KR20060077728A - Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 박막 트랜지스터 표시판에 형성되는 유지 축전기의 용량을 각 화소별로 랜덤하게 형성한다.In the present invention, the capacitance of the storage capacitor formed in the thin film transistor array panel is randomly formed for each pixel.
이상에서 살펴본 바와 같이, 화소 별로 형성되는 유지 축전기의 용량을 랜덤하게 형성하여, 인접 화소간의 편차가 보이지 않도록 하여 표시 얼룩을 제거한다. 또한, 표시 얼룩을 제거하면서 개구율이 감소되거나, 휘도가 줄어들지 않는다는 장점이 있다. As described above, the capacitance of the storage capacitor formed for each pixel is formed at random to remove the display unevenness so that the deviation between adjacent pixels is not visible. In addition, there is an advantage that the aperture ratio is reduced or the luminance is not reduced while removing the display unevenness.
랜덤, 유지 축전기, 얼룩Random, retention capacitor, stain
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다결정 규소 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.1 is a layout view of a polysilicon thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II'-II선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along the line II-II′-II.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따라 도 1 및 도 2에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법의 중간 단계에서의 배치도이다.3A is a layout view at an intermediate stage of the method of manufacturing the thin film transistor array panel shown in FIGS. 1 and 2 according to an embodiment of the present invention.
도 3b는 도 3a의 박막 트랜지스터 표시판을 IIIb-IIIb'-IIIVb''선을 따라 자른 단면도이다.3B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 3A taken along line IIIb-IIIb'-IIIVb ''.
도 4a 는 도 3a의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.4A is a layout view of a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 3A.
도 4b는 도 4a의 박막 트랜지스터 표시판을 IVb-IVb'-IVb''선을 따라 자른 단면도이다.4B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 4A taken along line IVb-IVb′-IVb ″.
도 5는 도 4b의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 단면도로서 도 4a의 박막 트랜지스터 표시판을IVb-IVb'선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 4B taken along the line IVb-IVb ′ of FIG. 4A.
도 6a는 도 5의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.6A is a layout view of a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 5.
도 6b는 도 6a의 박막 트랜지스터 표시판을 VIb-VIb'-VIIb''선을 따라 자른 단면도이다. FIG. 6B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 6A taken along the line VIb-VIb′-VIIb ″.
도 7a는 도 6a의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.FIG. 7A is a layout view of a thin film transistor array panel in the next step of FIG. 6A.
도 7b는 도 7a의 박막 트랜지스터 표시판을 VIIb-VIIb'-VIIb''선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 7B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 7A taken along the line VIIb-VIIb′-VIIb ″.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
110: 절연 기판 121: 게이트선110: insulating substrate 121: gate line
124: 게이트 전극 140: 게이트 절연막124: gate electrode 140: gate insulating film
151: 반도체 171: 데이터선151: semiconductor 171: data line
173: 입력 전극 175a, 175b, 175c: 출력 전극 173:
190: 화소 전극 190: pixel electrode
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor array panel and a method of manufacturing the same.
일반적으로 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)는 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 등의 평판 표시 장치에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 스위칭 소자로 사용된다. 박막 트랜지스터를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판은 박막 트랜지스터와 이에 연결되어 있는 화소 전극 외에도, 박막 트랜지스터에 주사 신호를 전달하는 주사 신호선(또는 게이트선)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선 등을 포함한다. In general, a thin film transistor (TFT) is used as a switching element for driving each pixel independently in a flat panel display such as a liquid crystal display or an organic light emitting display. The thin film transistor array panel including the thin film transistor includes a scan signal line (or gate line) for transmitting a scan signal to the thin film transistor and a data line for transmitting a data signal, in addition to the thin film transistor and the pixel electrode connected thereto.
박막 트랜지스터는 게이트선에 연결되어 있는 게이트 전극과 데이터선에 연결되어 있는 소스 전극과 화소 전극에 연결되어 있는 드레인 전극 및 소스 전극과 드레인 전극 사이 게이트 전극 위에 위치하는 반도체 등으로 이루어지며, 게이트선으로부터의 주사 신호에 따라 데이터선으로부터의 데이터 신호를 화소 전극에 전달한다. The thin film transistor includes a gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the data line, a drain electrode connected to the pixel electrode, and a semiconductor positioned on the gate electrode between the source electrode and the drain electrode. The data signal from the data line is transferred to the pixel electrode in accordance with the scanning signal of.
그리고 화소 전극과 드레인 전극은 보호막에 형성되어 있는 접촉 구멍을 통해 전기적으로 연결되어 있다. 보호막은 단층 또는 복수층으로 형성할 수 있는데 유기막과 하부막과의 접합성을 향상시키기 위해서 이들 사이에 무기막을 포함하여 형성할 수 있다. The pixel electrode and the drain electrode are electrically connected to each other through a contact hole formed in the protective film. The protective film may be formed of a single layer or a plurality of layers, and may be formed by including an inorganic film therebetween in order to improve the adhesion between the organic film and the lower film.
이러한 구성을 통하여 화소 전극에 신호가 인가되면, 다음 프레임까지 신호가 인가되지 않더라도 동일한 전압을 유지하기 위하여 유지 축전기를 형성한다. 유지 축전기의 용량을 크게하면 개구율 및 휘도가 나빠지는 단점이 있다.When a signal is applied to the pixel electrode through this configuration, the storage capacitor is formed to maintain the same voltage even if the signal is not applied until the next frame. Increasing the capacity of the holding capacitor has a disadvantage in that the aperture ratio and the luminance deteriorate.
한편, 표시 장치를 형성하기 위하여 다수의 마스크를 정렬하여 노광 및 패터닝을 거치게 되는데, 마스크의 오정렬로 인하여 각 화소가 가지는 박막 트랜지스터의 특성 및 유지 축전기의 용량이 서로 다르다. 이로 인하여 표시 장치에 얼룩이 발생하게 되는 문제점이 있다. 이러한 얼룩은 유지 축전기의 용량을 충분히 크게 하면 제거할 수 있으나, 이 경우에는 표시 장치의 개구율이 낮고, 휘도도 낮아진다는 단점이 있다. On the other hand, in order to form the display device, a plurality of masks are aligned and subjected to exposure and patterning. Due to the misalignment of the masks, characteristics of the thin film transistors of each pixel and capacitance of the storage capacitor are different. As a result, unevenness occurs in the display device. Such spots can be removed by sufficiently increasing the capacitance of the storage capacitor, but in this case, the aperture ratio of the display device is low and the luminance is also low.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 개구율 및 휘도에 영향을 주지 않고 표시 장치에 발생하는 얼룩을 제거할 수 있는 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a thin film transistor array panel and a method of manufacturing the same, which can remove unevenness generated in a display device without affecting aperture ratio and luminance.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 박막 트랜지스터 표시판에 형성되는 유지 축전기의 용량을 각 화소별로 랜덤하게 형성한다.In order to solve this problem, the present invention randomly forms the capacitance of the storage capacitor formed in the thin film transistor array panel for each pixel.
구체적으로는, 절연 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 차단층, 상기 차단층위에 형성되어 있는 다결정 규소층, 상기 다결정 규소층을 덮고 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 유지 전극, 상기 게이트선 및 상기 유지 전극을 덮고 있는 층간 절연막, 상기 층간 절연막에 형성되며 상기 다결정 규소층에 도핑되어 형성된 소스 영역과 드레인 영역의 일부를 각각 노출시키는 제1 접촉구와 제2 접촉구, 상기 제1 접촉구를 통하여 상기 소스 영역과 연결되는 입력 전극을 포함하는 데이터선, 상기 제2 접촉구를 통하여 상기 드레인 영역과 연결되고, 상기 유지 전극과 중첩되며, 그 넓이가 화소 별로 랜덤하게 형성되어 있는 출력 전극, 상기 데이터선 및 상기 출력 전극을 덮으며 상기 출력 전극의 일부를 노출시키는 제3 접촉구를 가지는 보호막, 상기 보호막 위에 제3 접촉구를 통하여 상기 출력 전극과 연결되는 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판에 대한 것이며,Specifically, an insulating substrate, a blocking layer formed on the substrate, a polycrystalline silicon layer formed on the blocking layer, a gate insulating film covering the polycrystalline silicon layer, a gate line formed on the gate insulating film, the gate insulating film A first contact hole and a first contact hole formed over the sustain electrode, the interlayer insulating film covering the gate line and the sustain electrode, and a portion of a source region and a drain region formed on the interlayer insulating layer and doped with the polysilicon layer, respectively; A data line including a second contact hole, an input electrode connected to the source region through the first contact hole, a data line connected to the drain region through the second contact hole, overlapping the sustain electrode, and a width of the pixel Covering the output electrode, the data line, and the output electrode which are randomly formed A thin film transistor array panel including a passivation layer having a third contact hole exposing a part of an output electrode, and a pixel electrode connected to the output electrode through a third contact hole on the passivation layer.
상기 출력 전극의 넓이는 상기 유지 전극의 넓이와 같거나 작게 형성되어 있는 것이 바람직하며,It is preferable that the width of the output electrode is equal to or smaller than the width of the sustain electrode,
기판 위에 진성 영역 및 불순물 영역을 포함하는 반도체를 형성하는 단계, 상기 반도체 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 위에 유지 전극과 상기 진성 영역과 중첩하는 게이트선을 형성하는 단계, 상기 유지 전극, 게이트선 및 게이트 절연막을 덮는 층간 절연막을 형성하는 단계, 상기 층간 절연막 위에 형성하며 상기 불순물 영역과 연결되어 있는 데이터선을 형성하는 단계, 상기 층간 절연막 위에 상기 데이터선과 분리되어 되도록 형성하며 상기 불순물 영역과 연결되고, 상기 유지 전극과 중첩되며, 그 넓이는 랜덤하게 형성되는 출력 전극을 형성하는 단계, 상기 출력 전극 및 데이터선을 덮는 보호막을 적층하는 단계, 상기 보호막 위에 상기 출력 전극과 연결되도록 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 대한 것이며,Forming a semiconductor including an intrinsic region and an impurity region on a substrate, forming a gate insulating layer on the semiconductor, forming a storage electrode and a gate line overlapping the intrinsic region on the gate insulating layer, the sustain electrode, Forming an interlayer insulating film covering a gate line and a gate insulating film; forming a data line formed on the interlayer insulating film and connected to the impurity region; and forming a data line on the interlayer insulating film so as to be separated from the data line. Forming an output electrode that is connected to and overlaps with the sustain electrode, the width of which is randomly formed; stacking a passivation layer covering the output electrode and the data line; and forming a pixel electrode to be connected to the output electrode on the passivation layer. Thin film transistor comprising forming It is about the manufacturing method of a display panel,
상기 출력 전극의 넓이는 상기 유지 전극의 넓이와 같거나 작게 형성되어 있는 것이 바람직하며,It is preferable that the width of the output electrode is equal to or smaller than the width of the sustain electrode,
절연 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 차단층, 상기 차단층위에 형성되어 있는 다결정 규소층, 상기 다결정 규소층을 덮고 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 유지 전극, 상기 게이트선 및 상기 유지 전극을 덮고 있는 층간 절연막, 상기 층간 절연막에 형성되며 상기 다결정 규소층에 도핑되어 형성된 소스 영역과 드레인 영역의 일부를 각각 노출시키는 제1 접촉구와 제2 접촉구, 상기 제1 접촉구를 통하여 상기 소스 영역과 연결되는 입력 전극을 포함하는 데이터선, 상기 제2 접촉구를 통하여 상기 드레인 영역과 연결되어 있으며, 상기 유지 전극과 중첩하는 확장부를 가지는 출력 전극, 상기 데이터선 및 상기 출력 전극을 덮으며 상기 출력 전극의 일부를 노출시키는 제3 접촉구를 가지는 보호막, 상기 보호막 위에 제3 접촉구를 통하여 상기 출력 전극과 연결되는 화소 전극을 포함하며, 상기 유지 전극, 상기 출력 전극의 확장부, 상기 화소 전극을 포함하여 형성되는 유지 축전기의 용량이 각 화소 별로 랜덤하게 형성되어 있는 박막 트랜지스터 표시판에 대한 것이다.An insulating substrate, a blocking layer formed on the substrate, a polycrystalline silicon layer formed on the blocking layer, a gate insulating film covering the polycrystalline silicon layer, a gate line formed on the gate insulating film, and formed on the gate insulating film A first contact hole and a second contact hole formed in the sustain electrode, the interlayer insulating film covering the gate line and the sustain electrode, and exposing a portion of the source region and the drain region formed on the interlayer insulating layer and doped with the polysilicon layer, respectively; A data line including an input electrode connected to the source region through the first contact hole, an output electrode connected to the drain region through the second contact hole and having an extension that overlaps the sustain electrode, and the data A third covering the line and the output electrode and exposing a portion of the output electrode A protective film having a contact hole, and a pixel electrode connected to the output electrode through a third contact hole on the protective film, wherein the storage capacitor is formed to include the storage electrode, the extension of the output electrode, and the pixel electrode. The thin film transistor array panel is randomly formed for each pixel.
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.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
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.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a thin film transistor array panel and a method of manufacturing the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 다결정 규소 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 도 1 및 도 2를 참고하여 상세하게 설명한다. First, a polysilicon thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 다결정 규소 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a layout view of a polysilicon thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along line II-II ′.
투명한 절연 기판(110) 위에 산화 규소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx) 등으로 이루어진 차단막(blocking film)(111)이 형성되어 있다. 차단막(111)은 복층 구조를 가질 수도 있다. A blocking
차단막(111) 위에는 다결정 규소 따위로 이루어진 복수의 섬형 반도체(151)가 형성되어 있다. 섬형 반도체(151)는 가로로 길게 형성되어 있으며 양 끝부분은 상부 도전층과의 접촉을 위해서 폭이 확장되어 형성될 수 있다. On the blocking
각각의 반도체(151)는 도전성 불순물을 함유하는 불순물 영역(extrinsic region)과 도전성 불순물을 거의 함유하지 않은 진성 영역(intrinsic region)을 포함하며, 불순물 영역에는 불순물 농도가 높은 고농도 영역(heavily doped region)과 불순물 농도가 낮은 저농도 영역(lightly doped region)이 있다. Each
진성 영역은 서로 떨어져 있는 두 개의 채널 영역(channel region)(154a, 154b)을 포함한다. 그리고 고농도 불순물 영역은 채널 영역(154a, 154b)을 중심으로 서로 분리되어 있는 복수의 소스/드레인 영역(source/drain region)(153, 155, 157)을 포함한다. The intrinsic region includes two
그리고 소스/드레인 영역(153, 155, 157)과 채널 영역(154a, 154b) 사이에 위치한 저농도 불순물 영역(152a, 152b)은 저농도 도핑 드레인 영역(lightly doped drain region, LDD region)이라고 하며 그 폭이 다른 영역보다 좁다.
The low
여기에서 도전성 불순물로는 붕소(B), 갈륨(Ga) 등의 P형 불순물과 인(P), 비소(As) 등의 N형 불순물을 들 수 있다. 저농도 도핑 영역(152a, 152b)은 박막 트랜지스터의 누설 전류(leakage current)나 펀치스루(punch through) 현상이 발생하는 것을 방지하며, 저농도 도핑 영역(152a, 152b)은 불순물이 들어있지 않은 오프셋(offset) 영역으로 대체할 수 있다. Examples of the conductive impurity include P-type impurities such as boron (B) and gallium (Ga) and N-type impurities such as phosphorus (P) and arsenic (As). The lightly doped
반도체(151) 및 차단막(111) 위에는 질화 규소 또는 산화 규소로 이루어진 수백 Å두께의 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다. On the
게이트 절연막(140) 위에는 주로 가로 방향으로 뻗은 복수의 게이트선(gate line)(121)과 복수의 유지 전극선(storage electrode line)(131)이 형성되어 있다. A plurality of
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며, 반도체(151)의 일부분은 위로 돌출하여 반도체(151)의 채널 영역(154a, 154b)과 중첩하는 복수의 돌출부를 포함한다. 이처럼 채널 영역 (154a, 154b)과 중첩하는 게이트선(121)의 일부분은 박막 트랜지스터의 게이트 전극(124a, 124b)으로 사용된다. 게이트 전극(124a, 124b)은 저농도 도핑 영역(152a, 152b)과도 중첩될 수 있다. The
게이트선(121)의 한 쪽 끝부분은 다른 층 또는 외부의 구동 회로와 접속하기 위하여 면적이 넓을 수 있으며, 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)가 기판(110) 위에 집적되는 경우 게이트선(121)이 게이트 구동 회로에 바로 연결될 수 있다. One end of the
유지 전극선(131)은 두 게이트선(121)의 사이에 위치하며 두 게이트선(121) 중 아래쪽에 인접해 있다. 유지 전극선(131)은 위쪽의 게이트선(121)을 향하여 돌 출된 유지 전극(133)을 포함하며, 공통 전극(도시하지 않음)에 인가되는 공통 전압(common voltage) 등 소정의 전압을 인가 받는다. 본 실시예에서 유지 전극(131)은 화소 별로 그 폭, 높이 및 넓이가 동일하게 형성되어 있다. The
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti) 따위로 이루어질 수 있다. 그러나 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 두개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.The
이들 도전막 중 하나는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열의 금속, 은 계열의 금속, 구리 계열의 금속으로 이루어질 수 있다. 다른 하나의 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 또는 티타늄 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. One of these conductive films is a low resistivity metal such as an aluminum-based metal, a silver-based metal, or a copper-based metal so as to reduce signal delay or voltage drop of the
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 상부의 박막이 부드럽게 연결될 수 있도록 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있다.Side surfaces of the
게이트선(121), 유지 전극선(131) 및 게이트 절연막(140) 위에는 층간 절연막(interlayer insulating film)(160)이 형성되어 있다. 층간 절연막(160)은 평탄 화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질, 플라스마 화학 기상 증착으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질, 또는 무기 물질인 질화 규소 따위로 형성할 수 있다. 층간 절연막(160) 및 게이트 절연막(140)에는 가장 바깥쪽에 위치한 소스/드레인 영역(153, 155)을 각각 노출하는 복수의 접촉 구멍(163, 165)이 형성되어 있다. An interlayer insulating
층간 절연막(160) 위에는 게이트선(121)과 교차하는 복수의 데이터선(date line)(171) 및 복수의 출력 전극(175a, 175b, 175c)이 형성되어 있다.A plurality of
각각의 데이터선(171)은 접촉 구멍(163)을 통해 소스/드레인 영역(153)과 연결되어 있는 입력 전극(173)을 포함한다. 데이터선(171)의 한쪽 끝부분은 다른 층 또는 외부의 구동 회로와 접속하기 위하여 면적이 넓을 수 있으며, 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)가 기판(110) 위에 집적되는 경우 데이터선(171)이 데이터 구동 회로에 바로 연결될 수 있다.Each
출력 전극(175a, 175b, 175c)은 입력 전극(173)과 떨어져 있으며 접촉 구멍(165)을 통해 소스/드레인 영역(155)과 연결되어 있다. 출력 전극(175a, 175b, 175c)은 유지 전극(133)과 중첩되는 확장부를 가진다. 본 실시예에서 확장부의 폭은 각 화소 별로 동일하나, 확장부의 높이를 화소 별로 랜덤하게 형성하여 화소 별 확장부의 넓이를 랜덤하게 한다. 확장부의 높이는 유지 전극(133)의 높이와 같거나 낮도록 형성한다. 이와 같이 출력 전극(175a, 175b, 175c)의 넓이를 랜덤하게 함으로써, 각 화소별로 형성되는 유지 축전기의 용량이 랜덤하게 형성되고, 이로 인하여 인접 화소간의 편차가 보이지 않게 되어 얼룩이 나타나지 않는다.
The
데이터선(171) 및 출력 전극(175a, 175b, 175c)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 따위의 내화성 금속(refratory metal) 또는 이들의 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 이들 또한 게이트선(121)과 같이 저항이 낮은 도전막과 접촉 특성이 좋은 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다. 다층막 구조의 예로는 앞서 설명한 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 또는 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막의 이중막 외에도 몰리브덴막-알루미늄막-몰리브덴막의 삼중막을 들 수 있다. The
데이터선(171) 및 출력 전극(175a, 175b, 175c)의 측면 또한 기판(110) 면에 대하여 경사진 것이 바람직하다. The side surfaces of the
데이터선(171), 출력 전극(175a, 175b, 175c) 및 층간 절연막(160) 위에는 보호막(passivation layer)(180a, 180b)이 형성되어 있다. 보호막(180a, 180b)은 제1 보호막(180a) 과 제2 보호막(180b)으로 이루어지며 제1 보호막(180a)은 질화 규소와 같은 무기 물질로 이루어지고, 제2 보호막(18b)은 평탄화가 용이한 유기 물질 등으로 이루어진다. 그리고 보호막(180a, 180b)은 출력 전극(175)을 노출하는 복수의 접촉 구멍(185) 및 데이터선(171)의 한쪽 끝부분을 노출하는 복수의 접촉 구멍(182)을 가진다.
보호막(180b) 위에는 IZO(indium zinc oxide) 또는 ITO(indium tin oxide) 등과 같이 투명한 도전 물질 또는 알루미늄이나 은 등 불투명한 반사성 도전 물질로 이루어지는 화소 전극(pixel electrode)(190) 및 접촉 보조 부재(82)가 형성되어 있다.
On the
화소 전극(190)은 접촉 구멍(185)을 통해 소스/드레인 영역(155)에 연결된 출력 전극(175)과 연결되어 소스/드레인 영역(155) 및 출력 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. The
접촉 보조 부재(82)는 데이터선(171)의 끝부분과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 역할을 한다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 공통 전압을 인가 받는 공통 전극과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(도시하지 않음)의 액정 분자들의 방향을 결정하거나 두 전극 사이의 발광층(도시하지 않음)에 전류를 흘려 발광하게 한다. The
그러면 도 1 내지 도 2에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법에 대하여 도 3a 내지 도 7b와 함께 앞서의 도 1 내지 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. Next, a method of manufacturing the thin film transistor array panel illustrated in FIGS. 1 to 2 will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 2 as well as FIGS. 3A to 7B.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따라 도 1 및 도 2에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법의 중간 단계에서의 배치도이고, 도 3b는 도 3a의 박막 트랜지스터 표시판을 IIIb-IIIb'-IIIVb''선을 따라 자른 단면도이고, 도 4a 는 도 3a의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 4b는 도 4a의 박막 트랜지스터 표시판을 IVb-IVb'-IVb''선을 따라 자른 단면도이고, 도 5는 도 4b의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 단면도로서 도 4a의 박막 트랜지스터 표시판을IVb-IVb'선을 따라 자른 단면도이고, 도 6a는 도 5의 다음 단계에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 6b는 도 6a의 박막 트랜지스터 표시판을 VIb-VIb'-VIIb''선을 따라 자른 단면도이고, 도 7a는 도 6a의 다음 단계에서의 박 막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 7b는 도 7a의 박막 트랜지스터 표시판을 VIIb-VIIb'-VIIb''선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 3A is a layout view at an intermediate stage of the method of manufacturing the thin film transistor array panel shown in FIGS. 1 and 2 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is IIIb-IIIb'-IIIVb 'representing the thin film transistor array panel of FIG. 3A. 4A is a layout view of a thin film transistor array panel in a next step of FIG. 3A, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVb-IVb′-IVb '' of the thin film transistor array panel of FIG. 4A, FIG. 5 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of the next step of FIG. 4B, taken along line IVb-IVb ′ of the thin film transistor array panel of FIG. 4A, and FIG. 6A is a layout view of the thin film transistor array panel of the next step of FIG. 5. 6B is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 6A taken along the line VIb-VIb′-VIIb ″, FIG. 7A is a layout view of the thin film transistor array panel in the next step of FIG. 6A, and FIG. 7B is a view of FIG. foil A sectional view taken along the transistor panel VIIb'-VIIb-VIIb '' line.
먼저 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(110) 위에 차단막(111)을 형성한 다음, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD), 스퍼터링(sputtering) 등의 방법으로 비정질 규소로 이루어진 반도체막(150)을 형성한다. First, as shown in FIGS. 3A and 3B, the blocking
다음 레이저 열처리(laser annealing), 노 열처리(furnace annealing) 또는 순차적 측면 고상화(sequential lateral solidification, SLS) 방식으로 반도체막(150)을 결정화한다. Next, the semiconductor film 150 is crystallized by laser annealing, furnace annealing, or sequential lateral solidification (SLS).
반도체막(150)을 패터닝하여 복수의 섬형 반도체(151)를 형성하고, 그 위에 화학 기상 증착 방법으로 게이트 절연막(140)을 형성한다. The semiconductor film 150 is patterned to form a plurality of island-
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(140) 위에 스퍼터링 따위로 금속막을 적층하고 감광막 패턴(PR)을 형성한다. 감광막 패턴(PR)을 식각 마스크로 금속막을 식각하여 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121) 및 유지 전극(137)을 포함하는 복수의 유지 전극선(131)을 형성한다. As shown in FIGS. 4A and 4B, a metal film is stacked on the
이때 식각시간을 충분히 길게하여 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 경계선이 감광막 패턴(PR)의 안쪽에 위치하게 한다.At this time, the etching time is sufficiently long so that the boundary line between the
이어 감광막 패턴(PR)을 이온 주입 마스크로 삼아 섬형 반도체(151)에 N형 또는 P형 불순물 이온을 고농도로 주입하여 고농도 불순물 영역인 소스/드레인 영역(153, 155, 157)을 형성한다. Subsequently, N-type or P-type impurity ions are implanted at high concentration into the island-
다음 도 5에 도시한 바와 같이, 감광막 패턴(PR)을 제거한 후 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 이온 주입 마스크로 섬형 반도체(151)에 N형 또는 P형 불순물 이온을 저농도로 도핑하여 복수의 저농도 불순물 영역(152a, 152b)을 형성한다. 이와 같이 하면, 소스 영역(153)과 드레인 영역(155) 사이에 위치하는 게이트 전극(124) 아래 영역은 채널 영역(154)이 된다.Next, as shown in FIG. 5, after removing the photoresist pattern PR, the island-
저농도 불순물 영역(152a, 152b)은 이상에서 설명한 감광막 패턴 이외에 서로 다른 식각비를 가지는 금속막을 이용하거나, 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측벽에 스페이서(spacer) 등을 만들어 형성할 수 있다. The low
이후 도 6a 및 도 6b에서와 같이, 기판(110) 전면에 층간 절연막(160)을 적층하고 사진 식각하여 소스 영역 및 드레인 영역(153, 155)을 각각 노출하는 복수의 접촉 구멍(163, 165)을 형성한다. 6A and 6B, the plurality of
다음 층간 절연막(160) 위에 접촉 구멍(163, 165)을 통해 각각 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155)과 연결되는 입력 전극(173)을 가지는 복수의 데이터선(171) 및 복수의 출력 전극(175)을 형성한다. Next, a plurality of
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 기판(110) 전면에 질화 규소(SiNx) 등의 무기 물질을 적층하여 제1 보호막(180a)을 형성하고, 감광성을 가지는 유기 물질을 적층하여 제2 보호막(180b)을 형성한다. As shown in FIGS. 7A and 7B, an inorganic material such as silicon nitride (SiNx) is stacked on the entire surface of the
이후 보호막(180) 위에 IZO, ITO 등과 같은 투명한 도전 물질로 접촉 구멍(185)을 통해 출력 전극(175)과 연결되는 복수의 화소 전극(190)을 형성한다. Thereafter, a plurality of
본 실시예에서는 보호막을 이중층으로 형성하는 실시예를 도시하고 있으나, 단일층으로 형성되어 있는 보호막을 형성하는 것도 가능하다. In the present embodiment, an embodiment in which the protective film is formed in a double layer is shown, but it is also possible to form a protective film formed in a single layer.
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.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
이상에서 살펴본 바와 같이, 화소 별로 형성되는 유지 축전기의 용량을 랜덤하게 형성하여, 인접 화소간의 편차가 보이지 않도록 하여 표시 얼룩을 제거한다. 또한, 표시 얼룩을 제거하면서 개구율이 감소되거나, 휘도가 줄어들지 않는다는 장점이 있다. As described above, the capacitance of the storage capacitor formed for each pixel is formed at random to remove the display unevenness so that the deviation between adjacent pixels is not visible. In addition, there is an advantage that the aperture ratio is reduced or the luminance is not reduced while removing the display unevenness.
Claims (5)
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KR1020040117250A KR20060077728A (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof |
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