, 상기 제2 물질층, 및 상기 제3 물질층을 포함하고, 상기 컨택 플러그 및 상기 센싱 전극의 적층된 상기 제1 물질층, 상기 제2 물질층, 및 상기 제3 물질층은, 상기 컨택홀을 갖는 상기 보호막의 표면 프로파일을 따라 배치되어, 상기 보호막의 상부면 상에 제공되고, 상기 컨택홀 내부를 채우며,
상기 컨택홀의 내부를 채우는, 적층된 상기 제1 물질층, 상기 제2 물질층, 및 상기 제3 물질층은, 상기 컨택 플러그로 정의되고, 상기 보호막의 상기 상부면 상에 제공된 적층된 상기 제1 물질층, 상기 제2 물질층, 및 상기 제3 물질층은, 상기 센싱 전극으로 정의되는 것을 포함하는, 지문 센서.
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 상기 게이트, 및 상기 센싱 전극에서, 상기 제1 내지 제3 물질층의 두께는 서로 다른 것을 포함하는 지문 센서.
- 제3 항에 있어서,
상기 제1 물질층 및 상기 제3 물질층의 두께는, 상기 제2 물질층의 두께보다 두껍고,
상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극이 포함하는 상기 제2 물질층의 두께는, 상기 센싱 전극이 포함하는 상기 제2 물질층의 두께보다 두꺼운 것을 포함하는 지문 센서.
- 제1 항에 있어서,
상기 투명한 전도성 금속 산화물은 ITO(Indium Tin Oxide)를 포함하는 지문 센서.
- 제1 항에 있어서,
상기 금속은 은(Ag)을 포함하는 지문 센서.
- 제1 항에 있어서,
상기 투명한 전도성 금속 산화물은 비정질(amorphous)인 것을 포함하는 지문 센서.
- 제1 항에 따른 상기 지문 센서가 배치되는 디스플레이 소자; 및
상기 지문 센서 및 상기 디스플레이 소자 사이의 편광층을 포함하는 표시 장치.
- 기판 상에 게이트를 형성하는 단계;
상기 기판 상에, 상기 게이트를 덮는 게이트 절연막을 형성하는 단계;
상기 게이트 절연막 상에 활성막을 형성하는 단계;
상기 게이트 절연막 상에, 상기 활성막의 일측과 접촉되는 소스 전극, 및 상기 활성막의 타측과 접촉되는 드레인 전극을 형성하는 단계;
상기 활성막, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막을 형성하는 단계;
상기 보호막의 일 영역을 식각하여, 상기 소스 전극을 노출하는 컨택홀을 형성하는 단계; 및
상기 컨택홀을 채우는 컨택 플러그 및 상기 보호막 상의 센싱 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 게이트, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 및 상기 센싱 전극 형성 단계는 각각, 투명한 전도성 금속 산화물을 포함하는 제1 물질층 형성 단계, 상기 제1 물질층 상에 금속을 포함하는 제2 물질층 형성 단계, 및 상기 제2 물질층 상에 상기 투명한 전도성 금속 산화물을 포함하는 제3 물질층 형성 단계를 포함하되,
상기 컨택 플러그 및 상기 센싱 전극 형성 단계는,
상기 컨택홀을 갖는 상기 보호막의 표면 프로파일을 따라 상기 제1 물질층을 형성하는 단계; 및
상기 컨택홀 내부를 채우도록, 상기 제1 물질층 상에 상기 제2 물질층 및 제3 물질층을 차례로 형성시켜, 상기 컨택 플러그 및 상기 센싱 전극을 함께 형성하는 단계를 포함하는 지문 센서의 제조 방법.
- 삭제
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| KR1020190056382A KR102214773B1 (ko) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 지문 센서 및 그 제조 방법 |
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| KR1020190056382A KR102214773B1 (ko) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | 지문 센서 및 그 제조 방법 |
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