DE3315670A1 - Duennfilmtransistor fuer eine transparente fluessigkristall-anzeigetafel - Google Patents
Duennfilmtransistor fuer eine transparente fluessigkristall-anzeigetafelInfo
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Description
-
- Beschreibung
- Die Erfindung betrifft einen Dünnfilmtransistor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- In der letzten Zeit ist die Technik der Ausbildung von Dünnfilmtransistoren (nachfolgend mit DFT abgekürzt) auf einem isolierenden Substrat näher untersucht worden. Diese weiterentwickelte Technik kann in vielen Bereichen wie bei dünnen Anzeigetafeln mit einer Aktivmatrix auf billigen Isoliersubstraten sowie bei dreidimensionalen integrierten Schaltungen, bei denen aktive Elemente wie Transistoren auf einer integrierten Halbleiterschaltung ausgebildet werden, eingesetzt werden. Transparente Anzeigetafeln erhält man, wenn man transparente Elektroden, die aus Indiumoxid, Zinnoxid, Indiumzinnoxid oder ähnlichem Material bestehen können, als Elektroden der Flüssigkristallzellen einer Anzeigetafel verwendet. Die Flüssigkristallzellen einer transparenten Anzeigetafel enthalten eine transparente Steuerelektrode, eine transparente Gegenelektrode und zwischen diesen, dicht eingeschlossen, einen Flüssigkristall.
- Fig. 1 zeigt einen Querschnitt des allgemeine: Aufbaus eines DFTs, der als Schaltelement bei einer Flüssigkristall-Anzeigetafel eingesetzt ist. Auf einem Isoliersubstrat 101 ist eine Halbleiterschicht 102, 105 aus polykristallinem Silicium, Kadmiumselenid oder ähnlichem Material ausgebildet. 103 ist eine Isolierschicht, 104 eine Gateelektrode. 105 sind die Source- und die Drainzone. 106 ist eine zwischen leitenden Schichten vorgesehene Isolierschicht. 107 ist eine metallische Verdrahtungsschicht.
- Eine Aktivmatrix-Anzeigetafel mit DFTs enthält i#m allgemeinen ein oberes transparentes Substrat, ein unteres transparentes Substrat, auf dem die DFTs ausgebildet sind, und zwischen den Substraten eingeschlossen, das Flüssigkristallmaterial. Treiberelemente sind den Steuerelektroden der Flüssigkristallzellen zugeordnet und auf dem unteren Substrat in Matrixform angeordnet. Eine externe Adressierschaltung wählt je nach Anzeige bestimmte Anzeigeelemente aus, deren zugehörige Steuerelektroden zur Anzeige bestimmter Buchstaben, Zahlen oder Bilder erregt werden.
- Fig. 2 zeigt Anordnung und Aufbau von je einen DFT enthaltenden Flüssigkristall-Anzeigeelementen in einer Aktivmatrix-Anzeigetafel. Fig. 2a zeigt die matrixartige Anordnung der Treiberelemente auf dem unteren Substrat, auf dem die DFTs ausgebildet sind. Die Treiberelemente 2 sind in der Matrix innerhalb des Anzeigebereichs 1 vorgesehen. Daten- bzw. Anzeigesignale und Zeitsteuerungs-bzw. Adressiersignale werden den Treiberelementen 2 über Spaltenleitungen 3 bzw. Zeilenleitungen 4 zugeführt.
- Fig. 2b ist eine vergrößerte Draufsicht auf ein Anzeigeelement 2. Hierin ist 202 eine polykristalline Siliciumschicht. 204 ist eine Zeilenleituna für das Treiberelement 2, das heißt ein Abtast-Gatelektrodenteil. 207 ist eine Spaltenleitung für das Treiberelement, das heißt ein Signalelektrodenteil. Die Spaltenleitung 207 steht an einer Kontaktstelle 208 mit der polykristallinen Siliciumschicht 202 in Kontakt. Eine Steuerelektrode 210 ist an einer Kontaktstelle 209 mit der polykristallinen Siliciumschicht 202 verbunden. Bei einer transparenten Flüssigkristall-Anzeigetafel ist die Steuerelektrode 210 transparent. Diese transparente Steuerelektrode 210 muß mit der Sourcezone in der polykristallinen Siliciumschicht 202 verbunden werden. Die herkömmliche Verbindung zwischen der transparenten Steuerelektrode und dem DFT wird unter Bezug auf Fig. 103 beschrieben.
- Der Transistor von Fig. 3 besitzt einen Aufbau mit drei Elektrodenschichten, von denen eine metallische Verdrahtungsschicht 307 mit der Drainzone 305 und der transparenten Steuerelektrode 310 aus Indiumzinnoxid oder ähnlichem Material verbunden ist. Die Bezugszahlen in Fig. 3 entsprechen denen von Fig. 1, jeweils um 200 erhöht. Bei diesem herkömmlichen Aufbau stellen sich infolge von Kontaktschwierigkeiten Probleme ein. Wenn beispielsweise die metallische Schicht aus Aluminium besteht, dann ergibt sich infolge einer zwischen der Aluminiumschicht und der transparenten Elektrode gebildeten Aluminiumoxid-(Al203)-Schicht eine schlechte Leitfähigkeit. Hierdurch stellen sich Anzeigekontrastschwankungen durch erhebliche übergangswiderstände an den Kontaktstellen ein, die eine schlechte Anzeigequalität bewirken.
- Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu vermeiden und eine transparente Flüssigkristall-Anzeigetafel mit DFTs zu schaffen, bei der ein guter und stabiler Kontakt zwischen einer transparenten Elektrode und der in einer polykristallinen Siliciumschicht ausgebildeten Drainelektrode gewährleistet ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die ,merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 im Querschnitt den grundsätzlichen Aufbau eines Dünnfilmtransistors, Fig. 2a die matrixartige Anordnung von Flüssigkristall-Treiberelementen, Fig. 2b eine vergrößerte Draufsicht auf ein Flüssigkristall-Treiberelement mit einer Dünnfilmtransistoranordnung, Fig. 3 einen Querschnitt des Aufbaus eines herkömmlichen Dünnfilmtransistors, der mit einer transparenten Elektrode in Verbindung steht, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- In Fig. 4 ist eine polykristalline Siliciumschicht 402 auf einem transparenten Isoliersubstrat 401 ausgebildet und durch Mustergebung in eine bestimmte Form gebracht. Auf dieser polykristallinen Siliciumschicht 402 ist dann eine Gateisolierschicht 403 und auf dieser eine Gateelektrode 404 ausgebildet worden. N-leitender Dotierstoff ist dann durch Ionenimplantation unter Verwendung der Gateelektrode 404 als Maske in die polykristalline Siliciumschicht 402 eindiffundiert worden, um Diffusionszonen herzustellen, die als Source- und Drainzone 405 des DFTs dienen. Danach ist eine Isolierschicht 406 ausgebildet worden und in diese Kontaktlöcher 408 und 409 durch einen Fotoätzprozeß im Bereich der Source- und der Drainzone 405 eingebracht worden. Dann wurde eine transparente Elektrode 410 aus Indiumzinnoxid oder ähnlichem ausgebildet und gemustert.
- Die transparente Elektrode 410 kommt hierbei in direkten Kontakt mit der Drainzone 405. Eine Elektrodenschicht als Spaltenleitung 407 wird dann zur Verdrahtung aus Aluminium oder einem ähnlichen Material ausgebildet. Der direkte Kontakt zwischen der Drainzone und der transparenten Elektrode bietet gute und stabile Kontakteigenschaften. Daneben bietet die Erfindung den Vorteil, daß große Kontaktlöcher vorgesehen und die Steuerelektrode groß gemacht werden kann, da im Kontaktbereich mit der Drainzone kein lichtundurchlässiges Metall wie Aluminium zurückbleibt.
- Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erz in dung. Der DFT von Fig. 5 ist auf gleiche Weise wie der von Fig. 4 hergestellt. Beim letzten Schritt zur Herstellung der Elektrodenschicht wird eine metallische Schicht 411 aus Aluminium oder ähnlichem, die Verdrahtungszwecken dient, zurückgelassen, so daß sie den Kontaktbereich zwischen der Drainzone und der transparenten Elektrode bedeckt. Selbst wenn bei diesem Aufbau die überdeckung im Kontaktbereich der transparenten Elektrode schlecht ist, kann durch diese metallische Schicht die Leitfähigkeit zwischen der Transistorzone und der transparenten Elektrode nicht beeinträchtigt werden. Daher bleibt bei Verwendung des in den Fig. 4 und 5 gezeigten Transistors der Anzeigekontrast unabhängig von Schwankungen aufgrund schlechten Kontakts.
- Die Erfindung schafft somit einen verbesserten DFT für transparente Flüssigkristall-Anzeigetafeln, bei denen ein guter und stabiler Kontakt zwischen der Drainzone des DFTs und einer transparenten Elektrode besteht. Bei den nur beispielshaft erläuterten Ausführungsformen der Erfindung wurde eine N-leitende polykristalline Siliciumschicht auf dem Substrat beschrieben. Die Erfindung ist aber ebenso auf andere Fälle als N-leitende polykristalline Schichten anwendbar. Außerdem wurde bei den erläuterten Ausführungsformen der Kontakt zwischen der Drainzone und einer transparenten Elektrode beschrieben. Es kann sich im Rahmen der Erfindung aber auch um den Kontakt zwischen der Sourcezone und einer transparenten Elektrode handeln.
- Leerseite
Claims (3)
- Dünnfilmtransistor für eine transparente Flüssigkristall-Anzeigetafel Patentansprüche Dünnfilmtransistor für eine transparente Flüssigkristall-Anzeigetafel, der eine Sourcezone (405), eine Drainzone (405) und eine Gateelektrode aufweist und dessen Sourcezone oder Drainzone mit einer transparenten Elektrode (410) in Verbindung steht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sourcezone oder die Drainzone (405) direkt mle der transparenten Elektrode (410) aus Indiumoxid, Zinnoxid oder Indiumzinnoxid kontaktiert ist.
- 2. Dünnfilmtransistor nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Kontaktbereich zwischen der Sourcezone oder der Drainzone und der transparenten Elektrode von einer metallischen Elektrodenschicht bedeckt ist.
- 3. Dünnfilmtransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine polykristalline Siliciumschicht als Halbleiter-Dünnfilm für den Dünnfilmtransistor dient.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KABUSHIKI KAISHA SUWA SEIKOSHA, SHINJUKU, TOKIO-TO |
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8131 | Rejection |