KR20190025020A - Tft 액정 표시 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TFT 액정 표시 소자 및 그 제조방법에 있어서, TFT 액정 표시 소자는 기판(21); 상기 기판(21) 상에 배치되고, 제1 질화규소 보호막(23)이 상부에 증착되는 제1 금속층(22); 상기 제1 질화규소 보호막(23) 상에 증착되고, 제2 질화규소 보호막(25)이 상부에 증착되는 제2 금속층(24); 상기 제2 질화규소 보호막(25)이 식각된 상기 제2 금속층(24) 상에 증착되며, 상기 제2 질화규소 보호막(25)과 제1 질화규소 보호막(23)을 관통하는 접촉홀(26)을 통해 상기 제1 금속층(22)과 연결되어, 상기 제1 금속층(22)과 제2 금속층(24)이 연결되어 도통되도록 하는 도전 박막(28)을 포함한다. 도전 박막(28)의 상이한 금속층 사이에서의 접속 거리는 감소되며, 이에 따라 금속 간의 접촉 저항값 역시 감소되어, 접촉 저항을 효과적으로 낮추어, 제품의 수율을 향상시킨다.

Description

TFT 액정 표시 소자 및 그 제조방법
본 발명은 액정 표시 기술분야에 관한 것으로, 특히 TFT 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)의 상이한 층 금속 간에는 모두 ITO(Indium Tin Oxide, 인듐 주석 산화물) 투명 도전 박막을 통해 접속되고, ITO의 레지스턴스 임피던스는 금속 알루미늄 또는 구리보다 훨씬 크기 때문에, 상이한 금속 간의 접촉 임피던스가 매우 크고, 나아가 백엔드에서 디스플레이 불량을 야기한다.
도 1, 종래의 TFT 액정 표시 소자의 단면 구조 개략도를 참고하면, 스캔 전극 라인(12)은 유리기판(11) 상에 배치되고, 스캔 전극 라인(12)에는 제1 질화규소 보호막(13)이 커버되어 있으며, 신호 전극 라인(14)에는 제2 질화규소 보호막(15)이 커버되어 있고, 스캔 전극 라인(12)의 상측에서 제1 질화규소 보호막(13)과 제2 질화규소보호막(15)을 각각 식각하여 제1 접촉홀(16)을 형성하며, 신호 전극 라인(14)의 상측에서 제2 질화규소 보호막(15)을 식각하여 제2 접촉홀(17)을 형성하고, 다음으로 ITO층(18)을 증착하여 상이한 층 금속 사이를 접속시킨다. 이러한 접속방식에서, ITO층(18)은 스캔 전극 라인(12)의 접촉홀(16)을 통해 제1 질화규소 보호막(13)과 제2 질화규소보호막(15)을 거쳐, 계속하여 신호 전극 라인(14)의 접촉홀(17)을 통해서야 만이 두 층의 금속 라인을 서로 접속시킬 수 있다. ITO의 저항값이 원래 금속 알루미늄 또는 구리보다 많이 크기 때문에, 이러한 접속 방식은 접촉저항이 매우 커서, 접촉저항 과대로 인한 백엔드에서의 디스플레이 불량을 일으키기 매우 쉽다.
따라서, 새로운 TFT 액정 표시 소자의 서로 다른 금속층 접속 방식을 제공하여 금속 간의 접촉 저항을 낮추고, 제품의 수율을 향상시키는 것이 시급하다.
본 발명의 목적은, 종래의 TFT 액정 표시 소자의 상이한 층 금속 간의 접속 방식에 비해, 금속 사이의 접촉 저항을 낮추어, 디스플레이 수율을 향상시킬 수 있는 TFT 액정 표시 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명은 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 제1 질화규소 보호막이 상부에 증착되는 제1 금속층; 상기 제1 질화규소 보호막 상에 증착되고, 제2 질화규소 보호막이 상부에 증착되는 제2 금속층; 및 상기 제2 질화규소 보호막이 식각된 상기 제2 금속층 상에 증착되며, 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하는 접촉홀을 통해 상기 제1 금속층과 연결되어, 상기 제1 금속층과 제2 금속층이 연결되어 도통되도록 하는 도전 박막;을 포함하되, 단일 패터닝 공정에 의해, 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 식각하여 상기 제1 금속층을 노출시키는 상기 접촉홀을 형성하고, 제2 질화규소 보호막을 식각하여 상기 제2 금속층을 노출시키며, 상기 접촉홀은 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하여, 각각 제1 금속층 및 제2 금속층과 접촉하는 TFT 액정 표시 소자를 제공한다.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명은 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 제1 질화규소 보호막이 상부에 증착되는 제1 금속층; 상기 제1 질화규소 보호막 상에 증착되고, 제2 질화규소 보호막이 상부에 증착되는 제2 금속층; 상기 제2 질화규소 보호막이 식각된 상기 제2 금속층 상에 증착되며, 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하는 접촉홀을 통해 상기 제1 금속층과 연결되어, 상기 제1 금속층과 제2 금속층이 연결되어 도통되도록 하는 도전 박막;을 포함하는 TFT 액정 표시 소자를 더 제공한다.
상기 목적을 실현하기 위해, 본 발명은 1) 기판 상에 배치된 제1 금속층 상에 제1 질화규소 보호막을 증착시키고; 2) 상기 제1 질화규소 보호막 상에 제2 금속층 및 제2 질화규소 보호막을 순차적으로 증착시키며; 3) 상기 제2 질화규소 보호막이 식각된 상기 제2 금속층 상 및 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하는 접촉홀 상에 도전 박막을 증착시켜, 상기 제1 금속층과 제2 금속층이 연결되어 도통되도록 하는 것을 포함하는 본 발명에 서술한 바와 같은TFT 액정 표시 소자의 제조방법을 더 제공한다.
본 발명의 이점은, 본 발명에서 제공하는 TFT 액정 표시 소자 및 그 제조방법을 통해, 서로 다른 금속층 사이에서의 도전 박막의 접속 거리가 감소되고, 이에 따라 금속 간의 접촉 저항값 역시 감소되어, 접촉 저항을 효과적으로 낮추어, 제품의 수율을 향상시키며, 제품의 경쟁력을 향상시키는 데에 있다.
도 1은 종래의 TFT 액정 표시 소자의 단면 구조 개략도이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 TFT 액정 표시 소자의 단면 구조 개략도이다;
도 3은 본 발명에 따른 TFT 액정 표시 소자의 제조방법의 흐름 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 결합하여 본 발명에서 제공하는 TFT 액정 표시 소자 및 그 제조방법에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 TFT 액정 표시 소자의 단면 구조 개략도인 도 2를 참조한다. TFT 액정 표시 소자는 기판(21), 제1 금속층(22), 제1 질화규소 보호막(23), 제2 금속층(24), 제2 질화규소 보호막(25), 접촉홀(26) 및 도전 박막(28)을 포함한다.
기판(21)은 유리기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 제1 금속층(22)은 기판(21)상에 배치되고, 제1 금속층(22) 상에는 제1 질화규소 보호막(23)이 증착된다. 제2 금속층(24)은 제1 질화규소 보호막(23) 상에 증착되고, 제2금속층(24) 상에는 제2 질화규소 보호막(25)이 증착된다. 도전 박막(28)은 상기 제2 질화규소 보호막(25)이 식각된 상기 제2 금속층(24) 상에 증착되며, 제2 질화규소 보호막(25)과 제1 질화규소 보호막(23)을 관통하는 접촉홀(26)을 통해 제1 금속층(22)과 연결되어, 상기 제1 금속층(22)과 제2 금속층(24)이 연결되어 도통되도록 한다. 각각의 한 층의 금속은 모두 질화규소 보호막을 증착시켜 보호하는 것으로 완성되고, 이는 상이한 층 금속 사이의 단락을 방지하기 위함이다. 본 발명의 접촉홀(26)의 위치는 식각의 방법을 통해 제2 질화규소 보호막(25)과 제1 질화규소 보호막(23)을 식각하여 이루어진 것이며, 이런 방식으로 도전 박막(28)을 통해 상이한 층 금속을 접속시킬 수 있다. 단일 패터닝 공정에 의해, 제2 질화규소 보호막(25)과 제1 질화규소 보호막(23)을 선택적으로 식각하여 제1 금속층(22)을 노출시키는 접촉홀(26)을 형성하고, 동시에 제2 질화규소 보호막(25)을 식각하여 제2 금속층(24)을 노출시킬 수 있다.
이와 같이, 연결하여 도통이 필요한 상이한 금속층 부근의 질화규소 보호막을 모두 식각한 다음, 도전 박막을 증착하여 상이한 금속층을 접속시키고; 도전 박막은 제1 금속층(22)의 접촉홀(26)을 통해 제1 질화규소 보호막(23)만을 거쳐 두 층의 금속 라인을 서로 접속시킬 수 있어서, 서로 다른 금속층 간의 접속 거리를 감소시킬 수 있다. 저항이 저항의 길이에 정비례됨에 의해, 상이한 금속층 간의 접속 거리가 감소됨에 따라, 저항값도 따라서 감소됨으로써, 상이한 금속층 간 접속된 접촉 저항을 효과적으로 낮추어, 제품의 수율을 향상시키고, 제품 경쟁력을 향상시킨다.
본 실시예에서, 접촉홀(26)은 제2 질화규소 보호막(25)과 제1 질화규소 보호막(23)을 관통하여, 각각 제1 금속층(22) 및 제2 금속층(24)과 접촉한다. 즉, 제2 질화규소 보호막(25)과 제1 질화규소 보호막(23)을 선택적으로 식각하여, 제1 금속층(22)과 제2 금속층(24)을 노출시키는 접촉홀(26)을 형성하며, 도전 박막(28)은 접촉홀(26)만을 통해서 제1 금속층(22)과 제2 금속층(24)을 연결시킬 수 있어, 상이한 금속층 간의 접속거리를 효과적으로 감소시킨다.
본 발명의 실시예에서, 도전 박막(28)의 소재는 ITO이고, 선폭이 비교적 큰 금속 배선을 ITO로 조성된 배선으로 변경하고, 접촉홀 브리징 방식에 의해 금속 배선의 양단을 연통시킴으로써, ESD(Electro-Static Discharge, 정전기방전)으로 인한 TFT 액정 표시 소자에 대한 손상을 줄인다. 다른 실시예에서, 도전 박막(28)의 소재는 AZO (Aluminum-doped Zinc Oxide, 알루미늄 도핑 아연 산화물 ) 또는 IZO(Indium-doped Zinc Oxide, 인듐 도핑 아연 산화물)일 수도 있다. 본 발명의 실시예에서, 제1 금속층(22)은 스캔 전극 라인이고, 제2 금속층(24)은 신호 전극 라인이다. 신호 전극 라인 상의 제2 질화규소 보호막(25)을 전부 식각함으로써 신호 전극 라인을 노출시키며, 제2 질화규소 보호막(25)과 제1 질화규소 보호막(23)을 선택적으로 식각하여 스캔 전극 라인을 노출시킨 다음, ITO를 증착하여 신호 전극 라인과 스캔 전극 라인을 접속시키고, ITO가 신호 전극 라인과 스캔 전극 라인을 접속시키는 거리는 감소되며; 저항이 저항의 길이에 정비례됨에 의해, ITO의 접속 거리가 감소되면, 저항값도 따라서 감소되고, 이로써 신호 전극 라인과 스캔 전극 라인 간 접속된 접촉 저항을 낮추어, 제품의 수율을 향상시키며, 제품의 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 TFT 액정 표시 소자의 제조방법의 흐름 개략도인 도 3을 참조한다. 도 3에 도시된 바와 같이, TFT 액정 표시 소자의 제조방법은기판 상에 배치된 제1 금속층 상에 제1 질화규소 보호막을 증착시키고(S31); 제1 질화규소 보호막 상에 제2 금속층 및 제2 질화규소 보호막을 순차적으로 증착시키며(S32); 상기 제2 질화규소 보호막이 식각된 상기 제2 금속층 상및 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하는 접촉홀 상에 도전 박막을 증착시켜, 상기 제1 금속층과 제2 금속층이 연결되어 도통되도록 하는 것(S33)을 포함한다. 단일 패터닝 공정에 의해, 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 선택적으로 식각하여 제1 금속층을 노출시키는 접촉홀을 형성하고, 동시에 제2 질화규소 보호막을 식각하여 제2 금속층을 노출시킬 수 있다. 이와 같이 연결하여 도통이 필요한 상이한 금속층 부근의 질화규소 보호막을 모두 식각한 다음, 도전 박막을 증착하여 상이한 금속층을 접속시킴으로써, 상이한 금속층 간의 접속된 거리를 감소시킨다. 저항이 길이에 정비례됨에 의해, 상이한 금속층 간의 접속거리가 감소됨에 따라, 저항값도 따라서 감소됨으로써, 상이한 금속층간 접속된 접촉 저항을 효과적으로 낮추어, 제품의 수율을 향상시키며, 제품의 경쟁력을 향상시킨다.
본 실시예에서, 접촉홀은 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하여, 각각 제1 금속층 및 제2 금속층과 접촉한다. 다시 말해, 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 선택적으로 식각하여, 제1 금속층과 제2 금속층을 노출시키는 접촉홀을 형성하고, 도전 박막은 접촉홀만을 통해서 제1 금속층과 제2 금속층을 접속시킬 수 있어, 상이한 금속층 간의 접속거리를 효과적으로 감소시킨다.
본 실시예에서, 도전 박막의 소재는 ITO이고, 제1 금속층(22)은 스캔 전극 라인이고, 제2 금속층(24)은 신호 전극 라인이다. 신호 전극 라인 상의 제2 질화규소 보호막을 전부 식각함으로써 신호 전극 라인을 노출시키며, 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 선택적으로 식각하여 스캔 전극 라인을 노출시킨 다음, ITO를 증착하여 신호 전극 라인과 스캔 전극 라인을 접속시키고, ITO가 신호 전극 라인과 스캔 전극 라인을 접속시키는 거리는 감소되며; 저항이 저항의 길이에 정비례됨에 의해, ITO의 접속 거리가 감소되면, 저항값도 따라서 감소되고, 이로써 신호 전극 라인과 스캔 전극 라인 간 접속된 접촉 저항을 낮추어, 제품의 수율을 향상시키며, 제품의 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서만 설명하였지만, 지적해야 할 것은, 본 기술분야의 통상 기술자는 본 발명원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 개선 및 변경도 가능하고, 이러한 개선 및 변경도 역시 본 발명의 보호범위로 간주해야 한다.

Claims (13)

  1. TFT 액정 표시 소자에 있어서,
    기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 제1 질화규소 보호막이 상부에 증착되는 제1 금속층;
    상기 제1 질화규소 보호막 상에 증착되고, 제2 질화규소 보호막이 상부에 증착되는 제2 금속층; 및
    상기 제2 질화규소 보호막이 식각된 상기 제2 금속층 상에 증착되며, 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하는 접촉홀을 통해 상기 제1 금속층과 연결되어, 상기 제1 금속층과 제2 금속층이 연결되어 도통되도록 하는 도전 박막;을 포함하되,
    단일 패터닝 공정에 의해, 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 식각하여 상기 제1 금속층을 노출시키는 상기 접촉홀을 형성하고, 제2 질화규소 보호막을 식각하여 상기 제2 금속층을 노출시키며, 상기 접촉홀은 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하여, 각각 제1 금속층 및 제2 금속층과 접촉하는 TFT 액정 표시 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 스캔 전극 라인이고, 상기 제2 금속층은 신호 전극 라인인 TFT 액정 표시 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전 박막의 소재는 ITO인 TFT 액정 표시 소자.
  4. TFT 액정 표시 소자에 있어서,
    기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 제1 질화규소 보호막이 상부에 증착되는 제1 금속층;
    상기 제1 질화규소 보호막 상에 증착되고, 제2 질화규소 보호막이 상부에 증착되는 제2 금속층; 및
    상기 제2 질화규소 보호막이 식각된 상기 제2 금속층 상에 증착되며, 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하는 접촉홀을 통해 상기 제1 금속층과 연결되어, 상기 제1 금속층과 제2 금속층이 연결되어 도통되도록 하는 도전 박막;을 포함하는 TFT 액정 표시 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접촉홀은 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하여, 각각 제1 금속층 및 제2 금속층과 접촉하는 TFT 액정 표시 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    단일 패터닝 공정에 의해, 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 식각하여 상기 제1 금속층을 노출시키는 상기 접촉홀을 형성하고, 제2 질화규소 보호막을 식각하여 상기 제2 금속층을 노출시키는 TFT 액정 표시 소자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 스캔 전극 라인이고, 상기 제2 금속층은 신호 전극 라인인 TFT 액정 표시 소자.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 도전 박막의 소재는 ITO인 TFT 액정 표시 소자.
  9. 제4항에 따른 TFT 액정 표시 소자의 제조방법에 있어서,
    1) 기판 상에 배치된 제1 금속층 상에 제1 질화규소 보호막을 증착시키고;
    2) 상기 제1 질화규소 보호막 상에 제2 금속층 및 제2 질화규소 보호막을 순차적으로 증착시키며;
    3) 상기 제2 질화규소 보호막이 식각된 상기 제2 금속층 상 및 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하는 접촉홀 상에 도전 박막을 증착시켜, 상기 제1 금속층과 제2 금속층이 연결되어 도통되도록 하는 것을 포함하는 TFT 액정 표시 소자의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접촉홀은 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 관통하여, 각각 제1 금속층 및 제2 금속층과 접촉하는 TFT 액정 표시 소자의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    단일 패터닝 공정에 의해, 상기 제2 질화규소 보호막과 제1 질화규소 보호막을 식각하여 상기 제1 금속층을 노출시키는 상기 접촉홀을 형성하고, 제2 질화규소 보호막을 식각하여 상기 제2 금속층을 노출시키는 TFT 액정 표시 소자의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 스캔 전극 라인이고, 상기 제2 금속층은 신호 전극 라인인 TFT 액정 표시 소자의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 도전 박막의 소재는 ITO인 TFT 액정 표시 소자의 제조방법.
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