KR940006918Y1 - Display panel - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
[고안의 명칭][Designation name]
표시패널Display panel
[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]
제1도는 이 고안의 실시예에 따른 표시패널의 평면 배치도.1 is a planar layout view of a display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
제2도는 제1도의 TFT 부분과 축적 캐패시터 부분의 단면도.2 is a cross-sectional view of the TFT portion and the storage capacitor portion of FIG.
제3도는 종래 기술에 따른 표시패널의 화소 평면도이다.3 is a plan view of a pixel of a display panel according to the related art.
[실용신안의 상세한 설명][Detailed Description of Utility Model]
산업상 이용분야Industrial use field
이 고안은 표시패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시장치 및 SRAM의 액티브 소자로 이용되는 박막트랜지스터의 전극배선 재료 및 그 배선 재료를 사용하게 되는 액정용 표시패널에 관한 것이다.This invention relates to a display panel, and more particularly, to a liquid crystal display panel and an electrode wiring material of a thin film transistor used as an active element of an SRAM, and a liquid crystal display panel using the wiring material.
종래기술 및 문제점Prior art and problem
비정질 실리콘이나 다결정 실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 스위칭 소자로 채용하고 있는 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 크게 주목되고 있다.An active matrix liquid crystal display device employing a thin film transistor using amorphous silicon or polycrystalline silicon as a switching element has attracted much attention.
특히 비정질 실리콘은 면적이 넓은 투명유리 기판과의 정합성이 좋고 대화면 대응, 재현성, 저온퇴적, 막질등 그 어떤 것에도 특별한 난점이 없는 것으로 투명유리 기판상에 상기 비정질 실리콘을 사용하여 박막트랜지스터의 어레이를 형성하게 되면 대형스크린의 고품질 및 고선명도를 갖는 값싼 표시패널을 실현할 수 있다.In particular, amorphous silicon has good compatibility with a large-area transparent glass substrate and does not have any particular difficulties in large screen response, reproducibility, low temperature deposition, film quality, and the like. When formed, a cheap display panel having high quality and high definition of a large screen can be realized.
종래의 액정용 표시패널에서는 제3도에 표시한 바와 같은 구조가 사용되고 있다.In the conventional liquid crystal display panel, a structure as shown in FIG. 3 is used.
제3도는 종래의 표시패널의 화소평면도로서, 게이트 버스라인(13)과 데이터 라인(12)이 투명유리 기판(10)상에 매트릭스 형태로 배열되고, 이들이 각 교차점에 박막트랜지스터가 배치되어 있는데, 이 박막트랜지스터는 게이트 버스라인(13)에 연결된 게이트전극(15)과 데이타 라인(12)에 연결된 소스전극(12a) 및 화소전극(18)을 매개로 액정셀에 연결된 드레인 전극(12b)을 구비하고 있다.3 is a pixel plan view of a conventional display panel, in which a gate bus line 13 and a data line 12 are arranged in a matrix form on a transparent glass substrate 10, and thin film transistors are disposed at each intersection. The thin film transistor includes a gate electrode 15 connected to the gate bus line 13, a source electrode 12a connected to the data line 12, and a drain electrode 12b connected to the liquid crystal cell via the pixel electrode 18. Doing.
상기 게이트전극(15)은 게이트 버스 라인(13)에, 상기 소스전극(12a)은 데이터 라인에 각각 일체로 형성되기도 한다. 그리고 도면부호 19는 화소전극(18)과 게이트 버스라인(13)이 오버랩된 부분, 즉 축적 캐패시터를 나타내는데, 이것도 마찬가지로 상기 게이트 버스라인(13)에 일체로 형성된다.The gate electrode 15 may be integrally formed on the gate bus line 13 and the source electrode 12a may be integrally formed on the data line. Reference numeral 19 denotes a portion where the pixel electrode 18 and the gate bus line 13 overlap, that is, a storage capacitor, which is also formed integrally with the gate bus line 13.
이와 같은 구조의 종래의 표시패널은 투명유리 기판(10) 위에 크롬(Cr)을 사용하여 패드를 형성한 후, 게이트 전극(15), 게이트 버스라인(13) 및 축적 캐패시터(19) 부분을 Al 또는 Al을 주체로 하는 금속을 패턴닝하여 형성한다. 그후 양극산화하고, SiNX를 그 위에 형성하여 Al2O3/SiNX의 게이트 절연막을 형성한다.In the conventional display panel having such a structure, after forming pads using chromium (Cr) on the transparent glass substrate 10, the gate electrode 15, the gate bus line 13, and the storage capacitor 19 are made of Al. Or by patterning a metal mainly composed of Al. Anodization is then performed, and SiN X is formed thereon to form a gate insulating film of Al 2 O 3 / SiN X.
그 다음 불순물이 주입되지 않은 비정질 실리콘 (a-Si)막(17)과 n+형 비정질 실리콘(n+a-Si) 및 크롬(Cr)으로 오믹층을 차례로 형성한다.Then, an ohmic layer is sequentially formed of an amorphous silicon (a-Si) film 17 into which impurities are not implanted, and n + type amorphous silicon (n + a-Si) and chromium (Cr).
다음에는 각 화소에 대한 투명전극(18)이 ITO(Indum thin oxide)막에 의해 형성되고, 마지막 공정으로 상기 공정의 결과적인 구조에 데이타 라인(12)과 소스전극(12a) 및 드레인전극(12b)이 연속적으로 형성하기 위하여 Al막을 적층하여 패터닝해 준다. 이때, 소스전극(12a)은 데이터 라인(12)과 일체로 형성되고, 드레인전극(12b)은 화소전극(18)과 연결되게 상기 소스전극(12a)과 이격되게 형성된다.Next, a transparent electrode 18 for each pixel is formed by an ITO (Indum thin oxide) film, and finally the data line 12, the source electrode 12a, and the drain electrode 12b are formed in the resultant structure of the process. In order to form continuously) Al films are laminated and patterned. In this case, the source electrode 12a is integrally formed with the data line 12, and the drain electrode 12b is formed to be spaced apart from the source electrode 12a to be connected to the pixel electrode 18.
그런데 이와 같이 종래의 표시패널은 게이트전극(15)과 축적 캐패시터(19)의 형성 재료인 Al은 그 특성상 테이퍼 에칭이 잘되지 않기 때문에 후속공정인 소스 및 드레인전극 형성용 금속을 증착할 경우에 단차부분의 메탈이 가늘어지는 현상이 발생한다. 이 때문에 전기적 동작을 할때 번아우트(Burn-out) 되는 경우도 있으며 소자특성 또한 불안정하게 된다. 여기서 테이퍼 에칭이란 게이트전극(15)과 축적 캐패시터(19)상에서 일어날 수 있는 공정상의 파손을 방지해 주기 위하여 에지(edge)가 테이퍼 처리되도록 하는 것을 말한다.In the conventional display panel, however, Al, which is a material for forming the gate electrode 15 and the storage capacitor 19, is difficult to taper because of its characteristics. The thinning of the metal part occurs. Because of this, there is a case of burn-out during electrical operation, and the device characteristics become unstable. Here, the taper etching means that the edges are tapered in order to prevent process damage that may occur on the gate electrode 15 and the storage capacitor 19.
그리고 Al은 게이트 버스라인(13)과 같이 폭이 넓고 일정한 라인에서는 잘 나타나지 않지만 게이트전극(15)과 축적 캐패시터(19)와 같이 특정한 형상을 가질 경우에는 Al은 열처리, 예를 들어 하드 베이크(Hard bake), 디포지션에 의한 온도 상승효과 등으로 인해 힐록(Hihhock), 핀홀(Pin hole) 및 표면 거침이 나타난다. 이것은 게이트전극(15) 및 축적 캐피시터(19)가 전기적 동작 특성을 콘트롤하기 때문에 패널의 동작을 불안하게 하는주요인이 된다.In addition, Al does not appear well in a wide and constant line like the gate bus line 13, but when Al has a specific shape such as the gate electrode 15 and the storage capacitor 19, Al is heat treated, for example, a hard bake Bake, hihhock, pin hole and surface roughness appear due to temperature increase effect due to deposition. This is a major factor in disturbing the operation of the panel because the gate electrode 15 and the storage capacitor 19 control the electrical operation characteristics.
고안의 목적Purpose of devising
이 고안의 목적은 알루미늄의 전극배선 물질로서의 장점인 라인저항이 적은 점을 충분히 활용하면서 알루미늄의 단점인 테이퍼 에칭의 어려움, 열처리로 인한 힐록 및 핀홀을 방지하고 표면거침을 피하면서 패널의 동작특성을 향상시킨 표시패널을 제공하는데 있다.The purpose of this design is to make full use of the low line resistance, which is an advantage of aluminum electrode wiring material, to prevent the difficulty of taper etching, which is a disadvantage of aluminum, to prevent hillocks and pinholes due to heat treatment, and to avoid surface roughness. The present invention provides an improved display panel.
고안의 구성Constitution
이와 같은 목적을 달성하기 위한 이 고안은, 절연기판과, 이 절연기판 상에서 서로 교차되게 설치된 복수개의 게이트 버스 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 버스라인의 아래층에 형성되어 상기 게이트 버스라인에 전기적으로 접속되는 게이트 전극부 및 테이터 라인에 접속되는 소스전극을 갖춘 복수의 박막트랜지스터와, 이들 박막트랜지스터의 드레인 전극에 접속되는 다수의 화소전극을 구비한다.The present invention for achieving the above object is an insulating substrate, a plurality of gate bus lines and data lines intersected with each other on the insulating substrate, and formed on the lower layer of the gate bus line and electrically connected to the gate bus line. A plurality of thin film transistors each having a gate electrode portion and a source electrode connected to a data line, and a plurality of pixel electrodes connected to drain electrodes of the thin film transistors are provided.
상기 구성에서 탄탈륨이 박막트랜지스터의 게이트 전극재료 또는 축적 캐패시터 전극재료로 사용됨과 아울러 어드레스 라인 및 데이타 라인의 전극재료는 알루미늄이 사용된다.In the above configuration, tantalum is used as the gate electrode material or the storage capacitor electrode material of the thin film transistor, and aluminum is used as the electrode material of the address line and the data line.
작 용Action
상기 구성의 이 고안에 의하면, 탄탈륨(Ta)이 박막트랜지스터의 게이트 전극 재료 또는 축적 캐패시터 재료로 사용됨과 더불어 게이트 버스라인 및 테이타 라인의 재료는 알루미늄이 사용되어 형상 에칭, 즉 테이프 에칭이 쉽게 이루어져 스텝커브리지 향상으로 게이트와 드레인 전극간의 단락과 축적 전극과 픽셀 전극간의 단락은 방지해 줄 수 있다.According to this design of the above configuration, tantalum (Ta) is used as the gate electrode material or the storage capacitor material of the thin film transistor, and the material of the gate bus line and the data line is made of aluminum so that the shape etching, that is, the tape etching is easily performed. The improved curvature can prevent a short circuit between the gate and drain electrodes and a short circuit between the accumulation electrode and the pixel electrode.
또한, 알루미늄으로 게이트전극을 게이트 버스 라인과 일체로 형성된 종래의 기술에서 필연적이던 힐록, 핀홀 발생문제 및 표면 거침을 일소하여 패널의 동작특성을 향상시킨다.In addition, the operation characteristics of the panel are improved by eliminating the hillock, pinhole generation problem and surface roughness, which are inevitable in the related art, in which the gate electrode is integrally formed with the gate bus line.
그리고 탄탈륨의 특성상 양질의 양극산화막이 형성될 수 있어 다층 게이트 절연막의 형성에 유리하다.In addition, due to the properties of tantalum, a good anodic oxide film can be formed, which is advantageous for forming a multilayer gate insulating film.
[실시예]EXAMPLE
지금부터는 이 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 이 고안의 실시예에 따른 표시패널의 일부를 나타낸 평면 배치도이고, 제2도는 제1도의 TFT 부분과 축적 캐패시터 부분의 단면도이다.FIG. 1 is a planar layout view showing a part of a display panel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the TFT portion and the storage capacitor portion of FIG.
게이트 버스라인(131-132)과 데이터 라인(121-123)이 투명유리 기판(10)상에 매트릭스 형태로 배열되고, 이들의 각 교차점에 박막트랜지스터가 배치되어 있는데, 이 박막트랜지스터는 게이트 버스라인(131-132)에 연결된 게이트 전극부(141-147)와 데이타 라인(121-123)에 연결된 소스전극(12a) 및 화소전극(18)을 매개로 액정셀에 연결된 드레인 전극(12b)을 구비하고 있다.Gate bus arranged in a matrix form on the line (13 1 -13 2) and data lines (12 1 -12 3), a transparent glass substrate 10, there is a thin film transistor is disposed in each cross point of these, a thin film transistor the liquid crystal by the gate bus line (13 1 -13 2) the gate electrode (14 1 -14 7) and the data line source electrode (12a) and a pixel electrode 18 connected to the (12 1 -12 3) connected to the intermediate A drain electrode 12b connected to the cell is provided.
이러한 구성을 갖는 액정용 표시패널의 제작 방법을 설명한다.The manufacturing method of the liquid crystal display panel which has such a structure is demonstrated.
먼저, 투명유리 기판(10)상에 Ta막을 스퍼트링법으로 적층하고 그 결과적인 구조는 게이트 전극(15) 및 축적 캐패시터(19)를 형성시켜 주기 위하여 사진 식각공정으트 패턴닝하여 게이트 전극부(141-147)를 형성한다. 이 공정에서는 게이트 전극(15)과 축적 캐패시터(19)상에서 일어날 수 있는 공정상의 파손을 방지해 주기 위하여 상기 게이트 전극부(141)의 에지(edge)를 테이퍼 처리한다. 이에 대해서는 Ta가 테이퍼 에칭에 유리한 특성의 재료이므로 레지스터와 CF4+O2를 사용하여 신속하게 수행될 수 있다.First, a Ta film is laminated on the transparent glass substrate 10 by a sputtering method, and the resulting structure is patterned by a photolithography process to form the gate electrode 15 and the storage capacitor 19. 1 -14 7 ). In this process, the edges of the gate electrode portions 14 1 are tapered to prevent process damage that may occur on the gate electrode 15 and the storage capacitor 19. In this regard, since Ta is a material having a favorable property for taper etching, it can be performed quickly using a resistor and CF 4 + O 2 .
상기 게이트 전극부(141)는 실제 화소전극(19)과 오버랩되어 축적 캐패시터가 될 부분(19), 실제 게이트 전극이 되는 부분(15)과 후속공정에서 형성될 게이트 버스라인(131-132)과 전기적으로 겹치는 부분이 일체로 형성된다.It said gate electrode (14 1) includes a gate bus line to be formed in the part 15 and the follow-up process in which the portion 19, the actual gate electrode is the accumulation capacitor is overlapped with the actual pixel electrode 19 (13 1 -13 The part which overlaps with 2 ) is integrally formed.
그러므로 축적 캐패시터(19) 부분은 화소전극(18)과 충분히 넓게 형성하고, 게이트 전극(15) 부분은 소자특성에 영향을 미치지 않을 정도로 충분히 작게 형성하여야 한다. 그러나 이 게이트 전극부(141-147)는 일정한 형상으로 제한할 필요가 없고 이는 단지 최적화를 위한 패턴의 설계상의 문제다.Therefore, the accumulation capacitor 19 portion should be formed wide enough with the pixel electrode 18, and the gate electrode 15 portion should be formed small enough so as not to affect the device characteristics. However, there is no gate electrode portion to be limited to the (14 1 -14 7) has a constant shape which is a problem in the design of the pattern only for optimization.
다음은 상기 게이트 전극부(141-147)와 전기적으로 연결(short) 되도록 이 게이트 전극부(141-147)상에 알루미늄(Al)막을 스퍼터링법으로 적층하고 패터닝하여 게이트 버스라인(131-132)을 형성한다.These are the gate electrode (14 1 -14 7) and electrically connected (short) so that the gate electrode (14 1 -14 7) in a laminated aluminum (Al) sputtering film and patterning the gate bus line ( 13 1 -13 2 ).
그리고 이 실시예에 따른 실제 게이트 전극(15)은 250nm의 두께와 40μm의 길이를 갖는다. 이는 어드레스 라인(131)의 두께와 같다.The actual gate electrode 15 according to this embodiment has a thickness of 250 nm and a length of 40 μm. This is equal to the thickness of the address line 13 1 .
이어서, 상기 게이트 버스 라인(131-132) 및 게이트 전극부(141-147)을 동시에 양극산화하고 질화막을 형성하여 Ta2O5/Si3N4의 2층구조로 상기 공정을 마친 구조상에 게이트 절연막(22)(24)으로 형성하고, 불순물이 주입되지 않은 비정질 실리콘(a-Si)막(17)과 n+형 비정질 실리콘(n+a-Si)(26) 및 크롬(Cr)으로 오믹층(28)을 차례로 형성한다.Subsequently, the process in a two-layer structure of the gate bus line (13 1 -13 2) and the gate electrode (14 1 -14 7) at the same time by the anode oxidation to form a nitride film Ta 2 O 5 / Si 3 N 4 On the finished structure, the gate insulating films 22 and 24 are formed and an impurity-implanted amorphous silicon (a-Si) film 17, n + type amorphous silicon (n + a-Si) 26, and chromium ( The ohmic layer 28 is sequentially formed from Cr).
다음에는 각 화소에 대한 투명전극(18)이 ITO막에 의해 형성되고, 마지막 공정으로 상기 공정의 결과적인 구조에 데이타 라인(121-123)과 소스전극(12a) 및 드레인전극(12b)이 연속적으로 형성되도록 하기 위하여 Al막을 적층하여 패터닝해 주게 된다. 이때, 소스전극(12a)은 테이터 라인(121-123)과 일체로 형성되고, 드레인전극(12a)은 화소전극(18)과 연결되게 상기 소스전극(12a)과 이격되게 형성된다.Next, the transparent electrode 18 is formed by the ITO film, the final step in the data line (12 1 -12 3) and a source electrode (12a) and a drain electrode (12b) on the resultant structure of the process for each pixel In order to form the film continuously, the Al film is laminated and patterned. At this time, the source electrode (12a) is formed integrally with the mutator lines (12 1 -123), a drain electrode (12a) is formed to be spaced apart from the source electrode (12a) to be connected to the pixel electrode 18.
고안의 효과Effect of design
이와 같이 이 고안에 의하면 고유저항이 적고 가공성과 안정성이 우수한 Ta를 게이트 전극 및 축적 캐패시터의 재료로 이용함으로써 테이퍼 에칭이 가능함에 따라 스텝커버리지가 향상되어 후속공정의 안정화로 수율이 향상된다.As such, according to the present invention, since Ta is used as a material for the gate electrode and the storage capacitor, which has low specific resistance and excellent processability and stability, the step coverage is improved as the taper etching is possible, and the yield is improved by the stabilization of the subsequent process.
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