KR20080029100A - Thin film transistor substrate and method of manufacturing the same, and liquid crystal display having the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 평면도.1 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3(a) 내지 도 3(g)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도.3A to 3G are cross-sectional views of devices sequentially illustrated to explain a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 4는 종래의 액정 표시 장치와 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 스토리지 전극의 크기를 비교하기 위한 개략 도면.4 is a schematic diagram for comparing sizes of storage electrodes of a conventional liquid crystal display and a liquid crystal display according to the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 게이트 라인 120 : 데이터 라인110: gate line 120: data line
130 : 화소 전극 140 : 스토리지 캐패시터 라인130: pixel electrode 140: storage capacitor line
112 : 게이트 전극 122 : 소오스 전극112: gate electrode 122: source electrode
124 : 드레인 전극 125 : 박막 트랜지스터124: drain electrode 125: thin film transistor
128 : 콘택홀 131 및 132 : 절개 패턴128:
141 : 스토리지 전극141: storage electrode
본 발명은 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 스토리지 전극 상부에 형성되는 게이트 절연막의 두께를 얇게 하여 개구율을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor substrate and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a thin film transistor substrate and a method of manufacturing the same, which can improve the aperture ratio by reducing the thickness of the gate insulating film formed on the storage electrode.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 현재 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 서로 대향되는 두 개의 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 구성되어 있고, 이들 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 액정층에 투과되는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표시한다.Liquid crystal display (LCD) is one of the widely used flat panel display devices. The liquid crystal display (LCD) is composed of two substrates on which two electrodes facing each other are formed and a liquid crystal layer interposed therebetween. An image is displayed in a manner of controlling the amount of light transmitted through the liquid crystal layer by rearranging the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by applying a voltage to the electrode.
통상적인 경우, 액정 표시 장치의 두 기판 중 하나인 박막 트랜지스터 기판에는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 교차하여 복수의 화소 영역이 정의되고, 화소 영역 각각에는 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 화소 전극이 형성되어 있다.In a typical case, a plurality of pixel lines are defined by crossing a plurality of gate lines and a plurality of data lines in a thin film transistor substrate, which is one of two substrates of a liquid crystal display, and each pixel region is electrically connected to a gate line and a data line. The thin film transistor and the pixel electrode electrically connected to the thin film transistor are formed.
이러한 액정 표시 장치에서, 두 기판 사이에 위치하는 액정에 인가된 액정 전압을 안정적으로 유지하기 위하여 스토리지 캐패시터를 박막 트랜지스터 기판에 형성한다. 이를 위해 게이트 라인과 동일면에 스토리지 캐패시터를 형성하는 스토리지 전극이 형성된다. 또한, 스토리지 전극 상부에 게이트 절연막과 유기 보호막 및 무기 보호막이 적층되고, 그 상부에 화소 전극이 형성되는데, 적층 절연막들이 유전막으로 작용하고 화소 전극이 스토리지 캐패시터의 상부 플레이트 전극으로 작용한다.In such a liquid crystal display, a storage capacitor is formed on the thin film transistor substrate to stably maintain the liquid crystal voltage applied to the liquid crystal positioned between the two substrates. To this end, a storage electrode is formed on the same surface as the gate line to form a storage capacitor. In addition, a gate insulating layer, an organic protective layer, and an inorganic protective layer are stacked on the storage electrode, and a pixel electrode is formed thereon. The stacked insulating layers serve as a dielectric layer and the pixel electrode serves as an upper plate electrode of the storage capacitor.
그런데, 액정 표시 장치의 휘도를 높이거나 응답 속도를 빠르게 하기 위하여 스토리지 캐패시터의 정전 용량을 증가시켜야 하는데, 스토리지 캐패시터의 정전 용량은 캐패시터의 플레이트 전극 및 스토리지 전극의 크기가 클수록 커지고, 이들 사이의 유전막의 두께가 두꺼울수록 작아진다. 상기와 같은 구조에서는 게이트 절연막, 유기 보호막 및 무기 보호막이 두껍게 형성되므로 정전 용량은 작아질 수 밖에 없다. 따라서, 스토리지 캐패시터의 스토리지 전극 및 플레이트 전극의 면적을 크게하여 정전 용량을 증가시킨다.However, in order to increase the luminance of the liquid crystal display or to increase the response speed, the capacitance of the storage capacitor should be increased. The capacitance of the storage capacitor increases as the size of the plate electrode and the storage electrode of the capacitor increases. The thicker the thickness, the smaller it becomes. In the above structure, since the gate insulating film, the organic protective film, and the inorganic protective film are formed thick, the capacitance is inevitably small. Therefore, the area of the storage electrode and the plate electrode of the storage capacitor is increased to increase the capacitance.
그러나, 캐패시터 전극의 면적을 크게 하면 정전 용량을 증가시킬 수 있지만, 액정 표시 장치의 개구율이 감소되는 문제점이 발생한다.However, although the capacitance of the capacitor electrode can be increased by increasing the area of the capacitor electrode, there is a problem that the aperture ratio of the liquid crystal display device is reduced.
본 발명의 목적은 스토리지 캐패시터의 절연막의 두께를 줄여 스토리지 캐패시터의 정전 용량을 유지하면서 개구율을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 기판, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thin film transistor substrate, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display device having the same, by reducing the thickness of an insulating layer of the storage capacitor and improving the aperture ratio while maintaining the capacitance of the storage capacitor.
본 발명의 다른 목적은 스토리지 전극 상부에 형성되는 게이트 절연막을 과도 식각 공정으로 소정 두께 식각함으로써 절연막의 두께를 줄여 개구율 및 투과율을 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 기판, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is a thin film transistor substrate capable of improving the aperture ratio and transmittance by reducing the thickness of the insulating layer by etching a predetermined thickness of the gate insulating film formed on the storage electrode by an excessive etching process, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display device having the same. To provide.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판 상부의 소정 영역에 형성된 게이트 전극 및 스토리지 전극; 상기 게이트 전극 및 스토리지 전극 상부에 서로 다른 두께로 형성된 게이트 절연막; 상기 게이트 전극 상부에 형성된 활성층; 상기 활성층 상부에 이격되어 형성된 소오스 전극 및 드레인 전극; 및 상기 드레인 전극과 연결되어 상기 스토리지 전극 상부에 형성된 화소 전극을 포함한다.A thin film transistor substrate according to the present invention includes a gate electrode and a storage electrode formed in a predetermined region on the substrate; A gate insulating layer formed on the gate electrode and the storage electrode to have different thicknesses; An active layer formed on the gate electrode; Source and drain electrodes spaced apart from each other on the active layer; And a pixel electrode connected to the drain electrode and formed on the storage electrode.
상기 게이트 절연막은 상기 스토리지 전극 상부에서 상기 게이트 전극 상부보다 10% 이상 얇게 형성된다.The gate insulating layer is formed to be 10% or more thinner than the gate electrode on the storage electrode.
상기 소오스 전극 및 드레인 전극, 그리고 스토리지 전극을 포함한 상부에 형성되며, 상기 스토리지 전극 상부에서 다른 영역에 비해 얇게 형성된 보호막을 더 포함한다.The semiconductor device may further include a passivation layer formed on the source electrode, the drain electrode, and a storage electrode, and formed thinner than other regions on the storage electrode.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 기판 상부에 제 1 도전막을 형성한 후 제 1 마스크 공정에 의해 패터닝하여 게이트 전극을 포함한 게이트 라인 및 스토리지 전극을 형성하는 단계; 전체 구조 상부에 게이트 절연막, 활성층 및 제 2 도전막을 형성한 후 제 2 마스크 공정에 상기 제 2 도전막 및 활성층을 패터닝하여 드레인 전극 및 소오스 전극을 포함한 데이터 라인을 형성하고, 상기 스토리지 전극 상부의 상기 게이트 절연막을 소정 두께 제거하는 단계; 전체 구조 상부에 보호막을 형성한 후 제 3 마스크 공정에 의해 상기 드레인 전극을 노출시키는 동시에 상기 스토리지 전극 상부의 상기 보호막을 소정 두께 제거하는 단계; 및 전체 구조 상부에 제 3 도전층을 형성한 후 제 4 마스크 공정에 의해 패터닝하여 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor substrate, the method comprising: forming a first conductive layer on an upper surface of the substrate and patterning the first conductive layer to form a gate line and a storage electrode including the gate electrode; After forming a gate insulating film, an active layer, and a second conductive film on the entire structure, and patterning the second conductive film and the active layer in a second mask process to form a data line including a drain electrode and a source electrode, the data on the storage electrode Removing a predetermined thickness of the gate insulating film; Forming a protective film over the entire structure and exposing the drain electrode by a third mask process and simultaneously removing a predetermined thickness of the protective film over the storage electrode; And forming a pixel electrode by forming a third conductive layer over the entire structure and patterning the same by a fourth mask process.
상기 게이트 절연막은 상기 스토리지 전극 상부에서 상기 게이트 전극 상부보다 10% 이상 얇게 형성된다.The gate insulating layer is formed to be 10% or more thinner than the gate electrode on the storage electrode.
상기 보호막은 무기 보호막 및 유기 보호막이 적층되어 형성된다.The protective film is formed by stacking an inorganic protective film and an organic protective film.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구비하는 액정 표시 장치는 게이트 전극 및 스토리지 전극 상부에 서로 다른 두께로 형성된 게이트 절연막과, 상기 게이트 전극 상부에 이격되어 형성된 소오스 전극 및 드레인 전극과, 상기 드레인 전극과 연결되어 상기 스토리지 전극 상부에 형성된 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판; 상기 박막 트랜지스터 기판과 대향되는 컬러 필터 기판 및 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이에 게재된 액정층을 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display including a thin film transistor substrate includes a gate insulating layer formed on a gate electrode and a storage electrode having a different thickness, a source electrode and a drain electrode spaced apart from the gate electrode, and a drain electrode. A thin film transistor substrate that includes a pixel electrode formed on the storage electrode; And a color filter substrate facing the thin film transistor substrate and a liquid crystal layer interposed between the thin film transistor substrate and the color filter substrate.
이하,첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이다.1 is a plan view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 1 taken along line II ′.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판(100), 이와 대응하는 컬러 필터 기판(200), 그리고 박막 트랜지스터 기판(100)과 컬러 필터 기판(200) 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다.1 and 2, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment may include a thin film transistor substrate 100, a
박막 트랜지스터 기판(100)은 일 방향으로 연장하는 다수의 게이트 라인(110)과, 게이트 라인(110)과 교차하는 다수의 데이터 라인(120)과, 게이트 라인(110)과 데이터 라인(120)에 의해 정의된 화소 영역에 형성되며 꺽을 띠 모양으로 형성된 화소 전극(130)과, 게이트 라인(110), 데이터 라인(120) 및 화소 전극(130)에 접속된 박막 트랜지스터(125)와, 화소 전극(130)이 꺽이는 영역에 걸쳐 연장되어 형성된 스토리지 라인(140)을 포함한다.The thin film transistor substrate 100 may include a plurality of
게이트 라인(110)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있고, 게이트 라인(110)의 일부가 상하로 돌출하여 게이트 전극(112)을 이룬다. The
데이터 라인(120)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있고, 그 일부가 돌출하여 소오스 전극(122)을 이룬다. 데이터 라인(120)은 직선형으로 형성될 수도 있고, 소정의 굽은 영역을 가질 수도 있는데, 여기서는 굽은 영역을 갖는 데이터 라인(120)을 예시하였다.The
스토리지 라인(140)은 게이트 라인(110)과 평행하며, 스토리지 전극(141)을 포함한다. 스토리지 전극(141)은 화소 전극(130)의 굴곡진 부분에 형성된다.The
또한, 게이트 라인(110) 및 스토리지 라인(140)은 Al, Nd, Ag, Cr, Ti, Ta 및 Mo 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 이들을 포함하는 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 게이트 라인(110) 및 스토리지 라인(140)은 단일층 뿐 아니라 복수 금속층의 다중층으로 형성될 수 있다. 즉, 물리 화학적 특성이 우수한 Cr, Ti, Ta, Mo 등의 금속층과 비저항이 작은 Al 계열 또는 Ag 계열의 금속층을 포함하는 이중층으로 형성할 수도 있다. 또한, 상술한 데이터 라인(120) 및 소오스 전극(122) 그리고, 드레인 전극(124)도 상술한 금속으로 형성될 수 있고, 다중층으로 형성될 수도 있다. In addition, the
박막 트랜지스터(125)는 게이트 라인(110)에 공급되는 신호에 응답하여 데이터 라인(120)에 공급되는 화소 신호가 화소 전극(130)에 충전되도록 한다. 따라서, 박막 트랜지스터(125)는 게이트 라인(110)에 접속된 게이트 전극(112)과, 데이터 라인(120)에 접속된 소오스 전극(122)과, 화소 전극(130)에 접속된 드레인 전극(124)과, 게이트 전극(112)과 소오스 전극(122) 및 드레인 전극(124) 사이에 순차적으로 형성된 게이트 절연막(114) 및 활성층(116)과, 활성층(116)의 적어도 일부에 형성된 오믹 접촉층(118)을 포함한다. 이때 오믹 접촉층(118)은 채널부를 제외한 활성층(116) 상에 형성될 수 있다.The
박막 트랜지스터(125)의 상부에는 절연성 보호막(126)이 형성되어 있다. 보호막(126)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘 등의 무기 물질로 형성될 수도 있고, 저유전율 유기막으로 형성될 수도 있다. 물론 무기 절연막과 유기막의 이중층으로 형성될 수도 있다.An insulating
화소 전극(130)은 보호막(126) 상에 형성되며 드레인 전극(124)과 콘택 홀(128)을 통해 접속되어 있다. 또한, 화소 전극(130)은 꺽은 띠 모양으로 형성되며, 액정의 배열 방향을 조정하기 위한 도메인 규제수단으로 절개 패턴(131)을 갖는다. 절개 패턴(131)은 화소 전극(130)을 좌우로 반분하는 위치에 세로 방향으로 형성되어 있다. 또한, 화소 전극은 액정 분자의 배향을 위한 도메인 규제수단으로 절개 패턴 대신에 돌기를 포함할 수도 있다.The
또한, 보호막(126)은 박막 트랜지스터(125) 뿐만 아니라 스토리지 전극(141) 상부에도 형성되며, 보호막(126)을 사이에 두고 스토리지 전극(141)과 화소 전극(130)이 중첩되어 스토리지 캐패시터가 형성된다. 그런데, 본 발명에서는 스토리지 전극(141) 상부에 형성되는 게이트 절연막(114) 및 보호막(126)이 박막 트랜지스터(125)에 형성되는 게이트 절연막(114) 및 보호막(126)보다 얇게 형성된다. 또한, 보호막(126)을 사이에 두고 스토리지 전극(141)과 화소 전극(130)이 중첩되어 스토리지 캐패시터가 형성된다. 스토리지 캐패시터는 화소 전극(130)에 충전된 비디오 신호가 안정적으로 유지되게 한다.In addition, the
한편, 컬러 필터 기판(200)은 블랙 매트릭스(210)와, 컬러 필터(220)와, 오버 코트막(230)과, 절개 패턴(241, 242, 243)를 갖는 공통 전극(240)을 포함한다. Meanwhile, the
블랙 매트릭스(210)는 박막 트랜지스터 영역에 형성되어 화소 영역 이외의 영역으로 빛이 새는 것과 인접한 화소 영역들 사이의 광 간섭을 방지한다. 즉, 블랙 매트릭스(210)는 박막 트랜지스터 기판(100)의 화소 전극(130) 영역을 개방하는 개구부를 갖는다. 컬러 필터(220)는 적(R), 녹(G), 청(B)으로 구분되게 형성되어 적, 녹, 청색 광으로 각각 투과시키기 위해 블랙 매트릭스(210)의 개구부를 덮도록 형성된다. 컬러 필터(220)의 배면 상에는 유기물질로 이루어진 오버 코트막(230)이 형성된다.The
공통 전극(240)은 오버 코트막(230)의 배면 상에 전면 도포된 투명 도전층으로 다수의 절개 패턴(241, 242)을 갖는다. 절개 패턴(241, 242)은 화소 전극(130)의 절개 패턴(131)과 소정 간격을 두고 나란하게 배열되어 있으며, 화소 전극(130)의 굴곡진 부분에서 소정의 돌출부를 갖는다. 또한, 절개 패턴(241, 242) 대신 공통 전극(240) 상부 또는 하부에 돌기를 형성할 수도 있다. 돌기를 형성하는 경우, 오버 코트막(230)을 형성하지 않고, 컬러 필터(220)의 배면 상에 공통 전극(240)을 형성할 수도 있다. The
상술한 바와 같이 본 발명에서는 게이트 전극(112) 상부에 형성된 게이트 절연막(114)의 두께보다 스토리지 전극(141) 상부에 형성된 게이트 절연막(114)의 두께를 얇게 하여 개구율 및 투과율이 향상되도록 한다. 즉, 종래에는 게이트 전극(112) 및 스토리지 전극(141) 상부에 약 3900Å의 두께로 게이트 절연막(114)이 형성되었지만, 본 발명에서는 스토리지 전극(141) 상부에서 게이트 절연막(114)이 게이트 전극(125) 상부에 형성된 게이트 절연막(114)보다 10% 이상 더 얇게 형성되도록 하여 개구율 및 투과율이 향상되도록 한다.As described above, in the present invention, the thickness of the
도 3(a) 내지 도 3(g)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views of devices sequentially illustrated to explain a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment.
도 3(a)를 참조하면, 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연성 재질의 기판(100) 상부에 제 1 도전막을 형성한 후 제 1 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 제 1 도전막을 패터닝한다. 이에 의해 게이트 전극(112)을 포함한 게이트 라인(110) 및 스토리지 전극(141)을 포함한 스토리지 라인(140)이 형성된다. 제 1 도전막은 CVD 방법, PVD 방법 또는 스퍼터링 방법 등의 증착 방법에 의해 형성하며, 제 1 도전막으로는 Cr, MoW, Cr/Al, Cu, Al(Nd), Mo/Al, Mo/Al(Nd) 및 Cr/Al(Nd) 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3A, after forming a first conductive layer on an insulating substrate 100 made of glass, quartz, ceramic, or plastic, the first conductive layer is patterned by photolithography and etching using a first mask. . As a result, the
도 3(b)를 참조하면, 전체 구조 상부에 게이트 절연막(114), 활성층(116), 오믹 접촉층(118) 및 제 2 도전막(120a)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 게이트 절연막(114)은 PECVD 방법 또는 스퍼터링 방법 등을 이용하여 형성한다. 이때, 게이트 절연막(114)은 산화 실리콘막 또는 질화 실리콘막을 포함하는 무기 절연막을 이용하여 형성하는 것이 바람직하며, 약 4300Å 정도의 두께로 형성한다. 게이트 절연막(114) 상부에는 상기 증착 방법을 이용하여 활성층(116), 오믹 접촉층(118) 및 제 2 도전막(120a)을 순차적으로 형성한다. 활성층(116)으로는 비정질 실리콘층을 이용하고, 오믹 접촉층(118)으로는 실리사이드 또는 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘층을 사용하고, 제 2 도전막(120a)으로는 Mo, Al, Cr, Ti 중 적어도 하나의 금속 단일층 또는 다중층을 사용하는 것이 바람직하다. 제 2 도전막(120a)은 제 1 도전막(110a)과 동일한 물질을 사용할 수도 있다.Referring to FIG. 3B, the
이후, 제 2 도전막(120a) 상부에 감광막을 도포한 다음, 제 2 마스크를 이용한 사진 및 현상 공정을 통해 소정의 단차를 갖는 감광막 패턴(123a)을 형성한다. 이때, 감광막 패턴(123a) 중 박막 트랜지스터(125)의 채널부 즉, 소오스 전극(122) 과 드레인 전극(124) 사이에 위치한 부분은 데이터 선부, 즉 데이터 라인(120)이 형성될 부분보다 높이가 낮게 되도록 하고(K영역 참조), 나머지 영역의 감광막은 모두 제거하여 채널부가 리세스된 단차를 갖는 감광막 패턴(123a)을 형성한다. 이때, 단차는 회절 노광부를 갖는 회절 노광 마스크 또는 반투과부를 갖는 반투과 마스크를 이용하여 리소그라피 공정시 빛 투과량을 조절하여 단차를 형성할 수 있다. 또한, 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 이용하여 이를 노광 현상한 후, 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부가 흘러 내리도록 하여 단차를 형성할 수도 있다.Subsequently, a photoresist film is coated on the second
도 3(c)를 참조하면, 감광막 패턴(123a)을 식각 마스크로 하여 제 2 도전막(120a), 오믹 접촉층(118) 및 활성층(116)을 제거한 후 게이트 절연막(114)을 과도 식각하여 게이트 절연막(114)을 일부 제거한다. 이러한 공정에 의해 감광막 패턴(123a)의 두께 또한 낮아져 K부분이 제거되므로 감광막 패턴(123b)의 형태가 된다.Referring to FIG. 3C, after the second
도 3(d)를 참조하면, 감광막 패턴(123b)을 이용한 식각 공정으로 채널이 형성될 부분의 제 2 도전막(120b) 및 오믹 접촉층(118)을 제거한다. 또한, 과도 식각 공정으로 게이트 절연막(114)이 제거되도록 한다. 이때, 게이트 절연막(114)은 완전히 제거할 수도 있으며, 증착 두께의 10% 이상 제거되는 것이 바람직하다. 즉, 게이트 절연막(114)가 최초 약 4300Å의 두께로 형성되었으므로 3900Å 이하로 게이트 절연막(114)이 잔류되거나 완전히 제거되도록 과도 식각한다. 이후 감광막 패턴(123b)을 제거한다. 이에 따라 소오스 전극(122)과 드레인 전극(124) 사이에는 활성층(116)으로 이루어진 채널이 형성되고, 소오스 전극(122)과 연결되어 데이터 라인(120)이 형성된다. 또한, 스토리지 전극(141) 상부의 게이트 절연막(114)은 게이트 전극(112) 상부보다 10% 이상 얇은 두께로 잔류하게 된다. 한편, 게이트 절연막(114)은 두번의 과도 식각 공정에 의해 증착 두께의 10% 이상 제거되었으나, 한번의 과도 식각으로 제거될 수도 있다. 즉, 상기 감광막 패턴(123a)에 의해 노출된 제 2 도전막(120a), 오믹 접촉층(118) 및 활성층(116)을 제거하는 식각 공정과 감광막 패턴(123b)에 의해 노출된 채널이 형성될 부분의 제 2 도전막(120b) 및 오믹 접촉층(118)을 제거하는 식각 공정중 어느 하나의 식각 공정에서 게이트 절연막(114)이 원하는 두께로 제거되도록 할 수 있다.Referring to FIG. 3D, the second
도 3(e)를 참조하면, 전체 구조 상부에 제 1 보호막(126a) 및 제 2 보호막(126b)을 형성한다. 제 1 보호막(126a)는 산화 실리콘막 또는 질화 실리콘막 등의 무기 절연막을 약 1000Å의 두께로 형성하고, 제 2 보호막(126b)은 BCB(Benzocyclobutane), 아크릴계 수지(acryl resine) 등의 유기 절연막을 두껍게 형성한다. 전체 구조 상부에 감광막을 형성한 후 제 3 마스크를 이용한 사진 및 현상 공정으로 패터닝하여 감광막 패턴(127)을 형성한다. 이때, 감광막 패턴(127)은 이중 단차가 생기도록 형성하는데, 드레인 전극(124) 상부에서는 깊고 스토리지 전극(141) 상부에서는 얕은 단차가 생기도록 형성한다. 이때, 단차는 회절 노광부를 갖는 회절 노광 마스크 또는 반투과부를 갖는 반투과 마스크를 이용하여 리소그라피 공정시 빛 투과량을 조절하여 단차를 형성할 수 있다. 또한, 리플로우가 가능한 물질로 이루어진 감광막을 이용하여 이를 노광 현상한 후, 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않는 부분으로 감광막의 일부가 흘러 내리도록 하여 단차를 형성할 수도 있다.Referring to FIG. 3E, the
도 3(f)를 참조하면, 감광막 패턴(127)을 마스크로 이용한 식각 공정으로 보호막(126)을 제거하여 드레인 전극(124)을 노출시키는 콘택홀(128)을 형성하는 동시에 게이트 라인(110)의 끝부분인 게이트 패드(미도시), 데이터 라인(120)의 끝부분인 데이터 패드(미도시)와 스토리지 라인(140)의 일부를 노출하는 콘택홀(미도시)을 형성한다. 또한, 이에 의해 스토리지 전극(141) 상부의 보호막(126)도 일부 제거되는데, 완전히 제거되는 것이 바람직하다. 이후 잔류하는 제 3 감광막 패턴(127)을 제거한다. Referring to FIG. 3 (f), the
도 3(g)를 참조하면, 전체 구조 상부에 제 3 도전막(130a)을 형성한 다음, 제 4 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 제 2 도전막(130a)을 패터닝하여 화소 전극(130), 게이트 패드(111), 데이터 패드(121) 및 스토리지 라인(140)들 사이를 연결하는 패드(미도시)를 형성한다. 여기서, 제 3 도전막(130a)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO)이나 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide : IZO)을 포함하는 투명 도전막을 사용하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 3G, the third
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 스토리지 전극(141) 상부에 형성되는 게이트 절연막(114)을 게이트 전극(112) 상부에 형성되는 게이트 절연막(114)보다 10% 이상 얇게 하거나 완전히 제거한다. 이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 게이트 전극(112) 상부와 스토리지 전극(141) 상부에 동일한 두께로 게이트 절연 막(114)을 형성하는 경우의 스토리지 캐패시터의 면적(A)보다 본 발명에 따른 스토리지 전극(141) 상부의 게이트 절연막(114)을 얇게 형성하는 경우의 스토리지 캐패시터의 면적(B)을 더 작게 할 수 있다. 이에 따라 개구율 및 투과율을 향상시킬 수 있는데, 종래의 방법에 의하면 개구율이 52.7%이고 투과율이 4.65%였으나, 본 발명에 의하면 개구율이 55.2%이고 투과율이 4.87%이다. As described above, according to the present invention, the
한편, 상기 실시 예에서는 4매의 마스크를 이용한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대해 기술하였으나, 이에 한정되지 않고 4매 이상의 마스크 공정 또는 4매 이하의 마스크 공정 등 다양한 마스크 공정 방식으로 변경 가능함이 명백하다. 예를들어 5매의 마스크를 이용한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 개략적으로 설명하면, 제 1 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 게이트 전극을 포함한 게이트 라인 및 스토리지 전극을 포함한 스토리지 라인을 형성한다. 그리고, 전체 구조 상부에 게이트 절연막, 활성층 및 오믹 전극층을 형성한 후 제 2 마스크를 이용하여 활성층 및 오믹 전극층을 패터닝할 때 스토리지 전극 상부의 게이트 절연막을 과도 식각으로 소정 두께 제거한다. 이후 전체 구조 상부에 도전층을 형성한 후 제 3 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 드레인 전극, 소오스 전극 및 소오스 전극과 연결되는 데이터 라인을 형성한다. 이때에도 스토리지 전극 상부에 형성된 게이트 절연막을 과도 식각한다. 전체 구조 상부에 보호막을 형성한 후 제 4 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 드레인 전극, 게이트 패드, 데이터 패드 및 스토리지 전극을 노출시킨다. 마지막으로 제 5 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 게이트 라인과 일부 중첩되도록 절개 패턴을 갖는 화소 전극을 형성한다. 즉, 5매의 마스크를 이용하여 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 경우 제 2 마스크를 이용하여 활성층을 패터닝하는 공정과 제 3 마스크를 이용하여 드레인 전극 및 데이터 라인을 패터닝하는 공정에서 스토리지 전극 상부의 게이트 절연막을 과도 식각한다.Meanwhile, in the above embodiment, a method of manufacturing a thin film transistor substrate using four masks has been described. However, the present invention is not limited thereto and may be changed to various mask process methods such as four or more mask processes or four or less mask processes. . For example, a method of manufacturing a thin film transistor substrate using five masks will be briefly described. A gate line including a gate electrode and a storage line including a storage electrode are formed by a photolithography and an etching process using a first mask. After the gate insulating layer, the active layer, and the ohmic electrode layer are formed on the entire structure, the gate insulating layer on the storage electrode is removed by a predetermined thickness when the active layer and the ohmic electrode layer are patterned using the second mask. Thereafter, a conductive layer is formed on the entire structure, and a data line connected to the drain electrode, the source electrode, and the source electrode is formed by a photolithography and an etching process using a third mask. At this time, the gate insulating layer formed on the storage electrode is excessively etched. After the passivation layer is formed on the entire structure, the drain electrode, the gate pad, the data pad, and the storage electrode are exposed by a photolithography and an etching process using a fourth mask. Finally, a pixel electrode having a cutout pattern is formed to partially overlap the gate line by a photolithography and an etching process using a fifth mask. That is, when manufacturing a thin film transistor substrate using five masks, the gate insulating layer on the storage electrode in the process of patterning the active layer using the second mask and the process of patterning the drain electrode and the data line using the third mask. Over-etch.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 구비하는 액정 표시 장치의 분해 사시도이다. 이하에서 설명된 액정 표시 장치는 전술된 박막 트랜지스터 기판과 상이한 구성을 중심으로 설명하고, 그 외의 전술된 박막 트랜지스터 기판과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.5 is an exploded perspective view of a liquid crystal display including a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment. The liquid crystal display described below will be mainly described with a configuration different from that of the above-described thin film transistor substrate, and other descriptions overlapping with the aforementioned thin film transistor substrate will be omitted.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(2200)과, 본 발명에 따른 베이스 플레이트(300)와 광원(340)을 포함하는 백라이트 유닛과, 액정 표시 패널(2000)과 백라이트 유닛 상부의 소정 영역 및 측부를 감싸기 위한 상부 샤시(2400)를 포함한다.Referring to FIG. 5, a liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal display panel 2200, a backlight unit including a
상기에서, 액정 표시 패널(2200)은 박막 트랜지스터 기판(2220)과, 박막 트랜지스터 기판(2220)에 접속된 구동 집적회로(Integrated Circuit, IC)(미도시)와, 박막 트랜지스터 기판(2220)에 대응하는 컬러 필터 기판(2210)과, 박막 트랜지스터 기판(2220)과 컬러 필터 기판(2210) 사이에 주입된 액정층(미도시)을 포함한다. 또한, 컬러 필터 기판(2210) 상부와 박막 트랜지스터 기판(2220) 하부에 각기 대응되어 형성된 편광판(미도시)을 더 포함할 수 있다.In the above, the liquid crystal display panel 2200 corresponds to the thin
여기서, 컬러 필터 기판(2210)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 적색(R), 녹색(G), 파란색(B) 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러 필터 기판(2210)의 전면에는 투명 전도성박막인 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO) 등의 투명한 도전체로 이루어진 공통 전극(미도시)이 형성되어 있다.The color filter substrate 2210 is a substrate in which red (R), green (G), and blue (B) pixels, which are color pixels in which a predetermined color is expressed while light passes, are formed by a thin film process. A common electrode (not shown) made of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), which is a transparent conductive thin film, is formed on an entire surface of the color filter substrate 2210. .
박막 트랜지스터 기판(2220)은 매트릭스 형태로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소 전극이 형성되어 있는 투명한 유리 기판이다. 박막 트랜지스터들의 소오스 단자에는 데이터 라인이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질인 투명 전극으로 이루어진 화소 전극(미도시)이 연결된다. 데이터 라인 및 게이트 라인에 전기적 신호를 입력하면 각각의 박막 트랜지스터가 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off)되어 드레인 단자로 화소 형성에 필요한 전기적 신호가 인가된다.The thin
즉, 상술한 바와 같이 박막 트랜지스터 기판(2220)의 게이트 단자 및 소오스 단자에 전원을 인가하여, 박막 트랜지스터를 턴-온시키면 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계로 인해 박막 트랜지스터 기판(2220)과 컬러 필터 기판(2210) 사이에 주입된 액정의 배열이 변화되고, 변화된 배열에 따라 광 투과도가 변경되어 원하는 화상을 얻게 된다.That is, as described above, when power is applied to the gate terminal and the source terminal of the thin
상기 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(2260a, 2280a)는 박막 트랜지스터에 데이터 구동신호 및 게이트 구동신호를 인가하기 위해 박막 트랜지스터 기판(2220)의 데이터 라인과 게이트 라인에 각기 접속된다. 이때, 데이터측 및 게 이트측 테이프 캐리어 패키지(2260a, 2280a) 내에는 구동 집적 회로(Integrated Circuit, IC)가 실장될 수 있다. 데이터측 및 게이트측 인쇄 회로 기판(2260b, 2280b)은 외부의 영상신호 및 게이트 구동 신호를 인가하기 위해 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(2260a, 2280a)에 접속된다.The data side and gate side
백라이트 유닛은 베이스 플레이트(300)와, 베이스 플레이트(300) 상부에 배치된 복수의 광원(340)을 포함한다. 이때, 베이스 플레이트(300)의 외곽에 베이스 플레이트(300)와 소정의 각도로 절곡되어 형성된 측벽(320)과, 광원(340)이 배치된 베이스 플레이트(300) 상부에 설치되는 확산 시트(360) 및 프리즘 시트(380)가 더 포함될 수 있고, 베이스 플레이트(300), 광원(340), 확산 시트(360), 프리즘 시트(380)를 수납하는 하부 샤시(400)가 더 포함될 수 있다. The backlight unit includes a
베이스 플레이트(300)는 복수의 광원(340)을 배치하기 위한 기판으로서 역할을 한다. 베이스 플레이트(300)에는 광원(340)이 전기적으로 연결되게 배열되는 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다. 또한, 베이스 플레이트(300)는 광원(340)으로부터 출사된 광을 백라이트의 출광면으로 반사시켜 광 이용 효율을 향상시키기 위해 알루미늄(Al)을 포함한 통상의 금속 재질을 이용하여 제작하거나, 수지 또는 금속으로 제작된 베이스 플레이트(300)에 은(Ag)과 같은 고반사율의 재료를 입혀 제작할 수 있다.The
측벽(320)은 광원(340)으로부터 출사된 광이 새어나가지 못하게 하고 은폐성을 향상시키기 위한 것으로, 베이스 플레이트(300)의 외곽에 절곡되어 형성되어 베 이스 플레이트(300)와 측벽(320)이 상부가 개방된 사각 박스 형상이 된다.The
광원(340)은 베이스 플레이트(300) 상부에 복수로 배치되며, LED로 구성된다.The
한편, 확산 시트(360)은 광원(340)으로부터 입사된 광을 액정 표시 패널의 정면으로 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정 표시 패널에 조사하게 한다. 이러한 확산 시트(360)으로는 양면에 소정의 광 확산용 부재가 코팅된 투명 수지로 구성된 필름을 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the
프리즘 시트(380)는 프리즘 시트(380)로 입사되는 광들 중에서 경사지게 입사되는 광을 수직으로 출사되게 변화시키는 역할을 한다. 이는 액정 표시 패널로 입사되는 광이 액정 표시 패널과 수직을 이룰 때 광효율이 커지기 때문이다. 따라서, 확산 시트(360)으로부터 출사되는 광을 수직으로 변환시키기 위해 적어도 하나의 프리즘 시트(380)를 확산 시트(360)과 액정 표시 패널 사이에 배치할 수 있다.The
하부 샤시(400)는 광원(340)과 베이스 플레이트(300) 및 측벽(320)의 측면 및 하면을 감싸고 보호하는 역할을 하며, 상부면이 개방된 직육면체의 박스 형태로 형성되어 내부에는 소정 깊이의 수납 공간이 형성된다.The
몰드 프레임(2000)은 사각 프레임 형상으로 형성되고, 평면부와 그로부터 직각으로 절곡된 측벽부를 포함한다. 평면부 상에는 액정 표시 패널(2200)이 안착될 수 있도록 안착부(미도시)가 형성될 수 있다. 안착부는 액정 표시 패널(2200)의 가장자리 측면과 각각 접촉하여 이를 정렬 위치시키는 고정 돌기를 이용할 수도 있 고, 소정의 계단형 단턱면을 이용하여 형성될 수 있다. 몰드 프레임(2000)에는 하부 샤시(400)와의 사이에 프리즘 시트(380), 확산 시트(360), 광원(340), 측벽(320) 및 베이스 플레이트(300)가 위치 고정된다.The
상부 샤시(2400)는 평면부와 그로부터 직각으로 절곡된 측벽부를 가지는 사각창틀 형태로 구성된다. 상부 샤시(2400)의 평면부는 그 하부에서 액정 표시 패널(2200)의 가장자리 일부를 지지하고, 측벽부는 하부 샤시(400)의 측벽들과 대향하여 결합된다. 상부 샤시(2400) 및 하부 샤시(400)는 강도가 우수하고, 가벼우며, 변형이 적은 금속을 사용하여 제작하는 것이 바람직하다.The
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 박막 트랜지스터 기판의 스토리지 전극 상부에 형성된 게이트 절연막을 증착 대비 10% 이상의 두께로 제거함으로써 스토리지 캐패시터의 필요 면적을 감소시켜 개구율 및 투과율을 증가시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, by removing the gate insulating layer formed on the storage electrode of the thin film transistor substrate to a thickness of 10% or more compared with the deposition, the required area of the storage capacitor can be reduced to increase the aperture ratio and transmittance.
또한, 과도 식각에 의해 게이트 절연막의 두께를 줄일 수 있으므로 마스크 공정 또는 별도의 공정을 수행하지 않고도 개구율을 증가시킬 수 있다.In addition, since the thickness of the gate insulating layer may be reduced by the excessive etching, the aperture ratio may be increased without performing a mask process or a separate process.
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Cited By (4)
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CN106855669A (en) * | 2017-02-28 | 2017-06-16 | 厦门天马微电子有限公司 | Array base palte and its manufacture method, display panel and display device |
CN106896556A (en) * | 2017-02-28 | 2017-06-27 | 厦门天马微电子有限公司 | Array base palte and its manufacture method, display panel and display device |
US9905188B2 (en) | 2014-12-26 | 2018-02-27 | Samsung Display Co., Ltd. | Gate driving circuit and display device having the same |
US10566459B2 (en) | 2009-10-30 | 2020-02-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having a first region comprising silicon, oxygen and at least one metal element formed between an oxide semiconductor layer and an insulating layer |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10566459B2 (en) | 2009-10-30 | 2020-02-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having a first region comprising silicon, oxygen and at least one metal element formed between an oxide semiconductor layer and an insulating layer |
US9905188B2 (en) | 2014-12-26 | 2018-02-27 | Samsung Display Co., Ltd. | Gate driving circuit and display device having the same |
CN106855669A (en) * | 2017-02-28 | 2017-06-16 | 厦门天马微电子有限公司 | Array base palte and its manufacture method, display panel and display device |
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CN106896556B (en) * | 2017-02-28 | 2023-11-03 | 厦门天马微电子有限公司 | Array substrate, manufacturing method thereof, display panel and display device |
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