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KR100333272B1 - 액정 표시장치 제조방법 및 그 제조방법에 따른 액정 표시장치 - Google Patents

액정 표시장치 제조방법 및 그 제조방법에 따른 액정 표시장치 Download PDF

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KR100333272B1
KR100333272B1 KR1019990031486A KR19990031486A KR100333272B1 KR 100333272 B1 KR100333272 B1 KR 100333272B1 KR 1019990031486 A KR1019990031486 A KR 1019990031486A KR 19990031486 A KR19990031486 A KR 19990031486A KR 100333272 B1 KR100333272 B1 KR 100333272B1
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KR
South Korea
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metal
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liquid crystal
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KR1019990031486A
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송인덕
윤원균
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구본준, 론 위라하디락사
엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 저항이 큰 데이터 배선을 갖는 액정 표시장치에서 생길수 있는 크로스-토크에 의한 화질저하를 방지하기 위해 데이터 배선을 고유점의 제 1 금속과, 상기 고융점의 금속 상에 형성된 저저항의 제 2 금속과, 상기 저저항 금속을 덮는 제 3 금속의 3층 구조로 형성함으로써, 낮은 저항의 데이터 배선을 제조하는 방법에 관해 개시하고 있다.

Description

액정 표시장치 제조방법 및 그 제조방법에 따른 액정 표시장치{Liquid crystal display and method for fabricating the same}
본 발명은 화상 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 포함하는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)의 제조방법 및 그 제조 방법에 따른 액정 표시장치에 관한 것이다.
액정 표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
현재는 전술한 바 있는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정 표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목 받고 있다.
일반적으로 액정 표시장치를 구성하는 기본적인 부품인 액정 패널의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 액정 패널의 단면을 도시한 단면도이다.
액정 패널(20)은 여러 종류의 소자들이 형성된 두 장의 기판(2, 4)이 서로 대응되게 형성되어 있고, 상기 두 장의 기판(2, 4) 사이에 액정층(10)이 개재된 형태로 위치하고 있다.
상기 액정 패널(20)에는 색상을 표현하는 컬러필터가 형성된 상부 기판(4)과 상기 액정층(10)의 분자 배열방향을 변환시킬 수 있는 스위칭 회로가 내장된 하부 기판(2)으로 구성된다.
상기 상부 기판(4)에는 색을 구현하는 컬러필터층(8)과, 상기 컬러필터층(8)을 덮는 공통전극(12)이 형성되어 있다. 상기 공통전극(12)은 액정(10)에 전압을 인가하는 한쪽전극의 역할을 한다. 상기 하부 기판(2)은 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터(S)와, 상기 박막 트랜지스터(S)로부터 신호를 인가받고 상기 액정(10)으로 전압을 인가하는 다른 한쪽의 전극역할을 하는 화소전극(14)으로 구성된다.
상기 화소전극(14)이 형성된 부분을 화소부(P)라고 한다.
그리고, 상기 상부 기판(4)과 하부 기판(2)의 사이에 주입되는 액정(10)의 누설을 방지하기 위해, 상기 상부 기판(4)과 하부 기판(2)의 가장자리에는 실란트(sealant : 6)로 봉인되어 있다.
상기 도 1에 도시된 하부 기판(2)의 평면도를 나타내는 도 2를 참조하여 하부 기판(2)의 작용과 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
하부 기판(2)에는 화소전극(14)이 형성되어 있고, 상기 화소전극(14)의 수직 및 수평 배열 방향에 따라 각각 데이터 배선(24) 및 게이트 배선(22)이 형성되어 있다.
그리고, 능동행렬 액정 표시장치의 경우, 화소전극(14)의 한쪽 부분에는 상기 화소전극(14)에 전압을 인가하는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(S)가 형성되어 있다. 상기 박막 트랜지스터(S)는 게이트 전극(26), 소스 및 드레인 전극(28, 30)으로 구성되며, 상기 게이트 전극(26)은 상기 게이트 배선(22)에 연결되어 있고, 상기 소스 전극(28)은 상기 데이터 배선(24)에 연결되어 있다.
그리고, 상기 드레인 전극(30)은 상기 화소전극(14)에 통상적으로 콘택홀(미도시)을 통해 전기적으로 연결되어 있다.
상술한 능동행렬 액정 표시장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
스위칭 박막 트랜지스터의 게이트 전극(26)에 전압이 인가되면, 데이터 신호가 화소전극(14)으로 인가되고, 게이트 전극(26)에 신호가 인가되지 않는 경우에는 화소전극(14)에 데이터 신호가 인가되지 않는다.
일반적으로 하부 기판의 제조공정은 만들고자 하는 각 소자에 어떤 물질을 사용하는가 혹은 어떤 사양에 맞추어 설계하는가에 따라 결정되는 경우가 많다.
예를 들어, 과거 소형 액정 표시장치의 경우는 별로 문제시되지 않았지만, 18인치 이상의 대면적, 고해상도(예를 들어 SXGA, UXGA 등) 액정 표시장치의 경우에는 게이트 배선 및 데이터 배선에 사용되는 재질의 고유 저항값이 화질의 우수성을 결정하는 중요한 요소가 된다. 따라서, 대면적/고해상도의 액정 표시소자의 경우에는 게이트 배선 및 데이터 배선의 재질로 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 저항이 낮은 금속을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 종래의 능동행렬 액정 표시장치의 제조공정을 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 상세히 설명한다.
일반적으로 액정 표시장치에 사용되는 박막 트랜지스터의 구조는 역 스태거드(Inverted Staggered)형 구조가 많이 사용된다. 이는 구조가 가장 간단하면서도 성능이 우수하기 때문이다.
또한, 상기 역 스태거드형 박막 트랜지스터는 채널부의 형성 방법에 따라 백 채널 에치형(back channel etch : EB)과 에치 스타퍼형(etch stopper : ES)으로 나뉘며, 그 제조 공정이 간단한 백 채널 에치형 구조가 적용되는 액정 표시소자 제조공정에 관해 설명한다.
먼저, 기판(1)에 이물질이나 유기성 물질의 제거와 증착될 게이트 물질의 금속 박막과 유리기판의 접촉성(adhesion)을 좋게하기 위하여 세정을 실시한 후, 스퍼터링(sputtering)에 의하여 금속막을 증착한다.
도 3a는 상기 금속막 증착 후에 제 1 마스크로 패터닝하여 게이트 전극(30)과 스토리지 전극(32)를 형성하는 단계이다.
능동 행렬 액정 표시장치의 동작에 중요한 게이트 전극(30)에 사용되는 금속은 RC 딜레이(delay)를 작게 하기 위하여 저항이 작은 알루미늄이 주류를 이루고 있으나, 순수 알루미늄은 화학적으로 내식성이 약하고, 후속의 고온 공정에서 힐락(hillock) 형성에 의한 배선 결함문제를 야기시키므로, 알루미늄 배선의 경우는 합금의 형태로 쓰이거나 적층구조가 적용되기도 한다.
상기 게이트 전극(30) 및 스토리지 전극(32) 형성후, 그 상부 및 노출된 기판 전면에 걸쳐 게이트 절연막(34)을 증착한다. 또한, 상기 게이트 절연막(34) 상에 연속으로 반도체 물질인 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물이 함유된 비정질 실리콘(n+a-Si:H)을 증착한다.
상기 반도체 물질 증착후에 제 2 마스크로 패터닝하여 액티브층(36)과 상기 액티브층과 동일 크기의 오믹 접촉층(ohmic contact layer : 38)을 형성한다(도 3b).
상기 오믹 접촉층(38)은 추후 생성될 금속층과 상기 액티브층(36)과의 접촉저항을 줄이기 위한 목적이다.
도 3c에 도시된 공정은 투명한 도전물질(Transparent Conducting Oxide : TCO)을 증착하고 제 3 마스크로 패터닝하여 화소전극(40)을 형성하는 공정이다. 상기 투명한 도전물질은 광 투과성이 우수한 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 쓰인다.
상기 화소전극(40)은 스토리지 전극(32)과 겹쳐지는 형태로 구성되며, 이는 상기 스토리지 전극(32)과 함께 스토리지 캐패시터를 형성하기 위함이다.
이후, 도 3d에 도시된 바와 같이 금속층을 증착하고 제 4 마스크로 패터닝하여 소스 전극(42) 및 드레인 전극(44)을 형성한다. 상기 드레인 전극(44)은 상기 화소전극(40)과 소정의 위치에서 접촉하도록 구성된다. 상기 소스 및 드레인 전극(42, 44)은 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 등의 단일 금속을 사용한다.
그리고, 상기 소스 및 드레인 전극(42, 44)을 마스크로 하여 상기 소스 전극(42)과 상기 드레인 전극(44) 사이에 존재하는 오믹 접촉층을 제거한다. 만약, 상기 소스 전극(42)과 상기 드레인 전극(44) 사이에 존재하는 오믹 접촉층을 제거하지 않으면 박막 트랜지스터(S)의 전기적 특성에 심각한 문제를 발생시킬 수 있으며, 성능에서도 큰 문제가 생긴다.
상기 오믹 접촉층(38)의 제거에는 신중한 주의가 요구된다. 실제 오믹 접촉층(38)의 식각시에는 그 하부에 형성된 액티브층(36)과 식각 선택비가 없으므로 액티브층(36)을 약 50 ∼ 100 nm 정도 과식각을 시키는데, 식각 균일도(etching uniformity)는 박막 트랜지스터(S)의 특성에 직접적인 영향을 미친다.
최종적으로 도 3e에 도시된 바와 같이 절연막을 증착하고 제 5 마스크로 패터닝하여 액티브층(36)을 보호하기위해 보호막(46)을 형성한다.
상기 보호막(46)은 액티브층(36)의 불안정한 에너지 상태 및 식각시 발생하는 잔류물질에 의해 박막 트랜지스터 특성에 나쁜 영향을 끼칠 수 있으므로 무기질의 실리콘 질화막(SiNx) 내지는 실리콘 산화막(SiO2)이나 유기질의 BCB(BenzoCycloButene) 등으로 형성한다.
또한, 상기 보호막(46)은 박막 트랜지스터(S)의 채널영역과 화소영역(P)의 주요 부분을 후속 공정시 발생 가능한 습기나 스크래치(scratch)성 불량으로부터 보호하기 위하여 높은 광투과율과 내습 및 내구성이 있는 물질을 증착한다.
상술한 공정에 의해서 액정 표시장치의 박막 트랜지스터 기판은 완성되게 된다.
그런데, 상술한바와 같이, 종래의 액정 표시장치의 제조방법에서는 소스 및 드레인 배선으로 크롬 또는 몰리브덴의 단일 금속층을 사용하고 있다.
즉, 도 2의 절단선 Ⅳ-Ⅳ로 자른 단면을 도시한 도 4에서 상기 데이터 배선(24)은 액티브층(39)을 덮는 구조로 단일층의 크롬이나 몰리브덴 금속층을 사용하고 있다. 여기서, 상기 액티브층(39) 및 상기 데이터 배선(24)과 기판(1) 사이에는 절연막(34)이 형성되어 있다.
그러나, 상기 크롬 또는 몰리브덴의 단일 금속층을 사용하여 데이터 배선을 형성할 경우에는 대면적, 고해상도의 액정표시장치에 있어서 상기 데이터 배선의 배선저항에 의한 신호 지연(signal delay)때문에 발생하는 크로스-토크(cross-talk)로 인한 화질저하가 발생할 수 있는 단점이 있다.
따라서, 상기 데이터 배선으로 쓰이는 크롬 또는 몰리브덴의 두께를 증가하여 저항을 낮출 수 있지만, 단일 금속층만으로 저항을 낮추기 위해 두께를 증가시킬 경우에는 두께 증가에 의한 스트레스 밸런스(stress balance) 등의 문제가 발생할 수 있는 단점이 있다.
상기 스트레스 밸런스는 소자 제작시 공정 온도로 인해 기판과 금속과의 부착력이 약화되어 상기 금속이 들고 일어나는 현상인데, 금속의 두께가 증가할수록 상기 스트레스 밸런스는 심화된다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 데이터 배선의 저항을 감소시켜 크로스-토크에 의한 화질저하를 방지하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 액정 표시장치의 한 화소부에 해당하는 단면을 도시한 단면도.
도 2는 일반적인 액정 표시장치의 한 화소부에 해당하는 평면을 도시한 평면도.
도 3a 내지 도 3e는 도 2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면의 제작 공정을 나타내는 공정도.
도 4는 종래 액정 표시장치의 평면도인 도 2의 절단선 Ⅳ-Ⅳ에 따라 절단한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 한 화소부에 해당하는 평면도.
도 6a 내지 도 6f는 도 5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 단면의 공정을 내타내는 공정도.
도 7은 도 6f의 D 부분을 확대한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
50 : 게이트 배선 52 : 게이트 전극
54 : 스토리지 전극 56 : 화소전극
57 : 제 1 데이터 금속층 58 : 제 3 데이터 금속층
59 : 제 2 데이터 금속층 60 : 데이터 배선
62 : 소스 전극 64 : 드레인 전극
83 : 반도체 아일랜드 84 : 액티브층
80 : 절연막 82 : 비정질 실리콘
95 : 보호막 96 : 콘택홀
상기와 같은 목적을 달성 하기위해 본 발명에서는 기판과; 상기 기판 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상에 형성된 절연막과, 상기 절연막 상에 형성된 액티브층과, 상기 액티브층 상에 형성된 소스전극과, 상기 액티브층을 중심으로 상기 소스전극과 대응되는 위치에 형성된 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터와; 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극과 연결되고, 제 1 금속층과, 상기 제 1 금속층 상부에 상기 제 1 금속층보다 작은 폭의 제 2 금속층과, 상기 제 2 금속층을 덮고 상기 제 1 금속층과 실질적으로 동일 금속 및 동일한 폭의 제 3 금속층을 포함하는 데이터 배선과; 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 포함하는 액정 표시장치를 제공하고 있다.
또한, 상기 제 1 금속층 및 상기 제 3 금속층은 고융점의 크롬(Cr), 티타늄(Ti)로 구성된 집단에서 선택된 물질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 금속층은 저저항의 알루미늄(Al), 알루미늄-네오듐(AlNd), 알루미늄-탄탈(AlTa)로 구성된 집단에서 선택된 물질인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1 금속층의 하부에 형성되고, 상기 박막 트랜지스터의 액티브층과 동일 물질인 반도체 아일랜드를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에서는 기판을 구비하는 단계와; 상기 기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 및 노출된 기판 상에 절연막, 비정질 실리콘, 불순물이 함유된 비정질 실리콘을 증착하고 선택적으로 식각하여 액티브층 및 반도체 아일랜드를 형성하는 단계와; 상기 액티브층과 반도체 아일랜드 및 기판의 전면에 걸쳐 제 1 금속층 및 제 2 금속층을 연속으로 증착하고, 상기 반도체 아일랜드 상부 상기 제 2 금속층을 패터닝하여 제 2 데이터 금속을 형성하는 단계와; 상기 제 2 데이터 금속 및 노출된 상기 제 1 금속층 상에 제 3 금속층을 증착하고 동시에 패터닝하여 상기 액티브층 상부에 소스 및 드레인 전극과, 상기 반도체 아일랜드 상부에 제 1 데이터 금속층 및 제 3 데이터 금속층을 형성하여 상기 제 1, 제 2, 제 3 데이터 금속층으로 구성되는 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시장치 제조방법에 관해 제공하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 한 화소부에 해당하는 평면도로서, 가로 방향으로 게이트 배선(50)과, 이와 연결된 게이트 전극(52)이 형성되고, 세로 방향으로 데이터 배선이 형성된다.
상기 게이트 배선(50) 상에는 스토리지 전극(54)이 위치하고, 상기 스토리지 전극과 접촉하는 화소 전극(65)과 함께 스토리지 캐패시터(53)가 형성된다.
그리고, 상기 데이터 배선(60)과 연결되고 상기 게이트 전극(52)과 겹쳐지는 소스 전극(62)이 형성되고, 상기 소스 전극(62)과 대응되는 위치에 소정거리로 이격되고, 상기 게이트 전극(52)과 겹치는 드레인 전극(64)이 형성된다.
상기 드레인 전극(64)은 화소 전극(56)과 전기적으로 연결되어 있다.
상기 데이터 배선(60)은 3층 구조로 되어 있다. 즉, 제 1 금속층(57)과 상기 제 1 금속층의 폭보다 작게 형성된 제 2 금속층(59), 그리고 상기 제 2 금속층을 덮는 형태인 제 3 금속층(58)으로 상기 데이터 배선(60)은 구성된다.
본 발명에 따른 데이터 배선(60)은 전기한바 있는 3층 구조로 형성된다. 이하 기술될 내용을 도 6f를 참조하여 잠시 언급하면 다음과 같다.
상기 데이터 배선(60)은 고융점을 같는 제 1 데이터 금속층(57)과 상기 제 1 데이터 금속층(57) 상부에 형성된 저저항 금속의 제 2 데이터 금속층(59), 상기 제 2 데이터 금속층(59) 상에 형성된 제 3 데이터 금속층(58)으로 구성된다.
이하, 도 5의 절단선인 Ⅵ-Ⅵ으로 자른 단면도인 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 본 발명에 따른 액정 표시장치의 제조공정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 6a을 참조하여 설명하면, 기판(1) 상에 금속물질을 증착하고 패터닝하여 게이트 전극(52)을 형성한다.
그리고, 상기 게이트 전극(52)과 상기 게이트 전극(52)에 의해 노출된 기판의 전면에 걸쳐 절연막(80)과 반도체층(82)을 증착하고 패터닝하여 액티브층(84)과 반도체 아일랜드(83)를 형성한다. 상기 반도체 아일랜드(83)는 추후 공정에서 생성될 데이터 배선을 보조하는 역할을 하게된다(도 6b 참조).
이 때, 도면에 도시되지는 않았지만 상기 반도체층(82) 및 상기 반도체 아일랜드(83) 상에는 불순물이 함유된 비정질 실리콘이 추가로 증착되며, 이는 추후공정에서 생성될 소스 및 드레인 전극과의 옴익 접촉(Ohmic contact)을 위함이다.
도 6c는 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선의 기초가 되는 금속을 형성하는 단계로, 상기 액티브층(84)과 상기 반도체 아일랜드(83) 및 노출된 절연막(80)을 덮도록 제 1 금속층(86) 및 제 2 금속층을 연속으로 증착하고, 상기 제 2 금속층을 패터닝하여 제 2 데이터 금속층(59)을 형성한다.
이 때, 상기 제 1 금속층(86)은 상기 반도체 아일랜드(83)와 옴익 접촉 특성을 나타내는 고융점 금속을 사용하고, 상기 제 2 금속층은 상기 제 1 금속층(86)과 비동일 물질로 형성하며, 상기 제 2 금속층은 상기 제 1 금속층(86) 보다 식각비가 큰 금속을 사용해야 한다. 이는 상기 제 2 금속층을 식각하여 상기 제 2 데이터 금속층(59)을 형성할 때, 상기 제 1 금속층(86)이 식각되면 불순물의 오염에 의해 옴익 접촉 특성이 저하되기 때문에 박막 트랜지스터의 전기적 특성이 저하되기 때문이다.
상기 제 1 금속층(86)으로는 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti) 등의 고융점을 갖는금속과, 제 2 금속층으로는 알루미늄(Al), 알루미늄-네오듐(AlNd), 알루미늄-탄탈(AlTa) 등의 저저항 금속이 사용된다.
이후, 도 6d에 도시된 도면에서와 같이 상기 제 2 데이터 금속층(59) 및 노출된 제 1 금속층 상부 전면에 걸쳐 제 3 금속층(90)을 증착한다. 상기 제 3 금속층(90)은 상기 제 1 금속층(86)과 실질적으로 동일 금속을 사용한다.
그리고, 도 6e에 도시된 도면처럼 상기 제 1 금속층(86) 및 상기 제 3 금속층(90)을 동시에 패터닝하여 제 1 데이터 금속층(57), 제 3 데이터 금속층(58), 소스 전극(92), 드레인 전극(94)을 각각 형성한다.
이 때, 상기 소스 및 드레인 전극(92, 94)은 상기 제 1 금속층(86) 및 상기 제 3 금속층(90)으로 구성된 2층의 금속층으로 구성된다.
그리고, 상기 소스 및 드레인 전극(92, 94) 형성후에 기판 전면에 걸쳐 보호막(95)을 증착하고, 상기 드레인 전극(94)의 일부에 콘택홀(96)이 형성되도록 패터닝한다.
이후, 상기 드레인 전극(94)과 접촉하는 화소전극(98)을 형성한다(도 6f 참조).
이 때, 상기 드레인 전극(94)과 상기 화소전극(98)의 접촉 방식은 직접적으로 드레인 전극 상에 직접 화소전극을 형성하는 방식과, 드레인 전극 상부에 콘택홀을 갖는 보호막을 형성하고, 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 형성하는 방식이 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 콘택홀(96)을 통한 접촉방식으로 상기 화소전극(98)을 형성한다.
상기 화소전극(98)은 광투과율이 우수한 ITO로 구성하는 것이 바람직하다.
도 7은 도 6f의 D 부분을 확대한 단면도로써, 데이터 배선부분을 도시하고 있다.
즉, 기판(1) 상부에 형성된 절연막(80) 상에 반도체 아일랜드(83)가 형성되어 있고, 상기 반도체 아일랜드(83)를 덮는 형태로 제 1 데이터 금속층(57)이 구성된다. 그리고, 상기 제 1 데이터 금속층(57)보다 작은 폭으로 제 2 데이터 금속층(59)이 형성되며, 상기 제 2 데이터 금속층(59)을 덮는 형태로 제 3 데이터 금속층(58)이 형성된다.
상술한 데이터 배선(60)의 구조는 소자의 형성시 발생할 수 있는 데이터 배선의 단선을 제 1 및 제 3 데이터 금속층으로 쓰이는 금속 물질을 고융점의 크롬(Cr) 또는 티타늄(Ti)을 사용하여 방지할 수 있다.
그리고 제 2 데이터 금속층으로 쓰이는 알루미늄계 합금으로 인해 상기 데이터 배선의 저항을 낮출 수 있는 장점이 있다.
상술한 본 발명의 실시예로 액정 표시장치를 제작할 경우 다음과 같은 특징이 있다.
첫째, 데이터 배선을 3층 구조로 구성함으로서, 상기 데이터 배선의 저항을 낮추어 액정 표시장치에 있어서 신호지연을 방지하여 크로스-토크로 인한 화질저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 데이터 배선을 3층 구조로 형성함으로써, 상기 데이터 배선 형성시,배선의 단선으로 인한 불량화소를 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 기판과;
    상기 기판 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상에 형성된 절연막과, 상기 절연막 상에 형성된 액티브층과, 상기 액티브층 상에 형성된 소스전극과, 상기 액티브층을 중심으로 상기 소스전극과 대응되는 위치에 형성된 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터와;
    상기 박막 트랜지스터의 소스 전극과 연결되고, 제 1 금속층과, 상기 제 1 금속층 상부에 상기 제 1 금속층보다 작은 폭의 제 2 금속층과, 상기 제 2 금속층을 덮고 상기 제 1 금속층과 실질적으로 동일 금속 및 동일한 폭의 제 3 금속층을 포함하는 데이터 배선과;
    상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극
    을 포함하는 액정 표시장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 금속층은 옴익특성을 나타내는 고융점 금속인 액정 표시장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 고융점 금속은 크롬(Cr), 티타늄(Ti)로 구성된 집단에서 선택된 물질인 액정 표시장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 금속층은 저저항의 알루미늄(Al), 알루미늄-네오듐(AlNd), 알루미늄-탄탈(AlTa)로 구성된 집단에서 선택된 물질인 액정 표시장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 금속층의 하부에 형성되고, 상기 박막 트랜지스터의 액티브층과 동일 물질인 반도체 아일랜드를 더욱 포함하는 액정 표시장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 금속층은 상기 제 2 금속층과 비교해서 식각비가 큰 금속인 액정 표시장치.
  7. 기판을 구비하는 단계와;
    상기 기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 전극 및 노출된 기판 상에 절연막, 비정질 실리콘, 불순물이 함유된 비정질 실리콘을 증착하고 선택적으로 식각하여 액티브층 및 반도체 아일랜드를 형성하는 단계와;
    상기 액티브층과 반도체 아일랜드 및 기판의 전면에 걸쳐 제 1 금속층 및 제 2 금속층을 연속으로 증착하고, 상기 반도체 아일랜드 상부 상기 제 2 금속층을 패터닝하여 제 2 데이터 금속을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 데이터 금속 및 노출된 상기 제 1 금속층 상에 제 3 금속층을 증착하고 동시에 패터닝하여 상기 액티브층 상부에 소스 및 드레인 전극과, 상기 반도체 아일랜드 상부에 상기 제 2 데이터 금속층의 폭보다 큰 제 1 데이터 금속층 및 제 3 데이터 금속층을 형성하여 상기 제 1, 제 2, 제 3 데이터 금속층으로 구성되는 데이터 배선을 형성하는 단계와;
    상기 드레인 전극과 접촉하는 화소전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 액정 표시장치 제조방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 3 금속층 및 상기 제 1 금속층은 고융점의 크롬(Cr), 티타늄(Ti)로구성된 집단에서 선택된 물질인 액정 표시장치 제조방법.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 2 금속층은 저저항의 알루미늄(Al), 알루미늄-네오듐(AlNd), 알루미늄-탄탈(AlTa)로 구성된 집단에서 선택된 물질인 액정 표시장치 제조방법.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 데이터 배선 형성후에 상기 데이터 배선이 형성된 기판 전면에 걸쳐 보호막을 증착하고 상기 드레인 전극의 일부가 노출되도록 패터닝하는 단계를 더욱 포함하는 액정 표시장치 제조방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05203988A (ja) * 1992-01-29 1993-08-13 Sharp Corp アクテイブマトリックス駆動方式散乱型液晶表示装置の製造方法
KR19980072356A (ko) * 1997-03-04 1998-11-05 구자홍 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

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