HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist aus "Liquid crystal
TV-displays", E. Kaneko, KTK Scientific Publishers, 1987
bekannt.
Beschreibung des Stands der Technik
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Der Aufbau eines Pixels einer herkömmlichen Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp ist in den Fig. 1 und
2 dargestellt. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 eine
transparente, ein Pixel (eine Flüssigkristallzelle (LC))
bildende Pixelelektrode, und 2 bezeichnet einen Dünnschicht-
Schalttransistor, der das Pixel ansteuert. Zwischen
jeweiligen Zeilen der Pixelelektroden 1 ist eine Auswählleitung 3
zum Auswählen einer Zeile jeweiliger Pixel (LC) angeordnet,
während zwischen jeweiligen Spalten der Pixelelektroden 1
eine Signalleitung 4 zum Zuführen eines Videosignals
angeordnet ist. Auch ist der Drain 5D des Dünnschichttransistors
2 mit der Pixelelektrode 1 verbunden, seine Source 5S ist
mit der Signalleitung 4 verbunden, und sein Gate ist mit der
Auswählleitung 3 verbunden (in Fig. 1 bilden das Gate 5D und
die Auswählleitung 3 ein gemeinsames Bauteil).
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Die spezielle zugehörige Struktur ist dergestalt, wie es in
Fig. 2 dargestellt ist, wobei eine den Dünnschichttransistor
2 bildende Schicht 8 aus polykristallinem Silicium an einem
erforderlichen Ort eines isolierenden Substrats 7 aus Glas
oder dergleichen angeordnet ist, wobei auf dieser Schicht 8
aus polykristallinem Silicium die Gateelektrode 5G (oder die
Auswählleitung 3) aus z. B. mit einem Fremdstoff dotiertem
polykristallinem Silicium über einer Gateisolierschicht 9
ausgebildet ist. Eine erste Isolierschicht 10 aus z. B. einer
PSG(Phosphorsilikatglas)-Schicht ist auf der gesamten
Oberfläche der Gateelektrode 5G so ausgebildet, dass sie diese
bedeckt, und durch ein durch die erste Isolierschicht 10
hindurch ausgebildetes Kontaktloch 12 ist die Signalleitung
4, die z. B. aus Al besteht, mit der Source 5S verbunden.
Ferner ist auf der gesamten Oberfläche eine zweite
Isolierschicht 11 aus z. B. einer PSG-Schicht abgeschieden. Durch
die erste und zweite Isolierschicht 10 und 11 hindurch ist
ein gemeinsames Kontaktloch 13 an einer dem Drain 5D
entsprechenden Position ausgebildet, und auf der gesamten
Oberfläche einschließlich des Kontaktlochs 13 ist eine
transparente, leitende Schicht aus z. B. einer ITO(Indiumzinnoxid)-
Schicht ausgebildet. An dieser wird eine Strukturierung
ausgeführt, um die transparente Pixelelektrode 1 auszubilden,
die durch das Kontaktloch 13 hindurch mit dem Drain 5D
verbunden ist. Dann wird dem isolierenden Substrat 7
gegenüberstehend ein anderes isolierendes Substrat 14 aus Glas oder
dergleichen angeordnet, das über eine
Lichtabschirmungsschicht 15 verfügt, die an seiner Innenfläche an Positionen
angebracht ist, die einem Leiterbahnabschnitt (einem
Abschnitt, in dem die Auswählleitung 3, die Signalleitung 4
usw. vorhanden sind) und dem Dünnschichttransistor 2, und es
verfügt über eine Gegenelektrode 16, die auf ihrer gesamten
Oberfläche einschließlich der Lichtabschirmungsschicht 15
ausgebildet ist. Zwischen den beiden Substraten 7 und 14 ist
dann eine Flüssigkristallschicht 17 eingeschlossen, um
dadurch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 18 zu bilden.
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Fig. 3 zeigt ein anderes Beispiel einer herkömmlichen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung. Bei diesem Beispiel werden
der aus der Schicht 8 aus polykristallinem Silicium
bestehende Dünntransistor 2, die Gateisolierschicht 9 und die
Gateelektrode 5G (d. h. die Auswählleitung 3) auf dem
isolierenden Substrat 7 hergestellt, auf dem die Isolierschicht 10
ausgebildet ist. Im nächsten Prozess wird die transparente
Pixelelektrode 1 so durch die ITO-Schicht gebildet, dass sie
über das Kontaktloch 13 in der Isolierschicht 10 mit dem
Drain 5D des Dünnschichttransistors 2 verbunden ist, und die
aus z. B. Al bestehende Signalleitung 4 wird durch das
Kontaktloch 12 in der Isolierschicht 10 mit der Source 5S des
Dünnschichttransistors 2 verbunden.
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Ferner muss bei dieser Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung,
um die Pixel zu verbessern, eine zusätzliche Kapazität, d. h.
eine Speicherkapazität CS zu jedem Pixel LC hinzugefügt
werden, und es ist bevorzugt, dass der Wert dieser
Speicherkapazität CS so groß wie möglich ist, um das Auftreten von
Flackern zu verhindern. Zu diesem Zweck wird z. B.
vorgeschlagen, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, dass eine
Schicht 8 aus polykristallinem Silicium ausgehend von der
Source 5D verlängert wird und die Speicherkapazität CS
zwischen einem Verlängerungsabschnitt 8A dieser Schicht 8 aus
polykristallinem Silicium und einer Elektrodenleiterbahn 19
zur ausschließlichen Verwendung für die Speicherkapazität
CS über eine Isolierschicht (nicht dargestellt) verbunden
werden.
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Eines der Probleme bei der oben genannten bekannten
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung besteht in der Verbindung
zwischen dem Drain 5D des Dünnschichttransistors 2 und der
transparenten Pixelelektrode 1. Für einen zweckdienlichen
Herstellprozess wird die Schicht 8 aus polykristallinem
Silicium für den Dünnschichttransistor 2 in einem unteren Teil
hergestellt, und die transparente Pixelelektrode 1 aus einer
ITO-Schicht wird auf der obersten Schicht hergestellt,
wo
durch beide über
das Kontaktloch 13 verbunden werden. Jedoch
beträgt die Höhe h dieses Kontaktlochs 13 ungefähr 1 um, was
es erschwert, die ITO-Schicht 1 mit einer Dicke von ungefähr
0,1 um bis 0,15 um (Filmdicke wegen der transparenten
Pixelelektrode), die aus einer ITO-Schicht besteht, mit günstiger
Abdeckung anzuschließen. Daher ist das Kontaktloch 13 mit
sich verjüngender Form ausgebildet, um für einfachere
Abdeckung zu sorgen, wobei jedoch nicht gesagt werden kann, dass
die Situation 100% zufriedenstellend wäre.
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Ferner wird es, wenn das Kontaktloch kleiner gemacht wird
(z. B. 0,5 um bis 1,0 um), um das Öffnungsverhältnis des
Pixels zu erhöhen, schwierig, die ITO-Schicht 1 mit
hervorragender Abdeckung anzuschließen, und der Kontaktwiederstand
zwischen dem Drain 5D und der ITO-Schicht 1 wächst in
unvermeidlicher Weise um ein Ausmaß, das der verkleinerten Fläche
des Kontaktlochs entspricht. Insbesondere wird, da die ITO-
Schicht 1 Sauerstoff enthält, die Siliciumoberfläche im
Kontaktabschnitt des Dünnschichttransistors auf natürliche
Weise oxidiert, wodurch der Ohmsche Kontakt beeinträchtigt
wird. Wenn das Kontaktloch kleingemacht wird, streut die
Kontaktzuverlässigkeit erheblich, was zu einer Streuung der
Konzentration der Anzeigepixel führt.
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Andererseits wird bei einer
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der eine Speicherkapazität CS vorhanden ist, wenn
die ausschließlich für diese Speicherkapazität CS verwendete
Elektrodenleiterbahn 19 aus demselben leitenden Material wie
die Gateelektrode 5G, d. h. die Auswählleitung 3, hergestellt
wird, Öffnungsverhältnis für das Pixel geopfert, um die
Elektrodenleiterbahn 19 anzubringen. Demgemäß muss das
Kontaktloch so klein wie möglich gemacht werden, wobei jedoch
dann, wenn es kleingemacht wird, der Kontakt zwischen der
transparenten Pixelelektrode und der ITO-Schicht an
Zuverlässigkeit verliert. Dann treten ähnliche Probleme auf, wie
sie oben genannt sind. Ein fehlerhafter Kontakt zwischen
einer transparenten Pixelelektrode 1 und einem
Dünnschichttransistor 2 erscheint auf der
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung als Punktdefekt, was zu beeinträchtigter
Bildqualität führt.
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Fig. 7.57 und der Text auf der Seite 270 der oben genannten
Literaturstelle "Liquid Crystal TV-Displays" offenbart eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Vielzahl von
Pixeln, von denen jedes mit einem entsprechenden
Schalttransistor versehen ist, und die in Matrixform aufgereiht sind,
wobei jedes Pixel eine transparente Pixelelektrode (ITO) und
eine Isolierschicht zwischen dieser transparenten
Pixelelektrode und einer Elektrode des jeweiligen Schalttransistors
sowie ein Kontaktloch in dieser Isolierschicht aufweist,
durch das die transparente Pixelelektrode und die
Transistorelektrode verbunden sind. Diese bekannte Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung entspricht der in der Fig. 2 der
vorliegenden Anmeldung dargestellten und oben beschriebenen
bekannten Vorrichtung.
AUFGABEN UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hoher Qualität zu schaffen, bei der die
transparente Pixelelektrode so mit dem Dünnschichttransistor
verbunden ist, dass fehlerhafte Kontakte, insbesondere
Punktdefekte, beseitigt sein können.
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Die obige Aufgabe ist, gemäß der Erfindung, durch eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Folgendem gelöst: einer
Vielzahl von Pixeln, die jeweils mit einem jeweiligen
Schalttransistor versehen und in Matrixform angeordnet sind,
wobei jedes der Pixel eine transparente Pixelelektrode und
eine Isolierschicht zwischen der transparenten
Pixelelektro
de und einer Elektrode des jeweiligen Schalttransistors
aufweist; einer Signalleitung, die in der Isolierschicht
ausgebildet ist und mit der jeweiligen Elektrode des
Schalttransistors verbunden ist, wobei Kontaktlöcher in der
Isolierschicht die Elektroden der jeweiligen Schalttransistoren
freilegen; einem Verbindungsstück aus leitendem Material in
jedem Kontaktloch; dadurch gekennzeichnet, dass das
Verbindungsstück aus demselben Material wie dem der Signalleitung
besteht und es so angeordnet ist, dass es jede der
freiliegenden Elektroden (5D) der Schalttransistoren elektrisch mit
der entsprechenden transparenten Pixelelektrode jedes der
Pixel am Ort jedes der Kontaktlöcher verbindet.
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Abhängige Ansprüche 2 bis 4 spezifizieren jeweils zugehörige
vorteilhafte Entwicklungen.
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung veranschaulichender Ausführungsbeispiele derselben, die
in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist,
in denen gleiche Bezugszahlen dazu verwendet sind, dieselben
oder ähnliche Teile in den mehreren Ansichten zu
kennzeichnen, ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Pixels bei einer
herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp.
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Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIII-XIII
in Fig. 1;
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines anderen Beispiels der
herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom
Aktivmatrixtyp;
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Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Pixels, die ein anderes
Beispiel einer herkömmlichen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp zeigt;
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Fig. 5 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines
Beispiels einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung;
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Fig. 6 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines
Verfahrens zum Herstellen von Kontaktlöchern;
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Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die einen Hauptteil eines
weiteren Beispiels einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
zeigt;
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Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die einen Hauptteil eines
weiteren Beispiels einer Flüssigkristallvorrichtung zeigt,
bei dem die Lichttransmission in einem Kontaktabschnitt der
transparenten Pixelelektrode in der
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verbessert ist;
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Fig. 9A bis 9D sind Prozessdiagramme, die jeweils ein
Beispiel für das Herstellverfahren der Fig. 8 veranschaulichen;
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Fig. 10 ist ein Lichttransmission zeigendes Diagramm;
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Fig. 11 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines
ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung;
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Fig. 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils
in Fig. 11;
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Fig. 13 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eines
zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Flüs
sigkristall-Anzeigevorrichtung;
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Fig. 14 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines
dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und
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Fig. 15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in
Fig. 14.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer nicht zur Erfindung
gehörenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp.
Fig. 5 veranschaulicht den Aufbau eines Pixels, wobei
gleiche Teile, die solchen in der vorigen Fig. 2 entsprechen,
mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet sind. Genauer
gesagt, bezeichnet die Bezugszahl 1 eine transparente
Pixelelektrode aus z. B. einer ITO-Schicht, und 2 bezeichnet einen
Dünnschicht-Schalttransistor. Der Dünnschichttransistor 2
wird so aufgebaut, dass an einer jeweils erforderlichen
Stelle eines isolierenden Substrats 7 aus Glas eine Schicht
8 aus polykristallinem Silicium hergestellt wird und eine
Gateelektrode 5G oder eine Auswählleitung 3 aus z. B. einer
mit einem Fremdstoff dotierten Schicht aus polykristallinem
Silicium über einer Gateisolierschicht 9 auf der Schicht 8
aus polykristallinem Silicium hergestellt wird. Die Source
5S des Dünnschichttransistors 2 wird durch ein durch die
erste Isolierschicht 10 hindurch ausgebildetes Kontaktloch
12 mit einer Signalleitung 4 aus z. B. Al verbunden. Die
transparente Pixelelektrode 1 wird mit einem vorbestimmten
Muster auf einer zweiten Isolierschicht 11 hergestellt, und
ihr eines Ende ist mit dem Drain 5D des
Dünnschichttransistors 2 verbunden. Diesem isolierenden Substrat 7
gegenüberstehend wird ein isolierendes Substrat 14 aus Glas mit einer
Lichtabschirmungsschicht 15 und einer auf seiner Innenseite
hergestellten Gegenelektrode 16 angeordnet, und zwischen die
beiden Substrate 7 und 14 wird eine Flüssigkristallschicht
17 eingebracht.
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So werden bei diesem Beispiel beim Verbinden des Drains 5D
des Dünnschichttransistors 2 mit der transparenten
Pixelelektrode 1 mehrere, bei diesem Ausführungsbeispiel 2
Kontaktlöcher 21 und 22 durch die zwei Isolierschichten 10 und
11 an einer dem Drain 5D entsprechenden Position
hergestellt. Die zwei Kontaktlöcher 21 und 22 sind in Draufsicht
jeweils rechtwinklig, und sie liegen benachbart zueinander.
Ein Wandabschnitt oder eine Isolierschicht 26a zwischen den
beiden Kontaktlöchern 21 und 22 wird mit einer Höhe t&sub1; unter
der Höhe t&sub2; der umgebenden Isolierschicht 26 aus der ersten
und zweiten Isolierschicht 10 und 11 ausgebildet. Wenn z. B.
die Höhe t&sub2; der umgebenden, aus der ersten und zweiten
Isolierschicht 10 und 11 bestehenden Isolierschicht 26 zu 1 um
gewählt wird (die Dicke der ersten Isolierschicht 10 beträgt
0,6 um, und die Dicke der zweiten Isolierschicht 11 beträgt
0,4 um), wird die Höhe t&sub1; der Isolierschicht 26a zwischen
den Kontaktlöchern 21 und 22 zu ungefähr 0,5 um gewählt.
Auch beträgt die Länge 11 zwischen den Kontaktlöchern 21 und
22 unter 10 um, oder 2 um bei diesem Ausführungsbeispiel,
und die Breite jedes der Kontaktlöcher 21 und ist bei diesem
Ausführungsbeispiel jeweils zu 5 um gewählt. Dann wird die
transparente Pixelelektrode 1 so hergestellt, dass sie durch
diese zwei Kontaktlöcher 21 und 22 hindurch mit dem Drain 5D
des Dünnschichttransistors 2 verbunden wird. Derartige
Kontaktlöcher 21 und 22 können unter Verwendung eines
Seitenätzvorgangs ausgebildet werden.
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Genauer gesagt, wird, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, die
obere, zweite Isolierschicht 11 aus einer Schicht
hergestellt, die mit höherer Geschwindigkeit als die untere,
ers
te Isolierschicht
10 geätzt wird. Wenn für die
Isolierschichten 11 und 10 durch eine Resistmaske 25 mit zwei
einander benachbarten Öffnungen 23 und 24 hindurch ein
Ätzvorgang ausgeführt wird, wird die Isolierschicht zwischen den
beiden Öffnungen 23 und 24 durch den Seitenätzvorgang mit
dem Ergebnis entfernt, dass beide Kontaktlöcher 21 und 22
durch einen einzelnen Ätzprozess hergestellt wurden, und die
Höhe t&sub1; der Isolierschicht 26a zwischen den beiden
Kontaktlöchern 21 und 22 ist niedriger als die Höhe t&sub2; der
umgebenden Isolierschicht 26 aus den zwei Isolierschichten 10 und
11. Ferner werden die Kontaktlöcher 21 und 22 durch den
Seitenätzprozess auf solche Weise verjüngt ausgebildet, dass
ihre Breiten um so kleiner sind, je näher die Position an
den Kontaktabschnitten zum Dünnfilmtransistor 2 liegen.
Genauer gesagt, ist die erste Isolierschicht 10 als PSG-
Schicht angenommen, die bei Temperaturen über 800ºC
wärmebehandelt wurde, während die zweite Isolierschicht 11 eine
PSG-Schicht ohne Wärmebehandlung ist. Dann wird, wenn diese
Schichten durch die Resistmaske 25 hindurch durch eine
schaumbildende Lösung geätzt werden, die bei Temperaturen
über 800ºC wärmebehandelte PSG-Schicht schneller als die
PSG-Schicht ohne Wärmebehandlung geätzt, was zur Ausbildung
der Kontaktlöcher 21 und 22, wie in Fig. 6 dargestellt,
führt. Alternativ schreitet wenn angenommen wird, dass die
erste Isolierschicht 10 aus einer PSG-Schicht besteht und
die zweite Isolierschicht 11 eine Plasma-SiN-Schicht ist und
sie durch ein Plasmaätzverfahren durch die Resistmaske 25
hindurch geätzt werden, ein Seitenätzvorgang in der Plasma-
SiN-Schicht mit einer Geschwindigkeit fort, die ungefähr
zehnmal höher als in der PSG-Schicht ist, was zur Ausbildung
der Kontaktlöcher 21 und 22, wie in Fig. 6 dargestellt,
führt.
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Bei der auf die oben beschriebene Weise aufgebauten
Flüssig
kristall-Anzeigevorrichtung 27 ist die transparente
Pixelelektrode 1 durch die zwei Kontaktlöcher 21 urd 22 hindurch
mit dem Drain 5D des Dünnschichttransistors 2 verbunden,
wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines
fehlerhaften Kontakts im Vergleich zum herkömmlichen Fall verringert
werden kann, in dem sie durch ein einzelnes Kontaktloch
hindurch verbunden sind. Ferner erstreckt sich, da die Höhe t&sub1;
der Isolierschicht 26a zwischen den Kontaktlöchern 21 und 22
niedriger als die Höhe t&sub2; der umgebenden, aus der ersten und
zweiten Isolierschicht 10 und 11 bestehenden Isolierschicht
26 gemacht ist, die transparente Pixelelektrode 1 bis zur
höheren Isolierschicht 26 über der niedriger ausgebildeten
Isolierschicht 26a. Anders gesagt, ist die durch die
Kontaktlöcher 21 und 22 verursachte Stufe scheinbar abgeschwächt,
wodurch die Abdeckung für die transparente Pixelelektrode 1
zufriedenstellend wird und ein fehlerhafter Kontakt
beseitigt ist. So ist das Auftreten eines Punktdefekts auf der
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung beseitigt, und demgemäß
ist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit hoher
Qualität geschaffen.
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Obwohl die Kontaktabmessungen beim Herstellen der zwei
Kontaktlöcher 21 und 22 mehr oder weniger groß sind, hat die
den Dünnschichttransistor 2 bildende Schicht 8 aus
polykristallinem Silicium ungefähr 0,04 um, was ausreichend dünn
dafür ist, Licht durchzulassen, so dass der Lichtverlust klein
ist.
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Andererseits bewirkt, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt
ist, die im Kontaktabschnitt der transparenten
Pixelelektrode 1 vorhandene Schicht 8 aus polykristallinem Silicium
schlechtere Lichttransmission durch sie hindurch im
Vergleich mit anderen Abschnitten der transparenten
Pixelelektrode 1, was zur Befürchtung führen kann, dass das
entscheidende Öffnungsverhältnis der Flüssigkristallzelle verringert
ist. Da kleinere Abmessungen des Kontaktabschnitts zu
Mängeln wie zunehmendem Kontaktwiderstand, beeinträchtigter
Abdeckung hinsichtlich der transparenten Pixelelektrode 1 im
Kontaktloch 13 usw. führen können, können die Abmessungen
des Kontaktabschnitts nicht leicht verringert werden.
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Eine Entwicklung zum Verbessern dieses Punkts ist in Fig. 8
dargestellt. Bei dieser Entwicklung ist zwischen einer eine
Dünnfilmschicht 2 bildenden Schicht 8 aus polykristallinem
Silicium und einem isolierenden Substrat 7 aus Glas eine
Schicht mit einem mittleren Brechungsindex n&sub3; zwischen dem
Brechungsindex n&sub1; ( = 3,8) des polykristallinem Siliciums und
dem Brechungsindex n&sub2; ( = 1,45) des Glassubstrats (SiO&sub2;)
hergestellt, z. B. eine Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 (Brechungsindex n&sub3; =
1,9), wobei die transparente Pixelelektrode 1 durch ein
Kontaktloch 13 hindurch mit dem Drain 5D der polykristallinem
Siliciumschicht 8 verbunden ist. Diese Si&sub3;N&sub4;-Schicht 13 wird
eine sogenannte Reflexionsverhinderungsschicht. Der Rest der
Struktur ist der der Fig. 2 ähnlich.
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In den Fig. 9A bis 9D ist ein Beispiel für ein zugehöriges
Herstellverfahren veranschaulicht. Auf dem isolierenden
Substrat 7 aus Glas wird eine Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 mit einer Dicke
von ungefähr 0,07 um (Fig. 9A) abgeschieden, und die
Oberfläche dieser Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 wird leicht oxidiert, um eine
SiO&sub2;-Schicht 30A (Fig. 9B) auszubilden. Es wird eine
Wärmebehandlung, z. B. in oxidierender Atmosphäre bei einer
Temperatur von 1.000ºC für 20 Minuten ausgeführt, um die SiO&sub2;-
Schicht 30A mit ungefähr 0,001 bis 0,002 um auszubilden.
Diese Oberflächenoxidation ermöglicht es, die nächste
Schicht 8 aus polykristallinem Silicium gleichmäßig
abzuscheiden. Als nächstes werden, nachdem die Schicht 8 aus
polykristallinem Silicium mit einer Dicke von z. B. ungefähr
0,04 um auf der SiO&sub2;-Schicht 30A (Fig. 9C) hergestellt
wurde, die Schicht 8 aus polykristallinem Silicium, die SiO&sub2;-
Schicht 30A und die Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 durch eine Resistmaske
32 hindurch durch z. B. CF&sub4;-Plasmaätzen geätzt (Fig. 9D).
Danach werden der Dünnschichttransistor 2, die transparente
Pixelelektrode usw. durch einen normalen Prozess, der dem
der Fig. 2 identisch ist, hergestellt.
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Die optimale Dicke der Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 variiert abhängig
von der Dicke der Schicht 8 aus polykristallinem Silicium.
Eine Kurve I in Fig. 10 zeigt die Lichtreflexion, wenn Licht
von der Seite des Substrats 7 her einfällt, wobei die Dicke
der Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 zu 0,07 um angenommen ist und die Dicke
der polykristallinen Schicht 8 zu 0,04 um angenommen ist.
Jedoch zeigt eine Kurve II das Reflexionsvermögen, wenn die
Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 nicht vorhanden ist. Wie es aus der Fig. 10
erkennbar ist, wird, wenn die Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 unter der
Schicht 8 aus polykristallinem Silicium ausgebildet ist, das
Reflexionsvermögen der letzteren um ungefähr 30% gesenkt.
So führt bei dieser Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom
Aktivmatrixtyp die Herstellung der Si&sub3;N&sub4;-Schicht 30 unter
der den Dünnschichttransistor 2 bildenden Schicht 8 aus
polykristallinem Silicium zu einer Verbesserung des
Transmissionsvermögens im Kontaktabschnitt zur transparenten
Pixelelektrode 1 und zu einer Vergrößerung des effektiven
Öfffnungsverhältnisses der Flüssigkristallzelle.
Selbstverständlich kann die vorliegende Technik bei einer Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung angewandt werden, bei der die
transparente Pixelelektrode 1 durch die oben genannten mehreren
Kontaktlöcher 21 und 22 angeschlossen ist, wie es in Fig. 7
dargestellt ist.
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Die Fig. 11 und 12 (Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht des
in Fig. 11 dargestellten Kontaktabschnitts) veranschaulichen
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp.
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Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen das isolierende
Substrat, bei dem der Dünnschichttransistor und die
transparente Pixelelektrode vorhanden sind. In den Fig. 11 und 12 sind
gleiche Teile, die solchen der Fig. 3 entsprechen, mit
denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, weswegen sie nicht
beschrieben werden müssen, und der Rest der Anordnung in den
Fig. 11 und 12 ist derselbe wie in Fig. 5.
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Beim vierten Ausführungsbeispiel wird, wenn der Drain 5D des
Dünnschichttransistors 2 und die transparente Pixelelektrode
1 der ITO-Schicht miteinander verbunden werden, die
transparente Pixelelektrode 1 durch das Kontaktloch 13 mit dem
Drain 5D in Kontakt gebracht, und die transparente
Pixelelektrode innerhalb dieses Kontaktlochs 13, d. h. ein Teil
des Drainkontaktabschnitts der ITO-Schicht 1, ist entfernt,
damit das leitende Material dasselbe wie das leitende
Material (z. B. Al, Cr, Ta, Cu, Mo, Au, Ni oder eine Legierung
usw.) der Signalleitung 4 sein kann, das in das Kontaktloch
13 einzubetten ist. Wenn z. B. die Signalleitung 4 aus Al
besteht, wird eine Al-Schicht 31 in das Kontaktloch 13
eingebettet, um so dafür zu sorgen, dass diese Al-Schicht 31 und
die ITO-Schicht 1 sowie die Al-Schicht 31 und der Drain 5D
in Kontakt miteinander kommen, wodurch der Drain 5D des
Dünnschichttransistors 2 und die transparente Pixelelektrode
1 elektrisch miteinander verbunden werden.
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Wenn beim zugehörigen Herstellprozess die ITO-Schicht auf
der gesamten Oberfläche einschließlich dem Kontaktloch 13
abgeschieden und durch den Strukturierungsprozess behandelt
wird, um die transparente Pixelelektrode 1 auszubilden, wird
ein Teil der ITO-Schicht in Kontakt mit dem Drain 5D
innerhalb des Kontaktlochs 13 gleichzeitig auswahlabhängig
entfernt. Im nächsten Prozess, bei dem die Signalleitung 4 aus
Al hergestellt wird, wird gleichzeitig die Al-Schicht 31
innerhalb des Kontaktlochs 13 hergestellt.
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Wenn die Strukturierung so ausgeführt wird, dass die Al-
Schicht 31 auf der Oberseite des Kontaktlochs 13 ausgebildet
wird, wie es durch eine gestrichelte Linie 31a in Fig. 12
dargestellt ist, kann die fehlende ITO-Schicht 1 durch die
Al-Schicht 31 überdeckt werden.
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Bei der so ausgebildeten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
32 sind die transparente Pixelelektrode 1 und der Drain 5D
des Dünnschichttransistors 2 zuverlässig verbunden, da die
transparente Pixelelektrode 1 durch das Kontaktloch 13
hindurch in unmittelbaren Kontakt mit dem Drain 5D des
Dünnschichttransistors 2 gebracht werden kann und die Al-Schicht
31 innerhalb des Kontaktlochs 13 so vorhanden ist, dass sie
sowohl mit der ITO-Schicht der transparenten Pixelelektrode
1 als auch dem Drain 5D in Kontakt steht, wodurch ein
Doppelkontakt ausgeführt werden kann. D. h., dass die
Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen der transparenten
Pixelelektrode 1 und dem Dünnschichttransistor 2 verbessert sein
kann. Demgemäß kann ein Signal in zuverlässiger Weise in die
transparente Pixelelektrode 1 eingeschrieben werden, und ein
durch einen Kontaktfehler verursachter Punktdefekt kann
vermieden werden, was es ermöglicht, eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hoher Qualität zu erhalten.
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Ferner ist, da die transparente Pixelelektrode 1 und der
Dünnschichttransistor 2 über die Al-Schicht 31 teilweise
miteinander verbunden sind, der Kontaktwiderstand dazwischen
verringert, so dass, unabhängig vom verkleinerten
Kontaktloch, eine Zunahme des Kontaktwiderstands unterdrückt werden
kann.
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Ferner wird nur das Maskenmuster geändert, und der
Herstellprozess ist genau derselbe wie beim bekannten Beispiel, da
ein Abschnitt der ITO-Schicht innerhalb es Kontaktlochs 13
im Strukturierungsprozess für die ITO-Schicht gleichzeitig
entfernt wird, um die transparente Pixelelektrode 1
auszubilden, und die Al-Schicht 31 beim Strukturierungsprozess
für die Al-Schicht gleichzeitig innerhalb des Kontaktlochs
13 ausgebildet wird, um die Signalleitung 4 zu bilden.
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Fig. 13 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom
Aktivmatrixtyp.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Drain 5D des
Dünnschichttransistors 2 und die aus der ITO-Schicht bestehende
transparente Pixelelektrode 1 durch dasselbe leitende
Material wie dem der Signalleitung 4, d. h. die Al-Schicht 31 bei
diesem Ausführungsbeispiel, verbunden. Genauer gesagt, ist
die Al-Schicht 31 so in das Kontaktloch 13 eingebettet, dass
sie in Kontakt mit dem Drain 5 steht, und die transparente
Pixelelektrode 1 ist so ausgebildet, dass sie in Kontakt mit
der Al-Schicht 31 steht, wodurch der Drain 5D und die
transparente Pixelelektrode 1 verbunden sind.
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Beim Herstellprozess des zweiten Ausführungsbeispiels der
Erfindung wird, wenn die Signalleitung 4 aus Al hergestellt
wird, die Al-Schicht 31 in das Kontaktloch 13 eingebettet,
und dann wird die transparente Pixelelektrode 1 so
hergestellt, dass sie mit der Oberfläche der Al-Schicht 31
verbunden ist.
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Bei der so aufgebauten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 33
kann, da die Al-Schicht 31 in das Kontaktloch 13 eingebettet
ist und die transparente Pixelelektrode 1 und der Drain 5D
des Dünnschichttransistors 2 über die Al-Schicht 31
verbunden sind, die Niveaudifferenz im Kontaktloch 13 gelindert
werden, die Abdeckung für die transparente Pixelelektrode
kann verbessert werden und Kontaktfehler können vermieden
werden. So kann
das Auftreten eines Punktdefekts in der
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vermieden werden, und es
kann eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hoher Qualität
erhalten werden.
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Die Fig. 14 und 15 veranschaulichen ein drittes
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp.
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Die Fig. 14 und 15 zeigen den Aufbau eines Pixels, und in
diesen Fig. 14 und 15 sind gleiche Teile, die solchen in
Fig. 4 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen
gekennzeichnet. In Fig. 14 kennzeichnet die Bezugszahl 1 eine aus der
ITO-Schicht bestehende transparente Pixelelektrode, 2 den
Dünnschicht-Schalttransistor, 3 die einstückig mit der
Gateelektrode 5G des Dünnschichttransistors 2 ausgebildete
Auswählleitung, und 4 die mit der Source 5S des
Dünnschichttransistors 2 verbundene Signalleitung. CS bezeichnet die
Speicherkapazität, die aus dem verlängerten Abschnitt 8A des
den Dünnschichttransistor 2 aufbauenden polykristallinen
Siliciums 8, der Isolierschicht (d. h. der dielektrischen
Schicht) 35, die gleichzeitig mit der Gateisolierschicht 9
z. B. des Dünnschichttransistors 2 hergestellt wurde, und der
zur ausschließlichen Verwendung für die Kapazität CS
verwendeten Elektrodenleiterbahn 9, die gleichzeitig mit der
Gateelektrode 5D, d. h. der Auswählleitung 4, aus demselben
leitenden Material wie fremdstoff-dotiertem polykristallinem
Silicium hergestellt wird. Die Isolierschicht 10 wird auf
der Gateelektrode 5G und der Speicherkapazität CS
hergestellt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel verfügt die Isolierschicht 10
über Kontaktlöcher 12 und 13, denen die Source 5S bzw. der
Drain 5D des Dünnschichttransistors 2 gegenüberstehen, und
dann wird die Signalleitung 4 hergestellt, die durch das
Kontaktloch 12 mit
der Source 5S verbunden wird.
Gleichzeitig mit dem Herstellen der Signalleitung 4 wird auf der
Isolierschicht 10 in deren der Speicherkapazität %
entsprechenden Abschnitt die Schicht 36 aus demselben leitenden
Material wie dem der Signalleitung 4 hergestellt, d. h. aus Al,
wenn die Signalleitung 4 aus Al hergestellt wird, ähnlich
wie oben beschrieben. Dann wird die durch die ITO-Schicht
gebildete transparente Pixelelektrode 1 so hergestellt, dass
sie in Kontakt mit der Oberfläche der Al-Schicht 36 steht.
Anders gesagt, werden bei diesem Ausführungsbeispiel die
transparente Pixelelektrode 1 und der Drain 5D des
Dünnschichttransistors 2 über die Al-Schicht 36 in demjenigen
Bereich verbunden, in dem die Speicherkapazität ausgebildet
wird. Während die ITO-Schicht der transparenten
Pixelelektrode 1 in Fig. 15 in Kontakt mit der Al-Schicht 36
hergestellt wird, kann die Positionsbeziehung zwischen der ITO-
Schicht und der Al-Schicht umgekehrt sein. D. h., dass
zunächst die ITO-Schicht der transparenten Pixelelektrode 1
abgeschieden wird, wobei auf dieser die Al-Schicht 36
hergestellt werden kann. Ferner kann sich dabei die ITO-Schicht
in das Kontaktloch 13 erstrecken, um einen Teil des Drains
5D zu kontaktieren, wie es durch eine strichpunktierte Linie
mit zwei Punkten in Fig. 15 dargestellt ist.
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Bei der so ausgebildeten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
37 können die transparente Pixelelektrode 1 und der
Dünnschichttransistor 2 ohne Senken des Öffnungsverhältnisses
eines Pixels mit verbesserter Zuverlässigkeit verbunden
werden, da der Drain 5D des Dünnschichttransistors 2 und die
transparente Pixelelektrode 1 über z. B. die Al-Schicht 36
verbunden sind, die aus demselben leitenden Material wie dem
der Signalleitung 4 auf dem Bereich besteht, in dem die
Speicherkapazität ausgebildet ist. D. h., dass die
Zuverlässigkeit des Drainanschlusses verbessert werden kann, da der
Drainanschluss durch dasselbe Material wie dem der
Signal
leitung 4 beim Sourceanschluss, z. B. der Al-Schicht 36,
erfolgt. Ferner kann, da die Al-Schicht 36 und die ITO-Schicht
der transparenten Pixelelektrode 1 auf dem die
Speicherkapazität bildenden Bereich mit großer Abmessung verbunden sind,
die Zuverlässigkeit dieser Verbindung verbessert werden.
Gleichzeitig kann, da der die Speicherkapazität bildende
Bereich der Lichtabschirmungsbereich ist, verhindert werden,
dass die Abmessungen der transparenten Pixelelektrode 1
beeinflusst werden, und es kann verhindert werden, dass das
Pixelöffnungsverhältnis abnimmt. Wie oben beschrieben, kann
bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 37 dieses
Ausführungsbeispiels das Auftreten eines Punktdefekts vermieden
werden und eine Streuung der Anzeigecharakteristik zwischen
benachbarten Pixeln kann vermieden werden, wodurch die
Anzeigequalität verbessert ist, da die transparente
Pixelelektrode und der Dünnschichttransistor mit verbesserter
Zuverlässigkeit verbunden werden können. Bei der
erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung können die
transparente Pixelelektrode und der Dünnschichttransistor
zuverlässig miteinander verbunden werden, da die transparente
Pixelelektrode in direkten Kontakt mit dem Dünnschichttransistor
gebracht ist und der Dünnschichttransistor und die
transparente Pixelelektrode über dasselbe Material wie dem der
Signalleitung in Kontakt gebracht sind, d. h., dass die
transparente Pixelelektrode und der Dünnschichttransistor doppelt
in Kontakt miteinander gebracht sind. Ferner kann der
Kontaktwiderstand im Kontaktbereich verringert werden, da der
Dünnschichttransistor und die transparente Pixelelektrode
über dasselbe Material wie dem der Signalleitung verbunden
sind.
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Ferner können bei der erfindungsgemäßen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung die transparente Pixelelektrode und der
Dünnschichttransistor sicher verbunden werden, und der
Kontaktwiderstand im Kontaktbereich kann verringert werden, da
die transparente Pixelelektrode über dasselbe Material wie
dem der Signalleitung mit dem Dünnschichttransistor
verbunden ist.
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Demgemäß kann ein bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
vorhandener Punktdefekt vermieden werden, und es kann eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hoher Anzeigequalität
erhalten werden.
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Nachdem bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben
wurden, ist zu beachten, dass daran vom Fachmann verschiedene
Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können.