DE102006060731A1

DE102006060731A1 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102006060731A1
Application number: DE102006060731A
Authority: DE
Inventors: Joon-Young Bucheon Yang
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: CN101071217B; JP4680879B2; TW200743216A; US8325317B2; CN101071217A; DE102006060731B4; US7876390B2; US20070263132A1; JP2007304554A; TWI318011B; KR20070109736A; KR100978263B1; US20110092008A1

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige umfasst das Bereitstellen von ersten und zweiten Substraten. Eine Gate-Elektrode, eine Gate-Leitung, eine Verbindungselektrode, eine gemeinsame Elektrode und eine Pixel-Elektrode werden auf dem ersten Substrat durch einen ersten Maskenprozess gebildet. Eine erste Isolierschicht wird auf dem ersten Substrat gebildet. Eine erste Isolierschichtstruktur mit mehreren Kontaktlöchern wird durch einen zweiten Maskenprozess gebildet. Eine aktive Struktur wird auf dem ersten Substrat gebildet und Source- und Drain-Elektroden werden operativ mit der aktiven Struktur durch einige der Kontaktlöcher verbunden. Eine Gate-Elektrode, eine gemeinsame Elektrode und eine Pixel-Elektrode können im Wesentlichen zusammen durch eine Schlitz-Belichtung gebildet werden. Eine aktive Struktur und Source- und Drain-Elektroden können im Wesentlichen gemeinsam gebildet werden. Die Anzahl der benötigten Masken zur Herstellung der Anzeige kann reduziert werden, um einen Herstellungsprozess zu vereinfachen und einen Kanalbereich zu schützen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeige (LCD), und insbesondere ein verbessertes Verfahren zu deren Herstellung.
Die Nachfrage nach Informationsanzeigen wächst mit der zunehmenden Nachfrage nach tragbaren (mobilen) Informationsvorrichtungen. In einigen Vorrichtungen werden dünne Flachtafelanzeigen (FPD) verwendet. Diese FPDs weisen Flüssigkristallanzeigen (LCD) auf, die die optische Anisotropie eines Flüssigkristalls ausnützen. Dieses Medium weist eine ausgezeichnete Auflösung, Farb- und Bildqualität auf.
Einige LCDs weisen mehrere Substrate auf, wobei eine Flüssigkristallschicht zwischen einem Farbfiltersubstrat und einem Array-Substrat ausgebildet ist. Dünnschicht-Transistoren (TFTs) werden als Schaltelemente in diesen Anzeigen verwendet. Die Flüssigkristallanzeige in 1 umfasst ein Farbfiltersubstrat 5, ein Array-Substrat 10 und eine Flüssigkristallschicht 30. Das Farbfiltersubstrat 5 umfasst Farbfilter C mit Unterfarbfiltern 7, die rotes, grünes und blaues Licht erzeugen. Eine Schwarzmatrix 6 trennt die Unterfarbfilter 7 und verhindert einen Lichtdurchgang zu der Flüssigkristallschicht 30. Über eine transparente gemeinsame Elektrode 8 wird eine Spannung an die Flüssigkristallschicht 30 angelegt. Das Array-Substrat 10 aus 1 umfasst eine Vielzahl von Gate-Leitungen 16 und Daten-Leitungen 17, die eine Vielzahl von Pixel-Bereichen (P) abgrenzen. TFTs sind an jedem Kreuzungspunkt der Gate-Leitungen 16 mit den Daten-Leitungen 17 gebildet. Ferner sind in jedem Pixel-Bereich (P) Pixel-Elektroden 18 ausgebildet.
Das Farbfiltersubstrat 5 und das Array-Substrat 10 sind sich gegenüberliegend mittels einer Dichtung miteinander verbunden. Hierbei werden die zwei Substrate 5 und 10 durch einen Befestigungsschlüssel miteinander verbunden.
Die in 1 gezeigte Flüssigkristallanzeige ist eine verdrillt nematische ("Twisted Nematic") TN-Typ-LCD, in welcher nematische Flüssigkristallmoleküle in einer zu den Substraten senkrechten Richtung betrieben werden. Wenn eine Spannung an die Flüssigkristallanzeigetafel angelegt wird, werden Flüssigkristallmoleküle, die horizontal zu den Substraten ausgerichtet wurden, in einer vertikalen Richtung ausgerichtet.
In 2 kreuzen sich eine Anzahl N von Gate-Leitungen und eine Anzahl M von Daten-Leitungen in einer ebenen Schaltmodus ("Plane Switch Mode") IPS-LCD, um eine Anzahl M × N von Pixeln auf einem Array-Substrat auszubilden. Eine Gate-Leitung 16 und eine Daten-Leitung 17, die vertikal beziehungsweise horizontal angeordnet sind, bilden einen Pixel-Bereich auf einem transparenten Glassubstrat 10. Ein TFT ist am Kreuzungspunkt zwischen Gate-Leitung 16 und Daten-Leitung 17 gebildet.
Der TFT umfasst eine Gate-Elektrode 21, die mit der Gate-Leitung 16 verbunden ist. Eine Source-Elektrode 22 ist mit der Daten-Leitung 17 verbunden, und eine Drain-Elektrode 23 ist mit einer Pixel-Elektrode 18 durch eine Pixel-Elektrodenleitung 181 verbunden. Der TFT umfasst eine erste Isolierschicht zum Isolieren der Gate-Elektrode 21 von den Source- und Drain-Elektroden 22 und 23. Eine aktive Struktur bildet einen leitenden Kanal zwischen der Source-Elektrode 22 und der Drain-Elektrode 23 aus.
In dem Pixel-Bereich sind eine Vielzahl von gemeinsamen Elektroden 8 und eine Vielzahl von Pixel-Elektroden 18 abwechselnd in einer Richtung parallel zu der Daten-Leitung 17 angeordnet. Die Pixel-Elektroden 18 sind mit der Pixel-Elektrodenleitung 181 durch erste Kontaktlöcher 40a verbunden. Die Pixel-Elektroden 18 sind elektrisch mit der Drain-Elektrode 23 verbunden und die gemeinsamen Elektroden 8 sind elektrisch mit der gemeinsamen Elektrodenleitung 81, die parallel zu der Gate-Leitung 16 verläuft, durch zweite Kontaktlöcher 40b verbunden.
In 3A werden eine Gate-Elektrode 21, eine Gate-Leitung und eine gemeinsame Leitung auf einem Substrat 10 durch einen photolithographischen Prozess (einen ersten Maskenprozess) gebildet. In 3B werden nacheinander eine erste Isolationsschicht 15a, eine amorphe Silicium-Dünnschicht und eine n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschicht auf der gesamten Oberfläche des Substrats 10 und auf der Gate-Elektrode 21 abgeschieden. Dadurch werden die Gate-Leitung und die gemeinsame Leitung gebildet, und die amorphe Silicium-Dünnschicht und die n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschicht werden selektiv unter Verwendung von Photolithographie (einem zweiten Maskenprozess) strukturiert, um eine aktive Struktur 24 zu bilden. Gleichzeitig wird die n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschichtstruktur 25, die in der gleichen Weise wie die aktive Struktur 24 strukturiert wird, gebildet.
Danach wird, wie in 3C gezeigt, eine leitende Metallschicht auf der gesamten Oberfläche des Substrats 10 abgeschieden und danach selektiv durch Photolithographie (einen dritten Maskenprozess) strukturiert. Durch Photolithographie wird eine Source-Elektrode 22 und eine Drain-Elektrode 23 an einem oberen Abschnitt der aktiven Struktur 24 gebildet. In diesem Stadium wird ein bestimmter Abschnitt der n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschichtstruktur, die auf der aktiven Struktur 24 gebildet ist, durch den dritten Maskenprozess entfernt, um eine ohmsche Kontaktschicht 25n zu erhalten.
In 3C verläuft ein Abschnitt der Source-Elektrode 22 in eine Richtung, um die Daten-Leitung 17 zu bilden, und ein Abschnitt der Drain-Elektrode 23 erstreckt sich in den Pixel-Bereich, um die Pixel-Elektrodenleitung 181 zu bilden. Danach wird, wie in 3D gezeigt, eine zweite Isolierschicht 15b auf der gesamten Oberfläche des Substrats 10 mit der darauf gebildeten Source-Elektrode 22 und der Drain-Elektrode 23 abgeschieden. Ein Abschnitt der zweiten Isolierschicht 15b wird durch Photolithographie (einen vierten Maskenprozess) entfernt, um ein Kontaktloch 40a, das einen Abschnitt der Pixel-Elektrodenleitung 181 freilegt, zu bilden. In diesem Stadium wird ein anderer Abschnitt der zweiten Isolierschicht 15b durch den vierten Maskenprozess entfernt, um ein zweites Kontaktloch zu bilden, das einen Abschnitt der gemeinsamen Elektrodenleitung freilegt.
Schließlich wird, wie in 3E gezeigt, ein transparentes leitendes Metallmaterial auf der gesamten Oberfläche des Substrats 10 abgeschieden und dann selektiv unter Verwendung von Photolithographie (einen fünften Maskenprozess) strukturiert, um die Pixel-Elektroden 18, die elektrisch mit der Pixel-Elektrodenleitung 181 verbunden sind, und die gemeinsamen Elektroden 8 zu bilden, die elektrisch mit der gemeinsamen Elektrodenleitung 81 in 2 verbunden sind.
Bei der Herstellung einiger Array-Substrate mit TFTs werden zumindest fünf photolithographische Schritte durchgeführt, um die Gate-Elektrode, die aktive Struktur, die Source- und Drain-Elektroden, die Kontaktlöcher und die Pixel- Elektroden zu strukturieren. Aufeinander folgende photolithographische Schritte können jedoch die Herstellungsausbeute und die Verlässlichkeit verringern und die Wahrscheinlichkeit eines fehlerhaften TFTs erhöhen. Da die zur Strukturierung verwendeten Masken sehr teuer sein können, wachsen die Herstellungskosten der Flüssigkristallanzeige mit der Anzahl der eingesetzten Masken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, durch die ein kosteneffizientes Herstellungsverfahren, eine Erhöhung der Herstellungsausbeute und der Verlässlichkeit sowie eine Reduzierung von Produktionsfehlern erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 42 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Insbesondere umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer LCD das Bilden einer Gate-Elektrode, einer Gate-Leitung, einer Verbindungselektrode, einer gemeinsamen Elektrode und einer Pixel-Elektrode auf einem ersten Substrat durch einen ersten Maskenprozess. Danach wird eine erste Isolierschicht auf dem ersten Substrat gebildet. Eine erste Isolierschichtstruktur mit mehreren Kontaktlöchern wird dann durch einen zweiten Maskenprozess gebildet. Eine aktive Struktur wird dann auf dem ersten Substrat gebildet und danach werden Source- und Drain-Elektroden, die mit einem Abschnitt der aktiven Struktur gekoppelt sind, gebildet. Das erste Substrat wird dann mit einem zweiten Substrat verbunden.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Flüssigkristallanzeige;
2 eine Draufsicht eines Abschnitts eines Array-Substrats;
3A bis 3E Schnittansichten entlang der Linie II-II in 2;
4 eine Draufsicht eines Abschnitts eines Array-Substrats eines Pi xels einer LCD;
5A bis 5C Schnittansichten eines Herstellungsverfahrens entlang einer Linie IV-IV des Array-Substrats in 4;
6A bis 6E Draufsichten eines Herstellungsverfahrens des Array-Substrats aus 4;
7A bis 7E Schnittansichten eines ersten Maskenprozesses in den 5A und 6A;
8A bis 8E Schnittansichten eines zweiten Maskenprozesses in den 5B und 6B; und
9A bis 9F Schnittansichten eines dritten Maskenprozesses in 5C und 6C bis 6E.
In 4 kreuzen sich eine Anzahl N von Gate-Leitungen und einer Anzahl M von Daten-Leitungen, um eine Matrix M × N von Pixeln auf einem Array-Substrat zu bilden. Die Gate-Leitungen 116 und Daten-Leitungen 117 sind vertikal und horizontal angeordnet, um einen Pixel-Bereich auf einem Array-Substrat 110 zu bilden. Ein Schaltelement ist an dem Kreuzungspunkt der Gate-Leitung 116 und der Daten-Leitung 117 angeordnet. In 4 umfasst das Schaltelement einen Dünnschicht-Transistor (TFT).
Der TFT umfasst eine Gate-Elektrode 121, die mit der Gate-Leitung 116 verbunden ist, eine mit der Daten-Leitung 117 verbundene Source-Elektrode 122 und eine mit der Pixel-Elektrode 118 über die Pixel-Elektrodenleitung 118l verbundene Drain-Elektrode 123. Der TFT umfasst eine erste Isolierschicht, die die Gate-Elektrode 121, die Source-/Drain-Elektroden 122 und 123 und eine aktive Struktur voneinander isoliert. Die aktive Struktur bildet einen leitenden Kanal zwischen den Source- und Drain-Elektroden 122 und 123, wenn eine Gate-Spannung an die Gate-Elektrode 121 angelegt wird. Wie in 4 gezeigt, ist ein Abschnitt der Source-Elektrode 122 mit der Daten-Leitung 117 verbunden, und ein Abschnitt der Drain-Elektrode 123 erstreckt sich in den Pixel-Bereich, um die Pixel-Elektrodenleitung 118l auszubilden.
In dem Pixel-Bereich sind zwei oder mehrere gemeinsame Elektroden 108 und zwei oder mehrere Pixel-Elektroden 118 abwechselnd angeordnet, um ein in der Ebene liegendes Feld zu erzeugen. In dieser Figur sind die gemeinsamen Elektroden 108 und die Pixel-Elektroden 118 im Wesentlichen parallel zur Daten-Leitung 117 angeordnet. In anderen Systemen sind die gemeinsamen Elektroden 108 und die Pixel-Elektroden 118 im Wesentlichen parallel zur Gate-Leitung 116 angeordnet oder auch anders aufgebaut.
Die Pixel-Elektroden 118 sind elektrisch oder operativ mit der Pixel-Elektrodenleitung 118l durch ein erstes Kontaktloch verbunden. Die gemeinsamen Elektroden 108 sind mit der gemeinsamen Leitung 108l verbunden und im Wesentlichen parallel zur Gate-Leitung 116 angeordnet. Die gemeinsame Leitung 108l ist mit den ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a verbunden. Diese Leitungen verlaufen im Wesentlichen parallel zur Daten-Leitung 117 nahe den linken und rechten Rändern des Pixel-Bereichs. Die ersten linken und rechten Verbindungsleitungen 108a und 108a' sind durch eine zweite Verbindungsleitung 108b verbunden, die im Wesentlichen parallel zur Gate-Leitung 116 verläuft.
Die Gate-Elektrode 121, die Gate-Leitung 116, die gemeinsame Leitung 108l, die ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a, und die zweite Verbindungsleitung 108b sind als Doppelschicht ausgebildet. Die Doppelschicht umfasst eine untere Schicht aus einem transparenten leitenden Material und eine obere Schicht aus einem opaken leitenden Material. Die gemeinsame Elektrode 108 und die Pixel-Elektrode 118, die in dem Pixel-Bereich liegt, kann als eine einzelne Schicht aus einem transparenten leitenden Material ausgebildet sein.
Ein Abschnitt der Seite, der oberen oder der unteren Fläche der gemeinsamen Elektrode 108 erstreckt sich von der gemeinsamen Leitung 108l, den ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a, oder der zweiten Verbindungsleitung 108b nach unten, um eine Verbindung mit der gemeinsamen Leitung 108l, den ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a, oder der zweiten Verbindungsleitung 108b herzustellen. Ein Abschnitt der Verbindungsleitung 108l überlappt einen Abschnitt der Pixel-Elektrodenleitung 118l mit einer dazwischenliegenden ersten Isolierschicht, um ein Schaltungselement zum Speichern von Ladung oder einen Speicherkondensator Cst zu bilden. Der Speicherkondensator Cst hält im Wesentlichen eine an den Flüssigkristall angelegte Spannung aufrecht, bis ein nächstes Signal empfangen wird.
Neben dem Halten des Signals kann der Speicherkondensator Cst auch eine Grauwertdarstellung stabilisieren und/oder ein verbleibendes Restbild redu zieren. In 4 ist ein Ätzstopper 115'' aus einem isolierenden Material gezeigt. Hierbei verhindert der Ätzstopper nahe einem oberen Abschnitt des Kanalbereichs der aktiven Struktur, dass ein rückseitiger Kanal des TFT beschädigt wird, wenn eine n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschicht geätzt wird.
Das Array-Substrat kann durch einen mehrschrittigen Prozess hergestellt werden. Während die Prozesse auf die spezifischen Elemente und Bedingungen zugeschnitten werden können, kann durch einen Prozess eine Schaltung durch weniger als fünf Schritte, beispielsweise durch drei Schritte strukturiert werden. Einige Prozesse bilden im Wesentlichen die Gate-Elektrode, die gemeinsame Elektrode und die Pixel-Elektrode zusammen aus, und die aktive Struktur und die Source- und Drain-Elektroden zusammen aus, wobei eine Schlitz (Brechungs) -Maske oder eine Halbtonmaske verwendet wird. Andere Prozesse verwenden andere Masken.
In den 4, 5A und 6A werden die Gate-Elektrode 121, die Gate-Leitung 116, die gemeinsame Leitung 108l, die ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a, die zweite Verbindungsleitung 108b, die gemeinsame Elektrode 108 und die Pixel-Elektrode 118 auf einem Substrat 110 gebildet, das ein transparentes Isoliermaterial wie beispielsweise Glas in den gezeigten Figuren umfasst.
Die Gate-Elektrode 121, die Gate-Leitung 116, die gemeinsame Leitung 108l, die erste Verbindungsleitungen 108a und 108a, die zweite Verbindungsleitung 108b, die gemeinsame Elektrode 108 und die Pixel-Elektrode 118 werden durch Strukturierung einer ersten und zweiten Schicht durch einen Strukturierungsprozess gebildet, in dem eine Musterung auf einen Wafer übertragen wird. In den 5 und 6 wird ein photolithographischer Strukturierungsprozess verwendet.
In einigen Vorrichtungen, die eine erste leitende Schicht verwenden, kann ein transparentes leitendes Material mit hervorragender Lichtdurchlässigkeit wie beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO) und/oder Indiumzinkoxid (IZO) verwendet werden. In Vorrichtungen, die eine zweite leitende Schicht verwenden, kann ein opakes leitendes Material mit niedrigem Widerstand wie beispielsweise Aluminium (Al), eine Aluminiumlegierung, Wolfram (W), Kupfer (Cu), Chrom (Cr) und/oder Molybdän (Mo), usw. verwendet werden.
In den 5 und 6 werden nahe dem unteren Abschnitt der Gate-Elektrode 121 die Gate-Leitung 116 und die gemeinsame Leitung 108l aus der zweiten leitenden Schicht gebildet. Eine Gate-Elektrodenstruktur 120, eine Gate-Leitungsstruktur und eine gemeinsame Leitungsstruktur 120'' werden hierbei so strukturiert, dass sie die Gate-Elektrode 121, die Gate-Leitung 116 und die gemeinsame Leitung 108l bilden.
Eine Seite oder ein Abschnitt der oberen oder unteren Fläche der gemeinsamen Elektrode 108 aus der ersten leitenden Schicht gebildet ist, erstreckt sich zu der unteren Fläche der gemeinsamen Leitung 108l. Die ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a oder die zweite Verbindungsleitung 108b und ein Abschnitt einer unteren Fläche der Pixel-Elektrode 118 aus der ersten leitenden Schicht gebildet ist, erstrecken sich zu der unteren Fläche der Verbindungselektrode 130''' die aus der zweiten leitenden Schicht gebildet ist.
Die Gate-Elektrode 121, die Gate-Leitung 116, die gemeinsame Leitung 108l, die ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a' und die zweite Verbindungsleitung 108b, welche die zweite leitende Schicht umfassen, können gleichzeitig oder fast gleichzeitig zusammen mit der gemeinsamen Elektrode 108 und der Pixel-Elektrode 118 aus der ersten leitenden Schicht gebildet werden.
Die 7A bis 7E sind Schnittansichten, die den ersten Maskenprozess der 5A und 6A zeigen. In der 7A werden die ersten und zweiten leitenden Schichten 120 und 130 auf der gesamten Oberfläche oder nahezu der gesamten Oberfläche des Substrats 110 abgeschieden. Die leitenden Schichten können aus einem transparenten isolierenden Material wie beispielsweise Glas sein und der Prozess kann schrittweise erfolgen. In einigen Vorrichtungen umfasst die erste leitende Schicht 120 ein transparentes leitendes Material wie beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO) oder Indiumzinkoxid (IZO). Die zweite leitende Schicht 130 kann ein niederohmiges opakes leitendes Material wie beispielsweise Aluminium (Al), eine Aluminiumlegierung, Wolfram (W), Kupfer (Cu), Chrom (Cr), Molybdän (Mo) und/oder eine Molybdänlegierung, usw. umfassen. Danach wird eine photoempfindliche Schicht 170 aus einem photoempflindlichen Material wie beispielsweise ein Photolack auf der gesamten Oberfläche oder nahezu der gesamten Oberfläche des Substrats 110 gebildet, auf welchen selektiv durch eine mit einem Strukturierungsmuster versehene Platte entsprechend Licht fällt. Hierfür kann eine Schlitzmaske 180 (oder eine Halbtonmaske) oder in einem alternativen Prozess eine Multi-Schlitzmaske verwendet werden.
Die Schlitzmaske 180 kann einen Durchlassbereich (I), der Licht vollständig durchlässt, einen Schlitzbereich (II) mit einem Schlitzmuster, der lediglich einen Teil des Lichts hindurchlässt, während er einen Teil des Lichts abschirmt, und einen Blendenbereich (III) umfassen, der das Licht vollständig abschirmt. In einigen Prozessen kann nur das durch die Schlitzmaske 180 hindurchgehende Licht die photoempfindliche Schicht 170 belichten.
Wenn eine photoempfindliche Schicht 170, die durch die Schlitzmaske 180 belichtet wurde, entwickelt wird (7B), verbleiben photoempfindliche Schichtstrukturen 170a bis 170f mit verschiedenen Dicken bei Bereichen, wo Licht vollständig oder teilweise abgeschirmt wurde. Licht kann durch den Blendenbereich (III) und den Schlitzbereich (II) abgeschirmt werden. Die photoempfindliche Schicht unter dem Durchlassbereich (I), die aufgrund der vollständigen Durchlässigkeit dieses Bereichs voll belichtet wurde, wird praktisch vollständig entfernt, dadurch liegt die Oberfläche der zweiten leitenden Schicht 130 frei.
In diesem Stadium sind die ersten bis vierten photoempfindlichen Schichtstrukturen 170a bis 170d unterhalb des Blendenbereichs (III) dicker als die fünften und sechsten photoempfindlichen Schichtstrukturen 170e und 170f unterhalb des Schlitzbereichs (II). Die photoempfindliche Schicht in dem Bereich, in den das Licht vollständig durchgelassen wurde (der Durchlassbereich (I)), ist in diesem Bereich fast vollständig oder vollständig entfernt. In diesem Prozess wird ein positiver Photolack verwendet. Alternativ kann jedoch auch ein negativer Photolack oder eine entsprechende Kombination verwendet werden.
Bei der Strukturierung der ersten und zweiten leitenden Schicht 120 und 130, die im unteren Abschnitt gebildet sind, werden die photoempfindlichen Schichtstrukturen 170a bis 170f als Masken verwendet (7C), wobei die Gate-Elektrode 121, die Gate-Leitung und die gemeinsame Leitung 108l aus der zweiten leitenden Schicht gebildet sind. Die gemeinsame Leitung 108 und die Pixel-Elektrode 118 werden aus der ersten leitenden Schicht gebildet, die auch auf dem Substrat 110 ausgebildet ist.
Nahe einem unteren Abschnitt der Gate-Elektrode 121, der Gate-Leitung und der gemeinsamen Leitung 108l wird eine Gate-Elektrodenstruktur 120', eine Gate-Leitungsstruktur und eine gemeinsame Leitungsstruktur 120'' aus der ersten leitenden Schicht gebildet. Diese Elemente werden in der gleichen Form wie die Gate-Elektrode 121 und die gemeinsame Leitung 108l strukturiert.
Nahe einem oberen Abschnitt der gemeinsamen Elektrode 108 und der Pixel-Elektrode 118 (aus der ersten leitenden Schicht) wird eine Verbindungselektroden-Leitschichtstruktur 130' und eine Verbindungsleitungs-Leitschichtstruktur 130'' aus der zweiten leitenden Schicht gebildet. Diese Elemente werden in der gleichen Form wie die gemeinsame Elektrode 108 und die Pixel-Elektrode 118 strukturiert.
Durch die Durchführung eines Veraschungs-Prozesses kann ein Abschnitt der photoempfindlichen Schichtstrukturen 170a bis 170f (7D) entfernt werden, wobei die fünfte photoempfindliche Schichtstruktur 170e und die sechste photoempfindliche Schichtstruktur 170f auf dem oberen Abschnitt der Verbindungselektroden-Leitschichtstruktur 130' und der Verbindungsleitungs-Leitschichtstruktur 130'' vollständig oder fast vollständig entfernt werden. Diese Bereiche entsprechen dem Schlitzbereich (II), in dem das Schlitzmuster dem Licht ausgesetzt wird. Die Bereiche legen die Oberfläche der Verbindungselektroden-Leitschichtstruktur 130' und der Verbindungsleitungs-Leitschichtstruktur 130'' frei.
In diesem Stadium verbleiben die ersten bis vierten lichtempfindlichen Schichtstrukturen als jeweils siebte bis zehnte lichtempfindliche Schichtstruktur 170a' bis 170f' mit einer Dicke abzüglich der Dicke der fünften und sechsten photoempfindlichen Schichtstrukturen an den unter dem Blendenbereich (III) liegenden Abschnitten. Die Verbindungselektroden-Leitschichtstruktur und die Verbindungsleitungs-Leitschichtstruktur werden dann selektiv unter Verwendung der siebten bis zehnten photoempfindlichen Schichtstrukturen 170a' bis 170f als Maske entfernt, um eine Verbindungselektrode 130'' zu bilden. Die Verbindungselektrode 130'' ist mit einem Abschnitt der Pixel-Elektrode an einem oberen Abschnitt der Pixel-Elektrode 118 verbunden. Während dem Prozess werden die erste Verbindungsleitung 108a, die elektrisch oder operativ mit einem Abschnitt der gemeinsam Elektrode 108 verbunden ist, und die zweite Verbindungsleitung nahe einem oberen Abschnitt der gemeinsamen Elektrode 108 gebildet.
In den 5B und 6B werden auf fast der gesamten Oberfläche oder der gesamten Oberfläche des Substrats 110, auf dem die Gate-Elektrode 121, die Gate-Leitung 116, die gemeinsame Leitung 108l, die ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a, die zweite Verbindungsleitung 108b, die gemeinsame Elektrode 108 und die Pixel-Elektrode 118 getragen werden, eine erste Isolierschicht 115a, eine amorphe Silicium-Dünnschicht 124 und eine zweite Isolierschicht abgeschieden. Hierbei können die Schichten in einem Prozess oder in aufeinander folgenden Prozessen abgeschieden werden. Nachdem die erste Isolierschicht 115a, die amorphe Silicium-Dünnschicht 124 und die zweite Isolierschicht abgeschieden sind, werden sie durch einen Strukturierungsprozess wie beispielsweise durch Photolithographie (einen zweiten Maskenprozess) strukturiert, was auch aufeinanderfolgend geschehen kann. In dem Prozess kann ein erstes Kontaktloch 140a, ein zweites Kontaktloch 140b, ein drittes Kontaktloch 140c, ein erstes Loch Ha und ein zweites Loch Hb gebildet werden. Fast zur gleichen Zeit kann in dem Prozess ein Ätzstopper 115' gebildet werden, der die zweite Isolierschicht in einer gewünschten Form umfasst.
In diesem Stadium legt das erste Kontaktloch 140a einen Abschnitt der Verbindungselektrode 130''' frei, und die zweiten und dritten Kontaktlöcher 140b und 140c legen einen Abschnitt der amorphen Silicium-Dünnschicht 124 nahe den linken und rechten oberen Abschnitten der Gate-Elektrode 121 frei. Der partielle Ätzstopper 115, der nach dem Strukturierungsprozess zwischen den zweiten und dritten Kontaktlöchern 140b und 140c verbleibt, kann ein Eindringen einer Ätzlösung oder eines Ätzgases in einen rückseitigen Kanal der aktiven Struktur verhindern, wenn die n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschicht strukturiert wird.
In einigen Systemen und Prozessen wird die Schlitzbelichtung oder Multi-Schlitzbelichtung auch für den zweiten Maskenprozess verwendet. Die 8A bis 8E sind Schnittansichten des zweiten Maskenprozesses der 5B und 6B. In der 8A werden auf der gesamten Oberfläche oder fast der gesamten Oberfläche des Substrates 110, auf dem die Gate-Elektrode 121, die Gate-Leitung 116, die gemeinsame Leitung 108l, die ersten Verbindungsleitungen 108a und 108a getragen werden, die zweite Verbindungslei tung 108b, die gemeinsame Elektrode 108 und die Pixel-Elektrode 118 gebildet, und die erste Isolierschicht 115a, die amorphe Silicium-Dünnschicht 124 und die zweite Isolierschicht 115 werden abgeschieden. In einigen Systemen geschieht dies schrittweise. Eine photoempfindliche Schicht 270 aus einem photoempfindlichen Material wie beispielsweise einem Photolack wird auf fast der gesamten Oberfläche oder der gesamten Oberfläche des Substrats 110 gebildet, auf welches Licht selektiv durch eine Schlitzmaske 280 (oder durch eine Halbtonmaske) fällt.
Die Schlitzmaske 280 kann einen Durchlassbereich (I), der Licht vollständig durchlässt, einen Schlitzbereich (II) mit einem Schllitzmuster, der lediglich einen Teil des Lichts hindurchlässt, während er einen Teil des Lichts abschirmt, und einen Blendenbereich (III) umfassen, der das Licht vollständig abschirmt. In einigen Prozessen kann nur dass durch die Schlitzmaske 280 hindurchgehende Licht die photoempfindliche Schicht 270 belichten.
Wenn die photoempfindliche Schicht 270, die durch die Schlitzmaske 280 belichtet wurde, entwickelt wird (8B), verbleiben photoempfindliche Schichtstrukturen 270a bis 270e mit verschiedenen Dicken bei Bereichen, wo Licht vollständig oder teilweise abgeschirmt wurde. Licht kann durch den Blendenbereich (III) und den Schlitzbereich (II) abgeschirmt werden. Die photoempfindliche Schicht unter dem Durchlassbereich (I), zu der das Licht vollständig durchgelassen wurde, wird fast vollständig oder vollständig entfernt, dadurch liegt die Oberfläche der zweiten Isolierschicht 115 frei.
In diesem Stadium ist die erste photoempfindliche Schichtstruktur 270a unterhalb des Blendenbereichs (III) dicker als die zweiten bis fünften photoempfindlichen Schichtstrukturen 270b bis 270e unterhalb des Schlitzbereichs (II). Die photoempfindliche Schicht in dem Bereich, in den das Licht vollständig durchgelassen wurde (der Durchlassbereich (I)), ist in diesem Bereich fast vollständig entfernt. In diesem Prozess wird ein positiver Photolack verwendet. Alternativ kann jedoch auch ein negativer Photolack oder eine entsprechende Kombination verwendet werden.
Bei der Strukturierung der ersten Isolierschicht 115a, der amorphen Silicium-Dünnschicht 124 und der zweiten Isolierschicht 115, die unter Verwendung der photoempfindlichen Schichtstrukturen 270a bis 270e als Maske (8C) erfolgen kann, wird das erste Kontaktoch 140a ausgebildet, das einen Abschnitt der Verbindungselektrode 130' freilegt.
Durch die Durchführung eines Veraschungs-Prozesses kann ein Abschnitt der photoempfindlichen Schichtstrukturen 270a bis 270e (8D) entfernt werden, wobei die zweite bis sechste photoempfindlichen Schichtstruktur unterhalb des Schlitzbereiches (II), in dem eine Schlitz-Belichtung angewendet wurde, praktisch vollständig entfernt werden, um die Oberfläche der zweiten Isolierschicht 115 freizulegen.
In diesem Stadium verbleibt die erste photoempfindliche Schichtstruktur als sechste photoempfindliche Schichtstruktur 270a mit einer Dicke abzüglich der Dicke der zweiten bis fünften photoempfindlichen Schichtstrukturen an dem unter dem Blendenbereich (III) liegenden Abschnitt. Wie in 8E gezeigt, werden bei einem Entfernen eines Abschnitts des zweiten Isolierfilms unter Verwendung der sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur 270a' als Maske die zweiten und dritten Kontaktlöcher 140b und 140c gebildet. Die zweiten und dritten Kontaktlöcher 140b und 140c legen einen Abschnitt der amorphen Silicium-Dünnschicht 124 an den linken und rechten oberen Abschnitten der Gate-Elektrode 121 frei. Gleichzeitig oder fast gleichzeitig werden ein erstes Loch Ha, das einen Abschnitt der amorphen Silicium-Dünnschicht 124 des oberen Abschnitts der gemeinsamen Leitung 108l freilegt, und ein zweites Loch Hb, das einen Abschnitt der amorphen Silicium-Dünnschicht 124 freilegt, wo eine Daten-Leitung gebildet werden soll, gebildet.
In diesem Stadium bildet der zweite Isolierfilm an den Stellen, wo die ersten bis dritten Kontaktlöcher 140a bis 140c und die ersten und zweiten Löcher Ha und Hb strukturiert wurden, eine erste Isolierschichtstruktur 115'. In den 5C, 6C und 6E wird eine aktive Struktur 124' gebildet. Gleichzeitig oder fast gleichzeitig werden die Source- und Drain-Elektroden 122 und 123, die elektrisch und operativ mit einem bestimmten Abschnitt der aktiven Struktur 120' über die zweiten und dritten Kontaktlöcher verbunden sind, durch einen einzelnen Strukturierungsprozess oder einen photolithographischen Prozess (einen dritten Maskenprozess) gebildet. In diesem Stadium erstreckt sich ein Abschnitt der Source-Elektrode 122 in einer Richtung und steht mit der Daten-Leitung 117 in Verbindung. Die Daten-Leitung steht im Wesentlichen senkrecht zu der Gate-Leitung 116. Ein Abschnitt der Drain- Elektrode 123 erstreckt sich zur Pixel-Elektrode, um eine Pixel-Elektrodenleitung 118l auszubilden, die elektrisch oder operativ mit der Verbindungselektrode 130' und der unteren Pixel-Elektrode 118 durch das erste Loch verbunden ist.
Die erste Isolierschichtstruktur, die aus der zweiten Isolierschicht gebildet ist, wird in einer bestimmten Form durch den dritten Maskenprozess strukturiert, um einen Ätzstopper 115'' zu bilden. Der Ätzstopper 115'', der an dem oberen Abschnitt des Kanalbereichs der aktiven Struktur 124' angeordnet ist, kann eine Beschädigung eines rückseitigen Kanals des TFT bei einem Ätzen der n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht verhindern oder minimieren.
Die 9A bis 9F sind Schnittansichten, die einen dritten Maskenprozess in den 5C und 6C bis 6E zeigen. In der 9A werden eine n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschicht 125b und eine dritte leitende Schicht 150 auf der gesamten Oberfläche oder nahezu der gesamten Oberfläche des Substrats 110 abgeschieden, eine photoempfindliche Schicht 370 aus einem photoempfindlichen Material wie beispielsweise einem Photolack wird auf fast der gesamten Oberfläche oder beinahe der gesamten Oberfläche des Substrats 110 gebildet, und dann wird Licht selektiv durch die Schlitzmaske (oder die Halbtonmaske) 380 auf die photoempfindliche Schicht 370 durchgelassen, wobei in einem alternativen Prozess auch eine Multi-Schlitzmaske verwendet werden kann.
Die Schlitzmaske 380 kann einen Durchlassbereich (I), der Licht vollständig durchlässt, einen Schlitzbereich (II) mit einem Schlitzmuster, der lediglich einen Teil des Lichts hindurchlässt, während er einen Teil des Lichts abschirmt, und einen Blendenbereich (III) umfassen, der das Licht vollständig abschirmt. In einigen Prozessen kann nur das durch die Schlitzmaske 380 hindurchgehende Licht die photoempfindliche Schicht 370 belichten.
Wenn die photoempfindliche Schicht 370, die durch die Schlitzmaske 380 belichtet wurde, entwickelt wird (9B), verbleiben photoempfindliche Schichtstrukturen 370a bis 370d mit bestimmten Dicken bei Bereichen, wo Licht vollständig oder teilweise durch den Blendenbereich (III) und den Schlitzbereich (II) abgeschirmt wurden. Die photoempfindliche Schicht unter dem Durchlassbereich (I), durch den Licht fast vollständig durchgelassen wurde, wird fast vollständig entfernt, wodurch die Oberfläche der dritten leitenden Schicht 150 freiliegt.
In diesem Stadium sind die ersten bis dritten photoempfindlichen Schichtstrukturen 370a bis 370c unterhalb des Blendenbereichs (III) dicker als die vierte photoempfindliche Schichtstruktur 370d unterhalb des Schlitzbereichs (II). Die photoempfindliche Schicht in dem Bereich, zu dem das Licht praktisch vollständig durch den Durchlassbereich (I) hindurchgelassen wurde, wird im Wesentlichen vollständig entfernt. Für diesen Prozess wird ein positiver Photolack verwendet. Alternativ kann jedoch auch ein negativer Photolack oder eine entsprechende Kombination verwendet werden.
Wenn die dritte leitende Schicht 150 strukturiert wird, wobei die photoempfindlichen Schichtstrukturen 370a bis 370d als Maske verwendet werden (9C), wird eine dritte leitende Schichtstruktur 150' aus einer dritten leitenden Schicht mit einer geringeren Dicke als ein Abschnitt der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur 370a, der zweiten photoempfindliche Schichtstruktur 370b und der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur 370d gebildet. Diese Strukturen werden an einem unteren Abschnitt der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur 370a, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur 370b, der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur 370d und der Daten-Leitung 117 gebildet. Die Daten-Leitung 117 ist aus der dritten leitenden Schicht gebildet und weist eine geringere Dicke als die anderen verbleibenden Abschnitte der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur 370a und der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur 370c auf.
Wenn die n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschicht 125 und die erste Isolierschichtstruktur 115' selektiv durch einen Strukturierungsprozess unter-Verwendung der photoempfindlichen Schichtstrukturen 370a bis 370d als Maske strukturiert werden, wie in 9D gezeigt, werden eine erste n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschichtstruktur 125' und eine zweite Isolierschichtstruktur 115'' aus der n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht und der zweiten Isolierschicht gebildet. Diese Elemente werden an dem unteren Abschnitt der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur 370a, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur 370b und der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur 370d gebildet. Eine zweite n+-dotierte amorphe Silici um-Dünnschichtstruktur 125'' aus der n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht wird an dem unteren Abschnitt der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur 370a und der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur 370c gebildet. Durch die Durchführung eines Veraschungs-Prozesses zur Entfernung eines Abschnitts der photoempfindlichen Schichtstrukturen 370a bis 370d wird, wie in 9E gezeigt, die vierte photoempfindliche Schichtstruktur unterhalb des Schlitzbereichs (II), der belichtet wurde, im Wesentlichen vollständig entfernt. Durch das Entfernen wird die Oberfläche der dritten leitenden Schichtstruktur 150' freigelegt.
Die ersten bis dritten photoempfindlichen Schichtstrukturen verbleiben jeweils als fünfte bis siebte photoempfindliche Schichtstrukturen 370a bis 370c'. Die Schichtdicke entspricht hierbei der ursprünglichen Dicke abzüglich der Dicke der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur bei einem bestimmten Bereich, der dem Blendenbereich (III) entspricht. Die fünften bis siebten photoempfindlichen Schichtstrukturen 370a' bis 370c' können in ihrer Dicke durch einen Veraschungs-Prozess reduziert werden. Durch Steuerung der Prozessbedingungen des Veraschungs-Prozesses können die fünften bis siebten photoempfindlichen Schichtstrukturen 370a' bis 370c' etwa die gleiche Dicke wie die der unteren dritten leitenden Schichtstruktur 150' und der Daten-Leitung 117 aufweisen.
Wie in 9F gezeigt, wird bei einer Entfernung eines Abschnitts der dritten leitenden Schichtstruktur, wobei die verbleibenden fünften bis siebten photoempfindlichen Schichtstrukturen 370a' bis 370c' als Masken verwendet werden, die Source-Elektrode 122 aus einer dritten leitenden Schicht bei einem partiellen unteren Abschnitt der fünften photoempfindlichen Schichtstruktur 370a' gebildet. Gleichzeitig oder fast gleichzeitig wird die Drain-Elektrode 123 und die Pixel-Elektrodenleitung 118l aus der dritten leitenden Schicht an einem unteren Abschnitt der sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur 370b' gebildet.
Wenn die ersten und zweiten n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschichtstrukturen und die amorphe Silicium-Dünnschicht selektiv entfernt wird, wobei die fünften bis siebten photoempfindlichen Schichtstrukturen 370a' bis 370c' als Maske verwendet werden, wird die aktive Struktur 124' aus der amorphen Silicium-Dünnschicht gebildet. Die Siliciumstrukturen werden ent sprechend zu der Seite der Kante des Ätzstoppers 125' strukturiert. In einem Prozess wird der Ätzstopper 125' als Maske in der Strukturierung der aktiven Struktur 124' und der ohmschen Kontaktschicht 125' verwendet. Die ohmsche Kontaktschicht wird aus der n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht gebildet und bildet einen ohmschen Kontakt mit einem bestimmten Abschnitt der aktiven Struktur 124'. Die Source- und Drain-Elektroden 122 und 123 werden an dem oberen Abschnitt der aktiven Struktur 124' gebildet.
Die Pixel-Elektrodenleitung 118l wird elektrisch mit der unteren Verbindungselektrode 130'' über die ohmsche Kontaktschicht 125n verbunden. Die dritte n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschichtstruktur 125'' und die amorphe Silicium-Dünnschichtstruktur 124" werden aus der n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht gebildet und die amorphe Silicium-Dünnschicht wird an dem unteren Abschnitt der Daten-Leitung 117 gebildet.
Die amorphe Silicium-Dünnschichtstruktur 124'' bei dem Bereich, wo das zweite Loch gebildet ist, wird in der gleichen Form wie die obere Daten-Leitung 117 strukturiert. Wenn die aktive Struktur 124', die Source- und Drain-Elektroden 122 und 123 und die Daten-Leitung 117 durch einen einzelnen Maskenprozess gebildet werden, werden wenige oder keine Überhänge an der amorphen Silicium-Dünnschichtstruktur 124 bei dem unteren Abschnitt der Daten-Leitung 117 gebildet. Durch Minimierung oder im Wesentlichen Eliminierung der Überhänge, kann ein Rauschen und/oder andere Störungen minimiert werden. Das Array-Substrat 110 wird auf ein gegenüberliegendes Farbfiltersubstrat aufgebracht und durch einen Lack oder eine Dichtung befestigt, die an einem Randbereich des Bildanzeigebereichs angebracht ist, um eine Flüssigkristalltafel herzustellen. Die zwei Substrate können durch einen Befestigungsschlüssel miteinander verbunden oder befestigt werden. Der Befestigungsschlüssel kann auf dem Array-Substrat 110 und dem Farbfiltersubstrat gebildet sein.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige, mit den Schritten: – Bilden einer Gate-Elektrode, einer Gate-Leitung, einer Verbindungselektrode, einer gemeinsamen Elektrode und einer Pixel-Elektrode auf einem ersten Substrat durch einen ersten Maskenprozess; – Bilden einer ersten Isolierschicht auf dem ersten Substrat; – Bilden einer zweiten Isolierschicht mit einem ersten Kontaktloch, einem zweiten Kontaktloch und einem dritten Kontaktloch durch einen zweiten Maskenprozess; – Bilden einer aktiven Struktur auf dem ersten Substrat und Ausbilden von Source- und Drain-Elektroden, die operativ mit der aktiven Struktur durch die zweiten und dritten Kontaktlöcher verbunden sind; und – Verbinden des ersten Substrats mit einem zweiten Substrat.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt des Bildens einer gemeinsamen Leitung auf dem ersten Substrat durch den ersten Maskenprozess.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die gemeinsame Leitung im Wesentlichen parallel zu der Gate-Leitung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die gemeinsame Elektrode mit der gemeinsamen Leitung verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt des Bildens einer ersten Verbindungsleitung auf dem ersten Substrat durch den ersten Maskenprozess.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit dem Schritt des Bildens einer Daten-Leitung, die die Gate-Leitung im Wesentlichen kreuzt, um einen Pixel-Bereich durch einen dritten Maskenprozess zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Verbindungsleitung nahe einer linken Kante und einer rechte Kante des Pixel-Bereichs gebildet und mit der gemeinsamen Leitung verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Verbindungsleitung im Wesentlichen parallel zur Daten-Leitung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit dem Schritt des Bildens einer zweiten Verbindungsleitung auf dem ersten Substrat durch den ersten Maskenprozess.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die erste Verbindungsleitung mit der zweiten Verbindungsleitung verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die zweite Verbindungsleitung im Wesentlichen parallel zur Gate-Leitung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Maskenprozess folgende Schritte umfasst: – Bilden einer ersten und einer zweiten leitenden Schicht auf dem ersten Substrat; – Bilden einer ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer dritten photoempfindlichen Schichtstruktur und einer vierten photoempfindlichen Schichtstruktur mit einer ersten Dicke, und Bilden einer fünften photoempfindlichen Schichtstruktur und einer sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur mit einer zweiten Dicke auf dem ersten Substrat; – selektives Entfernen der ersten leitenden Schicht und der zweiten leitenden Schicht unter Verwendung der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur, der vierten photoempfindliche Schichtstruktur, der fünften photoempfindliche Schichtstruktur und der sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur als Maske, um eine Gate-Elektrode zu bilden; – Bilden einer Gate-Leitung aus der zweiten leitenden Schicht und einer gemeinsamen Elektrode und eine Pixel-Elektrode aus der ersten leitenden Schicht auf dem ersten Substrat.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Maskenprozess ferner umfasst: – Bilden einer Verbindungselektroden-Leitschichtstruktur und einer Verbindungsleitungs-Leitschichtstruktur, die aus der zweiten leitenden Schicht in der gleichen Form wie die gemeinsame Elektrode gebildet sind; – Bilden der Pixel-Elektrode an einem oberen Abschnitt der gemeinsamen Elektrode und der Pixel-Elektrode aus der ersten leitenden Schicht; – Entfernen der fünften photoempfindlichen Schichtstruktur und der sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur und gleichzeitiges Entfernen eines Teils der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur und der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur, um eine siebte photoempfindlichen Schichtstruktur, eine achte photoempfindlichen Schichtstruktur, eine neunte photoempfindlichen Schichtstruktur und eine zehnte photoempfindlichen Schichtstruktur mit einer dritten Dicke zu bilden; und – selektives Entfernen der Verbindungselektroden-Leitschichtstruktur und der Verbindungsleitungs-Leitschichtstruktur unter Verwendung der siebten photoempfindlichen Schichtstruktur, der achten photoempfindlichen Schichtstruktur, der neunten photoempfindlichen Schichtstruktur, und der zehnten photoempfindlichen Schichtstruktur als Maske, um eine Verbindungselektrode, die operativ mit einem Abschnitt der Pixel-Elektrode verbunden ist und erste und zweite Verbindungsleitungen zu bilden, die operativ mit einem Abschnitt der gemeinsamen Elektrode verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine Gate-Elektrodenstruktur und eine Gate-Leitungsstruktur aus der ersten leitenden Schicht gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste leitende Schicht ein transparentes leitendes Material wie beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO) oder Indiumzinkoxid (IZO) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zweite leitende Schicht ein opakes leitendes Material wie beispielsweise Aluminium (Al), eine Aluminiumlegierung, Wolfram (W), Kupfer (Cu), Chrom (Cr) oder Molybdän (Mo) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste photoempfindliche Schichtstruktur, die zweite photoempfindliche Schichtstruktur, die dritte photoempfindliche Schichtstruktur und die vierte photoempfindliche Schichtstruktur jeweils als siebte photoempfindliche Schichtstruktur, achte photoempfindliche Schichtstruktur, neunte photoempfindliche Schichtstruktur und zehnte photoempfindliche Schichtstruktur strukturiert werden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste Dicke dicker als die zweite Dicke ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Ätzstopper aus der Isolierschicht gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein zweites Kontaktloch und ein drittes Kontaktloch einen Abschnitt einer amorphen Silicium-Dünnschicht an einem oberen Abschnitt der Gate-Elektrode freilegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt eines Ätzstoppers, der zwischen dem zweiten Kontaktloch und dem dritten Kontaktloch strukturiert ist, ein Eindringen einer Ätzlösung oder eines Ätzgases in einen rückseitigen Kanal der aktiven Struktur verhindert, wenn die amorphe Silicium-Dünnschicht strukturiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zweite Maskenprozess folgende Schritte umfasst: – Bilden einer amorphen Silicium-Dünnschicht und einer zweiten Isolierschicht auf dem ersten Substrat; – Bilden einer ersten photoempfindlichen Schichtstruktur mit einer ersten Dicke und einer zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer dritten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer vierten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer fünften photoempfindlichen Schichtstruktur mit einer zweiten Dicke auf dem ersten Substrat; – selektives Entfernen eines Abschnitts der ersten Isolierschicht, einer amorphen Silicium-Dünnschicht und eines Abschnitts der zweiten Isolierschicht unter Verwendung einer ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer dritten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer vierten photoempfindlichen Schichtstruktur und einer fünften photoempfindlichen Schichtstruktur als Maske, die zumindest ein Kontaktloch bilden, das einen Abschnitt der Verbindungselektrode freilegt; – Entfernen der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur, der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur, der fünften photoempfindlichen Schichtstruktur und fast gleichzeitiges Entfernen eines Teils der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, um eine sechste photoempfindliche Schichtstruktur mit einer dritten Dicke zu bilden; und – selektives Entfernen eines Abschnitts der zweiten Isolierschicht unter Verwendung einer sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur als Maske, um ein zweites Kontaktloch und ein drittes Kontaktloch auszubilden, die einen Abschnitt der amorphen Silicium-Dünnschicht und rechte obere Abschnitte der Gate-Elektrode freilegen.
Verfahren nach Anspruch 22, ferner mit dem Schritt des Bildens eines ersten Lochs, das einen Abschnitt der amorphen Silicium-Dünnschicht an einem oberen Abschnitt der gemeinsamen Leitung freilegt, und des Bildens eines zweiten Lochs, das einen Abschnitt der amorphen Silicium-Dünnschicht in dem Bereich freilegt, wo eine Daten-Leitung gebildet werden soll.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die zweite Isolierschicht die zweite Isolierschicht bildet, wenn das erste Kontaktloch, das zweite Kontaktloch und das dritte Kontaktloch strukturiert werden.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die erste photoempfindliche Schichtstruktur als sechste photoempfindliche Schichtstruktur mit einer dritten Dicke strukturiert wird, wobei die reduzierte Dicke durch Abzug der Dicke der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur, der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur und der fünften photoempfindlichen Schichtstruktur bei einem Veraschungs-Prozess erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die erste Dicke dicker als die zweite Dicke ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Abschnitt einer Drain-Elektrode sich zum Pixel-Bereich erstreckt, um eine Pixel-Elektrodenleitung zu bilden, die operativ mit der Verbindungselektrode und der Pixel-Elektrode durch das erste Loch verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten: – Bilden einer n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht und einer dritten leitenden Schicht auf dem ersten Substrat; – Bilden einer ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, einer zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur und einer dritten photoempfindlichen Schichtstruktur mit einer ersten Dicke und einer vierten photoempfindlichen Schichtstruktur mit einer zweiten Dicke auf dem ersten Substrat; – selektives Entfernen eines Abschnitts der dritten leitenden Schicht unter Verwendung der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur und der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur als Maske, um eine dritte leitende Schichtstruktur zu bilden, die eine Daten-Leitung aus der dritten leitenden Schicht bildet; – selektives Entfernen der n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht und einer ersten Isolierschicht unter Verwendung der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur, der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur, der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur als Maske, um einen ersten n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnfilm und einen zweiten n+-dotierten amorphen Silicium Dünnfilm sowie eine zweite Isolierschichtstruktur zu bilden; – Entfernen der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur und gleichzeitiges Entfernen eines Teils der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur und der dritten photoempfindlichen Schichtstruktur, um eine fünfte photoempfindliche Schichtstruktur, eine sechste photoempfindliche Schichtstruktur und eine siebte photoempfindliche Schichtstruktur mit einer dritten Dicke zu bilden; – Entfernen eines Abschnitts der dritten leitenden Schichtstruktur unter Verwendung der fünften photoempfindlichen Schichtstruktur, der sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur, der siebten photoempfindlichen Schichtstruktur als Maske, um Source- und Drain-Elektroden aus der dritten leitenden Schicht zu bilden; und – selektives Entfernen der ersten n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht, der zweiten n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschicht unter Verwendung der fünften photoempfindlichen Schichtstruktur, der sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur und der siebten photoempfindlichen Schichtstruktur als Maske, um eine aktive Struktur zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die dritte leitende Schichtstruktur eine geringere Dicke als ein Abschnitt der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur und der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur bei einem unteren Abschnitt des Abschnitts der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur, der zweiten photoempfindlichen Schichtstruktur und der vierten photoempfindlichen Schichtstruktur aufweist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Daten-Leitung eine geringere Dicke als die verbleibenden Abschnitte der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur aufweist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die erste n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschichtstruktur an einem unteren Abschnitt der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die zweite Isolierschichtstruktur an einem unteren Abschnitt der ersten photoempfindlichen Schichtstruktur gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die zweite n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschichtstruktur nahe dem unteren Abschnitt der ersten photoempfindlichen Schicht gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die fünfte photoempfindliche Schichtstruktur, die sechste photoempfindliche Schichtstruktur und die siebte photoempfindliche Schichtstruktur fast die gleiche Dicke wie die dritte leitende Schichtstruktur und die Daten-Leitung aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Source-Elektrode einen unteren Abschnitt eines Abschnitts der fünften photoempfindlichen Schichtstruktur umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Drain- und Pixel-Elektroden einen unteren Abschnitt der sechsten photoempfindlichen Schichtstruktur umfassen.
Verfahren nach Anspruch 28, ferner mit dem Schritt des Bildens einer ohmschen Kontaktschicht, die die n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschicht an einem oberen Abschnitt der aktiven Struktur umfasst.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Pixel-Elektrodenleitung operativ mit der Verbindungselektrode durch die ohmsche Kontaktschicht verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 28, ferner mit dem Schritt des Bildens einer dritten n+-dotierten amorphen Silicium-Dünnschichtstruktur und einer amorphen Silicium-Dünnschichtstruktur an einem unteren Abschnitt der Daten-Leitung.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die amorphe Silicium-Dünnschicht an einem Bereich, wo das zweite Loch gebildet ist, strukturiert wird, um fast die gleiche Dicke wie die obere Daten-Leitung aufzuweisen.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die dritte leitende Schicht ein opakes leitendes Material wie beispielsweise Aluminium (Al), eine Aluminiumlegierung, Wolfram (W), Kupfer (Cu), Chrom (Cr), oder Molybdän (Mo) umfasst.
Flüssigkristallanzeige (LCD), mit: – einer gemeinsamen Elektrode und einer Pixel-Elektrode, die aus einer ersten leitenden Schicht gebildet sind und einer Gate-Elektrode, einer Gate-Leitung und einer Verbindungselektrode, die aus einer zweiten leitenden Schicht gebildet sind, wobei die gemeinsame Elektrode, die Pixel-Elektrode, die Gate-Elektrode, die Gate-Leitung und die Verbindungselektrode auf dem ersten Substrat gebildet sind; – einer ersten Isolierschicht, die auf dem ersten Substrat gebildet ist; – einem Ätzstopper, der auf dem ersten Substrat gebildet ist und ein erstes Kontaktloch, ein zweites Kontaktloch und ein drittes Kontaktloch aufweist; – einer Source-Elektrode und einer Drain-Elektrode, die auf einer aktiven Struktur gebildet sind, und einer dritten leitenden Schicht, die auf dem ersten Substrat gebildet ist und operativ mit einem Abschnitt der aktiven Struktur durch das zweite Kontaktloch und das dritte Kontaktloch verbunden ist; und – einem zweiten Substrat, das mit dem ersten Substrat in einer gegenüberliegenden Weise verbunden ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 42, ferner mit einer gemeinsamen Leitung, die aus der zweiten leitenden Schicht gebildet ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 43, wobei die gemeinsame Leitung im Wesentlichen parallel zur Gate-Leitung angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 43, wobei die gemeinsame Elektrode mit der gemeinsamen Leitung verbunden ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 42, ferner mit einer ersten Verbindungsleitung, die aus der ersten leitenden Schicht gebildet ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 46, ferner mit einer Daten-Leitung, die aus der dritten leitenden Schicht gebildet ist und im Wesentlichen die Gate-Leitung kreuzt, um einen Pixel-Bereich auszubilden.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 47, wobei die erste Verbindungsleitung nahe einem Rand des Pixel-Bereichs gebildet ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 47, wobei die erste Verbindungsleitung im Wesentlichen parallel zur ersten Verbindungsleitung angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 47, ferner mit einer zweiten Verbindungsleitung, die aus der ersten leitenden Schicht gebildet ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 50, wobei die ersten Verbindungsleitungen mit der zweiten Verbindungsleitung verbunden sind.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 50, wobei die zweite Verbindungsleitung im Wesentlichen parallel zur Gate-Leitung angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 42, wobei die erste leitende Schicht ein transparentes leitendes Material wie beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO) oder Indiumzinkoxid (IZO) umfasst.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 42, wobei die zweite leitende Schicht oder die dritte leitende Schicht ein opakes leitendes Material wie beispielsweise Aluminium (Al), eine Aluminiumlegierung, Wolfram (W), Kupfer (Cu), Chrom (Cr), oder Molybdän (Mo) umfasst.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 42, wobei der Ätzstopper eine Isolierschicht umfasst.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 42, wobei ein erstes Kontaktloch einen Abschnitt der Verbindungselektrode freilegt.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 42, wobei ein zweites Kontaktloch und ein drittes Kontaktloch einen Abschnitt der amorphen Silicium-Dünnschicht nahe den linken und rechten oberen Abschnitten der Gate-Elektrode freilegen.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 42, wobei ein Abschnitt des Ätzstoppers, der zwischen einem zweiten Kontaktloch und einem dritten Kontaktloch strukturiert ist, im Wesentlichen ein Eindringen einer Ätzlösung oder eines Ätzgases in einen rückseitigen Kanal der aktiven Struktur verhindert, wenn eine n+-dotierte amorphe Silicium-Dünnschicht strukturiert wird.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 47, ferner mit einer Pixel-Elektrodenleitung, die als ein Abschnitt einer Drain-Elektrode gebildet ist, die sich zu einem Pixel-Bereich erstreckt und operativ mit der Verbindungselektrode und der Pixel-Elektrode durch das erste Loch verbunden ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 59, ferner mit einer ohmschen Kontaktschicht, die eine aktive Struktur, die Source-Elektrode und Drain-Elektrode verbindet.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 60, wobei die Pixel-Elektrodenleitung elektrisch mit der Verbindungselektrode durch die ohmsche Kontaktschicht verbunden ist.
Flüssigkristallanzeige (LCD) nach Anspruch 59, wobei ein Abschnitt der Pixel-Elektrodenleitung einen Abschnitt der gemeinsamen Leitung mit der ers ten Isolierschicht dazwischen überlappt, um eine Speichervorrichtung zu bilden.