DE19758065C2

DE19758065C2 - Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE19758065C2
Application number: DE19758065A
Authority: DE
Inventors: Seong Su Lee
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2017-12-30
Also published as: DE19758065A1; FR2758006A1; GB2320766B; KR19980058630A; GB2320766A; FR2758006B1; JPH10213809A; KR100229613B1; US6088072A; JP2010108000A; GB9727477D0; US5982467A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels für eine Aktivmatrixflüssigkristallanzeigevorrichtung ("active matrix liquid crystal display", AMLCD), die ein aktives Paneel mit Dünnschichttransistoren ("thin film transistors", TFT's) und Pixelelektroden aufweist, welche zu einer Matrix auf dem Paneel angeordnet sind.

Unter Anzeigevorrichtungen zur Darstellung von Bildern auf einem Bildschirm werden Flachpaneelanzeigevorrichtungen mit Dünnschichttransistoren wegen ihres geringen Gewichts und ihrer einfachen Anpassung bevorzugt verwendet. Forschungsaktivitäten wurden insbesondere wegen der zur Darstellung von Spielfilmen geeigneten hohen Auflösung und schnellen Reaktionszeit von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen auf deren Entwicklung konzentriert.

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD) bedient sich bekannter LCD-Polarisationstechniken und optischer Anisotropie eines Flüssigkristallmaterials. Durch Steuerung der Ausrichtung von stäbchenförmigen Flüssigkristallmolekülen mit Hilfe von Polarisationstechnik wird aufgrund der Anisotropie des Flüssigkristallmaterials der Durchtritt von Licht durch das Flüssigkristallmaterial hindurch ermöglicht oder verhindert. Dieses Prinzip wird bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angewendet. AMLCD's mit zu einer Matrix angeordneten Dünnschichttransistoren (TFT's) und an die TFT's angeschlossenen Pixelelektroden bieten Bilder hoher Qualität und sind zur Zeit weit verbreitet. Der Aufbau einer herkömmlichen AMLCD wird im folgenden beschrieben.

Ein Farbfilterpaneel einer LCD weist eine sequentielle Anordnung von roten, blauen und grünen Farbfiltern auf einem transparenten Substrat auf, welche auf einem transparenten Substrat an Stellen entsprechend und über den matrixförmig angeordneten Pixeln angeordnet sind. Zwischen diesen Farbfiltern ist eine schwarze Matrix (black matrix) gitterförmig ausgebildet. Auf den Farbfiltern ist eine gemeinsame Elektrode ausgebildet.

Ein aktives Paneel einer LCD weist Pixelelektroden auf, die matrixförmig gestaltet auf einem transparenten Substrat ausgebildet sind. Entlang der Spaltenrichtung der Pixelelektroden sind Signalbusleitungen zwischen den Pixelelektroden auf dem Substrat ausgebildet. Entlang der Zeilenrichtung der Pixelelektroden sind Datenbusleitungen zwischen den Pixelelektroden auf dem Substrat ausgebildet. In einem Eckbereich einer jeden Pixelelektrode ist jeweils ein TFT zum Ansteuern dieser Pixelelektrode auf dem Substrat ausgebildet. Eine Gateelektrode des TFT ist an eine Signalbusleitung (d. h. Gatebusleitung) angeschlossen. Eine Sourceelektrode eines TFT ist an eine Datenbusleitung (d. h. Sourcebusleitung) angeschlossen. Außerdem kann eine Speicherkondensatorelektrode parallel zur Gatebusleitung und die Pixelelektrode kreuzend ausgebildet sein. Ein Pad (eine Anschlußfläche) ist am Endbereich jeder Busleitung ausgebildet.

Das Farbfilterpaneel und das aktive Paneel sind mit einem bestimmten Abstand zueinander (d. h. einem Zellspalt) derart zusammengefügt, daß der Pixelaufbau auf dem aktiven Paneel und die Farbfilter auf dem Farbfilterpaneel einander zugewandt sind. Der Zellspalt wird mit Flüssigkristallmaterial ausgefüllt, um das Flüssigkristallpaneel einer LCD zu vervollständigen.

Das Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist sehr kompliziert und umfaßt mehrere Prozesse. Das Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels mit TFT's und Pixelelektroden ist sogar noch komplizierter. Deswegen ist es wichtig, das Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels zu vereinfachen, um die Defektmöglichkeit während des Herstellungsprozesses zu verringern.

Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels wird mit Hilfe von Fig. 1, die eine Draufsicht des aktiven Paneels zeigt, und mit Hilfe der Fig. 2A bis 2H beschrieben, welche Querschnittsansichten entlang der Linie II-II aus Fig. 1 zeigen.

Wie aus Fig. 1 und 2A ersichtlich, wird Aluminium oder Aluminiumlegierung auf ein transparentes Substrat 11 durch Vakuumbedampfen aufgebracht und mit Hilfe einer ersten Maske strukturiert, um die Gatebusleitungen 13, Gatepads 15, Gateelektroden 17, Sourcepads 25 und eine Kurzschlußschiene 21 auszubilden. Die Gatebusleitung 13 ist an die Gateelektroden 17 angeschlossen, welche in Zeilenrichtung angeordnet sind. Das Gatepad 15 ist am Ende der Gatebusleitung 13 angeordnet. Die Kurzschlußschiene 21 schließt die Gatepads 15 an die Sourcepads 25 an und umrandet die Peripherie des Substrats 11. Die Sourcepads 25 sind an den Endbereichen der Sourcebusleitungen 23 angeordnet, welche später ausgebildet werden. Hier kann die Gatebusleitung 13 auch als eine Elektrode eines Speicherkondensators ausgebildet werden.

Wie aus Fig. 2B ersichtlich, werden die wie oben beschrieben aus Metall ausgebildeten Elemente unter Verwendung der Kurzschlußschiene 21 als Anode anodisiert, um eine anodische Oxidschicht 13a auf deren Oberfläche auszubilden. Damit werden Unebenheiten ("hillocks") auf der Aluminiumoberfläche vermieden. Die Gateelektroden 17, Gatepads 15, Gatebusleitungen 13 und Sourcepads 25 werden anodisiert, da sie an die Kurzschlußschiene 21 angeschlossen sind. Hier sind die Gatepads 15 und die Sourcepads 25 teilweise durch eine zweite Maske abgedeckt, um die Bildung einer Oxidschicht auf ihrer zur Oberfläche des Substrats 11 parallelen Oberfläche zu verhindern.

Wie aus Fig. 2C ersichtlich, wird auf das Substrat einschließlich der Elektroden, Leitungen und Pads Siliziumnitrid oder Siliziumoxid durch Vakuumbedampfen aufgetragen, um eine Gateisolierungsschicht 29 auszubilden. Dann werden intrinsisches Halbleitermaterial und dotiertes intrinsisches Halbleitermaterial aufeinanderfolgend aufgebracht und mit Hilfe einer dritte Maske strukturiert, um eine Halbleiterschicht 31 und eine ohmische Kontaktschicht 33 auf der Gateisolierungsschicht 29 über jeder Gateelektrode 17 auszubilden.

Wie aus Fig. 2D ersichtlich, wird mit Hilfe einer vierten Maske ein erstes Gatekontaktloch 51 über jedem Gatepad 15 und ein erstes Sourcekontaktloch über jedem Sourcepad 25 in der Gateisolierungsschicht 29 ausgebildet. Hier wird durch die Kontaktlöcher 51 und 61 jeweils derjenige Bereich der Gatepads und derjenige Bereich der Sourcepads freigelegt, welche nicht anodisiert sind.

Wie aus Fig. 2E ersichtlich, wird die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats unter Verwendung einer fünften Maske mit Chrom oder Chromlegierung vakuumbedampft, um Sourceelektroden 27 und Drainelektroden 37 auf der ohmischen Kontaktschicht 33 und Sourcebusleitungen 23 auf der Gateisolierungsschicht auszubilden. Außerdem wird während dieses Maskierungsschritts Chrom oder Chromlegierung auch auf den Gatepads 15 und den Sourcepads 25 in den jeweiligen Kontaktlöchern 51 und 61 ausgebildet. Durch das Metall in dem ersten Sourcekontaktloch 61 ist die Sourcebusleitung 23 an das Sourcepad 25 angeschlossen. Hier dient die Chrom- oder Chromlegierungsschicht auf dem Sourcepad 25 zum Vermeiden von Unebenheiten auf der darunterliegenden Aluminiumschicht und als Sourcepadzwischenelektrode 67, die an einen Sourcepadanschluß 65 angeschlossen wird, der später ausgebildet wird. In gleicher Weise ist das Gatepad 15 aus der Aluminiumschicht an einen Gatepadanschluß 55 über das Chrom oder die Chromlegierung in dem ersten Gatekontaktloch 51 angeschlossen, wobei das Chrom oder die Chromlegierung eine Gatepadzwischenelektrode 57 bildet. Der freiliegende Bereich der ohmischen Kontaktschicht 33 zwischen der Sourceelektrode 27 und der Drainelektrode 37 wird entfernt, wobei die Sourceelektrode 27 und die Drainelektrode 37 als Masken verwendet werden.

Wenn es notwendig ist, eine Speicherkondensatorelektrode 19 auszubilden, wird die Speicherkondensatorelektrode 19 der (n)-ten Zeile parallel zur Gatebusleitung ausgebildet, so daß sie die Gatebusleitung 13 der (n - 1)-ten Zeile teilweise überlappt.

Wie aus Fig. 2F ersichtlich, wird die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der Sourceelektroden 27 und der Drainelektroden 37 mit einem Isolierungsmaterial wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid vakuumbedampft, um eine zweite Isolierungsschicht 35 auszubilden. Die zweite Isolierungsschicht 35 wird mit Hilfe einer sechsten Maske strukturiert, um darin ein zweites Gatekontaktloch 53 über dem Gatepad 15, ein zweites Sourcekontaktloch 63 über dem Sourcepad 25, und ein Drainkontaktloch 71 über der Drainelektrode 37 auszubilden. Das Gatepad 15 ist an den Gatepadanschluß (wird später ausgebildet) durch das zweite Gatekontaktloch 53 hindurch angeschlossen, das Sourcepad 25 ist an einen Sourcepadanschluß (wird später ausgebildet) durch das zweite Sourcekontaktloch 63 hindurch angeschlossen, und die Drainelektrode 37 ist an eine Pixelelektrode 39 (wird später ausgebildet) durch das Drainkontaktloch 71 hindurch angeschlossen.

Falls die Speicherkondensatorelektrode 19 ausgebildet wird, wird die zweite Isolierungsschicht 35 auch über der Speicherkondensatorelektrode 19 entfernt, um ein Speicherkondensatorkontaktloch 75 auszubilden, durch das hindurch die Speicherkondensatorelektrode 19 an die Pixelelektrode 39 (wird später ausgebildet) angeschlossen wird.

Wie aus Fig. 2G ersichtlich, wird ein Bereich der Kurzschlußschiene 21, welcher aus Aluminium hergestellt ist und an die Gatepads 15 und an die Gatebusleitungen 13 und die Gateelektroden 17 sowie an die Sourcepads 25 angeschlossen ist, mit Hilfe einer siebten Maske entfernt.

Wie aus Fig. 2H ersichtlich, wird die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der Schutzschicht 35 mit Indium-Zinn-Oxid vakuumbedampft und mit Hilfe einer achten Maske strukturiert, um Pixelelektroden 39, Gatepadanschlüsse 55 und Sourcepadanschlüsse 65 zu bilden.

Wie oben beschrieben, werden acht Masken während der Ausbildung des aktiven Paneels verwendet. Je mehr Maskierungsschritte erforderlich sind, um so schlechter ist die Qualität der LCD. Außerdem dauert der Strukturierungsvorgang einschließlich der Maskierungsschritte im allgemeinen relativ lange. Deswegen kann die Verringerung der Anzahl der Maskierungsschritte bereits um einen Schritt die Kosten reduzieren und die Produktionsausbeute erhöhen.

Dementsprechend betrifft die Erfindung eine Flüssigkristallanzeige und ein Verfahren, bei denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels für eine LCD mit weniger Maskierungsschritten bereitzustellen, mit dem auf die Maskenanordnungen zurückzuführende kumulierte Fehler verringert, die Produktionsausbeute erhöht, die Qualität verbessert und die Prozeßdauer und die Kosten reduziert werden können.

Um diese Aufgabe zu lösen, weist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels die im Patentanspruch 1 angegebenen Schritte auf.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsformen mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Draufsicht eines Bereichs eines aktiven Paneels einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung;

Fig. 2A bis 2H Querschnittsansichten eines aktiven Paneels einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung entlang der Linie II-II aus Fig. 1 nach einzelnen Herstellungsschritten gemäß einem herkömmlichen Verfahren;

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht eines Bereichs eines aktiven Paneels einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4A bis 4F Querschnittsansichten eines aktiven Paneels einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3 nach einzelnen Herstellungsschritten;

Fig. 5A bis 5F Querschnittsansichten eines aktiven Paneels einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3 nach einzelnen Herstellungsschritten;

Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht eines Bereichs eines aktiven Paneels einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 7A bis 7F Querschnittsansichten eines aktiven Paneels einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6 nach einzelnen Herstellungsschritten.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

In dem Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels einer Flüssigkeitsanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung ist die Anzahl der Maskierungsschritte auf sechs reduziert. Um das zu erreichen, wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung der Anodisierungsschritt beseitigt. Deswegen ist es nicht erforderlich, eine Kurzschlußschiene auszubilden und diese später abzuschneiden. Zusätzlich wird das Sourcepad im Schritt des Ausbilden der Sourcebusleitung ausgebildet anstatt im Schritt des Ausbilden des Gatepads. Deswegen kann das Sourcepadkontaktloch, durch welches hindurch der Sourcepadanschluß an das Sourcepad angeschlossen ist, direkt durch Strukturieren der zweiten Isolierungsschicht ausgebildet werden, anstatt durch das Strukturieren in zwei Schritten gemäß dem Stand der Technik. Darüber hinaus kann ein Gatepadkontaktloch, durch welches hindurch ein Gatepad an einen externen Anschluß angeschlossen ist, direkt durch gleichzeitiges Strukturieren einer Gateisolierungsschicht und einer zweiten Isolierungsschicht ausgebildet werden. Deswegen können Formungsschritte, wie das Abtrennen der Kurzschlußschiene, eliminiert werden und die Anzahl der Schritte zum Ausbilden der Gatepadkontaktlöcher und der Sourcepadkontaktlöcher kann von zwei auf einen reduziert werden.

Durch die Erfindung werden Unebenheiten auf der Aluminiumschicht vermieden, indem die Aluminiumschicht von einer zweiten Metallschicht bedeckt wird anstatt die Aluminiumschicht zu anodisieren. Die Gatebusleitung weist ein Metall mit niedrigem Widerstand und geringer Oberflächenstabilität und ein Schutzmetall mit hohem Widerstand und besserer Oberflächenstabilität auf. Ferner ist die Metallschicht des Gatepads und des Sourcepads mit dem leitenden Material des entsprechenden Padanschlußes ohne eine Gatepadzwischenschicht oder eine Sourcepadzwischenschicht verbunden, wie dies in den Ausführungsformen gemäß dem Stand der Technik üblich ist.

Im einzelnen wird ein erstes Metall auf dem Substrat durch Vakuumbedampfen aufgetragen und mit Hilfe einer ersten Maske in eine gewünschte Form gebracht, um Gatebusleitungen auszubilden. Ein zweites Metall wird auf die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der Gatebusleitungen durch Vakuumbedampfen aufgetragen und unter Verwendung einer zweiten Maske strukturiert, um Gateelektroden und Gatepads sowie zweite Gatebusleitungen auf den Gatebusleitungen diese bedeckend auszubilden. Ein Isolierungsmaterial wird durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der Gateelektroden, der zweiten Gatebusleitungen, welche die Gatbusleitungen bedecken, und der Gatepads aufgetragen, um eine Gateisolierungsschicht auszubilden. Ein Halbleitermaterial und ein dotiertes Halbleitermaterial werden nacheinander auf der Gateisolierungsschicht aufgetragen und unter Verwendung einer dritten Maske in eine gewünschte Form gebracht, um eine Halbleiterschicht und eine dotierte Halbleiterschicht über jeder Gateelektrode auszubilden. Ein drittes Metall wird durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der Halbleiterschicht, der dotierten Halbleiterschicht und der Gateisolierungsschicht aufgetragen und unter Verwendung einer vierten Maske in eine gewünschte Form gebracht, um Sourceelektroden und Drainelektroden auf der dotierten Halbleiterschicht sowie Sourcebusleitungen und Sourcepads auf der Gateisolierungsschicht auszubilden. Ein Bereich der dotierten Halbleiterschicht, welcher zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode freiliegt, wird durch Ätzen entfernt, wobei die Sourceelektrode und die Drainelektrode als Masken benutzt werden. Ein Isolierungsmaterial wird durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche des Substrats aufgetragen, um eine zweite Isolierungsschicht auszubilden. Dann werden unter Verwendung einer fünften Maske jeweils ein Kontaktloch über den Drainelektroden und den Sourcepads durch selektives Entfernen der zweiten Isolierungsschicht und jeweils ein Kontaktloch über den Gatepads durch selektives Entfernen sowohl der Gateisolierungsschicht als auch der zweiten Isolierungsschicht ausgebildet. Ein leitendes Material wird durch Vakuumbedampfen auf die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der zweiten Isolierungsschicht aufgetragen und unter Verwendung einer sechsten Maske in eine gewünschte Form gebracht, um Pixelelektroden, die an die Drainelektroden durch die Drainelektrodenkontaktlöcher hindurch angeschlossen sind, Gatepadanschlüsse, die an die Gatepads durch die Gatepadkontaktlöcher hindurch angeschlossen sind, und Sourcepadanschlüsse auszubilden, die an die Sourcepads durch die Sourcepadkontaktlöcher hindurch angeschlossen sind. So kann gemäß der Erfindung ein aktives Paneel in sechs Maskierungsschritten hergestellt werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung wird mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

Bezogen auf die Fig. 3 und die Fig. 4A bis 4F (die Fig. 4A bis 4F zeigen Querschnittsansichten entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3 nach den einzelnen Verfahrensschritten) wird das Verfahren zur Herstellung des aktiven Paneels einer AMLCD gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Wie aus Fig. 4A ersichtlich, wird Aluminium oder Aluminiumlegierung durch Vakuumbedampfen auf ein transparentes Glassubstrat 111 aufgebracht und unter Verwendung einer ersten Maske in eine gewünschte Form gebracht, um Gatebusleitungen 113 auszubilden. Hier können Bereiche der Gatebusleitungen 113 als eine Elektrode eines jeweiligen Speicherkondensators verwendet werden.

Wie aus Fig. 4B ersichtlich, wird dann ein Metall wie Chrom, Molybdän, Tantal oder Antimon durch Vakuumbedampfen auf die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der Gatebusleitungen 113 aufgebracht und unter Verwendung einer zweiten Maske strukturiert, um Gateelektroden 117 und Gatepads 115 in den Endbereichen der Gatebusleitungen 113 auszubilden. Gleichzeitig werden zweite Gatebusleitungen 113a ausgebildet, welche die Gatebusleitungen 113 mit dem erwähnten Metall bedecken, um Unebenheiten (hillocks) auf der Aluminiumoberfläche zu verhindern. Dafür ist gemäß der Erfindung keine Kurzschlußschiene erforderlich, da es nicht erforderlich ist, die Gateelektroden 117, die Gatepads 115 und die zweiten Gatebusleitungen 113a zu anodisieren.

Wie aus Fig. 4C ersichtlich, wird ein Isolierungsmaterial, wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der zweiten Gatebusleitungen 113a aufgetragen, um eine Gateisolierungsschicht 129 auszubilden. Ein Halbleitermaterial und ein dotiertes Halbleitermaterial werden durch Vakuumbedampfen nacheinander auf die Oberfläche der Gateisolierungsschicht 129 aufgetragen und unter Verwendung einer dritten Maske strukturiert, um eine Halbleiterschicht 131 und eine ohmische Kontaktschicht 133 über jeder Gateelektrode 117 auszubilden.

Wie aus Fig. 4D ersichtlich, wird Chrom oder Chromlegierung durch Vakuumbedampfen auf der Isolierungsschicht 129 einschließlich der ohmischen Kontaktschicht 133 aufgetragen und unter Verwendung einer vierten Maske strukturiert, um Sourceelektroden 127 und Drainelektroden 137 auf der ohmischen Kontaktschicht 133 einander gegenüberliegend auszubilden, sowie Sourcebusleitungen 123, Speicherkondensatorelektroden 119 und Sourcepads 125 auf der Isolierungsschicht 129 auszubilden. Danach wird der zwischen der Sourceelektrode 127 und de Drainelektrode 137 freiliegende Bereich der ohmischen Kontaktschicht 133 entfernt, wobei die Sourceelektrode 127 und die Drainelektrode 137 als Masken verwendet werden. Alle entlang einer Spalte angeordneten Sourceelektroden 127 sind an eine zugehörige Sourcebusleitung 123 angeschlossen. Die Speicherkondensatorelektrode des Pixels in der (n)-ten Zeile ist derart ausgebildet, daß sie die Gatebusleitung 113 und die zweite Gatebusleitung 113a in der (n - 1)-ten Zeile überlappt, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Wie aus Fig. 4E ersichtlich, wird Isolierungsmaterial, wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche einschließlich der Sourceelektroden 127, der Drainelektroden 137, der Sourcebusleitungen 123, der Speicherkondensatorelektroden 119 und der Sourcepads 125 aufgetragen, um eine zweite Isolierungsschicht 135 auszubilden. Die zweite Isolierungsschicht 135 wird dann unter Verwendung einer fünften Maske strukturiert, um ein Drainkontaktloch 171 über der Drainelektrode 137 und ein Sourcepadkontaktloch 161 über dem Sourcepad 125 auszubilden. Gleichzeitig (d. h. mit Hilfe der fünften Maske) werden die zweite Isolierungsschicht 135 und die Gateisolierungsschicht 129 über dem Gatepad 115 entfernt, um ein Gatepadkontaktloch 151 auszubilden. Außerdem wird die zweite Isolierungsschicht 135 in dem Bereich entfernt, in welchem der Speicherkondensator ausgebildet werden soll, um ein Speicherkondensatorkontaktloch 175 über der Speicherkondensatorelektrode 119 auszubilden.

Wie aus Fig. 4F ersichtlich, wird Indium-Zinn-Oxid durch Vakuumbedampfen auf die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der zweiten Isolierungsschicht 135 aufgebracht und unter Verwendung einer sechsten Maske strukturiert, um Pixelelektroden 139 auszubilden. Jede Pixelelektrode 139 ist an die zugeordnete Drainelektrode 137 durch das entsprechende Drainkontaktloch 171 hindurch und an die Speicherkondensatorelektrode 119 durch das entsprechende Speicherkondensatorkontaktloch 175 hindurch angeschlossen. Gleichzeitig (d. h. mit Hilfe der sechsten Maske) wird ein Sourcepadanschluß 165 aus dem Indium-Zinn-Material strukturiert, der an das Sourcepad 125 durch das Sourcepadkontaktloch 161 hindurch angeschlossen wird. In gleicher Weise wird ein Gatepadanschluß 155 aus dem Indium- Zinn-Material strukturiert der an das Gatepad 115 durch das Gatekontaktloch 151 hindurch angeschlossen wird.

Bezogen auf die Fig. 3 und die Fig. 5A bis 5F (die Fig. 5A bis 5F zeigen Querschnittsansichten entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3 nach den einzelnen Herstellungsschritten) wird das Verfahren zur Herstellung des aktiven Paneels einer AMLCD gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Wie aus Fig. 5A ersichtlich, wird Aluminium oder Aluminiumlegierung durch Vakuumbedampfen auf ein transparentes Glassubstrat 111 aufgebracht und unter Verwendung einer ersten Maske strukturiert, um Gatebusleitungen 113, Gateelektroden 117 und Gatepads 115 auszubilden.

Wie aus Fig. 5B ersichtlich, wird dann ein Metall wie Chrom, Molybdän, Tantal oder Antimon durch Vakuumbedampfen auf die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der Gatebusleitungen 113, Gateelektroden 117 und Gatepads 115 aufgebracht und unter Verwendung einer zweiten Maske strukturiert, um zweite Gateelektroden 117a, zweite Gatepads 115a und zweite Gatebusleitungen 113a auszubilden, die jeweils die Gateelektroden 117, die Gatepads 115 bzw. die Gatebusleitungen 113 bedecken, um Unebenheiten (hillocks) auf der Aluminiumoberfläche zu verhindern. Dafür ist gemäß der Erfindung keine Kurzschlußschiene erforderlich, da es nicht erforderlich ist, die zweiten Gateelektroden 117a, die zweiten Gatepads 115a und die zweiten Gatebusleitungen 113a zu anodisieren.

Wie aus Fig. 5C ersichtlich, wird ein Isolierungsmaterial, wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der zweiten Gatebusleitungen 113a, der zweiten Gateelektroden 117a und der zweiten Gatepads 115a aufgetragen, um eine Gateisolierungsschicht 129 auszubilden. Ein Halbleitermaterial und ein dotiertes Halbleitermaterial werden durch Vakuumbedampfen nacheinander auf die Oberfläche der Gateisolierungsschicht 129 aufgetragen und unter Verwendung einer dritten Maske strukturiert, um eine Halbleiterschicht 131 und eine ohmische Kontaktschicht 133 über den Gateelektroden 117 und den zweiten Gateelektroden 117a auszubilden.

Wie aus Fig. 5D ersichtlich, wird Chrom oder Chromlegierung durch Vakuumbedampfen auf der Isolierungsschicht 129 einschließlich der ohmischen Kontaktschicht 133 aufgetragen und unter Verwendung einer vierten Maske in eine gewünschte Form gebracht, um Sourceelektroden 127 und Drainelektroden 137 auf der ohmischen Kontaktschicht 133 einander gegenüberliegend auszubilden, sowie Sourcebusleitungen 123, Speicherkondensatorelektroden 119 und Sourcepads 125 auf der Gateisolierungsschicht 129 auszubilden. Danach wird der zwischen der Sourceelektrode 127 und der Drainelektrode 137 freiliegende Bereich der ohmischen Kontaktschicht 133 entfernt, wobei die Sourceelektrode 127 und die Drainelektrode 137 als Masken verwendet werden. Die Speicherkondensatorelektrode des Pixels in der (n)-ten Zeile ist derart ausgebildet, daß sie die Gatebusleitung 113 und die zweite Gatebusleitung 113a in der (n - 1)-ten Zeile überlappt, wie in Fig. 3 gezeigt wird.

Wie aus Fig. 5E ersichtlich, wird Isolierungsmaterial, wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche einschließlich der Sourceelektroden 127, der Drainelektroden 137, der Sourcebusleitungen 123, der Speicherkondensatorelektroden 119 und der Sourcepads 125 aufgetragen, um eine zweite Isolierungsschicht 135 auszubilden. Die zweite Isolierungsschicht 135 wird unter Verwendung einer fünften Maske strukturiert, um ein Drainkontaktloch 171 über der Drainelektrode 137 und ein Sourcepadkontaktloch 161 über dem Sourcepad 125 auszubilden. Gleichzeitig (d. h. mit Hilfe der fünften Maske) werden die zweite Isolierungsschicht 135 und die Gateisolierungsschicht 129 über dem Gatepad 115 entfernt, um ein Gatepadkontaktloch 151 auszubilden. Außerdem wird die zweite Isolierungsschicht 135 in dem Bereich entfernt, in welchem der Speicherkondensator ausgebildet werden soll, um ein Speicherkondensatorkontaktloch 175 über der Speicherkondensatorelektrode 119 auszubilden.

Wie aus Fig. 5F ersichtlich, wird Indium-Zinn-Oxid durch Vakuumbedampfen auf die gesamte resultierende Oberfläche einschließlich der zweiten Isolierungsschicht 135 aufgebracht und unter Verwendung einer sechsten Maske strukturiert, um Pixelelektroden 139 auszubilden. Jede Pixelelektrode 139 ist an die zugeordnete Drainelektrode 137 durch das entsprechende Drainkontaktloch 171 hindurch und an die zugeordnete Speicherkondensatorelektrode 119 durch das entsprechende Speicherkondensatorkontaktloch 175 hindurch angeschlossen. Gleichzeitig (d. h. mit Hilfe der sechsten Maske) wird ein Sourcepadanschluß 165 aus dem Indium-Zinn-Material ausgebildet, der an das Sourcepad 125 durch das Sourcepadkontaktloch 161 hindurch angeschlossen wird. In gleicher Weise wird ein Gatepadanschluß 155 aus dem Indium-Zinn-Material ausgebildet, der an das Gatepad 115 durch das Gatekontaktloch 151 hindurch angeschlossen wird.

Bezogen auf die Fig. 6 und die Fig. 7A bis 7F (die Fig. 7A bis 7F zeigen Querschnittsansichten entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6 nach den einzelnen Herstellungsschritten) wird das Verfahren zur Herstellung des aktiven Paneels einer AMLCD gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Dies ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum getrennten Ausbilden der Speicherkondensatorleitung in der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. Dies kann auch bei dem Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform angewendet werden.

Wie aus Fig. 7A ersichtlich, wird Aluminium oder Aluminiumlegierung durch Vakuumbedampfen auf ein transparentes Glassubstrat 111 aufgebracht und unter Verwendung einer ersten Maske strukturiert, um Gatebusleitungen 113 auszubilden. Hier werden Speicherkondensatorleitungen 141 während des Ausbilden der Aluminiumschicht parallel zu den Gatebusleitungen 113 derart ausgebildet, daß sie die Pixel überqueren (siehe Fig. 6).

Wie aus Fig. 7B ersichtlich, wird dann ein Metall wie Chrom, Molybdän, Tantal oder Antimon durch Vakuumbedampfen auf die gesamte resultierende Oberfläche des Substrats 111 einschließlich der Gatebusleitungen 113 (nicht gezeigt) und der Speicherkondensatorleitungen 141 aufgebracht und unter Verwendung einer zweiten Maske strukturiert, um Gateelektroden 117 und Gatepads 115 in den Endbereichen der Gatebusleitungen 113 auszubilden. Gleichzeitig werden zweite Gatebusleitungen 113a (nicht gezeigt) ausgebildet, um die Gatebusleitungen 113 zu bedecken. Da die zweiten Gatebusleitungen 113a aus einem der oben genannten Metalle ausgebildet sind, werden Unebenheiten auf der Aluminiumoberfläche vermieden. Hier werden die zweiten Speicherkondensatorleitungen 141a ebenfalls während des Ausbilden der zweiten Gatebusleitungen ausgebildet, um die Speicherkondensatorleitungen 141 zu bedecken. Dafür ist gemäß der Erfindung keine Kurzschlußschiene erforderlich, da es nicht erforderlich ist, die Gateelektroden 117, die Gatepads 115, die zweiten Gatebusleitungen 113a und die zweiten Speicherkondensatorleitungen 141a zu anodisieren.

Wie aus Fig. 7C ersichtlich, wird ein Isolierungsmaterial, wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche des Substrats einschließlich der zweiten Gatebusleitungen 113a, der Gateelektroden 117, der Gatepads 115 und der zweiten Speicherkondensatorleitungen 141a aufgetragen, um eine Gateisolierungsschicht 129 auszubilden. Ein Halbleitermaterial und ein dotiertes Halbleitermaterial werden durch Vakuumbedampfen nacheinander auf die Oberfläche der Gateisolierungsschicht 129 aufgetragen und unter Verwendung einer dritten Maske strukturiert, um eine Halbleiterschicht 131 und eine ohmische Kontaktschicht 133 über jeder Gateelektrode 117 auszubilden.

Wie aus Fig. 7D ersichtlich, wird Chrom oder Chromlegierung durch Vakuumbedampfen auf der Isolierungsschicht 129 einschließlich der ohmischen Kontaktschicht 133 aufgetragen und unter Verwendung einer vierten Maske strukturiert, um Sourceelektroden 127 und Drainelektroden 137 auf der ohmischen Kontaktschicht 133 einander gegenüberliegend auszubilden, sowie Sourcebusleitungen 123 und Sourcepads 125 auf der Gateisolierungsschicht 129 auszubilden. Hier werden die Speicherkondensatorelektroden 119 auf der Gateisolierungsschicht 129 ausgebildet, so daß sie die Speicherkondensatorleitungen 141 und die zweiten Speicherkondensatorleitungen 141a überlappen. Danach wird der zwischen der Sourceelektrode 127 und der Drainelektrode 137 freiliegende Bereich der ohmischen Kontaktschicht 133 entfernt, wobei die Sourceelektrode 127 und die Drainelektrode 137 als Masken verwendet werden.

Wie aus Fig. 7E ersichtlich, wird Isolierungsmaterial, wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid durch Vakuumbedampfen auf die resultierende Oberfläche des Substrats 111 einschließlich der Sourceelektroden 127, der Drainelektroden 137, der Sourcebusleitungen 123, der Speicherkondensatorelektroden 119 und der Sourcepads 125 aufgetragen, um eine zweite Isolierungsschicht 135 auszubilden. Die zweite Isolierungsschicht 135 wird dann unter Verwendung einer fünften Maske strukturiert, um ein Drainkontaktloch 171 über der Drainelektrode 137 und ein Sourcekontaktloch 161 über dem Sourcepad 125 auszubilden. Gleichzeitig (d. h. mit Hilfe der fünften Maske) werden die zweite Isolierungsschicht 135 und die Gateisolierungsschicht 129 über dem Gatepad 115 entfernt, um ein Gatepadkontaktloch 151 auszubilden. Außerdem wird die zweite Isolierungsschicht 135 in dem Bereich selektiv entfernt, in welchem die Speicherkondensatorleitung 119 ausgebildet ist, um ein Speicherkondensatorkontaktloch 175 über der Speicherkondensatorelektrode 119 auszubilden.

Wie aus Fig. 7F ersichtlich, wird Indium-Zinn-Oxid durch Vakuumbedampfen auf die gesamte resultierende Oberfläche einschließlich der zweiten Isolierungsschicht 135 aufgebracht und unter Verwendung einer sechsten Maske in eine gewünschte Form gebracht, um Pixelelektroden 139 auszubilden. Jede Pixelelektrode 139 ist an die zugehörige Drainelektrode 137 durch das entsprechende Drainkontaktloch 171 hindurch und an die zugehörige Speicherkondensatorelektrode 119 durch das entsprechende Speicherkondensatorkontaktloch 175 hindurch angeschlossen. Gleichzeitig (d. h. mit Hilfe der sechsten Maske) wird ein Sourcepadanschluß 165 aus dem Indium-Zinn-Material ausgebildet, der an das Sourcepad 125 durch das Sourcepadkontaktloch 161 hindurch angeschlossen wird. In gleicher Weise wird ein Gatepadanschluß 155 aus dem Indium- Zinn-Material ausgebildet, der an das Gatepad 115 durch das Gatepadkontaktloch 151 hindurch angeschlossen wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines aktiven Paneels für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit folgenden Schritten:
Ausbilden einer ersten Gatebusleitung (113) auf einem Substrat (111);
Ausbilden einer zweiten Gatebusleitung (113a) auf der ersten Gatebusleitung (113) und einer Gateelektrode (117), die aus der zweiten Gatebusleitung (113a) hervorsteht;
Ausbilden einer Gateisolierungsschicht (129) auf der gesamten resultierenden Oberfläche des Substrats (111);
Ausbilden einer Halbleiterschicht (131) auf der Gateisolierungsschicht (129) über der Gateelektrode (117);
Ausbilden einer ohmischen Kontaktschicht (133) auf der Halbleiterschicht (131);
Ausbilden einer Sourcebusleitung (123) auf der Gateisolierungsschicht (129) sowie einer Sourceelektrode (127), die aus der Sourcebusleitung (123) hervorsteht, und einer Drainelektrode (137) auf der ohmischen Kontaktschicht (133);
Ausbilden einer zweiten Isolierungsschicht (135) auf der gesamten resultierenden Oberfläche des Substrats (111);
Ausbilden eines Drainkontaktlochs (171) in der zweiten Isolierungsschicht (135), wobei die Drainelektrode (137) freigelegt wird; und
Ausbilden einer Pixelelektrode (139), welche an die Drainelektrode (137) durch das Drainkontaktloch (171) hindurch angeschlossen wird, auf der zweiten Isolierungsschicht (135), wobei
im Schritt des Ausbilden der ersten Gatebusleitung (113) außerdem eine erste Gateelektrode (117), welche aus der ersten Gatebusleitung (113) hervorsteht und ein erstes Gatepad (115) am Ende der ersten Gatebusleitung (113) auf dem Substrat ausgebildet werden;
im Schritt des Ausbilden der zweiten Gatebusleitung (113a) die Gateelektrode, welche aus der zweiten Gatebusleitung (113a) hervorsteht, als eine zweite Gateelektrode (117a) ausgebildet wird, welche die erste Gateelektrode (117) bedeckt und außerdem ein zweites Gatepad (115a) ausgebildet wird, welches das erste Gatepad (115) bedeckt;
im Schritt des Ausbilden des Drainkontaktlochs (171) außerdem ein Gatepadkontaktloch (151) zum Freilegen des Gatepads in der Gateisolierungsschicht (129) und der zweiten Isolierungsschicht (135) ausgebildet wird; und
im Schritt des Ausbilden der Pixelelektrode (139) außerdem ein Gatepadanschlußpol (155) an das Gatepad (115) in dem Gatepadkontaktloch (151) angeschlossen ausgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
im Schritt des Ausbilden der zweiten Gatebusleitung (113a) die Gateelektrode (117), welche aus der zweiten Gatebusleitung (113a) hervorsteht, auf dem Substrat (111) ausgebildet wird und ein Gatepad (115) am Ende der zweiten Gatebusleitung (113a) auf dem Substrat (111) ausgebildet wird;
im Schritt des Ausbilden des Drainkontaktlochs (171) außerdem ein Gatepadkontaktloch (151) zum Freilegen des Gatepads (115) in der Gateisolierungsschicht (129) und der zweiten Isolierungsschicht (135) ausgebildet wird; und
im Schritt des Ausbilden der Pixelelektrode (139) außerdem ein Gatepadanschlußpol (155) in dem Gatepadkontaktloch (151) an das Gatepad (115) angeschlossen ausgebildet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei
im Schritt des Ausbilden der Sourcebusleitung (123) außerdem ein Sourcepad (125) am Ende der Sourcebusleitung ausgebildet wird;
im Schritt des Ausbilden des Drainkontaktlochs (171) außerdem ein Sourcepadkontaktloch (161) zum Freilegen des Sourcepads (125) in der zweiten Isolierungsschicht (135) ausgebildet wird; und
im Schritt des Ausbilden der Pixelelektrode (139) außerdem ein Sourcepadanschlußpol (165) ausgebildet wird, der an das Sourcepad (125) in dem Sourcepadkontaktloch (161) angeschlossen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
im Schritt des Ausbilden der Sourcebusleitung (123) außerdem eine Speicherkondensatorelektrode (119) auf der Gatisolierungsschicht (129) über einem ausgewählten Abschnitt der zweiten Gatebusleitung (113a) ausgebildet wird;
im Schritt des Ausbilden des Drainkontaktlochs (171) außerdem ein Speicherkondensatorkontaktloch (175) zum Freilegen der Speicherkondensatorelektrode (119) in der zweiten Isolierungsschicht (135) ausgebildet wird, so daß im Schritt des Ausbilden der Pixelelektrode (139) die Pixelelektrode (139) an die Speicherkondensatorelektrode (119) in dem Speicherkondensatorkontaktloch (175) angeschlossen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
im Schritt des Ausbilden der ersten Gatebusleitung (113) außerdem eine Speicherkondensatorleitung (141) parallel zur ersten Gatebusleitung (113) auf dem Substrat ausgebildet wird;
im Schritt des Ausbilden der Sourcebusleitung (123) außerdem eine Speicherkondensatorelektrode (119) auf der Gateisolierungsschicht (129) über einem Bereich der Speicherkondensatorleitung (141) ausgebildet wird;
im Schritt des Ausbilden des Drainkontaktlochs (171) außerdem ein Speicherkondensatorkontaktloch (175) zum Freilegen der Speicherkondensatorelektrode (119) in der zweiten Isolierungsschicht (135) ausgebildet wird, so daß im Schritt des Ausbilden der Pixelelektrode (139) die Pixelelektrode an die Speicherkondensatorelektrode (119) in dem Speicherkondensatorkontaktloch (175) angeschlossen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Gatebusleitung (113) aus Aluminium oder Aluminiumlegierung ausgebildet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Gatebusleitung (113a) aus Chrom, Molybdän, Tantal oder Antimon ausgebildet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Pixelelektrode (139) aus Indium-Zinn-Oxid ausgebildet wird.

9. Aktives Paneel für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die aufweist:
ein Substrat (111)
eine Gateelektrode (117) und eine Gatebusleitung (113) mit einem Gatepad (115) an deren Ende auf dem Substrat, wobei die Gateelektrode (117) an die Gatebusleitung (113) angeschlossen ist;
eine Gateisolierungsschicht (129), welche das Substrat (111) einschließlich der Gateelektrode (117) und der Gatebusleitung (113) mit dem Gatepad (115) bedeckt;
eine Sourcebusleitung (123) mit einem Sourcepad (125) an deren Ende auf der Gatisolierungsschicht (129);
eine Halbleiterschicht (131) auf der Gateisolierungsschicht (129) über der Gateelektrode (117);
eine ohmische Kontaktschicht (133) auf der Halbleiterschicht (131);
eine Sourceelektrode (127) und eine Drainelektrode (137) auf der ohmischen Kontaktschicht (133), wobei die Sourceelektrode (127) an die Sourcebusleitung (123) angeschlossen ist;
eine zweite Isolierungsschicht (135) auf der resultierenden Oberfläche des Substrats (111);
eine Pixelelektrode (139) auf der zweiten Isolierungsschicht (135), wobei die Pixelelektrode (139) an die Drainelektrode (137) in dem Drainkontaktloch (171) in der zweiten Isolierungsschicht (135) angeschlossen ist; wobei
die Gatebusleitung eine erste Metallschicht aufweist und eine zweite Metallschicht aufweist, welche die erste Metallschicht bedeckt,
das Gatepad (115) an eine erste leitende Schicht in dem Gatepadkontaktloch (151)angeschlossen ist, welches über dem Gatepad (115) in der Gateisolierungsschicht (129) und der zweiten Isolierungsschicht (135) ausgebildet ist, und
das Sourcepad (125) an eine zweite leitende Schicht in dem Sourcepadkontaktloch (161) angeschlossen ist, welches über dem Sourcepad (125) in der zweiten Isolierungsschicht (135) ausgebildet ist.

10. Aktives Paneel nach Anspruch 9, wobei mindestens das Gatepad oder die Gateelektrode die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht aufweist, welche die erste Metallschicht bedeckt.

11. Aktives Paneel nach Anspruch 9 oder 10, das außerdem eine Speicherkondensatorelektrode (119), die einen Abschnitt der Gatebusleitung (113)überlappt, auf der Gateisolierungsschicht (129) aufweist.

12. Aktives Paneel nach Anspruch 9 oder 10, das außerdem aufweist:
eine Speicherkondensatorleitung (141) auf dem Substrat, parallel zur Gatebusleitung (113); und
eine Speicherkondensatorelektrode (119), die einen Abschnitt der Speicherkondensatorleitung (141) überlappt, auf der Gateisolierungsschicht (129).

13. Aktives Paneel nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die erste Metallschicht Aluminium oder Aluminiumlegierung aufweist.

14. Aktives Paneel nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die zweite Metallschicht Chrom, Molybdän, Tantal oder Antimon aufweist.

15. Aktives Paneel nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei mindestens die erste leitende Schicht oder die zweite leitende Schicht Indium-Zinn-Oxid aufweist.

16. Aktives Paneel nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei mindestens die erste leitende Schicht oder die zweite leitende Schicht aus dem gleichen Material wie die Pixelelektrode (139) hergestellt ist.

17. Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die ein aktives Paneel nach einem der Ansprüche 9 bis 16 aufweist.