DE19623292C2 - Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, und zwar speziell auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, bei deren Herstellung die Entstehung von Hügeln unter Kontrolle gehalten wird.
Dünnschichttransistoren (TFTs: Thin Film Transistors) haben breite Verwendung als Schalteinrichtungen gefunden, die in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD: Liquid Crystal Display) mit aktiver Matrix beim Auftreten eines Bildsignals Bildpunkte oder -elemente (Pixel) schalten. Diese Dünnschichttransistor-Flüssigkristallanzeigevorrichtung ("TFT- LCD" genannt) weist eine Bodenplatte, auf der Dünnschichttransistoren und zugeordnete Pixelelektroden ausgebildet sind, eine Deckplatte, die Farbfilter für zugeordnete Pixelelektroden aufweist und eine gemeinsame Elektrode trägt, und Flüssigkristallmaterial auf, das zwischen der Bodenplatte und der Deckplatte eingefüllt ist.
Um bei dem Dünnschichttransistor (TFT) der vorstehend genannten Dünnschichttransistor-Flüssigkristallanzeigevorrichtung (TFT- LCD) eine Leitungsverzögerung zu verringern, wird zur Ausbildung einer Gate-Elektrode, einer Gate-Leitung, einer Source-Elektrode, einer Drain-Elektrode, einer Anschlußfläche und dergleichen eine Aluminiummetallschicht mit niedrigem spezifischen Widerstand verwendet. Bei dieser Art von Dünnschichttransistoren besteht jedoch ein Problem darin, daß auf der Oberfläche der Aluminiummetallschicht kleine Hügel entstehen, weil zwischen dem Aluminiummetall und einem isolierenden Substrat, auf welchem das Aluminiummetall ausgebildet wird, eine Druckbelastung entsteht.
Die Druckbelastung entsteht, weil das isolierende Substrat beim anschließenden Hochtemperatur-Bearbeitungsgang (z. B. bei der Abscheidung einer Gate-Isolierschicht mittels plasmainduzierter chemischer Bedampfung [PECVD: Plasma Enhancement Chemical Vapor Deposition]) sich verbiegt, da die Wärmeausdehnungsbeiwerte des isolierenden Substrats und des Aluminiummetalls verschieden sind. Konkret ausgedrückt, ist der Wärmeausdehnungsbeiwert von Aluminium (ungefähr 20 . 10-6/°C) größer als der entsprechende Beiwert (ungefähr 4 . 10-6/°C) von Glas, von welchem das isolierende Substrat gebildet wird, so daß das Glassubstrat die Ausdehnung der Aluminiummetallschicht beim Hochtemperatur- Bearbeitungsgang hemmt, wodurch sich das Substrat aufbiegt oder wölbt.
Solange die Aluminiummetallschicht unter einer solchen Druckbelastung steht, neigen Aluminiumatome in der Aluminiummetallschicht dazu, von Stellen hoher Belastung zu Stellen niedriger Belastung zu diffundieren. Dann steigen die Aluminiumatome an die Oberfläche der Aluminiummetallschicht, um die Druckbelastung zu verringern, und erzeugen dadurch die kleinen Hügel.
Da die Schicht, die im anschließenden Arbeitsgang auf der Aluminiummetallschicht abgeschieden wird, möglicherweise nicht über den scharfen Anstieg (oder Absatz) des Hügels hinausreicht, wird im nachfolgenden Ätzprozeß die metallische Leitung infolge ihrer Ausbeulung kurzgeschlossen, was die Herstellungsausbeute verschlechtert. Zur Lösung des vorstehenden Problems wurden bereits unterschiedliche Vorgehensweisen vorgeschlagen. Zum Beispiel ist aus Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Signalleitung einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung ersichtlich. Die Signalleitung besteht aus einer auf einem Substrat angeordneten Gate-Leitung 1, einer mit der Gate-Leitung 1 in Vertikalrichtung verbundenen Gate-Elektrode 2 (nämlich dem Bestandteil 2a) und einer mit der Gate-Leitung 1 in Horizontalrichtung verbundenen Anschlußfläche 3 (nämlich dem Bestandteil 2c).
Fig. 10 zeigt Schnittansichten der in Fig. 9 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung entlang den dort eingetragenen Linien A-A', B-B' und C-C'. Der Schnitt entlang Linie A-A' betrifft die Gate-Elektrode. Der Schnitt entlang Linie B-B' betrifft die Gate-Leitung. Der Schnitt entlang Linie C-C' betrifft die Anschlußfläche. Eine aus Aluminiummetall bestehende Leitung 2a, 2b bzw. 2c mit Einschichtaufbau wird auf einem isolierenden Substrat 1 ausgebildet. Auf der Oberfläche der Aluminiummetalleitungen 2a und 2b (d. h. der Gate- Leitungsabschnitte 2a und 2b) und ebenso - bis auf einen offenen Teilbereich - auf der Aluminiummetalleitung 2c (d. h. dem Anschlußflächenteil 2c), wird durch anodische Oxidierung eine anodisch oxidierte Schicht 3 ausgebildet.
Ferner ist auf dem nicht von der anodisch oxidierten Schicht 3 bedeckten Teilbereich der Aluminiummetalleitung 2c ein widerstandsfähiges Metall 4 aufgetragen. Auf der gesamten Oberfläche der die Aluminiummetalleitungen 2a, 2b und 2c tragenden isolierenden Trägerschicht 1 - mit Ausnahme des das widerstandsfähige Metall tragenden Teilbereichs der Aluminiummetalleitung 2c - ist eine Gate-Isolierschicht 5 ausgebildet.
Die Fig. 11a, 11b, 11c und 11d zeigen Querschnitte entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung der in Fig. 9 gezeigten elektrischen Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Der Schnitt entlang Linie A- A' betrifft die Gate-Elektrode. Der Schnitt entlang Linie B-B' betrifft die Gate-Leitung. Der Schnitt entlang Linie C-C' betrifft die Anschlußfläche. Gemäß Fig. 11a wird auf einem isolierenden Substrat 1 Aluminiummetall abgeschieden. Das Aluminiummetall wird photolithographisch selektiv entfernt, um eine Gate-Elektrode 2a, eine Gate-Leitung 2b und eine Anschlußfläche 2c aus Aluminiummetall auszubilden.
Gemäß Fig. 11b wird auf der gesamten die Aluminiummetalleitungen 2a, 2b, 2c tragenden Oberfläche des isolierenden Substrats 1 eine (nicht dargestellte) lichtundurchlässige Schicht ausgebildet. Dann wird die lichtundurchlässige Schicht so bearbeitet (strukturiert), daß sie nur auf der Aluminiummetalleitung 2c der Anschlußfläche übrig bleibt. Die auf diese Weise gestaltete lichtundurchlässige Schicht wird als Maske genutzt, solange durch anodische Oxidation eine anodisch oxidierte Schicht 3 aus Al2O3 auf der Oberfläche der Aluminiummetalleitungen 2a und 2b der Gate-Elektrode bzw. Gate-Leitung und auf der Aluminiummetalleitung 2c der Anschlußfläche - mit Ausnahme des Teilbereichs der Anschlußfläche, auf dem die lichtundurchlässige Schicht verblieben ist (d. h. auf dem offenen Teil der Aluminiummetalleitung 2c der Anschlußfläche) - ausgebildet wird. Auf dem offenen Teilbereich der Aluminiummetalleitung 2c wird die anodisch oxidierte Schicht nicht ausgebildet, um den Stromfluß in dem Elektrodenteil aufrecht zu erhalten, der im Betrieb der Flüssigkristallanzeigevorrichtung die TAB-Funktion ausführt.
Gemäß Fig. 11c wird nach Entfernung des lichtundurchlässigen Schichtmusters auf der gesamten die Aluminiummetalleitung tragenden Oberfläche des isolierenden Substrats 1 ein widerstandsfähiges Metall aufgetragen. Das widerstandsfähige Metall wird photolithographisch selektiv entfernt, um nur auf dem offenen Bereich der Aluminiummetalleitung 2c, wo die Anschlußfläche freiliegt, eine Schicht 4 aus widerstandsfähigem Metall auszubilden. Das widerstandsfähige Metall wird auf dem offenen Teilbereich der Anschlußfläche belassen, um während der nachfolgenden Hochtemperatur-Behandlung (z. B. Auftragung einer Gate-Isolierschicht mit Hilfe von plasmainduzierter chemischer Bedampfung) die Entstehung von Hügeln auf der Aluminiummetallfläche zu unterdrücken.
Da auf dem offenen Teil der Anschlußfläche keine anodisch oxidierte Schicht ausgebildet wird, entsteht während der nachfolgenden Hochtemperatur-Behandlung ein Hügel an der Aluminiummetalloberfläche der Anschlußfläche. Dadurch wird beim darauffolgenden Bearbeitungsvorgang die Metalleitung über die Ausbeulung kurzgeschlossen, was die Herstellungsausbeute verschlechtert. Da nun das widerstandsfähige Metall auf dem offenen Teil der Anschlußfläche belassen wird, wird die Hügelbildung dank der mechanischen Kraft, welche von der widerstandsfähigen Metallschicht 4 ausgeübt wird, unterdrückt.
Bezugnehmend auf Fig. 11d, wird auf der gesamten Oberfläche eine Gate-Isolierschicht 5 ausgebildet. Dann wird auf der gesamten Oberfläche, mit Ausnahme der auf dem offenen Teil der Anschlußfläche angeordneten Schicht 4 aus widerstandsfähigem Metall, eine lichtundurchlässige Schicht ausgebildet. Die auf diese Weise ausgestaltete lichtundurchlässige Schicht wird als Maske verwendet, um die Gate-Isolierschicht 5 über der Anschlußfläche selektiv zu entfernen. Dann wird das lichtundurchlässige Schichtmuster entfernt, wodurch eine offene, keine Gate-Isolierschicht 5 tragende Metalleitung 2c der Anschlußfläche ausgebildet wird.
Beim vorstehend erläuterten Verfahren wird zur Ausbildung der Signalleitung Aluminiummetall mit niedrigem spezifischen Widerstand verwendet, um die Leitungsverzögerung zu minimieren, aber der bei der Hochtemperatur-Behandlung entstehende Hügel wird nicht durch eine auf dem Aluminiummetall ausgebildete anodisch oxidierte Schicht unterdrückt. Infolge des Hügels wird die Metalleitung mit der in einem nachfolgenden Bearbeitungsgang hergestellten Schicht kurzgeschlossen, wodurch die Ausbeute verschlechtert wird.
Bei einem alternativen Verfahren zur Vermeidung der Hügelentstehung auf dem Aluminiummetall wird die Gate-Elektrode in einem Einschichtaufbau aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Bei einer solchen Aluminiumlegierung wird einer Aluminiummenge ein Verunreinigungsmetall, z. B. Tantal (Ta), Silizium (Si) oder Kupfer (Cu), in einem Anteil von mehreren Atomprozent beigegeben, um die Diffusion des Aluminiums zu unterdrücken und dadurch die Entstehung des Hügels zu hemmen. Dieser Vorgehensweise haftet jedoch der Mangel an, daß sie tendenziell den Leitungswiderstand erhöht, so daß sie für große Flächen und/oder hochauflösende Dünnschichttransistor- Flüssigkristallanzeigevorrichtungen nicht anwendbar ist. Verdrahtungsanordnungen, die nach diesem alternativen Verfahren hergestellt werden, sind aus JP 7-294963 und JP 7-36052 bekannt.
Als Beispiel zeigt Fig. 12 Schnittansichten entlang der in Fig. 9 eingetragenen Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines weiteren herkömmlichen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wie es in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 6-104437 offenbart ist. Der Schnitt entlang Linie A-A' betrifft die Gate-Elektrode. Der Schnitt entlang Linie B-B' betrifft die Gate-Leitung. Der Schnitt entlang Linie C-C' betrifft die Anschlußfläche.
Gemäß Fig. 12 werden Al/AlTa-Metalleitungen 2a, 2b, 2c auf einem isolierenden Substrat 1 ausgebildet und bestehen jeweils aus einer Aluminiummetallschicht und einer über der Aluminiummetallschicht angeordneten Aluminium/Tantal- Metallschicht. Auf der Oberfläche der Al/AlTa-Metalleitungen 2a (d. h. der Gate-Elektrode) und 2b (d. h. der Gate-Leitung) und an den Seitenwänden der Al/AlTa-Metalleitung 2c der Anschlußfläche wird eine anodisch oxidierte Schicht 3 ausgebildet. Auf der gesamten die Al/AlTa-Metalleitungen 2a, 2b, 2c tragenden Oberfläche des isolierenden Substrats 1, mit Ausnahme des offenen Teils der Al/AlTa-Metalleitung 2c der Anschlußfläche, wird eine Gate-Isolierschicht 4 ausgebildet. Auf dem offenen Teil der Al/AlTa-Metalleitung 2c der Anschlußfläche und auf einem Teilbereich der Gate-Isolierschicht 4 wird ein widerstandsfähiges Metall 5 aufgetragen.
Die Fig. 13a bis 13e sind Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung noch eines weiteren herkömmlichen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung. Der Schnitt entlang Linie A- A' betrifft die Gate-Elektrode. Der Schnitt entlang Linie B-B' betrifft die Gate-Leitung. Der Schnitt entlang Linie C-C' betrifft die Anschlußfläche.
Gemäß Fig. 13a wird auf einem isolierenden Substrat 1 Aluminiummetall abgeschieden. Auf dem Aluminiummetall wird ein AlTa-Metall aus einer Aluminiumlegierung, in der zu AlTa ein widerstandsfähiges Metall gemengt ist, abgeschieden. Der kombinierte Aufbau aus Aluminiummetallschicht und AlTa- Metallschicht wird photolithographisch selektiv entfernt, um eine Al/AlTa-Metalleitung 2 mit zweischichtigem Aufbau auszubilden, bei dem die AlTa-Schicht über der Al-Schicht liegt.
Gemäß Fig. 13b wird auf der gesamten die Al/AlTa-Leitungen 2a, 2b, 2c tragenden Oberfläche des isolierenden Substrats 1 eine lichtundurchlässige Schicht 6 ausgebildet. Dann wird die lichtundurchlässige Schicht 6 derart bearbeitet (selektiv entfernt), daß sie nur auf dem oberen Teil der Al/AlTa- Metalleitung 2c der Anschlußfläche stehen bleibt.
Gemäß Fig. 13c wird die bearbeitete lichtundurchlässige Schicht als Maske verwendet, solange durch anodische Oxidation eine anodisch oxidierte Schicht 3 auf der Oberfläche der Al/AlTa-Metalleitungen 2a und 2b der Gate-Elektrode bzw. der Gate-Leitung und nur an den Seitenwänden der Al/AlTa- Metalleitung 2c ausgebildet wird, um die Anschlußfläche für eine elektrische Verbindung nach außen freizulegen. Dabei wird eine anodisch oxidierte Schicht aus Al2O3 an den Seitenwänden der Aluminiummetallschicht der Al/AlTa-Metalleitungen 2a, 2b, 2c ausgebildet, und an der Oberfläche der AlTa-Metallschicht der Al/AlTa-Metalleitungen 2a, 2b und der Seitenwände der Metalleitung 2c wird AlTaOx ausgebildet.
Gemäß Fig. 13d wird auf der gesamten die Al/AlTa- Metalleitungen 2a, 2b, 2c tragenden Oberfläche des isolierenden Substrats 1 eine Gate-Isolierschicht 4 abgeschieden. Die Gate- Isolierschicht 4 wird dann photolithographisch nur vom oberen Teil der Al/AlTa-Metalleitung 2c der Anschlußfläche entfernt.
Gemäß Fig. 13e wird auf der gesamten Oberfläche der Gate- Isolierschicht 4 und auf der Al/AlTa-Metalleitung 2c, wo der Anschlußflächenbereich freigelegt ist, ein widerstandsfähiges Metall aufgetragen. Das widerstandsfähige Metall wird photolithographisch selektiv entfernt, um eine Schicht 5 aus dem widerstandsfähigen Metall so auszugestalten, daß sie nur auf dem offenen Teil der Al/AlTa-Metalleitung 2c übrig bleibt.
Während dieses Verfahrens wird im offenen Bereich der Anschlußfläche, wo keine anodisch oxidierte Schicht ausgebildet ist, z. B. bei der dem Ausbilden der anodisch oxidierten Schicht folgenden Hochtemperatur-Behandlung (z. B. Auftragung der Gate- Isolierschicht mit Hilfe von plasmainduzierter chemischer Bedampfung oder einfacher chemischer Dampfabscheidung) die Entstehung des Hügels nur durch die mechanische Kraft gehemmt, die auf ihn durch die AlTa-Schicht ausgeübt wird. Um diese Hemmwirkung zu verstärken, werden zusätzlich widerstandsfähige Metalle wie Cr, Mo und Ta aufgetragen, um den offenen Bereich der Anschlußfläche zu bedecken.
Wenn gemäß obiger Vorgehensweise reines Aluminium als Gate- Elektrode verwendet wird und an der Oberseite der Aluminiumelektrode eine Aluminiumlegierungsschicht aus Aluminiummetall und widerstandsfähigem Metall ausgebildet wird, unterdrückt die über der Aluminiumelektrode liegende anodisch oxidierte Schicht und/oder Aluminiumlegierung (AlTa) dank der auf die Aluminiumelektrode ausgeübten Kraft die Hügelbildung auf der Oberfläche der Aluminiumelektrode während der nachfolgenden Hochtemperatur-Behandlung. Diesem Verfahren haften jedoch mehrere Mängel an.
Zum Beispiel verhindert der Schichtaufbau aus Glassubstrat, Aluminiumschicht und AlTa-Schicht, die in dieser Reihenfolge übereinander liegen, nicht die Aluminium-Diffusion, die durch die Druckbelastung verursacht wird, welche zwischen dem Glassubstrat und der Aluminiumschicht während der Hochtemperatur-Behandlung entsteht. Wenn daher die mechanische Kraft, die auf das Aluminiummetall von den darüber liegenden Schichten ausgeübt wird, nicht ausreicht und/oder keine anodisch oxidierte Schicht über dem Aluminiummetall ausgebildet ist, kann die Hügelbildung nicht hinreichend nur durch die mechanische Kraft der AlTa-Schicht unter Kontrolle gehalten werden. Zwar kann die Anzahl von Hügeln verringert werden, aber es erscheinen immer noch große Hügel.
Außerdem wird zur Verhinderung der Entstehung großer Hügel die auf dem Aluminiummetall aufgetragene Aluminiumlegierung derart gewählt, daß ihre Dicke (nämlich 2000 bis 3000 Å) größer ist als die Dicke des Aluminiummetalls (nämlich ungefähr 1000 Å). Das Auftragen einer dickeren Schicht aus Aluminiumlegierung höheren spezifischen Widerstands auf der Aluminiummetallschicht vergrößert jedoch die Gesamt-Leitungsverzögerung. Da außerdem die Aluminiumlegierung (AlTa) einen hohen spezifischen Widerstand besitzt, ist sie nicht für AM-LCDs (Aktiv-Matrix- Flüssigkristallanzeigevorrichtungen) mit großer Bildfläche, großem Öffnungsverhältnis oder hoher Auflösung geeignet. Eine ähnliche Verdrahtungsanordnung mit zwei Metallschichten ist aus JP 7-128676 bekannt, wobei eine Al-Metallschicht von einer Ta- Metallschicht abgedeckt ist.
Ferner offenbaren JP 7-77695, JP 7-64109 und JP 6-294973 Verdrahtungsanordnungen mit wenigstens drei übereinander­ liegenden Metallschichten.
Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine elektrische Halbleiteranordnung, wie eine Gate-Elektroden-Anordnung eines Dünnschichttransistors, eine Gate-Leitungsanorndung, eine Gate- Anschlußflächen-Anordnung usw. für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer solchen elektrischen Halbleiteranordnung sowie ein Verfahrens zum Herstellen derselben bereitzustellen, bei denen die Bearbeitung vereinfacht und die Hügelbildung verhindert werden.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer elektrischen Halbleiteranordnung gelöst, welche ein Substrat; eine auf dem Substrat ausgebildete erste Metallschicht, die eine Aluminiumlegierung mit einem ersten Metall enthält, das eine erste Schmelztemperatur besitzt; und eine auf der ersten Metallschicht ausgebildete zweite Metallschicht aufweist, die reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung mit einem zweiten Metall enthält, das eine unterhalb der ersten Schmelztemperatur liegende zweite Schmelztemperatur besitzt.
Zur Erreichung des Ziels der Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen der elektrischen Halbleiteranordnung erfindungsgemäß folgende Schritte: auf einem Substrat wird eine erste Metallschicht ausgebildet, die eine Aluminiumlegierung mit einem ersten Metall enthält, das eine erste Schmelztemperatur besitzt; und auf der ersten Metallschicht wird eine zweite Metallschicht ausgebildet, die reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung mit einem zweiten Metall enthält, das eine unterhalb der ersten Schmelztemperatur liegende zweite Schmelztemperatur besitzt.
Die Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsformen mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2a, 2b und 2c verschiedene Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3a, 3b, 3c, 3d und 3e verschiedene Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 4 ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Hügeldichte von der Dicke der AlTa-Zwischenschicht darstellt;
Fig. 5 ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Hügeldichte von der Anlaß- (oder Wärmebehandlungs-)Temperatur darstellt;
Fig. 6 ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Hügelgröße von dem Gate-Metallaufbau darstellt;
Fig. 7 verschiedene Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung noch eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 8 verschiedene Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung noch eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Signalleitung einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung;
Fig. 10 Schnittansichten der in Fig. 9 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung entlang der Linien A-A', B-B' und C-C';
Fig. 11a, 11b, 11c und 11d verschiedene Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines herkömmlichen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 9;
Fig. 12 Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines weiteren herkömmlichen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 9; und
Fig. 13a, 13b, 13c, 13d und 13e verschiedene Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines weiteren herkömmlichen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 9.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine elektrische Halbleiteranordnung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung. Es ist eine Gate- Leitung 1 vorhanden. Eine Gate-Elektrode 2 wird so ausgebildet, daß sie mit der Gate-Leitung 1 verbunden ist und dabei im wesentlichen rechtwinklig zu dieser verläuft. Eine Datenleitung 3 ist in einer die Gate-Leitung 1 senkrecht kreuzenden Richtung ausgebildet.
Die Fig. 2a bis 2c sind verschiedene Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der elektrischen Halbleiteranordnung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 1. Die Schnittansicht entlang Linie A-A' betrifft den Dünnschichttransistor mit seiner Gate-Elektrode 2. Die Schnittansicht entlang Linie B-B' betrifft die Gate-Leitung. Die Schnittansicht entlang Linie C-C' betrifft die die Datenleitung 3 darstellende Anschlußfläche.
Beim Aufbau der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigevorrichtung sind, wie aus den Fig. 2b und 2c ersichtlich, auf einem Substrat 1 erste Metallschichten 2a, 2b, 2c ausgebildet, die vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung bestehen. In der Aluminiumlegierung ist einer Aluminiummenge eine Verunreinigung einschließlich eines widerstandsfähigen Metalls mit einem ersten Schmelzpunkt beigemengt. Auf den ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c ist jeweils eine zugeordnete zweite Metallschicht 3a, 3b, 3c ausgebildet. Die zweiten Metallschichten 3a, 3b, 3c bestehen jeweils vorzugsweise aus reinem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die vorzugsweise ein widerstandsfähiges Metall mit einem unterhalb des ersten Schmelzpunkts liegenden zweiten Schmelzpunkt enthält.
Ferner ist an den Seitenwänden der ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c eine erste anodisch oxidierte Schicht 4a ausgebildet; und auf der Oberfläche der zweiten Metallschichten 3a, 3b sowie auf der Oberfläche der zweiten Metallschicht 3c, mit Ausnahme eines offenen Teils der zweiten Metallschicht 3c der Anschlußfläche, ist eine zweite anodisch oxidierte Schicht 4b ausgebildet. Auf der gesamten Oberfläche des isolierenden Substrats 1 und auf der gesamten Oberfläche der ersten Metallschichten 2a bis 2c und der zweiten Metallschichten 3a bis 3c, mit Ausnahme des offenen Teils der zweiten Metallschicht 3c der Anschlußfläche, ist eine erste Isolierschicht 5 ausgebildet.
Nachstehend wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des vorstehend genannten Aufbaus beschrieben. Es wird auf Fig. 2a Bezug genommen. Die auf dem isolierenden Substrat 1 ausgebildeten ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c bestehen nach der vorliegenden Ausführungsform vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung. Die Aluminiumlegierung enthält in einem Anteil von 0,1 bis 2 Atomprozent vorzugsweise ein widerstandsfähiges Metall mit einem über ungefähr 1500°C liegenden Schmelzpunkt. Anschließend wird auf den ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c je eine zweite Metallschicht 3a, 3b bzw. 3c ausgebildet; die zweiten Metallschichten 3a, 3b, 3c enthalten reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung mit einem widerstandsfähigen Metall, dessen Schmelzpunkt unter ungefähr 1500°C liegt und das dem Aluminium in einem Anteil von 0,1 bis 2 Atomprozent beigemengt ist. Die zweiten Metallschichten 3a, 3b, 3c liegen vorzugsweise jeweils über der zugeordneten ersten Metallschicht 2a, 2b bzw. 2c.
Das vorstehend genannte widerstandsfähige Metall der ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c enthält vorzugsweise einen oder mehrere der folgenden Stoffe: Tantal (Ta), Titan (Ti), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Niob (Nb), Zirkonium (Zr) und Vanadium (V). Das genannte widerstandsfähige Metall der zweiten Metallschichten 3a, 3b, 3c enthält vorzugsweise Silizium und/oder Kupfer. Beim oben beschriebenen erfindungsgemäßen Aufbau entsteht auf der Oberfläche der zweiten Metallschicht während der nachfolgenden Hochtemperatur-Behandlung kein Hügel, obwohl auf den ersten und den zweiten Metallschichten keine anodisch oxidierte Schicht vorhanden ist.
Gemäß Fig. 2b werden selektiv die ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c und die zweiten Metallschichten 3a, 3b, 3c photolithographisch unter Verwendung einer gemeinsamen Maske gleichzeitig entfernt, wodurch zugleich die übereinander angeordneten, eine Doppelschichtstruktur bildenden ersten und zweiten Metallschichten in die gewünschte Form gebracht werden. Mit anderen Worten wird zugleich jeweils eine aus der zweiten Metallschicht bestehende und auf der ersten Metallschicht angeordnete Insel ausgebildet.
Während der darauffolgenden Hochtemperatur-Behandlung (z. B. Auftragung einer isolierenden SiO2- oder SiNX-Schicht mit Hilfe von plasmainduzierter chemischer Bedampfung oder einfacher chemischer Dampfabscheidung) entsteht auf der Metallschicht kein Hügel, obwohl über der ersten und zweiten Metallschicht keine anodisch oxidierte Schicht vorhanden ist.
Es wird weiterhin auf Fig. 2b Bezug genommen. Eine lichtundurchlässige Schicht wird aufgetragen und derart geformt, daß sie nur auf dem offenen Anschlußflächenteil der zweiten Metallschicht 3c (siehe Linie C-C') belassen wird. Durch einen anodischen Oxidationsvorgang wird auf den Seitenwänden der ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c die erste anodisch oxidierte Schicht 4a ausgebildet, und auf der gesamten Oberfläche der zweiten Metallschichten 3a und 3b sowie der zweiten Metallschicht 3c, mit Ausnahme des offenen Teils der zweiten Metallschicht 3c im Bereich C-C', wird die zweite anodisch oxidierte Schicht 4b ausgebildet. Nach der vorliegenden Ausführungsform bilden die erste und die zweite anodisch oxidierte Schicht 4a, 4b vorzugsweise einen von Null verschiedenen Winkel mit der seitlichen Erstreckungsrichtung des Substrats.
Nun wird auf Fig. 2c Bezug genommen. Über der gesamten Oberfläche des isolierenden Substrats 1 und der ersten und zweiten Metallschichten 2a, 2b, 2c bzw. 3a, 3b, 3c wird eine erste Isolierschicht 5 (vorzugsweise aus SiO2 oder SiNX) ausgebildet. Dann wird die erste Isolierschicht 5 photolithographisch selektiv entfernt und dadurch der offene Teil der zweiten Metallschicht 3c der Anschlußfläche im Bereich C-C' freigelegt.
Die Fig. 3a bis 3e zeigen Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 1. Der Schnitt entlang Linie A-A' betrifft den Dünnschichttransistor. Der Schnitt entlang Linie B-B' betrifft die Gate-Leitung. Der Schnitt entlang Linie C-C' betrifft die Anschlußfläche.
Es wird auf Fig. 3a Bezug genommen. Auf dem isolierenden Substrat 1 werden erste Metallschichten 2a, 2b, 2c ausgebildet, die vorzugsweise aus einem Aluminiumlegierung bestehen. Die Aluminiumlegierung enthält in einem Anteil von 0,1 bis 2 Atomprozent vorzugsweise ein widerstandsfähiges Metall mit einem über ungefähr 1500°C liegenden Schmelzpunkt. Anschließend wird auf den ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c je eine zweite Metallschicht 3a, 3b bzw. 3c ausgebildet. Die zweiten Metallschichten 3a, 3b, 3c enthalten vorzugsweise reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung mit einem widerstandsfähigen Metall, dessen Schmelzpunkt unter ungefähr 1500°C liegt und das dem Aluminium in einem Anteil von 0,1 bis 2 Atomprozent beigemengt ist.
Das vorstehend genannte widerstandsfähige Metall der ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c enthält vorzugsweise einen oder mehrere der folgenden Stoffe: Tantal (Ta), Titan (Ti), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Niob (Nb), Zirkonium (Zr) und Vanadium (V). Das genannte widerstandsfähige Metall der zweiten Metallschichten enthält vorzugsweise Silizium und/oder Kupfer. Dann werden gleichzeitig, unter Verwendung einer gemeinsamen Maske, die ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c und die zugehörigen zweiten Metallschichten 3a, 3b, 3c photolithographisch selektiv entfernt, so daß eine übereinander geschichtete Metalleitung in Doppelschichtstruktur entsteht.
Nun wird auf Fig. 3b Bezug genommen. Auf der gesamten Oberfläche der sich ergebenden Struktur wird eine (nicht dargestellte) lichtundurchlässige Schicht ausgebildet und derart selektiv entfernt, daß sie nur auf dem offenen Anschlußflächenteil der zweiten Metallschicht 3c im Bereich C- C' (offener Anschlußflächenbereich) verbleibt. Dann wird durch anodische Oxidation eine erste anodisch oxidierte Schicht 4a an den Seitenwänden der ersten Metallschichten 2a, 2b, 2c ausgebildet, und eine zweite anodisch oxidierte Schicht 4b wird auf der gesamten Oberfläche der zweiten Metallschichten 3a, 3b im Bereich A-A' bzw. B-B' und auf der zweiten Metallschicht 3c im Bereich C-C', mit Ausnahme des offenen Anschlußflächenbereichs der Metallschicht 3c, ausgebildet.
Sowohl die erste anodisch oxidierte Schicht 4a als auch die zweite anodisch oxidierte Schicht 4b bilden mit der seitlichen Erstreckungsrichtung des Substrats 1 einen von Null verschiedenen Winkel. Dann wird auf der gesamten Oberfläche des isolierenden Substrats 1 eine erste Isolierschicht 5 ausgebildet (vorzugsweise SiO2 oder SiNX, das mit Hilfe von plasmaanreichernder chemischer Dampfabscheidung oder einfacher chemischer Dampfabscheidung aufgetragen wird). Bei diesem Aufbau entsteht selbst dort kein Hügel, wo die erste Isolierschicht 5 nicht über den anodisch oxidierten Schichten 4a, 4b liegt.
Nun wird auf Fig. 3c Bezug genommen. Die erste Isolierschicht 5 wird photolithographisch selektiv entfernt, dergestalt, daß ein Anschlußflächenbereich der zweiten Metallschicht 3c entlang der Linie C-C' freigelegt wird.
Nun wird auf Fig. 3d Bezug genommen. Nachdem auf der ersten Isolierschicht 5 nacheinander eine Halbleiterschicht und eine dotierte Halbleiterschicht abgeschieden worden sind, werden auf der ersten Isolierschicht 5 über der Linie A-A' photolithographisch eine strukturierte Halbleiterschicht 6 und eine strukturierte dotierte Halbleiterschicht 7 ausgebildet. Dann wird auf der gesamten Oberfläche des sich ergebenden Gebildes eine Metallschicht aufgetragen und photolithographisch derart strukturiert, daß auf der dotierten Halbleiterschicht 7 und der zweiten Metallschicht 3c im Bereich C-C' eine dritte Metallschicht 8, im Bereich A-A' unter Ausbildung einer Source- Elektrode und einer Drain-Elektrode, ausgebildet wird.
Nun wird auf Fig. 3e Bezug genommen. Auf der gesamten Oberfläche der dritten Metallschicht 8 und auf der ersten Isolierschicht 5 wird eine zweite Isolierschicht 9 ausgebildet und photolithographisch in der Weise entfernt, daß selektiv in der zweiten Isolierschicht 9 über der Drain-Elektrodenzone der dritten Metallschicht 8 eine Kontaktausnehmung geöffnet wird und ein Teilbereich der dritten Metallschicht 8 über der Linie C-C' freigelegt wird. Dann wird auf der gesamten Oberfläche des sich ergebenden Gebildes eine transparente leitfähige Schicht aufgetragen und photolithographisch derart strukturiert, daß eine Pixelelektrode und eine transparente Elektrode 10 ausgebildet werden. Die Pixelelektrode ist derart ausgebildet, daß sie durch die über der Drain-Elektrode im Bereich A-A' ausgebildete Kontaktausnehmung an die Drain-Elektrode angeschlossen wird, und die transparente Elektrode 10 wird auf diese Weise über einem Bereich der zweiten Isolierschicht 9 und auf der dritten Metallschicht 8 in Bereich C-C' ausgebildet.
Bei der Struktur, in der das Glassubstrat, das AlTa und das Al in dieser Folge übereinanderliegen, wird die Aluminiumdiffusion, die durch die Druckbelastung verursacht wird, welche auf die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Glas und AlTa/Al zurückgeht, durch Tantal (Ta) unterdrückt. Somit entsteht kein Hügel.
Da ferner die auf der AlTa-Schicht ausgebildete Aluminiumschicht den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten (und die gleichen Materialkennwerte) wie AlTa besitzt, entsteht bei der nachfolgenden Hochtemperatur-Behandlung keine Druckbelastung zwischen der AlTa-Schicht und der Aluminiumschicht. Da die zwischen dem Glassubstrat und der Aluminiumschicht herrschende Druckbelastung durch die zwischen dem Glassubstrat und der Aluminiumschicht angeordnete AlTa- (Zwischen-)Schicht gemildert wird, entsteht auf der Aluminiumschicht kein Hügel.
Daher bildet sich gemäß der Erfindung auf der Aluminiumschicht kein Hügel, und zwar unabhängig davon, ob auf die Aluminiumschicht eine mechanische Kraft (durch eine anodisch oxidierte Schicht und/oder ein widerstandsfähiges Metall) ausgeübt wird oder nicht. Dieses Merkmal der Erfindung wurde experimentell nachgewiesen, wie nachstehend erläutert. Fig. 4 ist eine Kurve zur Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen der Hügelbildung und der Dicke der AlTa-Zwischenschicht. Das Anlassen erfolgt ungefähr 30 Minutenlang bei einer Temperatur von ungefähr 320°C. Die Dicke des Aluminiums auf der AlTa- Zwischenschicht beträgt ungefähr 3000 Å.
Es wird weiter auf Fig. 4 Bezug genommen. Wenn die AlTa- Zwischenschicht nicht verwendet wird (das heißt in Fig. 4: AlTa-Schichtdicke = Null), entstehen Hügel bis zu einer Dichte von ungefähr 17 . 109/m2. Wenn die Dicke der AlTa-Zwischenschicht 500 Å beträgt, bilden sich Hügel bis zu einer Dichte von 3 . 109/m2. Wenn die Dicke der AlTa-Zwischenschicht etwa 1000 Å oder mehr beträgt, bilden sich keine Hügel.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Hügeldichte von der Anlaß- (oder Wärmebehandlungs-)Temperatur zeigt. Die Dicke des Aluminiums auf der AlTa-Zwischenschicht beträgt ungefähr 3000 Å. Die Wärmebehandlung (das Anlassen) wird ungefähr 30 Minuten lang durchgeführt. Wenn keine AlTa- Zwischenschicht, sondern nur reines Aluminium vorhanden ist, bilden sich bei einer Anlaßtemperatur von ungefähr 130°C Hügel bis zu einer Dichte von ungefähr 3 . 109/m2. Wenn die Anlaßtemperatur auf ungefähr 240°C erhöht wird, steigt die Hügeldichte auf ungefähr 7 . 109/m2. Wenn die Anlaßtemperatur auf ungefähr 300°C weiter erhöht wird, steigt die Hügeldichte auf ungefähr 15 . 109/m2. Wenn die Anlaßtemperatur noch weiter auf ungefähr 450°C erhöht wird, steigt die Hügeldichte auf ungefähr 25 . 109/m2.
Wenn die AlTa-Zwischenschicht in einer Stärke von 500 Å verwendet wird und die Anlaßtemperatur ungefähr 300°C beträgt, bilden sich Hügel bis zu einer Dichte von ungefähr 3 . 109/m2. Wenn die Anlaßtemperatur auf ungefähr 450°C erhöht wird, steigt die Hügeldichte auf ungefähr 20 . 109/m2. Schließlich bilden sich in dem Fall, daß die Dicke der AlTa-Zwischenschicht auf 1000 Å erhöht wird, keine Hügel.
Fig. 6 zeigt eine Kurve, welche die Abhängigkeit der Hügelgröße von verschiedenen Bauweisen des Gate-Metalls darstellt. Es wird vorausgesetzt, daß das Anlassen 30 Minuten lang bei einer Temperatur von ungefähr 320°C erfolgt. Im Fall (A), in dem reines Aluminium in einer Stärke von ungefähr 3000 Å direkt auf dem Substrat ausgebildet wird, beträgt die Höhe der Hügel ungefähr 0,5 µm. Das heißt, es gibt eine große Anzahl von Hügeln, aber ihre Höhe ist jeweils relativ gering.
Im Fall (B), in dem die Aluminiumschicht in einer Stärke von ungefähr 1000 Å auf dem Substrat ausgebildet ist und die AlTa- Schicht in einer Stärke von ungefähr 3000 Å über dem Aluminium ausgebildet ist, beträgt die Höhe der Hügel ungefähr 0,7 µm. Das heißt, die Anzahl von Hügeln sinkt zwar, da aber der Druckbetrag, der über die AlTa-Schicht auf die Aluminiumschicht ausgeübt wird, sich über der Oberfläche der Aluminiumschicht ändert, wächst die Hügelgröße in den Bereichen, wo der Druckbetrag relativ schwach ist.
Im Fall (C), in dem die AlTa-Zwischenschicht in einer Stärke von ungefähr 500 Å auf dem Substrat ausgebildet ist und die Aluminiumschicht in einer Stärke von ungefähr 3000 Å auf der AlTa-Zwischenschicht ausgebildet ist, beträgt die Höhe der Hügel ungefähr 0,2 µm. Im Fall (D), in dem die AlTa- Zwischenschicht in einer Stärke von ungefähr 1000 Å auf dem Substrat ausgebildet ist und die Aluminiumschicht in einer Stärke von ungefähr 3000 Å auf der AlTa-Zwischenschicht ausgebildet ist, entstanden keine Hügel.
Fig. 7 zeigt verschiedene Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 1. Die Reihenfolge der Herstellungsschritte gemäß Fig. 7 ist zum Teil die gleiche wie bei den Fig. 3a bis 3d. Gemäß Fig. 7 wird auf der gesamten Oberfläche des sich nach den Fig. 3a bis 3d ergebenden Gebildes eine transparente leitfähige Schicht abgeschieden und photolithographisch so bearbeitet, daß auf einem Teilbereich des Drain-Gebiets 8 oberhalb der Linie A-A' und auf der dritten Metallschicht 8 oberhalb der Linie C-C' eine transparente Elektrode 10 entsteht. Dann wird auf der gesamten Oberfläche eine Isolierschicht 9 aufgetragen und photolithographisch bearbeitet, um auf der gesamten Oberfläche des isolierenden Substrats 1, mit Ausnahme der transparenten Elektrode 10 auf der dritten Metallschicht 8 oberhalb der Linie C-C', eine zweite Isolierschicht 9 auszubilden.
Fig. 8 zeigt Schnittansichten entlang der Linien A-A', B-B' und C-C' zur Veranschaulichung noch eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Fig. 1. Die Reihenfolge der Herstellungsschritte gemäß Fig. 8 ist zum Teil die gleiche wie bei den Fig. 3a bis 3c. Auf der gesamten Oberfläche des sich nach den Fig. 3a bis 3c ergebenden Gebildes werden nacheinander eine Halbleiterschicht und eine dotierte Halbleiterschicht aufgetragen und photolithographisch geformt.
Dann wird auf der gesamten Oberfläche eine transparente leitfähige Schicht aufgetragen und photolithographisch selektiv so geformt, daß eine transparente Elektrode 10 auf dem Pixelbereich auf der ersten Isolierschicht 5 oberhalb der Linie A-A' und auf einer zweiten Metallschicht 3c oberhalb der Linie C-C' ausgebildet wird. Dann wird auf der gesamten Oberfläche eine dritte Metallschicht aufgetragen und unter Verwendung einer Maske für die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode photolithographisch geformt, um eine dritte Metallschicht 8 auf einem Teil der transparenten Elektrode 10 oberhalb der Linie A- A' und auf der transparenten Elektrode 10 oberhalb der Linie C- C' auszubilden. Dann wird auf der gesamten Oberfläche eine Isolierschicht aufgetragen und photolithographisch geformt, um auf der gesamten Oberfläche des isolierenden Substrats 1, mit Ausnahme der dritten Metallschicht 8 oberhalb der Linie C-C', eine zweite Isolierschicht 9 auszubilden.
Die Erfindung bietet mehrere besondere Eigenschaften. Zum Beispiel wird bei der Struktur, in der das Glassubstrat, die AlTa-Schicht und die Al-Schicht in dieser Folge übereinanderliegen, die Aluminiumdiffusion, die durch die Druckbelastung verursacht wird, welche auf die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Glas und AlTa/Al zurückgeht, durch Tantal unterdrückt. Somit entsteht kein Hügel.
Da ferner die auf der AlTa-Schicht ausgebildete Aluminiumschicht den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten (und die gleichen Materialkennwerte) wie die AlTa-Schicht besitzt, entsteht bei der nachfolgenden Hochtemperatur- Behandlung keine Druckbelastung zwischen der AlTa-Schicht und der Aluminiumschicht. Da die zwischen dem Glassubstrat und der Aluminiumschicht herrschende Druckbelastung durch die zwischen dem Glassubstrat und der Aluminiumschicht angeordnete AlTa- (Zwischen-)Schicht gemildert wird, entsteht auf der Aluminiumschicht kein Hügel. Da sich kein Hügel bildet, treten in der Metalleitung beim nachfolgenden Bearbeitungsvorgang weniger Stufenabsätze auf. Daher wird vermieden, daß die Metalleitung beim nachfolgenden Ätzvorgang mit anderen Schichten kurzgeschlossen wird.
Da Mängel, wie Hügelbildung und Kurzschluß der Metalleitung, vermieden werden, verbessert sich ferner die Herstellungsausbeute. Darüberhinaus ist es möglich, die auf dem Substrat übereinander befindlichen Schichten aus AlTa und Al gleichzeitig zu ätzen. Da es außerdem nicht nötig ist, eine Schicht aus widerstandsfähigem Metall, wie z. B. Cr, Mo o. dgl., aufzutragen, um die Hügelbildung auf dem offenen Teil der Anschlußfläche zu verhindern, wird die Bearbeitung weiter vereinfacht. Da die Hügelbildung verhindert wird, wird einem Kurzschluß an der Kreuzungsstelle der Gate-Leitung und der Datenleitung vorgebeugt.

Claims (34)

1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung, mit
einem Substrat (1);
einer auf dem Substrat (1) ausgebildeten ersten Metallschicht (2), die eine Aluminiumlegierung mit einem ersten Metall enthält, das eine erste Schmelztemperatur besitzt; und
einer auf der ersten Metallschicht (2) ausgebildeten zweiten Metallschicht (3), die reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung mit einem zweiten Metall enthält, das eine unterhalb der ersten Schmelztemperatur liegende zweite Schmelztemperatur besitzt.
2. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Schmelztemperatur größer als oder gleich 1500°C ist.
3. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Schmelztemperatur kleiner als 1500°C ist.
4. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Metall wenigstens ein widerstandsfähiges Metall aus der Gruppe Tantal, Titan, Molybdän, Wolfram, Niob, Zirkonium und Vanadium enthält.
5. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Metall Silizium und/oder Kupfer enthält.
6. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aluminiumlegierung der ersten Metallschicht (2) näherungsweise 0,1 bis 2 Atomprozent von wenigstens einem Element aus der Gruppe Tantal, Titan, Molybdän, Wolfram, Niob, Zirkonium und Vanadium enthält.
7. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aluminiumlegierung der ersten Metallschicht (2) Aluminium- Tantal enthält.
8. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit
einer ersten Anodisierungschicht (4a), die wenigstens teilweise eine Seitenwand der ersten Metallschicht (2) bedeckt; und
einer zweiten Anodisierungsschicht (4b), die wenigstens teilweise eine Seitenwand der zweiten Metallschicht (3) bedeckt, wobei die Seitenwand der ersten Metallschicht (2) und die Seitenwand der zweiten Metallschicht (3) jeweils einen von Null abweichenden Winkel zur seitlichen Erstreckungsrichtung des Substrats (1) bilden.
9. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistoranordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle, insbesondere eine Gate- Elektroden-Anordnung eines Dünnschichttransistors, und/oder eine Gate-Leitungs- und/oder eine Gate-Anschlußflächen- Anordnung, für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, mit
einem Substrat (1);
einer auf dem Substrat (1) ausgebildeten ersten Metallschicht (2), die eine Aluminiumlegierung mit einem ersten Metall enthält, das eine erste Schmelztemperatur besitzt; und
einer auf der ersten Metallschicht (2) ausgebildeten zweiten Metallschicht (3), die reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung mit einem zweiten Metall enthält, das eine unterhalb der ersten Schmelztemperatur liegende zweite Schmelztemperatur besitzt.
10. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistor­ anordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle nach Anspruch 9, bei der die erste Schmelztemperatur größer als oder gleich 1500°C ist.
11. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistor­ anordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle nach Anspruch 9 oder 10, bei der die zweite Schmelztemperatur kleiner als 1500°C ist.
12. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistor­ anordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der das erste Metall wenigstens ein widerstandsfähiges Metall aus der Gruppe Tantal, Titan, Molybdän, Wolfram, Niob, Zirkonium und Vanadium enthält.
13. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistor­ anordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle nach Anspruch 12, bei der das widerstandsfähige Metall in der Aluminiumlegierung in einer Menge von etwa 0,1 bis 2 Atomprozent vorhanden ist.
14. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistor­ anordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle nach Anspruch 12 oder 13, bei der die Aluminiumlegierung der ersten Metallschicht (2) Aluminium-Tantal ist.
15. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistor­ anordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der das zweite Metall Silizium und/oder Kupfer enthält.
16. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistor­ anordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle nach einem der Ansprüche 9 bis 15, mit
einer ersten Anodisierungsschicht (4a), die wenigstens teilweise eine Seitenwand der ersten Metallschicht (2) bedeckt; und
einer zweiten Anodisierungsschicht (4b), die wenigstens teilweise eine Seitenwand der zweiten Metallschicht (3) bedeckt, wobei die Seitenwand der ersten Metallschicht (2) und die Seitenwand der zweiten Metallschicht (3) jeweils einen von Null verschiedenen Winkel zur seitlichen Erstreckungsrichtung des Substrats bilden.
17. Elektrische Verdrahtung einer Dünnschichttransistor­ anordnung einer Flüssigkristallanzeigenzelle nach einem der Ansprüche 9 bis 16, bei der eine leitfähige Schicht (8; 10) unter Ausbildung einer Anschlußfläche der Gate-Anschlußflächen- Anordnung auf der zweiten Metallschicht (3) ausgebildet ist.
18. Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem eine Gate- Elektroden-Anordnung aufweisenden Dünnschichttransistor, einer Gate-Leitungs-Anordnung und einer Gate-Anschlußflächen- Anordnung, wobei die Anordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet sind.
19. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, bei der der Dünnschichttransistor weiter
eine die erste und die zweite Anodisierungsschicht (4a, 4b) abdeckende erste Isolierschicht (5) auf dem Substrat (1);
eine Halbleiterschicht (6) auf der ersten Isolierschicht (5);
eine dotierte Halbleiterschicht (7) auf der Halbleiterschicht (6); und
eine die dotierte Halbleiterschicht (7) abdeckende dritte Metallschicht (8) auf der ersten Isolierschicht (5) aufweist, wobei die dritte Metallschicht (8) einen die Source-Elektrode bildenden ersten und einen die Drain-Elektrode bildenden zweiten Abschnitt, die voneinander getrennt sind, aufweist.
20. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 18, weiter mit
einer zweiten Isolierschicht (9) über der dritten Metallschicht (8), wobei die zweite Isolierschicht (9) eine Kontaktausnehmung aufweist; und
einer über der zweiten Isolierschicht (9) angeordneten transparenten Elektrode (10), die durch die Kontaktausnehmung mit dem die Drain-Elektrode bildenden zweiten Abschnitt der dritten Metallschicht (8) elektrisch verbunden ist.
21. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 19, weiter mit einer transparenten Elektrode (10), die zumindest teilweise über der ersten Isolierschicht (5) angeordnet ist.
22. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 21, bei der die transparenten Elektrode (10) mit deren einem Randbereich über einem Randbereich des die Drain-Elektrode bildenden zweiten Abschnitts der dritten Metallschicht (8) auf dieser aufliegend angeordnet ist.
23. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 21, bei der die transparenten Elektrode (10) mit deren einem Randbereich unter einem Randbereich des die Drain-Elektrode bildenden zweiten Abschnitts der dritten Metallschicht (8) auf dieser aufliegend angeordnet ist.
24. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 20 oder 22, sofern die Anschlußfläche nach Anspruch 9 ausgebildet ist, wobei die dritte Metallschicht (8) von der leitfähigen Schicht ausgebildet ist.
25. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 23, sofern die Gate-Anschlußfläche nach Anspruch 9 ausgebildet ist, wobei die transparente Elektrode (10) von der leitfähigen Schicht ausgebildet ist.
26. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Halbleiteranordnung, insbesondere einer Gate-Elektroden- Anordnung eines Dünnschichttransistors, und/oder einer Gate- Leitungs- und/oder einer Anschlußflächen-Anordnung, für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wobei
auf einem Substrat (1) eine erste Metallschicht (2) ausgebildet wird, die eine Aluminiumlegierung mit einem ersten Metall enthält, das eine erste Schmelztemperatur besitzt; und
auf der ersten Metallschicht (2) eine zweite Metallschicht (3) ausgebildet wird, die reines Aluminium oder eine Aluminiumlegierung mit einem zweiten Metall enthält, das eine unterhalb der ersten Schmelztemperatur liegende zweite Schmelztemperatur besitzt.
27. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 26, bei dem als erstes Metall ein solches verwendet wird, daß die erste Schmelztemperatur größer als oder gleich 1500°C ist.
28. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, bei dem als zweites Metall ein solches verwendet wird, daß die zweite Schmelztemperatur kleiner als 1500°C ist.
29. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei dem das erste Metall wenigstens ein widerstandsfähiges Metall aus der Gruppe Tantal, Titan, Molybdän, Wolfram, Niob, Zirkonium und Vanadium enthält.
30. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 29, bei dem das widerstandsfähige Metall in die Aluminiumlegierung in einer Menge von etwa 0,1 bis 2 Atomprozent beigemischt wird.
31. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, bei dem die Aluminiumlegierung der ersten Metallschicht Aluminium-Tantal enthält.
32. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31, bei dem das zweite Metall Silizium und/oder Kupfer enthält.
33. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 32, bei die erste und die zweite Metallschicht (2, 3) nach deren Ausbilden unter Verwendung einer gemeinsamen Maske in eine gewünschte Form gebracht werden.
34. Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 33, mit dem weiteren Schritt, daß im wesentlichen gleichzeitig eine erste Anodisierungsschicht (4a) über einer Seitenwand der ersten Metallschicht (2) und eine zweite Anodisierungsschicht (4b) über einer Seitenwand der zweiten Metallschicht (3) ausgebildet werden, wobei die Seitenwand der ersten Metallschicht (2) und die Seitenwand der zweiten Metallschicht (3) jeweils einen von Null verschiedenen Winkel zur seitlichen Erstreckungsrichtung des Substrats bilden.
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