KR100646780B1 - 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
절연 기판 상부에 게이트선과 게이트선의 분지인 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 이어, 게이트 배선 상부에 게이트 절연막을 증착하고, 비정질 규소로 이루어진 반도체층과 n형 불순물이 도핑된 비정질 규소로 이루어진 저항성 접촉층을 증착한 후 패터닝하여 반도체 패턴 및 저항성 접촉층 패턴을 형성한다. 이어, 데이터선 및 데이터선의 분지인 소스 전극, 소스 전극과 마주하는 드레인 전극을 형성하고, 소스 및 드레인 전극을 마스크로 저항성 접촉층 패턴을 식각하여 반도체 패턴을 드러낸다. 이어, 보호막을 증착한 후 패터닝하여 드레인 전극의 일부를 드러내는 접촉 구멍을 형성하고 화소 영역의 보호막과 게이트 절연막을 함께 식각하여 제거한다. 이때, 게이트선 상부의 게이트 절연막 및 보호막은 제거하지 않고 남겨 놓는다. 이어, ITO와 같은 도전 물질을 증착한 후 패터닝하여 드레인 전극과 전기적으로 연결되며 게이트선과 중첩되도록 화소 전극을 형성한다. 이와 같은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서는 화소 영역의 게이트 절연막 및 보호막을 제거하여 투과율을 높여 휘도를 증가시킨다.
투과율, 휘도, 유지 용량
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따라 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 공정 순서를 차례로 도시한 단면도이다.
본 발명은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중의 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 절연 기판, 두 절연 기판 사이의 액정층, 각각의 절연 기판의 바깥 면에 부착되어 빛을 편광시키는 두 장의 편광판으로 이루어지며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 백 라이트에서 나온 빛이 패널을 투과한 후 최종적으로 나온 빛의 양을 나타내는 투과율에 따라 화면의 밝기 정도를 나타내는 휘도가 달라진다. 투과율이 높을수록 같은 휘도를 얻는 데 필요한 백 라이트의 전압을 낮출 수 있는데, 이는 휴대용 제품에서 요구되는 소비 전력의 감소에 큰 도움이 된다.
따라서, 휘도 향상을 위해 투과율을 높이는 방법으로 개구율을 높이거나 고투과율의 편광판, 고투과율의 컬러 필터, 프리즘 시트(prism sheet)를 사용하고 있다.
그러나, 개구율을 높이기 위해서는 액정 표시 장치의 구조를 변화시켜야 하며, 편광판 또는 컬러 필터의 투과율을 높이기 위해서는 새로운 물질을 개발해야 하는 어려움이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 대한 빛의 투과율을 높이는 것이다.
이러한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 화소 영역의 게이트 절연막 및 보호막을 제거한다.
본 발명에 따르면, 먼저 절연 기판 상부에 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선과 게이트선의 분지인 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성한 후, 게이트 절연막을 증착한다. 이어, 게이트 절연막 상부에 반도체 패턴과 저항성 접촉층 패턴을 형성한다. 이어, 저항성 접촉층 패턴 상부에 분리되어 형성되어 있는 소스 전극 및 드레인 전극, 소스 전극과 연결되어 있고 게이트선과 교차하여 화소 영역을 정의하며 세로 방향으로 뻗어 있는 데이터선을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 이어, 게이트 절연막 및 반도체 패턴, 데이터 배선 상부에 보호막을 증착한다. 이어, 보호막 및 그 하부의 게이트 절연막을 패터닝하여 드레인 전극 상부를 노출시키는 접촉 구멍을 형성하며, 화소 영역의 게이트 절연막 및 보호막을 제거한다. 이어, ITO와 같은 투명한 도전 물질을 증착한 후 패터닝하여 접촉 구멍을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 화소 영역에 형성한다.
그러면, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에서와 같이, 절연 기판(10) 상부에 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(20)과 게이트선(20)의 분지인 게이트 전극(21)을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있다. 게이트 배선(20, 21) 상부에는 게이트 절연막(30)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(30) 상부에는 비정질 규소 따위로 이루어진 반도체 패턴(40)이 형성되어 있으며, 반도체 패턴(40) 상부에는 n형 불순물로 도핑되어 있는 비정질 규소 따위로 이루어진 저항성 접촉층 패턴(51, 52)이 형성되어 있다. 저항성 접촉층 패턴(51, 52) 및 게이트 절연막(30) 상부에는 데이터 배선이 형성되어 있는데, 데이터 배선은 게이트선(20)과 교차하여 화소 영역을 정의하며 세로 방향으로 형성되어 있는 데이터선(60) 및 데이터선(60)의 분지인 소스 전극(61), 게이트 전극(21)을 중심으로 소스 전극(61)과 마주하는 드레인 전극(62)을 포함한다. 게이트 절연막(30) 및 반도체 패턴(40), 데이터 배선(60, 61, 62) 상부에는 보호막(70)이 형성되어 있는데, 드레인 전극(62) 상부의 보호막(70) 일부가 제거되어 형성된 접촉 구멍(71)을 통해 드레인 전극(62)이 드러나 있고, 화소 영역의 게이트 절연막(30) 및 보호막(70)은 기판(10)을 드러내는 개구부(72)를 가지고 있으며 개구부(72)의 위쪽 경계는 게이트선(20)으로부터 1-50㎛만큼 떨어져 있다. 화소 영역의 드러난 기판(10) 상부에는 화소 전극(80)이 형성되어 있으며, 드레인 전극(62) 상부까지 연장되어 접촉 구멍(71)을 통해 드레인 전극(62)과 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 화소 전극(80)은 게이트선(20) 상부의 게이트 절연막(30) 및 보호막(70) 위까지 연장되어 게이트선(20)과 함께 유지 축전기를 이룬다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대하여 도 3a 내지 도 3d, 앞서의 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 3a에서와 같이 절연 기판(10) 상부에 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 몰리브덴 또는 몰리브덴-텅스텐 합금, 크롬, 탄탈륨 등의 금속 또는 도전체를 증착한 후 제1 사진 식각을 실시하여 게이트 배선(20, 21)을 형성한다.
이어, 도 3b에서와 같이 게이트 배선(20, 21) 상부에 게이트 절연막(30)을 증착하고, 그 상부에 반도체층과 저항성 접촉층을 차례로 증착한 후 제2 사진 식각을 실시하여 반도체 패턴(40) 및 저항성 접촉층 패턴(50)을 형성한다.
이어, 도 3c에서와 같이 게이트 절연막(30) 및 저항성 접촉층 패턴(50) 상부에 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 몰리브덴 또는 몰리브덴-텅스텐 합금, 크롬, 탄탈륨 등의 금속 또는 도전체를 증착한 후 제3 사진 식각을 실시하여 데이터 배선(60, 61, 62)을 형성한다. 이어, 데이터 배선(60, 61, 62)으로 덮이지 않은 저항성 접촉층 패턴(50)을 식각하여 두 부분(51, 52)으로 분리함과 동시에 반도체 패턴(40)을 드러낸다.
이어, 도 3d에서와 같이 게이트 절연막(30) 및 반도체 패턴(40), 데이터 배선(60, 61, 62) 상부에 보호막(70)을 증착한 후 제4 사진 식각을 실시하여 게이트 절연막(30)과 함께 패터닝함으로써 드레인 전극(62)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(71) 및 화소 영역의 개구부(72)를 형성한다.
이어, 도 1 및 도 2에서와 같이 ITO와 같은 투명한 도전 물질을 증착한 후 제5 사진 식각을 실시하여 화소 영역의 드러난 기판(10) 상부에 화소 전극(80)을 형성하는데, 이를 드레인 전극(62)의 상부까지 연장하여 접촉 구멍(71)을 통해 드레인 전극(62)과 전기적으로 연결한다. 또한, 화소 전극(80)을 게이트선(20) 상부의 게이트 절연막(30) 및 보호막(70) 상부까지 연장하여 형성함으로써 게이트선(20)과 함께 유지 축전기를 형성하도록 한다.
이러한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조할 때 액정 표시 장치의 구조 변경이나 새로운 물질을 개발하지 않고서 화소 영역의 게이트 절연막(30) 및 보호막(70)을 제거하여 박막 트랜지스터 기판의 투과율을 높일 수 있다.
또한, 게이트선(20)과 화소 전극(80)이 게이트 절연막(30) 및 보호막(70)을 사이에 두고 축전기를 형성하여 충분한 유지 용량을 확보할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 화소 영역의 게이트 절연막 및 보호막을 제거하여 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 투과율을 높인다.
Claims (3)
- 절연 기판 상부에 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선 및 상기 게이트선의 분지인 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성하는 단계,상기 게이트 배선 상부에 게이트 절연막을 증착하는 단계,상기 게이트 절연막 상부에 반도체 패턴을 형성하는 단계,상기 반도체 패턴 상부에 저항성 접촉층 패턴을 형성하는 단계,상기 저항성 접촉층 패턴 상부에 분리되어 형성되어 있는 소스 및 드레인 전극, 상기 소스 전극과 연결되어 있고 상기 게이트선과 교차하여 화소 영역을 정의하며 세로 방향으로 뻗어 있는 데이터선을 포함하는 데이터 배선을 형성하는 단계,상기 게이트 절연막 및 상기 반도체 패턴, 상기 데이터 배선 상부에 보호막을 증착하는 단계,상기 보호막 및 상기 게이트 절연막을 함께 패터닝하여 상기 드레인 전극을 노출하는 접촉 구멍 및 상기 절연 기판을 노출하는 개구부를 형성하는 단계,상기 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되며 상기 개구부에 위치하는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
- 절연 기판,상기 절연 기판 상부에 가로 방향으로 형성되어 있으며 게이트 전극을 가지는 게이트 배선,상기 게이트 배선을 덮고 있는 게이트 절연막,상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체 패턴,상기 반도체 패턴 위에서 형성되어 있는 드레인 전극, 상기 드레인 전극과 마주하는 소스 전극 및 상기 소스 전극과 연결되어 있는 데이터선을 포함하는 데이터 배선,상기 게이트 절연막, 상기 반도체 패턴 및 상기 데이터 배선 위에 형성되어 있으며 상기 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍과 상기 게이트선과 데이터선으로 이루어지는 영역에 형성되어 있는 개구부를 가지는 보호막,상기 개구부에 형성되어 있으며 상기 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고,상기 개구부의 상기 게이트 절연막은 제거되어 있으며 상기 개구부를 이루는 상기 보호막의 경계선과 상기 게이트 절연막의 경계선은 동일한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판.
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| KR20010017530A (ko) | 2001-03-05 |
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