DE102005056703A1

DE102005056703A1 - TFT-Arraysubstrat und zugehöriges Herstellverfahren

Info

Publication number: DE102005056703A1
Application number: DE102005056703A
Authority: DE
Inventors: Young Seok Gumi Choi; Hong Woo Gumi Yu; Ki Sul Gumi Cho; Jae Ow Ahndong Lee; Bo Kyong Jeonju Jung
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: DE102005056703B4; CN1797159A; JP2006191015A; JP4965853B2; CN100421017C; KR100654569B1; US9035312B2; US20060145157A1; KR20060077721A

Abstract

Es wird ein TFT-Arraysubstrat angegeben. Dieses TFT-Arraysubstrat ist mit Folgendem versehen: einer Gateelektrode, die mit einer Gateleitung verbunden ist; einer Sourceelektrode, die mit einer Datenleitung verbunden ist, die die Gateleitung schneidet, um einen Pixelbereich zu bilden; einer Drainelektrode, die der Sourceelektrode zugewandt ist, wobei dazwischen ein Kanal eingefügt ist; einer Halbleiterschicht, die den Kanal zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode bildet; einer Kanal-Passivierungsschicht, die auf dem Kanal ausgebildet ist, um die Halbleiterschicht zu schützen; einer Pixelelektrode, die so im Pixelbereich angeordnet ist, dass sie mit der Drainelektrode in Kontakt steht; einem Speicherkondensator mit der sich über die Gateleitung erstreckenden Pixelelektrode, um auf einer Gateisolierschicht, auf die ein Halbleiterschichtmuster und ein Metallschichtmuster aufgeschichtet sind, ein Speichergebiet zu bilden; einem Gatekontaktfleck, der sich von der Gateleitung aus erstreckt; und einem Datenkontaktfleck, der mit der Datenleitung verbunden ist.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 30. Dezember 2004 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 117243/2004, die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke so eingeschlossen wird, als sei sie hier vollständig dargelegt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Dünnschichttransistor(TFT)-Arraysubstrat, und spezieller betrifft ein TFT-Arraysubstrat und ein zugehöriges Herstellverfahren, mit denen TFTs ohne Passivierungsschicht geschützt werden können und galvanische Korrosion eines Datenkontaktflecks oder eines Gatekontaktflecks verhindert werden können.

Erörterung der einschlägigen Technik

Ein Flüssigkristalldisplay (LCD) zeigt durch Steuern der Lichttransmission eines Flüssigkristalls (LC) unter Verwendung eines elektrischen Felds ein Bild an.

Ein LCD steuert den LC unter Verwendung eines elektrischen Felds an, wie es zwischen einer Pixelelektrode und einer gemeinsamen Elektrode erzeugt wird, die auf einem oberen bzw. einem unteren Substrat, die einander zugewandt sind, erzeugt wird.

Das LCD verfügt über ein TFT-Arraysubstrat (unteres Arraysubstrat) und ein Farbfilter-Arraysubstrat (oberes Arraysubstrat), die einander zugewandt sind, wobei zwischen den beiden Arraysubstraten ein Abstandshalter angeordnet ist, um einen Zellenzwischenraum aufrechtzuerhalten, und wobei ein LC diesen Zellenzwischenraum ausfüllt.

Das TFT-Arraysubstrat verfügt über Signalleitungen TFTs und eine darauf aufgetragene Ausrichtungsschicht zum Ausrichten des LC.

Das Farbfilter-Arraysubstrat verfügt über ein Farbfilter zum Realisieren von Farben, eine Schwarzmatrix (BM) zum Verhindern des Ausleckens von Licht zwischen Farbfilterzellen sowie eine darauf aufgetragene Ausrichtungsschicht zum Ausrichten des LC.

Bei diesem LC ist, da die Herstellung des TFT-Arraysubstrats einen Halbleiterprozess und mehrere Maskenprozesse benötigt, der zugehörige Herstellprozess kompliziert, und so sind die Herstellkosten erhöht.

Um dieses Problem zu lösen, ist es wünschenswert ein TFT-Arraysubstrat zu entwickeln, bei dem die Anzahl der Maskenprozesse verringert ist.

Der Grund dafür besteht darin, dass ein Maskenprozess viele Prozesse beinhaltet, wie einen Dünnschicht-Abscheidungsprozess, einen Reinigungsprozess, einen Fotolithografieprozess, einen Ätzprozess, einen Fotoresist-Abhebeprozess sowie einen Untersuchungsprozess.

In jüngerer Zeit wurde ein 4-Masken-Prozess entwickelt, der einen Maskenprozess weniger als die 5-Masken-Prozesse benötigt, die zuvor den Standard-Maskenprozess für ein TFT-Arraysubstrat bildeten.

Die 1 ist eine Draufsicht eines einschlägigen TFT-Arraysubstrats, das unter Verwendung eines 4-Masken-Prozesses hergestellt wurde, und die 2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie I-I' in der 1.

Gemäß der 1 und 2 verfügt das einschlägige TFT-Arraysubstrat einer LC-Tafel über ein unteres Substrat 1, eine Gateleitung 2 und eine Datenleitung 4, die so auf dem unteren Substrat ausgebildet sind, dass sie einander schneiden, wobei dazwischen eine Gateisolierschicht 12 ausgebildet ist, einen an jeder Schnittstelle ausgebildeten TFT 30, eine Pixelelektrode 22, die in einem durch die sich schneidenden Gate- und Datenleitungen gebildeten Pixelbereich ausgebildet ist, einen Speicherkondensator 40, der dort ausgebildet ist, wo ein Teil der Gateleitung 2 mit einer Speicherelektrode 28 überlappt, einen mit der Gateleitung 2 verbundenen Gatekontaktfleck 50 sowie einen mit der Datenleitung 4 verbundenen Datenkontaktfleck 60.

Die ein Gatesignal liefernde Gateleitung 2 und die ein Datensignal liefernde Datenleitung 4 schneiden einander, um einen Pixelbereich 5 zu bilden.

Das TFT 30 ermöglicht es, ein Pixelsignal auf der Datenleitung 4 auf das Gatesignal auf der Gateleitung hin in die Pixelelektrode 22 zu laden und auf dieser zu halten. Der TFT 30 verfügt über eine mit der Gateleitung 2 verbundene Gateelektrode 6, eine mit der Datenleitung 4 verbundene Sourceelektrode 8 und eine mit der Pixelelektrode 22 verbundene Drainelektrode 10.

Der TFT 30 verfügt ferner über eine aktive Schicht 14 in Überlappung mit der Gateelektrode 6, wobei sich die Gateisolierschicht 12 dazwischen befindet, um zwischen der Sourceelektrode 8 und der Drainelektrode 10 einen Kanal zu bilden.

Eine aktive Schicht 14 überlappt mit der Datenleitung 4, einer unteren Datenkontaktfleckelektrode 62 und der Speicherelektrode 28.

Ferner ist auf der aktiven Schicht 14 eine Ohmsche Kontaktschicht 16 für einen Ohmschen Kontakt zur Datenleitung 4, zur Sourceelektrode 8, zur Drainelektrode 10, zur unteren Datenkontaktfleckelektrode 62 und zur Speicherelektrode 28 ausgebildet.

Die Pixelelektrode 22 ist im Pixelbereich 5 ausgebildet, und sie ist über ein erstes Kontaktloch 20, das eine Passivierungsschicht 18 durchdringt, mit der Drainelektrode 10 des TFT 30 verbunden.

Ein elektrisches Feld wird zwischen der Pixelelektrode 22, an die über den TFT 30 ein Pixelsignal geliefert wird, und einer gemeinsamen Elektrode (nicht dargestellt) erzeugt, an die eine Referenzspannung geliefert wird. LC-Moleküle zwischen dem unteren Arraysubstrat und dem oberen Arraysubstrat werden aufgrund der dielektrischen Anisotropie durch das dielektrische Feld gedreht.

Die Lichttransmission des Pixelbereichs 5 ändert sich entsprechend dem Rotationsgrad der LC-Moleküle, so dass eine Grauskala realisiert wird.

Der Speicherkondensator 40 verfügt über die Gateleitung 2 und eine Speicherelektrode 28, die die Gateleitung 2 überlappt, wobei sich die Gateisolierschicht 12, die aktive Schicht 14 und die Ohmsche Kontaktschicht 16 dazwischen befinden.

Die Speicherelektrode 26 ist über ein in der Passivierungsschicht 18 ausgebildetes zweites Kontaktloch 42 mit der Pixelelektrode 22 verbunden.

Der Speicherkondensator 40 ermöglicht es, ein auf die Pixelelektrode 22 geladenes Pixelsignal stabil aufrechtzuerhal ten, bis ein nächstes Pixelsignal geladen wird.

Der Gatekontaktfleck 50 ist mit einem Gatetreiber (nicht dargestellt) verbunden, um ein Gatesignal an die Gateleitung 2 zu liefern. Der Gatekontaktfleck 50 verfügt über eine sich ausgehend von der Gateleitung 2 erstreckende untere Gatekontaktfleckelektrode 52 und eine obere Gatekontaktfleckelektrode 54, die durch ein drittes Kontaktloch 56 hindurch, das die Gateisolierschicht 12 und die Passivierungsschicht 18 durchdringt, mit der unteren Gatekontaktfleckelektrode 52 verbunden.

Der Datenkontaktfleck 60 ist mit einem Datentreiber (nicht dargestellt) verbunden, um ein Datensignal an die Datenleitung 4 zu liefern. Der Datenkontaktfleck 60 verfügt über eine sich ausgehend von der Datenleitung 4 erstreckende untere Datenkontaktfleckelektrode 62 und eine obere Datenkontaktfleckelektrode 64, die durch ein die Passivierungsschicht 18 durchdringendes viertes Kontaktloch 66 mit der unteren Datenkontaktfleckelektrode 62 verbunden ist.

Nun wird unter Bezugnahme auf die 3A bis 3D detailliert ein Herstellverfahren für ein TFT-Arraysubstrat einer LC-Tafel unter Verwendung eines 4-Masken-Prozesses beschrieben.

Gemäß der 3A wird eine erste Gruppe leitender Muster mit einer Gateleitung 2, einer Gateelektrode 6 und einer unteren Gatekontaktfleckelektrode 52 unter Verwendung eines ersten Maskenprozesses auf einem unteren Substrat 1 hergestellt. Als Erstes wird auf dem unteren Substrat 1 eine Gatemetallschicht unter Verwendung eines Abscheidungsverfahrens (z.B. eines Sputterverfahrens) hergestellt. Danach wird die Gatemetallschicht durch einen Fotolithografieprozess und einen Ätzprozess unter Verwendung einer ersten Maske so strukturiert, dass die erste Gruppe leitender Muster mit der Gateleitung 2, der Gateelektrode 6 und der unteren Gatekontaktfleckelektrode 52 erzeugt wird.

Gemäß der 3B wird eine Gateisolierschicht 12 auf das untere Substrat 1 aufgetragen, auf dem das Gatemuster ausgebildet ist. Danach werden ein Halbleitermuster mit einer aktiven Schicht 14 und einer Ohmschen Kontaktschicht 16 sowie eine zweite Gruppe leitender Muster mit einer Datenleitung 4, einer Sourceelektrode 8, einer Drainelektrode 10 und einer unteren Datenkontaktfleckelektrode 62 sowie eine Speicherelektrode 28 unter Verwendung der zweiten Maske auf der Gateisolierschicht 12 hergestellt.

Gemäß der 3C wird eine Datenkontaktfleck 4 mit einem ersten bis vierten Kontaktloch 20, 42, 56 und 66 durch einen zweiten Maskenprozess auf der Gateisolierschicht 12 hergestellt, auf der die zweite Gruppe leitender Muster ausgebildet ist. Genauer gesagt, wird die Passivierungsschicht 18 durch ein Abscheidungsverfahren (z.B. Plasma-verstärkte chemische Dampfabscheidung (PECVD)) auf der gesamten Oberfläche der Gateisolierschicht 12, auf der das Datenmuster ausgebildet ist, hergestellt.

Danach wird die Passivierungsschicht 18 durch einen Fotolithografieprozess und einen Ätzprozess unter Verwendung einer dritten Maske so strukturiert, dass das erste bis vierte Kontaktloch 20, 42, 56 und 66 ausgebildet werden.

Das erste Kontaktloch 20 durchdringt die Passivierungsschicht 18, um die Drainelektrode 10 freizulegen, und das zweite Kontaktloch 42 durchdringt die Passivierungsschicht 18, um die Speicherelektrode 28 freizulegen.

Das dritte Kontaktloch 56 durchdringt die Passivierungs schicht 18 und die Gateisolierschicht 12, um die untere Gatekontaktfleckelektrode 52 freizulegen, und das vierte Kontaktloch 66 durchdringt die Passivierungsschicht 18, um die untere Datenkontaktfleckelektrode 62 freizulegen.

Gemäß der 3D wird eine dritte Gruppe leitender Muster mit einer Pixelelektrode 22, einer oberen Gatekontaktfleckelektrode 54 und einer oberen Datenkontaktfleckelektrode 64 unter Verwendung eines vierten Maskenprozesses auf der Passivierungsschicht 18 hergestellt.

Das einschlägige TFT-Arraysubstrat verfügt über die Passivierungsschicht 18 zum Schützen des TFT 30.

Die Passivierungsschicht 18 wird dadurch hergestellt, dass ein anorganisches Isoliermaterial unter Verwendung einer PECVD-Vorrichtung abgeschieden wird oder ein organisches Isoliermaterial unter Verwendung einer Schleuderbeschichtungsvorrichtung oder einer schleuderfreien Beschichtungsvorrichtung aufgetragen wird.

Da zum Herstellen der Passivierungsschicht 18 eine PECVD-Vorrichtung, eine Schleudebeschichtungsvorrichtung oder eine schleuderfreie Beschichtungsvorrichtung benötigt werden, wie oben beschrieben, sind die Herstellkosten erhöht. Auch ist die Datenleitung 4 häufig unterbrochen, da sie unter Verwendung einer einzelnen Schicht hergestellt wird. In diesem Fall ist ein separater Prozess dazu erforderlich, eine unterbrochene Datenleitung 4 zu reparieren. Auch wird, wenn die Passivierungsschicht 18 aus einem organischen Isoliermaterial hergestellt wird, die Pixelelektrode 22 aufgrund der relativ dicken Passivierungsschicht 18 abgetrennt. Insbesondere wird die Pixelelektrode 22 auf derjenigen Seite der Passivierungsschicht 18 abgetrennt, die durch das Kontaktloch 20 dort, wo die Drainelektrode 10 mit der Pixelelektro de 22 in Kontakt steht, freigelegt ist. Dann wird ein Punktdefekt erzeugt, da der Pixelelektrode 22 kein Pixelsignal durch die Drainelektrode 10 zugeführt wird.

Auch beinhaltet der Speicherkondensator 40 die Gateleitung 2 und die Speicherelektrode 28, die einander überlappen, wobei sich die Gateisolierschicht 12, die aktive Schicht 14 und die Ohmsche Kontaktschicht 16 dazwischen befinden.

In diesem Fall ist die Kapazität des Speicherkondensators 40 durch die relativ dicke Gateisolierschicht 12 beeinträchtigt, die die Gateleitung 2 gegen die Speicherelektrode 28, die aktive Schicht 14 und die Ohmsche Kontaktschicht 16 isoliert. Auch wird aufgrund der relativ niedrigen Kapazität des Speicherkondensators 40 eine Beeinträchtigung der Bildqualität (z.B. Flecke) erzeugt. Auch kann während eines folgenden Prozesses ein Defekt (z.B. eine galvanische Korrosion eines Datenkontaktflecks) erzeugt werden, da der Datenkontaktfleck beim Herstellen der Passivierungsschicht geöffnet wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist die Erfindung auf ein TFT-Arraysubstrat und ein zugehöriges Herstellverfahren gerichtet, die eine oder mehrere Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen der einschlägigen Technik im Wesentlichen vermeiden.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass ein TFT-Arraysubstrat und ein zugehöriges Herstellverfahren geschaffen sind, bei denen TFTs ohne Passivierungsschicht geschützt werden können und die Herstellkosten und die Anzahl erforderlicher Masken gesenkt werden können.

Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein TFT-Arraysubstrat und ein zugehöriges Herstellverfahren geschaffen sind, die eine galvanische Korrosion aufgrund eines Öffnens eines Datenkontaktflecks dadurch vermeiden können, dass der Datenkontaktfleck mit einer Überbrückungsstruktur eines Gatemetallmusters und eines Datenmetallmusters ausgebildet wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein TFT-Arraysubstrat und ein zugehöriges Herstellverfahren geschaffen sind, die die Anzahl benötigter Prozesse dadurch senken können, dass geradzahlige/ungeradzahlige Datenleitungen getrennt werden, um eine Struktur zum Schützen vor statischer Elektrizität zu schaffen.

Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt, und teilweise werden sie dem Fachmann beim Studieren des Folgenden ersichtlich, oder sie ergeben sich beim Ausüben der Erfindung. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur realisiert und erreicht werden, wie sie speziell in der schriftlichen Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen dargelegt ist.

Um diese Ziele und andere Vorteile zu erreichen, und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie sie realisiert wurde und hier umfassend beschrieben ist, ist Folgendes geschaffen: TFT-Arraysubstrat mit: einer Gateelektrode, die mit einer Gateleitung verbunden ist; einer Sourceelektrode, die mit einer Datenleitung verbunden ist, die die Gateleitung schneidet, um einen Pixelbereich zu bilden; einer Drainelektrode, die der Sourceelektrode zugewandt ist, wobei dazwischen ein Kanal eingefügt ist; einer Halbleiterschicht, die den Kanal zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode bildet; einer Kanal-Passivierungsschicht, die auf dem Kanal ausge bildet ist, um die Halbleiterschicht zu schützen; einer Pixelelektrode, die so im Pixelbereich angeordnet ist, dass sie mit der Drainelektrode in Kontakt steht; einem Speicherkondensator mit der sich über die Gateleitung erstreckenden Pixelelektrode, um auf einer Gateisolierschicht, auf die ein Halbleiterschichtmuster und ein Metallschichtmuster aufgeschichtet sind, ein Speichergebiet zu bilden; einem Gatekontaktfleck, der sich von der Gateleitung aus erstreckt; und ein Datenkontaktfleck, der mit der Datenleitung verbunden ist.

Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist Folgendes geschaffen: ein Verfahren zum Herstellen eines TFT-Arraysubstrats, das Folgendes beinhaltet: Herstellen einer Gateelektrode, einer Gateleitung, einer unteren Gatekontaktfleckelektrode und einer unteren Datenkontaktfleckelektrode auf einem Substrat; Herstellen einer Gateisolierschicht, einer ersten Halbleiterschicht, einer zweiten Halbleiterschicht und einer Datenmetallschicht auf der Gateelektrode; Strukturieren der Gateisolierschicht, der ersten und der zweiten Halbleiterschicht sowie der Datenmetallschicht, um die Gateleitung, die Datenleitung, eine Datenleitung, einen TFT-Bereich, einen Gatekontaktfleck und einen Datenkontaktfleck auszubilden und ein Schnittgebiet auszubilden, das die Gateisolierschicht auf der Gateleitung freilegt; Auftragen einer transparenten, leitenden Schicht auf das Substrat, und Strukturieren der transparenten, leitenden Schicht zum Ausbilden der Source- und Drainelektroden, einer ersten Halbleiterschicht, die dazwischen einen Kanal bildet, einer Pixelelektrode in Kontakt mit der Drainelektrode, einer oberen Gatekontaktfleckelektrode und einer oberen Datenkontaktfleckelektrode im TFT-Bereich; und Auftragen einer Kanal-Passivierungsschicht auf die dem Kanal entsprechende erste Halbleiterschicht.

Es ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und dazu vorgesehen sind, für eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu sorgen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen, und die in diese Anmeldung eingeschlossen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen eine Ausführungsform (Ausführungsformen) der Erfindung, und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt.
1 ist eine Draufsicht eines einschlägigen TFT-Arraysubstrats, das unter Verwendung eines 4-Masken-Prozesses hergestellt wurde;
2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie I-I' in der 1;
3A bis 3D sind Schnittansichten zum Veranschaulichen sequenzieller Prozesse zum Herstellen eines TFT-Arraysubstrats einer LC-Tafel gemäß der einschlägigen Technik;
4 ist eine Draufsicht eines TFT-Arraysubstrats gemäß der Erfindung;
5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II' in der 4;
6A und 6B sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen einer ersten Gruppe leitender Muster durch einen ersten Maskenprozess auf dem TFT-Arraysubstrat gemäß der Erfindung;
7A und 7B sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleitermusters, einer zweiten Gruppe leitender Muster sowie einer Kanal-Passivierungsschicht durch einen zweiten Maskenprozess auf dem TFT-Arraysubstrat gemäß der Erfindung;
8A bis 8F sind Schnittansichten zum Veranschaulichen sequenzieller Prozesse zum Herstellen der zweiten Gruppe leitender Muster gemäß der Erfindung;
9A und 9B sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleitermusters und einer dritten Gruppe leitender Muster durch einen dritten Maskenprozess im TFT-Arraysubstrat gemäß der Erfindung;
10A und 10E sind Schnittansichten zum Veranschaulichen sequenzieller Prozesse bei der Herstellung der dritten Gruppe leitender Muster gemäß der Erfindung; und
11 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines Teils eines äußeren Kontaktflecks des TFT-Arraysubstrats gemäß der Erfindung.
Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass an der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang derselben abzuweichen. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen derselben abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele veranschaulicht sind.
Die 4 ist eine Draufsicht eines TFT-Arraysubstrats gemäß der Erfindung, und die 5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II' in der 4.
Gemäß den 4 und 5 verfügt das TFT-Arraysubstrat über eine Gateisolierschicht 112 auf einem Substrat 101, einen in jedem Schnittabschnitt ausgebildeten TFT 130, eine Pixelelektrode 122, die in einem durch die sich schneidenden Gate- und Datenleitungen definierten Pixelbereich 105 ausgebildet ist, und eine Kanal-Passivierungsschicht 120 zum Schützen des TFT 130.
Auch verfügt das TFT-Arraysubstrat ferner über einen Speicherkondensator 140, der durch einen Überlappungsabschnitt der Gateleitung 102 und der Pixelelektrode 122 gebildet ist, einen mit der Gateleitung 102 verbundenen Gatekontaktfleck 150 sowie einen Datenkontaktfleck 160, der durch eine Überbrückungsstruktur mit der Datenleitung 104 verbunden ist. Die ein Gatesignal liefernde Gateleitung 102 und die ein Datensignal liefernde Datenleitung 104 schneiden einander, um den Pixelbereich 105 zu definieren. Der TFT 130 ermöglicht es, auf ein Gatesignal auf der Gateleitung 102 hin ein Pixelsignal auf der Datenleitung 104 auf die Pixelelektrode 122 zu laden und auf dieser aufrechtzuerhalten.
Der TFT 130 verfügt über eine mit der Gateleitung 102 verbundene Gateelektrode 106, eine mit der Datenleitung 104 verbundene Sourceelektrode 108 sowie eine mit der Pixelelek trode 122 verbundene Drainelektrode 110.
Auch verfügt der TFT 130 ferner über eine aktive Schicht 114 in Überlappung mit der Gateelektrode 106, wobei sich die Gateisolierschicht 112 dazwischen befindet, und die zwischen der Sourceelektrode 108 und der Drainelektrode 110 einen Kanal bildet.
Die Gateisolierschicht 112 ist auf der Gateleitung 102 ausgebildet, und ein Muster einer ersten Halbleiterschicht 147 ist so ausgebildet, dass es sich ausgehend von der aktiven Schicht 114 auf der Gateisolierschicht 112 erstreckt. Um den Speicherkondensator 140 herum ist ein Schlitz 103 ausgebildet, um die Gateisolierschicht 112 freizulegen, so dass die erste Halbleiterschicht 147 nicht ausgebildet ist.
Die aktive Schicht 114 überlappt auch mit der Datenleitung 104 und einer unteren Datenkontaktfleckelektrode 162.
Ferner ist auf der aktiven Schicht 114 eine Ohmsche Kontaktschicht 116 für Ohmschen Kontakt mit der Datenleitung 104, der Sourceelektrode 108, der Drainelektrode 110 und der unteren Datenkontaktfleckelektrode 162 ausgebildet.
Die Kanal-Passivierungsschicht 120 besteht aus Siliciumoxid (SiOx) oder Siliciumnitrid (SiNx) auf der aktiven Schicht 114, die den Kanal zwischen der Sourceelektrode 108 und der Drainelektrode 110 bildet.
Die Kanal-Passivierungsschicht 120 verhindert eine mögliche Beschädigung der den Kanal bildenden aktiven Schicht 114 während eines Abhebeprozesses zum Entfernen von Fotoresistmustern, wie sie verwendet werden, wenn die Sourceelektrode 108, die Drainelektrode 110 und die Pixelelektrode 122 hergestellt werden, und während eines Reinigungsprozesses, der vor und nach all diesen Prozessen ausgeführt wird.
Die Pixelelektrode 122 ist mit der Drainelektrode 110 des TFT 130 verbunden.
Ein transparentes, leitendes Muster 118 besteht aus demselben Material wie die Pixelelektrode 122 auf der Sourceelektrode 108, der Drainelektrode 110 und der Datenleitung 104.
Das transparente, leitende Muster 118 bildet eine Überbrückungselektrode 168, die die Datenleitung 104 mit dem Datenkontaktfleck 150 in der Überbrückungsstruktur verbindet.
Das auf der Datenleitung 104 ausgebildete transparente, leitende Muster 118 dient als Unterstützung beim Liefern eines Datensignals an die Sourceelektrode 108 des TFT 130, wenn die Datenleitung 104 unterbrochen ist.
Das auf der Sourceelektrode 108 und der Drainelektrode 110 hergestellte transparente, leitende Muster 118 verbindet Korrosion der Sourceelektrode 108 und der Drainelektrode 110, die aus einem für Korrosion anfälligen Material (z.B. Mo) hergestellt sind.
Das transparente, leitende Muster 118 ist so beabstandet, dass es einen Kurzschluss mit einem benachbarten transparenten, leitenden Muster 118 oder einer benachbarten Pixelelektrode 122 verhindert.
Das auf der Sourceelektrode 108 hergestellte transparente, leitende Muster 118 und das auf der Drainelektrode 110 hergestellte transparente, leitende Muster 118 sind um einen vorbestimmten Abstand von z.B. ungefähr 4-5 m voneinander beabstandet, und das auf der Datenleitung 104 herstellte transparente, leitende Muster 118 und die Pixelelektrode 122 sind ebenfalls um einen vorbestimmten Abstand von z.B. 4-5 m voneinander beabstandet.
Demgemäß wird zwischen der Pixelelektrode 122, an die über den TFT 130 ein Pixelsignal angelegt wird, und einer gemeinsamen Elektroden (nicht dargestellt), an die eine Referenzspannung angelegt wird, ein elektrisches Feld erzeugt.
LC-Moleküle zwischen dem unteren Arraysubstrat und dem oberen Arraysubstrat drehen sich aufgrund dielektrischer Anisotropie durch das elektrische Feld.
Die Lichttransmission des Pixelbereichs 105 ändert sich entsprechend dem Rotationsgrad der LC-Moleküle, so dass eine Grauskala realisiert wird.
Der Speicherkondensator 140 verfügt über die Gateleitung 102 und die Pixelelektrode 122 in Überlappung mit der ersten Halbleiterschicht 147, eine zweite Halbleiterschicht 149 sowie ein Datenmetallmuster 119 mit der Gateleitung 102 und der Gateisolierschicht 112 dazwischen.
Der Speicherkondensator 140 ermöglicht es, ein auf die Pixelelektrode 122 geladenes Pixelsignal stabil aufrechtzuerhalten, bis ein nächstes Pixelsignal geladen wird. Der Gatekontaktfleck 150 ist mit dem Gatetreiber (nicht dargestellt) verbunden, um ein Gatesignal an die Gateleitung 102 zu liefern.
Der Gatekontaktfleck 150 verfügt über eine sich ausgehend von der Gateleitung 102 erstreckende untere Gatekontaktfleckelektrode 152 sowie eine obere Gatekontaktfleckelektrode 156, die durch ein Kontaktloch 154, das die Gateisolierschicht 112, die erste Halbleiterschicht 147, die zweite Halbleiterschicht 149 und das Datenmetallmuster 119 durch dringt, mit der unteren Gatekontaktfleckelektrode 152 verbunden.
Auch ist der Datenkontaktfleck 160 mit einem Datentreiber (nicht dargestellt) verbunden, um ein Datensignal an die Datenleitung 104 zu liefern.
Der Datenkontaktfleck 160 verfügt über eine untere Datenkontaktfleckelektrode 162, die mit einem Gatemuster auf dem Substrat ausgebildet ist, und eine obere Datenkontaktfleckelektrode 166, die mit der unteren Datenkontaktfleckelektrode 162 verbunden ist, wobei sich die erste Halbleiterschicht 147, die zweite Halbleiterschicht 149 und das Datenmetallmuster 119 dazwischen befinden.
Der aus dem Gatemuster bestehende Datenkontaktfleck 160 ist durch eine Überbrückungsstruktur mit der Datenleitung 104 verbunden, wobei sich die Gateisolierschicht 112 dazwischen befindet.
Die Überbrückungsstruktur verfügt über die aus dem Gatemuster bestehende untere Datenkontaktfleckelektrode 162 sowie eine Überbrückungselektrode 168, bei der es sich um eine transparente, leitende Schicht handelt, die die untere Datenkontaktfleckelektrode 162 mit der Datenleitung 104 verbindet.
Die 6A und 6B sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen einer ersten Gruppe leitender Muster durch einen ersten Maskenprozess beim erfindungsgemäßen TFT-Arraysubstrat.
Gemäß den 6A und 6B wird eine erste Gruppe leitender Muster mit der Gateleitung 102, der Gateelektrode 106, der unteren Gatekontaktfleckelektrode 152 und der unteren Datenkontaktfleckelektrode 162 auf dem unteren Substrat 101 hergestellt, wozu ein erster Maskenprozess verwendet wird.
Auf dem unteren Substrat 101 wird unter Verwendung eines Abscheidungsverfahrens wie Sputtern eine Gatemetallschicht hergestellt.
Dann wird die Gatemetallschicht durch einen Fotolithografieprozess und einen Ätzprozess unter Verwendung der ersten Maske strukturiert, um dadurch ein Gatemuster auszubilden, das über die Gateleitung 102, die Gateelektrode 106, die untere Gatekontaktfleckelektrode 152 und die untere Datenkontaktfleckelektrode 162 verfügt.
Hierbei kann die Gatemetallschicht aus Aluminium oder einem Metall auf Aluminiumbasis, wie Aluminium/Neodym (Al/Nd) hergestellt werden. Auch kann die Gatemetallschicht aus einer doppelschichtigen Leitung oder einer dreischichtigen Leitung hergestellt werden.
Die 7A und 7B sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleitermusters, einer zweiten Gruppe leitender Muster und einer Kanal-Passivierungsschicht durch einen zweiten Maskenprozess beim erfindungsgemäßen TFT-Arraysubstrat.
Gemäß den 7A und 7B wird die Gateisolierschicht 112 auf das untere Substrat 101 aufgetragen, auf dem die erste Gruppe leitender Muster ausgebildet ist.
Auf die Gateisolierschicht 112 werden eine erste Halbleiterschicht 147, eine zweite Halbleiterschicht 149 und eine Datenmetallschicht 151 aufgeschichtet.
Als Nächstes werden ein Halbleitermuster mit einer aktiven Schicht 114 und einer Ohmschen Kontaktschicht 116 sowie ein Datenmetallmuster 119 (zweite Gruppe leitender Muster) mit einer Datenleitung 104, einer Sourceelektrode 108 und einer Drainelektrode 110 unter Verwendung eines zweiten Maskenprozesses auf der Gateisolierschicht 112 hergestellt.
Das Halbleitermuster mit der aktiven Schicht 114 und der Ohmschen Kontaktschicht 116 sowie die zweite Gruppe leitender Muster 119 mit einer Metallschicht werden ebenfalls auf einer Gateleitung 102 und einem Gatekontaktfleck 150 hergestellt, um dadurch zu verhindern, dass die Gateleitung 102 während eines anschließenden Entfernens der Gateisolierschicht 112 geätzt wird.
Die freigelegte Gateisolierschicht 112 wird unter Verwendung des Fotoresists als Maske entfernt.
Der sich ausgehend von der Gateleitung 102 erstreckende Gatekontaktfleck 150, die Gateisolierschicht 112, eine erste Halbleiterschicht 147, eine zweite Halbleiterschicht 149 und ein Datenmetallmuster 119 werden auf die untere Gatekontaktfleckelektrode 152 aufgeschichtet, und es wird ein Kontaktloch 154 ausgebildet, um die untere Gatekontaktfleckelektrode 152 freizulegen.
Auf die aus einem Gatemuster bestehende untere Gatekontaktfleckelektrode 162 werden eine Gateisolierschicht 112, eine erste Halbleiterschicht 147, eine zweite Halbleiterschicht 149 und ein Datenmetallmuster 119 sequenziell aufgeschichtet, und es werden Kontaktlöcher 171 und 172 ausgebildet, um die untere Datenkontaktfleckelektrode 162 freizulegen.
Auf der Gateleitung 102 werden eine erste Halbleiterschicht 147, eine zweite Halbleiterschicht 149 und ein Datenmetallmuster 119 ausgebildet. Das erste Halbleitermuster 147, das zweite Halbleitermuster 149 und das Datenmetallmuster 119 werden freigelegt, um die Gateisolierschicht 112 um eine Position herum freizulegen, an der ein Speicherkondensator herzustellen ist, um dadurch einen Schlitz 103 auszubilden, der die Gateisolierschicht 112 freilegt.
Die 8A bis 8F sind Schnittansichten zum Veranschaulichen sequenzieller Prozesse zum Herstellen der zweiten Gruppe leitender Muster gemäß der Erfindung.
Gemäß der 8A werden die erste Halbleiterschicht 147, die zweite Halbleiterschicht 149 und die Datenmetallschicht 151 unter Verwendung eines Abscheidungsverfahrens wie Sputtern sequenziell auf der Gateisolierschicht 112 hergestellt.
Die erste Halbleiterschicht 147 kann aus amorphem Silicium, das nicht mit Fremdstoffen dotiert ist, hergestellt werden, und die zweite Halbleiterschicht 149 kann aus amorphem Silicium hergestellt werden, das mit n- oder p-Fremdstoffen dotiert ist.
Die Datenmetallschicht 151 wird aus einem Metall wie Molybdän (Mo) oder Kupfer (Cu) hergestellt.
Als Nächstes wird auf der Datenmetallschicht 151 eine Fotoresistschicht hergestellt, und eine teilweise undurchsichtige zweite Maske 170 wird über dem unteren Substrat 101 ausgerichtet, wie es in der 8B dargestellt ist.
Die zweite Maske 170 verfügt über ein Maskensubstrat 173 aus einem transparenten Material, einen Ausblendabschnitt 157, der in einem Ausblendbereich S2 des Maskensubstrats 173 ausgebildet ist, und einen Beugungsbelichtungsabschnitt (oder halbdurchlässigen Abschnitt) 167, der in einem Teilbelichtungsbereich S3 des Maskensubstrats 173 ausgebildet ist.
Ein Bereich, in dem das Maskensubstrat 173 freigelegt ist, wird zu einem Belichtungsbereich S1.
Die Fotoresistschicht wird unter Verwendung der zweiten Maske 170 Licht ausgesetzt, und dann wird sie entwickelt, um ein Fotoresistmuster 178 mit einer Stufendifferenz im Ausblendbereich S2 und im Teilbelichtungsbereich S3 auszubilden, die dem Ausblendabschnitt 147 bzw. den Beugungsbelichtungsabschnitt 176 der zweiten Maske 170 entsprechen.
Das Fotoresistmuster 178, wo der Teilbelichtungsbereich S3 über eine zweite Höhe h2 verfügt, die niedriger als eine erste Höhe h1 des Fotoresistmusters 178, mit Ausbildung im Ausblendbereich S2, ist.
Gemäß der 8C wird die Datenmetallschicht 151 durch einen Nassätzprozess unter Verwendung des Fotoresistmusters 178 als Maske strukturiert, um dadurch die zweite Gruppe leitender Muster mit einer Datenleitung 104, einem TFT-Bereich 130, der sich ausgehend von der Datenleitung 104 erstreckt, dem Speicherkondensator 140, dem Gatekontaktfleck 150 und dem Datenkontaktfleck 160 auszubilden.
Gemäß der 8D wird das Fotoresistmuster 178 mit der zweiten Höhe h2 durch einen Veraschungsprozess unter Verwendung von O2-Plasma entfernt, und die Höhe des Fotoresistmusters 178 mit der ersten Höhe h1 wird verringert.
Gemäß der 8E werden die erste Halbleiterschicht 147, die zweite Halbleiterschicht 149 sowie die Gateisolierschicht 112 durch einen Trockenätzprozess unter Verwendung des Fotoresistmusters 178 als Maske strukturiert, um dadurch die Ohmsche Kontaktschicht 116, die aktive Schicht 114 und die Gateisolierschicht 112 entsprechend der zweiten Gruppe leitender Muster auszubilden.
Die Gateisolierschicht 112 verbleibt in einem Schlitzbereich 103 der Gateleitung 102, der durch den Teilbelichtungsbereich der Maske ausgeblendet ist, und einem Bereich der unteren Datenkontaktfleckelektrode 162.
Hierbei werden die Kontaktlöcher 154, 171 und 172 auf dem Gatekontaktfleck 150 und dem Datenkontaktfleck 160 hergestellt.
Gemäß der 8F wird das Fotoresistmuster 178 durch einen Abhebeprozess entfernt.
Die 9A und 9B sind eine Draufsicht bzw. eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleitermusters und einer dritten Gruppe leitender Muster durch einen dritten Maskenprozess bei einem erfindungsgemäßen TFT-Arraysubstrat.
Gemäß den 9A und 9B wird eine transparente, leitende Schicht auf das Substrat 101 aufgetragen, und eine dritte Gruppe leitender Muster mit Source- und Drainelektroden 108 und 110, einer Pixelelektrode 122, einem transparenten, leitenden Muster 118, einer oberen Gatekontaktfleckelektrode 156, einer oberen Datenkontaktfleckelektrode 166 und einer Überbrückungselektrode 168 wird unter Verwendung eines dritten Maskenprozesses auf einem TFT-Bereich 130 ausgebildet.
Genauer gesagt, wird eine transparente, leitende Schicht durch ein Abscheidungsverfahren (z.B. ein Sputterverfahren) auf dem Substrat 101 aufgebracht, wo ein Kontaktloch ausgebildet ist.
Die transparente, leitende Schicht kann aus einem Material hergestellt werden, das aus der aus Indiumzinnoxid (ITO), Zinnoxid (TO), Indiumzinnzinkoxid (ITZO) und Indiumzinkoxid (IZO) bestehenden Gruppe ausgewählt wird.
Danach wird das transparente, leitende Muster durch einen Fotolithografieprozess und einen Ätzprozess unter Verwendung einer dritten Maske strukturiert, um dadurch die dritte Gruppe leitender Muster mit der Pixelelektrode 122, dem transparenten, leitenden Muster 118, der oberen Gatekontaktfleckelektrode 156, der oberen Datenkontaktfleckelektrode 166 und der Überbrückungselektrode 168 auszubilden.
Das dritte leitende Muster wird auch auf der Datenleitung 104 hergestellt.
Die Pixelelektrode 122 wird mit der Drainelektrode 110 verbunden.
Das transparente, leitende Muster 118 wird auf der Datenleitung 104, der Sourceelektrode 108 und der Drainelektrode 110 hergestellt und direkt mit diesen verbunden.
Die obere Gatekontaktfleckelektrode 156 wird durch das Kontaktloch 154 elektrisch mit der unteren Gatekontaktfleckelektrode 152 verbunden.
Die obere Datenkontaktfleckelektrode 166 wird durch ein Kontaktloch 172 mit der mit einem Gatemuster ausgebildeten unteren Datenkontaktfleckelektrode 162 verbunden.
Die Überbrückungselektrode 168, die am Ende der Datenleitung so ausgebildet ist, dass sie sich ausgehend vom transparenten, leitenden Muster 118 der Datenleitung 104 aus er streckt, ist durch das Kontaktloch 171 mit der unteren Datenkontaktfleckelektrode 162 verbunden.
Auf der aktiven Schicht 114, die den Kanal zwischen der Sourceelektrode 108 und der Drainelektrode 110 bildet, wird eine Kanal-Passivierungsschicht 120 hergestellt.
Die zweite Halbleiterschicht 149 wird so entfernt, dass nur die erste Halbleiterschicht 147 auf der Gateleitung 102 verbleibt und die Gateisolierschicht 112 im Schlitz 103 freigelegt ist.
Die 10A und 10E sind Schnittansichten zum Veranschaulichen sequenzieller Prozesse zum Herstellen der dritten Gruppe leitender Muster gemäß der Erfindung.
Gemäß der 10A wird eine transparente, leitende Schicht 117 auf einem Substrat hergestellt, wo eine zweite Gruppe leitender Muster auf der Gateisolierschicht 112 ausgebildet ist.
Gemäß der 10B wird auf der transparenten, leitenden Schicht 117 eine Fotoresistschicht hergestellt, die dann belichtet und entwickelt wird, um ein Fotoresistmuster 178 auszubilden.
Gemäß der 10C wird die transparente, leitende Schicht durch einen Nassätzprozess unter Verwendung des Fotoresistmusters 178 als Maske geätzt, um dadurch im TFT-Bereich 130 eine dritte Gruppe leitender Muster auszubilden, die über Source- und Drainelektroden 108 und 110, eine Pixelelektrode 122, einen sich ausgehend von der Pixelelektrode 122 erstreckenden Speicherkondensator 140, ein transparentes, leitendes Muster 118 auf der Datenleitung 104, eine obere Gatekontaktfleckelektrode 156, eine obere Datenkontaktfleckelektro de 166 und eine Überbrückungselektrode 168 verfügt.
Der Datenkontaktfleck 160 verfügt über eine mit einem Gatemuster ausgebildete untere Datenkontaktfleckelektrode 162, und die aus einer transparenten, leitenden Schicht hergestellte obere Datenkontaktfleckelektrode 166. Die untere Datenkontaktfleckelektrode 162 erstreckt sich zur Datenleitung 104, und sie verbindet diese mit einer Überbrückungsstruktur.
Die Überbrückungsstruktur ist eine Struktur, bei der die Datenleitung 104 durch eine Überbrückungselektrode 168 mit der unteren Datenkontaktfleckelektrode 162 verbunden ist. Die Überbrückungselektrode 168 wird durch ein in der Datenkontaktfleckelektrode 162 ausgebildetes Kontaktloch 171 angeschlossen, und sie kann mit einem auf der Datenleitung 104 ausgebildeten transparenten, leitenden Muster 118 verbunden werden.
Danach werden eine Ohmsche Kontaktschicht 116 und ein auf einem Kanalabschnitt eines TFT 130 ausgebildetes Datenmetallmuster 154 durch einen Ätzprozess unter Verwendung des Fotoresistmusters 178 entfernt.
Demgemäß wird die aktive Schicht 114 des Kanalabschnitts freigelegt, um die Sourceelektrode 108 und die Drainelektrode 110 zu trennen.
Das Datenmetallmuster 119 und die Ohmsche Kontaktschicht 116, mit Freilegung an der Gateleitung 102, werden ebenfalls gleichzeitig entfernt.
Der sich ausgehend von der Pixelelektrode 122 erstreckende Speicherkondensator 140 bildet einen Speicherbereich mit einer Gateleitung 102, wobei eine Gateisolierschicht 112, eine erste Halbleiterschicht 147, eine zweite Halbleiterschicht 149 und ein Datenmetallmuster 119 dazwischen eingefügt sind. Die Gateisolierschicht 112 liegt am Schlitz 103 auf der Gateleitung 102 frei.
Gemäß der 10D wird eine Fläche der freigelegten aktiven Schicht 114 des Kanalabschnitts einem Ox(z.B. 02)- oder einem Nx(z.B. N2)-Plasma unter Verwendung des verbliebenen Fotoresistmusters 178 als Maske ausgesetzt.
Demgemäß reagiert das ionisierte Ox oder Nx mit in der aktiven Schicht 114 enthaltenem Silicium, um dadurch eine Kanal-Passivierungsschicht 120 aus SiO2 oder SiNx auf der Kanalschicht 114 des Kanalabschnitts auszubilden.
Die Kanal-Passivierungsschicht 120 verhindert eine Beschädigung der aktiven Schicht 114 des Kanalabschnitts.
Gemäß der 10E wird das auf der dritten Gruppe leitender Muster verbliebene Fotoresistmuster 178 durch einen Abhebeprozess entfernt.
Das erfindungsgemäße TFT-Arraysubstrat wird am ihm zugewandten Farbfilter-Arraysubstrat angebracht, und dazwischen wird ein LC angebracht, um eine LC-Tafel zu bilden.
Das Farbfilter-Arraysubstrat verfügt über in der LC-Zelleneinheit ausgebildete Farbfilter, eine die Farbfilter trennende Schwarzmatrix, die Licht nach außen reflektiert, und eine gemeinsame Elektrode, die eine Referenzspannung gemeinsam an LC-Zellen liefert.
Das TFT-Arraysubstrat durchläuft einen Signalinspektionsprozess zum Erkennen eines Leitungsdefekts wie eines Kurzschlusses oder einer unterbrochenen Signalleitung oder eines Defekts des TFT nach einem Herstellprozess.
Für den Signalinspektionsprozess werden Ungerade-Kurzschlussschienen und Gerade-Kurzschlussschienen, die mit den ungeradzahligen Leitungen und den geradzahligen Leitungen der Gateleitungen und der Datenleitungen verbunden werden, auf dem TFT-Arraysubstrat ausgebildet.
Genauer gesagt, erfasst eine Datenleitungsuntersuchung einen Leitungsdefekt unter. Verwendung der mit den ungeradzahligen Datenleitungen verbundenen Ungerade-Kurzschlussschiene für Daten und der mit den geradzahligen Datenleitungen verbundenen Gerade-Kurzschlussschiene für Daten.
Die 11 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines Teils eines äußeren Kontaktflecks des erfindungsgemäßen TFT-Arraysubstrats.
Gemäß der 11 verfügt das TFT-Arraysubstrat über einen Transistor, der an jeder Schnittstelle zwischen einer Gateleitung 102 und einer Datenleitung 104 ausgebildet ist, und die mit dem TFT 130 verbundene Pixelelektrode 122. Die Datenleitung 104 bildet über Datenverbindungsstücke an der Außenkontur den Datenkontaktfleck 160.
Der Datenkontaktfleck 160 ist durch geradzahlige/ungeradzahlige Datenleitungen 109a/109b gekoppelt, und er ist mit den Kurzschlussschienen 196 und 197 verbunden.
Der Datenkontaktfleck 160 und die geradzahligen/ungeradzahligen Datenleitungen 109a/109b, die durch eine Überbrückungsstruktur mit der Datenleitung 104 verbunden sind, werden aus dem Gatemetall hergestellt, und die geradzahligen Datenleitungen 109a werden über ein Kontaktloch 173 mit einem Datenmetallmuster 151 verbunden, und sie werden an die Gerade-Kurzschlussschiene 197 für Daten angeschlossen.
Die ungeradzahligen Datenleitungen 109b werden mit der aus dem Gatemetall hergestellten Ungerade-Kurzschlussschiene 196 für Daten verbunden.
Um statische Elektrizität zu verhindern verfügen die geradzahligen Datenleitungen 109a über eine H-förmige Masseleitung 181 mit einem unterbrochen Abschnitt A.
Die Masseleitung 181 ist mit der Ungerade-Kurzschlussschiene 196 für Daten verbunden.
Die geradzahligen/ungeradzahligen Datenleitungen 109a und 109b bilden über die Masseleitung 181 dasselbe Potenzial, um statische Elektrizität zu verhindern.
Dabei ist der unterbrochene Abschnitt A mit einigen m ausgebildet, um es zu ermöglichen, statische Elektrizität über die Masseleitung 181 zu entladen, wenn solche erzeugt wird.
Danach werden die Gerade/Ungerade-Kurzschlussschiene 196 und 197 für Daten durchgetrennt und entfernt, wenn eine LC-Tafel hergestellt wird.
Da das TFT-Arraysubstrat und das zugehörige Herstellverfahren gemäß der Erfindung keine gesonderte Vorrichtung zum Herstellen der Passivierungsschicht benötigt, können die Herstellkosten gesenkt werden, und es kann eine Unterbrechung der Pixelelektrode im Stufenabschnitt des Kontaktlochs zum Freilegen der Drainelektrode verhindert werden.
Auch können das TFT-Arraysubstrat und das zugehörige Herstellverfahren unter Verwendung des transparenten, leitenden Musters ein Pixelsignal an jeden TFT liefern, ohne dass ein Reparaturprozess erforderlich wäre, wenn ein Unterbrechungsdefekt der Datenleitung erzeugt wird, und es kann Korrosion der Datenleitung, der Sourceelektrode und der Drainelektrode vermieden werden.
Auch ist beim TFT-Arraysubstrat und beim zugehörigen Herstellverfahren der Abstand zwischen zwei den Speicherkondensator bildenden Leitern klein, so dass die Kapazität des Kondensators erhöht ist und eine Beeinträchtigung der Bildqualität (z.B. ein Fleck) verbessert werden kann.
Das TFT-Arraysubstrat und das zugehörige Herstellverfahren können galvanische Korrosion des Datenkontaktflecks vermeiden.
Auch bilden das TFT-Arraysubstrat und das zugehörige Herstellverfahren eine Struktur zum Verhindern statischer Elektrizität durch Trennen der geradzahligen und der ungeradzahligen Datenleitungen, so dass die Anzahl der Prozesse verringert werden kann.
Auch kann die Anzahl der benötigten Masken verringert werden, um den Herstellprozess zu vereinfachen und die Herstellkosten zu senken.
Der Fachmann erkennt, dass an der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen derselben abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.

Claims

TFT(Dünnschichttransistor)-Arraysubstrat mit: – einer Gateelektrode, die mit einer Gateleitung verbunden ist; – einer Sourceelektrode, die mit einer Datenleitung verbunden ist, die die Gateleitung schneidet, um einen Pixelbereich zu bilden; – einer Drainelektrode, die der Sourceelektrode zugewandt ist, wobei dazwischen ein Kanal eingefügt ist; – einer Halbleiterschicht, die den Kanal zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode bildet; – einer Kanal-Passivierungsschicht, die auf dem Kanal ausgebildet ist, um die Halbleiterschicht zu schützen; – einer Pixelelektrode, die so im Pixelbereich angeordnet ist, dass sie mit der Drainelektrode in Kontakt steht; – einem Speicherkondensator mit der sich über die Gateleitung erstreckenden Pixelelektrode, um auf einer Gateisolierschicht, auf die ein Halbleiterschichtmuster und ein Metallschichtmuster aufgeschichtet sind, ein Speichergebiet zu bilden; – einem Gatekontaktfleck, der sich von der Gateleitung aus erstreckt; und – einem Datenkontaktfleck, der mit der Datenleitung verbunden ist.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 1, bei dem die Kanal-Passivierungsschicht aus SiNx oder SiOx besteht.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 1, bei dem das Halbleiterschichtmuster auf der Gateleitung ausgebildet ist.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 1, bei dem die Halbleiterschicht Folgendes aufweist: – eine aktive Schicht, die den Kanal zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode bildet; und – eine Ohmsche Kontaktschicht, die zwischen den Source/Drain-Elektroden und der aktiven Schicht ausgebildet ist.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 1, ferner mit einem transparenten, leitenden Muster aus demselben Material wie dem der Pixelelektrode auf der Datenleitung und entlang den Source/Drain-Elektroden.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 1, bei dem der Gatekontaktfleck Folgendes aufweist: – eine untere Gatekontaktfleckelektrode, die mit der Gateleitung verbunden ist; – eine Gateisolierschicht, ein erstes Halbleitermuster, ein zweites Halbleitermuster und ein Datenmetallmuster mit Ausbildung auf der unteren Gatekontaktfleckelektrode; und – eine obere Gatekontaktfleckelektrode, die durch ein Kontaktloch angeschlossen ist, das einen Teil der unteren Gatekontaktfleckelektrode freilegt.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 1, bei dem der Datenkontaktfleck mit der Datenleitung und einer unteren Datenkontaktfleckelektrode mittels einer Überbrückungselektrode verbunden ist, die aus einem transparenten, leitenden Material besteht.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 1, bei dem der Datenkontaktfleck Folgendes aufweist: – eine untere Datenkontaktfleckelektrode aus einem Gatematerial; und – eine obere Datenkontaktfleckelektrode, die durch ein Kontaktloch mit der unteren Datenkontaktfleckelektrode verbun den ist, wobei sich die Gateisolierschicht dazwischen befindet.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 1, ferner mit: – geradzahligen/ungeradzahligen Datenleitungen zum Anlegen von Signalen an den Datenkontaktfleck; und – Leitungsmustern zum Verhindern statischer Elektrizität, die mit den einen der geradzahligen/ungeradzahligen Datenleitungen verbunden sind und um einen vorbestimmten Abstand voneinander entfernt sind.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 9, bei dem die geradzahligen/ungeradzahligen Datenleitungen mit Gerade/Ungerade-Kurzschlussschienen für Daten verbunden sind.
TFT-Arraysubstrat nach Anspruch 3, bei dem das auf dem Speicherkondensator ausgebildete Halbleiterschichtmuster vom auf der Gateleitung ausgebildeten Halbleiterschichtmuster getrennt ist.
Verfahren zum Herstellen eines TFT(Dünnschichttransistor)-Arraysubstrats, das Folgendes beinhaltet: – Herstellen einer Gateelektrode, einer Gateleitung, einer unteren Gatekontaktfleckelektrode und einer unteren Datenkontaktfleckelektrode auf einem Substrat; – Herstellen einer Gateisolierschicht, einer ersten Halbleiterschicht, einer zweiten Halbleiterschicht und einer Datenmetallschicht auf der Gateelektrode; – Strukturieren der Gateisolierschicht, der ersten und der zweiten Halbleiterschicht sowie der Datenmetallschicht, um die Gateleitung, die Datenleitung, eine Datenleitung, einen TFT-Bereich, einen Gatekontaktfleck und einen Datenkontaktfleck auszubilden und ein Schnittgebiet auszubilden, das die Gateisolierschicht auf der Gateleitung freilegt; – Auftragen einer transparenten, leitenden Schicht auf das Substrat, und Strukturieren der transparenten, leitenden Schicht zum Ausbilden der Source- und Drainelektroden, einer ersten Halbleiterschicht, die dazwischen einen Kanal bildet, einer Pixelelektrode in Kontakt mit der Drainelektrode, einer oberen Gatekontaktfleckelektrode und einer oberen Datenkontaktfleckelektrode im TFT-Bereich; und – Auftragen einer Kanal-Passivierungsschicht auf die dem Kanal entsprechende erste Halbleiterschicht.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem zum Herstellen der Muster und des Schnittabschnitts Folgendes gehört: – Herstellen eines gestuften Fotoresistmusters auf der Datenmetallschicht unter Verwendung einer Teilbelichtungsmaske; – Strukturieren der Datenmetallschicht unter Verwendung des gestuften Fotoresistmusters zum Ausbilden von Metallmustern als Gateleitung, Datenleitung, Datenleitung, TFT-Bereich, Gatekontaktfleck und Datenkontaktfleck; – Veraschen des Fotoresistmusters; – Entfernen der freigelegten ersten und zweiten Halbleiterschicht und der Gateisolierschicht unter Verwendung des veraschten Fotoresistmusters als Maske zum Ausbilden eines Halbleitermusters an der Gateleitung, der Datenleitung, dem TFT-Bereich, dem Gatekontaktfleck und dem Datenkontaktfleck, und zum Ausbilden des Schnittgebiets in der Gateisolierschicht auf der Gateleitung; und – Entfernen des veraschten Fotoresistmusters.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem zum Herstellen der Kanal-Passivierungsschicht das Herstellen derselben auf der Kanalschicht dadurch gehört, dass die erste Halbleiterschicht bildendes Silicium mit einem Ox- oder einem Nx-Plasma reagieren kann.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner Folgendes umfasst: – Herstellen eines transparenten, leitenden Musters unter Verwendung desselben Materials wie dem der Pixelelektrode auf der mit der Sourceelektrode verbundenen Datenleitung und gemeinsam mit der Sourceelektrode und der Drainelektrode.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem zum Herstellen des transparenten, leitenden Musters Folgendes gehört: – Abscheiden einer transparenten, leitenden Schicht auf der gesamten Oberfläche des Substrats mit der Sourceelektrode, der Drainelektrode, der Halbleiterschicht und der Kanal-Passivierungsschicht, die darauf ausgebildet sind; – Herstellen eines Fotoresistmusters auf der transparenten, leitenden Schicht; und – Ätzen der transparenten, leitenden Schicht unter Verwendung des Fotoresistmusters.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: – Herstellen eines Speicherkondensators, der über die mit der Gateelektrode verbundene Gateleitung und die Pixelelektrode verfügt, wobei die erste und die zweite Halbleiterschicht so überlappen, dass die Gateleitung und die Gateisolierschicht dazwischen liegen.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: – Herstellen einer unteren Gatekontaktfleckelektrode, die sich ausgehend von der mit der Gateelektrode verbundenen Gateleitung erstreckt; – Herstellen einer Gateisolierschicht, des ersten und des zweiten Halbleitermusters und eines Datenmetallmusters auf der unteren Gatekontaktfleckelektrode; – Herstellen eines Kontaktlochs, das einen Teil der unteren Gatekontaktfleckelektrode freilegt; und – Herstellen einer oberen Gatekontaktfleckelektrode, die durch das Kontaktloch hindurch mit der unteren Gatekontaktfleckelektrode verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: – Herstellen einer unteren Datenkontaktfleckelektrode, die mit der Datenleitung verbunden ist, der über die Überbrückungselektrode auf der Halbleiterschicht mit der Sourceelektrode verbunden ist; und – Herstellen einer oberen Datenkontaktfleckelektrode, die durch ein Kontaktloch in der Gateisolierschicht mit der unteren Datenkontaktfleckelektrode verbunden ist, wobei das erste und das zweite Halbleitermuster und ein Metallmuster dazwischen eingefügt sind.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Überbrückungselektrode aus einem transparenten, leitenden Muster hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Datenkontaktfleck und die Datenleitung aus verschiedenen Materialien hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: – Herstellen geradzahliger/ungeradzahliger Datenleitungen, die Signale an den Datenkontaktfleck anlegen; und – Herstellen von Leitungsmustern zum Verhindern statischer Elektrizität, die mit den einen der geradzahligen/ungeradzahligen Datenleitungen verbunden sind und um einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt sind.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die geradzahligen/ungeradzahligen Datenleitungen mit Gerade/Ungerade-Kurzschlussschienen für Daten verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die Gerade/Ungerade-Kurzschlussschienen für Daten abgeschnitten und entfernt werden.