FR2760288A1 - Structure d'un afficheur a cristaux liquides et son procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un afficheur à cristaux liquides à matrice active et son procédé de fabrication. Le procédé de fabrication comprend les étapes de : fournir un substrat (101) ; former une ligne de bus de grille sur le substrat (113, 113 a) ; former une couche d'isolation (117) sur la ligne de bus de grille ; former une pastille de source factice (149) sur la couche d'isolation ; et former une ligne de bus de source (123) et une pastille de source (125) agencée pour recouvrir la pastille de source factice. Applications dans la fabrication d'afficheur à cristaux liquides à matrice active à taux de défauts réduits.

Description

STRUCTURE D'UN AFFICHEUR A CRISTAUX LIQUIDES
ET SON PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention se rapporte à un afficheur à cristaux liquides à matrice active (AMLCD) (acronyme anglais pour active matrix liquide crystal display) avec des panneaux actifs comprenant des transistors en couche mince (TFT) et des électrodes de pixel agencés de manière matricielle et un procédé de fabrication de AMLCD, et plus précisément, un procédé pour réduire l'apparition de défauts à la ligne de bus de source et à la pastille de source dans l'étape de formation d'une ligne
de bus de grille double d'un AMLCD.
Parmi les divers dispositifs d'affichage affichant des images sur un écran, les dispositifs d'afficheur à écran plat du type à couche mince sont largement utilisés en raison du fait qu'ils sont minces et légers. En particulier, un afficheur à cristal liquide
est en train d'être développé et étudié en raison du fait que le LCD permet une réso-
lution suffisamment élevée et un temps de réponse suffisamment rapide pour afficher
des images en mouvement.
Le principe du LCD utilise l'anisotropie optique et les propriétés de polarisa-
tion de matériau à cristal liquide. Les molécules de cristal liquide sont relativement
minces et longues ce qui leur confère des propriétés d'orientation et de polarisation.
En utilisant ces propriétés, l'orientation dans laquelle les molécules de cristal liquide sont arrangées peut être contrôlée en appliquant un champ électrique externe. Selon l'orientation des molécules de cristal liquide, la lumière est soit transmise par le cristal liquide, ou est obturée par le cristal liquide. Un afficheur à cristal liquide
utilise de manière efficace ce comportement caractéristique du cristal liquide.
Récemment, les AMLCD comprenant des TFT et des électrodes de pixel arrangés de manière matricielle ont fait l'objet d'une attention particulière parce qu'ils fournissent une qualité d'image améliorée et des couleurs naturelles. La structure d'un afficheur à cristal liquide conventionnel est décrite ci-dessous. L'afficheur à cristal liquide conventionnel comprend deux panneaux comportant chacun de nombreux éléments, et une couche de cristal liquide formée entre ces deux panneaux. Le premier panneau (ou le panneau de filtre couleur) situé sur une premiere face de l'afficheur à cristal liquide conventionnel comprend des filtres couleur rouge (R), vert (G) et bleu (B) agencés de manière à correspondre à la matrice de pixel disposée sur le substrat transparent du premier panneau. Entre ces filtres couleurs, est agencée une matrice noir de manière à former une grille. Une
électrode commune est formée et disposée sur les filtres couleur.
Sur l'autre face ou le deuxième côté de l'afficheur à cristal liquide convention-
nel, le deuxième panneau (ou le panneau actif) comprend une pluralité d'électrodes 4712' 1 17a40( \'I)()( - 2 t-.,J 1998 - 1/2(0 de pixel situées à des positions qui correspondent aux positions des pixels et qui sont disposés sur un substrat transparent. Une pluralité de lignes de bus de signal sont agencées de manière à s'étendre en direction horizontale des électrodes de pixel alors qu'une pluralité de lignes de bus de données sont arrangées de manière à s'étendre en direction verticale des électrodes de pixel. Dans un coin de l'électrode de pixel, est
formé un transistor à couche mince afin d'appliquer un signal électrique au pixel.
L'électrode de grille du transistor en couche mince est reliée à une des lignes de bus de signal (ou ligne de bus de grille) qui lui correspond, et l'électrode de source du transistor en couche mince est reliée à l'une des lignes de bus de données (ou lignes de bus de source) qui lui correspond. Les parties d'extrémité des lignes de bus de source et de grille comprennent des bornes ou des pastilles pour recevoir les signaux
appliqués de manière externe.
Les premier et second panneaux décrits ci-dessus sont collés ensemble l'un face à l'autre en maintenant un espacement d'une longueur prédéterminée (connue comme espacement de cellule) et un matériau de cristal liquide est injecté entre ces
deux panneaux dans l'espacement de cellule.
Le procédé de fabrication pour un panneaux à cristal liquide conventionnel est
plutôt compliqué et exige de nombreuses étapes de fabrication différentes. En parti-
culier, le panneau actif ayant des TFT et des électrodes de pixel exige de nombreuses étapes de fabrication. Par conséquent, il est avantageux de réduire le nombre d'étapes de fabrication afin de réduire les défauts éventuels qui peuvent apparaître pendant la
fabrication du panneau actif et pour réduire le temps, les coûts et la difficulté impli-
qués dans la fabrication d'afficheurs à cristal liquide.
Dans un procédé conventionnel de fabrication d'un panneau actif, de I'aluminium ou un alliage d'aluminium à résistance électrique faible est utilisé pour former les lignes de bus de grille et l'électrode de grille et la surface de l'aluminium est anodisée pour éviter la formation de monticules formant ainsi un film d'oxyde
anodique. Comme résultat, le procédé exige au moins huit étapes de masquage.
Toutefois, un développement ultérieur du procédé de fabrication a conduit à la 3() réduction du nombre des étapes dc masquage nécessaires. Par exemple, après la formation des lignes de bus de grille et des électrodes de grille, on recouvre la surface de l'aluminium d'une couche de métal telle que du chrome ou du molybdène au lieu de l'anodiser. Par conséquent, le nombre total d'étapes de masquage est réduit à une ou deux étapes de masquage en éliminant l'étape d'anodisation et l'utilisation
de la barre de mise cn court-circuit pour fournir l'électrode d'anodisation.
Le procédé de fabrication de panneaux actifs conventionnel est décrit de manière plus détaillée en référence aux figures 1 à 4d; la figure 1 est une vue de dessus montrant un panneau actif conventionnel; les figures 2a à 2e sont des vues en R 14711t I474 1 ( %11)(( 2 Ilin 1I9" - 2/20 coupe transversale montrant le TFT le long de la ligne 11-11 de la figure 1; les figures 3a à 3d sont des vues en coupe transversale montrant la pastille de grille et la ligne de bus de grille le long de la ligne III-III de la figure 1; les figures 4a à 4d sont des vues en coupe transversale montrant la pastille de source le long de la ligne IV-IV de la figure 1. Sur un substrat transparent 1, de l'aluminium ou un alliage d'aluminium déposé par dépôt sous vide est structuré par photolithographie afin de former une ligne de bus de grille 13a (figure 3a) à faible résistance. Ensuite, du chrome ou un alliage de chrome est déposé par dépôt sous vide sur la surface d'aluminium ou d'alliage
1(0 d'aluminium comprenant les lignes de bus de grille 13a à faible résistance et struc-
turé pour former une électrode de grille 11 et une pastille de grille 15 (figure 2a et 3b). A ce moment, on forme une ligne de bus de grille 13 en structurant la couche de chrome pour recouvrir complètement la ligne de bus de grille 13a à faible résistance
(figure 3b).
1 5 Ensuite, on dépose un matériau isolant tel que de l'oxyde de silicium (SixOy) et du nitrure de silicium (SiXNy par dépôt sous vide sur la surface, comprenant la ligne de bus de grille 13 afin de former une couche d'isolation de grille 17 (figure
4a). Ensuite, un matériau semi-conducteur tel que du silicium amorphe et un maté-
riau semi-conducteur dopé tel que du silicium dopé d'impuretés sont déposés succes-
sivement sur la couche d'isolation 17. Le matériau semi-conducteur et le matériau semi-conducteur dopé sont attaqués partout sauf sur une aire active au-dessus de l'électrode de grille 11 afin de former la couche de matériau semi-conducteur 35 et une couche de matériau semi-conducteur 37 tel qu'on le voit dans la figure 2b. Lors
de cette étape d'élimination du matériau semi-conducteur et du matériau semi-
conducteur dopé, le matériau semi-conducteur et le matériau semiconducteur dopés situés aux parties correspondant aux endroits o une pastille de source et une ligne
de bus de source sont formées, sont retirés.
Ensuite, du chrome ou un alliage de chrome est déposé par dépôt sous vide sur la surface comprenant la couche de matériau semi-conducteur dopé 37 et est structuré afin de former une électrode de source 21, une électrode de drain 31. une ligne de bus de source 23 et une pastille de source 25. L'électrode de source 21 et l'électrode de drain 31 sont formées sur l'électrode de grille 11 et séparées l'une de l'autre par une distance souhaitée. En utilisant l'électrode de source 21 et l'électrode
de drain 31 comme masque, la partie exposée de la couche de matériau semi-
conducteur dopée 37 située entre l'électrode de source 21 et l'électrode de drain 31 est retirée (figure 2c). La ligne de bus de source 23 relie l'électrode de source 31 dans une direction de ligne ou de rangée (figure 1) et la pastille de source 25 est
formée à la partie d'extrémité de la ligne de source 23 (figure 4b).
Un matériau isolant tel que de l'oxyde de silicium et du nitrure de silicium est déposé par dépôt sous vide sur la surface, comprenant l'électrode de source 21, l'électrode de drain 31 et la pastille de source 25, afin de former une couche de protection 41 (figure 2d). Ensuite, on retire une partie de la couche de protection en la structurant pour former un trou de contact de drain 71 (figure 2d). Au même moment, on retire une partie de la couche de protection 41 recouvrant la pastille de source pour former un trou de contact de pastille de source 61 (figure 4c), et une partie de la couche de protection 41 et de la couche d'isolation de grille 17 sont
retirées pour former un trou de contact de pastille de grille 51 (figure 3c).
1 0 Ensuite, de l'oxyde d'indium et d'étain est déposé par dépôt sous vide de la surface comprenant la couche de protection 41 et structuré pour former une électrode de pixel 33, une borne de connexion de pastille de source 67 et une borne de connexion de pastille de grille 57. L'électrode de pixel 33 est reliée à l'électrode de drain 31 par le trou de contact de drain 71 (figure 2e). La borne de connexion de pastille de source 67 est reliée à la pastille de source 25 par le trou de contact de pastille de source 61 (figure 4d). La borne de connexion de pastille de grille 57 est reliée à la pastille de grille 15 par le trou de contact de pastille de grille 51 (figure 3d). Comme décrit ci- dessus, la structure de la pastille de grille du panneau actif obtenu par le procédé conventionnel comprend une pastille de grille en aluminium et une borne de connexion de pastille de grille en oxyde d'étain et d'indium reliés à la pastille de grille par le trou de contact de pastille de grille. La structure de la pastille de source comprend une pastille de source en chrome et une borne de connexion de pastille de source en oxyde d'étain et d'indium reliée à la pastille de source par les trous de contact de la pastille de source. Ainsi, comme la pastille de source est en chrome, il peut y avoir pendant les diverses étapes de procédé d'obtention du panneau actif formation de fissures dans la pastille de source qui entrainent des coupures de ligne et peuvent ainsi causer des défauts dans le panneau actif de
l'afficheur à cristal liquide.
Pour palier les inconvénients de l'art antérieur, l'invention propose un afficheur à cristal liquide comprenant les étapes de fournir un substrat; former une ligne de bus de grille sur le substrat; former une couche d'isolation sur la ligne de bus de grille; former une pastille de source factice sur la couche d'isolation et former une ligne de bus de source et une pastille de source agencée pour recouvrir la pastille de source
factice.
Selon un mode de réalisation, l'étape de formation d'une pastille de source factice comprend l'étape de former au moins l'une parmi une couche de matériau
semi-conducteur intrinsèque et une couche de matériau semi-conducteur dopé.
R 14'1'/l 1 471 I D1 (X l [ 9)8 - 4/20 Selon un mode de réalisation, I'étape de formation d'une pastille de source comprend l'étape de formation d'une ligne de bus de source tfactice au dessus de laquelle la pastille de source sera formée et l'utilisation d'un matériau pour la formation de la ligne de bus de source factice qui est le même que le matériau utilisé pour la formation de la pastille de source factice. Selon un autre mode de réalisation, le procédé comprend de plus les étapes de former une pastille de grille à une extrémité de la ligne de bus de grille; former une électrode de source former une électrode de drain à une distance de l'électrode de source; former une couche de protection sur l'électrode de source; former un trou de contact de drain sur l'électrode de drain; former un trou de contact de pastille de source sur la pastille de source; former un trou de contact de pastille de grille sur la pastille de grille et former une électrode de pixel, une borne de connexion de pastille de source et une borne de connexion de la pastille de grille sur la couche de protection. L'invention propose également la fabrication d'un afficheur à cristal liquide comprenant les étapes de fournir un substrat; former une première ligne de bus de grille en utilisant un premier métal; former une seconde ligne de bus de grille recouvrant la première ligne de bus de grille, une électrode de grille s'étendant de la deuxième ligne de bus de grille et une pastille de grille à une extrémité de la seconde ligne de bus de grille en utilisant un deuxième métal; former une couche d'isolation de grille sur l'électrode de grille; former une couche de matériau semi-conducteur, une couche de matériau semi-conducteur dopé et une pastille de source factice sur la couche d'isolation de grille et former une électrode de source, une électrode de drain. une ligne de bus de source et une pastille de source sur la couche de matériau
semi-conducteur en utilisant un troisième métal.
Selon un autre mode de réalisation, l'étape de formation d'une pastille de source factice comprend l'étape de formation d'au moins l'une parmi une couche de matériau semi-conducteur intrinsèque et une couche de matériau semi-conducteur dopé. Selon un mode de réalisation, I'étape de formation d'une pastille de source factice comprend l'étape de formation d'une ligne de bus de source factice au dessus de laquelle la pastille de source sera formée en utilisant le même matériau que celui
utilisé pour la formation de la pastille de source factice.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend de plus les étapes de former une première électrode de grille qui s'étend de la première ligne de bus de grille et une première pastille de grille à une extrémité de la première ligne de bus de grille; l'électrode de grille constituée du deuxième métal formant une deuxième électrode de grille recouvrant la première électrode de grille et la pastille de grille R 1. 17}1 [47411( 81 D){{O 2 jin 1998 - Sq/20 constituée du deuxième métal formant un deuxième pastille de grille recouvrant la
première pastille de grille.
Selon un autre mode de réalisation, le procédé comprend de plus les étapes de former une couche de protection sur l'électrode de source; former un trou de contact de drain sur l'électrode de drain; former un trou de contact de pastille de source sur la pastille de source; former un trou de contact de pastille de grille sur la pastille de grille et former une électrode de pixel, une borne de connexion de la pastille de
source et une borne de connexion de pastille de grille sur la couche de protection.
Selon un mode de réalisation, le premier métal comprend l'aluminium.
Selon un mode de réalisation, le deuxième métal comprend au moins l'un
parmi les chrome, molybdène, tantale et antimoine.
Selon un autre mode de réalisation, le troisième métal comprend le chrome.
L'invention propose également un afficheur à cristal liquide comprenant un substrat; une ligne de bus de grille disposée sur le substrat et comprenant un premier matériau conducteur; une couche d'isolation disposée sur la ligne de bus de grille; une pastille de source factice disposé sur la couche d'isolation; une pastille de source comprenant un deuxième matériau conducteur qui est différent du premier matériau conducteur et qui est disposé sur la pastille de source factice et une ligne de bus de
source reliée à la pastille de source.
Selon un mode de réalisation, l'afficheur à cristal liquide comprend de plus une ligne de bus de source factice située en dessous de la ligne de bus de source et reliée
à la pastille de source.
Selon un autre mode de réalisation, l'afficheur à cristal liquide comprend un substrat; une première ligne de bus de grille disposée sur le substrat comprenant un premier métal; une deuxième ligne de bus de grille recouvrant la première ligne de bus de grille et comprenant un second métal; une électrode de grille s'étendant de la deuxième ligne de bus de grille; une pastille de grille disposée à une extrémité de la deuxième ligne de bus de grille; une couche d'isolation de grille recouvrant l'électrode de grille et la deuxième ligne de bus de grille; une couche de matériau () semi-conducteur disposée sur la couche d'isolation de grille et comprenant un matériau semi-conducteur intrinsèque; une couche de matériau semi-conducteur dopé disposée sur la couche de matériau semi-conducteur; une ligne de bus de source factice disposée sur la couche d'isolation de grille et comprenant au moins l'un parmi le matériau semi-conducteur intrinsèque et le matériau semi- conducteur dopé; une pastille de source factice disposée sur la couche d'isolation et comprenant
au moins un parmi le matériau semi-conducteur intrinsèque et le matériau semi-
conducteur dopé par impuretés; une électrode de source disposée sur la couche de matériau semi-conducteur dopé et comprenant un troisième métal; une ligne de bus R 147110 174. I Nl)(( -2 1n 1'998-6/20 de source disposée sur la ligne de bus de source factice et reliée à l'électrode de source, la ligne de bus de source comprenant le troisième métal; une pastille de source disposée sur la pastille de source factice située à une extrémité de la ligne de bus de source, la pastille de source comprenant le troisième métal et une électrode de drain située à une distance de l'électrode de source. Selon un autre mode de réalisation, l'afficheur à cristal liquide comprend de plus une couche de protection située sur l'électrode de source; un trou de contact de pastille de source défini dans la pastille de source; un trou de contact de pastille de grille défini dans la pastille de grille; une borne de connexion de pastille de source ( reliée à la pastille de source par le trou de contact de pastille de source; une borne de connexion de pastille de grille reliée à la pastille de grille par le trou de contact de pastille de grille et une électrode de pixel reliée à l'électrode de drain par le trou de
contact de drain.
Selon un mode de réalisation, l'afficheur à cristal liquide comprend de plus une première électrode de grille qui s'étend de la première ligne de bus de grille; une première pastille de grille située à une extrémité de la première ligne de bus de grille; une deuxième électrode de grille recouvrant la première électrode de grille
et une deuxième pastille de grille recouvrant la première pastille de grille.
Selon un autre mode de réalisation, le premier métal comprend l'aluminium.
Selon un mode de réalisation, le deuxième métal comprend au moins parmi le
chrome, le molybdène, le tantale et l'antimoine.
Selon un autre mode de réalisation, le troisième métal comprend le chrome.
Selon un autre mode de réalisation, le matériau conducteur comprend l'oxyde
d'étain et d'indium.
D'autres buts, caractéristiques ct avantages de l'invention apparaîtront à la
lecture de la description des modes de réalisation de l'invention faite à titre non
limitatif et en regard des dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue de dessus agrandie qui montre un panneau actif conven-
tionnel; 3() - les figures 2a à 2c sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'un panneau actif conventionnel; - les figures 3a à 3d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'une pastille de grille et d'une ligne de bus de grille d'un panneau actif conventionnel; les figures 4a à 4d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'une pastille de source et d'une ligne de bus de source d'un panneau actif conventionnel; R I 147 (1i1 1 ( [, I - 2 lln It8 - 7/207 - la figure 5 est une vue de dessus agrandie qui montre un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention; - les figures 6a à 6e sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'un TFT d'un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention; - les figures 7a à 7d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'une pastille de grille et de lignes de bus de grille d'un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention; - les figures 8a à 8d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'une pastille de source et d'une ligne de bus de source d'un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention; - les figures 9a et 9d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'une pastille de source et d'une ligne de bus de source d'un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention; - les figures 10a à 10f sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'un TFT d'un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention; - les figures I la et 1 Id sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication pour l'obtention d'une pastille de grille et d'une ligne de bus de grille d'un panneau actif selon un autre mode de réalisation préférentiel
de la présente invention.
Selon les modes de réalisation préférentiels de la présente invention, on forme de préférence une ligne de bus de grille à faible résistance sur un substrat en utilisant
un premier métal. Une deuxième couche de métal est formée de préférence via dépo-
sition sous vide, sur le substrat comprenant la ligne de bus de grille à faible résistance et est structurée pour former une électrode de grille et une pastille de grille. FEn même temps. une ligne de bus de grille recouvrant la ligne de bus de grille
à faible résistance est formée de préférence. Un matériau isolant est formé de préfé-
rence par dépôt sous vide sur le substrat comprenant l'électrode de grille, la ligne de bus de grille et la pastille de grille pour former une couche d'isolation de grille. Un matériau semi-conducteur intrinsèque et un matériau semi-conducteur dopé tel qu'un matériau semi-conducteur dopé par impuretés, sont déposés successivement sur la surface comprenant la couche d'isolation et sont structurés afin de former une couche semi-conducteur et une couche semi-conducteur dopée. Selon les modes de réalisation préférentiels, des parties du matériau de semi-conducteur intrinsèque et 1 I l7 l( I)(1, ( ' - 2 lull1 I '); - 8/20 du matériau de semi-conducteur dopé correspondant aux endroits o seront formés une pastille de source et une ligne de bus de source ne sont pas retirés lors de l'étape d'attaque du matériau semi-conducteur et du matériau semi-conducteur dopé, mais subsistent de préférence aux positions o une ligne de bus de source et une pastille de source seront formées, de manière à définir une ligne de bus de source factice et une pastille de source factice aussi bien qu'une couche de matériau semi-conducteur et une couche de matériau semi-conducteur dopé recouvrant l'aire active au-dessus de l'électrode de grille. Ensuite, on forme une troisième couche de métal, de préférence par dépôt sous vide, sur le substrat comprenant la couche de matériau 1 0 semi-conducteur dopé et on la structure afin de former une électrode de source, une électrode de drain, une ligne de bus de source et une pastille de source. Un matériau d'isolation est déposé, de préférence par dépôt sous vide, sur le substrat comprenant l'électrode de source afin de former une couche de protection. La couche de protection située au-dessus de l'électrode de source et de la pastille de source est ensuite retirée afin de former un trou de contact de drain et un trou de contact de pastille de source, respectivement. La couche de protection et la couche d'isolation située au-dessus de la pastille de grille sont retirées pour former un trou de contact de pastille de grille. Un matériau conducteur est déposé de préférence par dépôt sous vide sur le substrat comprenant la couche de protection et est structuré pour former une électrode de pixel reliée à l'électrode de drain par le trou de contact de drain, une borne de connexion de pastille de grille reliée à la pastille de grille par le trou de contact de pastille de grille, et une borne de connexion de pastille de source reliée à la pastille de source par le trou de contact de pastille de source. Le procédé de fabrication d'un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la
présente invention est décrit de manière plus détaillée ci-dessous.
EXEMPLE I
En référence aux figures 5 à 9d, un premier mode de réalisation préférentiel de la présente invention est décrit de manière plus détaillée. La figure 5 est une vue de dessus d'un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la présente ) invention. Les figures 6a à 6e sont des vues en coupe transversale montrant les étapes de fabrication d'un TFT d'un panneau actif le long de la ligne VI-VI de la figure 5. Les figures 7a à 7d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes dc fabrication d'une pastillc de grille et d'une ligne de bus de grille d'un panneau actif le long de la ligne VII-VII de la figure 5. Les figures 8a à 8d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication d'une pastille de source et d'une ligne de bus de source d'un panneau actif le long de la ligne VIII-VIII de la figure 5. Les figures 9a à 9d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de tfabrication de la pastille de source et de la ligne de bus de source du
panneau actif le long de la ligne IX-IX.
De l'aluminium ou un alliage d'aluminium est déposé par dépôt sous vide sur un substrat transparent 101 et structuré pour former une ligne de bus de grille 113a à faible résistance, laquelle est formée à la position d'une ligne de bus de grille 113
formée ultérieurement (figure 7a).
Un métal tel que du chrome, du tantale, du molybdène et de l'antimoine est déposé sous vide sur le substrat comprenant les lignes de bus de grille 113a à faible résistance et structuré pour former une électrode de grille 111 et une pastille de grille 115 (figure 6a). En même temps, on forme une ligne de bus de grille 113 constituée d'un métal tel que du chrome,tantale, molybdène et antimoine pour recouvrir la
ligne de bus de grille à faible résistance en aluminium de manière à éviter la forma-
tion de monticules sur la surface de l'aluminium. Une pastille de grille 115 est
formée de préférence à l'extrémité de la ligne de bus de grille 113 (figure 7b).
Un matériau isolant tel que de l'oxyde de silicium et du nitrure de silicium est déposé par dépôt sous vide sur le substrat comprenant la ligne de bus de grille 113 et
la pastille de grille 115 afin de former une couche d'isolation de grille 117.
Ensuite, un matériau semi-conducteur tel que du silicium amorphe intrinsèque et un matériau semi-conducteur dopé tel que du silicium amorphe dopé par impureté sont déposés successivement sur la couche d'isolation de grille 1 1 7 et structurés afin de former une couche de matériau semi-conducteur 135 et une couche de matériau semi-conducteur dopé 137. Pendant l'étape de structuration, on forme une ligne de bus de source factice 139 et une pastille de source factice 149 respectivement aux endroits o l'on formera une ligne de bus de source 123 et une pastille de source 125, de préférence en laissant subsister des parties de matériau semi-conducteur et de matériau semi-conducteur dopé aux endroits correspondant aux endroits o l'on formera une pastille de source 149 et une ligne de bus de source 123 (figure 6b,
figure 8a et figure 9a).
Ensuite, on dépose du chrome ou un alliage de chrome par dépôt sous vide sur un substrat comprenant la couche de matériau semi-conducteur dopé 137 et on le structure afin de lormer une électrode de source 121, une électrode de drain 131, une ligne de bus de source 123 et une pastille de source 125. L'électrode de source 121 et l'électrode de drain 131 sont formées au-dessus de l'électrode de grille 111 et séparées l'une de l'autre. Les parties exposées de la couche semi-conducteur dopée 137 située entre l'électrode de drain 121 et l'électrode de source 131 sont retirées par attaque en utilisant l'électrode de source 121 et l'électrode de drain 131 comme masque (figure 6c). La ligne de bus de source 123 relie les électrodes de source 121 en direction de ligne. Ia ligne de bus de source factice 139, de préférence en R 147w,' 14741('8I I)()( - 2 Ui'n IK''18 - I /20 1 1 matériau semi-conducteur 135 et 137 est formée en dessous de la ligne de bus de source 123. Le pastille de source 125 est formée à l'extrémité de la ligne de bus de source 123 et la pastille de source factice 149 est formée en dessous de la pastille de source 125. ILa ligne de bus de source 123 et la pastille de source 125 recouvrent la ligne de bus de source factice 139 et la pastille de source tfactice 149 formée en
dessous de celle-ci respectivement (figure 8b et figure 9b).
Ensuite, un matériau isolant tel que de l'oxyde de silicium et du nitrure de sili-
cium est déposé par dépôt sous vide sur un substrat comprenant l'électrode de source 121, les lignes de bus de source 123, la pastille de source 125 et l'électrode de drain 131 afin de former une couche de protection 141. La couche de protection 141 est structurée pour former un trou de contact de drain 171 sur l'électrode de drain 131 (figure 6d) et un trou de contact de pastille de source 161 sur la pastille de source (figure 8c et figure 9c). En même temps, la couche de protection 141 et la couche d'isolation de grille 117 sont retirées simultanément afin de former un trou de
contact de pastille de grille 151 sur la pastille de grille 115 (figure 7c).
Un matériau conducteur transparent tel que de l'oxyde d'indium et d'étain est déposé par un dépôt sous vide sur le substrat comprenant la couche de protection 141 et structuré afin de former une électrode de pixel 133, une borne de connexion de pastille de source 167 et une borne de connexion de pastille de grille 157. L'électrode de pixel 133 est reliée à l'électrode de drain 131 par le trou de contact de drain 171 (figure 6e). La borne de connexion de pastille de source 167 est reliée à la pastille de
source 125 par le trou de contact de pastille de source 161 (figure 8d et figure 9d).
La borne de connexion de pastille de grille 157 est reliée à la pastille de grille 115 par le trou de contact de pastille de grille 151 (figure 7d). Dans ce mode de réalisation préférentiel, la partie pastille de grille comprend la pastille de grille 115 en aluminium et la borne de connexion de pastille de grille 157 en oxyde d'indium et d'étain et est reliée à la pastille de grille 115 par le trou de contact de pastille de grille 151. La partie de pastille de source comprend la pastille de source 125 constituée d'un métal qui est de préférence le même que le métal utilisé pour former
la ligne de bus de source 123, la pastille de source 149 constituée de matériaux semi-
conducteurs 135 et 137 disposée en dessous de la pastille de source 125 et la borne de connexion de pastille de source 167 reliée à la pastille de source 125 par le trou de contact de pastille de source 161. En outre, la ligne de bus de source factice 139 constituées des matériaux semiconducteurs 135 et 137 est formée en dessous de la
ligne de bus de source 123.
EXEMPLE 2
En référence aux figures 5, 8a à 8d, 9a à 9d, 1Oa à 10Of et I l1a à I 1d, un deuxième mode de réalisation préférentiel de la présente invention est décrit de manière plus détaillée. La figure 5 est une vue de dessus d'un panneau actif selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention. Les figures 10a à 10f sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication d'un TFT d'un panneau actif le long de la ligne VI-VI de la figure 5. Les figures I la à 1 ld sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication d'une pastille de grille et d'une ligne de bus de grille d'un panneau actif le long de la ligne VII-VII de la figure 5. Les figures 8a à 8d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication d'une pastille de source et d'une ligne de bus de source d'un panneau actif le long de la ligne VIII-VIII de la figure 5. Les figures 9a à 9d sont des vues en coupe transversale qui montrent les étapes de fabrication d'une pastille de
source et d'une ligne de bus de source d'un panneau actif le long de la ligne IX-IX.
Les figures 8a à 8d et 9a à 9d sont les mêmes que pour le premier mode de réalisa-
tion préférentiel.
De l'aluminium ou un alliage d'aluminium déposé par dépôt sous vide sur un substrat transparent 101 est structuré afin de former des lignes de bus de grille 113a à faible résistance et une électrode de grille 1l 1 la à faible résistance ainsi qu'une pastille de grille 115a à faible résistance. L'électrode de grille Il la à faible résistance s'étend de préférence de la ligne de bus de grille 1 13a à faible résistance et est formée dans un coin d'un pixel agencé de manière matricielle. La pastille de grille 1 1 Sa à faible résistance est formée à une extrémité d'une ligne de bus de grille 113a à faible résistance à laquelle un signal électrique externe est appliqué (figure
1 Oa et figure 1 I a).
Un métal tel que du chrome, tantale, molybdène et antimoine est déposé par dépôt sous vide sur un substrat comprenant les lignes de bus de grille I 1 3a à faible résistance, l'électrode de grille 11 la à faible résistance et la pastille de grille 11 5a à faible résistance, et est structuré pour tformer une électrode de grille 111, une ligne de bus de grille 113 et une pastille de grille 115. Ici, la ligne de bus de grille 113, l'électrode de grille 11 I et la pastille de grille 115 sont constitués d'un métal tel que du chrome, tantale, molybdène et antimoine et sont formés pour recouvrir la ligne de bus de grille à faible résistance 113a, l'électrode de grille 11 la à tfaible résistance et la pastille de grille I 1 5a à faible résistance constitué d'aluminium de manière à éviter
la formation de monticules sur la surface d'aluminium (figure 1Ob et figure 1 lb).
Un matériau isolant tel que de l'oxyde de silicium et du nitrure de silicium est déposé par dépôt sous vide sur le substrat comprenant la ligne de bus de grille 113, l'électrode de grille I111 et la pastille de grille 115 afin de former la couche
d'isolation de grille 117.
Ensuite, un matériau semi-conducteur tel que du silicium amorphe intrinsèque
et un matériau semi-conducteur dopé tel que du silicium amorphe dopé par impure-
", I 1' ' I 1D)()( - 2 l u" 1998) - 12/2(0 tés sont déposés successivement sur la couche d'isolation de grille 117 et structurés afin de former une couche de matériau semi-conducteur 135 et une couche de matériau semi-conducteur dopée 137. Pendant l'étape de structuration, on forme respectivement une ligne de bus de source factice 139 et une pastille de source factice 149 aux endroits o une ligne de bus de source 123 et une pastille de source seront formées, de préférence en laissant subsister des parties du matériau de semi-conducteur et du matériau de semi-conducteur dopé aux endroits correspondants aux endroits o l'on formera une pastille de source 125 et une ligne
de bus de source 123 (figure 6b, figure 8a et figure 9a).
Ensuite, du chrome ou un alliage de chrome est déposé par un dépôt sous vide sur le substrat comprenant la couche de matériau semi-conducteur dopé 135 et structuré afin de former une électrode de source 121, une électrode de drain 131, une ligne de bus de source 123 et une pastille de source 125. Ici, l'électrode de source 121 et l'électrode de drain 131 sont formées au dessus de l'électrode de grille 111 et séparées l'une de l'autre. La partie exposée de la couche de matériau semi- conducteur 137 située entre l'électrode de source 121 et l'électrode de drain 131 est retirée par attaque en utilisant l'électrode de source 121 et l'électrode 131 comme masques (figure 10d). La ligne de bus de source 123 relie les électrodes de source 121 en direction des lignes ou rangées. Une ligne de bus de source factice 139, de préférence constituée de matériau semi-conducteur 135 et 137 est formée en dessous de la ligne de bus de source 123. La pastille de source 125 est formée à l'extrémité de la ligne de bus de source 123 et la pastille de source factice 149 est formée en dessous de la pastille de source 125. La ligne de bus de source 123 et la pastille de source 125 recouvrent la ligne de bus de source factice 139 et la pastille de source
factice 149 formée en dessous de celle-ci respectivement (figure Xb et figure 9b).
IEnsuite, un matériau isolant tel que de l'oxyde de silicium et du nitrure de sili-
cium est déposé par dépôt sous vide sur le substrat comprenant l'électrode de source 121, la ligne de bus de source 123, la pastille de source 125 et l'électrode de drain 131 afin de former une couche de protection 141. Ia couche de protection 141 est structurée afin de former un trou de contact de drain 171 sur l'électrode de drain 131 (figure 10e) et un trou de contact de pastille de source 161 sur la pastille de source (figure 8c et figure 9c). En même temps, la couche de protection 141 et la couche d'isolation de grille 117 sont retirées simultanément afin de former un trou de
contact de pastille de grille 151 sur la pastille de grille 115 (figure I lc).
Un matériau conducteur transparent tel que de l'oxyde d'indium et d'étain est déposé par dépôt sous vide sur le substrat comprenant la couche de protection 141 et est structuré afin de former une électrode de pixel 133, une borne de connexion de pastille de source 167 et une borne de connexion de pastille de grille 157. L'électrode I ?I '?9 1)1(2 l UU19- 13/20 de pixel 133 est reliée à l'électrode de drain 131 par le trou de contact de drain 171 (figure 10f). La borne de connexion de pastille de source 167 est reliée à la pastille
de source 125 par le trou de contact de pastille de source 161 (figure 8d, figure 9d).
La borne de connexion de pastille de grille 157 est reliée à la pastille de grille 115 par le trou de contact de pastille de grille 151 (figure 1 ld). Dans de mode de réalisation préférentiel, la partie de pastille de grille comprend la pastille de grille 115 constituée de préférence d'aluminium et la borne de connexion de pastille de grille 157 constituée de préférence d'oxyde d'étain et d'indium et reliée à la pastille de grille 115 par le trou de contact de pastille de grille 151. La partie de pastille de source comprend la pastille de source 125 constituée de préférence d'un métal qui est de préférence le même que celui utilisé pour former les lignes de bus de source 123, la pastille de source factice 149 constituée de matériau semi-conducteur 135 et 137 disposé en dessous de la pastille de source 125 et la borne de connexion de pastille de source 167 reliée à la pastille de source 125 par le trou de contact de pastille de source 161. De plus, la ligne de bus de source factice 139 est constituée de matériau semi-conducteur 135 et 137 et est formée en dessous
de la ligne de bus de source 123.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à
l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.
R 1 17'.'1 IJ '", I 11)(( 2 1l'" I1>9)$ - 14/20

Claims (20)

REVENDICATIONS
1.- I]n procédé de fabrication d'un afficheur à cristal liquide, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: fournir un substrat ( 101); - former une ligne de bus de grille sur le substrat (113, 113 a); former une couche d'isolation (11 7) sur la ligne de bus de grille former une pastille de source factice (149) sur la couche d'isolation; et - former une ligne de bus de source (123) et une pastille de source (125) agencée
1 0 pour recouvrir la pastille de source factice.
2.- Un procédé de fabrication d'un afficheur à cristal liquide selon la reven-
dication 1, caractérisé en ce que l'étape de formation d'une pastille de source factice (149) comprend l'étape de former au moins l'une parmi une couche de matériau
semi-conducteur intrinsèque et une couche de matériau semi-conducteur dopé.
3.- Un procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de formation d'une pastille de source (125) comprend l'étape de formation d'une ligne de bus de source factice ( 139) au dessus de laquelle la pastille de source (125) sera formée et l'utilisation d'un matériau pour la formation de la ligne de bus de source factice qui est le même que le matériau utilisé pour la formation de la pastille de
source factice (149).
4.- Un procédé selon l'une des revendications 1 à 3. caractérisé en ce qu'il
comprend de plus les étapes de: - former une pastille de grille (1l15) à une extrémité de la ligne de bus de grille (113); - former une électrode de source ( 121); - former une électrode de drain (131) à une distance de l'électrode de 3() source (123); - former une couche de protection (141) sur l'électrode de source - former un trou de contact de drain ( 171) sur l'électrode de drain - former un trou de contact de pastille de source (161) sur la pastille de source (125); - former un trou de contact de pastille de grille (151) sur la pastille de grille (115); et 1I4711 I474,( \ I D1()( - 2 i I I19)91 - 15/20 former une électrode de pixel (133), une borne de connexion de pastille de source (167) et une borne de connexion de pastille de grille (1 57) sur la couche
de protection.
5.- Un procédé de fabrication d'un afficheur à cristal liquide, comprenant les étapes de: - fournir un substrat (10 1); - former une première ligne de bus de grille (113a) en utilisant un premier métal; - former une seconde ligne de bus de grille (113) recouvrant la première ligne de bus de grille, une électrode de grille (111) s'étendant de la deuxième ligne de bus de grille et une pastille de grille (115) à une extrémité de la seconde ligne de bus de grille en utilisant un deuxième métal - former une couche d'isolation de grille (117) sur l'électrode de grille I 5 - former une couche de matériau semi-conducteur (135), une couche de matériau semi-conducteur dopé (137) et une pastille de source factice (149) sur la couche d'isolation de grille; et - former une électrode de source (121), une électrode de drain (131), une ligne de bus de source (123) et une pastille de source (125) sur la couche de
matériau semi-conducteur en utilisant un troisième métal.
6.- Un procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de lormation d'une pastille dc source factice comprend l'étape de folbrmation d'au moins l'une parmi une couche dc matériau semi- conducteur intrinsèque et une couche de
matériau semi-conducteur dopé.
7.- Un procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'étape de formation d'une pastille de source factice comprend l'étape dc formation d'une ligne de bus de source factice (139) au dessus de laquelle la pastille de source (125) sera 3() formée cn utilisant le nmême matériau que celui utilisé pour la formation de la pastille
de source factice.
8.- Un procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il
comprend de plus les étapes de: - former une première électrode de grille ( 11 la) qui s'étend de la première ligne de bus de grille (113a) et une première pastille de grille (I 15a) à une extrémité de la première ligne de bus de grille R 1,17111 14741,1 I 1()( 2 u-. 1998 - 16/21
l'électrode de grille constituée du deuxième métal formant une deuxième élec-
trode de grille (I 11) recouvrant la première électrode de grille; et la pastille de grille constituée du deuxième métal formant une deuxième
pastille de grille ( 115) recouvrant la première pastille de grille.
9.- Procédé selon l'une des revendications 5 à 8. caractérisé en ce qu'il
comprend de plus les étapes de - former une couche de protection ( 141) sur l'électrode de source ( 121); - former un trou de contact de drain (171) sur l'électrode de drain (141); 1 - former un trou de contact de pastille de source (161) sur la pastille de source (125); - former un trou de contact de pastille de grille (151) sur la pastille de grille (115); et - former une électrode de pixel (133). une borne de connexion de pastille de source (167) et une borne de connexion de pastille de grille (157) sur la couche
de protection.
10.- Un procédé selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le
premier métal comprend l'aluminium.
1.- Un procédé selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le
deuxième métal comprend au moins l'un parmi les chrome, molybdène, tantale et antimoine.
12.- Un procédé selon l'une des revendications 5 à 1 1, caractérisé en ce que le
troisième métal comprend le chrome.
13.- Un afficheur à cristal liquide comprenant - un substrat ( 101); 3 ) une ligne de bus de grille (113a) disposée sur le substrat et comprenant un premier matériau conducteur; - une couche d'isolation (1 17) disposée sur la ligne de bus de grille - une pastille de source tfactice (149) disposée sur la couche d'isolation - une pastille de source (125) comprenant un deuxième matériau conducteur qui est différent du premier matériau conducteur et qui est disposé sur la pastille de source factice; et
- une ligne de bus de source (123) reliée à la pastille de source.
47?,4, I 1441( IlDO() -21Uln 19')8 17/20) 14.- UJn afficheur à cristal liquide selon la revendication 13, comprenant de plus: - une ligne de bus de source factice (139) située en dessous de la ligne de bus de
source (123) et reliée à la pastille de source (125).
15.- Un afficheur à cristal liquide comprenant - un substrat (101)); - une première ligne de bus de grille (I1 3a) disposée sur le substrat comprenant un premier métal: - une deuxième ligne de bus de grille (113) recouvrant la première ligne de bus de grille et comprenant un second métal; - une électrode de grille (111) s'étendant de la deuxième ligne de bus de grille; - une pastille de grille (115) disposée à une extrémité de la deuxième ligne de bus de grille; - une couche d'isolation de grille (1 17) recouvrant l'électrode de grille ( 111) et la deuxième ligne de bus de grille (113); - une couche de matériau semi-conducteur (135) disposée sur la couche d'isolation de grille et comprenant un matériau semi-conducteur intrinsèque; - une couche de matériau semi-conducteur dopeé (137) disposée sur la couche de matériau semi-conducteur; - une ligne de bus de source factice (139) disposée sur la couche d'isolation de grille et comprenant au moins l'un parmi le matériau semi-conducteur intrinsèque et le matériau semi-conducteur dopé; - une pastille de source factice (149) disposée sur la couche d'isolation et comprenant au moins un parmi le matériau semi-conducteur intrinsèque et le matériau semi- conducteur donpé par impuretés;
- une électrode de source (121) disposée sur la couche de matériau semi-
conducteur dopé et comprenant un troisième métal; - une ligne de bus de source (123) disposée sur la ligne de bus de source factice et reliée à l'électrodc dc source, la ligne de bus de source comprenant le troisième métal; - une pastille dc source (125) disposée sur la pastille de source factice située à une extrémité de la ligne de bus de source, la pastille dc source comprenant le troisième métal; et
- une électrode de drain ( 131) située à une distance de l'électrode de source.
16.- Un afficheur à cristal liquide selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend de plus - une couche de protection (141) située sur l'électrode de source - un trou de contact de pastille de source (161) défini dans la pastille de source ( 125); - un trou de contact de pastille de grille (151) défini dans la pastille de grille (115); - une borne de connexion de pastille de source (167) reliée à la pastille de source par le trou de contact de pastille de source; - une borne de connexion de pastille de grille (157) reliée à la pastille de grille par le trou de contact de pastille de grille; et une électrode de pixel (133) reliée à l'électrode de drain par le trou de contact
de drain ( 171).
17.- Un afficheur à cristal liquide selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il comprend de plus: I 5 - une première électrode de grille (111 a) qui s'étend de la première ligne de bus de grille (113a); une première pastille de grille (1 Sa) située à une extrémité de la première ligne de bus de grille; - une deuxième électrode de grille ( 111) recouvrant la première électrode de grille; et
- une deuxième pastille de grille (11 5) recouvrant la première pastille de grille.
18.- Un afficheur à cristal liquide selon l'une des revendications 15 à 17,
caractérisé en ce que le premier métal comprend l'aluminium.
19.- lIJn afficheur à cristal liquide selon l'une des revendication 15 à 18, caractérisé en ce que le deuxième métal comprend au moins un parmi le chrome, le
molybdène, le tantalc et l'antimoine.
20.- Un afficheur à cristal liquide selon l'unc des rcvendications 15 à 19,
caractérisé en ce que le troisième métal comprend le chrome.
21.- Un afficheur à cristal liquide selon l'une des revendications 15 à 20,
caractérisé en cc que la pastille de source et de grille, la borne de connexion de pastille de source et de grille et l'électrode de pixel et de drain comprennent l'oxyde
d'étain et d'indium.
R 1474'1 1 17 "4 I 1)() - 2 ""," 19)9 - 19'/2(
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