KR890000280B1 - 액정표시소자용 박막 트랜지스터의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 박막 트랜지스터를 사용한 종래 액정 표시소자의 단면도.
제2도는 본 발명의 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시소자의 단면도.
제3도는 본 발명에 의한 비정질 박막 트랜지스터의 평면도.
제4도 a는 본 발명에 의한 박막 트랜지스터를 포함하는 액정표시 소자배열을 나타낸 평면도. b는 종래 박막 트랜지스터를 사용한 액정표시소자의 배열을 나타낸 평면도.
본 발명은 대규모의 도트매트릭스 표시기능을 갖는 액정표시소자에 관한 것이며, 특히 이러한 액정표시소자에서 사용되는 비정질 박막트랜지스터의 제조방법에 관한 것이다. 액정소자는 최근에 새로운 표시장치로서 비약적인 발전을 해왔지만 이것들은 숫자라던가 소규모의 문자로서 화소수가 적은 것이 대부분이었다. 따라서 대규모의 문자나 화면을 표시하기 위하여서는 더 많은 개발이 요구되고 있다.
대규모의 문자나 화면을 표시하는 방법중 제4도 나에서 도시된 바와같이 각화소(2)에 트랜지스터(1)를 설치한 도트매트릭스(Dot Matrix) 표시방법에서는 스태틱 구동이 아닌 다이나믹 구동이 필요로되는데 다이나믹 구동에서는 주사(Scanning)전극수가 커짐에 따라 다음과 같은 문제점이 발생된다. 한번에 한라인씩 구동하는 방식에서 비선택점의 전압을 일정하게 유지하여야만 누화(Cross talk)현상을 방지할 수 있으나 주사전극수가 증가할수록 동작마진이 나빠져 화질전체의 콘트라스트가 나빠지고 시야각도 매우 좁아지게 된다. 이러한 단점을 제거하기 위하여 최근에 개발된 기술로서는 각 액정소자 화소마다 제1도와 같이 유리기판(4)위에 크롬니켈 등을 2000-3000Å정도로 증착하여 게이트(11)를 형성하고, 그위에 암모니아(NH3), 사이란(SiH4)가스분위기에서 프라스마 화학증착법을 사용하여서 실리콘 나이트라이드(Si3N4) 막(12)을 3000-6000Å 정도 증착하고 그위에 알루미늄을 증착하여 소오스전극(14)과 드레인 전극(15)을 형성하고 스퍼터링하여 투명도전막(10)을 증착하여 비정질실리콘 박막 트랜지스터를 형성한다. 그위에 배향막(8)을 형성시키고 액정(7)을 상측유리기판(4')밑에 형성된 투명도전막(5)밑의 배향막(6)과 배향막(8)사이에 주입하고 상측유리기판(4')위에는 편광판(3)을 부착하고 유리기판(4)밑에는 편광반사판(9)을 부착하여 액정 표시소자를 완성하고 있다. 이러한 구성에서는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 설치하여 콘트라스트를 높히며 또한 시야각을 넓히도록 하였으나 비정질 실리콘에 빛이 인가되면 광여기 전류가 흐르게 되어 구동전압을 인가하지 않은 오프상태에서도 채널 콘닥턴스(Channel Conductance)가 증가하게 되므로 온 오프상태의 비가 감소되어 콘트라스트가 저하되며, 이러한 콘트라스트 저하를 방지하기 위하여 비정질 실리콘의 노출부분에 대하여 보호막(8)내에 광차단층을 설치하는 것이 있으나 공정수가 많게 되고 제작상 문제점에 많이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 없이하도록 게이트가 최상층에는 위치하는 스태거형으로 비정질 실리콘 박막트랜지스터를 형성하므로서 비정질 실리콘에 외부로부터 광이조사되지 않도록하여 콘트라스트를 최상으로 유지하도록한 액정표시소자 구동용 비정질 실리콘 박막 트랜지스터와 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 제조방법을 제2도 및 제3도를 참조하여 공정별 제조방법을 설명하면, 유리기판(4)위에 인듐틴 산화막(ITO)을 스퍼터링 증착한후 표시전극 및 드레인(10)과 소오스(14)를 패터닝(Pattering)시킨 다음 그 위에 수소 및 사이런(SiH4)가스를 프라스마 화학증기증착(CVD)방법으로 2000-4000Å정도 증착시킨 후 패터닝시켜 비정질 실리콘막(13)을 형성하고, 그위에 N2, SiH4가스로서 실리콘 나이트라이드막(12)을 형성하여 게이트 절연막으로 한 다음 알루미늄을 2000-4000Å 증착하여 패터닝하여서 게이트막(11)을 완성시켜된 것이다.
이러한 공정중 게이트 절연막인 실리콘 나이트라이드막(12)을 형성하는 가스(N2, SiH4)중 N2를 사용하므로서 그 취급이 용이하고 고순도로 취급할 수 있으며, 수소흡입량이 작게됨을 알 수 있다.
또한 그 위에 알루미늄으로 된 게이트막(11)이 외부광에 대한 차단막으로서 작용하게 되므로 즉, 종래의 트랜지스터는 제1도에서 도시된 바와 같이 게이트(11)가 맨밑에 있고 게이트 산화막(12), 반도체층(13), 소오스(14), 드레인(15)이 차례로 적충된 역스테거형이나 본 발명에서는 게이트(11)가 맨위에 있는 스테거형태이다. 따라서 게이트(11)가 차단막으로도 작용하게 되어 비정질 실리콘막(139에 외부광이 조사되지 않아 채널콘닥턴스가 낮은 상태로 유지되어 콘트라스트가 향상되는 것이다.
제4도 가를 참조하면, 본 발명에 의한 액정소자의 배열이 도시되어 있다.
여기에서 알 수 있는 바와같이 콘트라스트를 더욱 향상시키기 위해서는 [μ.Ci.W/L](VG-VO)2의 값(Ion)이 커져야만 되는데 여기에서 μ.와 Ci는 전하이동도와 게이트 절연막의 캐패시턴스 이므로 정수이고, VG는 게이트전압 그리고 VO는 임계 전압이므로 정수이므로 결국 W/L의 수가 크게되어야만 한다는 결론이 된다.
W는 채널의 폭이고 L은 채널의 길이이므로 따라서 제4도 가와 같이 채널길이가 작게되고 채널폭이 크므로 콘트라스트가 매우 향상되는 것이다.
이상에서 설명된 바와같이 본 발명에 의하면, 게이트(11)가 광차단층으로 작용하므로 별도의 광차단층이 필요없게 되어 제조공정이 간편하고 동시에 콘트라스트가 향상되어 성능이 우수한 박막트랜지스터 어래이(array)를 간단한 공정으로 제조할 수 있는 것이다.
Claims (1)
- 유리기판(4)위에 인듐틴 산화막(ITO)을 스퍼터링 증착한후 표시전극 및 드레인(10)과 소오스(14)를 패터닝(Patterning)시킨 다음 그 위에 수소 및 사이런(Sih4)가스를 프라스마 화학증기 증착(VD)방법으로 2000-4000Å 정도 증착시킨 후 패터닝시켜 비정질 실리콘막(13)을 형성하고, 그 위에 N2, SiH4가스로서 실리콘 라이트막(12)을 형성하여 게이트 절연막으로한 다음 알루미늄을 2000-4000Å 증착하여 패터닝하여서 게이트 막(11)을 형성하는 단계를 포함하여된 액정표시소자용 박막 트랜지스터의 제조방법.
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