KR20020080559A - 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
먼저, 크롬의 하부막과 알루미늄 계열의 상부막을 적층하고 패터닝하여 기판 위에 게이트선, 게이트 전극 및 게이트 패드를 포함하는 가로 방향의 게이트 배선을 형성한다. 다음, 게이트 절연막을 형성하고, 그 상부에 반도체층 및 저항 접촉층을 차례로 형성한다. 이어, 크롬의 하부막과 알루미늄 계열의 상부막으로 이루어진 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 게이트선과 교차하는 데이터선, 소스 전극, 드레인 전극 및 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 이어, 보호막을 적층하고 패터닝하여 드레인 전극, 게이트 패드 및 데이터 패드를 각각 드러내는 접촉 구멍을 형성한다. 이때, 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍은 드레인 전극의 경계선이 드러나도록 형성하고, 보호막 및 게이트 절연막의 측벽이 경사각을 가지는 테이퍼 구조를 가지도록 형성한다. 이어, ITO를 적층하고 패터닝하여 드레인 전극, 게이트 패드 및 데이터 패드와 각각 연결되는 화소 전극, 보조 게이트 패드 및 보조 데이터 패드를 형성한다.
Description
본 발명은 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치의 한 기판으로 사용되는 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 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.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 두 기판에 전극이 각각 형성되어 있고 전극에 인가되는 전압을 스위칭하는 박막 트랜지스터를 가지고 있는 액정 표시 장치이며, 박막 트랜지스터는 두 기판 중 하나에 형성되는 것이 일반적이다.
이러한 액정 표시 장치에서도, 신호 지연을 방지하기 위하여 배선은 저저항을 가지는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al alloy) 등과 같은 저저항 물질을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나, 액정 표시 장치에서와 같이 투명한 도전 물질인 ITO(indium tin oxide)를 사용하여 화소 전극을 형성하는 경우에 알루미늄 계열의 금속과 ITO의 접촉 특성이 좋지 않아 접촉 특성이 우수한 다른 금속을 알루미늄 계열의 금속 하부에 개재하고 전면 식각을 통하여 접촉부에서 보호막의 접촉 구멍을 통하여 드러난 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 제거한다. 그러나 접촉 구멍의하부에서 알루미늄 계열의 도전막이 심하게 언더 컷되어 이후에 적층되는 화소 전극이 단선되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 보호막의 접촉 구멍을 계단 모양의 측벽을 가지도록 형성하는 것이 바람직하지만, 이를 위해서는 보호막을 여러 번의 사진 식각 공정으로 패터닝해야 하므로 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 가지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 우수한 접촉 특성을 가지는 동시에 저저항 배선을 가지는 박막 트랜지스터 기판을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 단순화하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판이고,
도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 3a, 4a, 5a 및 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 중간 과정에서의 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 3b는 도 3a에서 IIIb-IIIb' 선을 따라 절단한 단면도이고,
도 4b는 도 4a에서 IVb-IVb' 선을 따라 잘라 도시한 도면으로서 도 3b의 다음 단계를 도시한 단면도이고,
도 5b는 도 5a에서 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 도면으로서 도 4b의 다음 단계를 도시한 단면도이고,
도 6b는 도 6a에서 VIb-VIb' 선을 따라 잘라 도시한 도면으로서 도 5b의 다음 단계를 도시한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 8 및 도 9는 도 7에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 VIII-VIII' 선 및 IX-IX'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 10a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 제조하는 첫 단계에서의 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 10b 및 10c는 각각 도 10a에서 Xb-Xb' 선 및 Xc-Xc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며,
도 11a 및 11b는 각각 도 10a에서 Xb-Xb' 선 및 Xc-Xc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서, 도 10b 및 도 10c 다음 단계에서의 단면도이고,
도 12a는 도 11a 및 11b 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 12b 및 12c는 각각 도 12a에서 XIIb-XIIb' 선 및 XIIc-XIIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며,
도 13a, 14a, 15a와 도 13b, 14b, 15b는 각각 도 12a에서 XIIb-XIIb' 선 및 XIIc-XIIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서 도 12b 및 12c 다음 단계들을 공정 순서에 따라 도시한 것이고,
도 16a는 도 15a 및 15b 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 16b 및 16c는 각각 도 16a에서 XVIb-XVIb' 선 및 XVIc-XVIc' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 접촉부의 접촉 구멍을 배선의 경계선이 드러나도록 형성하고, 접촉 구멍에서 절연막의 측벽을 테이퍼 구조로 형성한다.
더욱 상세하게, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에서는, 우선, 절연 기판 위에 게이트선 및 게이트선과 연결되어 있는 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 이어, 게이트 절연막과 반도체층을 차례로 형성하고, 게이트선과 교차하는 데이터선, 데이터선과 연결되어 있으며 게이트 전극에 인접하는 소스 전극 및 게이트 전극에 대하여 소스 전극의 맞은 편에 위치하는 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 이어, 보호막을 적층하고 패터닝하여 드레인 전극의 경계선이 노출되도록 드레인 전극의 상부에 제1 접촉 구멍을 형성하고, 보호막 상부에 제1 접촉 구멍을 통하여 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성한다.
이때, 데이터 배선은 하부막과 상부막으로 이루어진 이중막으로 형성하는 것이 바람직하며, 제1 접촉 구멍으로 드러난 드레인 전극의 상부막을 제거하는 단계를 더 포함한다. 여기서, 상부막은 저저항을 가지는 알루미늄 계열의 금속으로 형성하는 것이 바람직하다.
제1 접촉 구멍은 게이트 절연막까지 연장하여 형성하고, 게이트 절연막 또는 보호막이 경사각을 가지도록 제1 접촉 구멍을 테이퍼 구조로 형성하는 것이 바람직하다.
게이트 배선은 외부로부터 주사 신호를 전달받아 게이트선으로 전달하는 게이트 패드를 더 포함하며, 데이터 배선은 외부로부터 영상 신호를 전달받을 데이터선으로 전달하는 데이터 패드를 더 포함하며, 보호막은 데이터 패드 및 게이트 절연막과 함께 게이트 패드를 드러내는 제2 및 제3 접촉 구멍을 가지며, 화소 전극과 동일한 층에 상기 제2 및 제3 접촉 구멍을 통하여 게이트 패드 및 데이터 패드와 전기적으로 연결되는 보조 게이트 패드와 보조 데이터 패드를 더 형성할 수 있다.
이때, 데이터 배선 및 반도체층은 부분적으로 두께가 다른 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 함께 형성할 수 있으며, 감광막 패턴은 제1 두께를 가지는 제1 부분, 제1 두께보다 두꺼운 제2 부분, 두께를 가지지 않으며 제1 및 제2 부분을 제외한 제3 부분을 포함하는 것이 바람직하며, 사진 식각 공정에서 제1 부분은 소스 전극과 드레인 전극 사이, 제2 부분은 데이터 배선 상부에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판이고, 도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
절연 기판(10) 위에 저저항을 가지는 알루미늄 계열의 금속 물질을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있다. 게이트 배선은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(22), 게이트선(22)의 끝에 연결되어 있어 외부로부터의 게이트 신호를 인가받아 게이트선으로 전달하는 게이트 패드(24) 및 게이트선(22)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터의 게이트 전극(26)을 포함한다.
게이트 배선(22, 24, 26)은 알루미늄 계열의 단일막으로 형성하는 것이 바람직하지만, 이중층이상으로 형성될 수도 있다. 이중층 이상으로 형성하는 경우에는 한 층은 저항이 작은 물질로 형성하고 다른 층은 ITO 또는 기판 등의 다른 물질과의 접촉 특성이 좋은 크롬 또는 몰리브덴 계열 등의 물질로 만드는 것이 바람직하다. 그 예로는 Al(또는 Al 합금)/Cr 또는 Al(또는 Al 합금)/Mo 등을 들 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 게이트 배선(22, 24, 26)은 Cr의 하부막(201)과 알루미늄 계열의 상부막(202)으로 형성되어 있다.
기판(10) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 게이트 배선(22, 24, 26)을 덮고 있으며, 게이트 절연막(30)은 이후에 형성되는 보호막(70)과 함께 게이트 패드(24)의 하부막(201)을 드러내는 접촉 구멍(74)을 가진다.
게이트 전극(24)의 게이트 절연막(30) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(40)이 섬 모양으로 형성되어 있으며, 반도체층(40)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 저항 접촉층(55, 56)이 각각 형성되어 있다.
저항 접촉층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al alloy), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 등의 금속 또는 도전체로 이루어진 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 형성되어 있다. 데이터 배선은 세로 방향으로 형성되어 게이트선(22)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터선(62), 데이터선(62)의 분지이며 저항 접촉층(54)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65), 데이터선(62)의 한쪽 끝에 연결되어 있으며 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터 패드(68), 소스 전극(64)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)에 대하여 소스 전극(65)의 반대쪽 저항 접촉층(56) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(66)을 포함한다. 한편, 데이터 배선은 게이트선(22)과중첩되어 유지 용량을 확보하기 위한 유지 축전기용 도전체 패턴(64)을 포함할 수 있다.
데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)도 알루미늄 계열의 단일막으로 형성할 수 있으며, 이중층이상으로 형성될 수도 있다. 이중층 이상으로 형성하는 경우에는 한 층은 저항이 작은 물질로 형성하고 다른 층은 다른 물질과의 접촉 특성이 좋은 물질로 만드는 것이 바람직하다. 그 예로는 Cr/Al(또는 Al 합금) 또는 Al/Mo 등을 들 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)은 Cr의 하부막(601)과 알루미늄 합금의 상부막(602)으로 형성되어 있다. 이때, Cr막(601)은 상부막(602)의 알루미늄 계열의 금속이 규소층(40, 55, 56)으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 가지는 동시에 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 이후의 화소 전극(82) 사이의 접촉 특성을 확보하기 위한 접촉부의 기능을 가진다.
데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(40) 상부에는 보호막(70)이 형성되어 있다. 보호막(90)에는 유지 축전기용 도전체 패턴(64), 드레인 전극(66) 및 데이터 패드(68)의 하부막(601)을 각각 드러내는 접촉 구멍(72, 76, 78)이 각각 형성되어 있으며, 게이트 절연막(30)과 함께 게이트 패드(24)의 하부막(201)을 드러내는 접촉 구멍(74)이 형성되어 있다. 이때, 접촉 구멍(72, 76)에서는 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)의 경계선이 드러나 있으며, 기판(10)의 일부 또한 노출되어 있으며, 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)의 측벽, 특히 게이트 절연막(30)의 측벽은 테이퍼 구조를 취하고 있다. 여기서, 접촉 구멍(74, 78)도 게이트 및 데이터 패드(24, 68)의 경계선이 드러나도록형성될 수 있으며, 패드(24, 68)가 전부 드러나도록 이들(24, 68)보다 크게 형성될 수 있다.
보호막(70) 위에는 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 연결되어 있으며 화소에 위치하는 화소 전극(82)과 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68)와 연결되어 있는 보조 게이트 패드(84) 및 보조 데이터 패드(88)를 포함하며, 투명한 도전 물질인 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 화소 배선이 형성되어 있다. 이때, 앞에서 설명한 바와 같이, 접촉 구멍(72, 76)에서 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)의 경계선이 드러나 있어 화소 전극(82)은 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)의 상부에서 접촉 구멍(72, 76) 일부의 경계선과 만나지 않아 알루미늄 계열의 상부막(602)이 보호막(70)의 하부에서 언더 컷되더라도 이와 무관하게 화소 전극(82)은 드레인 전극(66)의 하부막(601)과 넓은 면적으로 접촉하는 동시에 접촉부에서 단선되지 않게 된다. 접촉 구멍(72, 76)의 측벽이 테이퍼 구조를 취하고 있어 접촉부에서 화소 전극(82)은 완만한 경사각의 프로파일(profile)을 가질 수 있다.
여기서, 화소 전극(82)은 도1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 게이트선(22)과 중첩되어 유지 축전기를 이루며, 유지 용량이 부족한 경우에는 게이트 배선(22, 24, 26)과 동일한 층에 유지 용량용 배선을 추가할 수도 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 구조에서는 저저항을 알루미늄 계열의 금속으로 이루어진 게이트 배선(22, 24, 26) 및 데이터 배선(62, 64, 66, 68)을 포함하고 있어 대화면 고정세의 액정 표시 장치에 적용할 수 있다. 또한, 접촉 구멍(72,76)에서 드레인 전극(66)은 그의 하부막(601)을 통하여 화소 전극(82)과 단선이 없이 넓은 면적으로 접하고 있어 접촉부의 신뢰성을 확보할 수 있다.
그러면, 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대하여 도 1 및 도 2와 도 3a 내지 도 6b를 참고로 하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 기판(10) 위에 ITO 또는 기판(10)과 접촉 특성이 우수한 도전 물질인 크롬의 하부막(201)과 저저항을 가지는 알루미늄 계열의 상부막(202)을 차례로 적층하고 패터닝하여 게이트선(22), 게이트 전극(26) 및 게이트 패드(24)를 포함하는 가로 방향의 게이트 배선을 형성한다.
다음, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(30), 비정질 규소로 이루어진 반도체층(40), 도핑된 비정질 규소층(50)의 삼층막을 연속하여 적층하고 마스크를 이용한 패터닝 공정으로 반도체층(40)과 도핑된 비정질 규소층(50)을 패터닝하여 게이트 전극(24)과 마주하는 게이트 절연막(30) 상부에 반도체층(40)과 저항 접촉층(50)을 형성한다. 이때, 도면에서 보는 바와 같이, 반도체층(40)과 저항 접촉층(50)은 이후에 형성되는 데이터선(62)을 따라 형성될 수도 있다.
다음, 도 5a 내지 도 5b에 도시한 바와 같이, 크롬으로 이루어진 하부막(601)을 300Å 정도의 두께로, 저저항을 가지는 알루미늄 계열의 금속으로 이루어진 상부막(602)을 2,500Å 정도의 두께로 각각 차례로 적층한 후, 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝하여 게이트선(22)과 교차하는 데이터선(62), 데이터선(62)과 연결되어 게이트 전극(26) 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65), 데이터선(62)의 한쪽 끝에 연결되어 있는 데이터 패드(68), 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(66)과 마주하는 드레인 전극(66) 및 게이트선(22)과 중첩하는 유지 축전기용 도전체 패턴(64)을 포함하는 데이터 배선을 형성한다.
이어, 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)으로 가리지 않는 도핑된 비정질 규소층 패턴(50)을 식각하여 게이트 전극(26)을 중심으로 양쪽으로 분리시키는 한편, 양쪽의 도핑된 비정질 규소층(55, 56) 사이의 반도체층(40)을 노출시킨다. 이어, 노출된 반도체층(40)의 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 실시하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 질화 규소 또는 유기 절연막으로 이루어진 보호막(70)을 적층한 후 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 게이트 절연막(30)과 함께 건식 식각으로 패터닝하여, 유지 축전기용 도전체 패턴(64), 게이트 패드(24), 드레인 전극(66) 및 데이터 패드(68)를 노출시키는 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 형성한다. 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 형성할 때, 게이트 절연막(30) 및 보호막(70)이 경사면을 가지는 테이퍼 구조의 측벽을 가지도록 반응성 이온 식각(reactive ion etch) 또는 고밀도의 플라스마 식각 방법을 이용하여 이방성 건식 식각으로 패터닝한다. 이어, 전면 식각으로 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 통하여 노출된 유지 축전기용 도전체 패턴(64), 게이트 패드(24), 드레인 전극(66) 및 데이터 패드(68)의 상부막(202, 602)을 제거하여 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)을 통하여 유지 축전기용 도전체 패턴(64), 게이트 패드(24), 드레인전극(66) 및 데이터 패드(68)의 하부막(201, 601)을 드러낸다. 이때, 접촉 구멍(72, 76)은 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)의 경계선이 드러나도록 형성한다. 여기서, 접촉 구멍(74, 78)도 게이트 및 데이터 패드(24, 68)의 경계선이 드러나도록 형성될 수 있으며, 패드(24, 68)가 전부 드러나도록 이들(24, 68)보다 크게 형성할 수 있다.
다음, 마지막으로 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, ITO를 적층하고 마스크를 이용한 패터닝을 실시하여 접촉 구멍(72, 76)을 통하여 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)의 상부막(602)과 연결되는 화소 전극(82)과 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 게이트 패드(24)의 상부막(202) 및 데이터 패드(68)의 상부막(602)과 각각 연결되는 보조 게이트 패드(84) 및 보조 데이터 패드(88)를 각각 형성한다. 이때, 앞에서 설명한 바와 같이, 접촉 구멍(72, 76)을 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66) 일부의 경계선이 드러나도록 형성하여 알루미늄 전면 식각시 알루미늄 계열의 상부막(602)이 접촉 구멍(72, 76)에서 보호막(70)의 하부로 에서 언더 컷되더라도 이와 무관하게 화소 전극(82)은 드레인 전극(66)의 하부막(601)과 넓은 면적으로 접촉하게 되어 화소 전극(82)은 접촉 구멍(72, 76)을 포함하는 접촉부에서 단선되지 않는다. 또한, 접촉 구멍(72, 76)의 측벽이 테이퍼 구조를 취하고 있어 접촉부에서 화소 전극(82)은 완만한 경사각의 프로파일을 가지며 적층된다.
이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 제조 방법에서는 접촉부에서 접촉 구멍(72, 76)을 화소 전극(82)과 연결되는 데이터 배선의 드레인 전극(66) 경계선이 드러나도록 형성하고, 접촉 구멍(72, 76)에서 게이트 절연막(30) 또는 보호막(70)의 측벽을 테이퍼 구조로 형성하여 접촉 신뢰도를 확보할 수 있는 접촉부를 한번의 사진 식각 공정으로 형성할 수 있어 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 공정을 단순화할 수 있다.
이러한 제1 실시예에서는 앞에서 설명한 바와 같이, 5매의 마스크를 이용하는 제조 방법에 적용할 수 있지만, 4매 마스크를 이용하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서도 동일하게 적용할 수 있다. 이에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 도 7 내지 도 9를 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 4매 마스크를 이용하여 완성된 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 단위 화소 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 8 및 도 9는 각각 도 7에 도시한 박막 트랜지스터 기판을 VIII-VIII' 선 및 IX-IX' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
먼저, 절연 기판(10) 위에 제1 실시예와 동일하게 크롬의 하부막(201)과 알루미늄 계열의 상부막(202)으로 이루어진 게이트선(22), 게이트 패드(24) 및 게이트 전극(26)을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있다. 그리고, 게이트 배선은 기판(10) 상부에 게이트선(22)과 평행하며 상판의 공통 전극에 입력되는 공통 전극 전압 따위의 전압을 외부로부터 인가 받는 유지 전극(28)을 포함한다. 유지 전극(28)은 후술할 화소 전극(82)과 연결된 유지 축전기용 도전체 패턴(68)과 중첩되어 화소의 전하 보존 능력을 향상시키는 유지 축전기를 이루며, 후술할 화소 전극(82)과 게이트선(22)의 중첩으로 발생하는 유지 용량이 충분할 경우 형성하지 않을 수도 있다.
게이트 배선(22, 24, 26, 28) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 형성되어 게이트 배선(22, 24, 26, 28)을 덮고 있다.
게이트 절연막(30) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 따위의 반도체로 이루어진 반도체 패턴(42, 48)이 형성되어 있으며, 반도체 패턴(42, 48) 위에는 인(P) 따위의 n형 불순물로 고농도로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 이루어진 저항성 접촉층(ohmic contact layer) 패턴 또는 중간층 패턴(55, 56, 58)이 형성되어 있다.
저항성 접촉층 패턴(55, 56, 58) 위에는 저저항을 가지는 알루미늄 계열의 도전 물질로 이루어진 데이터 배선이 형성되어 있다. 데이터 배선은 세로 방향으로 형성되어 있는 데이터선(62), 데이터선(62)의 한쪽 끝에 연결되어 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터 패드(68), 그리고 데이터선(62)의 분지인 박막 트랜지스터의 소스 전극(65)으로 이루어진 데이터선부를 포함하며, 또한 데이터선부(62, 68, 65)와 분리되어 있으며 게이트 전극(26) 또는 박막 트랜지스터의 채널부(C)에 대하여 소스 전극(65)의 반대쪽에 위치하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극(66)과 유지 전극(28) 위에 위치하고 있는 유지 축전기용 도전체 패턴(64)도 포함한다. 유지 전극(28)을 형성하지 않을 경우 유지 축전기용 도전체패턴(64) 또한 형성하지 않는다. 제2 실시예에서 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)은 제1 실시예와 마찬가지로 크롬의 하부막(601)과 알루미늄 계열의 상부막(602)으로 이루어져 있다.
접촉층 패턴(55, 56, 58)은 그 하부의 반도체 패턴(42, 48)과 그 상부의 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)의 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 하며, 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 완전히 동일한 형태를 가진다. 즉, 데이터선부 중간층 패턴(55)은 데이터선부(62, 65, 68)와 동일하고, 드레인 전극용 중간층 패턴(56)은 드레인 전극(66)과 동일하며, 유지 축전기용 중간층 패턴(58)은 유지 축전기용 도전체 패턴(68)과 동일하다.
한편, 반도체 패턴(42, 48)은 박막 트랜지스터의 채널부(C)를 제외하면 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 및 저항성 접촉층 패턴(55, 56, 58)과 동일한 모양을 하고 있다. 구체적으로는, 유지 축전기용 반도체 패턴(48)과 유지 축전기용 도전체 패턴(68) 및 유지 축전기용 접촉층 패턴(58)은 동일한 모양이지만, 박막 트랜지스터용 반도체 패턴(42)은 데이터 배선 및 접촉층 패턴의 나머지 부분과 약간 다르다. 즉, 박막 트랜지스터의 채널부(C)에서 데이터선부(62, 68, 65), 특히 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리되어 있고 데이터선부 중간층(55)과 드레인 전극용 접촉층 패턴(56)도 분리되어 있으나, 박막 트랜지스터용 반도체 패턴(42)은 이곳에서 끊어지지 않고 연결되어 박막 트랜지스터의 채널을 생성한다.
데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68) 위에는 보호막(70)이 형성되어 있으며, 보호막(70)은 드레인 전극(66), 데이터 패드(68) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(64)을 드러내는 접촉구멍(76, 78, 72)을 가지고 있으며, 또한 게이트 절연막(30)과 함께 게이트 패드(24)를 드러내는 접촉 구멍(74)을 가지고 있다. 보호막(70)은 질화규소나 아크릴계 따위의 유기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 이때에도, 제1 실시예와 동일하게 접촉 구멍(72, 76)에서는 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)의 경계선이 드러나 있으며, 기판(10)의 일부 또한 노출되어 있으며, 접촉 구멍(72, 74, 76, 78)의 측벽, 특히 게이트 절연막(30)의 측벽은 테이퍼 구조를 취하고 있다. 여기서도, 접촉 구멍(74, 78)도 게이트 및 데이터 패드(24, 68)의 경계선이 드러나도록 형성될 수 있으며, 패드(24, 68)가 전부 드러나도록 이들(24, 68)보다 크게 형성될 수 있다.
보호막(70) 위에는 박막 트랜지스터로부터 화상 신호를 받아 상판의 전극과 함께 전기장을 생성하는 화소 전극(82)이 형성되어 있다. 화소 전극(82)은 IZO(indium zinc oxide) 또는 ITO(indium tin oxide) 따위의 투명한 도전 물질로 만들어지며, 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결되어 화상 신호를 전달받는다. 화소 전극(82)은 또한 이웃하는 게이트선(22) 및 데이터선(62)과 중첩되어 개구율을 높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다. 또한 화소 전극(82)은 접촉 구멍(72)을 통하여 유지 축전기용 도전체 패턴(64)과도 연결되어 도전체 패턴(64)으로 화상 신호를 전달한다. 한편, 게이트 패드(24) 및 데이터 패드(68) 위에는 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 이들과 연결되는 보조 게이트 패드(84) 및 보조 데이터 패드(88)가 형성되어 있으며, 이들은 패드(24, 68)와 외부 회로 장치와의 접착성을 보완하고 패드를 보호하는 역할을 하는 것으로필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다. 이때에도, 앞에서 설명한 바와 같이, 접촉 구멍(72, 76)에서 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)의 경계선이 드러나 있어 화소 전극(82)은 유지 축전기용 도전체 패턴(64) 및 드레인 전극(66)의 상부에서 접촉 구멍(72, 76) 일부의 경계선과 만나지 않아 알루미늄 계열의 상부막(602)이 보호막(70)의 하부에서 언더 컷되더라도 이와 무관하게 화소 전극(82)은 드레인 전극(66)의 하부막(601)과 넓은 면적으로 접촉하는 동시에 접촉부에서 단선되지 않게 된다. 또한, 접촉 구멍(72, 76)에서 게이트 절연막(30) 및 보호막(70)의 측벽이 테이퍼 구조를 취하고 있어 접촉부에서 화소 전극(82)은 완만한 경사각의 프로파일(profile)을 가질 수 있다.
여기에서는 화소 전극(82)의 재료의 예로 투명한 ITO 또는 IZO를 들었으나, 반사형 액정 표시 장치의 경우 불투명한 도전 물질을 사용하여도 무방하다.
그러면, 도 7 내지 도 9의 구조를 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 4매 마스크를 이용하여 제조하는 방법에 대하여 상세하게 도 8 내지 도 10과 도 10a 내지 도 16c를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 10a 내지 10c에 도시한 바와 같이, 제1 실시예와 동일하게 크롬의 하부막(201)과 알루미늄 계열의 상부막(202)을 차례로 적층하고 제1 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 기판(10) 위에 게이트선(22), 게이트 패드(24), 게이트 전극(26) 및 유지 전극(28)을 포함하는 게이트 배선을 형성한다.
다음, 도 11a 및 11b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(30), 반도체층(40), 중간층(50)을 화학 기상 증착법을 이용하여 각각 1,500 Å 내지5,000 Å, 500 Å 내지 2,000 Å, 300 Å 내지 600 Å의 두께로 연속 증착하고, 이어 저저항을 가지는 크롬의 하부막(601)과 알루미늄 계열의 상부막(602)으로 이루어진 도전체층(60)을 스퍼터링 등의 방법으로 1,500 Å 내지 3,000 Å의 두께로 증착한 다음 그 위에 감광막(110)을 1 μm 내지 2 μm의 두께로 도포한다.
그 후, 제2 마스크를 통하여 감광막(110)에 빛을 조사한 후 현상하여 도 12b 및 12c에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(112, 114)을 형성한다. 이때, 감광막 패턴(112, 114) 중에서 박막 트랜지스터의 채널부(C), 즉 소스 전극(65)과 드레인 전극(66) 사이에 위치한 제1 부분(114)은 데이터 배선부(A), 즉 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 형성될 부분에 위치한 제2 부분(112)보다 두께가 작게 되도록 하며, 기타 부분(B)의 감광막은 모두 제거한다. 이 때, 채널부(C)에 남아 있는 감광막(114)의 두께와 데이터 배선부(A)에 남아 있는 감광막(112)의 두께의 비는 후에 후술할 식각 공정에서의 공정 조건에 따라 다르게 하여야 하되, 제1 부분(114)의 두께를 제2 부분(112)의 두께의 1/2 이하로 하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 4,000 Å 이하인 것이 좋다.
이와 같이, 위치에 따라 감광막의 두께를 달리하는 방법으로 여러 가지가 있을 수 있으며, A 영역의 빛 투과량을 조절하기 위하여 주로 슬릿(slit)이나 격자 형태의 패턴을 형성하거나 반투명막을 사용한다.
이때, 슬릿 사이에 위치한 패턴의 선 폭이나 패턴 사이의 간격, 즉 슬릿의 폭은 노광시 사용하는 노광기의 분해능보다 작은 것이 바람직하며, 반투명막을 이용하는 경우에는 마스크를 제작할 때 투과율을 조절하기 위하여 다른 투과율을 가지는 박막을 이용하거나 두께가 다른 박막을 이용할 수 있다.
이와 같은 마스크를 통하여 감광막에 빛을 조사하면 빛에 직접 노출되는 부분에서는 고분자들이 완전히 분해되며, 슬릿 패턴이나 반투명막이 형성되어 있는 부분에서는 빛의 조사량이 적으므로 고분자들은 완전 분해되지 않은 상태이며, 차광막으로 가려진 부분에서는 고분자가 거의 분해되지 않는다. 이어 감광막을 현상하면, 고분자 분자들이 분해되지 않은 부분만이 남고, 빛이 적게 조사된 중앙 부분에는 빛에 전혀 조사되지 않은 부분보다 얇은 두께의 감광막이 남길 수 있다. 이때, 노광 시간을 길게 하면 모든 분자들이 분해되므로 그렇게 되지 않도록 해야 한다.
이러한 얇은 두께의 감광막(114)은 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 이용하고 빛이 완전히 투과할 수 있는 부분과 빛이 완전히 투과할 수 없는 부분으로 나뉘어진 통상적인 마스크로 노광한 다음 현상하고 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부를 흘러내리도록 함으로써 형성할 수도 있다.
이어, 감광막 패턴(114) 및 그 하부의 막들, 즉 도전체층(60), 중간층(50) 및 반도체층(40)에 대한 식각을 진행한다. 이때, 데이터 배선부(A)에는 데이터 배선 및 그 하부의 막들이 그대로 남아 있고, 채널부(C)에는 반도체층만 남아 있어야 하며, 나머지 부분(B)에는 위의 3개 층(60, 50, 40)이 모두 제거되어 게이트 절연막(30)이 드러나야 한다.
먼저, 도 13a 및 13b에 도시한 것처럼, 기타 부분(B)의 노출되어 있는 도전체층(60)을 제거하여 그 하부의 중간층(50)을 노출시킨다. 이 과정에서는 건식 식각 또는 습식 식각 방법을 모두 사용할 수 있으며, 이때 도전체층(60)은 식각되고 감광막 패턴(112, 114)은 거의 식각되지 않는 조건하에서 행하는 것이 좋다. 그러나, 건식 식각의 경우 도전체층(60)만을 식각하고 감광막 패턴(112, 114)은 식각되지 않는 조건을 찾기가 어려우므로 감광막 패턴(112, 114)도 함께 식각되는 조건하에서 행할 수 있다. 이 경우에는 습식 식각의 경우보다 제1 부분(114)의 두께를 두껍게 하여 이 과정에서 제1 부분(114)이 제거되어 하부의 도전체층(60)이 드러나는 일이 생기지 않도록 한다.
알루미늄 계열의 상부막(602)은 건식 식각이나 습식 식각 중 어느 것이라도 가능하다. 그러나 Cr의 하부막(601)은 건식 식각 방법으로는 잘 제거되지 않기 때문에 습식 식각을 이용하는 것이 좋다. 습식 식각의 경우에는 식각액으로 CeNHO3을 사용할 수 있고, 크롬의 하부막(601)을 매우 얇게 적층하는 경우에는 건식 식각을 이용할 수도 있다.
이렇게 하면, 도 13a 및 도 13b에 나타낸 것처럼, 채널부(C) 및 데이터 배선부(B)의 도전체층, 즉 소스/드레인용 도전체 패턴(67)과 유지 축전기용 도전체 패턴(68)만이 남고 기타 부분(B)의 도전체층(60)은 모두 제거되어 그 하부의 중간층(50)이 드러난다. 이때 남은 도전체 패턴(67, 68)은 소스 및 드레인 전극(65, 66)이 분리되지 않고 연결되어 있는 점을 제외하면 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)의 형태와 동일하다. 또한 건식 식각을 사용한 경우 감광막 패턴(112,114)도 어느 정도의 두께로 식각된다.
이어, 도 14a 및 14b에 도시한 바와 같이, 기타 부분(B)의 노출된 중간층(50) 및 그 하부의 반도체층(40)을 감광막의 제1 부분(114)과 함께 건식 식각 방법으로 동시에 제거한다. 앞에서 크롬의 하부막(601)을 건식 식각으로 식각하는 경우에 중간층(50) 및 반도체층(40)은 연속으로 건식 식각으로 행할 수 있으며, 이를 인 시튜(in-situ)로 진행할 수도 있다. 중간층(50)과 반도체층(40)의 식각은 감광막 패턴(112, 114)과 중간층(50) 및 반도체층(40)(반도체층과 중간층은 식각 선택성이 거의 없음)이 동시에 식각되며 게이트 절연막(30)은 식각되지 않는 조건하에서 행하여야 하며, 특히 감광막 패턴(112, 114)과 반도체층(40)에 대한 식각비가 거의 동일한 조건으로 식각하는 것이 바람직하다. 감광막 패턴(112, 114)과 반도체층(40)에 대한 식각비가 동일한 경우 제1 부분(114)의 두께는 반도체층(40)과 중간층(50)의 두께를 합한 것과 같거나 그보다 작아야 한다.
이렇게 하면, 도 14a 및 도 14b에 나타낸 것처럼, 채널부(C) 및 데이터 배선부(B)의 도전체층, 즉 소스/드레인용 도전체 패턴(67)과 유지 축전기용 도전체 패턴(68)만이 남고 기타 부분(B)의 도전체층(60)은 모두 제거된다. 또한, 채널부(C)의 제1 부분(114)이 제거되어 소스/드레인용 도전체 패턴(67)이 드러나고, 기타 부분(B)의 중간층(50) 및 반도체층(40)이 제거되어 그 하부의 게이트 절연막(30)이 드러난다. 한편, 데이터 배선부(A)의 제2 부분(112) 역시 식각되므로 두께가 얇아진다. 또한, 이 단계에서 반도체 패턴(42, 48)이 완성된다. 도면 부호 57과 58은 각각 소스/드레인용 도전체 패턴(67) 하부의 중간층 패턴과 유지 축전기용 도전체 패턴(68) 하부의 중간층 패턴을 가리킨다. 여기서, 채널부(C)의 소스/드레인용 도전체 패턴(67)은 별도의 PR 에치 백(etch back) 공정을 통하여 드러낼 수도 있으며, 감광막을 충분히 식각할 수 있는 조건에서는 PR 에치 백 공정을 생략할 수도 있다.
이어 애싱(ashing)을 통하여 채널부(C)의 소스/드레인용 도전체 패턴(67) 표면에 남아 있는 감광막 찌꺼기를 제거한다.
다음, 도 15a 및 15b에 도시한 바와 같이 채널부(C)의 소스/드레인용 도전체 패턴(67) 및 그 하부의 소스/드레인용 중간층 패턴(57)을 식각하여 제거한다. 이 때, 식각은 소스/드레인용 도전체 패턴(67)과 중간층 패턴(57) 모두에 대하여 건식 식각만으로 진행할 수도 있으며, 소스/드레인용 도전체 패턴(67)에 대해서는 습식 식각으로, 중간층 패턴(57)에 대해서는 건식 식각으로 행할 수도 있다. 이때, 도 15b에 도시한 것처럼 반도체 패턴(42)의 일부가 제거되어 두께가 작아질 수도 있으며 감광막 패턴의 제2 부분(112)도 이때 어느 정도의 두께로 식각된다. 이때의 식각은 게이트 절연막(30)이 식각되지 않는 조건으로 행하여야 하며, 제2 부분(112)이 식각되어 그 하부의 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)이 드러나는 일이 없도록 감광막 패턴이 두꺼운 것이 바람직함은 물론이다.
이렇게 하면, 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리되면서 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 그 하부의 접촉층 패턴(55, 56, 58)이 완성된다.
마지막으로 데이터 배선부(A)에 남아 있는 감광막 제2 부분(112)을 제거한다. 그러나, 제2 부분(112)의 제거는 채널부(C) 소스/드레인용 도전체 패턴(67)을제거한 후 그 밑의 중간층 패턴(57)을 제거하기 전에 이루어질 수도 있다.
이와 같이 하여 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)을 형성한 후, 도 16a 내지 16c에 도시한 바와 같이 질화규소를 CVD 방법으로 증착하거나 유기 절연 물질을 스핀 코팅하여 3,000 Å 이상의 두께를 가지는 보호막(70)을 형성한다. 이어 제3 마스크를 이용하여 보호막(70)을 게이트 절연막(30)과 함께 식각하여 드레인 전극(66), 게이트 패드(24), 데이터 패드(68) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(64)을 각각 드러내는 접촉 구멍(76, 74, 78, 72)을 형성한다.
마지막으로, 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 400 Å 내지 500 Å 두께의 ITO을 증착하고 제4 마스크를 사용하여 식각하여 드레인 전극(66) 및 유지 축전기용 도전체 패턴(64)과 연결된 화소 전극(82), 게이트 패드(24)와 연결된 보조 게이트 패드(84) 및 데이터 패드(68)와 연결된 보조 데이터 패드(88)를 형성한다.
이러한 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 실시예에 따른 효과뿐만 아니라 데이터 배선(62, 64, 65, 66, 68)과 그 하부의 접촉층 패턴(55, 56, 58) 및 반도체 패턴(42, 48)을 하나의 마스크를 이용하여 형성하고 이 과정에서 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)이 분리하여 제조 공정을 단순화할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 접촉부에서 접촉 구멍을 배선의 경계선이 드러나도록 형성하고 접촉 구멍을 측벽을 테이퍼 구조로 형성하여 접촉부에서 단선이 발생하는 것을 방지하여 접촉부의 신뢰성을 확보함으로써 제품의 표시 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 사진 식각 공정을 최소화하여 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조함으로써 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 줄일 수 있다.
Claims (24)
- 절연 기판 위에 게이트선 및 상기 게이트선과 연결되어 있는 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성하는 단계,게이트 절연막을 적층하는 단계,반도체층을 형성하는 단계,상기 게이트선과 교차하는 데이터선, 상기 데이터선과 연결되어 있으며 상기 게이트 전극에 인접하는 소스 전극 및 상기 게이트 전극에 대하여 상기 소스 전극의 맞은 편에 위치하는 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성하는 단계,보호막을 적층하고 패터닝하여 상기 드레인 전극의 경계선이 노출되도록 상기 드레인 전극의 상부에 제1 접촉 구멍을 형성하는 단계,상기 보호막 상부에 상기 제1 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서,상기 데이터 배선은 하부막과 상부막으로 이루어진 이중막으로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제2항에서,상기 제1 접촉 구멍으로 드러난 상기 드레인 전극의 상기 상부막을 제거하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제3항에서,상기 상부막은 알루미늄 계열의 금속으로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서,상기 제1 접촉 구멍은 게이트 절연막까지 연장하여 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제5항에서,상기 게이트 절연막 또는 상기 보호막이 경사각을 가지도록 상기 제1 접촉 구멍을 테이퍼 구조로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서,상기 화소 전극은 ITO로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서,상기 게이트 배선은 외부로부터 주사 신호를 전달받아 상기 게이트선으로 전달하는 게이트 패드를 더 포함하며,상기 데이터 배선은 외부로부터 영상 신호를 전달받을 상기 데이터선으로 전달하는 데이터 패드를 더 포함하며,상기 보호막은 상기 데이터 패드 및 상기 게이트 절연막과 함께 상기 게이트 패드를 드러내는 제2 및 제3 접촉 구멍을 가지며,상기 화소 전극과 동일한 층에 상기 제2 및 제3 접촉 구멍을 통하여 상기 게이트 패드 및 상기 데이터 패드와 전기적으로 연결되는 보조 게이트 패드와 보조 데이터 패드를 더 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제1항에서,상기 데이터 배선 및 상기 반도체층은 부분적으로 두께가 다른 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 함께 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제9항에서,상기 감광막 패턴은 제1 두께를 가지는 제1 부분, 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 부분, 두께를 가지지 않으며 상기 제1 및 제2 부분을 제외한 제3 부분을 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제10항에서,상기 사진 식각 공정에서 상기 제1 부분은 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극 사이, 상기 제2 부분은 상기 데이터 배선 상부에 위치하도록 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제11항에서,상기 반도체층과 상기 데이터 배선 사이에 저항성 접촉층을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제2항에서,상기 데이터 배선과 상기 접촉층 및 상기 반도체층을 하나의 마스크를 사용하여 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 기판,상기 기판 위에 형성되어 있으며, 가로 방향으로 뻗어 있는 주사 신호를 전달하는 게이트선과 상기 게이트선의 일부인 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선,상기 게이트 배선을 덮고 있는 게이트 절연막,상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며, 반도체로 이루어진 반도체 패턴,상기 반도체 패턴 또는 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며, 세로 방향으로 뻗어 있는 데이터선, 상기 데이터선에 연결되어 있는 소스 전극, 상기 소스 전극과 분리되어 상기 게이트 전극을 중심으로 상기 소스 전극과 마주하는 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선,상기 반도체 패턴을 덮고 있으며, 상기 드레인 전극의 상부에 상기 드레인 전극의 경계선을 드러내는 제1 접촉 구멍을 가지는 보호막 패턴,상기 보호막 패턴 위에 형성되어 있으며, 상기 제1 접촉 구멍을 통하여 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극를 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제14항에서,상기 데이터 배선은 하부막과 상기 하부막의 상부에 형성되어 있는 상부막으로 이루어진 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제15항에서,상기 제1 접촉 구멍으로 드러난 상기 드레인 전극에는 상기 상부막을 제거되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제16항에서,상기 상부막은 알루미늄 계열의 금속으로 형성하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 제16항에서,상기 화소 전극은 상기 접촉 구멍에서 상기 하부막과 접촉되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제14항에서,상기 제1 접촉 구멍은 상기 게이트 절연막까지 연장되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제19항에서,상기 접촉 구멍에서 상기 게이트 절연막 또는 상기 보호막의 측벽은 경사각을 가지는 테이퍼 구조로 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제20항에서,상기 화소 전극은 상기 제1 접촉 구멍에서 상기 게이트 절연막 및 상기 기판과 접촉되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제14항에서,상기 화소 전극은 ITO로 형성되어 있는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제14항에서,상기 게이트 배선은 외부로부터 주사 신호를 전달받아 상기 게이트선으로 전달하는 게이트 패드를 더 포함하며,상기 데이터 배선은 외부로부터 영상 신호를 전달받을 상기 데이터선으로 전달하는 데이터 패드를 더 포함하며,상기 보호막은 상기 데이터 패드 및 상기 게이트 절연막과 함께 상기 게이트 패드를 드러내는 제2 및 제3 접촉 구멍을 가지며,상기 화소 전극과 동일한 층에 상기 제2 및 제3 접촉 구멍을 통하여 상기 게이트 패드 및 상기 데이터 패드와 전기적으로 연결되는 보조 게이트 패드와 보조 데이터 패드를 더 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
- 제14항에서,상기 반도체 패턴은 상기 채널부를 제외하면 상기 데이터 배선과 동일한 모양인 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
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