KR100235593B1

KR100235593B1 - 액정 표시 장치 및 그 액정 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR100235593B1
Application number: KR1019970004144A
Authority: KR
Inventors: 송인덕
Original assignee: 구본준; 엘지.필립스 엘시디주식회사; 론 위라하디락사
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 1999-12-15
Anticipated expiration: 2017-02-12
Also published as: KR19980067834A

Abstract

본 발명은 박막 트랜지스터와 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 액정 표시 장치의 액티브 패널에 있어서, 2중 게이트 배선으로 이루어진 액티브 패널 및 그 제조방법에 관련된 것이다. 기판 위에 고유 저항 값이 낮은 알루미늄과 같은 금속과 크롬과 같이 표면 안정도가 높은 금속으로 게이트 배선, 게이트 전극 그리고, 게이트 패드를 형성하였다. 또한, 소스 패드가 형성될 위치에 더미 소스 패드를 상기 게이트 패드와 동시에 형성하였다. 그럼으로써, 소스 패드와 상기 더미 소스 패드는 게이트 절연막을 사이에 두고 중첩된 형상을 갖는다. 소스 패드와 더미 소스 패드는 화소 전극을 형성하는 공정에서 화소 전극에 사용하는 물질로 연결하여, 소스 패드에서 발생할 수 있는 단선 및 접촉 저항이 높아지는 문제점 등을 개선하였다.

Description

액정 표시 장치 및 그 액정 표시 장치의 제조 방법

본 발명은 박막 트랜지스터(혹은 Thin Film Transistor(TFT))와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 액티브 패널을 포함하는 능동 매트릭스 액정 표시 장치(또는 Active Matrix Liquid Crystal Display, 이하 액정표시 장치 혹은 AMLCD로 표기함)를 제조하는 방법에 관련된 것이다. 특히, 본 발명은 능동 매트릭스 액정 표시 장치를 2중 게이트 배선으로 형성하는데 있어서, 소스 패드에서 발생할 수 있는 불량을 줄이는 방법에 관련된 것이다.

화상 정보를 화면에 나타내는 화면 표시 장치들 중에서, 박막형 평판 표시 장치가 가볍고, 어느 장소에든지 쉽게 사용할 수 있다는 장점 때문에 근래에 집중적인 개발의 대상이 되고 있다. 특히, 액정 표시 장치는 해상도가 높고, 동화상을 실현하기에 충분할 만큼 반응 속도가 빠르기 때문에, 가장 활발한 연구가 이루어지고 있는 제품이다.

액정 표시 장치의 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한 것이다. 방향성을 갖고 있는 액정 분자의 배향 방향을 분극성을 이용하여 인위적으로 조절함으로써, 배열 방향에 따른 광학적 이방성으로 빛을 투과, 차단하는 것이 가능하다. 이것을 응용하여 화면 표시 장치로 사용한다. 현재에는 박막 트랜지스터와 그것에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 매트릭스 액정 표시 장치가 뛰어난 화질을 제공하기 때문에 가장 많이 사용되고 있다. 일반적인 액정 표시 장치의 구조를 자세히 살펴보면 다음과 같다.

액정 표시 장치의 한쪽 패널(혹은 칼라 필터 패널)은 투명 기판 위에 픽셀의 위치에 빨강, 파랑, 초록의 칼라 필터가 순차적으로 배치된 구조로 이루어져 있다. 이들 칼라 필터 사이에는 블랙 매트릭스가 그물 모양으로 형성되어 있다. 그리고, 이들 칼라 필터 위에 공통 전극이 형성되어 있다.

액정 표시 장치의 다른 쪽 패널(혹은 액티브 패널)은 투명 기판 위에 행렬 방식으로 설계된 화소의 위치에 화소 전극들이 배열된 구조로 이루어져 있다. 화소 전극의 수평 방향을 따라서 신호 배선이 형성되어 있고, 수직 방향을 따라서 데이터 배선이 형성되어 있다. 화소 전극의 한쪽 구석에는 화소 전극을 구동하기 위한 박막트랜지스터가 형성되어 있다. 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 신호 배선에 연결되어 있고(따라서, ＂게이트 배선＂이라고 부르기도 한다), 박막 트랜지스터의 소스 전극이 데이터 배선에 연결되어 있다(따라서, ＂데이터 배선＂ 혹은 ＂소스 배선＂이라고 부르기도 한다). 그리고, 각 배선의 끝단에는 외부의 구동 회로와 연결하기 위한 패드부가 형성된다.

이러한 구조를 갖는 두 개의 패널이 일정 간격(이 간격을 ＂셀갭(cell gap)＂이라고 부른다)을 두고 서로 대향하여 부착된다. 그리고, 그 사이에 액정 물질이 채워지므로써 완성된다.

액정 표시 장치를 제조하는 공정은 매우 복잡하며, 여러 가지 공정들이 복합적으로 이루어져 있다. 특히, 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성되는 액티브 패널을 제조하는데는 여러 제조 공정을 거쳐서 이루어진다. 액티브 패널에는 액정 표시 장치의 중요한 소자들이 많이 만들어지고, 복잡한 공정을 여러번 거치므로, 이것을 단순화하는 방법을 개발하는 것이 상당히 중요하다. 종래에는 일반적으로 액티브 패널을 형성할 때, 게이트 배선 및 게이트 전극을 저항이 낮은 알루미늄을 사용하였고, 알루미늄의 표면에 힐락(Hillock)이 성장하는 것을 방지하기 위해 양극 산화 공정을 통하여 알루미늄 표면에 양극 산화막을 형성하였다. 그럼으로써, 종래에는 최소한 8번의 마스크 공정을 사용하게 되었다. 그 후, 제조 공정을 개발하여 마스크 공정 수를 줄임으로써 제조 공정을 단순화 하게 되었다. 이 경우에서는 게이트 배선이나 게이트 전극을 알루미늄으로 형성하고, 표면에 형성되는 힐락을 방지하기 위해서 크롬과 같은 금속으로 알루미늄을 덮는 방법을 사용하였다. 그럼으로써, 양극 산화 공정이 필요 없고, 양극 산화시 전기적으로 연결된 부분을 단선하는 과정이 필요 없게 되어 마스크 수를 1내지 2회 단축할 수 있었다.

우선 일반적인 액티브 패널의 평면도를 나타내는 제1도에서 박막 트랜지스터 부분을 Ⅱ-Ⅱ 절단선으로 자른 단면을 나타내는 제2도, 게이트 패드와 단락 배선이 형성된 부분을 Ⅲ-Ⅲ 절단선을 자른 단면을 나타내는 제3도 그리고, 소스 패드와 단락 배선이 형성된 부분을 Ⅳ-Ⅳ 절단선으로 자른 단면을 나타내는 제4도를 이용하여 종래의 액티브 패널 제조 방법에 대하여 설명한다.

투명 유리 기판(1) 위에 알루미늄이나 알루미늄 합금을 증착하고, 포토 리소그래피(Photo Lithography-사진 식각) 법으로 패턴하여 저 저항 게이트 버스 배선(13a)을 형성한다.(제3a도).

그리고, 크롬이나 크롬 합금을 상기 저 저항 게이트 버스 배선(13a)이 형성된 기판 전면에 증착하고, 포토 리소그래피 법으로 패턴하여 게이트 전극(11)과 게이트패드(15)를 형성한다(제2a도, 제3b도). 이 때 저 저항 게이트 배선(13a)에는 상기 알루미늄을 포함하는 금속층을 완전히 덮도록 크롬을 패터닝하여 알루미늄 표면에 힐락이 발생하지 않도록 보호하는 게이트 배선(13)을 형성한다(제3b도).

산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 절연 물질을 전면 증착하여, 게이트 절연막(17)을 형성한다(제4a도). 그리고, 진성 반도체 물질과 분순물이 첨가된 반도체 물질을 연속적으로 증착하고 패턴하여, 반도체 층(35)과 불순물 반도체 층(37)을 형성한다(제2b도).

그리고, 크롬 혹은 크롬 합금을 전면 증착하고 패턴하여, 소스 전극(21), 드레인 전극(31), 소스 배선(23) 그리고, 소스 패드(25)를 형성한다. 상기 소스 전극(21)은 게이트 전극(11)을 중심으로 상기 드레인 전극(31)과 대향하고 있다. 상기 소스 전극(21)과 드레인 전극(31)을 마스크로 하여 계속 에칭을 진행하여 소스 전극(21)과 드레인 전극(31) 사이에 존재하는 불순물 반도체 층(37)을 완전히 제거한다(제2c도). 상기 소스 배선(23)은 열 방향으로 배열된 소스 전극(21)들을 서로 연결하고 있다. 그리고, 상기 소스 패드(25)는 상기 소스 배선(23)의 끝단에 형성되어 있다(제4b도).

질화 실리콘이나 산화 실리콘과 같은 절연 물질을 상기 소스 전극(21), 소스 배선(23) 그리고, 드레인 전극(31)들이 형성된 기판 전면에 증착하여 보호막(41)을 형성한다. 그리고, 포토 리소 그래피 법을 이용하여 상기 보호막(41) 일부를 제거하여 드레인 콘택 홀(71)을 형성한다(제2b도). 그리고, 소스 패드(25)를 덮는 보호막(41)의 일부를 제거하여 소스 패드 콘택 홀(61)을 형성한다(제4c도). 동시에 게이트 패드(15)를 덮는 보호막(41)과 게이트 절연막(17)의 일부를 제거하여 게이트 패드 콘택 홀(51)을 형성한다(제3c도).

그리고, ITO (In-Tin-Oxide)를 상기 보호막(41) 위에 전면 증착하고 패턴하여, 화소 전극(33), 소스 패드 연결 단자(67) 그리고, 게이트 패드 연결 단자(57)들을 형성한다. 상기 화소 전극(33)은 드레인 콘택 홀(71)을 통하여 드레인 전극(31)가 연결된다(제8e도). 상기 소스 패드 연결 단자(67)는 소스 패드 콘택 홀(61)을 통하여 소스 패드(25)와 연결되며(제4d도), 상기 게이트 패드 연결 단자(57)는 게이트 패드 콘택 홀(51)을 통하여 게이트 패드(15)와 연결된다(제3d도).

종래 기술에 의한 액정 표시 장치에서 게이트 패드 부분은 알루미늄을 포함하는 게이트 패드와 그 위에 ITO로 이루어진 게이트 패드 연결 단자가 게이트 패드 콘택홀에 의해 서로 연결된 구조를 이루고 있다. 반면에, 소스 패드 부분은 크롬으로 이루어진 소스 패드와 ITO로 이루어진 소스 패드 연결 단자가 소스 패드 콘택 홀을 통해 연결된 구조로 이루어져 있다. 이런 패드 부분의 단순 구조에서는 작업 환경 변화에 따라 금속 물질들이 스트레스를 받거나, 패턴 과정에서 에칭액의 침투와 같은 여러 환경적 변화에 의해 단선과 같은 불량이 발생하기 쉽다.

본 발명의 목적은 액정 표시 장치를 제조하는데 있어서, 소스 패드에서 발생하는 불량을 방지하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 외부 단자와 연결되는 소스 패드 부분의 전기적 접촉 특성을 향상 시키는데 있다. 즉, 소스 패드 아래 부분에 더미 소스 패드를 형성하고 소스 패드와 연결 시킴으로써, 소스 패드 부분에서 단선불량이나, 접촉 저항 증가와 같은 불량이 발생하였을 경우 더미 소스 패드가 이를 극복할 수 있도록 한다.

제1도는 종래 액티브 패널의 부분을 나타내는 평면 확대도이다.

제2도는 종래 액티브 패널에서 박막 트랜지스터가 형성되는 부분의 제조 공정을 나타내는 단면 확대도이다.

제3도는 종래 액티브 패널에서 게이트 패드와 게이트 배선이 형성되는 부분이 제조공정을 나타내는 단면 확대도이다.

제4도는 종래 액티브 패널에서 소스 패드와 소스 배선이 형성되는 부분의 제조 공정을 나타내는 단면 확대도이다.

제5도는 본 발명에 의한 액티브 패널의 한 부분을 나타내는 평면 확대도이다.

제6도는 본 발명에 의한 액티브 패널에서 박막 트랜지스터가 형성되는 부분의 제조공정을 나타내는 단면도이다.

제7도는 본 발명에 의한 액티브 패널에서 게이트 패드와 게이트 배선이 형성되는 부분이 제조 공정을 나타내는 단면도이다.

제8도는 본 발명에 의한 액티브 패널어세 소스 패드와 소스 배선이 형성되는 부분의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.

제9도는 본 발명에 의한 액티브 패널에서 소스 패드를 다른 절단선으로 절단한 부분의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.

제10도는 본 발명의 다른 예에 의한 액티브 패널에서 박막 트랜지스터가 형성되는 부분의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.

제11도는 본 발명의 다른 예에 의한 액티브 패널에서 게이트 패드와 게이트 배선이 형성되는 부분의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명

1, 101 : 기판 11, 111 : 게이트 전극

111a : 저 저항 게이트 전극 115a : 저 저항 게이트 패드

13, 113 : 게이트 배선 13a, 113a : 저 저항 게이트 배선

15, 115 : 게이트 패드 17, 117 : 게이트 절연막

21, 121 : 소스 전극 23, 123 : 소스 배선

25, 125 : 소스 패드 127 : 더미 소스 패드

127a : 저 저항 더미 소스 패드 31, 131 : 드레인 전극

33, 133 : 화소 전극 35, 135 : 반도체 층

37, 137 : 불순물 반도체 층 41, 141 : 보호막

51, 151 : 게이트 패드 콘택 홀 61, 161 : 소스 패드 콘택 홀

57, 157 : 게이트 패드 연결 단자 67, 167 : 소스 패드 연결 단자

71, 171 : 드레인 콘택 홀 181 : 더미 소스 패드 콘택 홀

본 발명은 다음과 같은 방법으로 액정 표시 장치이 액티브 패널을 제조함으로써 소스 패드 부분의 전기적 접촉 특성을 향상시키도록 하였다. 즉, 게이트 전극, 게이트 배선, 게이트 패드를 형성하는 과정에서 소스 패드가 형성될 밑 부분에 더미 소스 패드를 함께 형성하고, 나중에 소스 패드아 연결시킨다. 그럼으로써, 소스 패드에 신호 인가시 저항이 감소되는 효과와 소스 패드와 소스 배선 사이에 단선이 발생하였을 때, 더미 패드로 연결되어 오류 발생을 줄일 수 있었다.

기판 위에 제 1금속으로 저 저항 게이트 배선을 형성한다. 제 2 금속을 상기 게이트 배선이 형성된 기판 전면에 증착하고, 패터닝하여 게이트 전극과 게이트 패드, 상기 저 저항 게이트 배선을 덮는 게이트 배선 그리고, 소스 패드가 형성될 부분에 더미 소스 패드를 형성한다. 절연 물질을 상기 게이트 전극, 게이트 배선, 게이트 패드 그리고, 더미 소스 패드가 형성된 기판 전면에 증착하여 게이트 절연막을 형성한다. 진성 반도체 물질과 불순물이 첨가된 반도체 물질을 상기 게이트 절연막 위에 연속 증착하고 패터닝하여 반도체 층과 불순물 반도체 층을 형성한다. 제 3 금속을 상기 반도체 층이 형성된 기판 전면에 증착하고 패터닝하여, 소스 전극, 드레인 전극, 소스 배선 그리고, 소스 패드를 형성한다. 상기 소스 전극등이 형성된 기판 전면에 절연 물질을 증착하여 보호막을 형성한다. 상기 보호막을 패터닝하여 상기 드레인 전극과 소스 패드를 덮고 있는 상기 보호막의 일부를 제거하여 소스 패드 콘택홀을 형성하고, 상기 게이트 패드를 덮고 있는 보호막과 게이트 절연막의 일부를 제거하여 게이트 패드 콘택 홀을 형성한다. 그리고, 상기 더미 소스 패드의 일부를 덮고 있는 상기 보호막과 게이트 절연막을 제거하여 더미 소스, 패드 콘택 홀을 형성한다. 상기 보호막 위에 도전성 물질을 전면 증착하고 패터닝하고 상기 콘택 홀에 의해 드레인 전극과 연결된 화소 전극과 게이트 패드에 연결된 게이트 패드 연결단자 및 소스 패드에 연결된 소스 패드 연결 단자를 형성한다. 그리고, 상기 더미 소스 패드 콘택 홀을 통하여 더미 소스 패드와 소스 패드를 연결하는 더미 패드 연결 단자를 형성한다.

본 발명에서 제공하는 액티브 패널를 제조하기 위한 구체적인 공정 방법들을 다음 실시예들을 이용하여 자세히 설명한다.

[실시예 1]

본 실시 예의 이해를 돕기 위해서 평면 확대도인 제5도와, 박막 트랜지스터가 형성되는 부분을 절단선 Ⅵ-Ⅵ으로 절단한 단면도인 제6도와, 게이트 패드와 게이트 배선이 형성되는 부분을 절단선 Ⅶ-Ⅶ로 절단한 단면도인 제7도와, 소스 패드와 소스 배선이 형성되는 부분을 절단선 Ⅷ-Ⅷ으로 절단한 단면도인 제8도 및 절단선 ⅤⅡⅡ-ⅤⅡⅡ로 절단한 단면도인 제9도를 이용하여 설명한다.

투명 유리 기판(101) 위에 알루미늄이나 알루미늄 합금을 증착하고, 포토 리소그래피 법으로 패턴하여 저 저항 게이트 배선(113a)을 형성한다. 상기 저 저항 게이트 배선(113a)은 추후에 형성될 게이트 배선(113)과 같은 위치에 형성된다(제7a도).

그리고, 크롬, 몰리브덴, 탄탈 혹은 주석을 포함하는 금속을 상기 저 저항 게이트 버스 배선(113a)이 형성된 기판 전면에 증착하고, 패턴하여 게이트 전극(111), 게이트 패드(115) 그리고, 더미(Dummy) 소스 패드(127)를 형성한다. 게이트 전극(111)은 설계된 화소의 한쪽 구석에 형성된다(제6a도). 이 때 저 저항 게이트 배선(113a)에는 상기 알루미늄을 포함하는 금속층을 덮도록 크롬, 몰리브덴, 탄탈 혹은 주석을 포함하는 금속을 패턴하여 알루미늄 표면에 힐락이 발생하지 않도록 보호하는 게이트 배선(113)을 형성한다. 상기 게이트 패드(115)는 게이트 배선(113)의 끝단에 형성한다(제7b도). 그리고, 상기 더미 소스 패드(127)는 추후에 형성될 소스 패드(125)의 밑 부분에 형성된다(제8a도, 제9a도).

산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 절연 물질을 전면 증착하여, 게이트 절연막(117)을 형성한다. 그리고, 진성 반도체 물질과 불순물이 첨가된 반도체 물질을 연속적으로 증착하고 포토 리소그래피 법으로 패턴하여, 반도체 층(135)과 불순물 반도체 층(137)을 형성한다(제6b도).

그리고, 크롬 혹은 크롬 합금을 전면 증착하고 패턴하여, 소스 전극(121), 드레인 전극(131), 소스 배선(123) 그리고, 소스 패드(127)를 형성한다. 상기 소스 전극(121)은 게이트 전극(111)응 중심으로 상기 드레인 전극(131)과 대향하고 있다. 상기 소스 전극(121)과 드레인 전극(131)을 마스크로 하여 계속 에칭을 진행하여 소스 전극(121)과 드레인 전극(131) 사이에 존재하는 불순물 반도체 층(137)을 완전히 제거한다(제6c도). 상기 소스 배선(123)은 열 방향으로 배열된 소스 전극(121)들을 서로 연결하고 있다. 그리고, 상기 소스 패드(1250는 소스 배선(123)의 끝단에 위치하고, 앞에서 형성한 더미 소스 패드(127)와 게이트 절연막(117)을 사이에 두고 중첩되어 있다(제8b도, 제9b도).

질화 실리콘이나 산화 실리콘과 같은 절연 물질을 상기 소스 전극(121), 소스 배선(123), 소스 패드(125) 그리고, 드레인 전극(131)들이 형성된 기판 전면에 증착하여 보호막(141)을 형성한다. 그리고, 포토 리소그래피 법을 이용하여 상기 보호막(141) 일부를 제거하여 드레인 전극(131)에는 드레인 콘택 홀(171)을 형성한다(제6b도). 소스 패드(125)에는 보호막(141) 일부를 제거하여 소스 패드 콘택 홀(161)을 형성한다. 그리고, 더미 소스 패드(127)를 덮고 있는 상기 보호막(141)과 게이트 절연막(117)의 일부를 제거하여 더미 소스 패드 콘택 홀(181)을 형성한다(제8c도, 제9c도). 동시에 게이트 패드(115)를 덮는 보호막(141)과 게이트 절연막(117)의 일부를 제거하여 게이트 콘택 홀(151)을 형성한다(제7c도).

투명 도전 물질인 ITO(In야um-Tin-Oxide)를 상기 보호막(141) 위에 전면 증착하고 패턴하여, 화소 전극(133), 소스 패드 연결 단자(167), 게이트 패드 연결 단자(157) 그리고, 소스 패드 연결 단자(167)들을 형성한다. 상기 화소 전극(133)은 드레인 콘택 홀(171)을 통하여 드레인 전극(131)과 연결된다(제6e도). 상기 소스 패드 연결 단자(167)는 소스 패드 콘택 홀(161)과 더미 소스 패드 콘택 홀(181)을 통하여 소스 패드(125), 더미 소스 패드(127)에 연결되며(제8d도, 제9d도), 상기 게이트 패드 연결 단자(157)는 게이트 패드 콘택 홀(151)을 통하여 게이트 패드(115)와 연결된다(제7d도).

여기에서 게이트 패드 부분은 알루미늄을 포함하는 게이트 패드(115)와 그 위에 ITO로 이루어진 게이트 패드 연결 단자(157)가 게이트 패드 콘택 홀(151)에 의해 서로 연결된 구조를 이루고 있다. 한편 소스 패드(125) 부분은 게이트 패드(115)와 같은 종류의 금속으로 이루어진 더미 소스 패드 콘택 홀(181)과 소스 패드(125)에 형성된 소스 패드 콘택 홀(161)을 통해 소스 패드 연결 단자(167)가 더미 소스 패드(127)와 소스 패드(125)를 연결하는 구조로 이루어져 있다.

[실시예 2]

본 실시예의 이해를 돕기 위해서 평면 확대도인 제5도와, 박막 트랜지스터가 형성되는 부분을 절단선 Ⅵ-Ⅵ으로 절단한 단면도인 제10도와, 게이트 패드와 게이트 배선이 형성되는 부분을 절단선 Ⅶ-Ⅶ로 절단한 단면도인 제11도를 이용하여 설명한다. 그리고, 소스 패드와 소스 배선이 형성되는 부분은 실시 예 1과 동일하므로 제8도 및 제9도를 이용하여 설명한다.

투명 유리 기판(101) 위에 알루미늄이나 알루미늄 합금을 증착하고, 포토 리소그래피 법으로 패턴하여 저 저항 게이트 배선(113a), 저 저항 게이트 전극(111a), 그리고 저 저항 게이트 배선(115a)을 형성한다. 상기 저 저항 게이트 배선(113a)은 추후에 형성될 게이트 배선(113)과 같은 위치에 형성된다(제11a도). 상기 저 저항 게이트 전극(111a)은 상기 저 저항 게이트 배선(113a)에서 분기 되며, 행렬 배열 방식으로 설계된 화소의 한쪽 구석에 형성된다(제10a도). 그리고, 저 저항 게이트 패드(115a)는 저 저항 게이트 배선(113a)의 끝 부분에 형성된다(제11a도).

그리고, 크롬, 몰리브덴, 탄탈 혹은 주석을 포함하는 금속을 상기 저 저항 게이트 버스 배선(113a), 저 저항 게이트 전극(111a) 그리고, 저 저항 게이트 배선(115a)들이 형성된 기판 전면에 증착하고, 패턴하여 게이트 배선(113), 게이트 전극(111), 게이트 패드(115) 그리고, 더미(Dummy) 소스 패드(127)를 형성한다. 게이트 전극(111)은 저 저항 게이트 전극(111a)을, 게이트 배선은(113) 저 저항 게이트 배선(113a)을 그리고, 게이트 패드(115)는 저 저항 게이트 패드(115a)를 각각 덮도록 크롬, 몰리브덴, 탄탈 혹은 주석을 포함하는 금속을 패턴하여 알루미늄 표면에 힐락이 발생하지 않도록 한다(제10b도, 제11b도). 그리고, 상기 더미 소스 패드(127)는 추후에 형성될 소스 패드(125)의 밑 부분에 형성된다(제8a도, 제9a도).

산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 럴연 물질을 전면 증착하여, 게이트 절연막(117)을 형성한다. 그리고, 진성 반도체 물질과 불순물이 첨가된 반도체 물질을 연속으로 증착하고 포토 리소그래피 법으로 패턴하여, 반도체 층(135)과 불순물 반도체 층(137)을 형성한다(제10c도).

그리고, 크롬 혹은 크롬 합금을 전면 증착하고 패턴하여, 소스 전극(121), 드레인 전극(131), 소스 배선(123) 그리고, 소스 패드(127)를 형성한다. 상기 소스 전극(121)은 게이트 전극(111)을 중심으로 상기 드레인 전극(131)과 대향하고 있다. 상기 소스 전극(121)과 드레인 전극(131)을 마스크로 하여 계속 에칭을 진행하여 소스 전극(121)과 드레인 전극(131) 사이에 존재하는 불순물 반도체 층(137)을 완전히 제거한다(제10d도). 상기 소스 배선(123)은 열 방향으로 배열된 소스 전극(121)들을 서로 연결하고 있다. 그리고, 상기 소스 패드(125)는 소스 배선(123)의 끝단에 위치하고, 앞에서 형성한 더미 소스 패드(127)와 게이트 절연막(117)을 사이에 두고 중첩되어 있다(제8b도, 제9b도).

질화 실리콘이나 산화 실리콘과 같은 절연 물질을 상기 소스 전극(121), 소스 배선(123), 소스 패드(125) 그리고, 드레인 전극(131)들이 형성된 기판 전면에 증착하여 보호막(141)을 형성한다. 그리고, 포토 리스그래피 법을 이용하여 상기 보호막(141) 일부를 제거하여 드레인 전극(131)에는 드레인 콘택 홀(171)을 형성한다(제10e도). 소스 패드(125)에는 보호막(141) 일부를 제거하여 소스 패드 콘택 홀(161)을 형성한다. 그리고, 더미 소스 패드(127)를 덮고 있는 상기 보호막(141)과 게이트 절연막(117)의 일부를 제거하여 더미 소스 패드 콘택 홀(181)을 형성한다(제8c도, 제9c도). 동시에 게이트 패드(115)를 덮는 보호막(141)과 게이트 절연막(117)의 일부를 제거하여 게이트 콘택 홀(151)을 형성한다(제11c도).

투명 도전 물질인 ITO(Indium-Tin-Oxide)를 상기 보호막(141) 위에 전면 증착하고 패턴하여, 화소 전극(133), 소스 패드 연결 단자(167), 게이트 패드 연결 단자(157) 그리고, 소스 패드 연결 단자(167)들을 형성한다. 상기 화소 전극(133)은 드레인 콘택 홀(171)을 통하여 드레인 전극(131)과 연결된다(제10f도). 상기 소스 패드 연결 단자(167)는 소스 패드 콘택 홀(161)과 더미 소스 패드 콘택 홀(181)을 통하여 소스 패드(125), 더미 소스 패드(127)에 연결되며(제8d도, 제9d도), 상기 게이트 패드 연결 단자(157)는 게이트 패드 콘택 홀(151)을 통하여 게이트 패드(115)와 연결된다(제11d도).

여기에서 게이트 패트 부분은 알루미늄을 포함하는 저 저항 게이트 패드(115a)와 알루미늄 금속층의 표면을 보호하는 크롬, 몰리브덴, 탄탈 혹은, 주석 등으로 이루어진 게이트 패드(115)로 형성되어 있다. 그 위에 ITO로 이루어진 게이트 패드 연결단자(157)가 게이트 패드 콘택 홀(151)에 의해 게이트 패드(115)와 연결된 구조를 이루고 있다. 한편 소스 패드(125) 부분은 게이트 패드(115)와 같은 종류의 금속으로 이루어진 더미 소스 패드(127)와, 상기 더미 소스 패드(127)를 덮고 있는 게이트 절연막(117)과, 소스 배선(123)과 같은 금속으로 이루어진 소스 패드(125)가 형성되어 있다. 그리고, 더미 소스 패드(127) 위에 형성된 더미 소스 패드 콘택 홀(181)가 소스 패드(125)에 형성된 소스 패드 콘택 홀(161)을 통해 소스 패드 연결 단자(167)가 더미 소스 패드(127)와 소스 패드(125)를 연결하는 구조로 이루어져 있다.

본 발명에서는 액티브 매트릭스 액정 표시 장치를 제조하는데 있어서 게이트 배선 혹은 게이트 패드를 형성하는 단계에서 더미 소스 패드를 형성하였다. 그리고, 게이트 절연막을 사이에 두고 소스 패드와 중첩되도록 형성하였다. 소스 패드와 더미 소스 패드는 보호막을 식각하여 형성된 소스 패드 콘택 홀, 보호막과 게이트 절연막을 식각하여 형성한 더미 소스 패드 콘택 홀을 통하여 전기적으로 연결하였다. 소스 패드 부분에 더미 소스 패드가 더 형성되어 서로 연결된 구조를 가짐으로써, 소스 패드에서 단선이 발생하였을 때, 더미 소스 패드로 연결이 끊이지 않도록 하였다. 그리고, 더미 소스 패드로 인하여 소스 패드에 외부 단자가 접촉되었을 때 접촉 저항이 높아지는 문제점을 개선하는 효과를 얻을 수 있었다. 그럼으로써, 소스 패드에서 발생하는 불량으로 인한 생산 수율 저하를 극복하는 효과도 기대할 수 있다.

Claims

기판 위에 금속 물질로 더미 소스 패드를 형성하는 단계와; 상기 더미 소스 패드가 형성된 기판 위에 절연 물질로 절연막을 형성하는 단계와; 상기 절연막 위에 도전 물질로 상기 더미 소스 패드와 중첩하는 소스 패드와 상기 소스 패드에서 연장되는 소스 배선을 형성하는 단계와; 상기 소스 배선이 형성된 기판 위에 절연 물질을 증착하여 보호막을 형성하는 단계와; 상기 더미 소스 패드 부분에는 더미 패드 콘택 홀을 그리고, 소스 패드에는 소스 패드 콘택 홀을 형성하는 단계와; 상기 보호막 위에 투명 도전 물질로 상기 더미 패드 콘택 홀을 통하여 상기 소스 패드와 상기 더미 소스 패드를 연결하는 더미 연결 단자를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
청구항 1항에 있어서, 상기 기판 위에 상기 제 1금속 물질로 게이트 배선과, 상기 게이트 배선에서 분기된 게이트 전극 그리고, 상기 게이트 배선의 끝부분에 게이트 패드를 더 형성하고; 상기 절연막 위에 반도체 물질로 반도체 층을 더 형성하는 단계와; 상기 도전 물질로 상기 소스 배선에서 분기되고 상기 반도체 층의 한쪽 부분에 접하는 소스 전극과, 상기 전극에 대항하며 상기 반도체 층의 다른 부분에 접하는 드레인 전극을 더 형성하고; 상기 소스 패드 콘택 홀을 형성할 때, 상기 게이트 패드 부분에 게이트 패드 콘택 홀을 상기 드레인 전극 부분에 드레인 콘택 홀을 더 형성하고; 상기 보호막 위에 상기 투명 도전 물질로 상기 게이트 패드 콘택 홀을 통해 상기 게이트 패드에 연결된 게이트 패드 연결 단자와, 상기 드레인 콘택 홀을 통해 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치 제조 방법.
청구항 2항에 있어서, 상기 게이트 배선을 형성할 때, 상기 금속 물질을 제 1 금속 물질과 제 2 금속 물질로 형성하여, 상기 제 1 금속 물질로 제 1 게이트 배선을 형성하고, 상기 제 2금속 물질로 상기 제 1 게이트 배선을 덮는 제 2 게이트 배선을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
청구항 2항에 있어서, 상기 게이트 전극을 형성할 때, 상기 금속 물질을 제 1금속 물질과 제 2 금속 물질로 형성하여, 상기 제 1 금속 물질로 제 1 게이트 전극을 형성하고, 상기 제 2 금속 물질로 상기 제 1 게이트 전극을 덮는 제 2 게이트 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
청구항 2항에 있어서, 상기 게이트 패드를 형성할 때, 상기 금속 물질을 제 1 금속 물질과 제 2 금속 물질로 형성하여, 상기 제 1 금속 물질로 제 1 게이트 패드를 형성하고, 상기 제 2 금속 물질로 상기 제 1 게이트 패드를 덮는 제 2 게이트 패드를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
청구항 3항 및 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 금속 물질은 알루미늄을 포함하는 금속인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
청구항 3항 및 5항 중 어느 한항에 있어서, 상기 제 2 금속은 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta) 그리고, 주석(Sb)을 포함하는 그룹 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조 방법.
기판과; 상기 기판 위에 금속으로 형성된 더미 소스 패드와; 상기 더미 소스 패드를 덮는 절연막과; 상기 절연막 위에 형성된 소스 배선과; 상기 소스 배선의 끝 부분에서 상기 절연막을 사이에 두고 상기 더미 소스 패드와 중첩되도록 형성된 소스 패드와; 상기 소스 배선이 형성된 기판을 덮는 보호막과; 상기 소스 패드를 덮는 상기 보호막에 형성된 소스 패드 콘택 홀과; 상기 더미 소스 패드를 덮는 상기 보호막과 상기 절연막에 형성된 더미 패드 콘택 홀과; 상기 더미 패드 콘택 홀을 통하여 상기 소스 패드와 더미 소스 패드를 연결하는 도전 물질로 이루어진 더미 패드 연결 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
청구항 8항에 있어서, 상기 기판 위에 상기 더미 소스를 형성하는 상기 금속으로 형성된 게이트 배선과; 상기 게이트 배선에서 분기된 게이트 전극과; 상기 게이트 배선의 끝단에 형성된 게이트 패드와; 상기 절연막 위에 형성된 반도체 층과; 상기 소스 배선에서 분기되고 상기 반도체 층의 한쪽 변 부분에 접촉된 소스 전극과; 상기 소스 전극과 대향하며 상기 반도체 층의 다른 한쪽 변 부분에 접촉된 드레인 전극과; 상기 게이트 패드를 덮는 상기 보호막과 상기 절연막에 형성된 게이트 패드 콘택 홀과; 상기 드레인 전극을 덮는 상기 보호막에 형성된 드레인 콘택 홀과; 상기 게이트 패드 콘택 홀을 통하여 상기 게이트 패드와 연결되는 도전 물질로 이루어진 게이트 패드 연결 단자와; 상기 드레인 콘택 홀을 통하여 상기 드레인 전극과 연결되는 도전 물질로 이루어진 화소 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
청구항 8항에 있어서, 상기 도전 물질은 ITO(Indium-Tin-Oxide)인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
청구항 8항에 있어서, 상기 게이트 배선이 제 1금속으로 형성된 제 1 게이트 배선과 제 2 금속으로 형성된 제 2 게이트 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
청구항 8항에 있어서, 상기 게이트 전극이 제 1 금속으로 형성된 제 1 게이트 전극과 제 2 금속으로 형성된 제 2 게이트 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
청구항 8항에 있어서, 상기 게이트 패드가 제 1 금속으로 형성된 제 1 게이트 패드와 제 2 금속으로 형성된 제 2 게이트 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
청구항 11항 및 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 금속은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
청구항 11항 및 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 금속은 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 그리고 주석(Sb)으로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.