KR100776507B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속층과 투명전극간의 접촉저항을 낮출 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 데이터신호가 공급되는 데이터라인과, 스캔신호가 공급되는 게이트라인과, 액정셀을 구동하기 위한 화소전극과, 상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터신호를 상기 화소전극으로 절환하기 위한 박막트랜지스터와, 상기 데이터라인의 신호 입출력을 위한 데이터 패드부와, 상기 게이트라인의 신호 입출력을 위한 게이트 패드부를 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 데이터 패드부 및 상기 게이트 패드부는 패드 하부 전극과; 상기 패드 하부 전극에 접촉되며 투명 전극으로 형성된 패드 단자와; 상기 패드 하부 전극과 상기 패드 단자의 접촉부에 형성된 콘택홀을 포함하고, 상기 콘택홀 각각의 측면에 다수의 요철이 형성되어, 상기 콘택홀 각각에서 상기 패드 하부 전극과 패드 단자가 요철형태로 측면 접촉된다.
본 발명에 의하면, 패드부에 요철형태의 콘택홀을 형성하여 패드부 하부 전극과 투명 전극간의 접촉면적을 증가시켜 접촉저항을 줄일 수 있다.
Description
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 평면도 및 단면도.
도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 액정표시장치의 제조방법을 단계적으로 나타내는 평면도 및 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타내는 평면도 및 단면도.
도 4a 내지 도 4d는 도 3에 도시된 액정표시장치의 제조방법을 단계적으로 나타내는 평면도 및 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10, 90 : 투명기판 12, 52 : 게이트전극
14, 94 : 게이트절연막 16, 56 : 오믹 접촉층
18, 58 : 화소전극 20, 60 : 반도체층
22, 62 : 소스전극 24, 64 : 드레인전극
26, 96 : 보호막 15, 55 : 활성층
29, 30, 40a, 40b, 39, 70, 80a, 80b : 콘택홀
29, 30, 40a, 40b, 39, 70, 80a, 80b : 콘택홀
32, 72 : 게이트패드 34, 74 : 데이터패드
36, 76 : 게이트라인 38, 78 : 데이터라인
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 금속층과 투명전극간의 접촉저항을 낮출 수 있는 액정표시장치는 그 제조방법에 관한 것이다.
통상, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액정표시장치 중 액정셀별로 스위칭소자가 마련된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입은 동영상을 표시하기에 적합하다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치에서 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 도시한 평면도 및 단면도이다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치는 게이트라인(36)과 데이터라인(38)의 교차부에 형성되어진 TFT와, TFT에 접속된 화소전극(18)을 포함하는 하판과, 도시되지 않은 칼라필터등이 형성된 도시되지 않은 상판과, 상/하판 사이에 주입된 도시되지 않은 액정으로 구성된다. TFT는 게이트라인(36)에서 연장된 게이트전극(12)과, 데이터라인(38)에서 연장된 소스전극(22)과, 제1 콘택홀(30)에 의해 화소전극(18)과 접속된 드레인전극(24)과, 소스전극(22)과 드레인전극(24)에 접속된 반도체층(20)으로 구성된다. 반도체층(20)은 활성층(15) 및 오믹 접촉층(16)을 포함하고, 오믹 접촉층(16)은 소스전극(22)과 드레인 전극(24) 사이의 채널부에는 형성되지 않는다. 게이트라인(36)과 데이터라인(38) 각각의 일측단에는 구동 IC(Integrated Circuit)와 접속되는 게이트패드부(32)와 데이터패드부(34) 각각이 형성된다.
게이트 패드부(32)는 게이트 패드 하부 전극(17b)과, 게이트 패드 하부 전극(17b)을 노출시키는 제2 콘택홀(40b)과, 상기 제2 콘택홀(40b)을 통해 게이트 패드 하부 전극(17b)과 접속되는 게이트 패드 단자(19b)를 구비한다.
데이터 패드부(34)는 데이터 패드 하부 전극(17a)과, 데이터 패드 하부 전극(17a)을 노출시키는 제3 콘택홀(40a)과, 상기 제3 콘택홀(40a)을 통해 데이터 패드 하부 전극(17a)과 접속되는 데이터 패드 단자(19a)를 구비한다.
게이트라인(36) 및 게이트전극(12)과 게이트 패드 하부 전극(17b)은 동일한 금속재질로 형성되며, 통상 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)이 순차적으로 적층된 구조를 가지고 있다. 데이터라인(38)은 신호전달 특성이 양호하도록 저항값을 줄이기 위하여 몰리브덴(Mo) 금속으로 이루어진다. 데이터 패드 하부 전극(17a)은 구동 IC와의 접속을 알루미늄(Al) 와이어 본딩(Wire bonding)으로 하기 위해 게이트 패드 하부 전극(17b)과 같이 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)이 적층된 구조를 가지고 있다. 이에 따라, 데이터 패드 하부 전극(17a)은 데이터 라인(38)과 다른층에 형성되므로, 데이터 패드 하부 전극(17a)과 데이터 라인(38)을 접속시키기 위해 게이트절연막(14) 및 보호막(26)을 관통하여 데이터 패드 하부 전극(17a)을 노출시키는 제3 콘택홀(40a)과, 보호막(26)을 관통하여 데이터 라인(38)을 노출시키는 제4 콘택홀(29)과, 상기 콘택홀들(40a, 29)을 덮는 데이터 패드 단자(19a)를 구비한다. 게이트 패드(32)와 데이터 패드(34)는 콘택홀(40a, 40b)을 통해 노출된 알루미늄(Al)의 금속층으로 이루어진 패드부 하부 전극(17a, 17b)과 접속된 패드단자(19a, 19b)를 통해 구동 IC와 접속되게 된다.
게이트 패드부(32)는 게이트 패드 하부 전극(17b)과, 게이트 패드 하부 전극(17b)을 노출시키는 제2 콘택홀(40b)과, 상기 제2 콘택홀(40b)을 통해 게이트 패드 하부 전극(17b)과 접속되는 게이트 패드 단자(19b)를 구비한다.
데이터 패드부(34)는 데이터 패드 하부 전극(17a)과, 데이터 패드 하부 전극(17a)을 노출시키는 제3 콘택홀(40a)과, 상기 제3 콘택홀(40a)을 통해 데이터 패드 하부 전극(17a)과 접속되는 데이터 패드 단자(19a)를 구비한다.
게이트라인(36) 및 게이트전극(12)과 게이트 패드 하부 전극(17b)은 동일한 금속재질로 형성되며, 통상 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)이 순차적으로 적층된 구조를 가지고 있다. 데이터라인(38)은 신호전달 특성이 양호하도록 저항값을 줄이기 위하여 몰리브덴(Mo) 금속으로 이루어진다. 데이터 패드 하부 전극(17a)은 구동 IC와의 접속을 알루미늄(Al) 와이어 본딩(Wire bonding)으로 하기 위해 게이트 패드 하부 전극(17b)과 같이 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)이 적층된 구조를 가지고 있다. 이에 따라, 데이터 패드 하부 전극(17a)은 데이터 라인(38)과 다른층에 형성되므로, 데이터 패드 하부 전극(17a)과 데이터 라인(38)을 접속시키기 위해 게이트절연막(14) 및 보호막(26)을 관통하여 데이터 패드 하부 전극(17a)을 노출시키는 제3 콘택홀(40a)과, 보호막(26)을 관통하여 데이터 라인(38)을 노출시키는 제4 콘택홀(29)과, 상기 콘택홀들(40a, 29)을 덮는 데이터 패드 단자(19a)를 구비한다. 게이트 패드(32)와 데이터 패드(34)는 콘택홀(40a, 40b)을 통해 노출된 알루미늄(Al)의 금속층으로 이루어진 패드부 하부 전극(17a, 17b)과 접속된 패드단자(19a, 19b)를 통해 구동 IC와 접속되게 된다.
도 2a 내지 도 2d는 종래 액정표시장치의 제조방법을 단계적으로 설명하기 위해 도시한 평면도 및 이 평면도의 선"A-A',B-B'"를 따라 절취하여 도시한 단면도를 나타낸 것으로서, 특히 박막트랜지스터부와 패드부만을 나타낸 것이다.
도 2a를 참조하면, 기판(10)위에 증착공정을 이용하여 금속막을 형성한 후, 제1 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 게이트라인(36)과, 게이트전극(12), 게이트 패드 하부 전극(17b) 및 데이터 패드 하부 전극(17a)을 동시에 형성하게 된다. 이 경우, 게이트라인(36), 게이트전극(12), 게이트 패드 하부 전극(17b) 및 데이터 패드 하부 전극(17a)의 형성에 사용되는 제1 금속은 일반적으로 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo)등을 사용할 수 있으며, 알루미늄계 금속인 알루미늄-네오듐/몰리브덴(AlNd/Mo)을 사용할 수도 있다. 게이트라인(36)의 제1 층으로 사용된 알루미늄계 금속은 저항이 작기 때문에 게이트라인(36)을 흐르는 신호의 RC지연을 줄일 수 있다. 그러나, 상기 알루미늄계 금속은 화학제품에 대한 내식성이 작기 때문에 식각용액에 의해 식각 침식되어 단선불량이 발생하는 문제가 발생하기 때문에 이를 방지하기 위하여 화학약품에 대한 내식성이 강한 몰리브덴 등의 금속을 알루미늄 금속 상부에 적층한다.
도 2b를 참조하면, 게이트 라인(36)과, 게이트 전극(12), 게이트 패드 하부 전극(17b) 및 데이터 패드 하부 전극(17a)이 형성된 기판(10)의 전면에 게이트 절연막(14)과 반도체층(20)과 제2 금속층을 연속으로 증착한 후, 제2 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각공정을 통해 데이터 라인(38)과, 데이터 라인(38)에서 게이트 전극(12) 상부로 돌출연장된 소스전극(22)과, 이와는 소정간격으로 이격된 드레인 전극(24)을 형성한다. 패터닝 된 제2 금속층을 마스크로 하여 반도체층(20)에 포함된 오믹 접촉층(16)을 식각한다. 상기 오믹 접촉층(16)의 식각으로 소스 전극(22)과 드레인 전극(24) 사이에는 활성층(15)이 노출된 채널부가 형성된다. 여기서, 반도체층(20)은 순수 반도체층으로 이루어진 활성층(15)과 불순물 반도체층으로 이루어진 오믹접촉층(16)의 적층으로 구성된 형태이다.
패터닝된 제2 금속층의 하부를 제외한 부분의 불순물 반도체층 즉 오믹 접촉층(16)은 누설전류를 줄이는 목적으로 식각한다.
도 2c를 참조하면, 보호막(26)을 패터닝 하기 위해 제3 마스크로 패터닝하는 공정이다. 제3 마스크는 반투과막을 사용하는 하프톤 마스크로서, 입사광을 차단하는 차단부와 입사광의 일부를 투과시키는 반투과부와 입사광의 거의 전부를 투과시키는 오픈부로 구성된다.
패터닝된 제2 금속층의 하부를 제외한 부분의 불순물 반도체층 즉 오믹 접촉층(16)은 누설전류를 줄이는 목적으로 식각한다.
도 2c를 참조하면, 보호막(26)을 패터닝 하기 위해 제3 마스크로 패터닝하는 공정이다. 제3 마스크는 반투과막을 사용하는 하프톤 마스크로서, 입사광을 차단하는 차단부와 입사광의 일부를 투과시키는 반투과부와 입사광의 거의 전부를 투과시키는 오픈부로 구성된다.
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보호막(26)은 데이터 라인(38)과 소스 및 드레인 전극(22,24)의 일부분에 형성된다. 또한, 드레인 전극(24)과 화소 전극(18)의 접속을 위한 제1 콘택홀(30), 게이트 패드 하부 전극(17b) 및 데이터 패드 하부 전극(17a)과 구동 IC칩과의 접속을 위한 제2 및 제3 콘택홀(40a, 40b)과, 데이터 패드 하부 전극(17a)과 데이터 라인(38)을 접속시키기 위한 제4 콘택홀(29)을 형성한다.
상기 보호막(26) 및 상기 제1 내지 제4 콘택홀(30, 40a, 40b, 29)의 형성과정을 상세히 하면, 보호막(26)을 전면 도포한 후 제3 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정을 통해 드레인 전극(24)의 일측의 측면과 보호막(26)이 식각되어 노출되며, 이 때 드레인 전극(24) 하부의 활성층(15)이 동시에 식각되고, 단면적으로 드레인전극(24)과 활성층(15)이 수직구조로 형성된다.
상기 보호막(26) 및 상기 제1 내지 제4 콘택홀(30, 40a, 40b, 29)의 형성과정을 상세히 하면, 보호막(26)을 전면 도포한 후 제3 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정을 통해 드레인 전극(24)의 일측의 측면과 보호막(26)이 식각되어 노출되며, 이 때 드레인 전극(24) 하부의 활성층(15)이 동시에 식각되고, 단면적으로 드레인전극(24)과 활성층(15)이 수직구조로 형성된다.
이와 같이, 보호층(26)과 활성층(15)이 동시에 식각되는 구조에서 데이터 라인(38) 하부의 활성층(15)은 데이터 라인(38)이 크롬(Cr)과 같은 내건식성을 가지는 물질로 형성되므로, 데이터 라인(38) 하부의 활성층(15)의 패턴 사이즈는 데이터 라인(38)의 크기와 동일한 크기로 식각될 수 있다. 이 때, 제2 및 제3 콘택홀(40a, 40b)을 형성하는 과정에서 패드부 하부 전극(17a, 17b)의 제2 층인 몰리브덴(Mo)층이 식각되어, 제2 및 제3 콘택홀(40a, 40b)을 통해 몰리브덴층은 측면만이 노출된다.
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도 2d를 참고하면, 보호층(26)이 패터닝된 기판의 전면에 ITO, IZO, ITZO 등의 투명 도전성 금속을 증착하고 제4 마스크로 패터닝하여, 화소전극(18)을 형성한다. 이 때, 화소전극(18)은 드레인전극(24)의 노출부에 의해 측면 접촉된다.
화소전극(18)을 형성하는 동시에, 제2 콘택홀(40b)을 통해 게이트 하부 전극(17b)와 접촉하는 게이트 패드 단자(19b)를 형성하고, 제3 콘택홀(40a)을 통해 데이트 패드 하부 전극(17a)과 접촉하는 데이터 패드 단자(19a)를 형성한다.
이러한 종래의 액정표시장치에서는 패드부의 알루미늄 금속과 투명전극이 접촉할 때, 투명전극과 제2 및 제3 콘택홀(40a, 40b)을 통해 측면이 노출된 패드부의 몰리브덴층과의 접촉면적이 작기 때문에 접촉저항이 큰 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 패드부 하부 전극층과 투명 전극간의 접촉저항을 줄일 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는 데이터신호가 공급되는 데이터라인과, 스캔신호가 공급되는 게이트라인과, 액정셀을 구동하기 위한 화소전극과, 상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터신호를 상기 화소전극으로 절환하기 위한 박막트랜지스터와, 상기 데이터라인의 신호 입출력을 위한 데이터 패드부와, 상기 게이트라인의 신호 입출력을 위한 게이트 패드부를 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 데이터 패드부 및 상기 게이트 패드부는 패드 하부 전극과; 상기 패드 하부 전극에 접촉되며 투명 전극으로 형성된 패드 단자와; 상기 패드 하부 전극과 상기 패드 단자의 접촉부에 형성된 콘택홀을 포함하고, 상기 콘택홀 각각의 측면에 다수의 요철이 형성되어, 상기 콘택홀 각각에서 상기 패드 하부 전극과 패드 단자가 요철형태로 측면 접촉된다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 데이터신호가 공급되는 데이터라인과, 스캔신호가 공급되는 게이트라인과, 액정셀을 구동하기 위한 화소전극과, 상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터신호를 상기 화소전극으로 절환하기 위한 박막트랜지스터와, 상기 데이터라인의 신호 입출력을 위한 데이터 패드부와, 상기 게이트라인의 신호 입출력을 위한 게이트 패드부를 포함하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 데이터 패드부 및 상기 게이트 패드부를 형성하는 단계는 패드 하부 전극을 형성하는 단계와; 상기 패드 하부 전극을 노출시키며 각각의 측면에 다수의 요철을 구비하는 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 콘택홀 각각에서 상기 패드 하부 전극에 요철형태로 측면 접촉되며, 투명 전극으로 형성된 패드 단자를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 3 내지 도 4d를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 도시한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 액정표시장치는 게이트라인(76)과 데이터라인(78)의 교차부에 형성되어진 TFT와, TFT에 접속된 화소전극을 포함하는 하판과, 도시되지 않은 칼라필터등이 형성된 도시되지 않은 상판과, 상하판 사이에 주입된 도시되지 않은 액정으로 구성된다. TFT는 게이트라인(76)에서 연장된 게이트전극(52)과, 데이터라인(78)에서 연장된 소스전극(62)과, 화소전극(58)과 제1 콘택홀(70)에 의해 접속된 드레인전극(64)과, 소스전극(62)과 드레인전극(64)에 접속된 반도체층(60)으로 구성으로 된다. 게이트라인(76)과 데이터라인(78) 각각의 일측단에는 구동 IC(Integrated Circuit)와 접속되는 게이트 패드부(72)와 데이터 패드부(74) 각각이 형성된다.
게이트 패드부(72)는 게이트 패드 하부 전극(27b)과, 게이트 패드 하부 전극(27b)을 노출시키는 제2 콘택홀(80b)과, 상기 제2 콘택홀(80b)을 통해 게이트 패드 하부 전극(27b)과 접속되는 게이트 패드 단자(29b)를 구비한다.
데이터 패드부(74)는 데이터 패드 하부 전극(27a)과, 데이터 패드 하부 전극(27a)을 노출시키는 제3 콘택홀(80a)과, 상기 제3 콘택홀(80a)을 통해 데이터 패드 하부 전극(27a)과 접속되는 데이터 패드 단자(29a)를 구비한다.
게이트 라인(76) 및 게이트 전극(52)과 게이트 패드 하부 전극(27b)은 동일한 금속재질로 형성되며, 통상 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)이 순차적으로 적층된 구조를 가지고 있다. 데이터라인(78)은 신호전달 특성이 양호하도록 저항값을 줄이기 위하여 몰리브덴(Mo) 금속으로 이루어진다. 데이터 패드 하부 전극(27a)은 구동 IC와의 접속을 알루미늄(Al) 와이어 본딩(Wire bonding)으로 하기 위해 게이트 패드 하부 전극(27b)과 같이 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)이 적층된 구조를 가지고 있다. 이에 따라, 데이터 패드 하부 전극(27a)은 데이터 라인(78)과 다른층에 형성되므로, 데이터 패드 하부 전극(27a) 및 데이터 라인(78)의 접속은 게이트 절연막(94) 및 보호막(96)을 관통하여 데이터 패드 하부 전극(27a)을 노출시키는 제3 콘택홀(80a)과, 보호막(26)을 관통하여 데이터 라인(38)을 노출시키는 제4 콘택홀(39)과, 상기 콘택홀(80a, 39)을 덮는 데이터 패드 단자(29a)를 통해 이루어진다.
상기의 게이트 패드(72)와 데이터 패드(74)에 포함된 제2 콘택홀 및 제3 콘택홀(80a,80b)은 요철부를 구비한 형상으로 이루어진다. 이 요철 형상으로 형성된 제2 콘택홀 및 제3 콘택홀(80a,80b)을 통해 패드부 하부 전극(27a, 27b)을 이루는 알루미늄(Al)의 금속층이 노출되어 각각의 구동 IC와 접속되게 된다.
게이트 패드부(72)는 게이트 패드 하부 전극(27b)과, 게이트 패드 하부 전극(27b)을 노출시키는 제2 콘택홀(80b)과, 상기 제2 콘택홀(80b)을 통해 게이트 패드 하부 전극(27b)과 접속되는 게이트 패드 단자(29b)를 구비한다.
데이터 패드부(74)는 데이터 패드 하부 전극(27a)과, 데이터 패드 하부 전극(27a)을 노출시키는 제3 콘택홀(80a)과, 상기 제3 콘택홀(80a)을 통해 데이터 패드 하부 전극(27a)과 접속되는 데이터 패드 단자(29a)를 구비한다.
게이트 라인(76) 및 게이트 전극(52)과 게이트 패드 하부 전극(27b)은 동일한 금속재질로 형성되며, 통상 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)이 순차적으로 적층된 구조를 가지고 있다. 데이터라인(78)은 신호전달 특성이 양호하도록 저항값을 줄이기 위하여 몰리브덴(Mo) 금속으로 이루어진다. 데이터 패드 하부 전극(27a)은 구동 IC와의 접속을 알루미늄(Al) 와이어 본딩(Wire bonding)으로 하기 위해 게이트 패드 하부 전극(27b)과 같이 알루미늄(Al)과 몰리브덴(Mo)이 적층된 구조를 가지고 있다. 이에 따라, 데이터 패드 하부 전극(27a)은 데이터 라인(78)과 다른층에 형성되므로, 데이터 패드 하부 전극(27a) 및 데이터 라인(78)의 접속은 게이트 절연막(94) 및 보호막(96)을 관통하여 데이터 패드 하부 전극(27a)을 노출시키는 제3 콘택홀(80a)과, 보호막(26)을 관통하여 데이터 라인(38)을 노출시키는 제4 콘택홀(39)과, 상기 콘택홀(80a, 39)을 덮는 데이터 패드 단자(29a)를 통해 이루어진다.
상기의 게이트 패드(72)와 데이터 패드(74)에 포함된 제2 콘택홀 및 제3 콘택홀(80a,80b)은 요철부를 구비한 형상으로 이루어진다. 이 요철 형상으로 형성된 제2 콘택홀 및 제3 콘택홀(80a,80b)을 통해 패드부 하부 전극(27a, 27b)을 이루는 알루미늄(Al)의 금속층이 노출되어 각각의 구동 IC와 접속되게 된다.
도 4a 내지 도 4d는 도 3에 도시된 액정표시장치의 제조방법을 나타내는 평면도 및 그 평면도에 도시된 선 "C-C',D-D'" 을 따라 절취한 단면도를 단계적으로 도시한 것으로서, 특히 박막트랜지스터부와 패드부만을 도시한 것이다.
도 4a를 참조하면, 기판(90)위에 증착공정을 이용하여 금속막을 형성한 후, 제1 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 금속막을 패터닝하므로써 게이트라인(76)과, 게이트전극(52), 게이트 패드 하부 전극(27b) 및 데이터패드 하부 전극(27a)을 동시에 형성하게 된다. 이 경우, 게이트전극(52), 게이트 패드 하부 전극(27b) 및 데이터패드 하부 전극(27a)의 형성에 사용되는 제1 금속은 일반적으로 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo)등을 사용할 수 있으며, 알루미늄계 금속인 알루미늄-네오듐/몰리브덴(AlNd/Mo)을 사용할 수도 있다. 게이트 라인(76)의 제1 층으로 사용된 알루미늄계 금속은 저항이 작기 때문에 게이트 라인(76)을 흐르는 신호의 RC지연을 줄일 수 있다. 그러나, 상기 알루미늄계 금속은 화학제품에 대한 내식성이 작기 때문에 식각용액에 의해 식각 침식되어 단선불량이 발생하는 문제가 발생하기 때문에 이를 방지하기 위하여 화학약품에 대한 내식성이 강한 몰리브덴 등의 금속을 알루미늄 금속 상부에 적층한다.
도 4b를 참조하면, 게이트전극(52), 게이트 패드 하부 전극(27b) 및 데이터패드 하부 전극(27a)이 형성된 기판(50)의 전면에 게이트 절연막(94)과 활성층(55) 및 오믹 접촉층(56)을 포함하는 반도체층(60)과 제2 금속층을 연속으로 증착한 후, 제2 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 제2 금속층을 패터닝하여, 데이터 라인(78)과, 데이터 라인(78)에서 게이트 전극(52) 상부로 돌출연장된 소스전극(62)과, 이와는 소정간격으로 이격된 드레인 전극(64)을 형성한다. 이후, 패터닝 된 제2 금속층을 마스크로 하여 반도체층(60)에 포함된 오믹 접촉층(56)을 식각한다. 상기 오믹 접촉층(56)의 식각으로 소스 전극(62)과 드레인 전극(64) 사이에는 활성층(55)이 노출된 채널부가 형성된다. 여기서, 반도체층(60)은 순수 반도체층으로 이루어진 활성층(55)과 불순물 반도체층으로 이루어진 오믹접촉층(56)의 적층으로 구성된 형태이다.
패터닝된 제2 금속층의 하부를 제외한 부분의 불순물 반도체층 즉 오믹 접촉층(56)은 누설전류를 줄이는 목적으로 식각한다.
도 4c를 참조하면, 보호막(96)을 패터닝하기 위해 제3 마스크로 패터닝하는 공정이다. 제3 마스크는 반투과막을 사용하는 하프톤 마스크로서, 입사광을 차단하는 차단부와 입사광의 일부를 투과시키는 반투과부와 입사광의 거의 전부를 투과시키는 오픈부로 구성된다.
보호막(96)은 데이터 라인(78)과 소스 및 드레인 전극(62,64)의 일부분에 형성된다. 또한, 드레인 전극(64)과 화소 전극(58)의 접촉을 위한 제1 콘택홀(70), 게이트 패드 하부 전극(27b) 및 데이터 패드 하부 전극(27a)과 구동 IC칩과의 접촉을 위한 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)이 형성된다. 여기서, 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)은 콘택홀(80a, 80b)의 각 변에 요철 형상을 구비하도록 형성하여 콘택홀(80a, 80b)을 통해 노출되는 게이트 패드 하부 전극(27b) 및 데이터 패드 하부 전극(27a)의 몰리브덴 금속층을 증가시킨다.
한편, 드레인 전극(64)의 측면은 보호막(96)이 식각되어 노출되며, 이 때 드레인전극(64) 하부의 활성층(55)이 동시에 식각되고, 단면적으로 드레인전극(64)과 활성층(55)이 수직구조로 형성된다.
이와 같이, 보호층(96)과 활성층(55)이 동시에 식각되는 구조에서 데이터라인(78)하부의 활성층(55)은 데이터 라인(78)이 크롬(Cr)과 같은 내건식성을 가지는 물질로 형성되므로, 상기 데이터 라인(78) 하부의 활성층(55)의 패턴 사이즈는 데이터 라인(78)의 크기와 동일한 크기로 식각될 수 있다.
또한, 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)을 형성하는 과정에서 패드부 하부 전극(27a, 27b)의 제2층인 몰리브덴(Mo)층이 식각되어, 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)을 통해 몰리브덴층은 측면만이 노출된다. 따라서 상술한 바와 같이 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)이 요철을 구비한 형상으로 형성되면 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)통해 노출되는 몰리브덴층의 면적이 증가하는 것이다. 이에 따라 이후 공정에서 형성되는 투명 전극인 패드 단자(29a, 29b)와 요철 형상으로 형성된 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b) 통해 측면이 노출된 몰리브덴층과의 접촉면적이 증가되어 접촉저항이 줄어든다.
또한, 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)을 형성하는 과정에서 패드부 하부 전극(27a, 27b)의 제2층인 몰리브덴(Mo)층이 식각되어, 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)을 통해 몰리브덴층은 측면만이 노출된다. 따라서 상술한 바와 같이 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)이 요철을 구비한 형상으로 형성되면 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)통해 노출되는 몰리브덴층의 면적이 증가하는 것이다. 이에 따라 이후 공정에서 형성되는 투명 전극인 패드 단자(29a, 29b)와 요철 형상으로 형성된 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b) 통해 측면이 노출된 몰리브덴층과의 접촉면적이 증가되어 접촉저항이 줄어든다.
제3 마스크공정에서는 보호막(96)이 패터닝된 부분을 제외한 전 영역(즉, 보호막 하부를 제외한 전 영역)에 위치한 반도체층(60)을 식각한다. 이 때, 게이트라인(76)과 패드부 하부 전극(27a, 27b)의 제1 금속층은 게이트 절연막(54)에 의해 보호된다.
도 4d를 참조하면, 보호층(96)이 패터닝된 기판의 전면에 ITO, IZO, ITZO 등의 투명 도전성 금속을 증착하고 제4 마스크를 이용한 포토리쏘그래피 공정 및 식각 공정을 통해 패터닝하여, 화소 전극(58)을 형성한다.
상기 화소 전극(58)을 형성하는 동시에, 제2 및 제3 콘택홀(80a, 80b)을 통해 게이트 패드 하부 전극(27b) 및 데이터 패드 하부 전극(27a)과 접촉하는 게이트 패드 단자(29b) 및 데이터 패드 단자(29a)를 형성한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법에서는 요철형태의 콘택홀을 형성하여 패드부의 몰리브덴층과 투명전극간의 접촉면적을 증가시킬 수 있으며 패드부의 저항도 감소시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
Claims (8)
- 데이터신호가 공급되는 데이터라인과, 스캔신호가 공급되는 게이트라인과, 액정셀을 구동하기 위한 화소전극과, 상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터신호를 상기 화소전극으로 절환하기 위한 박막트랜지스터와, 상기 데이터라인의 신호 입출력을 위한 데이터 패드부와, 상기 게이트라인의 신호 입출력을 위한 게이트 패드부를 포함하는 액정표시장치에 있어서,상기 데이터 패드부 및 상기 게이트 패드부는패드 하부 전극과;상기 패드 하부 전극에 접촉되며 투명 전극으로 형성된 패드 단자와;상기 패드 하부 전극과 상기 패드 단자의 접촉부에 형성된 콘택홀을 포함하고,상기 콘택홀 각각의 측면에 다수의 요철이 형성되어, 상기 콘택홀 각각에서 상기 패드 하부 전극과 패드 단자가 요철형태로 측면 접촉되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 콘택홀은 상기 데이터 패드부 및 상기 게이트 패드부의 게이트 절연막 및 보호층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 데이터신호가 공급되는 데이터라인과, 스캔신호가 공급되는 게이트라인과, 액정셀을 구동하기 위한 화소전극과, 상기 스캔신호에 응답하여 상기 데이터신호를 상기 화소전극으로 절환하기 위한 박막트랜지스터와, 상기 데이터라인의 신호 입출력을 위한 데이터 패드부와, 상기 게이트라인의 신호 입출력을 위한 게이트 패드부를 포함하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,상기 데이터 패드부 및 상기 게이트 패드부를 형성하는 단계는패드 하부 전극을 형성하는 단계와;상기 패드 하부 전극을 노출시키며 각각의 측면에 다수의 요철을 구비하는 콘택홀을 형성하는 단계와;상기 콘택홀 각각에서 상기 패드 하부 전극에 요철형태로 측면 접촉되며, 투명 전극으로 형성된 패드 단자를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 5항에 있어서,상기 콘택홀은 상기 데이터 패드부 및 상기 게이트 패드부의 게이트 절연막 및 보호층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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