DE69432991T2 - Dünnfilmtransistor und Anzeigevorrichtung unter Verwendung desselben - Google Patents

Dünnfilmtransistor und Anzeigevorrichtung unter Verwendung desselben Download PDF

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Atsushi Yokohama-shi Sugahara
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen (im folgenden als TFT abgekürzten) Dünnschichttransistor und eine Anzeigevorrichtung, wie z. B. eine diesen verwendende Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp.
  • Hintergrundtechnik
  • TFTs werden weithin als Schaltelemente in Ansteuerschaltungen verschiedener Arten von Vorrichtungen verwendet. Zum Beispiel wird in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp jedes Anzeigepixel durch einen TFT ausgewählt.
  • Im allgemeinen weist ein TFT eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode, die voneinander getrennt gebildet sind, eine Halbleiterschicht, die gebildet ist, um diese Elektroden elektrisch zu kontaktieren, eine auf der Halbleiterschicht gebildete Gate-isolierende Schicht und eine auf der Gate-isolierenden Schicht gebildete Gate-Elektrode auf. TFTs dieses Typs können in einen TFT vom versetzten Typ (staggered type), in welchem eine Halbleiterschicht, eine Gate-isolierende Schicht und eine Gate-Elektrode aufeinanderfolgend auf den Source- und Drainelektroden gebildet sind, und einen TFT vom invertierten versetzten Typ (inverted staggered type) klassifiziert werden, in welchem eine Gate-isolierende Schicht, eine Halbleiterschicht und Source- und Drainelektroden aufeinanderfolgend auf einer Gate-Elektrode gebildet sind.
  • In den letzten Jahren wird eine Erhöhung im AN/AUS-Stromverhältnis gefordert, um einen TFT in einem höheren Frequenzbereich betreibbar zu machen. Zu diesem Zweck wird versucht, die Länge eines Kanals entsprechend dem Halbleiter schichtabschnitt zwischen den Source- und Drainelektroden zu verkleinern, wodurch das AN/AUS-Stromverhältnis erhöht wird. Wenn die Halbleiterschicht des TFT aus einem Silizium-Halbleiter gebildet ist, etwa durch amorphes Silizium (a-Si : H), werden bei Lichteinfall in der Halbleiterschicht Photoladungen (photocarrier) erzeugt. Obwohl eine Verringerung in der Kanallänge einen ON- bzw. AN-Strom Ion erhöhen kann, erleichtert sie eine Bewegung der Photoladungen, wodurch in unerwünschter Weise ein OFF- bzw. AUS-Strom, d. h. ein Photoleckstrom Ioff, zunimmt. Folglich wird das AN/AUS-Stromverhältnis nicht wie erwartet verbessert.
  • Insbesondere in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp bewirkt eine Erzeugung des Photoleckstroms Ioff direkt Änderungen im Potential der Pixelelektroden, die zu einer Verschlechterung in der optischen Qualität der Anzeige führen.
  • Daher wurden bisher Gegenmaßnahmen ergriffen, wie z. B. eine Bildung einer lichtabschirmenden Schicht aus einem Metallmaterial, z. B. Chrom (Cr), auf einem Gegensubstrat, das angeordnet ist, um einem Array- bzw. Anordnungssubstrat gegenüberzuliegen, auf welchem eine Mehrzahl von Pixelelektroden gebildet ist. Dies kann jedoch den Photoleckstrom Ioff nicht verhindern, der durch den Phototräger verursacht wird, der in der Halbleiterschicht des TFT bei Einfall von Licht erzeugt wird, das durch die Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht reflektiert wurde.
  • Gemäß einer anderen Gegenmaßnahme kann z. B. eine dem oberen oder unteren Abschnitt des TFT benachbarte lichtabschirmende Schicht auf dem Anordnungssubstrat vorgesehen sein. Diese Gegenmaßnahme kann jedoch im Wesentlichen den Photoleckstrom Ioff nicht genügend verringern.
  • Das Dokument JP-A-62 120076 offenbart einen Dünnschichttransistor, der eine Gate-Elektrode mit einer im Vergleich zu der Mitte vergrößerten Gate-Breite am Ende eines Kanalgebiets aufweist. Mit dieser Struktur wird der AUS-Strom des Transistors verringert.
  • Das Dokument JP-A-2 042763 offenbart eine Dünnschichttransistorvorrichtung mit einem gemeinsamen Teil für eine Drainelektrode und eine Gate-Elektrode, der kleiner als ein gemeinsamer Teil für eine Sourceelektrode und eine Gate-Elektrode ist. Somit ist es möglich, eine zwischen der Drainelektrode und der Gate-Elektrode erzeugte parasitäre Kapazität zu reduzieren.
  • Das Dokument JP-A-60 189265 offenbart eine Dünnschicht-Feldeffekt-Halbleitervorrichtung mit Source-, Drain- und Gate-Elektroden sowie einer Isolierungsschicht, deren Form gewählt ist, um eingestrahltes Licht von außerhalb vollständig abzuschirmen und die schlechtere Qualität einer Schichtisolierung zu reduzieren.
  • Das Dokument EP-A-0 574 186, das Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPC darstellt, offenbart einen Dünnschichttransistor, bei dem eine Isolierschicht zwischen einer einen Kanal bildenden Halbleiterschicht und den Source- und Drainelektroden des Transistors gebildet ist. Die Isolierschicht erstreckt sich von allen Kanten der Source- und Drainelektroden über eine Distanz, die länger als eine Loch-Elektron-Rekombinationsdistanz ist, wobei die Halbleiterschicht überlappt wird. Folglich wird ein durch einfallendes Licht auf der Halbleiterschicht hervorgerufener Leckstrom verhindert.
  • EP-A-0 622 855, die am 02. November 1994 veröffentlicht wurde und nur Teil des Stands der Technik nach Artikel 54(3) EPC bildet, offenbart einen Drain-Source-Kontakt eines Dünnschichttransistors. Jedoch wird keine Angabe bezüglich einer Selbstausrichtung des Kanalschutzfilms und der Gateelektrode gemacht. Zusätzlich ist der Überlapp der Sourceelektrode und/oder der Drainelektrode mit dem Kanalschutzfilm 3 μm oder größer. Darüber hinaus ist der Halbleiterfilm dieses Dokuments, der oberhalb der Gateelektrode über dem Gateisolierfilm positioniert ist, ein amorpher Siliziumfilm mit etwa 30 Nanometern Dicke.
  • Darüber hinaus offenbart JP-A-62226668 eine Anzeigevorrichtung ähnlich zu der oben genannten EP-A-0 574 186. Insbesondere offenbart dieses Dokument Dünnschichttransistoren mit einem isolierenden Substrat, einer Abschirmelektrode, die auf dem isolierenden Substrat angeordnet ist, einem Gateisolierfilm, der auf der Gateelektrode angeordnet ist, einem Halbleiterfilm, der oberhalb der Gateelektrode über dem Gateisolierfilm positioniert ist, einer lichtabschirmenden Sourceelektrode, einer lichtabschirmenden Drainelektrode, wobei die Sourceelektrode und die Drainelektrode elektrisch den Halbleiterfilm an jeweiligen elektrischen Kontakten verbinden, wobei ein Kanal in dem Halbleiterfilm zwischen den jeweiligen elektrischen Kontakten festgelegt ist, wobei der Kanal oberhalb der Gateelektrode angeordnet ist, eine Kanallänge kleiner als eine Breite der Gateelektrode hat, und wobei ein Kanalschutzfilm auf dem Halbleiterfilm gebildet ist, wobei dieser die jeweiligen Elektrodenkontakte um mindestens die Kanallänge trennt. Der Kanalschutzfilm hat einen ersten Teil an einem Gebiet entsprechend zumindest einer Seite des Kanals und einen zweiten Teil teilweise überlappend mit den Drain- und Sourceelektroden. Der erste Teil ist in der Kanalrichtung breiter als der zweite Teil.
  • Die Erfindung wurde angesichts der obigen Situation gemacht und hat ihre Aufgabe darin, einen TFT bereitzustellen, der den Photoleckstrom Ioff aufgrund einfallenden Lichts verringern kann.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die keine fehlerhafte Anzeige aufgrund des Photoleckstroms Ioff des TFT verursacht.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen TFT bereitzustellen, bei dem der Photoleckstrom Ioff verringert ist, und bei dem eine Störkapazität bzw. parasitäre Kapazität Cgs, die in dem Gate-Source-Weg erzeugt wird, oder eine Störkapazität Cgd, die in dem Gate-Drain-Weg des TFT erzeugt wird, verringert werden kann.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die einen Potentialabfall ΔVp im Pixelelektrodenpotential durch die Störkapazität Cgs des TFT zumindest zu dem Zeitpunkt reduziert, in dem der TFT von dem EIN-Zustand in den AUS-Zustand übergeht, und auch den optischen Leckstrom Ioff verringert, so dass ein Anzeigefehler, nämlich Flackern, nicht verursacht wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung einen Dünnschichttransistor gemäß den Ansprüchen 1, 6 und 7, und eine Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5 bereit. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere Vorteile oder Aspekte der Erfindung.
  • Erfindungsgemäß wird ein Dünnschichttransistor mit einer Gateelektrode, die auf einem isolierenden Substrat angeordnet ist, einem Halbleiterfilm, der auf der Gateelektrode über einem Gateisolierfilm angeordnet ist, einem Kanalschutzfilm, der auf dem Halbleiterfilm zum Bestimmen einer Kanallänge angeordnet ist, und mit Source- und Drainelektroden bereitgestellt, die elektrisch mit dem Halbleiterfilm verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalschutzfilm im wesentlichen gleich oder kleiner als die Außenlinien der Gateelektrode in einem deren Gebiete bzw. deren Regionen ist, die auf dem Halbleiterfilm geschichtet ist, und wobei zumindest der kürzeste Abstand zwischen einem beliebigen Schnittpunkt der Außenlinie des Kanalschutzfilms und einer Außenlinie der Drainelektrode und einem Schnittpunkt der Außenlinie des Kanalschutzfilms und einer Außenlinie der Sourceelektrode größer als ein kürzester Abstand zwischen einem Abschnitt der Außenlinie des Kanalschutzfilms ist, der die Drainelektrode und einen ihrer weiteren Abschnitte, der die Sourceelektrode überdeckt.
  • Erfindungsgemäß wird auch ein Dünnschichttransistor bereitgestellt, der umfasst: eine Gateelektrode, die auf einem isolierenden Substrat angeordnet ist, einen Halbleiterfilm, der auf der Gateelektrode auf einem Gateisolierfilm angeordnet ist, einen Kanalschutzfilm, der auf dem Halbleiterfilm angeordnet ist, und Source- und Drainelektroden, die elektrisch mit dem Halbleiterfilm verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalschutzfilm eine Kanallängenbestimmungsregion umfasst, die eine Kanallänge festlegt, und wobei zumindest entweder eine Drain-seitige Erweiterungsregion, die sich von der Kanallängenbestimmungsregion in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Kanallänge erstreckt und einen ersten eingekerbten Abschnitt hat, der kleiner als die Drainelektrode ist, in einem ihrer Bereiche die Drainelektrode überlappt, oder eine Source-seitige Erweiterungsregion, die sich von der Kanallängenbestimmungsregion in der Richtung im wesentlichen parallel zu der Kanallänge erstreckt und einen zweiten eingekerbten Abschnitt hat, der kleiner als die Sourceelektrode ist, in einem ihrer Bereiche die Sourceelektrode überlappt, und wobei die Gateelektrode einen eingekerbten Abschnitt entlang dem ersten oder zweiten eingekerbten Abschnitt hat.
  • Erfindungsgemäß wird auch eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die umfasst: ein erstes Elektrodensubstrat mit Abtast- und Signalleitungen, die auf einem ersten isolierenden Substrat angeordnet sind, und eine Pixelelektrode, die mit der Abtastleitung und der Signalleitung über einen Dünnfilmtransistor verbunden ist, ein zweites Elektrodensubstrat mit einer Gegenelektrode auf einem zweiten isolierenden Substrat und eine optische Modulations-Schicht, die zwischen den ersten und zweiten Elektrodensubstraten gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Dünnfilmtransistor umfasst: einen Halbleiterfilm, der über einem Gateisolierfilm auf einer Gateelektrode angeordnet ist, die mit der Abtastleitung verbunden ist, einen Kanalschutzfilm, der auf dem Halbleiterfilm angeordnet ist, um eine Kanallänge festzulegen, eine Drainelektrode zur elektrischen Verbindung des Halbleiterfilms und der Signalleitung und eine Sourceelektrode zur elektrischen Verbindung des Halbleiterfilms und der Pixelelektrode, wobei der Kanalschutzfilm im wesentlichen gleich oder weniger als die Außenlinie der Gateelektrode in einer deren Bereiche oder Regionen ist, die auf dem Halbleiterfilm aufgeschichtet ist, und wobei zumindest einer der kürzesten Abstände zwischen einem beliebigen Schnittpunkt einer Außenlinie des Kanalschutzfilms und einer Außenlinie der Drainelektrode und einem Schnittpunkt der Außenlinie des Kanalschutzfilms und einer Außenlinie der Sourceelektrode größer als ein kürzester Abstand zwischen einem Abschnitt der Außenlinie des Kanalschutzfilms ist, der die Drainelektrode überlappt, und eines weiteren ihrer Abschnitte, der die Sourceelektrode überlappt.
  • Der erfindungsgemäße TFT hat einen Kanalschutzfilm, der im wesentlichen gleich oder kleiner als die Außenlinie der Gateelektrode in einer ihrer Regionen ist, die auf dem Halbleiterfilm geschichtet ist. Zumindest einer der kürzesten Abstände zwischen einem beliebigen Schnittpunkt einer Außenlinie des Kanalschutzfilms und einer Außenlinie der Drainelektrode und einem Schnittpunkt der Außenlinie des Kanalschutzfilms und einer Außenlinie der Sourceelektrode ist so ausgebildet, dass er größer als der kürzeste Abstand zwischen einem Abschnitt der Außenlinie des Kanalschutzfilms ist, der die Drainelektrode überlappt, und einem anderen deren Abschnitte, der die Sourceelektrode überlappt. Bei dem erfindungsgemäßen TFT enthält der Kanalschutzfilm eine Kanallängenbestimmungsregion, die eine Kanallänge festlegt, und eine Drain-seitige Erweiterungsregion, die sich von der Kanallängenbestimmungsregion in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Kanallänge erstreckt und einen eingekerbten Abschnitt hat, der kleiner als die Drainelektrode ist, in einem ihrer Bereiche, der die Drainelektrode überlappt, oder eine Source-seitige Ausdehnungsregion hat, die sich von der Kanallängenbestimmungsregion in der Richtung im wesentlichen parallel zu der Kanallänge erstreckt und einen eingekerbten Abschnitt hat, der kleiner als die Sourceelektrode ist, in einem ihrer Bereiche, der die Sourceelektrode überlappt. Die Gateelektrode hat einen eingekerbten Abschnitt entlang diesem eingekerbten Abschnitt.
  • Somit wird der Weg Psc der Seitenkanalregion, der den Photoleckstrom Ioff beeinflusst, groß eingestellt, so dass der photoelektrische Strom Ioff verringert ist, wodurch ein TFT erhalten wird, der ein großes AN/AUS-Stromverhältnis hat.
  • Gemäß der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Matrixtyp mit diesem TFT wird ein ausgezeichnetes AN/AUS-Stromverhältnis des TFTs erreichbar. Wenn die Integrationsdichte der Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp verbessert wird, wird der Auswahlzeitabschnitt für jede Pixelelektrode verkürzt. Auch bei einer solchen Anzeigevorrichtung kann ein Videosignal hinreichend in die Pixelelektrode geschrieben werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Draufsicht, die die Struktur eines Teils einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp gemäß der ersten Ausführungsform
  • 2 ist eine Schnittansicht, die eine Schnittstruktur schematisch zeigt, gelegt entlang der Linie A-A' von 1;
  • 3 ist eine Schnittansicht, die eine Schnittstruktur schematisch zeigt, gelegt entlang der Linie B-B' von 1;
  • 4 erklärt einen TFT, der für die in 1 gezeigte Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp vorgesehen ist, worin
  • 4(a) eine Draufsicht ist, die die Struktur des TFT schematisch zeigt; und
  • 4(b) eine Draufsicht ist, die die Struktur der Gate-Elektrode des TFT schematisch zeigt;
  • 5 ist ein Wellenformdiagramm von Signalen, die die in 1 gezeigte Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp ansteuern;
  • 6 ist eine Draufsicht, die die Struktur einer Abwandlung der in 1 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp schematisch zeigt;
  • 7 ist eine Draufsicht, die den Hauptteil einer anderen Abwandlung der in 1 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp schematisch zeigt;
  • 8 erklärt eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, worin
  • 8(a) eine Draufsicht ist, die die Struktur eines Teils dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp schematisch zeigt; und
  • 8(b) eine Schnittansicht ist, die eine Schnittstruktur schematisch zeigt, gelegt entlang der Linie A-A' von 8(a);
  • 9 erklärt einen TFT, der für die in 8 gezeigte Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp vorgesehen ist, worin
  • 9(a) eine Draufsicht ist, die die Struktur des TFT schematisch zeigt;
  • 9(b) eine Schnittansicht ist, die eine Schnittstruktur schematisch zeigt, gelegt entlang der Linie A-A' von 9(a),
  • 9(c) eine Schnittansicht ist, die eine Schnittstruktur schematisch zeigt, gelegt entlang der Linie B-B' von 9(a) ,
  • 9(d) eine Draufsicht ist, die die Struktur der Gate-Elektrode des TFT schematisch zeigt, und
  • 9(e) eine Draufsicht ist, die die Struktur einer Kanalschutzschicht schematisch zeigt;
  • 10 erklärt einen Photoleckstrom Ioff, worin 10(a) eine Draufsicht ist, die die Struktur eines allgemeinen TFT schematisch zeigt, und
  • 10(b) eine Schnittansicht ist, die eine Schnittstruktur schematisch zeigt, gelegt entlang der Linie A-A' von 10(a);
  • 11 ist eine Draufsicht, die eine Abwandlung des in 8 gezeigten TFT zeigt;
  • 12 ist eine Draufsicht, die die Struktur eines Teils einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform schematisch zeigt;
  • 13 erklärt einen in 12 gezeigten TFT, worin 13(a) eine Draufsicht ist, die die Struktur einer Abtastleitung schematisch zeigt, und
  • 13(b) eine Draufsicht ist, die die Struktur einer Kanalschutzschicht schematisch zeigt; und
  • 14 enthält Ansichten, die die Herstellschritte der in 12 gezeigten Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp zeigen.
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Lichttransmission-Aktivmatrixtyp gemäß einer durch die Erfindung nicht beanspruchten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische ebene bzw. planare Struktur, die einen Teil einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung 301 vom Aktivmatrixtyp betrifft, 2 zeigt eine schematische Schnittstruktur entlang der Linie A-A' von 1, und 3 zeigt eine schematische Schnittstruktur entlang der Linie B-B' von 1.
  • Die in 1 bis 3 gezeigte Flüssigkristallanzeigevorrichtung 301 weist ein Array- bzw. Anordnungssubstrat 101, ein Gegensubstrat 201 und eine aus einer nematischen Flüssigkristallverbindung bestehende Flüssigkristallschicht 311 auf. Eine Matrixanordnung mit mehreren Pixelelektroden 181 und mehreren, mit diesen Pixelelektroden verbundenen TFTs 171 sind auf einem Glassubstrat 100 gebildet, wodurch das Anordnungssubstrat 101 geschaffen wird. Eine Gegenelektrode 211 aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) ist auf einem Glassubstrat 200 gebildet, wodurch das Gegensubstrat 201 geschaffen wird. Das Anordnungssubstrat 101 und das Gegensubstrat 201 liegen einander mit einer Lücke von 5 Mikrometer so gegenüber, dass jeweils auf ihren Oberflächen gebildete Ausrichtungsfilmen bzw. -schichten 321 und 331 auf den Innenseiten sind. Die Flüssigkristallschicht 311 wird zwischen dem Anordnungssubstrat 101 und dem Gegensubstrat 201 gehalten.
  • Wie in 1 gezeigt ist, hat das Anordnungssubstrat 101n Abtastleitungen 111 (Yj: j = 1, 2,..., n) und m Signalleitungen 121 (Xi: i = 1, 2,..., n), die auf dem Glassubstrat 100 entlang den Reihen bzw. Spalten der Pixelelektroden 181 gebildet sind. Die TFTs 171 sind in den Umgebungen der Schnittpunkte der Abtastleitungen 111 und der Signalleitungen 121 angeordnet. Gate-Elektroden 131 sind integral mit den Abtastleitungen 111 geschaffen. Drainelektroden 141 sind integral mit den Signalleitungen 121 geschaffen. Sourceelektroden 151 sind in Kontakt mit den Pixelelektroden 181 gebildet.
  • Das Anordnungssubstrat 101 weist Speicherkondensatorleitungen 191 auf, die aus dem gleichen Material wie dem der Abtastleitungen 111 bestehen und so angeordnet sind, dass sie mit den Abtastleitungen 111 im wesentlichen parallel sind. Die Speicherkondensatorleitungen 191 sind auf den Pixelelektroden 181 durch einen in 2 gezeigten, mehrfach geschichteten Gate-isolierenden Film bzw. eine Schicht 133 gebildet, der/die durch Stapeln eines Siliziumoxidfilms (SiO2-Film oder -Schicht) und eines Siliziumnitridfilms (SiNx-Film oder Schicht) gebildet wird. Folglich sind zwischen den Speicherkondensatorleitungen 191 und den Pixelelektroden 181 Speicherkondensatoren Cs gebildet.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt ist, hat das Gegensubstrat 201 eine gitterartige lichtabschirmende Schicht 211, die auf dem Glassubstrat 200 gebildet ist. Die Gegenelektrode 231 ist auf der lichtabschirmenden Schicht 211 durch einen isolierenden Film bzw. eine Schicht 221 gebildet. Die lichtabschirmende Schicht 211 ist aus Chrom (Cr) hergestellt und schirmt Licht ab, das von Abschnitten um die Mehrzahl von Pixelelektroden 181 leckt, die auf der Seite des Anordnungssubstrats 201 geschaffen sind, d. h. von Gebieten, wo die TFTs 171, die Signalleitungen 121 und die Abtastleitungen 111 gebildet sind. Die Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht 211 kann oxidiert sein, um eine Lichtreflexion zu verringern. Die lichtabschirmende Schicht 211 kann aus z. B. schwarzem Harz hergestellt sein, das einen ausreichenden lichtabschirmenden Effekt liefert. Eine Farbfilterschicht kann zwischen der lichtabschirmenden Schicht 211 und der Gegenelektrode 231 vorgesehen sein, um eine Farbanzeige zu realisieren.
  • Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 301 vom Aktivmatrixtyp weist ferner polarisierende Platten 351 und 341 auf, die auf den Oberflächen der Glassubstrate 100 und 200 auf der Flüssigkristallschicht 311 gegenüberliegenden Seiten gebildet sind. Die Orientierungen der polarisierenden Platten 351 und 341 sind so festgelegt, dass ihre Polarisationsachsen zueinander senkrecht sind.
  • Bezugnehmend auf 2 und 3 kann in der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp, obgleich das meiste schräge Licht, das auf das Gegensubstrat 201 einfällt und auf den TFT 171 gerichtet ist, durch die lichtabschirmende Schicht 211 abgeschirmt wird, auf das Anordnungssubstrat 101 einfallendes schräges Licht, das durch die lichtabschirmende Schicht 211 reflektiert wird und auf den TFT 171 gerichtet ist, nicht abgeschirmt werden.
  • In dieser Ausführungsform ist jedoch die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 301 vom Aktivmatrixtyp entworfen, um durch die lichtabschirmende Schicht 211 reflektiertes und auf den TFT 171 gerichtetes schräges Licht ausreichend zu reduzieren. Daher kann der Photoleckstrom Ioff des TFT 171 unterdrückt werden, wodurch ein hohes AN/AUS-Stromverhältnis erreicht wird.
  • Insbesondere hat jeder TFT 171 eine Gate-Elektrode 131, die so geformt ist, dass sie eine Form wie in 4(b) gezeigt hat. Die Gate-Elektrode 131 ist aus einer Mo-Ta-Legierung hergestellt und enthält ein Gate-Gebiet Gs mit einer Gate-Breite Lgl von 14 Mikrometer. Statt der Mo-Ta- Legierung kann z. B. eine Mo-W-Legierung, Mo-Ta-Legierung oder eine Mehrfachfilm bzw. mehrfach geschichtete Schicht aus der Mo-W-Legierung und Aluminium (Al) als das Material der Gate-Elektrode 131 verwendet werden. Wie in 2 gezeigt ist, hat der TFT 171 ferner einen mehrfach geschichteten, Gate-isolierenden Film bzw. -schicht 133, einen Halbleiterfilm bzw. -schicht 135, eine Drainelektrode 141 und eine Sourceelektrode 151. Die mehrfach geschichtete, Gate-isolierende Schicht 133 wird durch einen Siliziumoxidfilm (SiO2-Schicht), die auf der Gate-Elektrode 131 bis zu einer Dicke von 3500 Å (10 Å = 1 nm) ausgebildet ist, und einen Siliziumnitridfilm (SiNx-Schicht) gebildet, die auf der Siliziumoxidschicht (SiO2) bis zu einer Dicke von 500 Å ausgebildet ist. Die Halbleiterschicht 135 wird durch einen Film bzw. eine Schicht aus amorphem Silizium (a-Si : H) gebildet, der/die auf einem Teil der Gate-isolierenden Schicht 133 bis zu einer Dicke von 3000 Å ausgebildet ist. Die Drainelektrode 141 und die Sourceelektrode 151 weisen eine mehrfach geschichtete Struktur aus Molybdän (Mo) und Aluminium (Al) auf und sind so gebildet, dass sie voneinander beabstandet sind. Die Drainelektrode 141 und die Sourceelektrode 151 sind auf der Halbleiterschicht 135 jeweils durch Halbleiterdünnfilme bzw. -schichten 137 mit niedrigem Widerstand gebildet, um mit der Halbleiterschicht 135 elektrisch verbunden zu sein. Jede Halbleiterdünnschicht 137 mit niedrigem Widerstand wird durch eine Schicht aus amorphem Silizium von n+-Typ (n+a-Si : H) mit einer Dicke von 500 Å gebildet und verwendet, um einen guten Ohmschen Kontakt zwischen den Drain- und Sourceelektroden 141 und 151 und der Halbleiterschicht 135 zu erhalten.
  • Eine Kanallänge Lc des TFT 171 ist durch die Lücke zwischen der Drainelektrode 141 und der Sourceelektrode 151 bestimmt, wie in 4(a) gezeigt ist, und ist in dieser Ausführungsform auf 4 Mikrometer festgelegt. Eine Kanalbreite Wc des TFT 171 ist auf 23 Mikrometer festgelegt.
  • In dieser Ausführungsform ist die kürzeste Distanz zwischen einem beliebigen Schnittpunkt der Außenlinie der Gate-Elektrode 131 und der Außenlinie der Drainelektrode 141 und einem Schnittpunkt der Außenlinie der Gate-Elektrode 131 und der Außenlinie der Sourceelektrode 151, d. h. Distanzen zwischen Punkten b-b' und c-c' in 4(a) und 4(b), größer eingestellt als die kürzeste Distanz zwischen einem Abschnitt der Außenlinie der Gate-Elektrode 131, der die Drainelektrode 141 überlappt, und einem deren Abschnitte, der die Sourceelektrode 151 überlappt, d. h. eine Distanz zwischen Punkten a-a'.
  • Wie in 4(a) und 4(b) gezeigt ist, kann diese Einstellung erreicht werden, wenn die Gate-Elektrode 131 ein Gate-Gebiet Gs mit einer Gate-Breite Lgl aufweist, die größer als die Kanallänge Lc ist, wobei ein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet GDs sich von dem Gate-Gebiet Gs in einer Richtung der Gate-Breite Lgl über eine erweiternde Länge α1 von 6 Mikrometer erstreckt und die Drainelektrode 141 überlappt, und wobei ein Source-seitiges Erweiterungsgebiet GSs sich von dem Gate-Gebiet Gs in der Richtung der Gate-Breite Lg1 über eine erweiternde Länge α2 von 6 Mikrometer erstreckt und die Sourceelektrode 151 überlappt; und wobei das Source-seitige Erweiterungsgebiet GSs und das Drainseitige Erweiterungsgebiet GDs an ihren, die Sourceelektrode 151 bzw. die Drainelektrode 141 überlappenden Abschnitten eingebuchtete bzw. gekerbte Abschnitte (notched portions) GSλ und GDλ der Gate-Elektrode aufweisen, die kleiner als die überlappenden Abschnitte sind.
  • Daher ist eine effektive Gate-Breite Lg2 der Gate-Elektrode 131 nur über die erweiternden Längen α1 und α2 des Drain-seitigen Erweiterungsgebiets GDs und des Sourceseitigen Erweiterungsgebiets GSs erweitert, ohne die Kanallänge Lc zu ändern.
  • In dieser Ausführungsform schirmen, wie in 3 gezeigt ist, das Drain-seitige Erweiterungsgebiet GDs und das Source-seitige Erweiterungsgebiet GSs unerwünschtes schräges Licht ab, das durch die Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht 211 reflektiert wird und auf die Halbleiterschicht 135 gerichtet ist. Folglich kann der TFT 171 dieser Ausfüh rungsform unerwünschtes schräges Licht gemäß einer Erhöhung von 80% mehr abschirmen, als der herkömmliche TFT ohne Drain- und Source-seitige Erweiterungsgebiete GDs und GSs dies tut.
  • Da die Drain- und Source-seitigen Erweiterungsgebiete GDs und GSs Teile der Gate-Elektrode 131 sind, können sie in dieser Ausführungsform in den Schritten zum Bilden der Gate-Elektrode 131 geschaffen werden. Falls eine lichtabschirmende Schicht unter dem oder oberhalb des TFT 171 durch eine isolierende Schicht zu bilden ist, um eine lichtabschirmende Funktion ähnlich derjenigen der Gebiete GDs und GSs zu erhalten, ist die Lage der lichtabschirmenden Schicht gegen den TFT 171 innerhalb einer vorbestimmten Toleranz verschoben, weil solch eine lichtabschirmende Schicht gemäß Herstellschritten unabhängig von den Schritten zum Bilden der Gate-Elektrode 131 geschaffen wird. Falls die Größe der lichtabschirmenden Schicht durch einen Rand zum Absorbieren der Verschiebung größer festgelegt ist, verringert dies den Öffnungsgrad der Anzeigevorrichtung. Da die Positionsverschiebung der lichtabschirmenden Schicht nicht in Betracht gezogen werden muss, kann in dieser Ausführungsform jedoch ein hoher Öffnungsgrad der Anzeigevorrichtung erhalten werden. Da ein unerwünschter Einfluss auf die Kapazität oder das Potential vernachlässigt werden kann, im Gegensatz zu einem Fall, in dem die oben erwähnte isolierende Schicht unter dem oder oberhalb des TFT 171 durch die isolierende Schicht gebildet wird, tritt im Anzeigebetrieb überdies in dieser Ausführungsform keine Störung auf.
  • Wie man aus 2 und 3 versteht, kann unerwünschtes schräges Licht abgeschirmt werden, wenn die effektive Gate-Breite Lg2 einschließlich der jeweiligen Erweiterungsgebiete GDs und GSs weiter vergrößert wird. Da dies den Öffnungsgrad der Anzeigevorrichtung 301 verringert, ist jedoch eine Zunahme in der effektiven Gate-Breite Lg2 einschließlich der jeweiligen Erweiterungsgebiete GDs und GSs begrenzt.
  • Gemäß dem durch die Erfinder durchgeführten Experiment wurde offensichtlich, dass ein Effekt eines Abschirmens von unerwünschtem schrägem Licht erhalten werden kann, falls die effektive Gate-Breite Lg2 20 Mikrometer oder mehr und insbesondere 26 Mikrometer oder mehr beträgt. Aus diesem Grund ist in dieser Ausführungsform in Anbetracht des Öffnungsgrades die effektive Gate-Breite Lg2 auf 26 Mikrometer festgelegt. Unter der Annahme, dass die Distanz zwischen der Oberfläche des Glassubstrats 100, auf dem die Gate-Elektrode 131 gebildet ist, und der Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht 211 als d Mikrometer definiert ist, kann die effektive Gate-Breite Lg2 einschließlich der Erweiterungsgebiete GSs und GDs zu 3d oder mehr und vorzugsweise 4d oder mehr gebildet werden. Wenn z. B. die lichtabschirmende Schicht 211 auf der Seite des Anordnungssubstrats 201 gebildet ist, kann eine Schicht der Seite des Gegensubstrats 201, die das höchste Lichtreflexionsvermögen aufweist, als die Referenz verwendet werden.
  • Ein charakteristischeres Merkmal besteht darin, dass sowohl die Source- als auch Drain-seitigen Erweiterungsgebiete GSs und GDs der Gate-Elektrode 131 an die Source- und Drainelektroden 151 bzw. 141 überlappenden Abschnitten die eingebuchteten bzw. gekerbten Abschnitte GSλ und GDλ der Gate-Elektrode aufweisen, die kleiner als die überlappenden Abschnitte sind. Selbst wenn die effektive Gate-Breite Lg2 einschließlich der jeweiligen Erweiterungsgebiete GSs und GDs vergrößert ist, wird folglich eine Zunahme in der parasitären Kapazität Cgs des Gate-Source-Weges, die im TFT 171 unvermeidlich geschaffen wird, verhindert, wodurch Variationen im Potential der Pixelelektrode 181 unterdrückt werden.
  • 5 zeigt den Signalverlauf von Signalen, die diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung 301 vom Aktivmatrixtyp ansteuert. Gatepulse (VYj : j = 1, 2,..., n) werden aufeinanderfolgend an die Abtastleitungen 111 (Yj) geliefert, und ein TFT 171, der mit einer Abtastleitung 111 (Yj) verbunden ist, in die ein Gatepuls (VYj) eingegeben wird, ist für eine vorbestimmte Zeitspanne auf AN eingestellt. An die Signalleitungen 121 (Xi) werden Videosignale (VXi : i = 1, 2,..., m) geliefert.
  • Folglich wird der mit einer Abtastleitung 111 (Yj) und einer Signalleitung 121 (Xi) verbundene TFT 171 eingeschaltet, und ein Videosignal (VXi) wird in einer Pixelelektrode 181 (Xi, Yj) während der AN-Periode dieses TFT 171 geschrieben. Das Potential V(Xi, Yj) der Pixelelektrode 181 (Xi, Yj) wird für z. B. 1 Feldperiode (1F) gehalten.
  • Wie aus 5 ersichtlich ist, wird, wenn die TFTs 171 Kanäle aufweisen, während der Gatepuls (VYj) fällt, jedes Pixelelektrodenpotential V(Xi, Yj) zur negativen Seite um ΔVp verringert. Der Potentialabfall ΔVp hängt in hohem Maße von der parasitären Kapazität Cgs des Gate-Source-Weges zwischen der Abtastleitung 111 (Yj), der Gate-Elektrode 131, der Pixelelektrode 181 und der Sourceelektrode 141 ab, wie durch die folgende Gleichung angegeben ist (Clc: Flüssigkristallkapazität; Cs: Speicherkondensator): Δvp = Δvxi × cgs/(Clc + Cs + Cgs)
  • Da die parasitäre Kapazität Cgs des Gate-Source-Weges zwischen der Gate-Elektrode 131 und der Sourceelektrode 151 sich im Vergleich zum herkömmlichen Fall nicht wesentlich ändert, tritt jedoch gemäß dieser Ausführungsform kein Flimmern infolge des Potentialabfalls ΔVp auf.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 301 vom Aktivmatrixtyp dieser Ausführungsform, da die effektive Gate-Breite Lg2 der Gate-Elektrode 131, die als eine Einfallsblockierschicht gegen schräges Licht wirkt, ohne Ändern der Kanallänge Lc des TFT 171 vergrößert ist, der Photoleckstrom Ioff sehr verringert werden, während ein hoher AN-Strom Ion in der gleichen Weise wie im herkömmlichen Fall aufrechterhalten wird, so dass ein hohes AN/AUS-Stromverhältnis erzielt werden kann. Im Vergleich zu einem herkömmlichen TFT ohne Source- und Drainseitigen Erweiterungsgebieten GSs und GDs der Gate-Elektrode 131 und mit ähnlicher Kanallänge Lc und Kanalbreite Wc kann gemäß dieser Ausführungsform das AN/AUS-Stromverhältnis des TFT 171 auf etwa das Doppelte erhöht werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird trotz der Tatsache, dass die effektive Gate-Breite Lg2 der Gate-Elektrode 131 vergrößert ist, der Spannungsabfall ΔVp der Pixelelektrode nicht erhöht, da die parasitäre Kapazität Cgs des Gate-Source-Weges des TFT 171 unterdrückt wird.
  • Da die effektive Gate-Breite Lg2 vergrößert ist, können auch die Zeitkonstanten der Abtastleitungen 111 (Yj) und der Gate-Elektroden 131 kleiner als diejenigen des herkömmlichen Falls gemacht werden. In einer großen Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp mit einer großen Verdrahtungslänge löst dies eine Verringerung in der effektiven Gatepulsbreite, die durch eine Verzögerung im Gatepuls (VYj) verursacht wird, und ermöglicht eine Schreiboperation des Videosignals (VXi) für eine längere Zeitperiode.
  • In der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 301 vom Aktivmatrixtyp dieser Ausführungsform werden, um die Kanäle der TFTs 171 und die Abtastleitungen 111 (Yj) parallel zueinander festzulegen, alle Gate-Elektroden 131 durch Abschnitte gebildet, die von den Verbindungsleitungen (trunks) der Abtastleitungen 111 (Yj) ausgehen. Diese Anordnung der TFTs 171 kann jedoch so geändert werden, dass die Kanäle der TFTs 171 und die Abtastleitungen 111 (Yj) zueinander senkrecht sind, wie in 6 gezeigt ist. In diesem Fall wird ein Gate-Gebiet Gs jeder Gate-Elektrode 131 durch die Verbindungsleitung einer entsprechenden Abtastleitung 111 (Yj) gebildet, und ein Source-seitiges Erweiterungsgebiet GSs und ein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet GDs werden durch Abschnitte gebildet, die von der Verbindungsleitung dieser Abtastleitung 111 (Yj) ausgehen. In 6 sind Abschnitte, die den in der obigen Ausführungsform ähnlich sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
  • Die in 6 gezeigte Struktur kann den Öffnungsgrad der Anzeigevorrichtung 301 um 5 Punkte im Vergleich zur Ausführungsform mit der obigen Struktur vergrößern, falls ein Pixelabstand auf z. B. 250 × 90 μm2 festgelegt ist. In dieser Beschreibung wird "Punkt" als eine Differenz im Öffnungsgrad (%) verwendet.
  • In der obigen Ausführungsform ist jede Pixelelektrode 181 mit einem entsprechenden TFT 171 verbunden. Jede Pixelelektrode 181 kann z. B. jedoch, wie in 7 gezeigt ist, mit zwei TFTs 171a und 171b verbunden sein, die so gebildet sind, dass sie elektrisch parallel zueinander sind. In der in 7 gezeigten Struktur kann eine Differenz in der Kanallänge gelöscht bzw. ausgeglichen werden, die zwischen den TFTs 171a und 171b geschaffen ist, wenn z. B. das Muster von Sourceelektroden 151a und 151b und einer Drainelektrode 141 in der Richtung der Abtastleitung 111 verschoben ist. Folglich können Schwankungen der Herstellungsbedingungen kompensiert werden.
  • Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 601 vom Aktivmatrixtyp der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird mit Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • 8(a) zeigt eine schematische ebene oder planare Struktur, die einen Teil dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung 601 vom Aktivmatrixtyp betrifft, und 8(b) zeigt eine schematische Schnittstruktur entlang der Linie A-A' von 8(a). 9(a) zeigt die planare Struktur eines TFT 471, der in 8(a) und 8(b) gezeigt ist, 9(b) zeigt die Schnittstruktur des TFT 471 entlang der Linie A-A' von 9(a), 9(c) zeigt die Schnittstruktur des TFT 471 entlang der Linie B-B' von 9(a), 9(d) zeigt die ausführliche planare Struktur einer Gate-Elektrode 431, die in 9(a) bis 9(c) gezeigt ist, und 9(e) zeigt die ausführliche planare Struktur einer Kanalschutzschicht 439, die in 9(a) bis 9(c) gezeigt ist.
  • Die in 8(a) und 8(b) gezeigte Flüssigkristallanzeigevorrichtung 601 weist ein Array- bzw. Anordnungssubstrat 401, ein Gegensubstrat 501 und eine Flüssigkristallschicht 611 auf. Eine Matrixanordnung aus mehreren Pixelelektroden 481 und mehreren TFTs 471, die mit diesen Pixelelektroden 481 verbunden sind, ist auf einem Glassubstrat 400 gebildet, wodurch das Anordnungssubstrat 401 geschaffen wird. Eine Gegenelektrode 531 aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) ist auf einem Glassubstrat 500 gebildet, wodurch das Gegensubstrat 501 geschaffen wird. Die Flüssigkristallschicht 611 besteht aus einer nematischen Flüssigkristallverbindung. Das Anord nungssubstrat 401 und das Gegensubstrat 501 liegen einander in einem Abstand von 5 Mikrometer gegenüber, so dass jeweils auf ihren Oberflächen gebildete Ausrichtungsschichten 631 und 621 auf ihren Innenseiten sind. Die Flüssigkristallschicht 611 wird zwischen dem Anordnungssubstrat 401 und dem Gegensubstrat 501 gehalten.
  • Das Anordnungssubstrat 401 weist n Abtastleitungen 411 (Yj : j = 1, 2,..., n) und m Signalleitungen 421 (Xi : i = 1, 2,..., m) auf, die auf dem Glassubtrat 400 entlang den Reihen bzw. Spalten der Pixelelektroden 481 gebildet sind. Die TFTs 471 sind in den Umgebungen der Schnittpunkte der Abtastleitungen 411 und der Signalleitungen 421 angeordnet und haben eine Kanallänge Lc von 12 Mikrometer und eine Kanalbreite Wc von 23 Mikrometer. Gate-Elektroden 431 sind integral mit den Abtastleitungen 411 gebildet. Drainelektroden 441 sind integral mit den Signalleitungen 421 gebildet. Sourceelektroden 451 sind in Kontakt mit den Pixelelektroden 481 gebildet.
  • Der TFT 471 wird ausführlich beschrieben. Die Gate-Elektrode 431 ist aus einer Mo-Ta-Legierung hergestellt und weist, wie in 9(d) gezeigt ist, ein Gate-Gebiet Gs mit einer Gate-Breite Lgl von 14 Mikrometer, die größer als die Kanallänge Lc ist, ein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet GDs, das sich von dem Gate-Gebiet Gs in einer zur Gate-Breite Lgl im wesentlichen parallelen Richtung über eine erweiternde Länge α1 von 6 Mikrometer erstreckt und die Drainelektrode 441 überlappt, und ein Source-seitiges Erweiterungsgebiet GSs auf, das sich von dem Gate-Gebiet Gs in einer zur Gate-Breite Lgl im wesentlichen senkrechten Richtung über eine erweiternde Länge α2 von 6 Mikrometer erstreckt und die Sourceelektrode 451 überlappt.
  • Der TFT 471 weist ferner eine mehrfach geschichtete Gate-isolierende Schicht 433, eine Halbleiterschicht 435, eine Kanalschutzschicht 439, die Drainelektrode 441 und die Sourceelektrode 451 auf. Die mehrfach geschichtete, Gate-isolierende Schicht 433 wird durch eine Siliziumoxidschicht (SiO2), die auf der in 9(b) und 9(c) gezeigten Gate- Elektrode 431 bis zu einer Dicke von 3500 Å gebildet ist, und eine Siliziumnitridschicht (SiNx) gebildet, die auf der Siliziumoxidschicht (SiO2) bis zu einer Dicke von 500 Å geschaffen ist. Die Halbleiterschicht 435 ist durch eine amorphe Siliziumoxidschicht (a-Si : H) gebildet, die auf der Gate-isolierenden Schicht 433 bis zu einer Dicke von 300 Å ausgebildet ist. Die Kanalschutzschicht 439 wird durch eine Siliziumnitridschicht (SiNx) gebildet, die auf der Halbleiterschicht 435 bis zu einer Dicke von 2000 Å ausgebildet ist, und bestimmt die Kanallänge Lc des TFT 471. Die Drainelektrode 441 und die Sourceelektrode 451 weisen eine mehrfach geschichtete Struktur aus Molybdän (Mo) und Aluminium (Al) auf und sind so gebildet, dass sie voneinander beabstandet sind. Die Drainelektrode 441 und die Sourceelektrode 451 sind auf der Kanalschutzschicht 439 und der Halbleiterschicht 435 durch Halbleiterdünnschichten 437 mit niedrigem Widerstand gebildet, um mit der Halbleiterschicht 435 elektrisch verbunden zu sein. Jede Halbleiterdünnschicht 437 mit niedrigem Widerstand wird durch eine Schicht aus amorphem Silizium vom n+-Typ (n+a-Si : H) mit einer Dicke von 500 Å gebildet und verwendet, um zwischen den Drain- und Sourceelektroden 441 und 451 und der Halbleiterschicht 435 einen guten Ohmschen Kontakt zu erhalten.
  • Obwohl nicht dargestellt, weist das Anordnungssubstrat 401 Speicherkondensatorleitungen auf, die aus dem gleichen Material wie dem der Abtastleitungen 411 bestehen. Diese Speicherkondensatorleitungen sind auf den Pixelelektroden 481 durch die mehrfach geschichtete, Gate-isolierende Schicht 433 geschaffen, die durch Stapeln der Siliziumoxidschicht (SiO2) und der Siliziumnitridschicht (SiNx) erhalten wird, so dass ein Speicherkondensator Cs zwischen der Speicherkondensatorleitung und der Pixelelektrode 481 gebildet ist.
  • Das Gegensubstrat 501 hat eine gitterartige lichtabschirmende Schicht 511, die auf dem Glassubstrat 500 gebildet ist, das in 8(b) gezeigt ist. Die Gegenelektrode 531 ist auf der lichtabschirmenden Schicht 511 durch eine isolierende Schicht 521 gebildet. Die lichtabschirmende Schicht 511 ist aus Chrom (Cr) hergestellt und schirmt Licht ab, das von Abschnitten um die Mehrzahl von Pixelelektroden 481 herum leckt, die auf der Seite des Anordnungssubstrats 401 gebildet sind, d. h. von Gebieten, wo die TFTs 471, Signalleitungen 121 und die Abtastleitungen 411 gebildet sind.
  • Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 601 vom Aktivmatrixtyp weist ferner polarisierende Platten 651 und 641 auf, die auf den Oberflächen der Glassubstrate 400 und 500 auf Seiten gebildet sind, die der Flüssigkristallschicht 611 gegenüberliegen. Die Orientierungen der polarisierenden Platten 651 und 641 sind so festgelegt, dass ihre Polarisationsachsen senkrecht zueinander sind.
  • Wie in 9(a) und 9(d) gezeigt ist, hat in der Gate-Elektrode 431 des TFT 471 das Gate-Gebiet Gs die Gate-Breite Lgl, die größer als die Kanallänge Lc ist. Das Drain-seitige Erweiterungsgebiet GDs erstreckt sich von dem Gate-Gebiet Gs in einer zur Gate-Breite Lgl im wesentlichen parallelen Richtung über eine erweiternde Länge α1 von 6 Mikrometer und überlappt die Drainelektrode 441. Das Source-seitige Erweiterungsgebiet GSs erstreckt sich von dem Gate-Gebiet Gs in der zur Gate-Breite Lgl im wesentlichen parallelen Richtung über eine erweiternde Länge α2 von 6 Mikrometer und überlappt die Sourceelektrode 451.
  • Wie in 9(a) und 9(e) gezeigt ist, ist die Kanalschutzschicht 439 so gebildet, dass ein auf der Halbleiterschicht 435 gestapeltes Gebiet davon kleiner als die Außenlinie der Gate-Elektrode 431 ist. Überdies sind die kürzeste Distanz zwischen einem beliebigen Schnittpunkt der Außenlinie der Kanalschutzschicht 439 und der Außenlinie der Drainelektrode 441 und einem Schnittpunkt der Außenlinie der Kanalschutzschicht 439 und der Außenlinie der Sourceelektrode 451, d. h. Distanzen zwischen den Punkten b-b' und c-c', größer eingestellt als die kürzeste Distanz zwischen einem Abschnitt der Außenlinie der Kanalschutzschicht 439, der die Drainelektrode 451 überlappt, und einem Abschnitt derselben, der die Sourceelektrode 441 überlappt, d. h. eine Distanz zwischen Punkten a-a'.
  • Dieses Einstellen kann erzielt werden, wenn die Kanalschutzschicht 439 ein Kanallänge-Bestimmungsgebiet Is aufweist, das die Kanallänge Lc des TFT 471 bestimmt, wobei zumindest ein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet IDs sich von dem Kanallänge-Bestimmungsgebiet Is in einer zur Kanallänge im wesentlichen parallelen Richtung über eine erweiternde Länge β1 erstreckt und die Drainelektrode 441 überlappt und ein Source-seitiges Erweiterungsgebiet sich von dem Kanallänge-Bestimmungsgebiet Is in der zur Kanallänge im wesentlichen parallelen Richtung über eine erweiternde Länge β2 erstreckt und die Sourceelektrode 451 teilweise überlappt; und die Erweiterungsgebiete IDs und ISs weisen gekerbte Abschnitte IDλ bzw. ISλ der Kanalschutzschicht auf, die jeweils kleiner als die Drainelektrode 441 und die Sourceelektrode 451 sind.
  • Daher ist nur eine effektive Gate-Breite Lg2 der Gate-Elektrode 431 über erweiternde Längen α1 und α2 der Erweiterungsgebiete GDs und GSs ohne Ändern der Kanallänge Lc ausgedehnt und in der gleichen Weise wie in der oben genannten Ausführungsform, die von dieser Erfindung nicht beansprucht wird, auf 26 Mikrometer festgelegt.
  • In dem TFT 471 der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform schirmen die Sourceelektrode 451, die Drainelektrode 441 und die Drain- und Source-seitigen Erweiterungsgebiete GDs und GSs der Gate-Elektrode 431 gegen Streulicht oder schräges Licht ab, das bei Beleuchtung eines externen Lichts einfällt und auf die Halbleiterschicht 435 gerichtet ist. Folglich kann der TFT 471 unerwünschtes schräges Licht in der gleichen Weise wie in der Ausführungsform, die von dieser Erfindung nicht beansprucht wird, um 80% besser abschirmen, als der herkömmliche TFT ohne Drain- und Source-seitige Erweiterungsgebiete GDs und GSs dies tut.
  • Da ein Abschnitt der Kanalschutzschicht 439, der auf der Halbleiterschicht 435 mehrfach geschichtet ist, kleiner als die Außenlinie der Gate-Elektrode 431 gebildet ist, wird der Photoleckstrom Ioff durch Erregung eines Phototrägers bei Lichtbestrahlung auf die Halbleiterschicht 435 nicht erhöht.
  • Die Erfinder haben den TFT 471 so entwickelt, dass er den Photoleckstrom Ioff unterdrücken kann, dass er viel kleiner als der in dem herkömmlichen Fall ist, und ein ausgezeichnetes AN/AUS-Stromverhältnis basierend auf dem folgenden Grund erzielen kann, was auf dem erhaltenen Ergebnis der ausführlichen Untersuchung beruht.
  • Der Faktor, der den Photoleckstrom Ioff in dem TFT verursacht, wird erklärt. 10(a) zeigt die schematische planare Struktur eines allgemeinen TFT 471', und 10(b) zeigt die schematische Schnittstruktur des TFT 471' entlang der Linie A-A' von 10(a). In 10(a) ist ein Kanalgebiet durch einen schraffierten (/) Abschnitt angegeben, und ein Seitenkanalgebiet ist durch einen schraffierten (\) Abschnitt angegeben. In dem TFT 471' fließt ein Photoleckstrom Ioff durch einen Weg Psc, der eine Länge gleich einer Seitenkanallänge Lsc hat und in dem Seitenkanalgebiet existiert, statt durch einen Weg Pc, der eine Länge gleich einer Kanallänge Lc hat und in dem Kanalgebiet existiert.
  • Im einzelnen ist die Lichtmenge, die auf das Seitenkanalgebiet einfällt, größer als die Lichtmenge, die auf das Kanalgebiet einfällt, das durch eine Gate-Elektrode 431', eine Sourceelektrode 451' oder eine Drainelektrode 441' abgeschirmt wird. Dies bewirkt, dass in dem Seitenkanalgebiet ein größerer Photoleckstrom Ioff als im Kanalgebiet fließt.
  • Im allgemeinen wird in Abhängigkeit von den Formen der Sourceelektrode 451' und der Drainelektrode 441' in diesem Seitenkanalgebiet ein elektrisches Feld mit einer höheren Intensität als in dem Kanalgebiet erzeugt. Dies bewirkt eine Zunahme im Photoleckstrom Ioff.
  • Der TFT 471' hat eine Struktur, in der die Sourceelektrode 451' und die Drainelektrode 441' auf einer Halbleiterschicht 435' und einer Kanalschutzschicht 439' gebildet sind. Wie in 10(b) gezeigt ist, überlappen die Sourceelektrode 451' und die Drainelektrode 441' das Kanalgebiet nur mit vorbestimmten überlappenden Längen Os und Od entlang der Richtung der Kanallänge Lc. Selbst wenn eine Ladung bzw. ein Träger in dem Kanalgebiet erzeugt wird, verschwinden beinahe alle Träger in dem Gebiet, das durch die Sourceelektrode 451' und die Drainelektrode 441' abgeschirmt wird, und sie fließen nicht als der Photoleckstrom Ioff. Im Gegensatz dazu fließt der in dem Seitenkanalgebiet erzeugte Träger als der Photoleckstrom Ioff, da das Seitenkanalgebiet die Sourceelektrode 451' und die Drainelektrode 441' nicht überlappt.
  • In dem TFT 471', der oben beschrieben wurde, wird der Photoleckstrom Ioff eher mehr durch das Seitenkanalgebiet als durch das Kanalgebiet beeinflusst.
  • Im Gegensatz dazu ist in dem TFT 471 dieser Ausführungsform die Länge des Weges Psc des Photoleckstroms Ioff (d. h. die Seitenkanallänge Lsc des in 9(b) gezeigten Seitenkanalgebiets) um die Summe der erweiternden Längen β1 und β2 der Kanalschutzschicht 439 größer als die Länge des Weges Pc des optischen Leckstroms Ioff (d. h. die Kanallänge Lc des in 9(c) gezeigten Kanalgebiets) festgelegt bzw. eingestellt. Folglich ist der Photoleckstrom Ioff als ganzes reduziert.
  • Überdies hat der TFT 471 eine Struktur, in der die Sourceelektrode 451 und die Drainelektrode 441 auf der Halbleiterschicht 435 und der Kanalschutzschicht 439 gebildet sind. Wie in 9(c) gezeigt ist, überlappen die Sourceelektrode 451 und die Drainelektrode 441 das Kanalgebiet nur mit überlappenden Längen Os bzw. Od von 3 Mikrometer entlang der Richtung der Kanallänge Lc. Selbst wenn ein Träger in dem Kanalgebiet erzeugt wird, wird folglich verhindert, dass er als Photoleckstrom Ioff fließt. Um den durch den Weg Pc in dem Kanalgebiet fließenden Photoleckstrom Ioff vollständig zu blockieren, muss in Anbetracht der Trägermobilität und dergleichen entweder die überlappende Länge Od oder Os größer als 3 Mikrometer festgelegt sein. Ein Effekt eines Verringerns des Photoleckstroms Ioff kann jedoch erhalten werden, falls die überlappenden Längen Od und Os 1 Mikrometer < Od, Os < 3 Mikrometer erfüllen.
  • Gemäß dem TFT 471 dieser Ausführungsform wird der Einfall von unerwünschtem schrägem Licht auf die Halbleiterschicht 435 effektiv blockiert, und der Photoleckstrorn Ioff kann grundsätzlich durch eine spezifische Struktur reduziert werden, die es schwierig macht, Träger durch Erregung mit einfallendem Licht zu erzeugen. Wenn dieser TFT 471 in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 601 vom Aktivmatrixtyp verwendet wird, wird das AN/AUS-Stromverhältnis im Vergleich zu einem Fall, in dem der herkömmliche TFT mit einer ähnlichen Kanallänge Lc und einer Kanalbreite Wc verwendet wird, um 330% erhöht. Folglich wird mit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 601 vom Aktivmatrixtyp dieser Ausführungsform ein gleichmäßiges Anzeigebild über den gesamten Anzeigeschirm erhalten.
  • Der TFT 471 dieser Ausführungsform kann so aufgebaut sein, dass die Drain- und Source-seitigen Erweiterungsgebiete GDs bzw. GSs der Gate-Elektrode 431 gekerbte Abschnitte GDλ und GSλ aufweisen, wie in 11 gezeigt ist. Diese Anordnung verringert die parasitäre Kapazität Cgs des Gate-Source-Weges des TFT 471. Folglich kann der Potentialabfall der Pixelelektrode 481 verhindert werden, der auftritt, unmittelbar nachdem der TFT 471 aus dem AN-Zustand ausgeschaltet wird. Folglich können die Zeitkonstanten der Gate-Elektrode 431 und der Signalleitung 421 verringert werden. Dies ist besonders in einer großen Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer großen Verdrahtungslänge effektiv.
  • Wenn die Kanalschutzschicht 439 durch Rückseitenbelichtung unter Verwendung der Gate-Elektrode 431 als die Maske gemustert wird, können die Außenlinie der Gate-Elektrode 431 und die Außenlinie der Kanalschutzschicht 439 bei im wesentlichen den gleichen Positionen festgelegt werden, wie in 11 gezeigt ist. Dies bewirkt eine weitere Verringerung in der parasitären Kapazität Cgs des Gate-Source-Weges und der parasitären Kapazität Cgd des Gate-Drain-Weges des TFT 471 und löst eine Masken-Fehlausrichtung (ungleichmäßige Aufnahme), die in einem Belichtungsprozeß auftritt, der für jedes Anordnungssubstrat durchgeführt wird, wenn eine Mehrzahl von Anordnungssubstraten aus einem großen Glassubstrat zu bilden ist.
  • Überdies ist in dieser Ausführungsform die Kanalschutzschicht 439 zwischen den Halbleiterdünnschichten 437 mit niedrigem Widerstand und der Halbleiterschicht 435 angeordnet und durch ein Material geschaffen, das von den der Halbleiterdünnschicht 437 mit niedrigem Widerstand verschieden ist. Wenn ein Ätzen durchgeführt wird, um die Halbleiterdünnschichten 437 mit niedrigem Widerstand zu mustern, kann dieses Ätzen beendet werden, bevor die Halbleiterschicht 435 teilweise entfernt wird, indem eine Differenz in der Ätzrate zwischen der Kanalschutzschicht 439 und den Halbleiterdünnschichten 437 mit niedrigem Widerstand genutzt wird. Dem gemäß muss die Halbleiterschutzschicht in Anbetracht der durch Ätzen entfernten Menge nicht dick ausgebildet werden, und die Dicke der Halbleiterschicht 435 wird auf einen sehr kleinen Wert von 300 Å eingestellt. Da die Halbleiterschicht 435 in dieser Weise dünn geschaffen wird, kann der Photoleckstrom Ioff weiter verringert werden. Je dünner die Halbleiterschicht 435 ist, desto mehr kann der Photoleckstrom Ioff verringert werden. Falls jedoch erwogen wird, einen ausreichenden AN-Strom Ion zu erhalten und Variationen in der Schichtdicke und in Schichtcharakteristiken zu unterdrücken, muss die Dicke der Halbleiterschicht 435 in einen Bereich von 100 Å bis 500 Å und vorzugsweise einen Bereich von 100 Å bis 300 Å fallen.
  • Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1101 vom Aktivmatrixtyp gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird mit Verweis auf 12 und 13 beschrieben.
  • Diese Flüssigkritallanzeigevorrichtung 1101 hat eine Grundstruktur, die derjenigen der oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist, und folglich wird der Großteil ihrer sich wiederholenden Erklärung weggelassen. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1101 weist ein Anordnungssubstrat 901 auf, das durch Bilden, auf einem Glassubstrat 900, einer Matrix aus einer Mehrzahl von Pixelelektroden 981 und einer Mehrzahl von TFTs 971 erhalten wird, die mit den Pixelelek troden 981 jeweils verbunden sind. Das Anordnungssubstrat 901 hat Abtastleitungen 911 und Signalleitungen 921, die entlang den Reihen und Spalten der Mehrzahl von Pixelelektroden 981 auf dem Glassubstrat 900 gebildet sind. Die TFTs 971 sind in den Umgebungen der Schnittpunkte der Abtastleitungen 911 und der Signalleitungen 921 angeordnet. In jedem TFT 971 wird die Gate-Elektrode durch die Verbindungsleitung der entsprechenden Abtastleitung 911 gebildet, ist eine Drainelektrode 941 integral mit der entsprechenden Signalleitung 921 geschaffen und eine Sourceelektrode 951 in Kontakt mit der entsprechenden Pixelelektrode 981 geschaffen.
  • Obwohl nicht dargestellt, hat die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1101 ferner ein Gegensubstrat und eine Flüssigkristallschicht. Die Gegenelektrode aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) ist auf einem Glassubstrat gebildet, wodurch das Gegensubstrat geschaffen wird. Die Flüssigkristallschicht besteht aus einer nematischen Flüssigkristallverbindung. Das Anordnungssubstrat 901 und das Gegensubstrat liegen einander gegenüber, so dass Ausrichtungsschichten, die jeweils auf ihrer Oberfläche gebildet sind, auf ihren Innenseiten sind. Die Flüssigkristallschicht wird zwischen dem Anordnungssubstrat 401 und dem Gegensubstrat gehalten. Das Gegensubstrat, hat eine gitterartige lichtabschirmende Schicht 1011, die auf dem Glassubstrat gebildet ist. Die Gegenelektrode ist auf der lichtabschirmenden Schicht 1011 durch eine isolierende Schicht gebildet. Die lichtabschirmende Schicht 1011 besteht aus Chrom (Cr) und schirmt Licht ab, das von Abschnitten um die Mehrzahl von Pixelelektroden 981 leckt, die auf der Seite des Anordnungssubstrats 901 gebildet sind, d. h. von Gebieten, wo die TFTs 971, die Signalleitungen 921 und die Abtastleitungen 911 gebildet sind.
  • Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1101 vom Aktivmatrixtyp weist ferner polarisierende Platten auf, die auf den Oberflächen der jeweiligen Glassubstrate auf der Flüssigkristallschicht gegenüberliegenden Seiten gebildet sind.
  • Jede Abtastleitung 911 wird durch eine mehrfach geschichtete Struktur aus Molybdän (Mo) und Aluminium (Al) gebildet. Wie in 12 und 13(a) gezeigt ist, ist ein Gate-Gebiet Gs der Abtastleitung 911, das als die Gate-Elektrode dient, so ausgebildet, das es eine Gate-Breite Lg1 von 14 Mikrometer aufweist. Jede Abtastleitung 911 weist ein Drainseitiges Erweiterungsgebiet GDs auf, das sich von dem Gate-Gebiet Gs in Richtung auf die Drainelektrode 941 in der Richtung der Kanallänge Lc über eine erweiternde Länge α1 von 6 Mikrometer erstreckt und die Drainelektrode 941 überlappt. Das Drain-seitige Erweiterungsgebiet GDs hat bei seinem die Drainelektrode 941 überlappenden Gebiet einen gekerbten Abschnitt GDλ der Gate-Elektrode, der kleiner als die Drainelektrode 941 ist.
  • Die erweiternde Länge α1 des Drain-seitigen Erweiterungsgebiets GDs ist auf 6 Mikrometer festgelegt, so dass die Abtastleitungsbreite Lg2 in der Umgebung eines Gebiets, das als die Gate-Elektrode des TFT 971 dient, 20 Mikrometer beträgt. Dies gilt aus dem folgenden Grund. In der gleichen Art und Weise wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen kann, falls die Abtastleitungsbreite Lg2 in der Umgebung des als die Gate-Elektrode dienenden Gebiets 20 Mikrometer oder mehr beträgt, unerwünschtes schräges Licht abgeschirmt werden, und ein hoher Öffnungsgrad kann eingestellt werden.
  • Auch in dieser Ausführungsform kann die Abtastleitungsbreite Lg2 in der Umgebung des als die Gate-Elektrode dienenden Gebiets in der gleichen Weise wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen auf 26 Mikrometer eingestellt werden. Man nehme an, dass erwogen wird, das unerwünschte schräge Licht weiter abzuschotten. Auf der Oberfläche des Gegensubstrats der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 901 vom Aktivmatrixtyp dieser Ausführungsform kann, da Licht hauptsächlich durch die Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht 1011 reflektiert wird, falls die Distanz zwischen der Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht 1011 und der Oberfläche des Glassubstrats 900, worauf die Abtastleitungen 911 gebildet sind, als d Mikrometer definiert ist, die Abtastleitungsbreite Lg2 auf 3d Mikrometer oder mehr und vorzugsweise 4 Mikrometer oder mehr eingestellt werden. Wenn die lichtab schirmende Schicht 1011 auf der Seite des Anordnungssubstrats 901 gebildet ist, kann eine Schicht auf der Seite des Gegensubstrats, die das größte Lichtreflexionsvermögen aufweist, als die Referenz verwendet werden.
  • Eine Gate-isolierende Schicht 933 (siehe 14) wird durch eine Siliziumoxidschicht (SiO2.), die auf dem Gate-Gebiet Gs und dem Source-seitigen Erweiterungsgebiet GDs bis zu einer Dicke von 3500 Å gebildet ist, und eine Siliziumnitridschicht (SiNx) gebildet, die auf der Siliziumoxidschicht (SiO2) bis zu einer Dicke von 500 Å gebildet ist. Eine Halbleiterschicht 935 wird durch eine Schicht aus amorphem Silizium (a-Si : H) gebildet, die auf der Gateisolierenden Schicht 933 bis zu einer Dicke von 300 Å gebildet ist. Eine Kanalschutzschicht 939 wird durch eine auf der Halbleiterschicht 935 bis zu einer Dicke von 2000 Å gebildeten Siliziumnitridschicht (SiNx) gebildet.
  • Die Kanalschutzschicht 939 bestimmt die Kanallänge Lc des TFT 971. Wie in 12 und 13(b) gezeigt ist, ist die Kanalschutzschicht 939 auf der Halbleiterschicht 935 so angeordnet, dass die Kanallänge Lc 12 Mikrometer beträgt. In einem auf der Halbleiterschicht 935 gestapelten Gebiet hat die Kanalschutzschicht 939 eine Form, die der Außenlinie des Gate-Gebiets Gs entspricht.
  • Im einzelnen hat die Kanalschutzschicht 939 ein Kanallänge-Bestimmungsgebiet Is, das die Kanallänge Lc des TFT 971 bestimmt, und ein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet IDs, das sich von dem Kanallänge-Bestimmungsgebiet Is in einer zur Kanallänge Lc im wesentlichen parallelen Richtung über eine erweiternde Länge (β1: β1 ist im wesentlichen gleich α1) erstreckt und die Drainelektrode 941 teilweise überlappt. Das Drain-seitige Erweiterungsgebiet IDs hat in seinem die Drainelektrode 941 überlappenden Gebiet einen gekerbten Abschnitt IDλ, der kleiner als die Drainelektrode 941 ist.
  • Die Drainelektrode 941, die mit der mit der Halbleiterschicht 935 verbundenen Signalleitung 921 integral gebildet ist, und die Sourceelektrode 951, die mit der Pixelelektrode 981 elektrisch verbunden ist, sind voneinander beabstandet. Halbleiterdünnschichten 937 mit niedrigem Widerstand (siehe 14) sind zwischen der Halbleiterschicht 935 und der Drain-Eletrode 941 und zwischen der Halbleiterschicht 935 und der Sourceelektrode 951 vorgesehen, um einen guten Ohrnschen Kontakt zu erzielen. Jede Halbleiterdünnschicht 937 mit niedrigem Widerstand wird durch eine bis zu einer Dicke von 500 Å gebildeten Schicht aus amorphem Silizium vom n+-Typ (n+a-Si : H) gebildet.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann in dem TFT 971 dieser Ausführungsform, da die effektive Gate-Breite Lg2 gleich der Summe der Gate-Breite Lgl des Gate-Gebiets Gs und der erweiternden Länge α1 ist, unerwünschtes schräges Licht, das auf den TFT 971 einfällt, gemäß einer Zunahme von 60% mehr als in einem TFT ohne Drain-seitiges Erweiterungsgebiet IDs verringert werden.
  • Aufgrund der spezifischen Struktur der Kanalschutzschicht 939 ist die Seitenkanallänge Lsc des TFT 971 um die erweiterende Länge β1 des Drain-seitigen Erweiterungsgebiets IDs der Kanalschutzschicht 939 größer als die Kanallänge Lc des TFT 971 festgelegt. Der Weg Psc in dem Seitenkanalgebiet, der den optischen Leckstrom Ioff in hohem Maße beeinflusst, kann folglich groß festgelegt werden. Da die Sourceelektrode 951 und die Drainelektrode 941 auf der Kanalschutzschicht 939 so gebildet sind, dass sie eine überlappende Länge von 3 μm aufweisen, liefern sie ferner keinen Photoleckstrom Ioff, selbst wenn Träger in dem Kanalgebiet erzeugt werden.
  • Aus dem obigen Grund kann in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 901 vom Aktivmatrixtyp dieser Ausführungsform im Vergleich zu einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp, die einen TFT verwendet, in welchem die Abtastleitung 911 kein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet GDs oder keinen gekerbten Abschnitt GDλ aufweist und die Kanalschutzschicht 939 kein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet IDs oder keinen gekerbten Abschnitt IDλ aufweist, der Photoleckstrom Ioff des TFT 971 ausreichend verringert werden. In dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung 901 kann ferner das AN/AUS-Stromverhältnis des TFT 971 aufgrund dieser spezifischen Struktur ebenfalls um 150% erhöht werden.
  • Da der gekerbte Abschnitt GDλ in dem Drain-seitigen Erweiterungsgebiet GDs der Abtastleitung 911 gebildet ist, ist die Zeitkonstante der Abtastleitung 911 verringert. Dies verhindert eine Verzerrung in der Wellenform des Gatepulses und ermöglicht, die AN-Periode des TFT 971 ausreichend zu verlängern. Dementsprechend kann ein Anzeigebild mit höherer Qualität erhalten werden.
  • Überdies ist in dieser Ausführungsform, wie in 12 gezeigt, die Sourceelektrode 951 so geschaffen, dass ihre Elektrodenbreite Sw im wesentlichen gleich den Breiten Gλw und Iλw des gekerbten Abschnitts GDλ der Abtastleitungen 911 bzw, des gekerbten Abschnitts IDλ der Kanalschutzschicht 939 in einer zur Kanallänge Lc im wesentlichen senkrechten Richtung ist, und die Drainelektrode 941 ist so geschaffen, dass sie eine Elektrodenbreite Dw aufweist, die größer als die Elektrodenbreite Sw der Sourceelektrode 951 ist. Selbst wenn gekerbte Abschnitte GDλ und IDλ in der Abtastleitung 911 bzw. der Kanalschutzschicht 939 gebildet sind, wird der AN-Strom Ion nicht verringert.
  • Ein Verfahren zum Herstellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 1101 vom Aktivmatrixtyp gemäß der dritten Ausführungsform wird mit Verweis auf 14 beschrieben.
  • Wie in 14(a) gezeigt ist, wird zuerst eine Mo-Ta-Legierung auf einem Glassubstrat 900 durch Ablagerung bis zu einer Dicke von 3000 Å gebildet und gemustert, wodurch eine Mehrzahl von Abtastleitungen 911 geschaffen wird. Obwohl nicht dargestellt, werden gleichzeitig mit der Bildung der Abtastleitungen 911 Speicherkondensatorleitungen so geschaffen, dass sie im wesentlichen parallel zu den Abtastleitungen 911 angeordnet sind.
  • Jede Abtastleitung 911 ist so geschaffen, dass sie eine Verdrahtungsbreite von 14 Mikrometer hat, und ihr Gate-Gebiet Gs ist so gemustert, dass es ein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet GDs von 6 Mikrometer mit einem gekerbten Abschnitt GDλ aufweist, wie in 13(a) gezeigt ist.
  • Eine Siliziumoxidschicht (SiO2) und Siliziumnitridschicht (SiNx) werden durch Ablagerung auf der Abtastleitung 911 bis zu einer Dicke von 3000 11 bzw. 500 Å geschaffen, um eine Gate-isolierende Schicht 933 zu bilden. Eine Schicht 934 aus amorphem Silizium (A-Si : H) mit einer Dicke von 300 Å und eine Siliziumnitridschicht 938 (SiNx) mit einer Dicke von 2000 Å werden gemäß einem CVD durchgehend gebildet.
  • Auf der Siliziumnitridschicht 938 (SiNx) wird danach ein Resist beschichtet. Die erhaltene Struktur wird von der Rückseite durch Verwenden der Abtastleitung 911 als die Maske belichtet und gemustert. Folglich wird eine Kanalschutzschicht 939 erhalten, die mit der Abtastleitung 911 selbst ausgerichtet ist und ein Drain-seitiges Erweiterungsgebiet IDs und einen gekerbten Abschnitt IDλ aufweist, wie in 14(b) und 13(a) gezeigt ist.
  • Wie in 14(b) gezeigt ist, wird auf der Kanalschutzschicht 939 durch Ablagerung gemäß CVD eine n+a-Si : H-Schicht 936 mit einer Dicke von 500 Å gebildet.
  • Wie in 14(d) gezeigt ist, werden die amorphe Siliziumschicht 934 und n+a-Si : H-Schicht 936 ausschließlich Gebiete unter einer Signalleitung 921 und der Kanalschutzschicht 939 entfernt, um eine Halbleiterschicht 935 und eine Insel der n+a-Si : H-Schicht 936 zu bilden. Eine ITO-Schicht wird durch Ablagerung auf der erhaltenen Struktur gebildet und gemustert, um eine vorbestimmte Form aufzuweisen, wodurch eine Pixelelektrode 981 geschaffen wird.
  • Wie in 14(e) gezeigt ist, werden Molybdän (Mo) und Aluminium (Al) durch Ablagerung bis zu einer Dicke von 500 Å bzw. 3000 Å gebildet, wodurch eine mehrfach geschichtete Schicht 961 als ein Schutzgebiet der Signalleitung 921 (siehe 12), eine Sourceelektrode 951 und eine Drainelektrode 941 gebildet werden.
  • Wie in 14(f) gezeigt ist, werden die Insel der n+a-Si : H-Schicht 936 und die mehrfach geschichtete Schicht 961 gemustert, um Halbleiterdünnschichten 937 mit niedrigem Widerstand, die Sourceelektrode 951, die Drainelektrode 941 und die Signalleitung 921 (siehe 12) integral mit der Drainelektrode 941 zu bilden.
  • Danach werden eine Schutzschicht und Ausrichtungsschichten (nicht dargestellt) gemäß einem normalen Verfahren aufeinanderfolgend gebildet, wodurch ein Anordnungssubstrat erhalten wird. Das Gegensubstrat und das Anordnungssubstrat sind so festgelegt, dass sie über einen Abstandshalter einander gegenüberliegen, so dass die Distanz zwischen den Glassubstraten 5,1 Mikrometer beträgt. Der Abschnitt um die beiden gegenüberliegenden Substrate ist mit einem Dichtungsmittel ausschließlich eines Flüssigkristallinjektionsloches abgedichtet. Eine Flüssigkristallzusammensetzung wird dann von dem Flüssigkristallinjektionsloch in die resultierende Struktur injiziert, und das Flüssigkristallinjektionsloch wird abgedichtet.
  • Polarisierende Platten sind an entsprechenden Abschnitten angeordnet, wodurch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 901 vom Aktivmatrixtyp dieser Ausführungsform vollendet wird.
  • Wenn die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 901 vom Aktivmatrixtyp in der obigen Art und Weise gebildet wird, werden, da die Kanalschutzschicht 939 so gebildet ist, dass sie mit der Abtastleitung 911 selbst ausgerichtet ist, eine parasitäre Kapazität Cgs des Gate-Source-Weges und eine parasitäre Kapazität Cgd des Gate-Drain-Weges des TFT 971 nicht erhöht. Da die Kanalschutzschicht 939 die Halbleiterschicht 935 während eines Musterns der n+a-Si : H-Schicht 936 schützt, kann die Halbleiterschicht 935 so gebildet werden, dass sie ausreichend dünn ist, wodurch der Photoleckstrom Ioff verringert wird.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden Halbleiterschichten mit niedrigem Widerstand zwischen einer Halbleiterschicht und Elektroden angeordnet, um einen Ohmschen Kontakt zwischen ihnen zu erreichen. Ein Prozeß, z. B. Ionenimplantation, kann jedoch ausgeführt werden, indem die Kanalschutzschicht als Maske verwendet wird, und Halbleiterschichtgebiete mit niedrigem Widerstand können in der Halbleiterschicht gebildet werden.
  • In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine Schicht aus amorphem Silizium (a-Si : H) als die Halbleiterschicht verwendet. Eine Polysiliziumschicht (p-Si), eine Verbundhalbleiterschicht, z. B. eine Cd-Se-Schicht oder dergleichen kann jedoch selbstverständlich als die Halbleiterschicht verwendet werden.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen besteht die Flüssigkristallschicht aus einer nematischen Flüssigkristallverbindung. Anders als diese kann selbstverständlich ein Polymer-dispergierter Flüssigkristall (PD-LC) aus einem Gemisch eines Polymerharzes und eines Flüssigkristallmaterials als das Material der Flüssigkristallschicht verwendet werden. Insbesondere wird in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp, die einen Polymerdispergierten Flüssigkristall (PD-LC) verwendet, der Photoleckstrom Ioff erhöht, da Licht, das in der Flüssigkristallschicht gestreut wird und auf den TFT einfällt, vorhanden ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch sogar in dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp der Photoleckstrom Ioff ausreichend verringert werden, wodurch ein Anzeigebild hoher Qualität erhalten wird.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Photoleckstrom Ioff eines Dünnschichttransistors ausreichend unterdrückt werden, wodurch ein hohes AN/AUS-Stromverhältnis erzielt wird.
  • In einer durch Verwenden solch eines TFT geschaffenen Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp kann ein Anzeigebild hoher Qualität erhalten werden.

Claims (6)

  1. Dünnschichttransistor mit: einem Isoliersubstrat (400; 900); einer lichtabschirmenden Gateelektrode (431; 911), die auf dem Isoliersubstrat (400; 900) positioniert ist; einem Gateisolierfilm (433; 933), der auf der Gateelektrode (431; 911) positioniert ist; einem Halbleiterfilm (435; 935), der über der Gateelektrode (431; 911) über dem Gateisolierfilm (433; 933) positioniert ist; einer lichtabschirmenden Sourceelektrode (451; 951); einer lichtabschirmenden Drainelektrode (441; 941), wobei die Sourceelektrode (451; 951) und die Drainelektrode (441; 941) den Halbleiterfilm (435; 935) an jeweiligen elektrischen Kontakten (437; 937) elektrisch verbinden, wobei ein Kanal in dem Halbleiterfilm (435; 935) zwischen den jeweiligen elektrischen Kontakten (437; 937) festgelegt ist, wobei der Kanal über der Gateelektrode (431; 911) positioniert ist, wobei eine Länge des Substrats kleiner als eine Breite der Gateelektrode (431; 911) in einer Richtung der Kanallänge ist; und mit einem Kanalschutzfilm (439; 939), der auf dem Halbleiterfilm (435; 935) ausgebildet ist und die jeweiligen elektrischen Kontakte (437; 937) um mindestens die Kanallänge trennt; wobei der Kanalschutzfilm (439; 939) aufweist: einen ersten Teil an einem Bereich, der mindestens einer Seite des Substarts senkrecht zu der Richtung der Kanallänge entspricht, wobei eine Breite des ersten Teils die Breite der Gateelektrode (431; 911) in der Richtung der Kanallänge nicht überschreitet, und einen zweiten Teil, der die Drain- und Sourceelektroden (441, 451; 941, 951) teilweise überlappt, wobei der erste Teil breiter als der zweite Teil in der Richtung der Kanallänge ist, um Strompfade für Phototräger zu verlängern, die in dem Halbleiterfilm (435; 935) bei Einfall von Licht erzeugt werden, das nicht von den Gate-, Source-, Drainelektroden (431, 451, 441; 911, 951, 941) abgeschirmt wird.
  2. Dünnschichttransistor gemäß Anspruch 1, bei dem die Sourceelektrode (451; 951) und/oder die Drainelektrode (441; 941) den Kanalschutzfilm (439; 939) um eine Länge von nicht weniger als 1 Mikron in einer Richtung der Kanallänge überlappt.
  3. Dünnschichttransistor gemäß Anspruch 1, bei dem die Sourceelektrode (451; 951) und/oder die Drainelektrode (441; 941) den Kanalschutzfilm (439; 939) um eine Länge von nicht weniger als 3 Mikron in einer Richtung der Kanallänge überlappt.
  4. Dünnschichttransistor gemäß Anspruch 1, bei dem der Halbleiterfilm (435; 935) eine Dicke von nicht weniger als 10 nm (100 Å) und nicht mehr als 50 nm (500 Å) aufweist.
  5. Dünnschichttransistor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Halbleiterfilm (435; 935) ein Silizidhalbleiterfilm ist.
  6. Anzeigevorrichtung mit: einem ersten Substrat (400; 900), das Abtast- und Signalleitungen (411, 421; 911, 921), eine Pixelelektrode (481; 981) und einen Dünnschichttransistor (471; 971) zum Treiben der Pixelelektrode (481; 981) aufweist, wobei die Pixelelektrode (481; 981) mit der Abtastleitung (411; 911) durch den Dünnschichttransistor (471; 971) verbunden ist, wobei der Dünnschichttransistor (471; 971) umfasst: eine lichtabschirmende Gateelektrode (431; 911), die auf dem ersten Isoliersubstrat (400; 900) positioniert ist; einen Gateisolierfilm (433; 933), der auf der Gateelektrode (431; 911) positioniert ist; einen Halbleiterfilm (435; 935), der über der Gateelektrode (431; 911) über dem Gateisolierfilm (433; 933) positioniert ist; eine lichtabschirmende Sourceelektrode (451; 951); eine lichtabschirmende Drainelektrode (441; 941), wobei die Sourceelektrode (451; 951) und die Drainelektrode (441; 941) den Halbleiterfilm (435; 935) an jeweiligen elektrischen Kontakten (437; 937) elektrisch verbinden, wobei ein Kanal in dem Halbleiterfilm (435; 935) zwischen den jeweiligen Kontakten (437; 937) festgelegt ist, wobei der Kanal über der Gateelektrode (431; 911) positioniert ist, wobei eine Länge des Kanals kleiner als eine Breite der Gateelektrode (431; 911) in einer Richtung der Kanallänge ist; und mit einem Kanalschutzfilm (439; 939), der auf dem Halbleiterfilm (435; 935) ausgebildet ist und die jeweiligen elektrischen Kontakte (437; 937) um mindestens die Kanallänge trennt; einem zweiten Substrat (500), das positioniert ist, um dem ersten Substrat gegenüber zu liegen; und einer optischen Modulationsschicht (611), die zwischen den ersten und zweiten Substraten (400, 500; 900) positioniert ist; wobei der Kanalschutzfilm (439; 939) aufweist: einen ersten Teil an einem Bereich, der mindestens einer Seite des Kanals senkrecht zu der Richtung der Kanallänge entspricht, wobei eine Breite des ersten Teils nicht die Breite der Gateelektrode (431; 911) in der Richtung der Kanallänge überschreitet, und einen zweiten Teil, der teilweise die Drain- und Sourceelektroden (441, 451; 941, 951) überlappt, wobei der erste Teil breiter als der zweite Teil in der Richtung der Kanallänge ist, um Strompfade für Phototräger zu verlängern, die in dem Halbleiterfilm (435; 935) bei Einfall von Licht erzeugt werden, das nicht von der Gate-, Source-, Drainelektroden (431, 451, 441; 911, 951, 941) abgeschirmt wird.
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