KR20010104667A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (21)
- 액정 표시 장치에 있어서,각각의 주면이 상호 대향하도록 배치된 제1 및 제2 절연 기판과,상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 간에 삽입된 액정층과,상기 제1 절연 기판 상에 형성되고, 주사 신호를 전달하는 게이트 배선과,상기 제1 절연 기판 및 상기 게이트 배선 상에 형성된 게이트 절연막과,상기 게이트 절연막 상에 형성된 금속막으로 이루어지고, 영상 신호를 전달하는 드레인 배선과,상기 게이트 절연막 상의 적어도 상기 드레인 배선의 하측에 형성된 반도체층과,상기 반도체층의 적어도 상기 게이트 배선 일부의 상측에 위치하는 부분으로 구성된 반도체 채널층과, 상기 반도체 채널층 상에 위치하는 상기 드레인 배선의 일부와 이에 접하는 상기 반도체층의 일부에 형성된 반도체 컨택트층으로 구성되는 드레인 전극과, 상기 반도체 채널층 상에 상기 드레인 전극과 이격하고, 대향하게 형성된 다른 금속막과 상기 다른 금속막의 하면에 접하는 상기 반도체층의 다른 일부에 형성된 다른 반도체 컨택트층으로 구성되는 소스 전극 및 그 드레인 배선과, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막을 갖는 박막 트랜지스터부와,상기 박막 트랜지스터의 상기 소스 전극에 접속된 화소 전극을 갖는 화소부를 구비하고,상기 반도체층 각각의 평면 패턴은 그 위에 형성된 상기 드레인 배선, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극의 금속막의 평면 패턴보다 폭이 넓고,상기 반도체층 각각의 평면 패턴은 상기 반도체 컨택트층의 각각의 평면 패턴보다 폭이 넓은 액정 표시 장치.
- 액정 표시 장치에 있어서,제1 절연성 기판 및 이에 대향하게 설치된 제2 절연 기판과,상기 제1 절연성 기판과 상기 제2 절연 기판 간에 삽입된 액정층과,상기 제1 절연 기판 상에 각각 형성되고, 주사 신호를 전달하는 복수의 게이트 배선과,상기 제1 절연 기판 및 상기 복수의 게이트 배선 상에 형성된 게이트 절연막과,상기 게이트 절연막 상에 형성되고, 영상 신호를 전달하는 복수의 드레인 배선과,상기 게이트 절연막 상의 적어도 상기 복수의 드레인 배선의 하나의 하측에 형성된 복수의 반도체층과,상기 복수의 반도체층 중, 하나의 부분으로 이루어지고, 적어도 상기 복수의 게이트 배선의 하나의 일부분에 걸치는 반도체 채널층과, 상기 복수의 드레인 배선의 하나의 일부분으로 이루어지고, 상기 반도체 채널층 상에 위치하는 드레인 전극과, 상기 반도체 채널층 상에 상기 복수의 게이트 배선의 하나의 일부분에 대하여상기 드레인 전극과는 반대측에서 상기 드레인 전극과 이격하여 형성된 소스 전극을 갖는 박막 트랜지스터부와,상기 복수의 드레인 배선, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막과,상기 박막 트랜지스터의 상기 소스 전극에 각각 접속된 복수의 화소 전극과,상기 복수의 화소 전극 중 하나에 접속된 상부 전극과 상기 게이트 배선 또는 이를 구성하는 재료로 이루어진 하부 전극을 갖는 보유 용량부를 구비하고,상기 보유 용량의 상기 하부 전극과 상기 상부 전극에 끼워진 유전체막은 상기 게이트 절연막과 상기 반도체 채널층을 적층한 구조를 갖고,상기 화소 전극은 상기 보호막에 형성된 컨택트홀을 통해 상기 반도체 채널막과 접촉하고 있는 액정 표시 장치.
- 제2항에 있어서,상기 보유 용량의 상기 하부 전극과 상기 상부 전극에 끼워진 유전체막은 상기 게이트 절연막이고, 상기 화소 전극이 상기 보호막에 형성된 컨택트홀을 통해 상기 게이트 절연막과 접촉하고 있는 액정 표시 장치.
- 제3항에 있어서,상기 컨택트홀 주변의 상기 게이트 절연막 상에 상기 반도체 채널층이 형성된 액정 표시 장치.
- 제2항에 있어서,상기 박막 트랜지스터의 상기 보호막은 무기 재료의 막과 유기 재료의 막을 적층하여 이루어지는 액정 표시 장치.
- 액정 표시 장치에 있어서,제1 절연 기판과 이에 대향하게 설치된 제2 절연 기판 간에 삽입된 액정층과,상기 제1 절연 기판 상에 형성된 주사 신호를 전달하는 게이트 배선과,상기 제1 절연 기판 및 상기 게이트 배선 상에 형성된 게이트 절연막과,상기 게이트 절연막 상에 형성된 금속막으로 이루어지고, 영상 신호를 전달하는 드레인 배선과,상기 게이트 절연막 상에 형성되고, 적어도 상기 드레인 배선의 하나의 하측에 설치된 반도체층과,적어도 상기 게이트 배선 중, 하나의 일부 상측에 위치하는 상기 반도체층 중 하나의 일부로 이루어진 반도체 채널층과, 상기 반도체 채널층 상에 위치하는 상기 드레인 배선의 하나의 일부로 이루어진 드레인 전극과, 상기 반도체 채널층 상에 있어서 상기 드레인 전극과 이격하고, 대향하여 형성되는 소스 전극을 각각 갖는 박막 트랜지스터부와,상기 드레인 배선, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극을 덮는 보호막과,상기 박막 트랜지스터의 상기 소스 전극에 접속된 적어도 하나의 화소 전극과 상기 제1 및 제2 절연 기판 중의 적어도 하나의 주면을 따른 면 내에서 상기 적어도 하나의 화소 전극과 이격하고, 대향하게 설치된 공통 전극을 갖는 화소부를 구비하고,상기 반도체층 각각에는 상기 드레인 배선의 하나, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극의 금속층과 접하는 그 계면을 따라 반도체 컨택트층이 각각 형성되며,상기 적어도 하나의 화소 전극은 상기 게이트 절연막 상에 상기 반도체층, 상기 반도체 컨택트층 및 상기 드레인 배선 또는 상기 소스 전극의 금속층을 순차 적층한 3층 구조를 갖는 액정 표시 장치.
- 제6항에 있어서,상기 화소 전극의 금속막의 평면 패턴보다 상기 반도체 컨택트층의 평면 패턴은 폭이 넓고, 상기 반도체 컨택트층의 평면 패턴보다 상기 반도체 채널층의 평면 패턴은 넓은 폭을 갖는 액정 표시 장치.
- 제6항에 있어서,상기 게이트 배선과 동일한 공정 및 재료로 형성된 공통 전극 배선과, 상기 게이트 절연막 및 상기 보호막으로 이루어진 적층막에 형성된 컨택트홀을 통해 상기 공통 전극과 접속된 투명 도전층을 상부 전극으로 하고, 상기 화소 전극의 금속층을 하부 전극으로 하며, 상기 보호막을 유전체막으로 하여 이루어진 보유 용량구조를 구비한 액정 표시 장치.
- 제1항에 있어서,상기 반도체 채널층은 비도핑의 비정질 실리콘으로 이루어지고, 상기 반도체 컨택트층은 인, 안티몬 및 붕소 중 적어도 1원소를 도핑한 비정질 실리콘으로 이루어진 액정 표시 장치.
- 제1항에 있어서,상기 드레인 배선, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극의 금속막은 몰리브덴, 크롬, 텅스텐, 탄탈, 티탄 및 알루미늄 중 적어도 1원소를 포함하는 단층막, 복수의 합금막, 또는 적층막으로 이루어진 액정 표시 장치.
- 제1항에 있어서,상기 화소 전극은 투명 도전막으로 이루어진 액정 표시 장치.
- 박막 트랜지스터 및 게이트 단자를 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서,절연 기판 상에 제1 금속막을 성막한 후, 제1 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이것을 마스크로 하여 게이트 배선, 게이트 단자를 형성하는 제1 단계와,상기 제1 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 절연막, 비정질 실리콘막, 도핑된 비정질 실리콘막, 또한 제2 금속막을 성막한 후, 층두께가 다른 적어도 두 개의 영역을 갖는 제2 포토레지스트 패턴을 상기 제2 금속막 상에 형성하고, 이것을 마스크로 하여 상기 제2 금속막, 상기 도핑된 비정질 실리콘막, 상기 비정질 실리콘막을 에칭하고, 상기 제2 포토레지스트 패턴의 층두께가 얇은 영역을 산소 플라즈마로 제거하고, 상기 산소 플라즈마 처리 후에 남겨진 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 금속막을 에칭하고, 그 후 상기 도핑된 비정질 실리콘막을 에칭하여, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 배선, 소스 전극, 드레인 전극을 형성하는 제2 단계와,상기 제2 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 보호막을 형성한 후, 제3 포토레지스트 패턴을 형성하여, 이것을 마스크로 하여 상기 보호막 및 상기 절연막을 에칭하고, 상기 소스 전극의 제2 금속막, 게이트 단자의 제1 금속막을 노출시키는 제3 단계와,상기 제3 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 투명 도전막을 형성한 후, 제4 포토레지스트 패턴을 형성하여, 이것을 마스크로 하여 상기 투명 도전막을 에칭하는 제4 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제12항에 있어서,상기 제2 단계에서 상기 제2 패턴은 불투과 및 반투과의 영역을 갖는 포토마스크를 통해 노광되고, 상기 제2 포토레지스트 패턴은 이에 실시된 상기 노광 처리 및 현상 처리 후, 적어도 두께가 다른 두 개의 영역으로 나누어지는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,상기 포토마스크의 반투과 영역은 상기 불투과 영역보다 얇은 금속막 또는 금속 산화물막으로 이루어지며, 상기 반투과 영역을 통해 상기 제2 포토레지스트 패턴이 하프 노광되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,상기 포토마스크의 반투과 영역은 상기 불투과 영역을 이루는 불투과막을 메쉬 형상으로 하여 얻어지는 개구 패턴을 갖고, 상기 개구 패턴에 의해 상기 제2 포토레지스트 패턴이 하프 노광되는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,상기 제2 단계에서 제2 금속막은 상기 제2 포토레지스트 패턴을 이용하여 2회 에칭되며, 1회째는 건식 에칭이고, 2회째는 습식 에칭인 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 박막 트랜지스터 및 보유 용량을 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서,절연 기판 상에 제1 금속막을 성막한 후, 제1 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이것을 마스크로 하여 게이트 배선, 또는 보유 용량 배선, 또는 인 플레인 스위칭 액정 모드의 공통 전극 배선을 형성하는 제1 단계와,상기 제1 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 절연막, 비정질 실리콘막, 도핑된 비정질 실리콘막, 또한 제2 금속막을 성막한 후, 제2 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이것을 마스크로 하여 상기 제2 금속막, 상기 도핑된 비정질 실리콘막, 상기 비정질 실리콘막을 에칭하고, 상기 제2 포토레지스트 패턴의 두께가 얇은 패턴 영역을 산소 플라즈마로 제거하고, 상기 산소 플라즈마 처리 후에 남겨진 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 금속막을 에칭하고, 그 후 상기 도핑된 비정질 실리콘막을 에칭하여, 상기 게이트 배선, 또는 상기 보유 용량 배선 또는 상기 공통 전극 배선 상에 비정질 실리콘막을 형성하는 제2 단계와,상기 제2 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 보호막을 형성한 후, 제3 포토레지스트 패턴을 형성하여, 이것을 마스크로 하여 상기 보호막을 에칭하고, 상기 게이트 배선 또는 상기 보유 용량 배선 또는 상기 공통 전극 배선 상의 비정질 실리콘막을 노출시키는 제3 단계와,상기 제3 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 투명 도전막을 형성한 후, 제4 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이것을 마스크로 하여 상기 투명 도전막을 에칭하고, 상기 투명 도전층과 상기 게이트 배선, 상기 보유 용량 배선, 또는 상기 공통 전극 배선 상의 비정질 실리콘막에 접속시키는 제4 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 박막 트랜지스터 및 보유 용량을 갖는 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서,절연 기판 상에 제1 금속막을 성막한 후, 제1 포토레지스트 패턴을 형성하여, 이것을 마스크로 하여 게이트 배선, 또는 보유 용량 배선, 또는 인 플레인 스위칭 액정 모드의 공통 전극 배선을 형성하는 제1 단계와,상기 제1 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 절연막, 비정질 실리콘막, 도핑된 비정질 실리콘막, 또한 제2 금속막을 성막한 후, 제2 포토레지스트 패턴을 형성하여, 이것을 마스크로 하여 상기 제2 금속막, 상기 도핑된 비정질 실리콘막, 상기 비정질 실리콘막을 에칭하고, 상기 제2 포토레지스트 패턴의 두께가 얇은 패턴 영역을 산소 플라즈마로 제거하고, 상기 산소 플라즈마 처리 후에 남겨진 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제2 금속막을 에칭하고, 그 후 상기 도핑된 비정질 실리콘막을 에칭하여, 상기 게이트 배선, 또는 상기 보유 용량 배선 또는 상기 공통 전극 배선 상에 비정질 실리콘막을 형성하는 제2 단계와,상기 제2 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 보호막을 형성한 후, 제3 포토레지스트 패턴을 형성하여, 이것을 마스크로 하여 상기 보호막을 에칭하고, 그 후 상기 게이트 배선, 상기 보유 용량 배선, 또는 상기 공통 전극 배선 상의 비정질 실리콘막을 에칭 제거하여, 상기 절연막을 노출시키는 제3 단계와,상기 제3 단계를 거친 상기 절연 기판 상에 투명 도전막을 형성한 후, 제4 포토레지스트 패턴을 형성하여, 이것을 마스크로 하여 상기 투명 도전막을 에칭하고, 상기 투명 도전층과 상기 게이트 배선 또는 상기 보유 용량 배선 또는 상기 공통 전극 배선 상의 절연막에 접속시키는 제4 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제18항에 있어서,상기 제3 단계에서 상기 보호막의 에칭을 불산 또는 불화암모늄을 포함하는 수용액의 습식 에칭으로 행하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제18항에 있어서,상기 제3 단계에서 상기 보호막을 무기 재료로 이루어진 제1 보호막과 감광성 유기 재료로 이루어진 제2 보호막을 적층으로 하여 형성하고, 상기 제2 보호막을 상기 제3 포토레지스트 패턴으로 이용하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
- 제20항에 있어서,상기 제3 단계에서 상기 감광성 유기 재료로 이루어진 제2 보호막을 이에 대한 노광 및 현상 처리 후, 120℃ 내지 300℃의 온도로 가열하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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