KR20050070483A - 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판은 복수개의 신호선 및 복수개의 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 영역, 표시 영역 밖에 위치하며, 신호선 한쪽 끝부분에 형성되어 있는 신호 패드부, 신호 패드부의 층간 절연막으로 형성되어 있으며 서로 다른 높이를 가지는 복수개의 돌기가 형성되어 있는 테그부를 포함한다.

Description

표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판{thin film transistor array panel for a display}

본 발명은 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시 장치이다.

액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전계 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 것이다. 이중에서도 한 표시판에는 복수의 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고 다른 표시판에는 하나의 공통 전극이 표시판 전면을 덮고 있는 구조의 액정 표시 장치가 주류이다. 이 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 게이트선과 화소 전극에 인가될 전압을 전달하는 데이터선을 표시판에 설치한다.

이러한 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판은 여러 개의 도전층과 절연층이 적층된 층상 구조를 가진다. 하부의 박막 트랜지스터 표시판은 게이트선, 데이터선 및 화소 전극은 서로 다른 도전층(이하 각각 게이트 도전체, 데이터 도전체 및 화소 도전체라 함)으로 만들어지고 절연층으로 분리되어 있는데, 아래에서부터 차례로 배치되는 것이 일반적이다.

이러한 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판은 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 구동 회로에 의해 제어된다.

이때, 구동 집적 회로는 TCP(tape carrier package) 실장 방법과 COG(chip on glass) 방법으로 부착할 수 있다. TCP 방법은 구동 집적 회로가 부착된 테이프를 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판에 별도로 부착하는 방법이고, COG 방법은 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 절연 기판 위에 직접 구동 집적 회로를 부착하는 방법이다. 종래에는 TCP방법을 주로 이용하였으나 현재는 집적 회로가 차지하는 면적의 축소와 비용 감면에 따른 이유 등으로 COG 방법을 주로 이용한다.

그리고 구동 집적 회로에 인가되는 신호는 별도의 PCB(printed circuit board)에 회로를 형성한 후, FPC 필름을 이용하여 연결한다.

구동 집적 회로는 외부 신호를 입/출력하기 위한 다수개의 범퍼를 가지고 있으며 그 범퍼들은 게이트선 및 데이터선의 한쪽 끝부분에 형성되어 있는 각각의 신호 패드를 통하여 접합한다. 이때, 신호 패드 위에는 신호 패드가 이웃하는 신호 패드와의 단락이 발생하는 문제를 방지하기 위한 절연층이 각각의 신호 패드의 일부분을 드러내는 복수의 접촉구를 가지고 위치한다. 즉, 구동 집적 회로의 범퍼들은 절연층의 접촉구를 통해 각각의 신호 패드와 접한다.

그러나 절연층의 접촉구를 통해 구동 집적 회로의 범퍼와 신호 패드를 부착하는 압착 공정에 있어서, 절연층의 두께가 너무 두꺼울 경우에 구동 집적 회로의 범퍼와 신호 패드 사이에 압착 불량이 발생한다. 이에 따라 구동 집적 회로와 신호 패드의 연결 불량이 발생하여 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구동이 불안정하다.

본 발명이 이루고자 하는 한 기술적 과제는 구동 집적 회로와 신호 패드의 연결 불량을 방지 할 수 있는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는 다음과 같은 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판과 그의 제조 방법을 마련한다.

보다 상세하게는 복수개의 신호선 및 복수개의 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 영역, 표시 영역 밖에 위치하며 신호선 한쪽 끝부분에 형성되어 있는 신호 패드부, 신호 패드부의 층간 절연막으로 형성되어 있으며 서로 다른 높이를 가지는 복수개의 돌기가 형성되어 있는 테그부를 포함하는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판을 마련한다.

여기서 신호 패드부는 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있는 신호 패드, 신호 패드 위에 형성되어 있으며 접촉구를 가지는 층간 절연막, 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 접촉구를 통해 신호 패드와 전기적으로 연결되는 접촉 보조 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 테그부의 복수개의 돌기는 불투명 영역, 반투명 영역 및 투명 영역을 가지는 광마스크를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

다르게는 절연 기판 위에 유기막을 형성하는 단계, 유기막을 불투명 영역, 투명 영역 및 반투명 영역을 가지는 광마스크로 사진 식각하여 복수개의 서로 다른 높이를 가지는 돌기를 형성하는 단계, 서로 다른 높이를 가지는 돌기 중 신호 패드부의 층간 절연막에 해당하는 두께를 가지는 돌기를 선택하는 단계, 선택한 돌기에 해당하는 반투명 영역을 가지는 광마스크를 사용하여 신호 패드부의 층간 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 마련한다.

또한 신호 패드부는 절연 기판 위에 신호 패드를 형성하는 단계, 신호 패드 위에 유기막을 형성하는 단계, 유기막을 사진 식각하여 신호 패드의 일부분을 드러내는 접촉구를 가지는 층간 절연막을 형성하는 단계, 층간 절연막 위에 접촉구를 통해 신호 패드와 연결하는 접촉 보조 부재를 형성하는 단계를 포함하고, 층간 절연막은 불투명 영역, 반투명 영역 및 투명 영역을 가지는 광마스크를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판(100)은 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(121)과 세로 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(171)의 교차에 의해 한정되는 복수의 화소 영역이 모여 화상을 표시하는 표시 영역(A)과 표시 영역(A)을 제외한 주변 영역(B)으로 구분된다.

표시 영역(A)의 각 화소 영역에는 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 연결되어 있는 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터를 통하여 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 전기적으로 연결되어 있는 화소(pixel) 전극(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

그리고 주변 영역(B)은 외부 구동 회로로부터 구동 신호를 인가 받기 위한 신호 패드부(75) 및 박막 트랜지스터 표시판 제조 공정 시, 신호 패드부(75)의 층간 절연막의 두께를 결정하기 위한 테그부(TEG : test element group)(70)로 구분되어 있다.

신호 패드부(75)에는 외부 구동 회로로부터 구동 신호를 인가 받아 게이트선(121) 및 데이터선(171)으로 전달하기 위한 신호 패드(129, 179)가 형성되어 있다. 또한 신호 패드(129, 179)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 한쪽 끝부분과 전기적으로 연결되어 있다.

그러면, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 테그부에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 테그부를 설명하기 위해 도 1의 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 테그부에는 서로 다른 높이를 가지는 복수개의 돌기(180p, 180q, 180r, 180s)가 형성되어 있다. 이때, 복수개의 돌기(180p, 180q, 180r, 180s)는 유기 물질로 형성되며, 신호 패드부의 층간 절연막과 동일한 층으로 이루어진다. 또한, 서로 다른 높이를 가지는 복수개의 돌기(180p, 180q, 180r, 180s)는 신호 패드부의 층간 절연막의 두께를 결정하는 역할을 한다.

그러면, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 신호 패드부의 층간 절연막의 두께를 결정하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 도 1 및 도 2에 도시한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 테그부 및 신호 패드부 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이다.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 테그부와 신호 패드부로 구분되어 있는 절연 기판(110) 위에 게이트 절연막(140)을 형성한 다음, 신호 패드부의 게이트 절연막(140) 위에는 데이터 신호 패드(179)를 형성한다. 한편 여기서는 도시하지 않았으나 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 표시 영역에는 게이트선, 반도체층, 데이터선, 및 드레인 전극 따위로 이루어진 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.(도 11 참조)

이어, 도 3b에 도시한 바와 같이, 데이터 신호 패드(179)를 포함하는 게이트 절연막(140) 위에 감광성 유기 물질막(50)을 형성하고 그 위에 광마스크(40)를 정렬한다. 이때, 광마스크는 투명한 기판(41)과 그 위의 차광층(42)으로 이루어지며, 차광층(42)의 폭이 소정 값 이상인 불투명 영역(B)과 일정 폭 이상 차광층(42)이 없는 투명 영역(A), 그리고 차광층(42)의 폭 및/또는 간격이 소정 값 이하인 슬릿형의 반투명 영역(C1, C2, C3, C4)을 포함한다. 또한, 반투명 영역(C1, C2, C3, C4)은 각각 차광층(42)의 폭 및/또는 간격이 다르게 형성하여 반투명 영역(C1, C2, C3, C4)을 투과하는 빛의 노광량을 다르게 한다.

이 광마스크(40)의 정렬은 테그부의 상부에서는 반투명 영역(C1, C2, C3, C4)을 돌기 형성 영역에 각각 대응되도록 하고, 투명 영역(A)은 각각의 돌기 형성 영역과 대응하는 반투명 영역(C1, C2, C3, C4)의 양측에 위치한다. 또한, 신호 패드부의 상부에서는 투과 영역(A)을 데이터 신호 패드(179)의 일부분과 대응되도록 하고 테그부의 돌기 형성 영역에 대응되도록 정렬한 반투명 영역(C1, C2, C3, C4) 중 어느 하나의 반투명 영역(C), 예를 들어 반투명 영역(C1, C2, C3, C4) 중 반투명 영역(C3)를 선택하여 투과 영역(A)의 양측에 위치한다. 이러한 광마스크(40)를 통하여 감광성 유기 물질막(50)에 빛을 조사한 후 현상하면, 두께가 두꺼운 제1 부분(52)과 제1 부분에 비해 두께가 얇은 제2 부분(54)이 남는다. 도면 부호 56(빗금친 부분)은 현상 후 없어지는 부분을 의미한다. 또한 제2 부분(54) 다시 말해, 반투명 영역(C1, C2, C3, C4)에 대응하는 부분은 각각의 반투명 영역(C1, C2, C3, C4)을 투과하는 빛의 노광량이 다르기 때문에 서로 다른 두께를 가진다.

이어, 도 2에 도시한 바와 같이, 감광성 유기 물질막을 현상하여 테그부의 게이트 절연막(140) 위에는 서로 다른 높이를 가지는 복수개의 돌기(180p, 180q, 180r, 180s)를 형성한다. 이때, 데이터 신호 패드(179)가 형성되어 있는 신호 패드부의 게이트 절연막(140) 위에는 테그부의 돌기 중 돌기(180r)의 높이와 동일한 높이를 가지며, 데이터 신호 패드(179)의 일부분을 드어내는 접촉구(182)를 가지는 층간 절연막(180c)을 형성한다(도 14 참조).

그리고 신호 패드부에 형성되어 있는 층간 절연막(180c)의 두께가 적당한 두께를 유지하고 있는지 확인한다. 확인 결과, 층간 절연막(180c)의 두께가 신호 패드부의 층간 절연막의 두께로 적당할 경우에는 앞서 설명한 바와 같이, 반투명 영역(C3)을 가지는 광마스크를 이용하여 신호 패드부의 층간 절연막을 형성하고, 만약, 층간 절연막(180c)의 두께가 정당하지 않다면, 테그부에 형성되어 있는 서로 다른 높이를 가지는 돌기(180p, 180q, 180r, 180s) 중 신호 패드부의 층간 절연막의 두께에 적당한 두께를 가지는 돌기를 선택한 다음 선택한 돌기에 해당하는 반투명 영역을 가지는 광마스크를 이용하여 신호 패드부의 층간 절연막을 형성한다. 한편 여기서는 노광량을 달리할 수 있는 반투과 영역을 C1, C2, C3, C4로 4개 영역만 도시하였으나 공정 특성에 따라 더 많이 형성할 수 있다.

그러면, 도 4 내지 도 14를 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 일 화소에 대한 배치도이고, 도 5는 도 4의 V-V' 선 및 V'-V'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 복수의 유지 전극선(storage electrode lines)(131)이 형성되어 있다.

게이트선(121)과 유지 전극선(131)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있고 서로 분리되어 있다. 게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며, 각 게이트선(121)의 일부는 위로 돌출하여 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 이룬다. 유지 전극선(131)은 공통 전압(common voltage) 따위의 미리 정해진 전압을 인가 받으며, 폭이 아래위로 확장된 확장부(expansion)(137)를 포함한다.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 비저항(resistivity)이 낮은 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속 및 구리나 구리 합금 등 구리 계열의 금속 따위로 이루어진 도전막을 포함하며, 이러한 도전막에 더하여 다른 물질, 특히 ITO 또는 IZO와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 좋은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금[보기: 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금] 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 하부막과 상부막의 조합의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(Nd) 합금을 들 수 있다.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 경사져 있으며, 경사각은 기판(110)의 표면에 대하여 약 30-80° 범위이다.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 등으로 이루어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로부터 복수의 돌출부(extension)(154)가 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다.

반도체(151)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 선형 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다.

반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 경사져 있으며 경사각은 30-80°이다.

저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다. 또한, 데이터선(171)의 한쪽 끝부분에는 데이터선(171)의 폭보다 넓게 형성되어 있는 데이터 신호 패드(179)가 형성되어 있다.

데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)에서 드레인 전극(175)을 향하여 뻗은 복수의 가지가 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(123)에 대하여 서로 반대쪽에 위치한다. 드레인 전극(175)은 유지 전극선(131)의 확장부(137) 쪽으로 연장되어 확장부(137)와 중첩하는 돌출부(177)를 가지고 있다. 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 은 계열 금속 또는 알루미늄 계열 금속 따위로 이루어진 도전막을 포함하며, 이러한 도전막에 더하여 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 데이터선(171)과 드레인 전극(175)의 측면 역시 경사져 있으며, 경사각은 수평면에 대하여 약 30-80° 범위이다.

저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 하부의 반도체(151)와 그 상부의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. 선형 반도체(151)는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있으며, 대부분의 곳에서는 선형 반도체(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 앞서 설명했듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 폭이 커져서 게이트선(121)과 데이터선(171) 사이의 절연을 강화한다.

데이터선(171)과 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(151) 부분의 위와 데이터 신호 패드(179) 위에는 각각 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질로 이루어진 층간 절연막(180, 180c)이 형성되어 있다. 이때, 데이터 신호 패드(179) 위에 위치하는 층간 절연막(180c)은 데이터선(171) 및 드레인 전극 즉, 표시 영역 위에 위치하는 층간 절연막(180)의 두께에 비해 낮은 두께를 가진다. 따라서, 데이터 신호 패드(179)와 외부 구동 회로를 압착하여 연결할 때극(175), 압착 불량으로 인한 연결 불량을 방지할 수 있다.

층간 절연막(180, 180c)에는 드레인 전 및 데이터 신호 패드를 각각 드러내는 복수의 접촉구(contact hole)(187, 182)가 형성되어 있다. 여기서 복수의 접촉구(182, 187)는 접촉구(182, 187)의 측벽이 소정의 경사각을 가지는 경사면으로 이루어져 완만한 프로파일을 가진다.

층간 절연막(180) 위에는 IZO 또는 ITO 따위의 투명한 도전체 또는 반사성 금속으로 이루어진 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190)과 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(82)가 형성되어 있다.

화소 전극(190)은 접촉구(187)를 통하여 드레인 전극(175)과 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.

데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 다른 표시판(도시하지 않음)의 공통 전극(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층의 액정 분자들을 재배열시킨다.

접촉 보조 부재(82)는 접촉구(182)를 통하여 데이터선(171)의 한쪽끝 부분에 형성되어 있는 데이터 신호 패드(179)와 연결된다. 접촉 보조 부재(82)는 데이터 신호 패드(179)와 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 역할을 하는 것으로 필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다.

또한, 이러한 접촉구(182) 및 접촉 보조 부재(82)는 게이트선(121)의 끝부분에도 형성될 수 있으나 게이트 구동 회로가 기판(110) 위에 직접 박막 트랜지스터 등으로 만들어지는 경우에는 도 4 및 도 5와 같이 접촉구 및 접촉 보조 부재가 필요하지 않다. 반면, 게이트선(121)에 신호를 공급하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)가 칩의 형태로 기판(110) 또는 가요성 회로 기판(도시하지 않음) 위에 장착되는 경우에 게이트선(121)의 끝부분에 게이트선(121)과 연결하는 접촉구 및 접촉 보조 부재가 필요하다.

그러면, 도 4 및 도 5에 도시한 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법에서 대하여 도 5 내지 도 14와 앞서의 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 6, 도 8 ,도 10 및 도 13은 각각 도 4 및 도 5에 도시한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 제조하는 방법의 중간 단계에서의 배치도로서, 공정 순서대로 나열한 도면이고, 도 7은 도 6의 VII-VII' 선 및 VII'-VII'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 9는 도 8의 IX-IX' 선 및 IX'-IX'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 11은 도 10의 XI-XI' 선 및 XI'-XI'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 12는 도 10의 XI-XI' 선 및 XI'-XI'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서 도 11 다음 단계에서의 도면이고, 도 14는 도 13의 XIV-XIV' 선 및 XIV'-XIV'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

먼저, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 투명한 유리 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 금속 따위의 도전체층을 스퍼터링 따위의 방법으로 1,000 Å 내지 3,000 Å의 두께로 증착하고 사진 식각하여 복수의 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121) 및 복수의 확장부(137)를 포함하는 복수의 유지 전극선(131)을 형성한다.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(140) 위에 진성 비정질 규소층(intrinsic amorphous silicon), 불순물 비정질 규소층(extrinsic amorphous silicon)을 연속하여 적층하고, 불순물 비정질 규소층과 진성 비정질 규소층을 사진식각하여 복수의 선형 불순물 반도체(164)와 복수의 돌출부(154)를 각각 포함하는 선형 진성 반도체(151)를 형성한다.

도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 복수의 소스 전극(173)을 각각 포함하는 복수의 데이터선(171), 복수의 드레인 전극(175) 및 복수의 유지 축전기용 도전체(177)를 사진 식각으로 형성한다.

이어, 데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 유지 축전기용 도전체(177)로 덮이지 않고 노출된 불순물 반도체(164) 부분을 제거함으로써 복수의 돌출부(163)를 각각 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161)와 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)를 완성하는 한편, 그 아래의 진성 반도체(151) 부분을 노출시킨다. 이때 진성 반도체(151) 돌출부(154)의 상층부도 일정 두께 식각될 수 있으며, 노출된 진성 반도체(151) 부분의 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 뒤이어 실시하는 것이 바람직하다.

도 12에 도시한 바와 같이, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 포함하는 게이트 절연막(140) 위에 감광성 유기 물질막(50)을 형성하고 그 위에 광마스크(40)를 정렬한다. 이때, 광마스크는 투명한 기판(41)과 그 위의 차광층(42)으로 이루어지며, 차광층(42)의 폭이 소정 값 이상인 불투명 영역(B)과 일정 폭 이상 차광층(42)이 없는 투명 영역(A), 그리고 차광층(42)의 폭 및/또는 간격이 소정 값 이하인 슬릿형의 반투명 영역(C)을 포함한다. 또한 반투명 영역(C)은 도2 내지 도 3b를 참조하여 설명한 바와 같이, 테그부의 서로 다른 높이를 가지는 돌기 중 해당하는 높이를 가지는 돌기를 형성한 반투과 영역과 동일한 차광층(42)의 폭 및/또는 간격을 가진다. 이 광마스크(40)의 정렬은 투과 영역(A)을 드레인 전극(175)의 일부분 및 데이터 신호 패드(179)의 일부분과 대응되도록 하고, 반투명 영역(C)은 신호 패드부위 투과 영역(A)의 양측에 위치한다. 이러한 광마스크(40)를 통하여 감광성 유기 물질막(50)에 빛을 조사한 후 현상하면, 두께가 두꺼운 제1 부분(52)과 제1 부분에 비해 두께가 얇은 제2 부분(54)이 남는다. 도면 부호 56(빗금친 부분)은 현상 후 없어지는 부분을 의미한다.

이어 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 감광성 유기 물질막을 현상하여 데이터 신호 패드(179) 및 드레인 전극(175)의 돌출부(177) 일부를 드러내는 접촉구(182, 187)을 형성한다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, IZO 또는 ITO막을 스퍼터링으로 적층하고 사진 식각하여 복수의 화소 전극(190)과 복수의 접촉 보조 부재(82)를 형성한다.

화소 전극(190)과 접촉 보조 부재(82)의 재료가 IZO인 경우 표적으로는 일본 이데미츠(Idemitsu)사의 IDIXO(indium x-metal oxide)라는 상품을 사용할 수 있고, In2O3 및 ZnO를 포함하며, 인듐과 아연의 총량에서 아연이 차지하는 함유량은 약 15-20 atomic% 범위인 것이 바람직하다. 또한, IZO의 스퍼터링 온도는 250℃ 이하인 것이 접촉 저항을 최소화하기 위해 바람직하다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 신호 패드부에 해당하는 층간 절연막의 두께를 테그부에 형성되어 있는 서로 다른 높이를 가지는 복수의 돌기의 높이로 인해 알 수 있다. 따라서, 그 높이를 형성할 수 있는 슬릿형의 반투명 영역과 투과 영역 및 차단 영역을 가지는 하나의 광마스크로 신호 패드의 일부분을 드러내는 접촉구 및 신호 패드의 일부분을 덮고 있는 층간 절연막의 두께를 전체적으로 낮게 형성하는 것이 가능하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 투과 영역과 차단 영역 및 반투과 영역을 가지는 하나의 광마스크를 사용하여 신호 패드부의 층간 절연막의 두께를 낮추는 동시에 층간 절연막 아래에 위치하는 신호 패드의 일부분을 드러내는 접촉구를 형성함으로써 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판을 형성하기 위한 공정 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 테그부를 설명하기 위해 도 1의 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 3a 및 도 3b는 도 1 및 도 2에 도시한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 테그부 및 신호 패드부 제조 방법을 그 공정 순서에 따라 도시한 단면도이고,

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 일 화소에 대한 배치도이고,

도 5는 도 4의 V-V' 선 및 V'-V'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 6, 도 8 ,도 10 및 도 13은 각각 도 4 및 도 5에 도시한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 제조하는 방법의 중간 단계에서의 배치도로서, 공정 순서대로 나열한 도면이고,

도 7은 도 6의 VII-VII' 선 및 VII'-VII'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 9는 도 8의 IX-IX' 선 및 IX'-IX'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 11은 도 10의 XI-XI' 선 및 XI'-XI'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 12는 도 10의 XI-XI' 선 및 XI'-XI'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도로서 도 11 다음 단계에서의 도면이고,

도 14는 도 13의 XIV-XIV' 선 및 XIV'-XIV'' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

Claims (5)

1. 복수개의 신호선 및 복수개의 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 영역,

   상기 표시 영역 밖에 위치하며, 상기 신호선 한쪽 끝부분에 형성되어 있는 신호 패드부, 상기 신호 패드부의 층간 절연막으로 형성되어 있으며 서로 다른 높이를 가지는 복수개의 돌기가 형성되어 있는 테그부를 포함하는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판.
2. 제1항에서,

   상기 신호 패드부는 절연 기판, 상기 절연 기판 위에 형성되어 있는 신호 패드, 상기 신호 패드 위에 형성되어 있으며 접촉구를 가지는 층간 절연막, 상기 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 접촉구를 통해 상기 신호 패드와 전기적으로 연결되는 접촉 보조 부재를 포함하는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판.
3. 제1항에서,

   상기 테그부의 상기 복수개의 돌기는 불투명 영역, 반투명 영역 및 투명 영역을 가지는 광마스크를 이용하여 형성하는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판.
4. 절연 기판 위에 유기막을 형성하는 단계,

   상기 유기막을 불투명 영역, 투명 영역 및 반투명 영역을 가지는 광마스크로 사진 식각하여 복수개의 서로 다른 높이를 가지는 돌기를 형성하는 단계,

   상기 서로 다른 높이를 가지는 돌기 중 신호 패드부의 층간 절연막에 해당하는 두께를 가지는 돌기를 선택하는 단계,

   상기 선택한 돌기에 해당하는 반투명 영역을 가지는 상기 광마스크를 사용하여 신호 패드부의 층간 절연막을 형성하는 단계

   를 포함하는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.
5. 제4항에서,

   상기 신호 패드부는 절연 기판 위에 신호 패드를 형성하는 단계,

   상기 신호 패드 위에 유기막을 형성하는 단계,

   상기 유기막을 사진 식각하여 상기 신호 패드의 일부분을 드러내는 접촉구를 가지는 층간 절연막을 형성하는 단계,

   상기 층간 절연막 위에 상기 접촉구를 통해 상기 신호 패드와 연결하는 접촉 보조 부재를 형성하는 단계를 포함하고,

   상기 층간 절연막은 불투명 영역, 반투명 영역 및 투명 영역을 가지는 광마스크를 이용하여 형성하는 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법.