DE19753809A1 - Dünnschichttransistor mit vertikalem Aufbau und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Dünnschichttransistor mit vertikalem Aufbau und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie für einen Dünnschichttransistor, eine
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung (LCD) und insbesondere einen Dünnschichttransistor,
der eine vertikale Struktur bzw. einen vertikalen Aufbau hat, und ein Verfahren zu dessen
Herstellung gemäß dem Patentanspruch 1 bzw. gemäß dem Patentanspruch 13 und gemäß
dem Patentanspruch 17 bzw. gemäß dem Patentanspruch 31.
Im allgemeinen wird eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung in einem Fernseher, einer
graphischen Anzeige usw. verwendet. Insbesondere weist eine Flüssigkristallanzeige von
dem Typ mit einer aktiven Matrix eine Hochgeschwindigkeitsreaktionseigenschaft auf und
ist für Anzeigeeinrichtungen zweckmäßig, bei denen viele Bildelemente erforderlich sind.
Deshalb trägt sie zur Verwirklichung eines Bildes im großen Maßstab mit großer Be
stimmtheit bzw. großer Auflösung bei. Ferner wird sie bei einem Lap-Top-Computer,
einem tragbaren Fernsehgerät, einer Autonavigationsanzeige (Cockpit- bzw. Instrumen
tenanzeige) usw. aufgrund eines geringen Gewichtes und eines niedrigen Energiever
brauchs eingesetzt.
Bei einer derartigen Flüssigkristalleinrichtung des Typs mit aktiver Matrix werden an den
Zwischenabschnitten bzw. überschneidenden Abschnitten eine Anzahl von Gatebusleitun
gen und Datenbusleitungen, eine Anzahl von Schalteinrichtungen, wie etwa Dioden,
Dünnschichttransistoren usw., angeordnet, um die Bildelementelektroden wahlweise zu
betreiben.
Ein Dünnschichttransistor enthält einen versetzten Transistor, einen invers versetzten
Transistor, einen Transistor vom Planartyp und einen inversen Transistor vom Planartyp.
In Fig. 2 ist der Dünnschichttransistor vom invers versetzten Typ gezeigt.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist ein Metallmaterial, wie etwa Chrom oder Aluminium usw.,
bis zu einer ausgewählten Dicke auf der Oberfläche eines unteren isolierenden Substrats
1 abgeschieden und ist unter Verwendung einer ersten Maske bzw. Schaltungsstruktur
strukturiert, um eine Gateelektrode 2 eines Dünnschichttransistors auszubilden.
Um eine Isolation mit einer leitenden Schicht herzustellen, die in dem letzteren Schritt
auszubilden ist, wird eine isolierende Schicht 3 eines Materials, wie etwa Siliziumnitrid,
über bzw. auf der gesamten Oberfläche der sich ergebenden Oberfläche abgeschieden, in
der die Gateelektrode 2 ausgebildet wird. Dann wird auf der Oberfläche der isolierenden
Schicht 3 eine Schicht 4 aus amorphem Silizium ausgebildet. Die Schicht 4 aus amor
phem Silizium, wie etwa eine Si:H-Schicht bzw. a-Si:H, dient als Kanal eines Dünn
schichttransistors. Ein isolierendes Material wird auf einer oberen Oberfläche der Schicht
4 aus amorphem Silizium abgeschieden und wird unter Verwendung einer zweiten Maske
strukturiert bzw. mit einer Schaltungsstruktur versehen, um eine Ätzstoppschicht 5 zu
bilden. Eine Schicht 6 aus amorphem Silizium, wie etwa eine N⁺ a-Si:H, innerhalb derer
eine n-Typ-Verunreinigung dotiert worden ist, ist auf der Oberfläche der sich ergebenden
Oberfläche ausgebildet, wobei die Schicht 6 aus amorphem Silizium als ohm'sche Schicht
dient. Die Schichten 6 und 4 aus amorphem Silizium werden dann unter Verwendung
einer dritten Maske strukturiert bzw. mit einem Muster versehen. In dieser Hinsicht wird
die amorphe Siliziumschicht 4 strukturiert, um eine minimale wirksame Kanallänge zu
erhalten, so daß die Breite der Schicht 4 aus amorphem Silizium länger ist als die Breite
der Gateelektrode 2. Aufeinanderfolgend bzw. nachfolgend wird ein transparentes
Material, wie etwa Indiumzinnoxid, auf der gesamten Oberfläche der sich ergebenden
Oberfläche abgeschieden und unter Verwendung einer vierten Maske strukturiert, um eine
Bildelementelektrode 7 zu schaffen. Der Ausbildung der Bildelementelektrode 7 folgend,
wird ein leitendes Material, wie etwa Aluminium, Tantal, Chrom usw., bis zu einer
vorausgewählten Dicke auf der sich ergebenden Oberfläche abgeschieden und unter
Verwendung einer fünften Maske und einer sechsten Maske strukturiert, um so einen Teil
der Ätzstoppschicht 5 freizulegen bzw. zu belichten, wobei eine Source 8a und eine Drain
8b des Dünnschichttransistors von der Source durch ein Loch getrennt ausgebildet
werden. Zu dieser Zeit wird die Sourceelektrode 8b an die Bildelementelektrode 7
angeschlossen. Dann wird eine Passivierungsschicht auf der Oberfläche der sich er
gebenden Oberfläche ausgebildet, in der der Dünnschichttransistor gemäß dem herkömm
lichen Verfahren ausgebildet wird und dann unter Verwendung einer siebten Maske
strukturiert wird, um eine Passivierungsschicht 9 zu bilden, die nur auf der oberen
Oberfläche des Dünnschichttransistors verbleibt.
Der Dünnschichttransistor vom invers versetzten Typ, der die Ätzstoppschicht, wie oben
beschrieben, hat, weist die folgenden Nachteile auf:
Um zuerst den Dünnschichttransistor, wie in Fig. 2 gezeigt, herzustellen, sind sieben Masken (in dem Fall, der den Schritt zur Herstellung des Kontaktflags, wie etwa Chrom usw., enthält, sind acht Masken erforderlich) erforderlich und das Verfahren ist folglich umständlich.
Um zuerst den Dünnschichttransistor, wie in Fig. 2 gezeigt, herzustellen, sind sieben Masken (in dem Fall, der den Schritt zur Herstellung des Kontaktflags, wie etwa Chrom usw., enthält, sind acht Masken erforderlich) erforderlich und das Verfahren ist folglich umständlich.
Zweitens absorbiert die Schicht 4 aus amorphem Silizium, die als der Kanal des Dünn
schichttransistors dient, das einfallende Licht von einer Gegenlichteinrichtung bzw.
Hintergrundlichteinrichtung des unteren Substrats (nicht gezeigt), um dadurch einen
optischen Strom in dem Transistor zu erzeugen. Deshalb fließt ein Strom, d. h. ein Aus-
Zustandstrom, durch den Transistor, selbst wenn der Transistor in dem ausgeschalteten
Zustand ist, weil die äußere elektrische Quelle bzw. Spannungsquelle nicht an das Gate
des Transistors angelegt ist. Folglich wird eine Lebensdauer des Transistors in der
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung verkürzt und ein Kontrastverhältnis, ein Grauphänomen
und ein Flackerphänomen usw. der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung werden beein
trächtigt.
Drittens überlappt sich bei dem invers versetzten Dünnschichttransistor, da eine Gateelek
trode in einem der unteren und der oberen Abschnitte ausgebildet ist und die Soure- und
Drainelektroden entgegengesetzt zu der Gateelektrode ausgebildet sind, die Gateelektrode
mit der Sourceelektrode und der Drainelektrode. Diese Überlappung führt zu der Erzeu
gung einer parasitären Kapazität zwischen der Gateelektrode und den Source-/Drainelek
troden. Eine derartige parasitäre Kapazität erzeugt ein Restbild in einem Bild der Flüssig
kristallanzeigeeinrichtung und verringert deren Verläßlichkeit.
Um viertens die wirksame Kanallänge zu erhalten, solle eine Breite der Schicht 4 aus
amorphem Silizium, die als der Kanal des Dünnschichttransistors dient, größer als eine
Breite der Gateelektrode sein. Um mit einer derartigen Anforderung fertigzuwerden, wird
die Größe des Transistors groß. Es ergibt sich ein Problem, daß die Größe des Transi
stors größer und größer wird, wobei das Öffnungsverhältnis der Flüssigkristallanzeigeein
richtung weniger und weniger abnimmt.
Fünftens ist die Auswahl für das Metallmaterial der Gateelektrode 2 begrenzt, da das
Metall der Gateelektrode die folgenden Eigenschaften haben sollte: es muß einen niedri
gen Widerstand haben, um die Betriebsverzögerung der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung
zu verkürzen; es muß von einem Unterschneidungsätzen angegriffen werden, um die
Stufenabdeckung zu verbessern bzw. muß eine entsprechende Ätzung überstehen; und
darüber hinaus sollte es nicht durch die anderen Prozesse bzw. Verfahren nach der
Ausbildung der Gateelektrode 2 beeinträchtigt werden.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu
stellen, um einen Transistor einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung einfacher herzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transistor für eine Flüssig
kristallanzeigeeinrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen niedrigen Ausschaltstrom
hat.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transistor für eine
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung bereitzustellen, die eine niedrige parasitäre Kapazität
zwischen den Source-/Drainelektroden und einer Gateelektrode hat.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transistor für eine
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, ein Öffnungs
verhältnis der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung zu verbessern, indem eine Größe des
Dünnschichttransistors eingenommen wird, die kleiner als die nach dem Stand der
Technik ist.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Her
stellung eines Transistors für eine Flüssigkristallanzeige zur Verfügung zu stellen, indem
der ausgewählte Grenzbereich des Metallmaterials für die Gateelektrode erstreckt ist.
Die obigen Aufgaben werden wenigstens teilweise soweit als möglich durch die Gegen
stände der unabhängigen Ansprüche 1, 13, 17 bzw. 31 gelöst. Zweckmäßige Ausfüh
rungsformen der erfindungsgemäßen Gegenstände gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Um die obigen Ziele zu realisieren, enthält der Dünnschichttransistor Source-/Drainelek
troden, einen Kanal und eine Gateelektrode und ist konstruiert bzw. ausgelegt, um relativ
zu dem Substrat vertikal ausgerichtet bzw. angeordnet zu sein. Darüber hinaus ist die
Elektrode, die unter der Kanalschicht ausgebildet ist (auf die im folgenden als die untere
Elektrode Bezug genommen wird) auch konstruiert, um eine Breite zu haben, die größer
als oder im wesentlichen gleich der der Kanalschicht ist, und ein nichttransparentes
Material wird für die Elektrode unter der Kanalschicht verwendet. Ferner werden die
untere Elektrode und die Gateelektrode so konstruiert, daß die untere Elektrode des
Dünnschichttransistors, die eine senkrechte Konstruktion hat, nicht mit der Gateelektrode
an dem oberen Abschnitt des Dünnschichttransistors überlappt und wird zu der Gateelek
trode ausgerichtet bzw. angeordnet. Deshalb wird die parasitäre Kapazität zwischen der
Gateelektrode und der unteren Elektrode beseitigt.
Ein Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einer Aus
führungsform gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist folgende
Merkmale auf: ein Substrat; eine erste Elektrode, die auf der Oberfläche des Substrats
ausgebildet ist, mit einer ersten Breite; eine Halbleiterschicht, die auf der ersten Elek
trode ausgebildet ist, mit einer zweiten Breite, die nicht breiter als die erste Breite ist;
eine Schicht aus isolierendem Material, die auf der gesamten Oberfläche des sich er
gebenden Substrats ausgebildet ist, in der die Halbleiterschicht ausgebildet ist, wobei die
Schicht aus isolierendem Material eine Kontaktöffnung hat, die einen Abschnitt einer
Oberfläche der Halbleiterschicht freigibt; eine zweite Elektrode, die auf einen Abschnitt
der Oberfläche der Schicht aus isolierendem Material ausgebildet ist, wobei die Kontakt
öffnung bzw. das Kontaktloch gefüllt ist; und einer Gateelektrode, die auf einem anderen
Abschnitt der Oberfläche der Schicht aus isolierendem Material gebildet ist und auch von
der zweiten Elektrode mit einem ausgewählten Abstand getrennt ist.
Hier ist die Halbleiterschicht aus einem amorphen Siliziummaterial ausgebildet. Der
Dünnschichttransistor kann ferner aufweisen, eine erste ohm'sche Schicht, die zwischen
der ersten Elektrode und der Halbleiterschicht ausgebildet ist; eine zweite ohm'sche
Schicht, die zwischen der Halbleiterschicht und der isolierenden Schicht ausgebildet ist;
eine erste Schicht zum Steuern der Zusammenbruch- bzw. Abbruchspannung zwischen
der ersten ohm'schen Schicht und der Halbleiterschicht; und eine zweite Schicht zum
Steuern der Abbruchspannung bzw. Zusammenbruchspannung, die zwischen der zweiten
ohm'schen Schicht und der Halbleiterschicht ausgebildet ist. Bevorzugt sind die erste
ohm'sche Schicht und die zweite ohm'sche Schicht beide aus Materialien von n+ amor
phem Silizium ausgebildet und haben in bezug zueinander die gleiche Verunreinigungs
konzentration. Die erste Schicht zum Steuern der Zusammenbruchspannung und die
zweite Schicht zum Steuern der Zusammenbruchspannung sind allesamt aus einem
Material von n-amorphem Silizium ausgebildet, die eine niedrigere Verunreinigungskon
zentration haben als die der ersten und der zweiten ohm'schen Schicht. Die Verunreini
gungskonzentration der ersten Schicht zur Steuerung der Abbruchspannung ist die gleiche
wie die der zweiten Schicht zur Steuerung der Verunreinigungskonzentration. Ferner ist
die erste Elektrode eine Sourceelektrode und die zweite Elektrode ist eine Drainelektrode;
und umgekehrt.
Darüber hinaus werden die zweite Elektrode und die Gateelektrode bevorzugt aus dem
gleichen Material ausgebildet. Die Gateelektrode kann zusammen mit der Elektrode
ausgerichtet bzw. angeordnet werden, die einen unmittelbaren Kontakt zu dem Substrat
herstellt, z. B. die Sourceelektrode.
In dem Fall, daß die erste Elektrode eine Drainelektrode (oder eine Sourceelektrode) ist,
werden die Gateelektrode und die Sourceelektrode aus zumindest einem Material ausge
bildet, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminium, Aluminium/Molybdän,
Molybdän und Chrom bzw. einer Kombination davon besteht, und die Drainelektrode
(oder die Sourceelektrode) wird zumindest aus einem Material ausgebildet, das aus der
Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminium, Aluminium/Molybdän, Molybdän, Chrom,
Molybdän-Tantal (MoTa), Molybdän-Wolfram (MoW) bzw. einer Kombination davon
besteht.
Bei einer anderen Ausführungsform des Dünnschichttransistors gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Gateelektrode konstruiert, um sich mit der Sourceelektrode (oder der
Drainelektrode) auszurichten bzw. anzuordnen.
Eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung weist auf: ein Substrat; eine erste Elektrode, die mit einer ersten Breite auf
dem Substrat ausgebildet ist; eine Halbleiterschicht, die auf der ersten Elektrode ausge
bildet ist und die eine zweite Breite hat, wobei die zweite Breite schmäler als oder im
wesentlichen gleich der ersten Breite ist; eine isolierende Schicht, die auf der gesamten
Oberfläche des sich ergebenden Substrats ausgebildet ist, in der die Halbleiterschicht
ausgebildet ist, wobei die isolierende Schicht ein Kontaktloch bzw. eine Kontaktöffnung
hat, die einen Abschnitt einer Oberfläche der Halbleiterschicht freilegt bzw. freigibt; eine
zweite Elektrode, die auf einem ersten ausgewählten Abschnitt einer Oberfläche der
isolierenden Schicht ausgebildet ist; und eine dritte Elektrode, die auf einem zweiten
ausgewählten Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet ist, wobei das
Kontaktloch bzw. die Kontaktöffnung gefüllt wird, und die sich zu einem Abschnitt der
Oberfläche der zweiten Elektrode erstreckt; eine vierte Elektrode, die auf einem dritten
ausgewählten Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet ist und die
von der dritten Elektrode mit einem ausgewählten Abstand getrennt ist.
Hier ist eine der ersten Elektroden und die dritte Elektrode eine Sourceelektrode und die
andere ist eine Drainelektrode, wobei die dritte Elektrode eine Bildelementelektrode ist
und die vierte Elektrode eine Gateelektrode ist. Auch kann, wie bei der oben im Hin
blick auf den Dünnschichttransistor beschriebenen Ausführungsform, die Gateelektrode
mit der Sourceelektrode ausgerichtet bzw. angeordnet werden. Zusätzlich kann die
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung ferner eine Passivierungsschicht aufweisen, die die dritte
Elektrode und die vierte Elektrode und eine lichtabschirmende Schicht abdeckt, die auf
der Oberfläche der Passivierungsschicht ausgebildet ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung weist bei einer Ausführungsform gemäß einem Gesichtspunkt der
vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte auf: (a) ein Substrat wird vorgesehen; (b)
eine erste Elektrode wird auf dem Substrat mit einer ersten Breite ausgebildet; (c) auf der
ersten Elektrode wird eine Halbleiterschicht mit einer zweiten Breite ausgebildet, die
nicht breiter als die erste Breite ist; (d) eine Schicht aus isolierendem Material wird auf
der gesamten Oberfläche des sich ergebenden Substrates ausgebildet, in welchem die
Halbleiterschicht ausgebildet wird, wobei die isolierende Schicht ein Kontaktloch bzw.
eine Kontaktöffnung zum Freigeben eines Abschnitts der Oberfläche der Halbleiterschicht
hat; (e) eine zweite Elektrode wird auf einem Abschnitt der Oberfläche des isolierenden
Materialschicht bzw. der Schicht aus isolierendem Material ausgebildet, wobei das
Kontaktloch gefühlt wird; und (f) eine Gateelektrode wird auf einem anderen Abschnitt
der isolierenden Schicht ausgebildet, wobei die Gateelektrode von der zweiten Elektrode
mit einem ausgewählten Abstand getrennt bzw. isoliert wird.
Hier wird die Halbleiterschicht aus einem amorphen Siliziummaterial ausgebildet.
Darüber hinaus kann das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfassen: eine erste
ohm'sche Schicht wird zwischen der ersten Elektrode und der Halbleiterschicht nach dem
Schritt (b) ausgebildet, und eine zweite ohm'sche Schicht wird zwischen der Halbleiter
schicht und der isolierenden Schicht nach dem Schritt (c) ausgebildet. Darüber hinaus
kann das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweisen: eine erste die Zusammen
bruchspannung steuernde Schicht wird zwischen der ersten ohm'schen Schicht und der
Halbleiterschicht nach dem Schritt (g) ausgebildet, und eine zweite die Zusammenbruch
spannung steuernde Schicht wird nach der Ausbildung der zweiten ohm'schen Schicht
ausgebildet.
Hier werden die erste ohm'sche Schicht und die zweite ohm'sche Schicht aus amorphen
n+-Siliziummaterialien ausgebildet, die die gleiche Verunreinigungskonzentration haben.
Die erste und die zweite die Zusammenbruchspannung steuernde Schichten haben allesamt
eine Verunreinigungskonzentration, die niedriger ist als die der ersten und der zweiten
ohm'schen Schichten ist. Die erste und die zweite Schicht zur Steuerung der Zusammen
bruchspannung haben die gleiche Verunreinigungskonzentration.
Bevorzugt wird der Schritt zur Ausbildung der zweiten Elektrode gleichzeitig mit dem
Schritt zur Ausbildung der Gateelektrode durchgeführt.
Bei einem Herstellungsverfahren des Dünnschichttransistors wird bei einer anderen
Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Gateelektrode zu der Sourceelek
trode (oder der Drainelektrode) ausgerichtet bzw. mit dieser angeordnet.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Schritte auf: (a) ein
Substrat wird vorgesehen; (b) eine erste Elektrode wird auf dem Substrat mit einer ersten
Breite ausgebildet; (c) eine Halbleiterschicht mit einer zweiten Breite, die nicht breiter als
die erste Breite ist, wird auf der Oberfläche der ersten Elektrode ausgebildet; (d) eine
Isolierschicht wird auf dem sich ergebenden Substrat, in dem die Halbleiterschicht
ausgebildet ist, ausgebildet, wobei die isolierende Schicht eine Kontaktöffnung bzw. ein
Kontaktloch zur Freigabe bzw. zum Freilegen eines Abschnittes der Oberfläche der
Halbleiterschicht hat; (e) eine zweite Elektrode wird auf einem ersten ausgewählten
Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet; (f) eine dritte Elektrode,
die sich von einem zweiten ausgewählten Abschnitt der Oberfläche der isolierenden
Schicht zu einem Abschnitt der Oberfläche der zweiten Elektrode erstreckt, wird so
ausgebildet, daß sie die Kontaktöffnung bzw. das Kontaktloch füllt; und (g) eine vierte
Elektrode wird auf einem anderen Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht
ausgebildet, wobei die vierte Elektrode von der dritten Elektrode durch einen ausgewähl
ten Abstand getrennt ist.
Hier ist eine der ersten Elektroden und die dritte Elektrode eine Sourceelektrode und die
andere ist eine Drainelektrode, wobei die zweite Elektrode eine Bildelementelektrode ist
und die vierte Elektrode eine Gateelektrode ist. Wie die oben im Hinblick auf die Her
stellung des Dünnschichttransistors beschriebene Ausführungsform, kann die Gateelek
trode zu der darunterliegenden Sourceelektrode (oder Drainelektrode) ausgerichtet bzw.
angeordnet werden.
Darüber hinaus weist das Verfahren ferner die folgenden Schritte auf: (g) eine Passi
vierungsschicht wird nach dem Schritt (f) ausgebildet, die die dritte Elektrode und die
vierte Elektrode abdeckt bzw. bedeckt, und (h) eine lichtabschirmende Schicht wird auf
der gesamten Oberfläche der Passivierungsschicht nach dem Schritt (g) ausgebildet.
Da die Breite der Elektrode, die unter der Kanalschicht liegt, breiter als oder gleich der
Breite der Kanalschicht ist, wird das Licht, das von einer Hintergrund- bzw. Gegenlicht
einrichtung einfällt, wird durch die Elektrode absorbiert, die unter der Kanalschicht liegt,
um so einen optischen Strom von der Kanalschicht zu verringern. Folglich wird kein
Strom im ausgeschalteten Zustand durch den Transistor fließen. Auch wird das Öff
nungsverhältnis des Dünnschichttransistors ansteigen, da der Dünnschichttransistor
konstruiert ist, um kleiner als im Stand der Technik zu sein. Da die Elektrode, die unter
der Kanalschicht liegt, z. B. eine Sourceelektrode, und eine Gateelektrode so konstruiert
sind, daß sie einander nicht überlappen, tritt keine parasitäre Kapazität an dem Abschnitt
zwischen der Elektrode und der Gateelektrode auf. Die obigen Aufgaben bzw. Zielset
zungen, Vorteile und andere Aufgaben bzw. Zielsetzungen und Merkmale gemäß der
vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Darstellungen beschrieben.
Fig. 1a bis 1e sind querschnittliche Ansichten, die Schritte zur Herstellung eines
Dünnschichttransistors einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung ge
mäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 2 ist eine querschnittliche Ansicht eines Dünnschichttransistors vom
invers versetzten Typ für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung
gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 3 ist eine querschnittliche Ansicht, die einen Dünnschichttransistor
für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemaß einer anderen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine querschnittliche Ansicht, die einen Dünnschichttransistor
einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß noch einer anderen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung im Hinblick auf eine Flüssig
kristallanzeigeeinrichtung, die einen Dünnschichttransistor enthält, und ein Verfahren zur
Herstellung derselben bzw. desselben im einzelnen unter Bezugnahme auf die Darstel
lungen beschrieben:
Bezugnehmend auf Fig. 1a wird ein nichttransparentes leitendes Material bis zu einer Dicke von ungefähr 2000 bis 5000 Å auf der oberen Oberfläche eines Substrats 11 abgeschieden bzw. abgelagert und wird unter Verwendung einer ersten Maske struktu riert, um eine Drainelektrode 12 auszubilden. Hier ist das leitende Material zumindest eines, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminium, Aluminiumlegierung, Aluminium/Molybdän, Chrom, Molybdän-Tantal (MoTa), Molybdän-Wolfram (MoW) bzw. Kombinationen davon besteht. Zu dieser Zeit wird eine Datenleitung einer Flüssig kristallanzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) gleichzeitig mit der Drainelektrode 12 ausge bildet.
Bezugnehmend auf Fig. 1a wird ein nichttransparentes leitendes Material bis zu einer Dicke von ungefähr 2000 bis 5000 Å auf der oberen Oberfläche eines Substrats 11 abgeschieden bzw. abgelagert und wird unter Verwendung einer ersten Maske struktu riert, um eine Drainelektrode 12 auszubilden. Hier ist das leitende Material zumindest eines, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminium, Aluminiumlegierung, Aluminium/Molybdän, Chrom, Molybdän-Tantal (MoTa), Molybdän-Wolfram (MoW) bzw. Kombinationen davon besteht. Zu dieser Zeit wird eine Datenleitung einer Flüssig kristallanzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) gleichzeitig mit der Drainelektrode 12 ausge bildet.
Im allgemeinen ist eine Drainelektrode ein Abschnitt, der sich von der Datenleitung
fortsetzt und integral bzw. gemeinsam mit der Datenleitung ausgebildet wird. Dann
werden auf der Drainelektrode 12 aufeinanderfolgend eine erste Schicht mit hoher
Verunreinigungskonzentration, eine erste Schicht mit niedriger Verunreinigungskonzen
tration, eine Halbleiterschicht, eine zweite Schicht mit niedriger Verunreinigungskonzen
tration und eine zweite Schicht mit hoher Verunreinigungskonzentration abgeschieden.
Nachdem nachfolgend eine zweite Maskenstruktur über der Oberfläche der zweiten
hochkonzentrierten Verunreinigungsschicht ausgebildet worden ist, werden diese Schich
ten, die auf der Drainelektrode 12 abgeschieden sind, gleichzeitig strukturiert, um eine
erste hochkonzentrierte Verunreinigungsschicht 13-1 auszubilden, eine erste niedrigkon
zentrierte Verunreinigungsschicht 13-2 eine Halbleiterschicht 13-3, eine zweite niedrig
konzentrierte Verunreinigungsschicht 13-4 und eine zweite Schicht mit hochkonzentrierter
Verunreinigung 13-5 auszubilden. In dieser Ausführungsform wird diese mehrschichtige
Struktur bzw. dieser mehrschichtige Aufbau als eine Kanalschicht 30, wie in Fig. 1b
gezeigt, angedeutet. Die Kanalschicht 30 weist eine Breite auf, die niedriger ist als die
der Drainelektrode 12 oder im wesentlichen die gleiche ist wie die der Drainelektrode 12.
Auch wird die Drainelektrode 12 aus nichttransparentem Metall gemacht. Folglich wird
eine wesentliche Menge bzw. Dosis des Lichtes, das auf die Drainelektrode von der
Hintergrundlicht- bzw. Gegenlichteinrichtung einfällt, in die Drainelektrode absorbiert,
und es wird dadurch verhindert, daß das Licht die Kanalschicht 30 erreicht.
Die Halbleiterschicht 13-3 kann nur ausreichend als ein Kanal eines Dünnschichttransi
stors dienen. Um jedoch die Charakteristik des Dünnschichttransistors zu verbessern,
werden die Schichten 13-1 und 13-5 mit hoher Verunreinigungskonzentration und die
Bereiche 13-2 und 13-4 mit niedriger Verunreinigungskonzentration zusätzlich in die
Kanalschicht 30 aufgenommen. Um gute ohm'sche Kontakte zwischen der Drainelektrode
12 und der Sourceelektrode 17, die später auszubilden sind, bereitzustellen, werden die
erste Schicht 13-1 mit hoher Verunreinigungskonzentration und die zweite Schicht 13-5
mit hoher Verunreinigungskonzentration jeweils in die Kanalschicht 30 einbezogen. Diese
Schichten 13-1 und 13-5 mit hoher Verunreinigungskonzentration werden alle aus amor
phem Siliziummaterial vom N-Typ (n+ a-SiH) ausgebildet. Die erste Schicht 13-1 mit
hoher Verunreinigungskonzentration und die zweite Schicht 13-5 mit hoher Verunreini
gungskonzentration haben die gleiche Verunreinigungskonzentration.
Um eine Zusammenbruchspannung eines Dünnschichttransistors zu steuern, werden die
erste und die zweite Schicht 13-2 und 13-4 mit niedriger Verunreinigungskonzentration
in die Kanalschicht 30 aufgenommen. Sie haben die gleiche Verunreinigungskonzentration
und sind aus amorphem Siliziummaterial vom N-Typ (n- a-Si:H) ausgebildet. Obwohl ein
extrinsischer Halbleiter bzw. ein Störstellenhalbleiter im allgemeinen für die Halbleiter
schicht 13-3 verwendet wird, wird bei dieser Ausführungsform ein amorphes Silizium
(a-Si:H) verwendet, weil kein Hochtemperaturverfahren zur Ausbildung des amorphen
Siliziums erforderlich ist.
Wie in Fig. 1c gezeigt, folgt der Ausbildung der Kanalschicht 30, daß ein Gateisolations
material über bzw. auf der gesamten Oberfläche der sich ergebenden Oberfläche abge
schieden wird. Hier wird das Gateisolationsmaterial aus einem Material ausgebildet, das
aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Siliziumoxid, einem Siliziumnitrid und Siliziumni
tridoxid besteht. Alternativ kann das Gateisolationsmaterial aus einer mehrschichtigen
Struktur ausgebildet sein. Das Gateisolationsmaterial wird an einem Teil von diesem
geätzt, der die Kanalschicht 30 überdeckt, wobei eine dritte Maskenstruktur verwendet
wird, um eine Gateisolationsschicht 14 zu bilden, die ein Kontaktloch H hat. Hier wird
das Kontaktloch H für das elektrische Anschließen der Kanalschicht 30 an eine Sourcee
lektrode 18 verwendet, die in einem weiteren Schritt auszubilden ist. Daraufhin wird ein
transparentes Material bzw. Metall, wie etwa Indiumzinnoxid, auf der gesamten Ober
fläche der Gateisolationsschicht für das Gate abgeschieden und wird unter Verwendung
einer vierten Maskenstruktur strukturiert, so daß eine Bildelementelektrode 15 getrennt
von der Kanalschicht 30 ausgebildet wird.
In dem obigen wird die Gateisolationsschicht abgeschieden und das Kontaktloch H wird
dann unmittelbar ausgebildet. Jedoch kann das Kontaktloch H auch nach der Ausbildung
der Gateisolationsschicht und der Bildelementelektrode ausgebildet werden.
Bezugnehmend auf Fig. 1d wird ein Metallmaterial bis zu einer ausgewählten Dicke auf
einem Abschnitt der Gateisolationsschicht und einem Abschnitt der Bildelementelektrode
15 abgeschieden. Zu dieser Zeit wird das Kontaktloch mit dem Metallmaterial gefüllt.
Hier ist das Metallmaterial zumindest eines, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus
Aluminium, Aluminium/Molybdän und Chrom bzw. Kombinationen davon besteht. Wie
in Fig. 1d gezeigt, wird die Metallschicht unter Verwendung einer fünften Masken
struktur strukturiert, um gleichzeitig eine Sourceelektrode 17 auszubilden, die sich von
einer oberen Oberfläche der Gateisolationsschicht, die das Kontaktloch (H) hat, bis zu
einem Abschnitt der Oberfläche der Bildelementelektrode 15 und einer Gateelektrode 16
erstreckt, die durch einen ausgewählten Abstand von der Sourceelektrode 17 getrennt ist
und sich mit einem ausgewählten Abstand in der entgegengesetzten Richtung bzw. auf der
entgegengesetzten Seite zu der Bildelementelektrode 15 erstreckt. Da hier die Drainelek
trode 12 auf der Oberfläche des Substrats 11 ausgebildet ist und die Sourceelektrode 17
und die Gateelektrode 16 voneinander getrennt sind, wird eine parasitäre Kapazität, die
senkrecht zwischen einer Gateelektrode und einer Sourceelektrode in einem Dünnschicht
transistor vom invers versetzten bzw. gestapelten Typ im Stand der Technik aufgetreten
ist, beseitigt.
Alternativ könnte, wie in Fig. 3 gezeigt, die Gateelektrode 16a mit der Drainelektrode 12
ausgerichtet bzw. angeordnet werden. In diesem Fall tritt, da es keinen überlappenden
Abschnitt zwischen der Drainelektrode 12 und der Gateelektrode 16a gibt, eine parasitäre
Kapazität dazwischen nicht auf. Um die Drainelektrode zu der Gateelektrode auszurichten
bzw. anzuordnen, wird dies realisiert, indem eine Form der Maskenstruktur modifiziert
bzw. verändert wird, die in dem Schritt zur Ausbildung der Gateelektrode verwendet
wird.
Ein Dünnschichttransistor, der in einer derartigen Weise ausgebildet wird, weist eine
vertikale Struktur auf, in der die Sourceelektrode bzw. die Drainelektrode 12 insbesonde
re jeweils in der oberen und der unteren Position zu der Kanalschicht angeordnet sind,
die zwischen diesen untergebracht ist. Wenn deshalb die externe Spannung an die Gatee
lektrode 16 über eine Gateleitung angelegt wird, wird das Signal auf die Sourceelektrode
17 über die Kanalschicht 30 übertragen, und die Bildelementelektrode 15, die an die
Sourceelektrode 17 angeschlossen ist, wird durch das Signal betrieben. Weil darüber
hinaus die Kanallänge des Dünnschichttransistors durch die Dicke der Halbleiterschicht
13-3 betrieben wird, ist die Verringerung der Halbleiterschicht 13-3 in ihrer Länge
einfacher. Folglich könnte die Größe des Dünnschichttransistors, verglichen mit dem
Dünnschichttransistor nach dem Stand der Technik, verringert werden. Folglich kann die
Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die die Struktur bzw. den Aufbau eines vertikalen
Dünnschichttransistors gemäß der vorliegenden Erfindung hat, ein hohes Öffnungs
verhältnis, verglichen mit Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen, aufweisen, die einen
Dünnschichttransistor mit vergleichsweise großer Größe nach dem Stand der Technik
aufweist. Da zusätzlich die Gateelektrode an einem oberen Teil des Dünnschichttransi
stors anders als im Stand der Technik ausgebildet wird, wird eine Belastung der Gateelek
trodenschicht vergleichsweise gemindert, wodurch der Auswahlkreis für Metall für eine
Gateelektrode vergrößert wird.
Bezugnehmend auf Fig. 1e wird, um den Dünnschichttransistor zu schützen, entweder
eine Siliziumoxidschicht oder eine Siliziumnitridschicht abgeschieden und unter Verwen
dung einer sechsten Maske strukturiert, um eine Passivierungsschicht 18 zu bilden, so daß
entweder das Siliziumoxid oder das Siliziumnitrid lediglich an einem Abschnitt verbleibt,
auf dem ein Dünnschichttransistor ausgebildet wird.
Bei dem Schritt zur Herstellung des invers versetzten bzw. gestapelten Dünnschicht
transistors sind sieben oder acht Masken im Stand der Technik erforderlich, während
gemäß der vorliegenden Erfindung sechs Masken erforderlich sind. Deshalb ist der
Herstellungsprozeß gemäß der vorliegenden Erfindung noch weiter vereinfacht.
Die Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Fig. 4 weist ferner die Lichtabschirmschicht
20 auf der Oberfläche der Passivierungsschicht auf, die auf der Oberfläche des Dünn
schichttransistors ausgebildet ist, um einen Dünnschichttransistor davor zu bewahren,
aufgrund des Durchlasses von Licht beeinträchtigt bzw. zerstört zu werden.
Nach der Ausbildung des Dünnschichttransistors wird eine isolierende Schicht, wie etwa
Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, auf der Oberfläche des Dünnschichttransistors abge
schieden.
Darauffolgend wird eine undurchsichtige Metallschicht abgeschieden. Als nächstes
werden die isolierende Schicht und die undurchsichtige Metallschicht beide unter Verwen
dung einer Maskenstruktur geätzt, wobei gleichzeitig die Passivierungsschicht 18 und die
Lichtabschirmschicht 20 ausgebildet werden.
Alternativ ist es möglich, daß, nachdem die Passivierungsschicht ausgebildet und dann
strukturiert ist, eine lichtabschirmende Schicht ausgebildet und dann strukturiert wird.
Wie oben beschrieben, ist das Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors,
der eine vertikale Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung hat, verglichen mit dem zur
Herstellung eines invers versetzten Dünnschichttransistors, der eine Ätzstoppschicht hat,
nach dem Stand der Technik einfach. Da darüber hinaus die Größe des Dünnschicht
transistors verringert werden kann, kann das Öffnungsverhältnis der Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung, die einen derartigen Dünnschichttransistor einsetzt, vergrößert
werden. Ein optischer Strom der Kanalschicht infolge von Licht, das von der Gegenlicht
einheit bzw. Hintergrundlichteinheit einfällt, ist blockiert, wobei die Lebenszeit des
Dünnschichttransistors gesteigert werden kann. Da die parasitäre Kapazität zwischen der
Gateelektrode und den Source-/Drainelektroden abnimmt, wird die charakteristische
Beeinträchtigung bzw. Zerstörung der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die den Dünn
schichttransistor gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzt, verhindert. Darüber hinaus
wird, da die Gateelektrode 16 nach der Ausbildung der Drainelektrode 12 (oder der
Sourceelektrode) ausgebildet wird, die Verspannung bzw. Belastung der Gateelektrode,
die später ausgebildet wird, vergleichsweise verringert, wodurch die Auswahl an Metall
für die Gateelektrode erhöht wird.
Während die vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf deren bestimmte
Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, ist es für die Fachleute im Stand
der Technik verständlich, daß verschiedene Änderungen in deren Form und deren
Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne den Geist und den Bereich der vorlie
genden Erfindung zu verlassen, wie er durch die bei geschlossenen Ansprüche definiert
wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung, die folgende Merkmale umfaßt: ein Substrat; eine Sourceelektrode
(bzw. Drainelektrode) mit einer ersten Breite, die auf dem Substrat ausgebildet ist, mit
einer ersten Breite; eine Halbleiterschicht, die auf der Sourceelektrode (Drainelektrode),
die eine zweite Breite hat, ausgebildet ist, wobei die zweite Breite schmäler als oder im
wesentlichen die gleiche wie die erste Breite ist; eine Isolationsschicht, die auf der
gesamten Oberfläche der sich ergebenden Oberfläche ausgebildet ist, in welcher der
Halbleiter ausgebildet ist, wobei diese ein Kontaktloch bzw. eine Kontaktöffnung hat, um
einen Abschnitt der Halbleiterschicht freizulegen; die Drainelektrode (Sourceelektrode),
die auf einem Abschnitt einer Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet ist, füllt die
Kontaktöffnung bzw. das Kontaktloch; und eine Gateelektrode, die auf dem anderen
Abschnitt der isolierenden Schicht ausgebildet ist, ist von der zweiten Elektrode durch
einen ausgewählten Abstand getrennt. Folglich ist das Herstellungsverfahren für die
Flüssigkristallanzeige mit dem vertikalen Dünnschichttransistor einfacher, wobei dessen
Strom im ausgeschalteten Zustand verringert wird und die parasitäre Kapazität darin
verringert ist. Darüber hinaus kann der Transistor mit geringer Größe konstruiert werden,
wobei das Öffnungsverhältnis der Flüssigkristallanzeige verbessert bzw. gesteigert wird,
die den vertikalen Dünnschichttransistor einsetzt.
Claims (35)
1. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die aufweist:
ein Substrat (11);
eine erste Elektrode (12), die auf dem Substrat (11) mit einer ersten Breite ausgebildet ist;
eine Halbleiterschicht (13-3), die auf der ersten Elektrode (12) ausgebildet ist, die eine zweite Breite hat, wobei die zweite Breite geringer oder im wesentlichen gleich der ersten Breite ist,
eine Isolierschicht (17), die auf der gesamten Oberfläche der sich ergebenden Oberfläche ausgebildet wird, in der die Halbleiterschicht ausgebildet ist, wobei die Isolierschicht eine Kontaktöffnung zur Freigabe eines Abschnitts einer Oberfläche der Halbleiterschicht hat;
eine zweite Elektrode, die auf einem Abschnitt einer Oberfläche der Isolierschicht ausgebildet ist und das Kontaktloch füllt; und
eine Gateelektrode, die auf einem anderen Abschnitt der Oberfläche der Isolier schicht ausgebildet ist und die von der zweiten Elektrode durch einen ausgewählten Abstand getrennt ist.
ein Substrat (11);
eine erste Elektrode (12), die auf dem Substrat (11) mit einer ersten Breite ausgebildet ist;
eine Halbleiterschicht (13-3), die auf der ersten Elektrode (12) ausgebildet ist, die eine zweite Breite hat, wobei die zweite Breite geringer oder im wesentlichen gleich der ersten Breite ist,
eine Isolierschicht (17), die auf der gesamten Oberfläche der sich ergebenden Oberfläche ausgebildet wird, in der die Halbleiterschicht ausgebildet ist, wobei die Isolierschicht eine Kontaktöffnung zur Freigabe eines Abschnitts einer Oberfläche der Halbleiterschicht hat;
eine zweite Elektrode, die auf einem Abschnitt einer Oberfläche der Isolierschicht ausgebildet ist und das Kontaktloch füllt; und
eine Gateelektrode, die auf einem anderen Abschnitt der Oberfläche der Isolier schicht ausgebildet ist und die von der zweiten Elektrode durch einen ausgewählten Abstand getrennt ist.
2. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Anspruch
1, in dem die Halbleiterschicht aus einem amorphen Siliziummaterial ist.
3. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 oder 2, wobei dieser eine erste ohm'sche Schicht, die zwischen der ersten
Elektrode und der Halbleiterschicht ausgebildet ist, und eine zweite ohm'sche Schicht
aufweist, die zwischen der Halbleiterschicht und der isolierenden Schicht ausgebildet ist.
4. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Anspruch 3,
wobei die erste ohm'sche Schicht und die zweite ohm'sche Schicht amorphes n⁺-Silizium
aufweisen bzw. daraus bestehen, und gleiche Verunreinigungskonzentrationen zueinander
aufweisen.
5. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Anspruch 3
oder Anspruch 4, der ferner aufweist: eine erste Schicht zur Steuerung der Durchbruch
spannung, die zwischen der ersten ohm'schen Schicht und der zweiten ohm'schen Schicht
gebildet ist; und eine zweite Schicht zur Steuerung der Durchbruchspannung, die zwi
schen der zweiten ohm'schen Schicht und der Halbleiterschicht gebildet ist.
6. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Anspruch 5,
wobei die erste Schicht zur Steuerung der Durchbruchspannung und die zweite Schicht
zur Steuerung der Durchbruchspannung beide die gleiche bzw. wenigstens im wesentli
chen die gleiche Verunreinigungskonzentration haben und aus amorphem n⁻-Silizium sind,
wobei die Verunreinigungskonzentration der ersten und der zweiten Schichten zur
Steuerung der Durchbruchsspannung niedriger ist als die der ersten und zweiten
ohm'schen Schichten.
7. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1,
wobei eine der ersten Elektroden und der zweiten Elektrode eine Sourceelektrode und die
andere eine Drainelektrode ist.
8. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Elektrode und die Gateelektrode allesamt aus dem
gleichen Material sind.
9. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, wobei die Gateelektrode zu der ersten Elektrode ausgerichtet ist bzw.
angeordnet ist.
10. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, wobei die Gateelektrode aus zumindest einem Material ist, das aus der
Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden Materialien besteht: Aluminium, Alumini
um/Molybdän, Molybdän, Chrom und Kombinationen davon.
11. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1,
wobei die erste Elektrode aus zumindest einem Material ist, das aus der Gruppe ausge
wählt ist, die aus Aluminium, Aluminium/Molybdän, Molybdän, Chrom, Molybdän-
Tantal und Molybdän-Wolfram bzw. einer Kombination davon besteht.
12. Dünnschichttransistor für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung nach Anspruch 9,
wobei eine der ersten Elektroden und der zweiten Elektroden eine Sourceelektrode und
die andere eine Drainelektrode ist.
13. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, die aufweist:
ein Substrat (11);
eine erste Elektrode (12), die auf dem Substrat (11) mit einer ersten Breite ausgebildet ist;
eine Halbleiterschicht (13), die auf der ersten Elektrode ausgebildet ist, die eine zweite Breite hat, wobei die zweite Breite schmäler oder im wesentlichen gleich der ersten Breite ist;
ein Substrat (11);
eine erste Elektrode (12), die auf dem Substrat (11) mit einer ersten Breite ausgebildet ist;
eine Halbleiterschicht (13), die auf der ersten Elektrode ausgebildet ist, die eine zweite Breite hat, wobei die zweite Breite schmäler oder im wesentlichen gleich der ersten Breite ist;
eine Isolierschicht (17), die auf der gesamten Oberfläche der sich ergebenden
Struktur ausgebildet ist, in der die Halbleiterschicht ausgebildet ist, wobei die isolierende
Schicht, die eine Kontaktöffnung zur Freilegung eines Abschnittes von einer Oberfläche
der Halbleiterschicht hat;
eine zweite Elektrode, die auf einem ersten ausgewählten Abschnitt einer Ober fläche der isolierenden Schicht ausgebildet ist und die Kontaktöffnung füllt; und
eine dritte Elektrode, die auf einem zweiten ausgewählten Abschnitt der isolieren den Schicht ausgebildet ist und die sich zu einem Abschnitt der Oberfläche der zweiten Elektrode erstreckt; und
eine vierte Elektrode, die auf einem dritten ausgewählten Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet ist und die von der dritten Elektrode durch einen ausgewählten Abstand getrennt ist.
eine zweite Elektrode, die auf einem ersten ausgewählten Abschnitt einer Ober fläche der isolierenden Schicht ausgebildet ist und die Kontaktöffnung füllt; und
eine dritte Elektrode, die auf einem zweiten ausgewählten Abschnitt der isolieren den Schicht ausgebildet ist und die sich zu einem Abschnitt der Oberfläche der zweiten Elektrode erstreckt; und
eine vierte Elektrode, die auf einem dritten ausgewählten Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet ist und die von der dritten Elektrode durch einen ausgewählten Abstand getrennt ist.
14. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 13, wobei eine von der ersten
Elektrode und der dritten Elektrode eine Sourceelektrode und die andere eine Drainelek
trode ist, wobei die zweite Elektrode eine Bildelementelektrode ist und die vierte Elek
trode eine Gateelektrode ist.
15. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Gateelektrode zu
der Sourceelektrode ausgerichtet bzw. angeordnet ist bzw. zu dieser im wesentlichen
genau versetzt bzw. deckend ausgerichtet angeordnet ist.
16. Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 13, die ferner einen Passi
vierungsschicht aufweist, die die dritte Elektrode und die vierte Elektrode bedeckt bzw.
insbesondere auch eine lichtabschirmende Schicht bedeckt, wobei die lichtabschirmende
Schicht auf der Oberfläche der Passivierungsschicht ausgebildet ist.
17. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung, das die folgenden Schritte umfaßt:
- (a) ein Substrat (11) wird bereitgestellt;
- (b) eine erste Elektrode mit einer ersten Breite wird auf dem Substrat (11) ausgebildet;
- (c) eine Halbleiterschicht wird auf der ersten Elektrode mit einer zweiten Breite ausgebildet, die schmäler bzw. geringer als oder im wesentlichen gleich der ersten Breite ist;
- (d) eine Isolierschicht wird auf einer Oberfläche der sich ergebenden Struktur ausgebildet, in welcher die Halbleiterschicht ausgebildet ist, so daß ein Abschnitt einer Oberfläche der Halbleiterschicht freigelegt ist, um eine Kontaktöffnung zu bilden;
- (e) eine zweite Elektrode wird auf einem Abschnitt einer Oberfläche der isolierenden Schicht mit der gefüllten Kontaktöffnung ausgebildet; und
- (f) eine Gateelektrode wird auf einem anderen Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet, so daß die Gateelektrode durch einen ausgewählten Abstand von der zweiten ausgewählten Elektrode getrennt ist.
18. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die Halbleiterschicht aus einem amorphen
Silizium gebildet wird.
19. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17 oder Anspruch 18, das ferner die folgenden
Schritte aufweist:
- (g) eine erste ohm'sche Schicht wird zwischen der ersten Elektrode und der Halbleiterschicht nach dem Schritt (b) ausgebildet, und
- (h) eine zweite ohm'sche Schicht wird zwischen der Halbleiterschicht und der isolierenden Schicht nach dem Schritt (c) ausgebildet.
20. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 19, wobei die erste ohm'sche Schicht und die zweite
ohm'sche Schicht allesamt aus amorphem n⁺-Silizium ausgebildet sind und die gleiche
Verunreinigungskonzentration haben.
21. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 19, die ferner die folgenden Schritte aufweist: (i)
eine erste Schicht zur Steuerung der Zusammenbruchspannung wird zwischen der ersten
ohm'schen Schicht und der zweiten ohm'schen Schicht nach dem Schritt (g) ausgebildet,
und (j) eine zweite Schicht zur Steuerung der Zusammenbruchspannung wird zwischen
der zweiten ohm'schen Schicht und der Halbleiterschicht nach dem Schritt (h) ausge
bildet.
22. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 21, wobei die erste Schicht zur Steuerung der
Zusammenbruchspannung und die zweite Schicht zur Steuerung der Zusammenbruch
spannung allesamt aus amorphem n⁻-Silizium ausgebildet sind, die eine Verunreinigungs
konzentration haben, die niedriger als die der ersten ohm'schen Schicht und der zweiten
ohm'schen Schicht ist, wobei die Verunreinigungskonzentration der ersten und der
zweiten Schichten zur Steuerung der Zusammenbruchspannung gleich sind.
23. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17, wobei eine der ersten Elektroden und der zweiten
Elektroden eine Sourceelektrode und die andere eine Drainelektrode ist.
24. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die zweite Elektrode und die Gateelek
trode allesamt aus dem gleichen Material gebildet sind.
25. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die Gateelektrode zu der ersten Elektrode
ausgerichtet bzw. angeordnet ist bzw. deckend oder überdeckend mit dieser ausgerichtet
wird.
26. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die Gateelektrode aus zumindest einem
Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Aluminium,
Aluminium/Molybdän, Molybdän und Chrom bzw. einer Kombination von diesen besteht.
27. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die erste Elektrode aus zumindest einem
Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Aluminium,
Aluminium/Molybdän, Molybdän, Chrom, Molybdän-Tantal und Molybdän-Wolfram
bzw. einer Kombination von diesen besteht.
28. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17, wobei der Schritt (e) und der Schritt (f) gleich
zeitig ausgeführt werden.
29. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die Gateelektrode zu der ersten Elektrode
ausgerichtet bzw. im Verhältnis zu dieser insbesondere deckend bzw. überdeckt an
geordnet ist.
30. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors für eine Flüssigkristall
anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 29, wobei eine der ersten Elek
troden und der zweiten Elektroden eine Sourceelektrode und die andere eine Drainelek
trode ist.
31. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung mit den folgen
den Schritten:
- (a) ein Substrat wird bereitgestellt;
- (b) eine erste Elektrode mit einer ersten Breite auf dem Substrat wird ausge bildet;
- (c) eine Halbleiterschicht wird auf der ersten Elektrode mit einer zweiten Breite ausgebildet, die geringer bzw. schmäler als oder im wesentlichen gleich zu der der ersten Breite ist;
- (d) eine isolierende Schicht mit einer Kontaktöffnung wird auf einer Ober fläche der sich ergebenden Konstruktion bzw. des sich ergebenden Aufbaus ausgebildet, in der bzw. in dem die Halbleiterschicht so ausgebildet ist, daß ein Abschnitt einer Oberfläche der Halbleiterschicht freigelegt wird;
- (e) eine zweite Elektrode wird auf einem ersten ausgewählten Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet;
- (f) eine dritte Elektrode, die sich von einem zweiten ausgewählten Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht zu einem Abschnitt einer Oberfläche der zweiten Elektrode erstreckt, wird ausgebildet, wobei die dritte Elektrode in der Kontaktöffnung liegt bzw. diese füllt; und
- (g) eine vierte Elektrode wird auf einem dritten ausgewählten Abschnitt der Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet, wobei die vierte Elektrode von der dritten Elektrode getrennt ist.
32. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Anspruch
31, wobei eine der ersten Elektroden und der dritten Elektroden eine Sourceelektrode ist
und die andere eine Drainelektrode ist, wobei die zweite Elektrode eine Bildelementelek
trode ist und die vierte Elektrode eine Gateelektrode ist.
33. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß Anspruch
31, wobei die Gateelektrode zu der ersten Elektrode ausgerichtet bzw. angeordnet ist.
34. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigeeinrichtung gemäß einem der
Ansprüche 31 bis 33, das ferner die folgenden Schritte umfaßt:
- (g) eine Passivierungsschicht wird ausgebildet, um die dritte Elektrode und die vierte Elektrode nach dem Schritt (f) zu bedecken; und
- (g) eine lichtabschirmende Schicht wird auf einer gesamten Oberfläche der Passivierungsschicht nach dem Schritt (g) ausgebildet.
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