DE19650787A1 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Dünnfilmtransistor und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkri­ stall-Anzeigevorrichtung (im folgenden auch kurz "LCD-Vor­ richtung" genannt) mit einem Dünnfilmtransistor und auf ein Verfahren zum Herstellen derselben, die beide das Öffnungsver­ hältnis zu erhöhen und die Bildqualität zu verbessern vermögen.

Gewöhnlich umfaßt eine LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransi­ stors eine obere Platte und eine untere Platte, zwischen denen ein Flüssigkristall eingeschlossen ist. Die untere Platte um­ faßt eine Gateleitung zum Steuern eines Ein/Ausbetriebes des Dünnfilmtransistors, eine Datenleitung zum Anlegen eines Bild­ signales, eine Speicherelektrode zum Steigern einer Haltecha­ rakteristik der Flüssigkristall-Versorgungsspannung, Stabili­ sieren einer Grauanzeige und Verringern eines Flimmerns oder Flackerns und eines Nachbildeffektes, eine Schwarzmatrix zum Abschneiden von Licht und eine Pixelelektrode. Die obere Platte hat eine gemeinsame Elektrode, eine Schwarzmatrix zum Abschnei­ den von Licht und ein darauf gebildetes RGB-Filter.

Um eine hervorragende Bildqualität bei der Auslegung eines Pi­ xels der LCD-Vorrichtung des Dünnfilmtransistors auszuführen, muß das Öffnungsverhältnis, das das Verhältnis einer Fläche, die Licht durchdringt, bezüglich einer Gesamtfläche des Pixels ist, erhöht werden, und eine Veränderung (ΔV_p) der Flüssigkri­ stallspannung, die durch Übersprechen infolge einer kapazitiven Kopplung zwischen der Datenleitung und der Pixelelektrode ver­ ursacht ist, eine Veränderung der Flüssigkristallspannung in­ folge des Auftretens eines Leckstromes, der aufgrund einer Wi­ derstandseigenschaft einer aktiven Schicht erzeugt ist, und ei­ ne Abweichung oder Deklination des Flüssigkristalles infolge der Datenleitung und der Gateleitung müssen minimiert werden. Dies soll im folgenden näher erläutert werden.

Zunächst ist das Öffnungsverhältnis ein Verhältnis einer Flä­ che, die Licht durchdringt, zu einer Gesamtfläche des Pixels, und die Elemente, die Licht nicht übertragen können, umfassen unter den Elementen in der LCD-Vorrichtung des Dünnfilmtransi­ stors einen Dünnfilmtransistor, eine Gateleitung, eine Daten­ leitung, einen Speicherkondensator und eine Schwarzmatrix. Da­ her muß zum Erhöhen des Öffnungsverhältnisses die Gesamtfläche der Elemente, die das Öffnungsverhältnis vermindert, herabge­ setzt werden.

Die Methode zum Verringern der Fläche umfaßt ein Verfahren zum Vermindern der Leitungsbreite der Elemente, damit das Öffnungs­ verhältnis und der Abstand durch Auslegen des Herstellungspro­ zesses reduziert werden, indem ein Übersprechen infolge kapazi­ tiver Kopplung und Justiertoleranz vermindert wird, ein Verfah­ ren, bei dem Teile zum Vermindern des Öffnungsverhältnisses überlappend vermindert werden (beispielsweise die für eine Elektrode eines Speicherkondensators eingesetzte Schwarzmatrix) und ein Verfahren, bei dem ein Material für die Teile zum Ab­ senken des Öffnungsverhältnisses aus einem Material zusammenge­ setzt ist, das von Licht durchsetzt werden kann.

Sodann kann zum Vermindern einer Veränderung (ΔV_p) der Flüssig­ kristallspannung, die aufgrund eines Übersprechens infolge ei­ ner kapazitiven Kopplung und einer Abweichung oder Deklination des Flüssigkristalles infolge der Datenleitung und der Gatelei­ tung verursacht ist, ein Verfahren zum Erweitern eines Abstan­ des jedes Elementes und zum elektrischen Abschalten jedes Ele­ mentes vorgeschlagen werden; jedoch wird das zuerst genannte Verfahren nicht bevorzugt, da das Öffnungsverhältnis dadurch vermindert wird.

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die einen Aufbau eines Pixels in einer LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors gemäß dem Stand der Technik zeigt. In dem Pixel nimmt der Speicherkondensator einschließlich einer gemeinsamen Elektrode 41 und einer Spei­ cherelektrode 43, die mit der Pixelelektrode verbunden sind, eine große Fläche ein, was zu einer Reduzierung des Öffnungs­ verhältnisses führt.

Die Fig. 2A und 2B sind Schnittdarstellungen des LCD-Vorrich­ tung des Dünnfilmtransistors, der so ausgelegt ist, daß er die kapazitive Kopplung zwischen der Datenleitung und der Pixele­ lektrode vermindern kann, indem eine Speicherkondensator unter Verwendung einer Schwarzmatrix gebildet wird, um die Probleme der Verringerung des Öffnungsverhältnisses zu lösen.

Wie in einem Layout in Fig. 2A gezeigt ist, werden auf einer A′-Seite eine Drainelektrode 61 und eine Sourceelektrode 63 ge­ bildet, um einen Dünnfilmtransistor an beiden Rändern einer ak­ tiven Schicht 56 zu umfassen, von der ein vorbestimmter Teil mit einer Gateleitung 51 überlappt ist, und auf einer A-Seite werden eine Datenleitung 65, die mit der Drainelektrode 61 ver­ bunden ist, und eine Pixelelektrode 59, von der ein vorbestimm­ ter Teil mit einem vorbestimmten Teil der Sourceelektrode über­ lappt ist, erzeugt, um durch eine Speicherelektrode 53 abge­ schnitten zu werden.

Fig. 2B ist ein Längsschnitt längs der Linie A-A′ in Fig. 2A. Wie in dieser Zeichnung gezeigt ist, umfaßt die LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors eine Gateleitung 51, die gemustert ist, nachdem metallisches Material auf ein Substrat (nicht ge­ zeigt) aufgetragen wurde, eine Speicherelektrode 53, die gemu­ stert ist, nachdem ein leitendes Material, das Licht abschirmen kann, auf das Substrat unter einem vorbestimmten Abstand von der Gateelektrode 51 aufgetragen wurde, einen ersten Isolier­ film 55 zum Isolieren der Gateelektrode 51 und der Speichere­ lektrode 53 von einer oberen Struktur, eine aktive Schicht 56, die gemustert ist, nachdem amorphes Silizium (a-Si) auf den er­ sten, auf der Gateelektrode ausgebildeten Isolierfilm aufgetra­ gen wurde, einen Antiätzfilm 57, um zu verhindern, daß die ak­ tive Schicht 56 in einem Ätzprozeß zum Bilden der Drainelektro­ de und der Sourceelektrode 63 in einem folgenden Prozeß geätzt wird, indem eine Photoätzmaske auf einem zweiten Isolierfilm erzeugt und der zweite Isolierfilm geätzt wird, nachdem der zweite Isolierfilm aufgetragen wurde, um eine vorbestimmte Dicke auf der sich ergebenden Oberfläche nach Bildung der aktiven Schicht 56 zu haben, Drain/Source-Kontaktteile 58, 58′, die an beiden Rändern der aktiven Schichten 56 gebildet sind, indem amorphes Silizium, in welches ein Fremdstoff dotiert ist, auf der gesamten, sich ergebenden Oberfläche nach Bildung des An­ tiätzfilmes 57 aufgetragen und die sich ergebende Oberfläche mittels eines Maske geätzt wird, eine Pixelelektrode 59, von der ein vorbestimmter Teil durch die Speicherelektrode 53 über­ lappt ist, indem eine Musterung vorgenommen wird, nachdem eine vorbestimmte Dicke eines transparenten leitenden Materials (beispielsweise ITO; Indiumzinnoxid) auf der gesamten sich er­ gebenden Oberfläche abgeschieden wurde, eine Drainelektrode 61, die gebildet ist, um mit dem Drainbereich 58 verbunden zu sein, der an dem linken Rand der aktiven Schicht 56 in der Zeichnung gelegen ist, indem eine Musterung ausgeführt wird, nachdem ein leitendes Material auf der gesamten, sich ergebenden Oberfläche mit der aktiven Schicht 56 und der darauf gebildeten Pixelelek­ trode abgeschieden wurde, eine Sourceelektrode 63, von der ein vorbestimmter Teil mit dem Sourcekontaktteil 58′, der an dem rechten Rand der aktiven Schicht 56 gelegen ist, und einem vor­ bestimmten Teil der Pixelelektrode 59 verbunden ist, und eine Datenleitung 65, die so gebildet ist, daß sie von der Pixele­ lektrode 59 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist, in­ dem eine Musterbildung vorgenommen wird, nachdem ein leitendes Material auf dem ersten Isolierfilm 55 abgeschieden wird, der auf der Speicherelektrode 53 ausgebildet ist.

Hier liefert, wie in Fig. 2A gezeigt ist, die Speicherelektrode 53 eine Kapazität aufgrund einer Überlappung mit der Pixelelek­ trode 59 und schneidet die Pixelelektrode 59 und die Datenlei­ tung 65 um einen vorbestimmten Teil ab, um so zu einer Vermin­ derung einer dazwischen erzeugten parasitären Kapazität zu füh­ ren.

Da jedoch in dem Fall einer LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtran­ sistors mit dem obigen Aufbau ein vorbestimmter Abstand 70 auf­ rechterhalten werden muß, so daß die Datenleitung 65 und die Pixelelektrode 59 nicht kurzgeschlossen werden können, wird das Öffnungsverhältnis bei einem klein bemessenen Pixel vermindert, und da, wie in Fig. 2A gezeigt ist, die Speicherelektrode 53 nicht vollständig die Datenleitung 65 und die Pixelelektrode 53 abschneiden kann, kann ein durch die parasitäre Kapazität zwi­ schen der Datenleitung 65 und der Pixelelektrode 59 verursach­ tes Übersprechen nicht vollständig ausgeschlossen werden. Wei­ terhin wird ein Übersprechen aufgrund der parasitären Kapazität zwischen der Gateleitung 51 und der Pixelelektrode 59 erzeugt, was zu einer Verminderung der Bildqualität führt.

Fig. 3A ist eine Draufsicht, die eine andere LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors mit einem darin angeordneten ITO- Abschirmkondensator gemäß dem Stand der Technik zeigt. Das Öff­ nungsverhältnis ist viel stärker verbessert, indem eine Spei­ cherelektrode und eine Pixelelektrode auf einem oberen Teil ei­ ner Datenleitung gestapelt sind und indem insbesondere die Speicherelektrode mittels eines transparenten ITO gebildet wird.

Wie in Fig. 2A in Einzelheiten gezeigt ist, ist der Teil, in welchem die Pixelelektrode 59 und die Speicherelektrode 53 überlappt sind, nicht in einer Öffnungsfläche 69 enthalten, je­ doch kann in Fig. 3 gesehen werden, daß das Öffnungsverhältnis erhöht ist, da der Teil, in welchem eine Pixelelektrode 93 und eine Speicherelektrode 89 überlappt sind, auch als eine Öff­ nungsfläche 97 verwendet wird, die Licht durchdringen kann.

Das heißt, die LCD-Vorrichtung umfaßt, wie in Fig. 3B gezeigt ist, eine Gateelektrode 71, die gemustert ist, nachdem ein me­ tallisches Material auf einem (nicht gezeigten) Substrat aufge­ tragen bzw. abgeschieden wurde, einen ersten Isolierfilm 73 zum Isolieren der Gateelektrode 71 von einer oberen Struktur, eine aktive Schicht 75, die gemustert ist, nachdem amorphes Silizium (a-Si) auf den ersten Isolierfilm 73 angewandt wurde, der auf der Gateelektrode 71 ausgebildet ist, einen Antiätzfilm 77, um zu verhindern, daß die aktive Schicht 75 in einem Ätzprozeß zum Bilden der Drainelektrode und der Sourceelektrode 83 in einem folgenden Prozeß geätzt wird, indem eine Photoätzmaske auf ei­ nem zweiten Isolierfilm erzeugt und der zweite Isolierfilm mit­ tels der Maske geätzt wird, nachdem der zweite Isolierfilm auf der gesamten sich ergebenden Oberfläche nach der Bildung der aktiven Schicht 75 abgeschieden oder aufgetragen wurde, um eine vorbestimmte Dicke anzunehmen, einen Drain/Source-Kontaktteil 79, 79′, der an beiden Rändern der aktiven Schicht 75 gebildet ist, indem amorphes Silizium, in welchem ein Fremdstoff dotiert ist, auf die gesamte Oberfläche der sich ergebenden Struktur nach Bildung des Antiätzfilmes 77 angewandt und dieses mittels einer Maske geätzt wird, eine Drainelektrode 81, die gebildet ist, um mit dem Drainkontaktteil 79 verbunden zu sein, der an dem linken Rand der aktiven Schicht 75 in der Zeichnung gelegen ist, indem eine Musterbildung mittels einer vorbestimmten Maske ausgeführt wird, nachdem ein leitendes Material auf die gesamte sich ergebende Oberfläche nach Bildung der Drain/Source- Kontaktteile 79, 79′ angewandt wird, eine Sourceelektrode 83, die gebildet wird, um mit dem Source-Kontaktteil 79′ verbunden zu sein, der an dem rechten Rand der aktiven Schicht 75 gelegen ist, eine Datenleitung 85, die auf einer A-Seite ausgebildet ist, um von der Sourceelektrode 83 um einen vorbestimmten Ab­ stand entfernt zu sein, einen dritten Isolierfilm 87 zum Iso­ lieren der Drainelektrode 81, der Sourceelektrode 83 und der Datenleitung 85 von einer oberen Struktur, eine Speicherelek­ trode 89, die an einem oberen Teil der Datenleitung 85 ausge­ bildet ist, indem eine Musterbildung ausgeführt wird, nachdem ein ITO auf dem dritten Isolierfilm 87 abgeschieden oder aufge­ tragen wurde, um eine vorbestimmte Dicke anzunehmen, einen vierten Isolierfilm 91 zum Isolieren der Speicherelektrode 89 von der oberen Struktur und eine Pixelelektrode 93, die gebil­ det ist, um mit der Sourceelektrode 83 verbunden und mit der Speicherelektrode 89 überlappt zu sein, indem eine vorbestimmte Dicke an ITO nach Ätzen der dritten und vierten Isolierfilme 87, 91 und Ausführen einer Musterbildung abgeschieden oder auf­ getragen wird.

Im Fall der LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors gemäß Fig. 3 werden durch Bilden der Speicherelektrode aus einem ITO auf der Datenleitung und Stapeln der aus einem ITO zusammenge­ setzten Pixelelektrode darauf alle Teile der Pixelelektrode mit Ausnahme der Teile, die mit der Datenleitung und der Source­ elektrode überlappt sind, als eine Öffnung verwendet, um ein Öffnungsverhältnis zu erhöhen; jedoch führt dies zu einer Ver­ minderung im Durchlaßverhältnis von Licht, da zwei ITO- Schichten mit einem niedrigeren Durchlaßverhältnis von Licht als der Isolierfilm aufgetragen oder abgeschieden werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesser­ te LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors zu schaffen, die ein Öffnungsverhältnis zu erhöhen, ein Übersprechen zu vermin­ dern und dadurch eine Abweichung oder Deklination eines Flüs­ sigkristalles auszuschließen vermag, um so die Bildqualität zu verbessern, indem eine Speicherelektrode mittels eines leiten­ den Materials gebildet wird, das Licht abschneiden und voll­ ständig eine Datenleitung und eine Pixelelektrode sowie eine Gateleitung und die Pixelelektrode mittels der Speicherelektro­ de abschalten kann; außerdem soll ein verbessertes Herstel­ lungsverfahren für eine LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransi­ stors angegeben werden, das die LCD-Vorrichtung des Dünnfilm­ transistors wirksam zu erzeugen vermag.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine LCD-Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 vor.

Zur Lösung obiger Aufgabe umfaßt in einer LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors, die als eine Schaltvorrichtung einen Dünn­ filmtransistor mit einer Gateelektrode, an der eine Ansteuer­ spannung anliegt, und mit Source/Drain-Elektroden verwendet, die durch Bilden eines Kanales eingeschaltet werden, wenn die Ansteuerspannung an der Gateelektrode anliegt, und die eine Da­ tenleitung aufweist, die von der Sourceelektrode um einen vor­ bestimmten Abstand getrennt ist, um davon isoliert zu sein, und die ausgebildet ist, um mit einer Drainelektrode verbunden zu sein, die Erfindung eine Speicherelektrode, die vollständig die Datenleitung und die Gateleitung bedeckt und in einem unteren Teil einer Pixelelektrode gelegen ist, um Licht zwischen der Datenleitung und der Pixelelektrode und zwischen der Gatelei­ tung und der Pixelelektrode abzuschneiden.

Weiterhin umfaßt zur Lösung obiger Aufgabe in einer LCD- Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors, die als eine Schaltvor­ richtung einen Dünnfilmtransistor mit einer Gateelektrode, an der eine Ansteuerspannung anliegt, und Source/Drain-Elektroden, die eingeschaltet sind, indem ein Kanal gebildet wird, wenn die Ansteuerspannung an der Gateelektrode anliegt, verwendet und eine Datenleitung aufweist, die von einer Sourceelektrode um einen vorbestimmten Abstand zur Isolierung von dieser getrennt ist und ausgebildet ist, um mit einer Drainelektrode verbunden zu sein, ein verbessertes Herstellungsverfahren für eine LCD- Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors ein Ausbilden eines er­ sten Isolierfilmes durch Auftragen eines Isoliermaterials auf eine gesamte Oberfläche einer Struktur mit den Source/Drain- Elektroden und der darauf gebildeten Datenleitung, ein Ausbil­ den einer Speicherelektrode auf einem Teil entsprechend der Ga­ teelektrode und auf oberen Teilen der Datenleitung und des Dünnfilmtransistors, ein Ausbilden eines zweiten Isolierfilmes durch Auftragen eines Isoliermaterials auf die sich ergebende gesamte Oberfläche und ein Ausbilden einer Pixelelektrode, die eine vorbestimmte Fläche des Sourcebereiches und der Datenlei­ tung bedeckt, indem selektiv der erste oder der zweite Isolier­ film geätzt werden, um ein Kontaktteil zu bilden, so daß ein vorbestimmter Teil der Sourceelektrode freiliegt, und indem ein ITO auf der sich ergebenden gesamten Oberfläche abgeschieden und das ITO gemustert wird.

In einer LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors, die einen Dünnfilmtransistor als eine Schaltvorrichtung hat, liegt eine Ansteuerspannung an einer Gateelektrode, und zwischen Source- und Drainelektroden wird ein Kanal gebildet und dadurch einge­ schaltet, wenn die Ansteuerspannung der Gateelektrode zugeführt ist. Eine Datenleitung ist von der Sourceelektrode um einen vorbestimmten Abstand entfernt, um von dieser isoliert zu sein, und mit der Drainelektrode verbunden. Eine Speicherelektrode liegt dazwischen und bedeckt die Datenleitung und die Gatelei­ tung; sie ist an einem unteren Teil einer Pixelelektrode gele­ gen und aus einem leitenden Material hergestellt, das Licht zwischen der Datenleitung und einer Pixelelektrode und zwischen einer Gateleitung und der Pixelelektrode abschneiden kann. Die Speicherelektrode schaltet die Datenleitung und die Pixelelek­ trode sowie die Gateleitung und die Pixelelektrode ab, um eine dazwischen erzeugte parasitäre Kapazität möglichst klein zu ma­ chen, und um damit ein Übersprechen, das durch die parasitäre Kapazität verursacht ist, zu verhindern. Dadurch nimmt eine Öffnung zu, ohne einen Transparenzgrad von Licht zu vermindern, was zu der Erzielung eines hohen Grades an Bildqualität führt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung eines Dünnfilm­ transistors gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2A eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung eines Dünnfilm­ transistors mit einem gemäß dem Stand der Technik vorgesehenen Abschirmkondensator und

Fig. 2B einen Längsschnitt entlang einer Linie AA′ in Fig. 2A,

Fig. 3A eine Draufsicht einer anderen LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors mit einem ITO-Abschirmkondensator gemäß dem Stand der Technik und

Fig. 3B einen Längsschnitt entlang der Linie AA′ in Fig. 3A,

Fig. 4A eine Draufsicht einer LCD-Vorrichtung eines Dünnfilm­ transistors gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 4B einen Längsschnitt entlang der Linie AA′ in Fig. 4A und

Fig. 5A bis 5J Längsschnitte, die ein Herstellungsverfahren für eine LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die vorliegende Erfin­ dung nunmehr in Einzelheiten näher beschrieben.

Wie in der Fig. 4A gezeigt ist, umfaßt eine LCD-Vorrichtung ei­ nes Dünnfilmtransistors gemäß der vorliegenden Erfindung im Falle einer unteren Platte hiervon eine Speicherelektrode 121 aus einem Material, das Licht zur Verwendung als Schwarzmatrix abschneiden kann, und die Speicherelektrode 121 schneidet oder schaltet vollständig eine Pixelelektrode 125 und eine Datenlei­ tung 117 sowie die Pixelelektrode 125 und eine Gateleitung 101 ab, um die Erzeugung eines Übersprechens infolge einer parasi­ tären Kapazität zu verhindern und eine Abweichung oder Deklina­ tion eines Flüssigkristalles infolge der Datenleitung 117 und der Gateleitung 101 auszuschließen. Eine obere Platte hiervon umfaßt eine gemeinsame Elektrode und ein Farbfilter.

Das heißt, eine Dünnfilmtransistor-(TFT-)Seite umfaßt, wie in Fig. 4B gezeigt ist, in der unteren Platte eine Gateleitung 101, einen ersten Isolierfilm 103 zum Isolieren der Gateleitung 101 von einer oberen Struktur, eine aus amorphen Silizium oder polykristallinem Silizium gebildete aktive Schicht 105 auf der auf der Gateleitung 101 ausgebildeten ersten Isolierschicht 103, Source/Drainelektroden 113, 114, die auf Source/Drain­ kontaktteilen 109, 109′ ausgebildet sind, welche an beiden Rän­ dern der aktiven Schicht 105 angeordnet sind, einen zweiten Isolierfilm 119, der so ausgebildet ist, daß er die gesamte Oberfläche der Drainelektrode 113 und einen vorbestimmten Teil der Sourceelektrode 115 bedeckt, wobei die Speicherelektrode 121 auf dem zweiten Isolierfilm 119 vorgesehen ist, und einen dritten Isolierfilm 123, der auf der Oberseite der Speichere­ lektrode 121 angeordnet ist. Die restlichen Teile mit Ausnahme des TFT umfassen die Datenleitung 117, die ausgebildet ist, um mit der Drainelektrode 113 verbunden zu sein, den zweiten Iso­ lierfilm 119, der auf der Datenleitung 117 ausgebildet ist, die Speicherelektrode 121, die auf einem oberen Teil der Datenlei­ tung 117 und einem oberen Teil der Gateleitung 101 und dem TFT ausgebildet ist, einen dritten Isolierfilm 123, der auf der ge­ samten Oberfläche der Struktur einschließlich des zweiten Iso­ lierfilmes 119 und der Speicherelektrode 121 ausgebildet ist, und eine Pixelelektrode 125, von der ein vorbestimmter Teil mit der Sourceelektrode 115 verbunden und so ausgebildet ist, daß ein vorbestimmter Teil der Gateleitung 111 und die gesamte Oberfläche der Datenleitung 117 bedeckt sind. Hier dient die Speicherelektrode 121 auch als eine Schwarzmatrix.

Anhand der Fig. 5A bis 5J wird nunmehr ein Herstellungsverfah­ ren für die LCD-Vorrichtung eines Dünnfilmtransistors näher er­ läutert.

Zunächst wird, wie in Fig. 5A gezeigt ist, ein leitendes Mate­ rial bis zu einer vorbestimmten Dicke auf einem Halbleiter­ substrat 100 aus Glas oder Quarz aufgetragen, ein Photoresist wird darauf geschichtet, und sodann wird das Photoresist gemu­ stert, um eine Photoätzmaske zu bilden. Sodann wird eine Gate­ leitung 101 durch Ätzen des leitenden Materials mittels der Photoätzmaske erzeugt.

Wie in den Fig. 5B und 5C gezeigt ist, wird ein leitendes Mate­ rial auf die sich ergebende gesamte Oberfläche nach der Bildung der Gateleitung 101 aufgetragen, um den ersten Isolierfilm 103 zu bilden, und sodann wird polykristallines Silizium oder amor­ phes Silizium zur Anwendung gebracht, um auf dem ersten Iso­ lierfilm 103 eine vorbestimmte Dicke anzunehmen. Dann wird mit dem gleichen Verfahren wie in Fig. 5A eine vorbestimmte Dicke der Photoätzmaske erzeugt und durch Ätzen des Siliziums mit­ tels der Maske wird eine aktive Schicht 105 auf dem ersten Iso­ lierfilm 103 in einem Bereich der Gateleitung 101 gebildet.

Wie in Fig. 5D gezeigt ist, wird nach der Bildung der aktiven Schicht 105 eine vorbestimmte Dicke eines Siliziumnitrits (SiN) als ein Isoliermaterial auf der gesamten sich ergebenden Ober­ fläche aufgetragen oder abgeschieden, und eine vorbestimmte Photoätzmaske wird auf der Siliziumnitritschicht gebildet. Durch Ätzen des Siliziumnitrits mittels der Maske in einem Ätz­ prozeß zur Bildung der Drainelektrode 113 und der Sourceelek­ trode 115 in einem folgenden Prozeß wird ein Antiätzfilm 107 erzeugt, um ein Ätzen der aktiven Schicht 105 zu verhindern.

Wie in Fig. 5E gezeigt ist, werden nach der Bildung der An­ tiätzfilmes 107 durch Anwendung von Silizium, in welches ein Fremdstoff dotiert ist, auf die sich ergebende gesamte Oberflä­ che und Ätzen des Siliziums mittels einer vorbestimmten Photo­ ätzmaske die Drain/Source-Kontaktteile 109, 109′ gebildet, um in Kontakt mit beiden Rändern der aktiven Schicht 105 zu sein.

Wie in Fig. 5F gezeigt ist, werden Drain/Source-Elektroden 113, 115, die jeweils in Kontakt mit den Rändern der aktiven Schicht 105 und den Drain/Source-Kontaktteilen 109, 109′ sowie einer Datenleitung 117 sind, die von der Source-Elektrode 115 durch einen vorbestimmten Abstand entfernt ist, erzeugt, indem lei­ tendes Material auf der sich ergebenden gesamten Oberfläche zur Anwendung gebracht und die abgeschiedene leitende Material­ schicht mittels einer vorbestimmten Photoätzmaske einer Muster­ bildung unterworfen wird, nachdem die Drain/Source-Kontaktteile 109, 109′ erzeugt wurden.

Wie in den Fig. 5G und 5H gezeigt ist, wird nach der Bildung der Datenleitung 117 der zweite Isolierfilm 119 durch Abschei­ den oder Auftragen eines Isoliermaterials auf die sich ergeben­ de gesamte Oberfläche bis zu einer vorbestimmten Dicke gebil­ det. Dann wird leitendes Material, das Licht abschneiden kann, auf den zweiten Isolierfilm 119 aufgetragen, um eine Photoätz­ maske auf dem leitenden Material zu erzeugen. Die Speicherelek­ trode 121 wird auf einem Teil entsprechend der Gateleitung 101 und auf dem zweiten Isolierfilm 119 und dem entsprechend der Datenleitung 117 gelegenen TFT gebildet, indem die abgeschiede­ ne oder aufgetragene leitende Materialschicht mittels der Maske geätzt wird.

Wie in den Fig. 51 und 5J gezeigt ist, wird nach der Bildung der Speicherelektrode 121 das dritte Isoliermaterial 123 gebil­ det, indem Isoliermaterial bis zu einer vorbestimmten Dicke auf die sich ergebende gesamte Oberfläche aufgetragen wird, und ei­ ne vorbestimmte Dicke der Photoätzmaske wird auf dem dritten Isolierfilm 123 erzeugt. Durch selektives Ätzen des dritten oder zweiten Isoliermaterials 123 oder 119 mittels der Maske wird ein Kontaktteil gebildet, so daß ein vorbestimmter Teil des Sourcebereiches 115 freigelegt wird, und ITO wird auf der sich ergebenden Gesamtoberfläche abgeschieden, um die Pixele­ lektrode 125 in Berührung mit der Sourceelektrode 115 über dem Kontaktteil zu bilden, wobei ein vorbestimmter Teil der Gate­ leitung 101 und der Datenleitung 117 bedeckt wird.

Die vorliegende Erfindung kann auf einen Oberseiten-Gate-Typ (TG) sowie auf einen Boden-Gate-Typ (BG) angewandt werden, wie dieser in den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung (vergl. Fig. 5A bis 5J) gezeigt ist.

Wie oben in Einzelheiten erläutert ist, schaltet durch Zwi­ schenlegen einer Speicherelektrode aus einem leitenden Materi­ al, das Licht zwischen der Datenleitung und der Pixelelektrode und zwischen der Gateleitung und der Pixelelektrode abschneiden oder sperren kann, die Speicherelektrode die Datenleitung und die Pixelelektrode und die Gateleitung und die Pixelelektrode ab, um eine dazwischen erzeugte parasitäre Kapazität möglichst klein zu machen, damit ein durch die parasitäre Kapazität er­ zeugtes Übersprechen verhindert wird, und durch Steigern eines Öffnungsverhältnisses ohne Absinken des Durchlässigkeitsver­ hältnisses von Licht kann eine hervorragende Bildqualität er­ zielt werden.

Claims (2)

1. LCD-Vorrichtung mit Dünnfilmtransistor, die als eine Schaltvorrichtung einen Dünnfilmtransistor mit einer Gateelek­ trode, an der eine Ansteuerspannung liegt, und Sour­ ce/Drainelektroden (115, 113), die eingeschaltet sind, indem ein Kanal gebildet wird, wenn die Ansteuerspannung der Ga­ teelektrode zugeführt ist, anwendet und eine Datenleitung (117) umfaßt, die von der Sourceelektrode (115) um ein vorbestimmtes Intervall beabstandet ist, um von dieser isoliert und mit der Drainelektrode (113) verbunden zu sein, gekennzeichnet durch eine Speicherelektrode (121), die vollständig die Datenleitung (117) und die Gateleitung (101) bedeckt und in einem unteren Teil einer Pixelelektrode (125) gelegen ist, um Licht zwischen der Datenleitung (117) und der Pixelelektrode (125) und zwi­ schen der Gateleitung (101) und der Pixelelektrode (125) abzu­ schneiden bzw. zu sperren.

2. Verfahren zum Herstellen einer LCD-Vorrichtung mit Dünn­ filmtransistor, die als eine Schaltvorrichtung einen Dünnfilm­ transistor mit einer Gateelektrode, an der eine Ansteuerspan­ nung liegt, und Source/Drainelektroden (115, 113), die einge­ schaltet werden, indem ein Kanal gebildet wird, wenn die An­ steuerspannung der Gateelektrode zugeführt ist, anwendet und eine Datenleitung (117) aufweist, die von der Sourceelektrode (115) um ein vorbestimmtes Intervall beabstandet ist, um von dieser isoliert und mit der Drainelektrode (113) verbunden zu sein,
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
Bilden eines ersten Isolierfilmes (103) durch Abscheiden eines Isoliermaterials auf der gesamten Oberfläche einer Struktur mit den darauf gebildeten Source/Drainelektroden (115, 113) und der Datenleitung (117),
Bilden einer Speicherelektrode (121) auf einem Teil entspre­ chend der Gateelektrode und auf oberen Teilen der Datenleitung (117) und des Dünnfilmtransistors,
Bilden eines zweiten Isolierfilmes (119) durch Abscheiden eines Isoliermaterials auf der sich ergebenden gesamten Oberfläche und
Bilden einer Pixelelektrode (125), die eine vorbestimmte Fläche des Sourcebereiches (115) und der Datenleitung (117) bedeckt, durch selektives Ätzen des ersten oder zweiten Isolierfilmes (103 bzw. 119), um einen Kontaktteil zu erzeugen, so daß ein vorbestimmter Teil der Sourceelektrode (115) freiliegt, und um ein ITO auf der sich ergebenden gesamten Oberfläche abzuschei­ den, und durch Mustern des ITO.