Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche Dünnschichttransistoren mit polykristallinem Silizium aufw

专利摘要:
Ein Verfahren zum Herstellen eines Matrixsubstrats für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung weist folgende Schritte auf: Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat, welches einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobei der Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt; Ausbilden einer amorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur; Kristallisieren eines vorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Strukturieren der amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, so dass eine polykristalline Siliziumschicht ausgebildet wird, wobei die polykristalline Siliziumschicht aus dem vorbestimmten Abschnitt der amorphen Siliziumschicht gebildet wird; Ausbilden einer Gateisolationsschicht auf der polykristallinen Siliziumschicht; Ausbilden einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolationsschicht auf der Gateelektrode und Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolationsschicht.
公开号:DE102004027152A1
申请号:DE200410027152
申请日:2004-06-03
公开日:2005-01-27
发明作者:Sang-Hyun Annyang Kim；Young-Joo Kim；Hyun-Sik Annyang Seo
申请人:LG Display Co Ltd；
IPC主号:H01L21-336

专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft Flüssigkristallanzeigevorrichtungen(LCD = „liquidcrystal display").Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung LCD-Vorrichtungen,welche polykristalline Dünnschichttransistoren(TFTs = „thinfilm transistors")aufweisen, und Verfahren zum Herstellen derselben.
[0002] Aufgrundihrer leichten Tragbarkeit und ihres geringen Energieverbrauchssind Flachpaneelanzeigevorrichtungen (FPD = „flat panel display") Gegenstand jüngster Forschungen.Unter den diversen Arten von FPD-Vorrichtungen werden LCD-Vorrichtungen infolgeihrer Eignung zum Anzeigen hochaufgelöster Bilder, Farben und bewegterBilder weithin als Monitore fürNotebook- und Desktop-Computer verwendet.
[0003] Allgemeinweist eine LCD-Vorrichtung zwei Substrate auf, die voneinander mittelseiner Flüssigkristallschichtgetrennt sind, wobei jedes Substrat Elektroden trägt, wobeidie Elektroden so angeordnet sind, dass die jeweiligen Elektrodender beiden Substrate einander gegenüberliegen. Wenn eine Spannungan die Elektroden angelegt wird, wird ein elektrisches Feld erzeugt,welches die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle innerhalbder Flüssigkristallschichtbeeinflusst. Infolgedessen werden die Lichttransmissionseigenschaftender Flüssigkristallschichtmoduliert, und Bilder werden mittels der LCD-Vorrichtung angezeigt.
[0004] LCD-Vorrichtungenvom Aktivmatrix-Typ weisen eine Mehrzahl von Pixelbereichen auf,die in einer Matrixstruktur angeordnet sind, wobei jeder Pixelbereichein Schaltelement, wie etwa einen TFT, aufweist. Aufgrund ihresAufbaus sind Aktivmatrix-LCDs in der Lage, bewegte Bilder mit hoherQualitätanzuzeigen. TFTs von solchen LCD-Vorrichtungen können unter Verwendung von polykristallinem Silizium(d.h. TFTs vom polykristallinem Typ) oder amorphem Silizium (d.h.TFTs vom a-Si-Typ) ausgebildet sein. Ansteuerungsschaltkreise vonLCD-Vorrichtungen, welche TFTs vom polykristallinen Silizium-Typaufweisen, könnenvorteilhafterweise auf dem gleichen Substrat wie die TFTs innerhalbder Pixelbereiche ausgebildet werden, und die Notwendigkeit weitererProzesse zum Anschluss der TFTs der Pixelbereiche an die Ansteuerungsschaltkreisekann eliminiert werden. Da polykristallines Silizium eine größere Feldeffektmobilität als amorphesSilizium aufweist, könnenLCD-Vorrichtungen, welche TFTs vom polykristallinen Typ aufweisen,integrierte Ansteuerungsschaltkreise (ICs) und Matrixelemente (d.h.TFTs innerhalb der Pixelbereiche) aufweisen, die auf dem gleichenSubstrat ausgebildet sind. Dementsprechend werden die Materialkostenfür dieAnsteuerungs-ICs reduziert, und der Prozess zur Herstellung derLCD-Vorrichtungen wird vereinfacht. Da ferner polykristallines Siliziumeine größere Feldeffektmobilität als a-Siaufweist, besitzen LCD-Vorrichtungen,welche TFTs vom polykristallinen Siliziumtyp aufweisen, kürze Ansprechzeitenund eine größere BeständigkeitgegenüberschädlichenEinflüssenvon Wärmeund Licht.
[0005] PolykristallinesSilizium kann mittels Kristallisation von amorphem Silizium hergestelltwerden. In einem bekannten Prozess zur Kristallisation von amorphemSilizium wird ein Laserglühverfahrenangewandt, wobei ein Laserstrahl auf die Oberfläche eines amorphen Siliziumfilmseingestrahlt wird, um Temperaturen von etwa 1400°C zu erzeugen. Bei solchen Temperaturenoxidiert jedoch die bestrahlte Oberfläche des amorphen Siliziumfilms.Dementsprechend wird dort, wo die Laserglühbehandlung in einer sauerstoffhaltigenUmgebung bei wiederholter Einstrahlung eines Laserstrahls auf dieOberfläche desamorphen Siliziums stattfindet, Siliziumdioxid (SiO₂)auf der bestrahlten Oberflächeausgebildet. Daher muss das Laserglühverfahren in einem Vakuumvon etwa 10^–7 bis10^–6 Torrdurchgeführtwerden, um die Bildung des Siliziumdioxids zu verhindern. Während dasoben beschriebene Laserglühverfahrenpolykristallines Silizium mit sehr großer Korngröße produziert, ist auch derBereich an Korngrenzen in dem hergestellten polykristallinen Siliziumsehr groß, waszu der inakzeptablen Entstehung von Leckströmen beitragen kann.
[0006] Umdie Probleme bei dem oben beschriebenen Laserglühverfahren zu vermeiden, istein „sequentiallateral solidification"-Verfahren (sequentielle lateraleVerfestigung, SLS-Verfahren) entwickelt worden. Das SLS-Verfahrensteigert die natürlicheTendenz von Siliziumkörnern,in einer Richtung senkrecht zur Phasengrenze zwischen einem Bereich flüssiger Phaseund einem Bereich fester Phase zu wachsen. Dementsprechend kanndas laterale Wachstum von Siliziumkörnern gesteuert werden, indemdie Energiedichte, der Bestrahlungsbereich und die Bewegung einesLaserstrahls eingestellt werden (Robert S. Sposilli, M.A. Crowderund James S. Im, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 452, 956-057, 1997). Indemdas Wachstum der Siliziumkörnerwie oben beschrieben gesteuert wird, kann der Bereich der Korngrenzenminimiert werden, wodurch die Erzeugung des Leckstroms minimiertwird.
[0007] 1 zeigt eine schematischeAnsicht einer LCD-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, welcheeinen Ansteuerungsschaltkreis und Matrixelemente aufweist, die aufdem gleichen Substrat angeordnet sind.
[0008] Gemäß 1 trägt ein Substrat 2 einenzentral angeordneten Pixelbereich 4 und einen in der Peripheriedes Pixelbereichs 4 angeordneten Ansteuerungsschaltungsbereich 3.Der Ansteuerungsschaltungsbereich 3 weist einen Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a undeinen Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b auf,die im linken Abschnitt bzw. im rechten Abschnitt des Pixelbereichs 4 angeordnetsind. Der Pixelbereich 4 weist eine Mehrzahl von Gateleitungen 6,die an den Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a angeschlossensind, eine Mehrzahl von Datenleitungen 8, die an den Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b angeschlossensind und die Mehrzahl von Gateleitungen 6 kreuzen, so dassPixelbereiche definiert werden, eine Mehrzahl von Pixelelektroden 10,die innerhalb der Mehrzahl von Pixelbereichen angeordnet sind undeine Mehrzahl von TFTs „T", die an die Pixelelektroden 10 angeschlossensind, auf.
[0009] DerGate-Ansteuerungsschaltkreis 3a bzw. der Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b sindan einen Eingangsanschluss fürein externes Signal angeschlossen, passen das externe Signal anund liefern die angepassten Signale and die Pixelelektroden 10. Insbesondereliefert der Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a Abtastsignalean die Pixelelektroden 10 über die Gateleitungen 6,und der Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b liefertDatensignale an die Pixelelektroden 10 über die Datenleitungen 8.Der Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a undder Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b weiseneine Mehrzahl von TFTs vom polykristallinen Siliziumtyp auf, welchemittels Kristallisation von amorphem Silizium im Wege eines SLS-Verfahrens hergestelltsind.
[0010] 2A zeigt eine schematischeAnsicht einer Maske gemäß dem Standder Technik, welche in einem „sequentiallateral solidification"-Verfahren verwendetwird. 2B zeigt eineschematische Ansicht einer Siliziumschicht, welche unter Verwendung derMaske gemäß dem Standder Technik aus 2A kristallisiertwurde.
[0011] Gemäß 2A weist die Maske 14 gemäß dem Standder Technik eine einige Mikrometer (zum Beispiel etwa 2 μm bis etwa3 μm) breiteSchlitzstruktur 12 auf. Dementsprechend kann ein einigeMikrometer breiter Laserstrahl auf die Oberfläche einer Siliziumschicht eingestrahltwerden. Wenngleich in 2A nichtgezeigt, kann die Maske 14 gemäß dem Stand der Technik eineMehrzahl an Schlitzstrukturen 12 aufweisen, die in einemAbstand von einigen Mikrometern voneinander angeordnet sind.
[0012] Gemäß 2B wird ein (nicht gezeigter)Laserstrahl durch die in der 2A gezeigtenMaske 14 vorhandene Schlitzstruktur 12 hindurchauf die Oberflächeeiner amorphen Siliziumschicht 20 eingestrahlt. Der Bereich 22 zeigtden bestrahlten Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 20.Bei Bestrahlung mit dem Laserstrahl wird der Bereich 22 der amorphenSiliziumschicht 20 vollständig geschmolzen und kühlt anschließend ab,so dass Körner 24a und 24b ausgebildetwerden. Dementsprechend kann der Bereich 22 als ein Einheitskristallisationsbereichbezeichnet werden. Währenddes Abkühlvorgangsdes geschmolzenen amorphen Siliziummaterials wachsen Körner 24a und 24b lateralweg von den gegenüberliegendenEndabschnitten des Einheitskristallisationsbereichs 22 hinzu dem zentralen Abschnitt des Einheitskristallisationsbereichs 22.Dementsprechend wird eine Korngrenze 28b dort ausgebildet,wo die Körner 24a und 24b indem zentralen Abschnitt des Einheitskristallisationsbereichs 22 aufeinandertreffen.Die Gesamtheit der amorphen Siliziumschicht 20 kann vollständig kristallisiertwerden, indem der oben beschriebene Bestrahlungsprozess auf denanderen Oberflächender amorphen Siliziumschicht 20 wiederholt wird.
[0013] 3 zeigt eine schematischeAnsicht einer polykristallinen Siliziumschicht, die gemäß einem „sequentiallateral solidification"-Verfahrennach dem Stand der Technik ausgebildet wurde.
[0014] Gemäß 3 weist eine polykristallineSiliziumschicht, welche mittels des zuvor beschriebenen SLS-Verfahrensgemäß dem Standder Technik hergestellt wurde, allgemein eine Mehrzahl von Einheitskristallisationsbereichen 30 sowieeinen ersten Überlappungsbereich 40 undeinen zweiten Überlappungsbereich 50 auf(d.h. Bereiche der Siliziumschicht, die wiederholt mit dem Laserstrahlbestrahlt wurden). Der erste Überlappungsbereich 40 istzwischen in transversaler Richtung benachbarten Einheitskristallisationsbereichen 30 angeordnet,und der zweite Überlappungsbereich 50 istzwischen in longitudinaler Richtung benachbarten Einheitskristallisationsbereichen 30 angeordnet.Da der erste Überlappungsbereich 40 undder zweite Überlappungsbereich 50 mehrfachbestrahlt werden, ist die Kristallinität des polykristallinen Siliziummaterials,welches innerhalb des ersten Überlappungsbereichs 40 und deszweiten Überlappungsbereichs 50 gefunden wird,nicht gleichmäßig. Wenndie TFTs der Pixelbereiche polykristallines Silizium mit ungleichmäßiger Kristallinität aufweisen,wird die Anzeigequalitätder LCD-Vorrichtung verschlechtert.
[0015] 4A bis 4D zeigen schematische Querschnittsansichteneines Prozesses zur Herstellung eines TFT vom polykristallinen Siliziumtypgemäß dem Standder Technik.
[0016] Gemäß 3A wird eine Pufferschicht 62 aufeinem Substrat 60 ausgebildet, und eine polykristallineSiliziumschicht 64 wird auf der Pufferschicht 62 ausgebildet.Die polykristalline Siliziumschicht wird, wie oben beschrieben,mittels Kristallisation einer amorphen Siliziumschicht erhalten.
[0017] Gemäß 4B werden eine Gateisolationsschicht 66 undeine Gateelektrode 68 aufeinanderfolgend auf der polykristallinenSiliziumschicht 64 ausgebildet.
[0018] Gemäß 4C wird die polykristallineSiliziumschicht 64 unter Verwendung der Gateelektrode 68 alsDotiermaske mit Verunreinigungen dotiert. Dementsprechend weistdie polykristalline Siliziumschicht 64 einen Kanalbereich „i" auf, der von einem Sourcebereich „ii" und einem Drainbereich „iii" definiert wird,welche an dessen gegenüberliegenden Seitenausgebildet sind, wobei der Abschnitt der polykristallinen Siliziumschicht 64 indem Kanalbereich „i" keine Verunreinigungenaufweist, und wobei die Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 64 in demSourcebereich „ii" und dem Drainbereich „iii" Verunreinigungenaufweisen.
[0019] Gemäß 4D werden Abschnitte derpolykristallinen Siliziumschicht 64 in dem Sourcebereich „ii" und dem Drainbereich „iii" in einer Wärmebehandlung „aktiviert". Insbesondere führen Verunreinigungen,welche währenddes in 4C dargestellten Dotierprozessesin die polykristalline Siliziumschicht 64 eingebracht wurden,dazu, dass der Sourcebereich „ii" und der Drainbereich „iii" amorphisiert werden.Infolgedessen könnendie Verunreinigungen nicht angemessen als Ladungsträger für den nachfolgendgebildeten TFT dienen. Dementsprechend wird die „Aktivierungs"-Wärmebehandlungin Form eines Laserglühverfahrensdurchgeführt,um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 64 zurekristallisieren und es zu ermöglichen,dass die Verunreinigungen angemessen als Ladungsträger dienen.
[0020] Unternochmaliger Bezugnahme auf 4C werdender Sourcebereich „ii" und der Drainbereich „iii" in einem Selbstausrichtungsprozessausgebildet (d.h. die Struktur des Bauelements selbst – der Gateelektrode 68 – wird alsDotiermaske verwendet, so dass ein Bedarf nach zusätzlichenDotiermasken entfällt).Folglich wird der mittels des in 4C dargestelltenDotierprozesses hergestellte TFT als selbstjustierter TFT bezeichnet.
[0021] Wennauch die Notwendigkeit zusätzlicher Dotiermaskenvermieden wird, erfordert dennoch das Verfahren zur Herstellungvon TFTs gemäß dem Standder Technik, wie es in 2A bis 2D gezeigt ist, unerwünschterweiseden Aktivierungsschritt, welcher amorphisiertes, zuvor kristallisiertesSiliziummaterial rekristallisiert. Darüber hinaus weist, da die Gateelektrode 68 alsDotiermaske verwendet wird und die polykristalline Siliziumschicht 64 mitder darauf ausgebildeten Gateelektrode 68 aktiviert wird,die polykristalline Siliziumschicht 64 einen entlang den Rändern derGateelektrode 68 ausgerichteten Übergangsbereich „iv" auf, welcher eineschwache Kristallinitätbesitzt, was unerwünschteLeckströmefördern unddie elektrischen Eigenschaften des TFTs verschlechtern kann.
[0022] Dementsprechendbetrifft die vorliegende Erfindung eine LCD-Vorrichtung mit einem TFT vom polykristallinenSiliziumtyp und ein Verfahren zum Herstellen derselben, wobei imWesentlichen eines oder mehrere Probleme aufgrund der Beschränkungen undNachteile des Standes der Technik vermieden werden.
[0023] Gemäß der vorliegendenErfindung werden ein Verfahren zur Kristallisation einer Siliziumschicht unterAusbildung einer präzisepositionierten Korngrenze bereitgestellt, wobei eine Ausrichtungshilfsstruktur(„alignmentkey") verwendetwird.
[0024] Gemäß der vorliegendenErfindung wird ferner ein TFT vom polykristallinen Siliziumtyp,welcher unter Verwendung von Ausrichtungshilfsstrukturen ("alignment keys") ausgebildet ist,und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt, wobei derTFT vom polykristallinen Siliziumtyp eine gleichmäßige Kristallinität aufweist.
[0025] Gemäß der vorliegendenErfindung wird außerdemeine LCD-Vorrichtungbereitgestellt, bei der eine Korngrenze und eine aktive Schichtunter Verwendung einer Ausrichtungshilfsstruktur ausgebildet werden.
[0026] Gemäß der vorliegendenErfindung werden außerdemeine LCD-Vorrichtungund ein Verfahren zur deren Herstellung bereitgestellt, wobei eine amorpheSiliziumschicht kristallisiert wird und eine aktive Schicht ausgebildetwird, wobei eine Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Materialwie die Farbfilterschicht unter einem Dünnschichttransistor verwendetwird.
[0027] WeitereMerkmale und Vorteile der Erfindung werden in den nachfolgendenBeschreibungen dargelegt und werden aus der Beschreibung oder der Ausführung derErfindung deutlich. Diese und andere Vorteile der Erfindung werdenmittels des Aufbaus realisiert und erreicht, wie er insbesonderein der Beschreibung und den Ansprüchen sowie den beigefügten Abbildungendargestellt ist.
[0028] Umdiese und weitere Vorteile zu erreichen und gemäß dem Ziel der vorliegendenErfindung, wie sie ausgeführtund breit beschrieben ist, kann ein Verfahren zum Herstellen einesMatrixsubstrats einer LCD-Vorrichtung beispielsweise folgende Schritte aufweisen:Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur (alignment key) auf einemSubstrat, welches einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereichaufweist, wobei der Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt;Ausbilden einer amorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur;Kristallisieren eines vorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschichtunter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Strukturierender amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz, so dass eine polykristalline Siliziumschicht ausgebildetwird, wobei die polykristalline Siliziumschicht aus dem vorbestimmten Abschnittder amorphen Siliziumschicht gebildet wird; Ausbilden einer Gateisolationsschichtauf der polykristallinen Siliziumschicht; Ausbilden einer Gateelektrodeauf der Gateisolationsschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz; Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolationsschicht auf derGateelektrode; und Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrodeauf der Zwischenlagen-Isolationsschicht.
[0029] Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zumHerstellen eines Matrixsubstrats für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung(LCD-Vorrichtung) beispielsweise folgende Schritte aufweisen: Ausbildeneiner Ausrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat, welches einenAnzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobei derNichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt; Ausbilden einer amorphenSiliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur; Ausbilden einerBlindstruktur auf der amorphen Siliziumschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Dotieren der amorphenSiliziumschicht mit Verunreinigungen unter Verwendung der Blindstrukturals Dotiermaske; Entfernen der Blindstruktur; Kristallisieren einesvorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Strukturieren der amorphenSiliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur alsReferenz, so dass eine polykristalline Siliziumschicht ausgebildetwird, wobei die polykristalline Siliziumschicht aus dem vorbestimmtenAbschnitt der amorphen Siliziumschicht gebildet wird; Ausbildeneiner Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht; Ausbildeneiner Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, wobei die Anordnungder Gateelektrode der Anordnung der Blindstruktur entspricht; Ausbildeneiner Zwischenlagen-Isolationsschicht der Gateelektrode; und Ausbildeneiner Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolationsschicht.
[0030] Gemäß noch einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zumKristallisieren von amorphem Silizium beispielsweise folgende Schritteaufweisen: Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat;Ausbilden einer amorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur;und Kristallisieren eines vorbestimmten Abschnitts der amorphenSiliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur alsReferenz.
[0031] Gemäß noch einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zumHerstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung(LCD-Vorrichtung) beispielsweise folgende Schritte aufweisen: Ausbildeneiner Ausrichtungshilfsstruktur auf einem ersten Substrat, welcheseinen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobeider Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt; Ausbilden eineramorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur; Kristallisiereneines vorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Strukturieren der amorphenSiliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur alsReferenz, so dass eine polykristalline Siliziumschicht ausgebildetwird, wobei die polykristalline Siliziumschicht aus dem vorbestimmtenAbschnitt der amorphen Siliziumschicht gebildet wird; Ausbildeneiner Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht; Ausbildeneiner Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolierschichtauf der Gateelektrode; Ausbilden einer Sourceelektrode und einerDrainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht; Ausbilden einer Passivierungsschichtauf der Sourceelektrode und der Drainelektrode; Ausbilden einerPixelelektrode auf der Passivierungsschicht; Ausbilden einer gemeinsamenElektrode auf einem zweiten Substrat; Aneinanderfügen desersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass die Pixelelektrodeder gemeinsamen Elektrode gegenüberliegt;und Ausbilden einer Flüssigkristallschichtzwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
[0032] Gemäß noch einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zumHerstellen einer LCD-Vorrichtung beispielsweise folgende Schritteaufweisen: Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat,welches einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweist,wobei der Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt; Ausbildeneiner amorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur;Ausbilden einer Blindstruktur auf der amorphen Siliziumschicht, wobeidie Blindstruktur unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz ausgebildet wird; Dotieren der amorphen Siliziumschichtmit Verunreinigungen unter Verwendung der Blindstruktur als Dotiermaske;Entfernen der Blindstruktur; Kristallisieren eines vorbestimmtenAbschnitts der amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz; Strukturieren der amorphen Siliziumschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, so dass eine polykristalline Siliziumschichtausgebildet wird, wobei die polykristalline Siliziumschicht ausdem vorbestimmten Abschnitt der amorphen Siliziumschicht gebildetwird; Ausbilden einer Gateisolationsschicht auf der polykristallinenSiliziumschicht; Ausbilden einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschichtunter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, wobeidie Anordnung der Gateelektrode der Anordnung der Blindstrukturentspricht; Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolierschicht auf derGateelektrode; Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrodeauf der Zwischenlagen-Isolierschicht; Ausbilden einer Passivierungsschichtauf der Sourceelektrode und der Drainelektrode; Ausbilden einerPixelelektrode auf der Passivierungsschicht; Ausbilden einer gemeinsamenElektrode auf einem zweiten Substrat; Aneinanderfügen desersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass die Pixelelektrodeder gemeinsamen Elektrode gegenüberliegt;und Ausbilden einer Flüssigkristallschichtzwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
[0033] Gemäß noch einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Matrixsubstratfür eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung(LCD-Vorrichtung) beispielsweise aufweisen: Ein Substrat, welcheseinen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobeider Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt; eine Ausrichtungshilfsstrukturund eine Farbfilterschicht auf dem Substrat, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturund die Farbfilterschicht innerhalb des Nichtanzeigebereichs bzw.des Anzeigebereichs angeordnet sind; eine Pufferschicht auf der Ausrichtungshilfsstrukturund der Farbfilterschicht; eine polykristalline Siliziumschichtauf der Pufferschicht, wobei die Halbleiterschicht einen Kanalbereich,einen Sourcebereich und einen Drainbereich aufweist, welche unterVerwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz definiertworden sind; eine Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht; eineGateelektrode auf der Gateisolationsschicht, wobei die Anordnungder Gatelektrode der Anordnung des Kanalbereichs unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz entspricht; eine Zwischenlagen-Isolierschichtauf der Gateelektrode; und eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode aufder Zwischenlagen-Isolierschicht.
[0034] Gemäß noch einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine LCD-Vorrichtungbeispielsweise aufweisen: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat,welche einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweisen,wobei der Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt, wobei daserste Substrat und das zweite Substrat einander gegenüberliegen,und wobei das erste Substrat und das zweite Substrat mit Abstandvoneinander angeordnet sind; eine Ausrichtungshilfsstruktur undeine Farbfilterschicht auf dem ersten Substrat, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturund die Farbfilterschicht innerhalb des Nichtanzeigebereichs bzw.des Anzeigebereichs angeordnet sind; eine Pufferschicht auf derAusrichtungshilfsstruktur und der Farbfilterschicht; eine polykristallineSiliziumschicht auf der Pufferschicht, wobei die polykristallineSiliziumschicht einen Kanalbereich, einen Sourcebereich und einenDrainbereich aufweist, welche unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz definiert worden sind; eine Gateisolationsschicht auf derHalbleiterschicht; eine Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht,wobei die Anordnung der Gatelektrode der Anordnung des Kanalbereichsunter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz entspricht;eine Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; eine Sourceelektrodeund eine Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht; einePassivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode;eine Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht; eine gemeinsame Elektrodeauf dem zweiten Substrat; und eine Flüssigkristallschicht zwischender Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
[0035] Esversteht sich, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung alsauch die nachfolgende detaillierte Beschreibung beispielhaft sindund zur Erläuterungdienen und ein tieferes Verständnisder beanspruchten Erfindung geben sollen.
[0036] DiebeigefügtenAbbildungen, welche ein tieferes Verständnis der Erfindung geben sollenund einen Teil der Beschreibung bilden, stellen Ausführungsformender Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu,die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
[0037] Eszeigen:
[0038] 1 eine schematische Ansichteiner LCD-Vorrichtung gemäß dem Standder Technik, welche einen Ansteuerungsschaltkreis und Matrixelementeaufweist, die auf dem gleichen Substrat angeordnet sind;
[0039] 2A eine schematische Ansichteiner Maske gemäß dem Standder Technik, welche in einem „sequentiallateral solidification"-Verfahrenverwendet wird;
[0040] 2B eine schematische Ansichteiner Siliziumschicht, welche unter Verwendung der Maske gemäß dem Standder Technik aus 2A kristallisiertwurde;
[0041] 3 eine schematische Ansichteiner polykristallinen Siliziumschicht, welche mittels des „sequentiallateral solidification"-Verfahrensgemäß dem Standder Technik kristallisiert wurde;
[0042] 4A bis 4D schematische Querschnittsansichtenzur Erläuterungeines Prozesses zur Herstellung eines TFT vom polykristallinen Siliziumtyp gemäß dem Standder Technik;
[0043] 5A bis 5H schematische Querschnittsansichtenzur Erläuterungeines Prozesses zur Herstellung eines TFT gemäß einer ersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung;
[0044] 6A bis 6G schematische Querschnittsansichtenzur Erläuterungeines Prozesses zur Herstellung eines TFT gemäß einer zweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung;
[0045] 7A bis 7H schematische Querschnittsansichtenzur Erläuterungeines Prozesses zur Herstellung eines TFT gemäß einer dritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung;
[0046] 8A bis 8G schematische Querschnittsansichtenzur Erläuterungeines Prozesses zur Herstellung eines TFT gemäß einer vierten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung;
[0047] 9A eine Querschnittsansicht,in welcher der Kristallisationszustand einer polykristallinen Siliziumschichtgemäß der viertenAusführungsformder vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
[0048] 9B eine Draufsicht, in derder Kristallisationszustand einer polykristallinen Siliziumschichtgemäß der viertenAusführungsformder vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
[0049] 10 eine schematische Draufsichteines Matrixsubstrats füreine LCD-Vorrichtung gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung; und
[0050] 11 eine schematische Querschnittsansichteiner LCD-Vorrichtung,welche das in 10 gezeigteMatrixsubstrat aufweist.
[0051] Nachfolgendwird detailliert auf Ausführungsformender vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von der Beispiele inden beigefügtenAbbildungen dargestellt sind.
[0052] Wieweiter unten detaillierter beschrieben wird, beinhalten die Prinzipiender vorliegenden Erfindung die Durchführung vieler Arten von Herstellungsprozessen,einschließlichbeispielsweise Laserbestrahlung, Ionenimplantation, Ätzen etc.,welche beispielsweise nur einen zu bearbeitenden Bereich eines Objektes,jedoch nicht einen anderen, bearbeiten. Dementsprechend beinhaltensolche Prozesse von sich aus die Notwendigkeit, dass zu bearbeitendeObjekt bezüglicheiner Vorrichtung auszurichten, welche zur Durchführung desjeweiligen Prozesses in der Lage ist. Die "alignment keys" der vorliegenden Erfindung werden,wie weiter unten detaillierter erörtert wird, folglich als Referenzenverwendet, um die Ausrichtung zwischen dem zu bearbeitenden Objekt undder Vorrichtung, welche zur Durchführung des Prozesses in derLage ist, zu erleichtern.
[0053] 5A bis 5H zeigen schematische Querschnittsansichteneines Prozesses zur Herstellung eines TFT vom polykristallinen Siliziumtypgemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung.
[0054] Gemäß 5A kann eine Pufferschicht 112 aufeinem Substrat 110 ausgebildet werden, welches einen erstenBereich „I" und einen zweitenBereich „II", welcher an gegenüberliegendenSeiten des Bereichs „I" angeordnet ist,aufweist.
[0055] Ausrichtungshilfsstrukturen 114 können in Abschnittender Pufferschicht 112 innerhalb des zweiten Bereichs „II" ausgebildet werden.Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Pufferschicht 112 auseinem isolierenden Material wie etwa Siliziumdioxid (SiO₂), Siliziumnitrid (SiNx) oder dergleichengebildet werden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 auseinem metallischen Material wie etwa Chrom (Cr) mittels eines Photolithographieprozessesoder eines anderen geeigneten Strukturierungsprozesses gebildetwerden. Wenn auch in 5A nichtgezeigt, könnendie Ausrichtungshilfsstrukturen 114 an Randabschnittendes Substrats 110 angeordnet sein.
[0056] Gemäß 5B kann eine amorphe Siliziumschicht 116 aufder Pufferschicht 112 und den Ausrichtungshilfsstrukturen 114 ausgebildetwerden.
[0057] Gemäß 5C kann ein Abschnitt deramorphen Siliziumschicht 116 in einem dritten Bereich „III" selektiv kristallisiertwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 als Referenzverwendet werden. Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann der dritte Bereich „III" einen Abschnittdes ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 116 selektivkristallisiert werden, wobei ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (SLS-Verfahren)angewandt wird. Mittels Kristallisierung von Abschnitten der amorphenSiliziumschicht 116 nur in den dritten Bereichen „III" unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstrukturen 114 mittels des SLS-Verfahrenskann die Effizienz bei der TFT-Herstellung verbessertwerden, die elektrischen Eigenschaften eines nachfolgend ausgebildetenTFTs könnenverbessert werden, und eine Korngrenze des kristallisierten Abschnittsin dem dritten Bereich „III" kann präzise positioniertwerden.
[0058] Gemäß 5D können Abschnitte der amorphenSiliziumschicht 116 außerhalbdes dritten Bereichs „III" strukturiert (d.h.entfernt) werden, so dass eine polykristalline Siliziumschicht 118 ausgebildetwird. Dementsprechend kann die polykristalline Siliziumschicht 118 ausgebildetwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 als Referenzverwendet werden.
[0059] Gemäß 5E können eine Gateisolationsschicht 120 undeine Gateelektrode 122 sequentiell auf der polykristallinenSiliziumschicht 118 gebildet werden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können die Gateisolationsschicht 120 und dieGateelektrode 122 auf der polykristallinen Siliziumschicht 118 ausgebildetwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 als Referenzverwendet werden.
[0060] Gemäß 5F kann die polykristallineSiliziumschicht 118 mit Verunreinigungen dotiert werden, wobeidie Gateelektrode 122 als Dotiermaske verwendet wird. Dementsprechendkann die polykristalline Siliziumschicht 118 einen Kanalbereich „IV" aufweisen, welcherdurch einen Sourcebereich „V" und einen Drainbereich „VI" definiert ist, diean dessen gegenüberliegendenSeiten gebildet sind. Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung weist der Abschnitt der polykristallinenSiliziumschicht 118 in dem Kanalbereich „IV" keine Verunreinigungenauf, und die Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 118 indem Sourcebereich „V" und im Drainbereich „VI" weisen Verunreinigungenauf.
[0061] Gemäß 5G können Abschnitte der polykristallinenSiliziumschicht 118 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" in einer Wärmebehandlung „aktiviert" werden. Gemäß den Prinzipien dervorliegenden Erfindung bewirken Verunreinigungen, welche in diepolykristalline Siliziumschicht 118 in den Sourcebereich „V" und den Drainbereich „VI" während desin 5F dargestelltenDotierprozesses eingebracht werden, dass Abschnitte der polykristallinenSiliziumschicht 118 amorphisiert werden. Dementsprechendkann die „Aktivierungs-"Wärmebehandlung durchgeführt werden,um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 118 zurekristallisieren und es zu ermöglichen,dass die Verunreinigungen angemessen als Ladungsträger dienen.Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Laserglühverfahrenangewandt werden, um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinenSiliziumschicht 118 zu aktivieren.
[0062] Gemäß 5H kann eine Zwischenlagen-Isolierschicht 128 aufder Gateelektrode 122 ausgebildet werden, und die Sourceelektrode 130 unddie Drainelektrode 132 können auf der Zwischenlagen-Isolierschicht 128 ausgebildetwerden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zwischenlagen-Isolierschicht 128 zumBeispiel ein erstes Kontaktloch 124, welches die polykristallineSiliziumschicht 118 in dem Sourcebereich „V" freilegt, und einzweites Kontaktloch 126 aufweisen, welches die polykristallineSiliziumschicht 118 in dem Drainbereich „VI" freilegt. Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sourceelektrode 130 elektrischan die polykristalline Siliziumschicht 118 in dem Sourcebereich „V" über das erste Kontaktloch 124 angeschlossensein, und die Drainelektrode 132 kann elektrisch an diepolykristalline Siliziumschicht 118 in dem Drainbereich „VI" über das zweite Kontaktloch 126 angeschlossen sein.Dementsprechend bilden die polykristalline Siliziumschicht 118,die Gateelektrode 122, die Sourceelektrode 130 unddie Drainelektrode 132 zusammen einen Dünnschichttransistor (TFT) „T".
[0063] Wieoben unter Bezugnahme auf 5A bis 5H beschrieben wurde, kannder Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 116 in dem drittenBereich „III" selektiv kristallisiertwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 und einSLS-Verfahren angewandtwerden. Dementsprechend kann die Effizienz bei der TFT-Herstellungverbessert werden, die elektrischen Eigenschaften des TFTs können verbessert undeine Korngrenze des rekristallisierten Abschnitts der polykristallinenSiliziumschicht 118 in dem dritten Bereich „III" kann präzise undgenau positioniert werden. Das in 5A bis 5H gezeigte Herstellungsverfahrenerfordert jedoch in unerwünschterWeise einen Aktivierungsschritt, welcher amorphisiertes, zuvor kristallisiertesSiliziummaterial rekristallisiert. Darüber hinaus weist, da die Gateelektrode 122 als Dotiermaskeverwendet wird und da die polykristalline Siliziumschicht 118 mitder darauf ausgebildeten Gateelektrode 122 aktiviert wird,die polykristalline Siliziumschicht 118 einen Übergangsbereichauf, der entlang den Rändernder Gateelektrode 122 ausgerichtet ist. Das polykristallineSilizium in dem Übergangsbereichweist eine nicht gleichmäßige Kristallinität auf, wodurchunerwünschteLeckströmegefördertund die elektrischen Eigenschaften des TFTs „T" verschlechtert werden können. Umdie oben dargestellten Nachteile der ersten Ausführungsform zu verbessern, wirdgemäß der vorliegenden Erfindung einezweite Ausführungsformbereitgestellt, welche in 6A bis 6G dargestellt ist.
[0064] Gemäß 6A kann eine Pufferschicht 232 aufeinem Substrat 230 ausgebildet werden, welches einen erstenBereich „I" und einen zweitenBereich „II", welcher an gegenüberliegendenSeiten des ersten Bereichs „I" angeordnet ist,aufweist. Ausrichtungshilfsstrukturen 234 können anAbschnitten der Pufferschicht 232 innerhalb des zweitenBereichs „II" ausgebildet werden.Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Pufferschicht 232 auseinem isolierenden Material, wie etwa Siliziumdioxid (SiO₂), Siliziumnitrid (SiNx) oder dergleichengebildet werden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 auseinem metallischen Material, wie etwa Chrom (Cr), über einenPhotolithographieprozess oder einen anderen geeigneten Strukturierungsprozessgebildet werden. Wenngleich in 6A nichtgezeigt, können dieAusrichtungshilfsstrukturen 234 an Randabschnitten desSubstrats 230 angeordnet werden.
[0065] Gemäß 6B kann eine amorphe Siliziumschicht 236 aufder Pufferschicht 236 und den Ausrichtungshilfsstrukturen 234 ausgebildetwerden. Anschließendkann eine Blindstruktur 238 auf einem Abschnitt der amorphenSiliziumschicht 236 in dem Kanalbereich „IV" ausgebildet werden.Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann der Kanalbereich „IV" einen Abschnittdes ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Blindstruktur 238 ausgebildet werden,wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 als Referenzverwendet werden. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird,könnenLadungsträger (zumBeispiel Elektronen und Löcher)durch eine nachfolgend ausgebildete polykristalline Siliziumschichtfließen,welche in dem Kanalbereich „IV" vorgesehen ist.
[0066] Gemäß 6C kann die amorphe Siliziumschicht 236 mitVerunreinigungen dotiert werden, wobei die Blindstruktur 238 alsDotiermaske verwendet wird. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können die Verunreinigungen Ionenvon Elementen der Gruppen III und V aufweisen. Folglich kann dieamorphe Siliziumschicht 236 einen Kanalbereich „IV" aufweisen, der durcheinen Sourcebereich „V" und einen Drainbereich „VI" definiert ist, welchean dessen gegenüberliegendenSeiten gebildet sind. Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung weist der Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 236 indem Kanalbereich „IV" keine Verunreinigungenauf, und Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 236 indem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" weisen Verunreinigungenauf.
[0067] Gemäß 6D kann die Blindstruktur 238 entferntwerden, und Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 236 indem dritten Bereich „III" können selektivkristallisiert werden. Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann der dritte Bereich „III" einen Abschnittdes ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 236 selektivkristallisiert werden, wobei ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (SLS-Verfahren) angewandtwird. Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 236 selektivkristallisiert werden, wobei Ausrichtungshilfsstrukturen 234 alsReferenz verwendet werden. Da die amorphe Siliziumschicht 236 nachder Dotierung kristallisiert ist, werden Verunreinigungen in der amorphenSiliziumschicht 236 gleichzeitig mit der Kristallisation aktiviert,und der zusätzlicheAktivierungs/Kristallisationsschritt, welcher unter Bezugnahme auf 5A bis 5H beschrieben wurde, wird folglich eliminiert.
[0068] Gemäß 6E können Abschnitte der amorphenSiliziumschicht 236 außerhalbdes dritten Bereichs „III" strukturiert (d.h.entfernt) werden, um eine polykristalline Siliziumschicht 240 auszubilden. Dementsprechendkann die polykristalline Siliziumschicht 240 den Kanalbereich „IV" aufweisen, welchermittels des Sourcebereichs „V" und des Drainbereichs „VI" definiert ist, diean dessen gegenüberliegendenSeiten gebildet sind, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 alsReferenz verwendet werden. Da die in 6C gezeigteBlindstruktur 238 und die polykristalline Siliziumschicht 240 unterVerwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 234 ausgerichtetwerden, könnender Kanalbereich „IV" sowie der Sourcebereich „V" und der Drainbereich „VI" präzise undgenau innerhalb der polykristallinen Siliziumschicht 240 definiertwerden.
[0069] Gemäß 6F können eine Gateisolationsschicht 242 undeine Gateelektrode 244 sequentiell auf der polykristallinenSiliziumschicht 240 ausgebildet werden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können die Gateisolationsschicht 242 und dieGateelektrode 244 auf der polykristallinen Siliziumschicht 240 ausgebildetwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 als Referenzverwendet werden. Da die Gateelektrode 244 und die in 6C gezeigte Blindstruktur 238 unterVerwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 234 ausgerichtetwerden, kann die Gateelektrode 244 präzise und genau im Wesentlichenum das gleiche Ausmaß mit demKanalbereich „IV" ausgerichtet werden, wiebei der Ausrichtung solcher Strukturen in einem selbstjustiertenTFT.
[0070] Gemäß 6G kann eine Zwischenlagen-Isolierschicht 250 aufder Gateelektrode 244 ausgebildet werden, und eine Sourceelektrode 252 undeine Drainelektrode 254 können auf der Zwischenlagen-Isolierschicht 150 ausgebildetwerden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zwischenlagen-Isolierschicht 250 beispielsweiseein erstes Kontaktloch 246, welches die polykristallineSiliziumschicht 240 in dem Sourcebereich „V" freilegt, und einzweites Kontaktloch 248 aufweisen, welches die polykristallineSiliziumschicht 240 in dem Drainbereich „VI" freilegt. Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sourceelektrode 252 elektrischan die polykristalline Siliziumschicht 240 in dem Sourcebereich „V" über das erste Kontaktloch 246 angeschlossenwerden, und die Drainelektrode 254 kann elektrisch an diepolykristalline Siliziumschicht 240 in dem Drainbereich „VI" über das zweite Kontaktloch 248 angeschlossen werden.Dementsprechend bilden die polykristalline Siliziumschicht 240,die Gateelektrode 244, die Sourceelektrode 252 unddie Drainelektrode 254 zusammen einen Dünnschichttransistor (TFT) „T".
[0071] Wieoben unter Bezugnahme auf 6A bis 6G beschrieben wurde, kanndie amorphe Siliziumschicht 236 selektiv kristallisiertwerden, nachdem sie mit Verunreinigungen dotiert wurde, so dassdie Verunreinigungen gleichzeitig mit dem Kristallisationsschrittaktiviert werden. Dementsprechend ist der zusätzliche Aktivierungs/Rekristallisationsschritt, welcherzuvor unter Bezugnahme auf 5A bis 5H beschrieben wurde, nichterforderlich, und die Effizienz, mit der der TFT hergestellt wird,kann verbessert werden. Darüber hinauskann die amorphe Siliziumschicht 236 kristallisiert werden,ohne dass die Gateelektrode 244 darauf ausgebildet ist.Dementsprechend weist die polykristalline Siliziumschicht 240 keinen Übergangzwischen den Rändernder Gateelektrode 244 auf, wodurch eine gleichmäßige Kristallinität gewährleistetwird, welche die elektrischen Eigenschaften des TFTs „T" verbessert. Da dieBlindstruktur, die polykristalline Siliziumschicht, die Gateisolationsschichtund die Gateelektrode unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen alsReferenz ausgerichtet werden, wird die Gateelektrode präzise über demKanalbereich „IV" der polykristallinenSiliziumschicht 240 ausgerichtet, selbst wenn der TFT „T" nicht von dem zuvorerwähnten selbstjustierendenTyp ist.
[0072] Wieoben unter Bezugnahme auf 5A bis 5H und 6A bis 6G beschriebenwurde, erfordern die erste und die zweite Ausführungsform in unerwünschterWeise zusätzlicheProzesse zur Ausbildung und Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturen.Diese zusätzlichenProzesse bezüglichder Ausbildung und Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturen führen dazu,dass der Kosten- und Zeitaufwand zur Herstellung eines TFTs anwächst. Deshalb,und zur Vermeidung der oben genannten Nachteile der ersten und derzweiten Ausführungsform,werden gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung eine dritte sowie eine vierte Ausführungsformbereitgestellt, welche in 7A bis 7H bzw. 8A bis 8F dargestelltsind.
[0073] Unterallgemeiner Bezugnahme auf 7A bis 7H können die Prinzipien der vorliegendenErfindung auf ein Substrat angewendet werden, welches eine TOC („TFT onColor filter" _TFT auf Farbfilter) Struktur aufweist. Gemäß der TOC-Struktur wird eine Farbfilterschichtauf einem Matrixsubstrat einer LCD-Vorrichtung ausgebildet, undein TFT wird auf der Farbfilterschicht ausgebildet.
[0074] UnterBezugnahme nunmehr auf 7A können eineFarbfilterschicht 312 und Ausrichtungshilfsstrukturen 314 aufeinem Substrat 310 gebildet werden, welches einen erstenBereich „I" und einen zweitenBereich „II", welcher an gegenüberliegenden Seitendes ersten Bereichs „I" angeordnet ist,aufweist. Beispielsweise kann die Farbfilterschicht 312 indem ersten Bereich „I" ausgebildet sein,während dieAusrichtungshilfsstrukturen 314 in dem zweiten Bereich „II" ausgebildet sind.Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können sowohl die Farbfilterschicht 312 alsauch die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 aus einem farbigenHarzmaterial gebildet sein. Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 312 und dieAusrichtungshilfsstrukturen 314 gleichzeitig ausgebildetwerden. Gemäß noch einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 312 unddie Ausrichtungshilfsstrukturen 314 aus der gleichen Schichtgebildet werden. Wenn auch in 7A nichtgezeigt, kann die Farbfilterschicht 312 beispielsweiseeine Mehrzahl von Sub-Farbfiltern aufweisen, die mittels einer schwarzenMatrix separiert sind. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht ein farbigesHarz aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die rotes Harz, grünes Harzund blaues Harz enthält.Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht 312 zumBeispiel rote, grüneund blaue Sub-Farbfilter aufweisen, die abwechselnd auf dem Substrat 310 angeordnetsind. Außerdemkönnendie Ausrichtungshilfsstrukturen 314 aus einem einzigenfarbigen Harz (wie in 7A gezeigt)oder einer Mehrzahl von farbigen Harzen gebildet sein. Ferner können die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 anRandabschnitten des Substrats 310 angeordnet sein.
[0075] Gemäß 7B kann eine Pufferschicht 316 aufder Farbfilterschicht 312 und den Ausrichtungshilfsstrukturen 314 ausgebildetwerden, und die amorphe Siliziumschicht 318 kann auf derPufferschicht 316 ausgebildet werden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Pufferschicht 316 auseinem isolierenden Material, wie etwa Siliziumoxid (SiO₂),Siliziumnitrid (SiNx) oder dergleichen, gebildet werden.
[0076] Gemäß 7C kann ein Abschnitt deramorphen Siliziumschicht 318 in einem dritten Bereich „III" selektiv kristallisiertwerden, wobei Ausrichtungshilfsstrukturen 314 als Referenzverwendet werden. Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann der dritte Bereich „III" einen Abschnittdes ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 318 selektivkristallisiert werden, wobei ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (SLS-Verfahren) angewandtwird. Mittels Kristallisierung von Abschnitten der amorphen Siliziumschicht 318 nurin dem dritten Bereich „III" unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstrukturen 314 über das SLS-Verfahren kanndie Effizienz der TFT-Herstellung verbessert werden, die elektrischenEigenschaften eines darauffolgend ausgebildeten TFT können verbessertwerden, und eine Korngrenze des kristallisierten Abschnitts in demdritten Bereich „III" kann präzise positioniertwerden.
[0077] Gemäß 7D können Abschnitte der amorphenSiliziumschicht 318 außerhalbdes dritten Bereichs „III" strukturiert werden, sodass eine polykristalline Siliziumschicht 320 ausgebildetwird. Die polykristalline Siliziumschicht 320 kann aufgebracht werden,wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 als Referenzverwendet werden.
[0078] Gemäß 7E können eine Gateisolationsschicht 322 undeine Gateelektrode 324 sequentiell auf der polykristallinenSiliziumschicht 320 ausgebildet werden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können die Gateisolationsschicht 322 und dieGateelektrode 324 auf der polykristallinen Siliziumschicht 320 ausgebildetwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 als Referenzverwendet werden.
[0079] Gemäß 7F kann die polykristallineSiliziumschicht mit Verunreinigungen dotiert werden, wobei die Gateelektrode 324 alsDotiermaske verwendet wird. Dementsprechend kann die polykristalline Siliziumschicht 320 einenKanalbereich „IV" aufweisen, der voneinem Sourcebereich „V" und einem Drainbereich „VI" definiert wird,welche an gegenüberliegendenSeiten des Kanalbereichs „IV" ausgebildet sind.Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung weist der Abschnitt der polykristallinenSiliziumschicht 320 in dem Kanalbereich „IV" keine Verunreinigungenauf, und die Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 320 indem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" weisen Verunreinigungen auf.
[0080] Gemäß 7G können Abschnitte der polykristallinenSiliziumschicht 320 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" in einer Wärmebehandlung „aktiviert" werden. Gemäß den Prinzipien dervorliegenden Erfindung bewirken Verunreinigungen, welche in diepolykristalline Siliziumschicht 320 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" während desin 7F dargestelltenDotierprozesses eingebracht wurden, dass Abschnitte der polykristallinenSiliziumschicht 320 amorphisiert werden. Dementsprechendkann die „Aktivierungs"-Wärmebehandlungdurchgeführtwerden, um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 320 zurekristallisieren und es den Verunreinigungen zu ermöglichen,angemessen als Ladungsträgerzu dienen. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Laserglühverfahrenverwendet werden, um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinenSiliziumschicht 320 zu aktivieren.
[0081] Gemäß 7H kann eine Zwischenlagen-Isolierschicht 330 aufder Gateelektrode 324 ausgebildet werden, und eine Sourceelektrode 332 undeine Drainelektrode 334 können auf der Zwischenlagen-Isolierschicht 330 gebildetwerden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zwischenlagen-Isolierschicht 330 beispielsweise einerstes Kontaktloch 326, welches die polykristalline Siliziumschicht 320 indem Sourcebereich „V" freilegt, und einzweites Kontaktloch 328 aufweisen, welches die polykristallineSiliziumschicht 320 in dem Drainbereich „VI" freilegt. Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sourceelektrode 332 elektrischan die polykristalline Siliziumschicht 320 in dem Sourcebereich „V" über das erste Kontaktloch 326 angeschlossensein, und die Drainelektrode 334 kann an die polykristallineSiliziumschicht 320 in dem Drainbereich „VI" über das zweite Kontaktloch 328 elektrischangeschlossen sein. Dementsprechend bilden die polykristalline Siliziumschicht 320,die Gateelektrode 324, die Sourceelektrode 332 unddie Drainelektrode 334 zusammen einen Dünnschichttransistor (TFT) „T".
[0082] Wieoben unter Bezugnahme auf 7A bis 7H beschrieben wurde, kannder Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 318 in dem drittenBereich „III" selektiv kristallisiertwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 und einSLS-Verfahren angewandtwerden. Dementsprechend kann die Effizienz der TFT-Herstellung verbessertwerden, die elektrischen Eigenschaften des TFTs können verbessert werden,und eine Korngrenze des rekristallisierten Bereichs der polykristallinenSiliziumschicht 320 in dem dritten Bereich „III" kann präzise positioniert werden.Darüberhinaus werden, da die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 ausdem gleichen Material und der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht 312 ausgebildetwerden, zusätzlicheProzesse bezüglich derAusbildung der Ausrichtungshilfsstrukturen 314 eliminiert,wodurch der Prozess der TFT-Herstellung vereinfacht wird. Da allerdingsdie Gateelektrode 324 als Dotiermaske verwendet wird, undweil die polykristalline Siliziumschicht 320 mit der daraufbefindlichen Gateelektrode 324 aktiviert wird, weist diepolykristalline Siliziumschicht 320 einen Übergangsbereichauf, der mit den Rändernder Gateelektrode 324 ausgerichtet ist. Das polykristallineSilizium in dem Übergangsbereichweist eine ungleichmäßige Kristallinität auf, wasunerwünschteLeckströmefördern unddie elektrischen Eigenschaften des TFT „T" verschlechtern kann. Zur Vermeidungder oben genannten Nachteile der dritten Ausführungsform wird gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung eine vierte Ausführungsform bereitgestellt,welche in 8A bis 8G dargestellt ist.
[0083] Untergenereller Bezugnahme auf 8A bis 8G können die Prinzipien der vorliegendenErfindung auf ein Substrat angewandt werden, welches eine TOC („TFT onColor filter" =TFT auf Farbfilter) Struktur aufweist. Gemäß der TOC-Struktur wird eine Farbfilterschichtauf einem Matrixsubstrat einer LCD-Vorrichtung ausgebildet, undein TFT wird auf der Farbfilterschicht ausgebildet.
[0084] UnterBezugnahme nunmehr auf 8A können eineFarbfilterschicht 412 und Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aufeinem Substrat 410 ausgebildet werden, welches einen erstenBereich „I" und einen zweitenBereich „II", welcher an gegenüberliegendenSeiten des ersten Bereichs „I" angeordnet ist, aufweist.Beispielsweise kann die Farbfilterschicht 412 in dem erstenBereich ausgebildet werden, währenddie Ausrichtungshilfsstrukturen 414 in dem zweiten Bereich „II" ausgebildet werden.Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können sowohl die Farbfilterschicht 412 alsauch die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus einem farbigenHarzmaterial gebildet werden. Gemäß einem anderen Aspekt dervorliegenden Erfindung könnendie Farbfilterschicht 412 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 gleichzeitigausgebildet werden. Gemäß noch einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 412 unddie Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus dem gleichen Material gebildetwerden. Gemäß noch einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 412 unddie Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus der gleichen Schichtgebildet werden. Wenngleich es in 7A nichtgezeigt ist, kann die Farbfilterschicht 412 zum Beispieleine Mehrzahl von Sub-Farbfiltern aufweisen, welche mittels einer schwarzenMatrix getrennt sind. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht einfarbiges Harz aufweisen, welches als wenigstens ein Harz aus derGruppe ausgewähltwird, die rotes Harz, grünesHarz und blaues Harz enthält. Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht 412 zumBeispiel rote, grüneund blaue Sub-Farbfilter aufweisen, die abwechselnd auf dem Substrat 410 angeordnetsind. Außerdemkönnendie Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus einem einfarbigemHarz (wie in 8A gezeigt)oder einer Mehrzahl von farbigen Harzen gebildet sein. Ferner können dieAusrichtungshilfsstrukturen 414 an Randabschnitten desSubstrats 410 angeordnet sein.
[0085] Gemäß 8B kann eine Pufferschicht 416 aufder Farbfilterschicht 412 und den Ausrichtungshilfsstrukturen 416 ausgebildetsein, und eine amorphe Siliziumschicht 418 kann auf derPufferschicht 416 ausgebildet sein. Gemäß einem Aspekt der vorliegendenErfindung kann die Pufferschicht 416 aus einem isolierendenMaterial, wie etwa Siliziumdioxid (SiO₂),Siliziumnitrid (SiNx) oder dergleichen, gebildet sein.
[0086] Gemäß 8C kann eine Blindstruktur 420 aufder amorphen Siliziumschicht 418 in einem Kanalbereich „IV" gebildet werden.Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann der Kanalbereich „IV" einen Abschnittdes ersten Bereichs „I" aufweisen. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Blindstruktur 420 ausgebildetwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 als Referenzverwendet werden. Wie weiter unten detaillierter beschrieben wird,könnenLadungsträger(zum Beispiel Elektronen und Löcher)durch eine nachfolgend gebildete polykristalline Siliziumschichtfließen, welchein dem Kanalbereich „IV" vorgesehen ist.
[0087] Nachder Bildung der Blindstruktur 420 kann die amorphe Siliziumschicht 418 mitVerunreinigungen dotiert werden, wobei die Blindstruktur 420 als Dotiermaskeverwendet wird. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können die Verunreinigungen Ionenvon Elementen der Gruppen III und V aufweisen. Infolgedessen kanndie amorphe Siliziumschicht 418 einen Kanalbereich „IV" aufweisen, welcherdurch einen Sourcebereich „V" und einen Drainbereich „VI" an seinen gegenüberliegendenEnden definiert ist. Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung weist der Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 418 indem Kanalbereich „IV" keine Verunreinigungenauf, und Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 418 indem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" weisen Verunreinigungenauf.
[0088] Gemäß 8D kann die Blindstruktur 420 entferntwerden, und Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 418 indem Bereich „III" können selektiv kristallisiertwerden. Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann der dritte Bereich „III" einen Abschnittdes ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 418 selektivkristallisiert werden, wobei ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (SLS-Verfahren) angewandtwird. Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 418 selektiv kristallisiertwerden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen als Referenz verwendetwerden. Da die amorphe Siliziumschicht 418 nach der Dotierung kristallisiertist, werden Verunreinigungen in der amorphen Siliziumschicht 418 gleichzeitigmit dem Kristallisationsschritt aktiviert, und der zusätzliche Aktivierungs/Rekristallisationsschritt,welcher oben unter Bezugnahme auf 7A bis 7H beschrieben wurde, wirdfolglich eliminiert.
[0089] Gemäß 8E können Abschnitte der amorphenSiliziumschicht 418 außerhalbdes dritten Bereichs „III" strukturiert (d.h.entfernt) werden, um eine polykristalline Siliziumschicht 424 auszubilden. Dementsprechendkann die polykristalline Siliziumschicht 424 den Kanalbereich „IV" aufweisen, welcherdurch den Sourcebereich „V" und den Drainbereich „VI" definiert wird,welcher an dessen gegenüberliegendenSeiten definiert sind, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 alsReferenz verwendet werden. Da die in 8C gezeigteBlindstruktur 420 und die polykristalline Siliziumschicht 424 unterVerwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 414 ausgerichtetwerden, könnender Kanalbereich „IV" sowie der Sourcebereich „V" und der Drainbereich „VI" präzise undgenau innerhalb der polykristallinen Siliziumschicht 424 definiertwerden.
[0090] Gemäß 8F können eine Gateisolationsschicht 426 undeine Gateelektrode 428 sequentiell auf der polykristallinenSiliziumschicht 424 ausgebildet werden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können die Gateisolationsschicht 426 und dieGateelektrode 428 auf der polykristallinen Siliziumschicht 424 unterVerwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 414 alsReferenz ausgebildet werden. Da die Gateelektrode 426 unddie in 8C gezeigte Blindstruktur 420 unterVerwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 414 ausgerichtetwerden, kann die Gateelektrode 426 präzise und genau mit dem Kanalbereich „IV" im Wesentlichen mitdem gleichen Ausrichtungsgrad ausgerichtet werden, wie bei der Ausrichtungsolcher Strukturen in einem selbstjustierenden TFT.
[0091] Gemäß 8G kann eine Zwischenlagen-Isolierschicht 434 aufder Gateelektrode 428 gebildet werden und eine Sourceelektrode 436 undeine Drainelektrode 438 können auf der Zwischenlagen-Isolierschicht 434 ausgebildetwerden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zwischenlagen-Isolierschicht 434 beispielsweiseein erstes Kontaktloch 430, welches die polykristalline Siliziumschicht 424 indem Sourcebereich „V" freilegt, und einzweites Kontaktloch 432, welches die polykristalline Siliziumschicht 424 indem Drainbereich „VI" freilegt, aufweisen.Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sourceelektrode 436 elektrischan die polykristalline Siliziumschicht 424 in dem Sourcebereich „V" über das erste Kontaktloch 430 angeschlossenwerden, und die Drainelektrode 438 kann elektrisch an diepolykristalline Siliziumschicht 424 in dem Drainbereich „VI" über das zweite Kontaktlochangeschlossen werden. Dementsprechend bilden die polykristallineSiliziumschicht 424, die Gateelektrode 428, dieSourceelektrode 436 und die Drainelektrode 438 zusammen einenDünnschichttransistor(TFT) "T".
[0092] Wieoben unter Bezugnahme auf 8A bis 8G beschrieben wurde, kanndie amorphe Siliziumschicht 418 selektiv kristallisiertwerden, nachdem sie mit Verunreinigungen dotiert wurde, so dassdie Verunreinigungen gleichzeitig mit dem Kristallisationsschrittaktiviert werden. Dementsprechend ist der zusätzliche Aktivierungs/Rekristallisationsschritt, welcherzuvor unter Bezugnahme auf 7A bis 7H beschrieben wurde, nichterforderlich, und die Effizienz, mit welcher der TFT hergestelltwird, kann verbessert werden. Darüber hinaus kann die amorphe Siliziumschicht 418 kristallisiertwerden, ohne dass die Gateelektrode 428 darauf ausgebildetist. Dementsprechend weist die polykristalline Siliziumschicht 424 keinen Übergangauf, welcher entlang der Ränderder Gateelektrode 428 ausgerichtet ist, wodurch eine gleichmäßige Kristallinität gewährleistetwird, was die elektrischen Eigenschaften des TFTs „T" verbessert. Da dieBlindstruktur, die polykristalline Siliziumschicht, die Gateisolationsschichtund die Gateelektrode unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturenals Referenz ausgerichtet werden, ist die Gateelektrode präzise über demKanalbereich „IV" der polykristallinenSiliziumschicht 424 ausgerichtet, selbst wenn der TFT „T" nicht von dem obengenannten Selbstjustierungstyp ist. Darüber hinaus werden, da die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 ausdem gleichen Material und der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht 412 gebildetwerden, zusätzlicheProzesse bezüglichder Ausbildung der Ausrichtungshilfsstrukturen 412 eliminiert.
[0093] 9A und 9B zeigen eine Querschnittsansicht bzw.eine Draufsicht zur Darstellung eines Kristallisationszustandeseiner polykristallinen Siliziumschicht gemäß der vierten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung.
[0094] Gemäß 9A wird die Farbfilterschicht 412 aufdem Substrat 410 ausgebildet, die Pufferschicht 416 wirdauf der Farbfilterschicht 412 ausgebildet, und die polykristallineSiliziumschicht 424 wird auf der Pufferschicht 416 indem dritten Bereich „III" ausgebildet. Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung dient die Farbfilterschicht 412 alsWärmespeicherschichtbezüglichder amorphen Siliziumschicht 418, indem der Abschnitt derFarbfilterschicht 412, welcher innerhalb des dritten Bereichs „III" unter der Pufferschicht 416 angeordnetist, das Substrat 410 von der Wärme thermisch isoliert, welcheinnerhalb der amorphen Siliziumschicht 418 gespeichert ist,wenn diese geschmolzen und wieder in die polykristalline Siliziumschicht 424 verfestigtwird. Eine solche Einrichtung der Farbfilterschicht 412 stelltdaher sicher, dass die Kristallinität innerhalb der resultierendenpolykristallinen Siliziumschicht 424 im Wesentlichen gleichmäßig ist.
[0095] Gemäß 9B kann die polykristallineSiliziumschicht 424 gemäß der vorliegendenErfindung eine Mehrzahl von zufälligorientierten Kristallen (d.h. Körnern) 425 aufweisen.Die Oberflächen,welche einzelne Körnervoneinander trennen, werden Korngrenzen genannt. Dementsprechendsind in 9B zwei allgemeineArten von Korngrenzen (d.h. eine erste Korngrenze 425A undeine zweite Korngrenze 425B) dargestellt. Wie oben erwähnt wurde,wird die polykristalline Siliziumschicht 424 ausgebildet,indem amorphes Siliziummaterial mittels eines Laserstrahls bestrahltwird, so dass das Siliziummaterial geschmolzen wird und ein Erhärten desgeschmolzenen Siliziummaterials ermöglicht wird. Wenn das geschmolzeneSiliziummaterial abkühlt,beginnen die Kristalle damit, sich zufällig und unabhängig voneinanderzu orientieren. Sei fortschreitender Kühlung wachsen die Kristalleund bilden Körner.Die Rate, in welcher das geschmolzene Silizium erhärtet (d.h.die Erhärtungsrate),ist ein signifikanter Faktor bei der Bestimmung der durchschnittlichenKorngröße „X". Beispielsweisenimmt dann, wenn die Erhärtungsgeschwindigkeitanwächst,die mittlere Korngröße „X" ab. Dementsprechendmuss zum Erhalt großermittlerer Korngrößen dieErhärtungsratereduziert werden. Wenn die Farbfilterschicht 412 (d.h.die Wärmeumwandlungsschicht)unter dem geschmolzenen Siliziummaterial ausgebildet wird, wenndieses sich in die polykristalline Siliziumschicht 424 verfestigt, wird verhindert,dass Wärmeschnell aus dem bestrahlten Bereich in das Substrat 410 abfließt, wodurchdie Erhärtungsrateminimiert wird und sichergestellt wird, dass die polykristallineSiliziumschicht 424 eine gleichmäßige Kristallinität aufweist.
[0096] 10 zeigt eine schematischeDraufsicht eines Matrixsubstrats für eine LCD-Vorrichtung gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung.
[0097] ZuErläuterungszweckenwird angenommen, dass Substrate, Farbfilter, Ausrichtungshilfsstrukturen,erste Bereiche, zweite Bereiche, dritte Bereiche etc., welche obenunter Bezugnahme auf die erste bis vierte Ausführungsform diskutiert wurden,den entsprechenden Strukturen und Bereichen, welche nachfolgendin Bezug auf 10 diskutiertwerden, entsprechen.
[0098] Gemäß 10 werden eine Farbfilterschicht 512 undAusrichtungshilfsstrukturen 513 auf einem Substrat 510 (zumBeispiel einem Matrixsubstrat) mit einem ersten Bereich „I" (d.h. einem Anzeigebereich),und einem zweiten Bereich „II" (d.h. einem Nichtanzeigebereich),welcher den ersten Bereich „I" umgibt, ausgebildet.Wenigstens ein dritter Bereich „III" kann innerhalb des ersten Bereichs „I" angeordnet sein.Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann der wenigstens eine dritteBereich „III" einem Pixelbereichentsprechen, in welchem ein TFT, wie etwa in der ersten bis viertenAusführungsform dargestellt,ausgebildet sein kann.
[0099] 3emäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht 512 indem ersten Bereich „I" ausgebildet werden,und die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 können indem zweiten Bereich „II" ausgebildet werden.Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung können sowohl die erste Farbfilterschicht 512 alsauch die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 aus einem farbigenHarzmaterial gebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegendenErfindung könnendie Farbfilterschicht 512 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 gleichzeitigausgebildet werden. Gemäß einemnoch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 512 unddie Ausrichtungshilfsstrukturen 513 aus der gleichen Schichtausgebildet werden.
[0100] Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht 512 beispielsweise roteFarbfilter 512A, grüneSub-Farbfilter 512B und blaue Sub-Farbfilter 512C aufweisen,wobei die roten Sub-Farbfilter 512A, die grünen Sub-Farbfilter 512B unddie blauen Sub-Farbfilter 512C abwechselnd innerhalb derFarbfilterschicht 512 angeordnet sind. Die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 können an Randabschnittendes Substrats 510 (d.h. Eckabschnitten des Substrats 510)angeordnet sein. Die Ausrichtungshilfsstruktur 513 weistnur eine einzige Schicht und eine Mehrfachschicht von roten Sub-Farbfiltern 512A,grünenSub-Farbfiltern 512B und blauen Sub-Farbfiltern 512C auf.
[0101] 11 zeigt eine schematischeQuerschnittsansicht einer LCD-Vorrichtung, welche das in 10 gezeigte Matrixsubstrataufweist.
[0102] ZurErläuterungszweckenkann angenommen werden, dass Substrate, Farbfilter, Ausrichtungshilfsstrukturen,erste Bereiche, zweite Bereiche, dritte Bereiche, TFTs etc., welcheoben unter Bezugnahme auf die erste bis vierte Ausführungsform diskutiertwurden, den entsprechenden Strukturen und Bereichen entsprechen,die nachfolgend unter Bezugnahme auf 11 diskutiertwerden.
[0103] Gemäß 11 sind ein erstes Substrat 510 undein zweites Substrat 550 mit Abstand voneinander bei dazwischenliegenderFlüssigkristallschicht 560 angeordnet.Eine Farbfilterschicht 512 kann auf der oberen Oberfläche desersten Substrats 510 (zum Beispiel eines Matrixsubstrats)ausgebildet werden, wobei der Farbfilter abwechselnd angeordneterote, grüneund blaue Sub-Farbfilter 512A und 512C aufweist(512B ist zur besseren Darstellung nicht gezeigt). Eineoptionale Planierungsschicht 514 kann auf der Farbfilterschicht 512 ausgebildetwerden, um die Farbfilterschicht 512, falls gewünscht, zu ebnen.Eine Pufferschicht 518 kann über der Planierungsschicht 514 undder Farbfilterschicht 512 ausgebildet werden, und ein Dünnschichttransistor(TFT) „T" kann auf der Pufferschicht 518 ausgebildetwerden. Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung kann der TFT „T" zum Beispiel eine kristalline Siliziumschicht 520,eine Gateelektrode 522, eine Sourceelektrode 524 undeine Drainelektrode 526 aufweisen. Eine Passivierungsschicht 530 kannauf dem TFT „T" ausgebildet werdenund mittels geeigneter Mittel strukturiert werden, um ein Drainkontaktloch 528 auszubilden,welches die Drainelektrode 526 freilegt. Eine Pixelelektrode 532 kannauf der Passivierungsschicht 530 ausgebildet werden und elektrischan die Drainelektrode 526 über das Drainkontaktloch 528 angeschlossenwerden. Eine erste Orientierungsschicht 534 kann auf derPixelelektrode 532 ausgebildet werden.
[0104] Gemäß den Prinzipiender vorliegenden Erfindung kann die polykristalline Siliziumschicht 520 zumBeispiel einen Kanalbereich „IV" aufweisen, welcherdurch einen Sourcebereich „V" und einen Drainbereich „VI" definiert wird,die an dessen gegenüberliegendenSeiten gebildet sind. Der Sourcebereich „V" und der Drainbereich „VI" können mitVerunreinigungen in einem Dotierungsprozess vor der Ausbildung derGateelektrode 522 dotiert werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegendenErfindung könnender Sourcebereich „V" und der Drainbereich „VI" unter Verwendung(nicht gezeigter) Ausrichtungshilfsstrukturen dotiert werden. Gemäß einemanderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Ausrichtungshilfsstrukturenaus dem gleichen Material mit der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht 512 gebildet werden.
[0105] Einegemeinsame Elektrode 552 und eine zweite Orientierungsschicht 554 können aufeinanderfolgendauf der Oberflächedes zweiten Substrats 550 ausgebildet werden, welches demersten Substrat 510 zugewandt ist. Zuletzt kann die Flüssigkristallschicht 560 zwischender ersten Orientierungsschicht 534 und der zweiten Orientierungsschicht 554 ausgebildetwerden.
[0106] Wieoben unter Bezugnahme auf die Prinzipien der vorliegenden Erfindungbeschrieben wurde, kann eine amorphe Siliziumschicht selektiv kristallisiertwerden, wobei Ausrichtungshilfsstrukturen als Referenz verwendetwerden. Infolgedessen kann die Effizienz bei der TFT-Herstellungverbessert werden, die elektrischen Eigenschaften des TFTs können verbessertwerden, und eine Korngrenze der kristallisierten Bereiche einerpolykristallinen Siliziumschicht kann präzise und genau positioniertwerden. Die Anzahl von Schritten, die zur Ausbildung der Ausrichtungshilfsstrukturenerforderlich sind, können minimiertwerden, indem die Ausrichtungshilfsstrukturen aus dem gleichen Materialund der gleichen Schicht wie die unter einem Dünnschichttransistor gebildete Farbfilterschichtgebildet werden. Darüberhinaus kann die Gleichmäßigkeitder Kristallinitätinnerhalb einer beliebigen polykristallinen Siliziumschicht maximiertwerden, da die Farbfilterschicht als Wärmespeicherschicht dient. Fernerkann die amorphe Siliziumschicht kristallisiert werden, nachdemsie dotiert wurde. Infolgedessen können Verunreinigungen gleichzeitigmit der Ausbildung der polykristallinen Siliziumschicht aktiviertwerden. Noch weiter kann die amorphe Siliziumschicht kristallisiertwerden, bevor eine Gateelektrode darauf gebildet wird. Dementsprechendweist eine polykristalline Siliziumschicht, welche aus der amorphenSiliziumschicht gebildet wurde, keinen Übergang auf, der entlang denRändern derGateelektrode ausgerichtet ist, und es kann infolgedessen eine gleichmäßige Kristallinität der polykristallinenSiliziumschicht maximiert werden, um die elektrischen Eigenschafteneines nachfolgend gebildeten TFTs zu verbessern. Schließlich ist,da die Blindstruktur, die polykristalline Siliziumschicht, die Gateisolationsschichtund die Gateelektrode sämtlich unterVerwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen als Referenzausgerichtet werden, die Gateelektrode präzise über dem Kanalbereich „IV" der polykristallinenSiliziumschicht 240 ausgerichtet, selbst wenn der TFT „T" nicht vom Selbstjustierungstypist.
[0107] Esversteht sich fürden Fachmann, dass diverse Modifikationen und Variationen bei derFlüssigkristallanzeigevorrichtungund dem Verfahren zu deren Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werdenkönnen,ohne von dem Grundgedanken oder der Reichweite der Erfindung abzuweichen.Folglich deckt die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationender Erfindung ab, solange diese innerhalb der Reichweite der beigefügten Ansprüche undihrer Äquivalenteliegen.

权利要求:
Claims (43)
[1] Verfahren zum Herstellen eines Matrixsubstratsfür eineFlüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung),wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ausbilden einerAusrichtungshilfsstruktur (= "alignmentkey") auf einemSubstrat, welches einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereichaufweist, wobei der Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt; Ausbildeneiner amorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur; Kristallisiereneines vorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschicht unterVerwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Strukturierender amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz, so dass eine polykristalline Siliziumschicht ausgebildetwird, wobei die polykristalline Siliziumschicht aus dem vorbestimmtenAbschnitt der amorphen Siliziumschicht gebildet wird; Ausbildeneiner Gateisolationsschicht auf der polykristallinen Siliziumschicht; Ausbildeneiner Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Ausbilden einerZwischenlagen-Isolationsschicht auf der Gateelektrode; und Ausbildeneiner Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolationsschicht.
[2] Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt desKristallisierens das Durchführeneines sequentiellen lateralen Verfestigungsverfahrens („sequential lateralsolidification")aufweist.
[3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ferner einePufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und der amorphenSiliziumschicht gebildet wird.
[4] Verfahren nach Anspruch 3, wobei ferner eine Farbfilterschichtzwischen dem Substrat und der Pufferschicht gebildet wird.
[5] Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
[6] Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
[7] Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturin dem Nichtanzeigebereich gebildet wird.
[8] Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Farbfilterschichtin dem Anzeigebereich gebildet wird.
[9] Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Farbfilterschichtrote Sub-Farbfilter, grüne Sub-Farbfilterund blaue Sub-Farbfilter aufweist.
[10] Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Farbfilterschichtdas Substrat von der amorphen Siliziumschicht thermisch isoliert.
[11] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei fernerdie polykristalline Siliziumschicht mit Verunreinigungen unter Verwendungder Gateelektrode als Dotiermaske dotiert wird.
[12] Verfahren nach Anspruch 11, wobei ferner die Halbleiterschichtaktiviert wird.
[13] Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt desAktivierens das Durchführeneines Laserglühverfahrensaufweist.
[14] Verfahren zum Herstellen eines Matrixsubstrats für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung),wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ausbilden einerAusrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat, welches einen Anzeigebereichund einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobei der Nichtanzeigebereichden Anzeigebereich umgibt; Ausbilden einer amorphen Siliziumschichtauf der Ausrichtungshilfsstruktur; Ausbilden einer Blindstrukturauf der amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz; Dotieren der amorphen Siliziumschicht mit Verunreinigungenunter Verwendung der Blindstruktur als Dotiermaske; Entfernender Blindstruktur; Kristallisieren eines vorbestimmten Abschnittsder amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz; Strukturieren der amorphen Siliziumschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, so dass eine polykristallineSiliziumschicht ausgebildet wird, wobei die polykristalline Siliziumschicht ausdem vorbestimmten Abschnitt der amorphen Siliziumschicht gebildetwird; Ausbilden einer Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht; Ausbildeneiner Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, wobei die Anordnungder Gateelektrode der Anordnung der Blindstruktur entspricht; Ausbildeneiner Zwischenlagen-Isolationsschicht auf der Gateelektrode; und Ausbildeneiner Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolationsschicht.
[15] Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt desKristallisierens das Durchführeneines sequentiellen lateralen Verfestigungsverfahrens („sequentiallateral solidification")aufweist.
[16] Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei fernereine Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und deramorphen Siliziumschicht ausgebildet wird.
[17] Verfahren nach Anspruch 16, wobei ferner eine Farbfilterschichtzwischen dem Substrat und dem Pufferschicht ausgebildet wird.
[18] Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
[19] Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
[20] Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturin dem Nichtanzeigebereich gebildet wird.
[21] Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Farbfilterschichtin dem Anzeigebereich gebildet wird.
[22] Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die Farbfilterschichtrote Sub-Farbfilter, grüneSub-Farbfilter und blaue Sub-Farbfilter aufweist.
[23] Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei die Farbfilterschichtdas Substrat von der amorphen Siliziumschicht thermisch isoliert.
[24] Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, wobei der Schrittdes Aktivierens das Kristallisieren der amorphen Siliziumschichtaufweist.
[25] Verfahren zum Kristallisieren von amorphem Silizium,wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ausbilden einerAusrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat; Ausbilden eineramorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur; und Kristallisiereneines vorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschicht unterVerwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz.
[26] Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Schritt desKristallisierens das Durchführeneines sequentiellen lateralen Verfestigungsverfahrens („sequentiallateral solidification")aufweist.
[27] Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei fernereine Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und deramorphen Siliziumschicht ausgebildet wird.
[28] Verfahren nach Anspruch 27, wobei ferner eine Wärmespeicherschichtzwischen dem Substrat und der Pufferschicht ausgebildet wird.
[29] Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus dem gleichen Material wie die Wärmespeicherschicht gebildetwird.
[30] Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus der gleichen Schicht wie die Wärmespeicherschicht gebildetwird.
[31] Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei die Wärmespeicherschichtdas Substrat von der amorphen Siliziumschicht thermisch isoliert.
[32] Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung(LCD-Vorrichtung), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ausbildeneiner Ausrichtungshilfsstruktur auf einem ersten Substrat, welcheseinen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobeider Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt; Ausbildeneiner amorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur; Kristallisiereneines vorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschicht unterVerwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Strukturierender amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz, so dass eine polykristalline Siliziumschicht ausgebildetwird, wobei die polykristalline Siliziumschicht aus dem vorbestimmtenAbschnitt der amorphen Siliziumschicht gebildet wird; Ausbildeneiner Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht; Ausbildeneiner Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Ausbilden einerZwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; Ausbildeneiner Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht; Ausbildeneiner Passivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode; Ausbildeneiner Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht; Ausbildeneiner gemeinsamen Elektrode auf einem zweiten Substrat; Aneinanderfügen desersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass die Pixelelektrodeder gemeinsamen Elektrode gegenüberliegt;und Ausbilden einer Flüssigkristallschichtzwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
[33] Verfahren nach Anspruch 32, ferner mit den Schritten: Ausbildeneiner Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und deramorphen Siliziumschicht; und Ausbilden einer Farbfilterschichtzwischen dem Substrat und der Pufferschicht, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht ausgebildetwird.
[34] Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
[35] Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung,wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ausbilden einerAusrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat, welches einen Anzeigebereichund einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobei der Nichtanzeigebereichden Anzeigebereich umgibt; Ausbilden einer amorphen Siliziumschichtauf der Ausrichtungshilfsstruktur; Ausbilden einer Blindstrukturauf der amorphen Siliziumschicht, wobei die Blindstruktur unterVerwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz ausgebildetwird; Dotieren der amorphen Siliziumschicht mit Verunreinigungenunter Verwendung der Blindstruktur als Dotiermaske; Entfernender Blindstruktur; Kristallisieren eines vorbestimmten Abschnittsder amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz; Strukturieren der amorphen Siliziumschicht unter Verwendungder Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, so dass eine polykristallineSiliziumschicht ausgebildet wird, wobei die polykristalline Siliziumschicht ausdem vorbestimmten Abschnitt der amorphen Siliziumschicht gebildetwird; Ausbilden einer Gateisolationsschicht auf der polykristallinenSiliziumschicht; Ausbilden einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschichtunter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, wobeidie Anordnung der Gateelektrode der Anordnung der Blindstrukturentspricht; Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolierschicht aufder Gateelektrode; Ausbilden einer Sourceelektrode und einerDrainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht; Ausbildeneiner Passivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode; Ausbildeneiner Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht; Ausbildeneiner gemeinsamen Elektrode auf einem zweiten Substrat; Aneinanderfügen desersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass die Pixelelektrodeder gemeinsamen Elektrode gegenüberliegt;und Ausbilden einer Flüssigkristallschichtzwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
[36] Verfahren nach Anspruch 35, welches ferner die Schritteaufweist: Ausbilden einer Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstrukturund der amorphen Siliziumschicht; und Ausbilden einer Farbfilterschichtzwischen dem Substrat und der Pufferschicht, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur ausdem gleichen Material wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
[37] Verfahren nach Anspruch 36, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
[38] Matrixsubstrat füreine Flüssigkristallanzeigevorrichtung(LCD-Vorrichtung), mit: einem Substrat, welches einen Anzeigebereichund einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobei der Nichtanzeigebereichden Anzeigebereich umgibt; einer Ausrichtungshilfsstrukturund einer Farbfilterschicht auf dem Substrat, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturund die Farbfilterschicht innerhalb des Nichtanzeigebereichs bzw.des Anzeigebereichs angeordnet sind; einer Pufferschicht aufder Ausrichtungshilfsstruktur und der Farbfilterschicht; einerpolykristallinen Siliziumschicht auf der Pufferschicht, wobei dieHalbleiterschicht einen Kanalbereich, einen Sourcebereich und einenDrainbereich aufweist, welche unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz definiert worden sind; einer Gateisolationsschichtauf der Halbleiterschicht; einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht, wobeidie Anordnung der Gatelektrode der Anordnung des Kanalbereichs unterVerwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz entspricht; einerZwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; und einerSourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht.
[39] Matrixsubstrat nach Anspruch 38, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturaus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht hergestelltist.
[40] Matrixsubstrat nach Anspruch 38 oder 39, wobei dieAusrichtungshilfsstruktur aus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschichthergestellt ist.
[41] Flüssigkristallanzeigevorrichtung(LCD-Vorrichtung), mit: einem ersten Substrat und einem zweitenSubstrat, welche einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereichaufweisen, wobei der Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt,wobei das erste Substrat und das zweite Substrat einander gegenüberliegen,und wobei das erste Substrat und das zweite Substrat mit Abstandvoneinander angeordnet sind; einer Ausrichtungshilfsstrukturund einer Farbfilterschicht auf dem ersten Substrat, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturund die Farbfilterschicht innerhalb des Nichtanzeigebereichs bzw.des Anzeigebereichs angeordnet sind; einer Pufferschicht aufder Ausrichtungshilfsstruktur und der Farbfilterschicht; einerpolykristallinen Siliziumschicht auf der Pufferschicht, wobei diepolykristalline Siliziumschicht einen Kanalbereich, einen Sourcebereichund einen Drainbereich aufweist, welche unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturals Referenz definiert worden sind; einer Gateisolationsschichtauf der Halbleiterschicht; einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht, wobeidie Anordnung der Gatelektrode der Anordnung des Kanalbereichs unterVerwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz entspricht; einerZwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; einer Sourceelektrodeund einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht; einerPassivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode; einerPixelelektrode auf der Passivierungsschicht; einer gemeinsamenElektrode auf dem zweiten Substrat; und einer Flüssigkristallschichtzwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
[42] Flüssigkristallanzeigevorrichtungnach Anspruch 41, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichenMaterial wie die Farbfilterschicht hergestellt ist.
[43] Flüssigkristallanzeigevorrichtungnach Anspruch 41 oder 42, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur ausder gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht hergestellt ist.

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KR100698056B1|2007-03-23|레이저 빔 패턴 마스크 및 이를 이용한 결정화 방법

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US7358528B2|2008-04-15|Liquid crystal display device and fabrication method thereof

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JP4263609B2|2009-05-13|多結晶シリコン用マスク及びこれを利用した薄膜トランジスタの製造方法

同族专利:

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公开号 | 公开日

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CN100340911C|2007-10-03|

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GB2403595B|2005-10-05|

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US20040263705A1|2004-12-30|

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US7443457B2|2008-10-28|

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DE102004027152B4|2010-10-28|

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GB0411395D0|2004-06-23|

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CN1577011A|2005-02-09|

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GB2403595A|2005-01-05|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2005-01-27| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|

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2009-02-12| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: LG DISPLAY CO., LTD., SEOUL, KR |

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2011-04-28| 8364| No opposition during term of opposition|

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2021-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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