(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上にゲート電極を形成する段階と；
前記透明基板上に前記ゲート電極を覆うようにゲート絶縁膜、活性層及びオーミック接触層を順次形成する段階と；
前記オーミック接触層の上にソース電極及びドレーン電極を蒸着で形成し、フォトリソグラフィー法によりパタニングするとともにその際ドレーン電極を所望の大きさより大きくパタニングする段階と；
前記ソース電極及びドレーン電極の上を保護層で覆ってフォトマスクを利用して、前記ゲート絶縁膜が露出し、前記保護層、ドレーン電極、オーミック接触層及び活性層の側面が露出するようにし、所望の大きさより大きくパタニングされた前記ドレーン電極を″Ｌ″字の形成を有すると共にその内側が多数個の突起を有するようにパタニングする段階と；
前記保護層の上に形成されて、前記保護層、前記ドレーン電極、前記オーミック接触層及び前記活性層の側面と接触するように画素電極を形成し、前記″Ｌ″字の形成を有すると共にその内側が多数個の突起を有する前記ドレーン電極の側面と前記画素電極とが別途の接触ホールなく電気的に連結される段階を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその製造方法に関し、特にドレーン電極と画素電極間の接触抵抗を減少させ、ドレーン電極から画素電極に転送する信号を円滑に転送する液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：以下″ＬＣＤ″という）はビデオ信号にしたがって液晶セルの光透過率を調節して画像を表示する。液晶表示装置の内、液晶セル毎にスイッチング素子が設けられたアクティブマトリックスタイプは動画像を表示するのに好適である。アクティブマトリックスタイプのＬＣＤのスイッチング素子としては主に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：″ＴＦＴ″という）が使用されている。
【０００３】
図１は従来のＬＣＤを図示した平面図であり、図２は線Ａ−Ａ′にしたがって切り取ったＬＣＤの断面図である。
【０００４】
図１及び図２を参照すると、ＬＣＤは、基板（１１）上に形成されたゲート電極（１３）、ゲート絶縁膜（１５）、活性層（１７）と、コンタクトホール（２７）を通して活性層（１７）と電気的に連結するように形成されたソース及びドレーン電極（２１、２３）で構成されたＴＦＴを具備する。
【０００５】
このように、ＴＦＴはゲート電極（１３）に印加するスキャンパルスの期間の間、データライン（２４）上のデータ信号を画素電極（２９）に供給する。ゲート電極（１３）はゲートライン（１４）と連結されて、ソース電極（２１）はデータライン（２４）と連結する。ドレーン電極（２３）はコンタクトホール（２７）を通して電導性物質であるインディウム−真鍮−オキサイド（Indium-Tin-Oxide）、インディウム−亜鉛−オキサイド（Indium-Zinc-Oxide）、インディウム−真鍮−亜鉛−オキサイド（Indium-Tin-Zinc-Oxide）が蒸着された画素電極（２９）と接触する。ソース電極（２１）及びデータライン（２４）上には無機絶縁物質で蒸着されたゲート絶縁膜（１５）が形成されて、その上に活性層（１７）が蒸着する。このようなＴＦＴの上には無機絶縁材料または有機絶縁材料からなる保護層（２５）を形成する。
【０００６】
図３Ａ乃至図３Ｅは図１に図示した液晶表示装置の製造方法を段階的に図示した図面であり、特に薄膜トランジスタ部を図示したものである。
【０００７】
図３Ａを参照すると、透明基板（１１）上にスパッタリング（sputtering）などの方法でアルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）などを蒸着して金属薄膜を形成する。そして、金属薄膜を湿式方法を含むフォトリソグラフィック方法でパタニングして透明基板（１１）上にゲート電極（１３）を形成する。
【０００８】
図３Ｂに示すように、透明基板（１１）上にゲート電極（１３）を覆うようにゲート絶縁膜（１５）を形成する。ゲート絶縁膜（１５）上に活性層（１７）及びオーミック接触層（１９）を化学気相蒸着方法（Chemical  Vapor  Deposition：以下″ＣＶＤ″という）で順に形成する。活性層（１７）は不純物がドーピングされない非晶質シリコンまたは多結晶シリコンで形成する。また、オーミック接触層（１９）はＮ型またはＰ型の不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコンまたは多結晶シリコンで形成する。オーミック接触層（１９）及び活性層（１７）を異方蝕刻を含むフォトリソグラフィック方法でゲート絶縁膜（１５）が露出するようにパタニングする。この時、活性層（１７）及びオーミック接触層（１９）はゲート電極（１３）に対応する部分にだけ残留するようにする。
【０００９】
続いて、図３Ｃに図示するように、ＴＦＴのゲート絶縁膜（１５）上にモリブデン（Ｍｏ）、ＭｏＷ、ＭｏＴｏなどのモリブデン合金（Ｍｏ  Alloy）をオーミック接触層（１９）を覆うようにＣＶＤ方法またはスパッタリング（sputtering）によって蒸着する。前記で蒸着された金属または金属合金をゲート絶縁膜（１５）が露出するようにフォトリソグラフィック方法でパタニングしてソース及びドレーン電極（２１、２３）を形成する。前記でソース及びドレーン電極（２１、２３）のパタニング時にゲート電極（１３）と対応する部分のオーミック接触層（１９）もパタニングするようにして活性層（１７）を露出させる。前記で活性層（１７）のソース及びドレーン電極（２１、２３）の間のゲート電極と対応する部分がチャンネルになる。
【００１０】
図３Ｄを参照すると、ゲート絶縁層（１５）上にソース及びドレーン電極（２１、２３）を覆うように窒化シリコンまたは酸化シリコンなどの無機絶縁物質またはアクリル系（acryl）有機化合物、テフロン（Teflon）、ＢＣＢ（benzocyclobutene）、サイトップ（cytop）またはＰＦＣＢ（perfluorcyclobutane）などの誘電常数が小さい有機絶縁物などを蒸着して保護層（２５）を形成する。
【００１１】
図３Ｅを参照すると、保護層（２５）上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＴＺＯなどの透明な導電性物質をコンタクトホール（２７）を通して蒸着して画素電極（２９）を形成する。画素電極（２９）はドレーン電極（２３）とコンタクトホール（２７）を通して電気的に接触させる。
【００１２】
しかし、従来の技術による液晶表示装置はドレーン電極と画素電極を連結させるために接触ホールを形成する必要があるために、開口率が減少するだけではなく工程が複雑になるという問題点があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は接触ホールを無くし、ドレーン電極と画素電極を連結させて開口率を増加させることができる液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による液晶表示装置は、透明基板と；前記透明基板上に形成されたゲート電極と；前記透明基板上に前記ゲート電極を覆うように形成されたゲート絶縁膜と；前記ゲート絶縁膜上の前記ゲート電極と対応する部分に形成された活性層と；前記活性層の上にオーミック接触層を介在させて形成されたソース電極と；前記ソース電極と対応する部分が″Ｌ″字の形状を有すると共にその内側が多数個の突起を有するようにして前記ソース電極と対向するように形成されたドレーン電極と；前記活性層の上に前記ソース電極及びドレーン電極の上部を覆うように形成された保護層と；前記ドレーン電極の側面と接触するように形成された画素電極とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明による液晶表示装置の製造方法は透明基板上にゲート電極を形成する段階と；前記透明基板上に前記ゲート電極を覆うようにゲート絶縁膜、活性層及びオーミック接触層を順に形成する段階と；前記オーミック接触層の上にソース電極及びドレーン電極を所望の大きさより大きく蒸着してフォトマスクを利用して前記ソース電極の対応する部分が″Ｌ″字の形成を有すると共にその内側が多数個の突起を有するように前記ドレーン電極をパタニングする段階と；前記ソース電極及びドレーン電極の上に保護層を覆ってフォトマスクを利用して前記保護層、ドレーン電極、オーミック接触層及び活性層の側面が露出するようにパタニングする段階と；前記保護層の上に形成されて前記ドレーン電極の側面と電気的に接触するように画素電極を形成する段階を含むことを特徴とする。
【００１６】
【作用】
本発明では、ソース電極に対応する部分が″Ｌ″字の形状を有すると共に、その内側が多数個の突起を有するドレーン電極の側面が画素電極と接触するように形成して画素電極と接触する面積を広くすることで、ドレーン電極と画素電極間のコンタクト抵抗を減少させて、ドレーン電極から画素電極に信号を円滑に転送する。
【００１７】
【発明の実施態様】
以下に、本発明の実施例を添付した図４乃至図６Ｄを参照して本発明の好ましい実施例に対して説明する。
【００１８】
図４は本発明の実施例によるＬＣＤを図示した平面図であり、図５は図４に図示されたＢ−Ｂ’線にしたがって切り取ったＬＣＤの断面図である。
【００１９】
図４及び図５を参照すると、本発明による透明基板（３１）上にアルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）などの金属でゲート電極（３３）がゲートライン（３４）と連結するように形成する。そして、透明基板（３１）上にゲート電極（３３）とゲートライン（３４）を覆うようにゲート絶縁膜（３５）が形成する。前記ゲート絶縁膜（３５）は窒化シリコンまたは酸化シリコンで形成する。
【００２０】
ゲート絶縁膜（３５）の上のゲート電極（３３）と対応する部分に不純物がドーピングされない非晶質シリコンまたは多結晶シリコンが蒸着されて活性層（３７）を形成する。そして、活性層（３７）上にオーミック接触層（３９）を介在させソース電極（４１）及びドレーン電極（４３）を形成する。
【００２１】
前記オーミック接触層（３９）は、Ｎ型またはＰ型の不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコンまたは多結晶シリコンで形成されてゲート電極（３３）と対応する部分で離隔するように形成する。また、ソース電極（４１）及びドレーン電極（４３）はクローム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ティタニウムまたはタンタルニウムなどの金属か、ＭｏＷ、ＭｏＴａまたはＭｏＮｂなどのモリブデン合金で形成するが、ゲート電極（３３）と対応する部分で離隔する。
【００２２】
ソース電極（４１）はデータライン（４４）と連結するように形成されて、ドレーン電極（３３）はゲート電極（４３）を間に置いてソース電極（４１）と対応するように形成する。また、ソース電極（４１）とドレーン電極（４３）の間にチャンネルが容易に形成できるようにするために、ゲート電極（３３）によってソース電極（４１）とドレーン電極（４３）が重畳する部分にソース電極（４１）を″コ字の逆の形状″に形成する。このように形成されたソース電極（４１）の間にドレーン電極（４３）の一部を挿入する。ドレーン電極（４３）は″Ｌ″字の形態を有し、画素電極（４９）と重畳する部分に多数の突起を有するように形成する。このように形成されたドレーン電極（４３）の側面と画素電極（４９）を接触させる。また、ドレーン電極（４３）が形成された下部にはオーミック接触層（３９）及び活性層（３７）が残留する。
【００２３】
上述したゲート電極（３３）、ゲート絶縁膜（３５）、活性層（３７）、ソース電極（４１）及びドレーン電極（４３）は薄膜トランジスタを構成する。
【００２４】
活性層（３７）上に酸化シリコンまたは窒化シリコンなどの無機絶縁物質からなる保護層（４５）を、薄膜トランジスタを覆うように形成する。前記保護層（４５）はソース電極（４１）及びドレーン電極（４３）の側面を覆うように形成する。
【００２５】
ゲート絶縁膜（３５）及び保護層（４５）上の薄膜トランジスタと対応する部分を除いた部分に透明な電導性物質であるＩＴＯ、ＴＯ、ＩＺＯからなる画素電極（４９）を形成する。前記の画素電極（４９）は″Ｌ″字の形状を有するようにパタニングされたドレーン電極（４３）の側面と接触するように形成する。 それ故に、画素電極（４９）は別途の接触ホール無しで、ドレーン電極（４３）と接触して電気的に連結するので、開口率が増加する。
【００２６】
図６Ａ乃至図６Ｄは図示された液晶表示装置の製造方法を段階的に表す断面図である。
【００２７】
図６を参照すると、本発明によるＬＣＤは透明基板（３１）上にスパッタリングによってアルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）などを蒸着するか、無電解鍍金方法で金属薄膜を形成する。そして、金属薄膜を湿式方法を含むフォトリソグラフィックによってパタニングして透明基板（３１）上にゲート電極（３３）を形成する。前記透明基板（３１）にガラス、石英または透明なプラスチックなどを使用する。
【００２８】
図６Ｂに示したように、透明基板（３１）上にゲート電極（３３）を覆うようにゲート絶縁膜（３５）、活性層（３７）及びオーミック接触層（３９）をＣＶＤ方法で順に形成する。前記のゲート絶縁膜（３５）を窒化シリコンまたは酸化シリコンなどの絶縁物質で形成して、活性層（３７）を不純物がドーピングされない非晶質シリコンまたは多結晶シリコンで形成する。また、オーミック接触層（３９）はＮ型またはＰ型の不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコンまたは多結晶シリコンで形成する。
【００２９】
オーミック接触層（３９）上にクローム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ティタニウムまたはタンタルニウムなどの金属か、ＭｏＷ、ＭｏＴａまたはＭｏＮｂなどのモリブデン合金をＣＶＤ方法またはスパッタリング方法で蒸着して金属薄膜を形成する。金属薄膜を湿式蝕刻を含むフォトリソグラフィック方法でパタニングしてソース電極（４１）及び  ドレーン電極（４３）を形成する。前記のドレーン電極（４３）は所望の大きさより大きく形成する。前記金属薄膜をパタニングしてソース電極（４１）及びドレーン電極（４３）を形成した後、連続して露出するオーミック接触層（３９）も活性層（３７）が露出するように乾式蝕刻する。前記活性層（３７）のソース電極（４１）及びドレーン電極（４３）の間のゲート電極（３３）と対応する部分はチャンネルになる。そしてソース電極（４１）及びドレーン電極（４３）はオーミック接触層（３９）とオーミック接触をなす。
【００３０】
図６Ｃに示したように、活性層（３７）上にソース電極（４１）及びドレーン電極（４３）を覆うように酸化シリコンまたは窒化シリコンなどの無機絶縁物質を蒸着して保護層（４５）を形成する。前記保護層（４５）及び活性層（３７）をフォトリソグラフィック方法でパタニングしてゲート絶縁膜（３５）を露出させる。この時、所望の大きさより大きく形成されたドレーン電極（４３）のソース電極（４１）と対応する部分が″Ｌ″字の形状を有すると共に、その内側に多数の突起を有するようにパタニングしてドレーン電極（４３）を形成する。この時、ドレーン電極（４３）の上部には保護層（４５）が形成されて、下部にはオーミック接触層（３９）及び活性層（３７）が残留し、側面は露出するように形成する。
【００３１】
図６Ｄを参照すると、ゲート絶縁膜（３５）上に保護層（４５）を覆うようにインディウム真鍮酸化物（Indium  Tin  Oxide：ＩＴＯ）、真鍮酸化物（Tin  Oxide：ＴＯ）またはインディウム亜鉛酸化物（Indium  Zinc  Oxide：ＩＺＯ）などの透明な電導性物質を蒸着した後、湿式蝕刻を含むフォトリソグラフィック方法でパタニングして画素電極（４９）を形成する。前記画素電極（４９）は多数個の突起を含む″Ｌ″字の形状のドレーン電極（４３）の側面と接触するように形成してドレーン電極（４３）と電気的に連結する。
【００３２】
本発明はソース電極と対応する部分が″Ｌ″字の形状を有すると共にその内側に多数個の突起を有するドレーン電極の側面が画素電極と接触するように形成する。
【００３３】
【発明の効果】
上述のように、本発明はソース電極と対応する部分が″Ｌ″字の形状を有すると共に、その内側に多数個の突起を有するドレーン電極の側面が画素電極と接触するように形成して画素電極と接触する面積を広くすることでドレーン電極と画素電極間のコンタクト抵抗を減少させて、ドレーン電極から画素電極に信号を円滑に転送する。
【００３４】
以上説明した内容を通して当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることが分かる。従って、本発明の技術的な範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限らず、特許請求の範囲によって定めなければならない。
【図面の簡単な説明】
前記目的以外の、本発明の異なる目的及び利点を、添付した図面を参照した本発明の好ましい実施例に対する説明を通して明らかにする。
【図１】  図１は従来技術による液晶表示装置の平面図である。
【図２】  図２は図１に図示された線Ａ−Ａ′にしたがって切り取った液晶表示装置の断面図である。
【図３】  図３Ａ乃至図３Ｅは図２に図示された液晶表示装置の製造方法を段階的に表す断面図である。
【図４】  図４は本発明の実施例による液晶表示装置の平面図である。
【図５】  図５は図１に図示された線Ｂ−Ｂ′にしたがって切り取った液晶表示装置の断面図である。
【図６】  図６Ａ乃至図６Ｄは図５に図示された液晶表示装置の製造方法を段階的に表す断面図である。
【符号の説明】
１１、３１：透明基板
１３、３３：ゲート電極
１５、３５：ゲート絶縁膜
１７、３７：活性層
１９、３９：オーミック接触層
２１、４１：ソース電極
２３、４３：ドレーン電極
２４、４４：データライン
２５、４５：保護層
２７：コンタクトホール
２９、４９：画素電極
【図１】
0004121723.tif 000002
【図２】
0004121723.tif 000003
【図３】
0004121723.tif 000004
0004121723.tif 000005
0004121723.tif 000006
0004121723.tif 000007
0004121723.tif 000008
【図４】
0004121723.tif 000009
【図５】
0004121723.tif 000010
【図６】
0004121723.tif 000011
0004121723.tif 000012
0004121723.tif 000013
0004121723.tif 000014