DE19839063A1 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents
Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Herstellungsverfahren dafürInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
(Liquid Crystal Display, LCD) mit einem aktiven Paneel,
insbesondere ein Verfahren zum Herstellen einer
Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche einen geringen
Kontaktwiderstand zwischen der Drainelektrode eines
Dünnschichttransistors der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
und deren Pixelelektrode aufweist.
Flachpaneelanzeigevorrichtungen mit Dünnschichttransistoren
werden wegen ihres geringen Gewichts und einfachen
Anpassungsfähigkeit oft in tragbaren Geräten verwendet.
Besonders wegen ihrer hohen Auflösung und schnellen
Reaktionszeit, die zur Darstellung von bewegten Bildern
geeignet ist, wurden Forschungsaktivitäten auf die Entwicklung
von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCD) konzentriert.
Die Betriebsweise einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
beruht auf der Verwendung von polarisiertem Licht und auf der
optischen Anisotropie des darin verwendeten Flüssig
kristallmaterials. Durch Steuerung der Ausrichtung von
stäbchenförmigen Flüssigkristallmolekülen wird aufgrund der
optischen Anisotropie des Flüssigkristallmaterials der
Durchtritt von Licht durch das Flüssigkristallmaterial hindurch
ermöglicht oder verhindert. Dieses Prinzip wird bei den
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen angewendet. Aktivmatrix-
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (AMLCD) mit zu einer Matrix
angeordneten Dünnschichttransistoren (thin film transistor,
TFT) und an die TFT's angeschlossenen Pixelektroden bieten
Bilder hoher Qualität und sind zur Zeit weit verbreitet. Der
Aufbau einer herkömmlichen AMLCD wird folgend beschrieben.
Im allgemeinen weist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zwei einander flächig gegenüberliegende Paneele mit dazwischen
angeordnetem Flüssigkristallmaterial auf. Das erste Paneel (ein
Farbfilterpaneel) der LCD weist eine sequentielle Anordnung von
roten, blauen und grünen Farbfiltern entsprechend den
matrixförmig ausgebildeten Pixeln der LCD auf einem
transparenten Substrat auf. Zwischen diesen Filtern ist eine
schwarze Matrix (black matrix) gitterförmig ausgebildet. Auf
den Farbfiltern ist eine gemeinsame Elektrode ausgebildet.
Das zweite Paneel (ein aktives Paneel) der LCD weist zu einer
Matrix angeordnete Pixelelektroden auf, die auf einem
transparenten Substrat ausgebildet sind. Entlang der
Spaltenrichtung der Pixelelektroden sind Abtast-Busleitungen
ausgebildet und entlang der Zeilenrichtung der Pixelelektroden
sind Datenbusleitungen ausgebildet. In einem Eckbereich jeder
Pixelelektrode ist jeweils ein TFT zum Ansteuern der
Pixelelektrode ausgebildet. Die Gateelektrode des TFT ist an
die Abtast-Busleitung (oft als Gateleitung bezeichnet)
angeschlossen. Die Sourceelektrode des TFT ist an die
Datenbusleitung (oft als Sourceleitung bezeichnet)
angeschlossen. Ein Gatepad (Gateanschluß) ist am Endabschnitt
jeder Gateleitung ausgebildet und ein Sourcepad ist am
Endabschnitt jeder Sourceleitung ausgebildet. Das
Farbfilterpaneel und das aktive Paneel sind unter Ausbildung
eines Zellspalts mit einem bestimmten Abstand voneinander
derart einander flächig gegenüberliegend angeordnet, daß der
Pixelaufbau auf dem aktiven Paneel und die Farbfilter auf dem
Farbfilterpaneel einander zugewandt sind. Der Zellspalt ist mit
Flüssigkristallmaterial gefüllt.
Das Verfahren zur Herstellung einer einfachen Flüssigkristall
anzeigevorrichtung weist eine Kombination von unterschiedlichen
Vorgängen auf. Die Herstellung eines aktiven Paneels, welches
TFTs und Pixelelektroden aufweist, hat viele
Herstellungsschritte. Weist das aktive Paneel einen
Kurzschlußbügel zum Testen des aktiven Paneels auf, so ist das
Herstellungsverfahren noch komplizierter. Deswegen ist es
wichtig, das Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels zu
vereinfachen, um die Möglichkeit von Defekten während des
Herstellungsverfahrens zu verringern.
Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines aktiven
Paneels mit Kurzschlußbügel wird mit Hilfe von Fig. 1, aus der
eine Übersichtsdarstellung des aktiven Paneels ersichtlich ist,
und mit Hilfe der Fig. 2A bis 2F beschrieben, aus denen
Querschnittsdarstellungen entlang der Linie II-II aus Fig. 1
ersichtlich sind.
Aluminium oder eine Aluminiumlegierung wird auf ein Substrat 1,
beispielsweise ein transparentes nicht alkalisches
Glassubstrat, aufgetragen, um eine dünne Aluminiumschicht
auszubilden. Die dünne Aluminiumschicht wird mit Hilfe eines
ersten Maskierungsschritts strukturiert, um eine Gateleitung
13a mit geringem Widerstand (niederohmige Gateleitung 13a)
auszubilden. Die niederohmige Gateleitung 13a erstreckt sich
entlang der Zeilenrichtung der Pixelgruppe, welche, wie in den
Fig. 1 und 2A dargestellt, zu einer Matrix angeordnet ist.
Eine Metallschicht aus Chrom, Molybdän, Tantal oder Antimon
wird auf das Substrat 1 sowie auf die niederohmige Gateleitung
13a aufgetragen. Diese Metallschicht wird mit Hilfe eines
zweiten Maskierungsschritts strukturiert, um eine Gateelektrode
11 und eine Gateleitung 13 auszubilden. Die Gateleitung 13
bedeckt die niederohmige Gateleitung 13a. Die Gateelektrode 11
wird von der Gateleitung 13 abgezweigt und in einem Eckbereich
des Pixels ausgebildet, wie aus Fig. 2B ersichtlich ist.
Wie aus Fig. 2C ersichtlich, wird ein erstes anorganisches
Material, beispielsweise Siliziumnitrid oder Siliziumoxid, auf
das Substrat 1, die Gateleitung 13 und die Gateelektrode 11
aufgetragen, um eine Gateisolierungsschicht 17 auszubilden. Ein
intrinsisches Halbleitermaterial, beispielsweise reines
amorphes Silizium, und ein extrinsisches Halbleitermaterial,
beispielsweise dotiertes amorphes Silizium, werden
aufeinanderfolgend auf die Gateisolierungsschicht 17
aufgebracht. Das intrinsische Halbleitermaterial und das
extrinsische Halbleitermaterial werden mit Hilfe eines dritten
Maskierungsschritts strukturiert, um eine Halbleiterschicht 33
und eine dotierte Halbleiterschicht 35 über der Gateelektrode 11
auszubilden.
Wie aus Fig. 2D ersichtlich, wird eine Chromschicht auf dem
Substrat und der dotierten Halbleiterschicht 35 ausgebildet.
Die Chromschicht wird mit Hilfe eines vierten Maskierungs
schritts strukturiert, um eine Sourceelektrode 21, eine von
dieser in Abstand angeordnete Drainelektrode 31, eine
Speicherkondensatorelektrode 51 sowie eine Sourceleitung 23
auszubilden. Die Sourceelektrode 21 überlappt die eine Seite
der Gateelektrode 11, wobei zwischen der Sourceelektrode 21 und
der Gateelektrode 11 die Halbleiterschicht 33 und die dotierte
Halbleiterschicht 35 angeordnet sind. Die Drainelektrode 31 ist
der Sourcelektrode 21 zugewandt und überlappt die andere Seite
der Gateelektrode 11. Die Sourceleitung 23 ist an die
Sourceelektrode 21 angeschlossen, wobei die Sourceleitungen 23
in Spaltenrichtung verlaufen (Fig. 1). Die dotierte
Halbleiterschicht 35 wird in zwei Bereiche unterteilt, indem
sie unter Verwenden der Sourceelektrode 21 und der
Drainelektrode 31 als Masken selektiv abgeätzt wird. Die
dotierte Halbleiterschicht 35 bildet eine ohmsche
Kontaktschicht zwischen der Sourceelektrode 21 und der
Halbleiterschicht 33 sowie der Drainelektrode 31 und der
Halbleiterschicht 33. Die Speicherkondensatorelektrode 51
überlappt einen Teil der Gateleitung 13, wobei die
Gateisolierungsschicht 17 unter der Speicher
kondensatorelektrode 21 angeordnet ist. Die Speicher
kondensatorelektrode 21, der von dieser überlappte Teil der
Gateleitung 13 und die dazwischen angeordnete
Gateisolierungsschicht 17 bilden einen Speicherkondensator, um
bin Entweichen der in den Flüssigkristallzellen gespeicherten
Ladung zu kompensieren.
Eine Passivierungsschicht 37 wird ausgebildet, indem die ganze
Struktur mit einem organischen Isoliermaterial, beispielsweise
BCB (Benzo-Cyclobuten), beschichtet wird. Die
Passivierungsschicht 37 wird mit Hilfe eines fünften
Maskierungsschritts strukturiert, um ein Drainkontaktloch 71
und ein Speicherkondensator-Kontaktloch 81 auszubilden. Das
Drainkontaktloch 71 legt einen Abschnitt der Oberfläche der
Drainelektrode 31 frei und das Speicherkondensator-Kontaktloch
81 legt einen Abschnitt der Oberfläche der
Speicherkondensatorelektrode 51 frei, wie aus Fig. 2E
ersichtlich ist.
Eine Indium-Zinn-Oxid-Schicht (Indium Tin Oxide, ITO) wird auf
die Passivierungsschicht 37 aufgebracht und mit Hilfe eines
sechsten Maskierungsschritt wird eine Pixelelektrode 41
ausgebildet. Die Pixelelektrode 41 ist durch das Drainkontakt
loch 71 mit der Drainelektrode 31 verbunden und durch das
Speicherkondensator-Kontaktloch 81 mit der Speicherkondensator
elektrode 51 verbunden, wie aus Fig. 2F ersichtlich ist. Die
in dem durch Überlappen eines Teiles der Gateleitung 13 mit der
Speicherkondensatorelektrode 51 ausgebildeten Speicher
kondensator gespeicherte Ladung entweicht mit der Zeit.
Bei der herkömmlichen LCD weist die Passivierungsschicht 37 ein
organisches Material, beispielsweise BCB, auf, um ein hohes
Öffnungsverhältnis zu erzielen. Im allgemeinen wird ein
Ätzmaterial mit Fluor-Ionen (F) zum Ätzen des organischen
Materials verwendet, um das Drainkontaktloch 71 und das
Speicherkondensator-Kontaktloch 81 auszubilden. Bei Ätzen des
organischen Materials werden jedoch die Drainelektrode 31 und
die Speicherkondensatorelektrode 51 mittels des Ätzmaterials
mit Fluor-Ionen (F) ebenfalls durchgeätzt, mit der Folge, daß
durch das jeweilige Kontaktloch lediglich eine dieses
begrenzende Seitenfläche der Drainelektrode 31 bzw. der
Speicherkondensatorelektrode 51 freigelegt wird. Danach wird
die ITO-Schicht auf die Passivierungsschicht 37, und damit in
das Drainkontaktloch 71 und das Speicherkondensator-Kontaktloch
81, aufgebracht, um die Pixelelektrode 41 auszubilden. Die
Drainelektrode 31 und die Speicherkondensatorelektrode 51
werden über ihre freigelegte Seitenfläche durch das jeweilige
Kontaktloch mit der Pixelelektrode 41 verbunden, wie aus den
Fig. 3A und 3B ersichtlich ist.
Das Speicherkondensator-Kontaktloch 81 ist, wie aus Fig. 3B
ersichtlich, groß genug, um einen guten Kontakt zur
Pixelelektrode 41 und Speicherkondensatorelektrode 51 zu
erzielen, so daß der Kontaktwiderstand zwischen diesen beiden
klein ist. Das Drainkontaktloch 71 ist jedoch sehr klein, wie
aus Fig. 3A ersichtlich ist. Ist die Drainelektrode 31 über
ihre freigelegten Seitenfläche mit der Pixelelektrode 41
verbunden, so ist der Kontaktwiderstand zwischen der
Drainelektrode 31 und der Pixelelektrode 41 wegen des zu
kleinen Kontaktbereichs hoch. Die elektrische Signalspannung,
die ein Bildsignal repräsentiert, kann an der Pixelelektrode 41
nur unsauber angelegt werden, wodurch die Qualität des Bildes
beeinträchtigt wird.
Kennwerte des TFTs der LCD, die einen horizontalen dunkeln
Streifen auf dem Monitor repräsentieren, wurden gemessen. Die
LCD hatte eine 12.1 Inch große Anzeigefläche und wies ein BCB-
Material als Passivierungsschicht auf. Das Ergebnis zeigte ein
Problem in der Stromausgangskurve zwischen der Drainelektrode
31 des TFTs und der Pixelelektrode 41 entsprechend einer
horizontalen dunklen Linie. Eine Berechnung des Widerstands der
Drainelektrode 31 zeigt, daß der Widerstand weniger als 1,5 MO
betragen soll, um die horizontalen dunklen Streifen zu
vermeiden. Ist der Widerstand größer als 3 MO, erscheint ein
horizontaler dunkler Streifen. Somit ist der hohe Widerstand
der Drainelektrode 31 infolge des hohen Kontaktwiderstands
zwischen der Drainelektrode 31 und der Pixelelektrode 41 ein
Grund für die Beeinträchtigung des angezeigten Bildes.
Dementsprechend betrifft die Erfindung eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung und ein Herstellungsverfahren dafür, durch
das die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, den Kontaktbereich
zwischen der Drainelektrode und der Pixelelektrode in der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei der ein organisches
Material als Passivierungsschicht verwendet wird, zu vergrößern
und damit den Kontaktwiderstand zwischen diesen beiden
Elektroden zu reduzieren.
Um dies zu erreichen, weist ein Verfahren zur Herstellung einer
Flüssigkristallanzeigevorrichtung folgende Schritte auf:
Ausbilden einer Dummy-Drainelektrode auf einem Substrat, Auftragen eines Isoliermaterials auf der Dummy-Drainelektrode und dem Substrat, Ausbilden einer Gateisolierungsschicht, indem das Isoliermaterial so geformt wird, daß die Dummy- Drainelektrode freigelegt wird und Ausbilden einer Drainelektrode, die mit der Dummy-Drainelektrode verbunden ist.
Ausbilden einer Dummy-Drainelektrode auf einem Substrat, Auftragen eines Isoliermaterials auf der Dummy-Drainelektrode und dem Substrat, Ausbilden einer Gateisolierungsschicht, indem das Isoliermaterial so geformt wird, daß die Dummy- Drainelektrode freigelegt wird und Ausbilden einer Drainelektrode, die mit der Dummy-Drainelektrode verbunden ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitgestellt, die: ein
Substrat, eine auf dem Substrat ausgebildete Dummy-
Drainelektrode, eine Drainelektrode, welche die Dummy-
Drainelektrode bedeckt, eine auf dem Substrat und der
Drainelektrode ausgebildete Passivierungsschicht, ein
Drainkontaktloch in der Passivierungsschicht, welches die
Drainelektrode und die Dummy-Drainelektrode freilegt und eine
Pixelelektrode aufweist, die durch das Drainkontaktloch mit der
Drainelektrode und der Dummy-Drainelektrode verbunden ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist die Flüssig
kristallanzeigevorrichtung: ein Substrat, eine auf dem Substrat
ausgebildete Gateelektrode und eine auf dem Substrat
ausgebildete Dummy-Drainelektrode, eine auf der Gateelektrode
ausgebildete Gateisolierungsschicht, eine auf der
Gateisolierungsschicht ausgebildete Transistor-
Halbleiterschicht, eine auf der Gateisolierungsschicht und auf
der Transistor-Halbleiterschicht ausgebildete Sourceelektrode
und eine auf der Gateisolierungsschicht und auf der Transistor-
Halbleiterschicht ausgebildete Drainelektrode, wobei die
Drainelektrode mit der Dummy-Drainelektrode verbunden ist, eine
auf dem Substrat, der Sourceelektrode sowie der Drainelektrode
ausgebildete Passivierungsschicht und eine auf der
Passivierungsschicht ausgebildete Pixelelektrode auf, die mit
der Dummy-Drainelektrode verbunden ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Herstellungs
verfahren einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
bereitgestellt mit den folgenden Schritten: Ausbilden einer
Gateelektrode und einer Dummy-Drainelektrode auf einem
Substrat, Ausbilden einer Gateisolierungsschicht auf der
Gateelektrode und dem Substrat, Ausbilden einer Transistor-
Halbleiterschicht auf der Gateisolierungsschicht, Ausbilden
einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der
Transistor-Halbleiterschicht, wobei die Drainelektrode mit der
Dummy-Drainelektrode verbunden ist, Ausbilden einer
Passivierungsschicht auf dem Substrat, der Sourceelektrode
sowie der Drainelektrode und Ausbilden einer Pixelelektrode auf
der Passivierungsschicht, wobei die Pixelelektrode mit der
Drainelektrode verbunden ist.
Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe von bevorzugten
Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung einer herkömmlichen Struktur
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung;
Fig. 2A bis 2F Querschnittsdarstellungen der Flüssig
kristallanzeigevorrichtung entlang der Linie II-II in Fig. 1
nach den einzelnen Herstellungsschritten eines herkömmlichen
Herstellungsverfahrens;
Fig. 3A eine Querschnittsdarstellung eines Kontaktbereichs
zwischen einer Drainelektrode und einer Pixelelektrode bei der
herkömmlichen LCD;
Fig. 3B eine Querschnittsdarstellung eines Kontaktbereichs
zwischen einer Speicherkondensatorelektrode und einer
Pixelelektrode bei der herkömmlichen LCD;
Fig. 4 eine Übersichtsdarstellung einer Flüssigkristall
anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 5A bis 5F Querschnittsdarstellungen der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung entlang der Linie V-V in
Fig. 4 nach den einzelnen Herstellungsschritten eines
erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens;
Fig. 6A eine Querschnittsdarstellung eines Kontaktbereichs
zwischen einer Drainelektrode und einer Pixelelektrode gemäß
der Erfindung;
Fig. 6B eine Querschnittsdarstellung eines Kontaktbereichs
zwischen einer Speicherkondensatorelektrode und einer
Pixelelektrode gemäß der Erfindung;
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
näher erläutert.
Wie aus Fig. 5A ersichtlich, wird Aluminium oder eine
Aluminiumlegierung auf ein Glassubstrat 101 (welches
normalerweise aus einem transparenten Glasmaterial ausgebildet
ist) aufgetragen, um eine Aluminiumschicht zu bilden. Die
Aluminiumschicht wird mit Hilfe eines ersten
Maskierungsschritts strukturiert, um eine Gateleitung 113a mit
geringem Widerstand (niederohmige Gateleitung 113a)
auszubilden. Die niederohmige Gateleitung 113a verläuft in
Zeilenrichtung der zu einer Matrix angeordneten Pixel, wie aus
den Fig. 4 und 5A ersichtlich.
Wie aus Fig. 5B ersichtlich, wird dann eine Metallschicht, die
Chrom, Molybdän, Tantal oder Antimon aufweist, auf dem Substrat
101 und der niederohmigen Gateleitung 113a ausgebildet. Eine
Gateelektrode 111, eine Gateleitung 113 und eine Dummy-
Drainelektrode 139 werden ausgebildet, indem diese
Metallschicht mit Hilfe eines zweiten Maskierungsschritts
strukturiert wird. Die Gateleitung 113 bedeckt die niederohmige
Gateleitung 113a. Die Gateelektrode 111 wird von der
Gateleitung 113 abgezweigt und in einem Eckbereich des Pixels
ausgebildet. Die Dummy-Drainelektrode 139 ist auf der
Oberfläche des Glassubstrats 101 in einem Bereich ausgebildet,
in dem später die Drainelektrode ausgebildet wird.
Wie aus Fig. 5C ersichtlich, wird ein erstes anorganisches
Material, beispielsweise Siliziumnitrid oder Siliziumoxid, auf
das Substrat 101, die Gateleitung 113, die Gateelektrode 111
und die Dummy-Drainelektrode 139 aufgetragen, um eine
Gateisolierungsschicht 117 auszubilden. Ein intrinsisches
Halbleitermaterial, beispielsweise reines amorphes Silizium,
und ein extrinsisches Halbleitermaterial, beispielsweise
dotiertes amorphes Silizium, werden aufeinanderfolgend auf die
Gateisolierungsschicht 117 aufgebracht. Die intrinsische
Halbleiterschicht und die extrinsische Halbleiterschicht werden
mit Hilfe eines dritten Maskierungsschritts strukturiert, um
über der Gateelektrode 111 eine Halbleiterschicht 133 und eine
dotierte Halbleiterschicht 135 auszubilden und über der
Gateleitung 113 eine Halbleiterschicht 133a und eine dotierte
Halbleiterschicht 135a auszubilden. Die Dummy-Drainelektrode
139 wird ganz freigelegt. Die Gateleitung 113 wird
dementsprechend von der Gateisolierungsschicht 117, der
Halbleiterschicht 133a und der dotierten Halbleiterschicht 135a
bedeckt.
Wie aus Fig. 5D ersichtlich, wird eine Chromschicht auf dem
Substrat 101 und den dotierten Halbleiterschichten 135 und 135a
ausgebildet. Eine Sourceelektrode 121, eine von dieser in
Abstand angeordnete Drainelektrode 131, eine
Speicherkondensatorelektrode 151 und eine Sourceleitung 123
werden ausgebildet, indem die Chromschicht mit Hilfe eines
vierten Maskierungsschritts strukturiert wird. Die
Sourceelektrode 121 überlappt die eine Seite der Gateelektrode
111, wobei zwischen der Sourceelektrode 121 und der
Gateelektrode 111 die Halbleiterschicht 133 und die dotierte
Halbleiterschicht 135 angeordnet sind. Die Drainelektrode 131
ist der Sourceelektrode 121 zugewandt, überlappt die andere
Seite der Gateelektrode 111 und bedeckt die Dummy-
Drainelektrode 139. Die Sourceleitung 123 ist mit der
Sourceelektrode 121 verbunden, wobei die Sourceleitungen in
Spaltenrichtung verlaufen (Fig. 4). Die dotierte
Halbleiterschicht 135 wird in zwei Bereiche unterteilt, indem
sie unter Verwenden der Sourceelektrode 121 und der
Drainelektrode 131 als Maske selektiv abgeätzt wird. Die
dotierte Halbleiterschicht 135 bildet eine ohmsche
Kontaktschicht zwischen der Sourceelektrode 121 und der
Halbleiterschicht 133 sowie der Drainelektrode 131 und der
Halbleiterschicht 133. Die Speicherkondensatorelektrode 151
überlappt einen Teil der Gateleitung 113, wobei zwischen der
Speicherkondensatorelektrode 151 und der Gateleitung 113 die
Gateisolierungsschicht 117, die Halbleiterschicht 133a sowie
die dotierte Halbleiterschicht 135a angeordnet sind. Die
Speicherkondensatorelektrode 151, der von dieser überlappte
Teil der Gateleitung 113 und die dazwischen angeordneten
Schichten (Gateisolierungsschicht 117, Halbleiterschicht 133a,
dotierte Halbleiterschicht 133a) bilden einen
Speicherkondensator, um ein Entweichen der in den
Flüssigkristallzellen gespeicherten Ladung zu kompensieren.
Eine Passivierungsschicht 137 wird ausgebildet, indem die ganze
Struktur mit einem organischen Isoliermaterial, beispielsweise
BCB (Benzo-Cyclobuten), beschichtet wird. Ein Drainkontaktloch
171 und ein Speicherkondensator-Kontaktloch 181 werden in der
Passivierungsschicht 137 ausgebildet, indem diese mit Hilfe
eines fünften Maskierungsschritts strukturiert wird. Das Drain
kontaktloch 171 legt die Seitenflächen der Drainelektrode 131
sowie die Dummy-Drainelektrode 139 frei und das
Speicherkondensator-Kontaktloch 181 legt die Seitenflächen der
Speicherkondensatorelektrode 151 frei. Der Grund dafür liegt
darin, daß beim Ausbilden des Drainkontaktloches unter
Verwenden des Ätzmaterials zum Ätzen der Passivierungsschicht
137 auch die Drainelektrode geätzt wird, so daß durch das
Kontaktloch eine Seitenfläche der Drainelektrode 131 und die
Oberfläche der Dummy-Drainelektrode 139 freigelegt werden, wie
aus Fig. 5E ersichtlich.
Eine ITO-Schicht wird auf die Passivierungsschicht 137
aufgetragen und mit Hilfe eines sechsten Maskierungsschritts
wird die Pixelelektrode 141 ausgebildet. Die Pixelelektrode 141
ist durch das Drainkontaktloch 171 mit der Seitenfläche der
Drainelektrode 131 und der Oberfläche der Dummy-Drainelektrode 139
verbunden. Die Pixelelektrode 141 ist durch das Speicher
kondensator-Kontaktloch 181 mit der Speicherkondensator
elektrode 151 verbunden, wie aus Fig. 5F ersichtlich.
Wie aus Fig. 6A ersichtlich, ist die Oberfläche der
Drainelektrode 131 entfernt. Die Oberfläche der Dummy-
Drainelektrode 139 und die geätzte, und durch das Kontaktloch
freigelegte Seitenfläche der Drainelektrode 131 sind mit der
Pixelelektrode 141 verbunden. Daher bleibt der ursprünglich
entworfene Kontaktbereich erhalten und der Kontaktwiderstand
bleibt klein.
Die Erfindung löst ein Problem, das sich auf einer kleinen
Kontaktfläche zwischen der Drainelektrode 131 und der
Pixelelektrode 141 beruht. Eine solche kleine Kontaktfläche
entsteht immer dann, wenn beim Ausbilden eines
Drainkontaktlochs 171 während der Strukturierung der am
organischen Material, wie BCB, ausgebildeten Isolierungsschicht
der durch das Drainkontaktloch 171 freigelegte Bereich der
Drainelektrode 131 von dem Ätzmittel, das zum Ätzen der
Isolierungsschicht verwendet wird, mit angegriffen und
durchgeätzt wird. Nach der Erfindung wird die Dummy-
Drainelektrode 139 der Drainelektrode 131 hinzugefügt, so daß
der ursprünglich entworfene Kontaktbereich zwischen der
Pixelelektrode 141 und der Drainelektrode 131 durch den Kontakt
mit der Oberfläche der Dummy-Drainelektrode 139 erhalten
bleibt, auch dann, wenn der freigelegte Abschnitt der
Drainelektrode 131 entfernt wird. Dadurch bleibt der
Kontaktwiderstand zwischen der Drainelektrode 131 und der
Pixelelektrode 141 klein und es wird vermieden, daß die LCD
einen horizontalen dunklen Streifen aufgrund eines hohen
Kontaktwiderstands zwischen der Drainelektrode und der
Pixelelektrode aufweist.
Claims (29)
1. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung mit den Schritten:
Ausbilden einer Dummy-Drainelektrode (139) auf einem Substrat (101);
Aufbringen eines Isoliermaterials auf dem Substrat (101) und der Dummy-Drainelektrode (139);
Ausbilden einer Gateisolierungsschicht (117) durch Strukturieren des Isoliermaterials, wobei die Dummy- Drainelektrode (139) freigelegt wird; und
Ausbilden einer Drainelektrode (131), die mit der Dummy- Drainelektrode (139) verbunden ist.
Ausbilden einer Dummy-Drainelektrode (139) auf einem Substrat (101);
Aufbringen eines Isoliermaterials auf dem Substrat (101) und der Dummy-Drainelektrode (139);
Ausbilden einer Gateisolierungsschicht (117) durch Strukturieren des Isoliermaterials, wobei die Dummy- Drainelektrode (139) freigelegt wird; und
Ausbilden einer Drainelektrode (131), die mit der Dummy- Drainelektrode (139) verbunden ist.
2. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:
Ausbilden einer Passivierungsschicht (137), welche das Substrat (101) und die Drainelektrode (131) bedeckt;
Ausbilden eines Drainkontaktlochs (171) zum Freilegen der Drainelektrode (131) und der Dummy-Drainelektrode (139); und
Ausbilden einer Pixelelektrode (141) auf der Passivierungsschicht (137),
wobei die Pixelelektrode (141) durch das Drainkontaktloch (171) mit der Drainelektrode (131) und der Dummy-Drainelektrode (139) verbunden ist, wobei
im Schritt des Ausbildens der Dummy-Drainelektrode (139) auch eine Gateelektrode (111) und eine Gateleitung (113) ausgebildet werden,
im Schritt des Aufbringens des Isoliermaterials dieses auch auf die Gatelelektrode (111) und die Gateleitung (113) aufgetragen wird, und
im Schritt des Ausbildens der Drainelektrode (131) auch eine Sourceelektrode (121) ausgebildet wird, die der Drainelektrode (131) gegenüberliegt.
Ausbilden einer Passivierungsschicht (137), welche das Substrat (101) und die Drainelektrode (131) bedeckt;
Ausbilden eines Drainkontaktlochs (171) zum Freilegen der Drainelektrode (131) und der Dummy-Drainelektrode (139); und
Ausbilden einer Pixelelektrode (141) auf der Passivierungsschicht (137),
wobei die Pixelelektrode (141) durch das Drainkontaktloch (171) mit der Drainelektrode (131) und der Dummy-Drainelektrode (139) verbunden ist, wobei
im Schritt des Ausbildens der Dummy-Drainelektrode (139) auch eine Gateelektrode (111) und eine Gateleitung (113) ausgebildet werden,
im Schritt des Aufbringens des Isoliermaterials dieses auch auf die Gatelelektrode (111) und die Gateleitung (113) aufgetragen wird, und
im Schritt des Ausbildens der Drainelektrode (131) auch eine Sourceelektrode (121) ausgebildet wird, die der Drainelektrode (131) gegenüberliegt.
3. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei im Schritt des
Ausbildens der Gateleitung (113) eine erste Metallschicht und
eine zweite Metallschicht ausgebildet werden.
4. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, wobei im Schritt des
Ausbildens der ersten Metallschicht eine Aluminiumschicht
ausgebildet wird.
5. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, wobei im Schritt des
Ausbildens der zweiten Metallschicht eine Schicht aus einem
Material ausgebildet wird, das aus einer Mölybdan, Tantal,
Chrom oder Antimon enthaltenden Gruppe ausgewählt wird.
6. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei im Schritt des
Ausbildens der Passivierungsschicht (137) eine Benzo-
Cyclobuten-Schicht ausgebildet wird.
7. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, das ferner einen Schritt
zum Ausbilden einer Halbleiterschicht (133) auf der
Gateisolierungsschicht (117) aufweist, wobei
im Schritt des Ausbildens der Gateleitung (113) auch eine Gateelektrode (111), die mit der Gateleitung (113) verbunden ist, ausgebildet wird,
im Schritt des Aufbringens des Isoliermaterials dieses auch auf die Gateelektrode (111) aufgetragen wird,
im Schritt des Ausbildens der Sourceelektrode (121) auch eine Sourceleitung (123) und eine Speicherkondensatorelektrode (151) ausgebildet werden, welche einen Abschnitt der Gateleitung (113) überlappt,
im Schritt des Ausbildens des Drainkontaktlochs (171) auch ein Speicherkondensator-Kontaktloch (181), welches die Speicherkondensatorelektrode (151) freilegt, ausgebildet wird, und
im Schritt des Ausbildens der Pixelelektrode (141) diese durch das Speicherkondensator-Kontaktloch (181) mit der Speicherkondensatorelektrode (151) verbunden wird.
im Schritt des Ausbildens der Gateleitung (113) auch eine Gateelektrode (111), die mit der Gateleitung (113) verbunden ist, ausgebildet wird,
im Schritt des Aufbringens des Isoliermaterials dieses auch auf die Gateelektrode (111) aufgetragen wird,
im Schritt des Ausbildens der Sourceelektrode (121) auch eine Sourceleitung (123) und eine Speicherkondensatorelektrode (151) ausgebildet werden, welche einen Abschnitt der Gateleitung (113) überlappt,
im Schritt des Ausbildens des Drainkontaktlochs (171) auch ein Speicherkondensator-Kontaktloch (181), welches die Speicherkondensatorelektrode (151) freilegt, ausgebildet wird, und
im Schritt des Ausbildens der Pixelelektrode (141) diese durch das Speicherkondensator-Kontaktloch (181) mit der Speicherkondensatorelektrode (151) verbunden wird.
8. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei im Schritt des
Ausbildens der Dummy-Drainelektrode (139) auch eine Elektrode
aus einem Material ausgebildet wird, das aus einer Molybdän,
Tantal, Chrom oder Antimon enthaltenden Gruppe ausgewählt ist.
9. Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit:
einem Substrat (101);
einer Dummy-Drainelektrode (139) auf dem Substrat (101);
einer Drainelektrode (131), welche die Dummy- Drainelektrode (139) bedeckt;
einer Passivierungsschicht (137), welche das Substrat (101) und die Drainelektrode (131) bedeckt;
einem Drainkontaktloch (171), welches die Drainelektrode (131) und die Dummy-Drainelektrode (139) freilegt; und
einer Pixelelektrode (141) auf der Passivierungsschicht (137), wobei die Pixelelektrode (141) durch das Drainkontaktloch (171) mit der Drainelektrode (131) und der Dummy-Drainelektrode (139) verbunden ist.
einem Substrat (101);
einer Dummy-Drainelektrode (139) auf dem Substrat (101);
einer Drainelektrode (131), welche die Dummy- Drainelektrode (139) bedeckt;
einer Passivierungsschicht (137), welche das Substrat (101) und die Drainelektrode (131) bedeckt;
einem Drainkontaktloch (171), welches die Drainelektrode (131) und die Dummy-Drainelektrode (139) freilegt; und
einer Pixelelektrode (141) auf der Passivierungsschicht (137), wobei die Pixelelektrode (141) durch das Drainkontaktloch (171) mit der Drainelektrode (131) und der Dummy-Drainelektrode (139) verbunden ist.
10. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, ferner
mit:
einer Gateleitung (113) auf dem Substrat (101);
einer Gateisolierungsschicht (117), welche das Substrat (101) und die Gateleitung (113) bedeckt;
einer Sourceelektrode (121), welche der Drainelektrode (131) zugewandt ist; und
einer Sourceleitung (123), die mit der Sourceelektrode (121) verbunden ist.
einer Gateleitung (113) auf dem Substrat (101);
einer Gateisolierungsschicht (117), welche das Substrat (101) und die Gateleitung (113) bedeckt;
einer Sourceelektrode (121), welche der Drainelektrode (131) zugewandt ist; und
einer Sourceleitung (123), die mit der Sourceelektrode (121) verbunden ist.
11. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei
die Passivierungsschicht (137) Benzo-Cyclobuten aufweist.
12. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei
die Dummy-Drainelektrode (139) aus einem Material ist, das aus
der Molybdän, Tantal, Chrom oder Antimon enthaltenden Gruppe
ausgewählt ist.
13. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 10, ferner
mit:
einer Gateelektrode (111), die von der Gateleitung (113) abgezweigt ist; und
einer über der Gateelektrode (111) angeordneten Halbleiterschicht (133) auf der die Gateelektrode (111) und die Gateleitung (113) bedeckenden Gateisolierungsschicht (117),
wobei die Sourceelektrode (121) auf einem ersten Bereich der Halbleiterschicht (133) und die Drainelektrode (131) auf einem zweiten Bereich der Halbleiterschicht (133) angeordnet sind.
einer Gateelektrode (111), die von der Gateleitung (113) abgezweigt ist; und
einer über der Gateelektrode (111) angeordneten Halbleiterschicht (133) auf der die Gateelektrode (111) und die Gateleitung (113) bedeckenden Gateisolierungsschicht (117),
wobei die Sourceelektrode (121) auf einem ersten Bereich der Halbleiterschicht (133) und die Drainelektrode (131) auf einem zweiten Bereich der Halbleiterschicht (133) angeordnet sind.
14. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 10, wobei
die Gateleitung (113) eine erste Metallschicht und eine zweite
Metallschicht aufweist.
15. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 14, wobei
die erste Metallschicht Aluminium aufweist.
16. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 14, wobei
die zweite Metallschicht aus einem Material ist, das aus der
Molybdän, Tantal, Chrom oder Antimon enthaltenden Gruppe
ausgewählt ist.
17. Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit:
einem Substrat (101);
einer auf dem Substrat (101) ausgebildeten Gateelektrode (111) und einer auf dem Substrat (101) ausgebildeten Dummy- Drainelektrode (139);
einer auf dem Substrat (101), der Gateelektrode (111) und der Dummy-Drainelektrode (139) ausgebildeten Gateisolierungsschicht (117);
einer auf der Gateisolierungsschicht (117) über der Gateelektrode (111) ausgebildeten Transistorhalbleiterschicht;
einer auf der Gateisolierungsschicht (117) und auf der Transistorhalbleiterschicht ausgebildeten Sourceelektrode (121) und einer auf der Gateisolierungsschicht (117) und auf der Transistorhalbleiterschicht ausgebildeten Drainelektrode (131),
wobei die Drainelektrode (131) mit der Dummy-Drainelektrode (139) elektrisch verbunden ist;
einer auf dem Substrat (101), der Sourceelektrode (121) sowie der Drainelektrode (131) ausgebildeten Passivierungsschicht (137); und
einer auf der Passivierungsschicht (137) ausgebildeten Pixelelektrode (141), die mit der Dummy-Drainelektrode (139) elektrisch verbunden ist.
einem Substrat (101);
einer auf dem Substrat (101) ausgebildeten Gateelektrode (111) und einer auf dem Substrat (101) ausgebildeten Dummy- Drainelektrode (139);
einer auf dem Substrat (101), der Gateelektrode (111) und der Dummy-Drainelektrode (139) ausgebildeten Gateisolierungsschicht (117);
einer auf der Gateisolierungsschicht (117) über der Gateelektrode (111) ausgebildeten Transistorhalbleiterschicht;
einer auf der Gateisolierungsschicht (117) und auf der Transistorhalbleiterschicht ausgebildeten Sourceelektrode (121) und einer auf der Gateisolierungsschicht (117) und auf der Transistorhalbleiterschicht ausgebildeten Drainelektrode (131),
wobei die Drainelektrode (131) mit der Dummy-Drainelektrode (139) elektrisch verbunden ist;
einer auf dem Substrat (101), der Sourceelektrode (121) sowie der Drainelektrode (131) ausgebildeten Passivierungsschicht (137); und
einer auf der Passivierungsschicht (137) ausgebildeten Pixelelektrode (141), die mit der Dummy-Drainelektrode (139) elektrisch verbunden ist.
18. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 17, welche
ferner eine auf dem Substrat (101) ausgebildete Gateleitung
(113) aufweist, die von der Gateisolierungsschicht (117)
bedeckt ist.
19. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, welche
ferner eine Kondensatorhalbleiterschicht über der Gateleitung
(113) auf einem Abschnitt der Gateisolierungsschicht (117)
aufweist.
20. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 19, welche
ferner eine Speicherkondensatorelektrode (151) über der
Gateleitung (113) und dem Abschnitt der Gateisolierungsschicht
(117) auf der Kondensatorhalbleiterschicht aufweist.
21. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 20, wobei
die Pixelelektrode (141) mit der Speicherkondensatorelektrode
(151) elektrisch verbunden ist.
22. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 20, wobei
die Pixelelektrode (141) durch ein Drainkontaktloch (171) in
der Passivierungsschicht (137) mit der Drainelektrode (131) und
der Dummy-Drainelektrode (139) elektrisch verbunden ist.
23. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 20, wobei
die Pixelelektrode (141) durch ein Speicherkondensator-
Kontaktloch (181) in der Passivierungsschicht (137) mit der
Speicherkondensatorelektrode (151) elektrisch verbunden ist.
24. Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristall
anzeigevorrichtung mit den Schritten:
Ausbilden einer Gateelektrode (111) und einer Dummy- Drainelektrode (139) auf einem Substrat (101);
Ausbilden eine Gateisolierungsschicht (117) auf dem Substrat (101), der Gateelektrode (111) und der Dummy- Drainelektrode (139);
Ausbilden einer Transistorhalbleiterschicht auf der Gateisolierungsschicht (117) über der Gateelektrode (111);
Ausbilden einer Sourceelektrode (121) und einer Drainelektrode (131) auf der Transistorhalbleiterschicht, wobei die Drainelektrode (131) mit der Dummy-Drainelektrode (139) verbunden ist;
Ausbilden einer Passivierungsschicht (137) auf dem Substrat, der Sourceelektrode (121) sowie der Drainelektrode (131); und
Ausbilden einer Pixelelektrode (141) auf der Passivierungsschicht (137), wobei die Pixelelektrode (141) mit der Dummy-Drainelektrode (139) verbunden ist.
Ausbilden einer Gateelektrode (111) und einer Dummy- Drainelektrode (139) auf einem Substrat (101);
Ausbilden eine Gateisolierungsschicht (117) auf dem Substrat (101), der Gateelektrode (111) und der Dummy- Drainelektrode (139);
Ausbilden einer Transistorhalbleiterschicht auf der Gateisolierungsschicht (117) über der Gateelektrode (111);
Ausbilden einer Sourceelektrode (121) und einer Drainelektrode (131) auf der Transistorhalbleiterschicht, wobei die Drainelektrode (131) mit der Dummy-Drainelektrode (139) verbunden ist;
Ausbilden einer Passivierungsschicht (137) auf dem Substrat, der Sourceelektrode (121) sowie der Drainelektrode (131); und
Ausbilden einer Pixelelektrode (141) auf der Passivierungsschicht (137), wobei die Pixelelektrode (141) mit der Dummy-Drainelektrode (139) verbunden ist.
25. Herstellungsverfahren nach Anspruch 24, wobei im Schritt
des Ausbildens der Gateelektrode (131) und der Dummy-
Drainelektrode (139) auf dem Substrat (101) und im Schritt des
Ausbildens der Gateisolierungsschicht (117) auf dem Substrat
(101), der Gateelektrode (111) sowie der Dummy-Drainelektrode
(139) auch eine Gateleitung (113) auf dem Substrat (101)
ausgebildet wird, wobei ein Abschnitt der
Gateisolierungsschicht (117) die Gateleitung (113) bedeckt.
26. Herstellungsverfahren nach Anspruch 25, wobei im Schritt
des Ausbildens der Transistorhalbleiterschicht auf der
Gateisolierungsschicht (117) über der Gateelektrode (111) auch
eine Kondensatorhalbleiterschicht auf einem Abschnitt der
Gateisolierungsschicht (117) ausgebildet wird.
27. Herstellungsverfahren nach Anspruch 24, wobei im Schritt
des Ausbildens der Sourceelektrode (121) und der Drainelektrode
(131) auf der Transistorhalbleiterschicht auch eine
Speicherkondensatorelektrode (151) auf der
Kondensatorhalbleiterschicht, der Gateleitung (113) sowie einem
Abschnitt der Gateisolierungsschicht (117) ausgebildet wird.
28. Herstellungsverfahren nach Anspruch 24, wobei im Schritt
des Ausbildens der Pixelelektrode (141) auf der
Passivierungsschicht (137), die mit der Dummy-Drainelektrode
(139) verbunden ist, auch eine Pixelelektrode (141), die mit
der Speicherkondensatorelektrode (151) verbunden ist,
ausgebildet wird.
29. Herstellungsverfahren nach Anspruch 24, wobei im Schritt
des Ausbildens der Pixelelektrode (141) auf der
Passivierungsschicht (137), die mit der Dummy-Drainelektrode
verbunden ist, auch ein Drainkontaktloch (171) sowie ein
Speicherkondensator-Kontaktloch (181) in der
Passivierungsschicht (137) ausgebildet wird.
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