KR101518318B1 - 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 게이트선 위에 형성되어 있는 제1 층간 절연막, 제1 층간 절연막 위에 형성되어 있는 데이터선 및 게이트 전극, 데이터선 및 게이트 전극 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되며 게이트 전극과 중첩하는 반도체, 반도체 위에 형성되어 있는 제2 층간 절연막, 그리고 제2 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 게이트선 및 게이트 전극을 전기적으로 연결하는 제1 연결부, 반도체와 연결되어 있는 화소 전극 및 데이터선과 반도체를 연결하는 제2 연결부를 포함한다.
산화물 반도체, 구리

Description

박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법{THIN FILM TRANSISTOR ARRAY PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 기판은 액정 표시 장치나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로써 사용된다. 박막 트랜지스터 기판은 주사 신호를 전달하는 주사 신호 배선 또는 게이트 배선과 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터를 포함한다.
액정 표시 장치의 대형화 및 고정세화로 인해서 박막 트랜지스터 기판에 형성되는 게이트 배선 및 데이터 배선과 같은 금속 배선의 저항이 증가되어 RC 지연이 발생한다. 이러한 금속 배선의 저항을 감소시키기 위한 방법으로 저저항 금속인 구리를 이용하는 방법이 개발되고 있다.
그러나 구리 배선은 유기막과 반응하여 배선 표면에 유기 물질이 흡착된다. 구리 배선으로 게이트 배선을 형성할 때 게이트 전극에 이러한 현상이 발생하면 화질 불량을 유발하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 유기막을 사용하는데 있어 영향을 받지 않는 구리 배선을 포함하는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 게이트선 위에 형성되어 있는 제1 층간 절연막, 제1 층간 절연막 위에 형성되어 있는 데이터선 및 게이트 전극, 데이터선 및 게이트 전극 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되며 게이트 전극과 중첩하는 반도체, 반도체 위에 형성되어 있는 제2 층간 절연막, 그리고 제2 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 게이트선 및 게이트 전극을 전기적으로 연결하는 제1 연결부, 반도체와 연결되어 있는 드레인 전극, 드레인 전극과 연결된 화소 전극 및 데이터선과 반도체를 연결하는 제2 연결부를 포함한다.
화소 전극, 드레인 전극, 제1 및 제2 연결부는 동일한 물질로 형성되어 있을 수 있다.
화소 전극과 드레인 전극은 일체형으로 형성되어 있을 수 있다.
제1 층간 절연막은 유기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
게이트선은 구리층을 포함할 수 있다.
게이트선은 구리층 아래에 종자층을 더 포함할 수 있다.
종자층은 Ti 또는 Ni로 이루어질 수 있다.
반도체는 산화물 반도체일 수 있다.
반도체는 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 하프늄(Hf) 또는 인듐(In) 중 어느 하나를 포함하는 산화물로 이루어질 수 있다.
제1 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 데이터선과 나란하게 뻗은 유지 전극선을 더 포함할 수 있다.
유지 전극선은 유지 전극선으로부터 뻗어 나온 복수의 유지 전극을 포함할 수 있다.
절연 기판 위에 형성되어 있으며 게이트선과 나란하게 뻗은 유지 전극선을 더 포함할 수 있다.
유지 전극선은 유지 전극선으로부터 뻗어 나온 복수의 유지 전극을 포함할 수 있다.
제1 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 유지 전극선에 연결되어 있는 축전기용 도전체를 더 포함할 수 있다.
제2 층간 절연막 위에 형성되어 있으며, 유지 전극선과 축전기용 도전체를 연결하는 제3 연결부를 더 포함할 수 있다.
제3 연결부는 화소 전극과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
반도체는 산화물 반도체일 수 있다.
제1 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 데이터선과 나란하게 뻗은 유지 전극선을 더 포함할 수 있다.
절연 기판 위에 형성되어 있으며 게이트선과 나란하게 뻗은 유지 전극선, 제1 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 화소 전극과 중첩하는 축전기용 도전체, 제2 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 유지 전극선과 축전기용 도전체를 연결하는 제3 연결부를 더 포함할 수 있다.
제2 층간 절연막은 산화 규소 또는 질화 규소로 형성될 수 있다.
상기한 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 절연 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계, 게이트선 위에 제1 층간 절연막을 형성하는 단계, 제1 층간 절연막 위에 데이터선 및 게이트 전극을 형성하는 단계, 데이터선 및 게이트 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 게이트 절연막 위에 게이트 전극과 중첩하는 반도체를 형성하는 단계, 반도체 위에 제2 층간 절연막을 형성하는 단계, 그리고 제2 층간 절연막 위에 게이트선 및 게이트 전극을 전기적으로 연결하는 제1 연결부, 반도체와 연결되는 화소 전극 및 데이터선 및 반도체를 연결하는 제2 연결부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
게이트선은 구리를 스퍼터링 방법 또는 도금법으로 형성할 수 있다.
반도체는 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 하프늄(Hf) 또는 인듐(In) 중 어느 하나를 포함하는 산화물로 형성할 수 있다.
제1 층간 절연막 위에 데이터선 및 게이트 전극을 형성하는 단계에서 제1 층간 절연막 위에 데이터선과 나란하게 뻗은 유지 전극선을 함께 형성할 수 있다.
절연 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계에서 절연 기판 위에 게이트선과 나란한 유지 전극선을 함께 형성할 수 있다.
제1 층간 절연막 위에 데이터선 및 게이트 전극을 형성하는 단계에서 제1 층간 절연막 위에 유지 전극선과 중첩하는 축전기용 도전체를 함께 형성하고, 제1 연결부 및 제2 연결부를 형성하는 단계에서 제2 층간 절연막 위에 유지 전극선과 축전기용 도전체를 연결하는 제3 연결부를 함께 형성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 게이트 전극을 유기 절연막 위에 형성함으로써 게이트 전극에 유기물질이 부착되어 화질 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
따라서 고품질의 박막 트랜지스터 기판을 제공할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포 함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 투명 기판(110) 위에 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위해 넓은 끝 부분(129)을 포함한다.
게이트선(121)은 구리(Cu)로 이루어지며, 스퍼터 또는 도금법으로 형성할 수 있다. 도금법으로 형성할 경우 구리층 아래에 종자층(seed layer)이 형성될 수 있다. 종자층은 Ti, Ni 등으로 형성할 수 있다.
게이트선(121) 위에는 제1 층간 절연막(180p)이 형성되어 있다.
제1 층간 절연막(180p)은 기판을 평탄화하는 유기 절연물로 형성할 수 있으며, 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다.
제1 층간 절연막(180p) 위에는 게이트 전극(124), 유지 전극선(storage line)(131) 및 데이터선(171)이 형성되어 있다.
게이트 전극(124), 유지 전극선(131) 및 데이터선(171)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171) 및 게이트 전극(124)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
데이터선(171)은 데이터 전압을 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 다른 층 및 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(179)을 포함한다.
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며 데이터선(171)과 거의 나란하게 뻗어 있어 게이트선(121)과 교차한다. 유지 전극선(131)은 유지 전극선(131)으로부터 좌, 우로 돌출된 유지 전극(133)을 포함한다.
게이트 전극(124), 유지 전극선(131) 및 데이터선(171) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 산화 규소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx) 따위로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 산화물 반도체로 이루어진다.
산화물 반도체는 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 하프늄(Hf) 또는 인듐(In) 을 기본으로 하는 산화물, 또는 이들의 복합 산화물인 산화아연(ZnO), 인듐-갈륨-아연 산화물(InGaZnO4), 인듐-아연 산화물(Zn-In-O), 또는 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O)로 이루어진 산화물 반도체로 형성할 수 있다. 산화물 반도체는 광감도(Photo sensitivity)가 떨어지므로 반도체에 광이 전달되는 것을 방지하기 위한 차광층 등을 형성하지 않을 수 있다.
반도체(154) 위에는 제2 층간 절연막(180q)이 형성되어 있다. 제2 층간 절연막(180q)은 질화규소와 산화규소 따위의 무기 물질로 형성할 수 있다.
제2 층간 절연막(180q)은 반도체(154)를 노출하는 제1 및 제2 접촉 구멍(185a, 185b), 제2 층간 절연막(180q) 및 게이트 절연막(140)에는 데이터선(171) 및 게이트 전극(124)을 노출하는 접촉 구멍(184, 183b)이 형성되어 있고, 제2 층간 절연막(180q), 게이트 절연막(140) 및 제1 층간 절연막(180p)에는 게이트선(121)을 노출하는 접촉 구멍(183a)이 형성되어 있다.
제2 층간 절연막(180q) 위에는 드레인 전극(175)을 가지는 화소 전극(191), 제1 및 제2 연결부(83, 84) 그리고 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
드레인 전극(175)은 접촉 구멍(185b)을 통해 반도체(154)와 연결되어 있고, 드레인 전극(175)은 화소 전극(191)과 동일한 물질로 형성되며 일체형으로 형성될 수 있다.
제1 연결부(83)는 접촉 구멍(183a, 183b)을 통해 게이트 전극(124) 및 게이트선(121)을 연결하고, 제2 연결부(84)는 접촉 구멍(184, 185a)을 통해 데이터 선(171) 및 반도체(154)을 연결한다.
게이트 전극(124), 제2 연결부(84) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Q)를 이루며, 제2 연결부(84)는 박막 트랜지스터의 소스 전극으로 사용되며, 박막 트랜지스터(Q)의 채널(channel)은 제2 연결부(84)와 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
게이트선(121) 신호는 제1 연결부(83)를 통해 게이트 전극(124)에 전달되고, 데이터선(171)에 신호는 제2 연결부(84)를 통해 반도체(154)에 전달된다. 게이트 신호가 온(on)되면 데이터 신호가 제2 연결부(84)를 통해서 화소 전극(191)에 전달된다.
화소 전극(191), 제1 및 제2 연결부(83, 84) 그리고 접촉 보조 부재(81, 82)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전성 산화물(transparent conducting oxide)로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 산화물 반도체로 반도체를 형성하기 때문에 오믹 컨택(ohmic contact)이 가능하여 산화물 반도체(154)와 화소 전극(191)을 이루는 도전성 산화물이 직접 접촉할 수 있다.
화소 전극(191)은 유지 전극선(131) 및 유지 전극(133)과 중첩하여 유지 축전기를 형성한다.
본 발명의 실시예에서는 저저항의 구리로 게이트선 (121)을 형성하고, 구리층의 두께로 인한 단차를 해소하기 위해서 유기 물질로 제1 층간 절연막을 형성합니다. 그리고 유기 물질로 제1 층간 절연막을 형성하기 때문에 게이트선과의 기생캡이 감소하여 게이트선의 신호 지연이 감소된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 제1 층간 절연막 위에 게이트 전극(124)을 형성하기 때문에 게이트 전극(124)이 제1 층간 절연막의 유기 물질로 오염되는 것을 방지할 수 있어 화질 불량을 감소시킬 수 있다.
그럼 이러한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 도 4 내지 도 11 및 기 설명한 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법의 중간 단계를 도시한 단면도이다.
도 4 및 5에 도시한 바와 같이, 기판(110) 위에 넓은 끝 부분(129)을 가지는 게이트선(121)을 형성한다.
게이트선(121)은 구리를 스퍼터링 따위로 증착한 후 패터닝하여 형성한다. 전해 도금 또는 무전해 도금 등을 이용하여 구리층을 형성할 수 있다. 이때 구리층은 씨앗층 위에 도금된다.
도 6 및 7에 도시한 바와 같이, 게이트선(121) 위에 유기 물질을 도포하여 제1 층간 절연막(180p)을 형성한다. 제1 층간 절연막(180p)은 기판을 평탄화한다.
그리고 제1 층간 절연막(180p) 위에 금속을 증착한 후 패터닝하여 게이트 전극(124), 유지 전극선(131) 및 넓은 끝 부분(179)을 가지는 데이터선(171)을 형성한다.
도 8 및 9에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(124), 유지 전극선(131) 및 데이터선(171) 위에 게이트 절연막(140)을 형성한다. 게이트 절연막(140)은 산화 규 소(SiO2) 또는 질화 규소(SiNx) 따위로 형성될 수 있다.
그리고 게이트 절연막(140) 위에 반도체(154)를 형성한다. 반도체는 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 하프늄(Hf) 또는 인듐(In)을 기본으로 하는 산화물, 또는 이들의 복합 산화물인 산화아연(ZnO), 인듐-갈륨-아연 산화물(InGaZnO4), 인듐-아연 산화물(Zn-In-O), 또는 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O)로 이루어진 산화물 반도체 증착한 후 패터닝하여 형성한다.
도 10 및 11에 도시한 바와 같이, 반도체(154) 위에 제2 층간 절연막(180q)을 형성한다. 제2 층간 절연막(180q)은 산화 규소 또는 질화 규소로 형성될 수 있다. 그리고 제2 층간 절연막(180q), 게이트 절연막(140) 및 제1 층간 절연막(180p)을 식각하여 반도체(154)를 노출하는 제1 및 제2 접촉 구멍(185a, 185b), 데이터선(171) 및 게이트 전극(124)을 노출하는 접촉 구멍(184, 183b), 게이트선(121)을 노출하는 접촉 구멍(183a)을 형성한다.
다음 도 1에 도시한 바와 같이, 제2 층간 절연막(180q) 위에 투명 도전막을 형성한 후 패터닝하여 접촉 구멍(185b)을 통해 반도체(154)와 연결되는 화소 전극(191), 접촉 구멍(183a, 183b)을 통해 게이트 전극(124) 및 게이트선(121)을 연결하는 제1 연결부(83), 접촉 구멍(184, 185a)을 통해 데이터선(171) 및 반도체(154)을 연결하는 제2 연결부(84) 및 접촉 구멍(181, 182)를 통해 각각 게이트선(121)의 끝 부분(129)와 데이터선(171)의 끝 부분(179)를 형성한다.
[제2 실시예]
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 도시한 배치도이고, 도 13은 도 12의 XIII-XIII선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 12 및 13의 박막 트랜지스터 기판의 대부분 층간 구조는 제1 실시예와 거의 같으므로 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다. 제2 실시예는 제1 실시예와 달리 유지 전극선(131)이 게이트선과 동일한 층에 형성된다.
도 12 및 13을 참조하면, 투명한 절연 기판(110) 위에는 넓은 끝 부분(129)을 가지는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있다.
유지 전극선(131)은 다른 층과 연결하기 위한 돌출부(134)를 포함한다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 구리(Cu)로 이루어지며, 스퍼터 또는 도금법으로 형성할 수 있다. 도금법으로 형성할 경우 구리층 아래에 종자층이 형성될 수 있다. 종자층은 Ti, Ni 등으로 형성할 수 있다.
게이트선(121) 위에는 제1 층간 절연막(180p)이 형성되어 있다.
제1 층간 절연막(180p) 위에는 게이트 전극(124), 축전기용 도전체(177) 및 데이터선(171)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 넓은 끝 부분(179)을 포함하고 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
축전기용 도전체(177)는 유지 전극선(131)과 중첩하는 돌출부를 포함한다.
게이트 전극(124), 축전기용 도전체(177) 및 데이터선(171) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 산화물 반도체(154)가 형성되어 있고, 반도체(154) 위에는 제2 층간 절연막(180q)이 형성되어 있다.
제2 층간 절연막(180q)은 반도체(154)를 노출하는 제1 및 제2 접촉 구멍(185a, 185b), 제2 층간 절연막(180q) 및 게이트 절연막(140)에는 데이터선(171), 게이트 전극(124) 및 축전기용 도전체(177)을 노출하는 접촉 구멍(184, 183b, 186b)이 형성되어 있고, 제2 층간 절연막(180q), 게이트 절연막(140) 및 제1 층간 절연막(180p)에는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 노출하는 접촉 구멍(183a, 186a)이 형성되어 있다.
제2 층간 절연막(180q) 위에는 화소 전극(191), 제1 내지 제3 연결부(83, 84, 86) 그리고 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 접촉 구멍(185b)을 통해 반도체(154)와 연결되어 있고, 제1 연결부(83)는 접촉 구멍(183a, 183b)을 통해 게이트 전극(124) 및 게이트선(121)을 연결하고, 제2 연결부(84)는 접촉 구멍(184, 185a)을 통해 데이터선(171) 및 반도체(154)을 연결하고, 제3 연결부(86)는 접촉 구멍(186a, 186b)를 통해서 유지 전극선(131)과 축전기용 도전체(177)를 연결한다.
화소 전극(191), 제1 내지 제2 연결부(83, 84) 및 접촉 보조 부재(81, 82)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전성 산화물로 형성될 수 있다.
제1 실시예에서와 달리 유지 전극선(131)이 게이트선(121)과 동일한 층에 형성되어 유지 전극선(131)과 화소 전극(191) 사이에 유지 전극선(131)과 연결되는 축전기용 도전체(177)를 형성한다. 따라서 유지 전극선(131)으로부터 연결부(86) 를 통해서 축전기용 도전체(177)에 전달된 전압은 게이트 절연막(140) 및 제2 층간 절연막(180q)을 유전체로 화소 전극(191) 사이에 축전기를 형성한다.
제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판은 대부분 도 4 내지 도 11에 도시한 제1 실시예와 같은 방법으로 형성할 수 있다.
즉, 기판(110) 위에 게이트선(121)을 형성하고, 게이트선(121) 위에 제1 층간 절연막(180p)을 형성하고, 제1 층간 절연막(180p) 위에 데이터선(171) 및 게이트 전극(124)을 형성하고, 데이터선(171) 및 게이트 전극(124) 위에 게이트 절연막(140)을 형성하고, 게이트 절연막(140) 위에 반도체(154)를 형성하고, 반도체(154) 위에 제2 층간 절연막(180q)을 형성하고, 게이트 절연막(140), 제1 및 2 층간 절연막(180p, 180q)에 접촉구(181, 182, 183a, 183b, 184, 185a, 185b)를 형성하고, 제2 층간 절연막(180q) 위에 제1 및 제2 연결부(83, 84) 및 화소 전극(191)을 형성한다.
다만, 제2 실시예는 제1 실시예에서와 달리 유지 전극선(131)을 게이트선(121)과 함께 형성하고, 데이터선(171)과 함께 축전기용 도전체(177)를 더 형성한다. 그리고 유지 전극선(131)과 축전기용 도전체(177)를 노출하는 접촉구(186a, 186b)를 접촉구(181, 182, 183a, 183b, 184, 185a, 185b)를 형성할 때 형성하고, 접촉구(186a, 186b)를 통해서 유지 전극선(131)과 축전기용 도전체(177)를 연결하는 제3 연결부(86)를 제1 및 제2 연결부(83, 84)와 함께 형성한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 배치도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법의 중간 단계를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 도시한 배치도이다.
도 13은 도 12의 XIII-XIII선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
<도면 부호의 설명>
81, 82, 83, 84, 86: 연결부 110: 기판
121, 129: 게이트선 124: 게이트 전극
140: 게이트 절연막 154: 반도체
171, 179: 데이터선 177: 축전기용 도전체
180p, 180q: 층간 절연막
181, 182, 183a, 183b, 184, 185a, 185b, 186a, 186b
191: 화소 전극

Claims (26)

  1. 절연 기판,
    절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선,
    상기 게이트선 위에 형성되어 있는 제1 층간 절연막,
    상기 제1 층간 절연막 위에 형성되어 있는 데이터선 및 게이트 전극,
    상기 데이터선 및 게이트 전극 위에 형성되어 있는 게이트 절연막,
    상기 게이트 절연막 위에 형성되며 상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체,
    상기 반도체 위에 형성되어 있는 제2 층간 절연막, 그리고
    상기 제2 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 게이트선 및 게이트 전극을 전기적으로 연결하는 제1 연결부, 상기 반도체와 연결되어 있는 드레인 전극, 상기 드레인 전극과 연결된 화소 전극 및 상기 데이터선과 상기 반도체를 연결하는 제2 연결부
    를 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  2. 제1항에서,
    상기 화소 전극, 드레인 전극, 제1 및 제2 연결부는 동일한 물질로 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판.
  3. 제2항에서,
    상기 화소 전극과 상기 드레인 전극은 일체형으로 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 층간 절연막은 유기 절연 물질로 이루어지는 박막 트랜지스터 기판.
  5. 제1항에서,
    상기 게이트선은 구리층을 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  6. 제5항에서,
    상기 게이트선은 구리층 아래에 종자층을 더 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  7. 제6항에서,
    상기 종자층은 Ti 또는 Ni로 이루어지는 박막 트랜지스터 기판.
  8. 제5항에서,
    상기 반도체는 산화물 반도체인 박막 트랜지스터 기판.
  9. 제8항에서,
    상기 반도체는 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 하프늄(Hf) 또는 인듐(In) 중 어느 하나를 포함하는 산화물로 이루어지는 박막 트랜지스터 기판.
  10. 제8항에서,
    상기 제1 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 데이터선과 나란하게 뻗은 유지 전극선을 더 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  11. 제10항에서,
    상기 유지 전극선은 상기 유지 전극선으로부터 뻗어 나온 복수의 유지 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  12. 제8항에서,
    상기 절연 기판 위에 형성되어 있으며 상기 게이트선과 나란하게 뻗은 유지 전극선을 더 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  13. 제12항에서,
    상기 유지 전극선은 상기 유지 전극선으로부터 뻗어 나온 복수의 유지 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  14. 제12항에서,
    상기 제1 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 유지 전극선에 연결되어 있는 축전기용 도전체를 더 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  15. 제14항에서,
    상기 제2 층간 절연막 위에 형성되어 있으며, 상기 유지 전극선과 상기 축전기용 도전체를 연결하는 제3 연결부를 더 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  16. 제15항에서,
    상기 제3 연결부는 상기 화소 전극과 동일한 물질로 형성된 박막 트랜지스터 기판.
  17. 제1항에서,
    상기 반도체는 산화물 반도체인 박막 트랜지스터 기판.
  18. 제1항에서,
    상기 제1 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 데이터선과 나란하게 뻗은 유지 전극선을 더 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  19. 제1항에서,
    상기 절연 기판 위에 형성되어 있으며 상기 게이트선과 나란하게 뻗은 유지 전극선,
    상기 제1 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 화소 전극과 중첩하는 축전기용 도전체,
    상기 제2 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 유지 전극선과 상기 축전기용 도전체를 연결하는 제3 연결부를 더 포함하는 박막 트랜지스터 기판.
  20. 제1항에서,
    상기 제2 층간 절연막은 산화 규소 또는 질화 규소로 형성된 박막 트랜지스터 기판.
  21. 절연 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계,
    상기 게이트선 위에 제1 층간 절연막을 형성하는 단계,
    상기 제1 층간 절연막 위에 데이터선 및 게이트 전극을 형성하는 단계,
    상기 데이터선 및 게이트 전극 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계,
    상기 게이트 절연막 위에 상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체를 형성하는 단계,
    상기 반도체 위에 제2 층간 절연막을 형성하는 단계, 그리고
    상기 제2 층간 절연막 위에 상기 게이트선 및 게이트 전극을 전기적으로 연결하는 제1 연결부, 상기 반도체와 연결되는 화소 전극 및 상기 데이터선 및 반도 체를 연결하는 제2 연결부를 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  22. 제21항에서,
    상기 게이트선은 구리를 스퍼터링 방법 또는 도금법으로 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  23. 제21항에서,
    상기 반도체는 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 하프늄(Hf) 또는 인듐(In) 중 어느 하나를 포함하는 산화물로 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  24. 제21항에서,
    상기 제1 층간 절연막 위에 데이터선 및 게이트 전극을 형성하는 단계에서 상기 제1 층간 절연막 위에 상기 데이터선과 나란하게 뻗은 유지 전극선을 함께 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  25. 제21항에서,
    상기 절연 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계에서 상기 절연 기판 위에 상기 게이트선과 나란한 유지 전극선을 함께 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  26. 제25항에서,
    상기 제1 층간 절연막 위에 데이터선 및 게이트 전극을 형성하는 단계에서 상기 제1 층간 절연막 위에 상기 유지 전극선과 중첩하는 축전기용 도전체를 함께 형성하고,
    상기 제1 연결부 및 제2 연결부를 형성하는 단계에서 상기 제2 층간 절연막 위에 상기 유지 전극선과 상기 축전기용 도전체를 연결하는 제3 연결부를 함께 형성하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
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