FR2768239A1 - Afficheur a cristaux liquides et procede de fabrication de celui-ci - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides et son procédé de fabrication.Le dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend un substrat (101), une électrode de grille (111) et une électrode factice (139) formée sur le substrat, une couche d'isolation de grille (117) formée sur l'électrode de grille, une couche semi-conductrice d'un transistor (135) formée au-dessus de la couche d'isolation de grille. une électrode de source et une électrode de drain (131) formées au-dessus de la couche d'isolation de grille et au-dessus de la couche semi-conductrice d'un transistor, dans lequel l'électrode de drain est en contact avec l'électrode factice, une couche de passivation (137) est formée au-dessus du substrat (101), l'électrode de source et l'électrode de drain (131), et une électrode de pixel (141) est formée au-dessus de la couche de passivation et en contact avec l'électrode factice (139).Application à des écrans d'affichage à cristaux liquides et à matrice active.
Description
AFFICHEUR A CRISTAUX LIQUIDES
1 0 ET PROCEDE DE FABRICATION DE CELUI-CI
La présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant un panneau actif, et plus particulièrement un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides ayant une faible résistance au contact entre
l'électrode de drain du transistor en couche mince et l'électrode de pixel, et un pro-
cédé de fabrication de celui-ci.
Les dispositifs d'affichage à écran plat de type couche mince sont souvent utili-
sés dans les applications portables en raison de leur faible poids et de leur adaptabi-
lité aisée. La recherche s'est concentrée sur les dispositifs d'affichage à cristaux liquides (LCD) parce que leur haute résolution et leur faible temps de réponse les
rend appropriés pour l'affichage d'images en mouvement.
Un dispositif d'affichage à cristaux liquides fonctionne en utilisant une lumière polarisée et l'anisotropie optique d'un cristal liquide. En contrôlant l'orientation des molécules de cristal liquide de forme en bâtonnet, la transmission et le blocage de la lumière à travers le cristal liquide sont obtenus du fait de l'anisotropie optique du
cristal liquide. Ce principe est appliqué aux dispositifs d'affichage à cristaux liquides.
Les dispositifs d'affichage à cristaux liquides à matrice active (AMLCD) comportant des transistors en couche mince (TFT) disposés en matrice et des électrodes de pixel reliées aux TFT fournissent des images de haute qualité et sont à présent largement
utilisés. Une structure d'un AMLCD conventionnel sera décrite ci-après.
En général, un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend deux panneaux disposés face à face avec un matériau cristal liquide compris entre les deux. Le premier panneau (un panneau de filtre de couleur) d'un LCD comprend un agencement séquentiel de filtres de couleur rouge, bleu et vert sur un substrat transparent aux emplacements de pixel disposés selon un motif de matrice. Parmi ces filtres de couleur, on forme des matrices noires selon un motif de réseau. Une
électrode commune est formée sur les filtres de couleur.
Le second panneau (un panneau actif) du LCD comprend des électrodes de pixel agencées selon un motif de matrice et formées sur un substrat transparent. Des lignes de bus de balayage sont disposées le long de la direction de colonne des
électrodes de pixel et des lignes de bus de données sont disposées le long des direc-
tions de lignes des électrodes de pixel. Au coin de chaque pixel, on forme un TFT pour piloter l'électrode de pixel. Une électrode de grille du TFT est reliée à la ligne de bus de balayage (souvent désignée comme ligne de grille). Une électrode dc source du TFT est reliée à la ligne de bus de données (souvent désignée comme ligne de source). Une pastille de grille est formée à une partie d'extrémité de chaque ligne de grilles et une pastille de source est formée à une partie d'extrémité de chaque
ligne de source.
Les panneaux de filtre de couleur et le panneau actif sont assemblés face à face par adhésion en maintenant une certaine distance entre eux (c'est-à-dire l'espacement de cellule). Le matériau cristal liquide remplit l'espacement de la cellule, complétant
ainsi le panneau à cristaux liquides du LCD.
Le procédé de fabrication d'un afficheur à cristaux liquides simple implique une combinaison de plusieurs procédés. La fabrication d'un panneau actif comportant des TFT et des électrodes de pixel implique des étapes supplémentaires. Si le panneau actif présente une barre de mise en court-circuit pour tester le panneau actif le procédé de fabrication devient encore plus compliqué. Par conséquent, il est important de simplifier le procédé de fabrication d'un panneau actif afin de réduire la
probabilité d'apparence de défauts pendant le procédé de fabrication.
Un procédé de fabrication conventionnel d'un panneau actif présentant une barre de mise en court-circuit sera décrit en référence à la figure 1 qui montre une vue de dessus d'un panneau actif et, aux figures 2A à 2F, qui montre des vues en
coupe le long de la ligne II-11 de la figure 1.
On dépose de l'aluminium ou un alliage d'aluminium sur un substrat I tel qu'un substrat de verre non alcalin transparent afin de former une couche mince d'aluminium. Une ligne de grille 13a de faible résistance est formée par structuration de la couche mince d'aluminium en utilisant un premier procédé de masque. La ligne
de grille 13a de faible résistance s'étend le long d'une direction de ligne d'un agen-
cement de pixel arrangé en matrice, tel que montré dans les figures 1 et 2A.
Une couche de métal comprenant l'un parmi chrome, molybdène, tantale ou antimoine est déposée sur le substrat I et la couche de grille 13a de faible résistance (non représentée sur les figures 1 et 2A). Une électrode de grille 1 1 et une ligne de grille 13 sont formées par structuration de la couche de métal en utilisant un second R:\15300\15355 DOC - 24 aoUI 1998 -2/18 procédé de masque. La ligne de grille 13 recouvre la ligne de grille 13a de faible résistance. L'électrode de grille 11 est dérivée de la ligne de grille 13 et est formée à
un coin du pixel, tel que le montre la figure 2B.
Tel que le montre la figure 2C, un premier matériau inorganique tel que du nitrure de silicium ou de l'oxyde de silicium est déposé sur le filtrat 1 et la ligne de
grille 13 pour former une couche d'isolation de grille 17. Un matériau semi-conduc-
teur intrinsèque tel que du silicium amorphe pur et un matériau semiconducteur extrinsèque tel que du silicium amorphe dopé par impureté sont déposés l'un après l'autre sur celui-ci. Une couche semi- conductrice 33 et une couche semi-conductrice dopée 35 sont formées par structuration des matériaux semi-conducteurs intrinsèque
et extrinsèque en utilisant un troisième procédé de masque.
La figure 2D montre qu'une couche de chrome est déposée sur le substrat et la couche semi-conductrice dopé 35. Une électrode de source 21, une électrode de drain 31, une électrode de condensateur de stockage 51 et une ligne de source 23 sont formées par structuration de la couche de chrome en utilisant un quatrième procédé de masque. L'électrode de source 21 recouvre un côté de l'électrode de grille
Il, en prenant en sandwich la couche semi-conductrice 33 et la couche semi-
conductrice dopée 35. L'électrode de drain 31 fait face à l'électrode de source 21 et recouvre un autre côté de l'électrode de grille 11. La ligne de source 23 relie l'électrode source 21 dont une pluralité sera disposée le long d'une direction de
colonne. La couche semi-conductrice dopée 35 est divisée en deux parties en utili-
sant l'électrode de source 21 et l'électrode de drain 31 comme masque. La couche semi-conductrice dopée 35 constitue un contact ohmique vers l'électrode de source 21 et l'électrode de drain 31. L'électrode de condensateur de stockage 51 recouvre une partie de la ligne de grille 13, la couche d'isolation de grille 17 se trouvant en dessous de l'électrode de condensateur de stockage 21. L'électrode de condensateur
de stockage 51 et la partie recouverte de la ligne de grille 13 forment un condensa-
teur de stockage qui sert à compenser les fuites de charge stockées dans le conden-
sateur de cristal liquide, comme le montre la figure 2D.
Une couche de passivation 37 est formée par dépôt d'un matériau isolant orga-
nique tel que du BCB (benzocyclobutène) par dessus la structure entière. Un trou de contact de drain 71 et un trou de contact de condensateur de stockage 81 sont formés par structuration de la couche de passivation 37 en utilisant un cinquième procédé de masque. Le trou de contact de drain 71 expose une partie de la surface de l'électrode de drain 31 et le trou de contact de condensateur de stockage 81 expose une partie de la surface de l'électrode de condensateur de stockage 51, comme le montre la figure 2E. 3o\I q3'q I)(X< - 24 ol 198. 3/18 Une couche d'oxyde d'étain et d'indium (ITO) est déposée sur la couche de passivation 37 et est structurée pour former une électrode de pixel 41 en utilisant un sixième procédé de masque. L'électrode de pixel 41 est reliée à l'électrode de drain 31 via le trou de contact de drain 71 et est reliée à l'électrode de condensateur de stockage 51 via le trou de contact de condensateur de stockage 81, tel que le montre la figure 2F. Ainsi, la charge est stockée dans le condensateur de stockage formé par le recouvrement de l'électrode de condensateur de stockage 51 et la partie de la ligne
de grille 13 présente des fuites avec le temps.
Dans un LCD conventionnel, la couche de passivation 37 comprend un matériau organique tel que du BCB afin d'obtenir un taux d'ouverture élevé. En général, on utilise un agent d'attaque comprenant un ion fluorure (F-) pour l'attaque du matériau organique dans le but de former le trou de contact de drain 71 et le trou de contact de condensateur de stockage 81. Les parties exposées de l'électrode de drain 31 et de l'électrode de condensateur de stockage 51 peuvent être attaquées par l'agent d'attaque présentant l'ion de fluorure (F-). Par conséquent, les côtés attaqués de l'électrode de drain 31 et de l'électrode de condensateur de stockage 51 plutôt que leur surface sont exposés à travers les trous de contact 71 et 81. Ensuite, on dépose de l'ITO par dessus afin de former l'électrode de pixel 41. Les côtés attaqués de l'électrode de drain 31 et de l'électrode de condensateur de stockage 51 sont en
contact avec l'électrode de pixel 41 tel que le montrent les figures 3A et 3B.
Le trou de contact de condensateur de stockage 81 est suffisamment large pour maintenir un contact normal, comme le montre la figure 3B et la résistance de contact reste faible. Toutefois, le trou de contact de drain 71 est très petit, comme le montre la figure 3A. Lorsque le côté attaqué de l'électrode de drain 31 est en contact avec l'électrode de pixel 41, la résistance de contact est élevée, du fait que la surface de contact est trop faible. Par conséquent, la tension de signal électrique représentant une image peut ne pas être directement appliquée à l'électrode de pixel 41, ce qui
conduit à une qualité inégale de l'image.
Les caractéristiques du TFT d'un LCD représentant une rayure sombre hori-
zontale sur l'écran ont été mesurées. Le LCD avait une surface d'affichage dc ,7 cm (12,1 pouces) de diagonale et comprenait du matériau BCB comme couche de passivation. Le résultat a montré qu'il existe bien un problème dans la courbe de sortie de courant entre l'électrode de source 21 et l'électrode de pixel 41 du TFi correspondant à la ligne sombre horizontale. Le calcul de la résistance de l'électrode de drain 31 montre que la résistance devrait être inférieure à 1.5 MO afin d'éviter la présence d'une rayure sombre horizontale. Si la résistance est supérieure à 3 MO, une rayure sombre horizontale apparaîtra. Ainsi, une raison pour l'inhomogénéité de R 15300\15355 DOC. 24 aot 1998.4/18 l'image affichée est la résistance élevée de l'électrode de drain 31 qui résulte de la
résistance de contact élevé entre les électrodes de drain et de pixel 31 et 41.
L'inventeur propose un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant les étapes de - formation d'une électrode de drain factice sur un substrat; - dépôt d'un matériau isolant sur l'électrode de drain factice; - formation d'une couche d'isolation de grille par structuration du matériau isolant pour exposer l'électrode de drain factice; et
- formation d'une électrode de drain en contact avec l'électrode de drain factice.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre les étapes de: - formation d'une couche de passivation recouvrant le substrat; formation d'un trou de contact de drain pour exposer l'électrode de drain et l'électrode de drain factice; et - formation d'une électrode de pixel sur la couche de passivation en contact avec 1 5 l'électrode de drain et l'électrode de drain factice à travers le trou de contact de drain, dans lequel l'étape de formation de l'électrode de drain factice comprend la formation d'une ligne de grille et d'une électrode de grille, dans lequel la couche d'isolation de grille recouvre la ligne de grille, et dans lequel l'étape de formation de l'électrode de drain comprend la formation d'une électrode de
source en face de l'électrode de drain.
Selon un autre mode de réalisation, l'étape de formation de la ligne de grille comprend la formation d'une première couche de métal et d'une seconde couche de métal. Selon un autre mode de réalisation, l'étape de formation de la première couche
de métal comprend la formation d'une couche d'aluminium.
L'étape de formation de la seconde couche de métal peut comprendre la formation d'une couche d'un matériau choisi dans le groupe consistant en
molybdène, tantale, chrome et antimoine.
L'étape de formation de la couche de passivation peut comprendre la formation
d'une couche de benzocyclobutène.
Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend en outre l'étape de formation d'une couche semi-conductrice sur la couche d'isolation de grille, dans lequel l'étape de la formation de la ligne de grille comprend la formation d'une électrode de grille reliée à la ligne de grille, dans lequel dans l'étape de formation de la couche d'isolation de grille, la couche d'isolation de grille recouvre l'électrode de grille, dans lequel l'étape de formation de l'électrode de source comprend la formation d'une ligne de source reliée à l'électrode de source et à l'électrode de condensateur de stockage recouvrant une partie de la ligne de grille, dans lequel l'étape de formation du trou de contact de
drain comprend la formation d'un trou de contact du condensateur de stockage expo-
sant l'électrode de condensateur de stockage et dans lequel l'étape de formation de l'électrode de pixel comprend la formation de l'électrode de pixel en contact avec l'électrode de condensateur de stockage à travers le trou de contact de condensateur
de stockage.
Selon un mode de réalisation, l'étape de formation de l'électrode de drain factice comprend la formation de l'électrode de drain factice à partir d'un matériau
choisi dans un groupe consistant en molybdène, tantale, chrome et antimoine.
L'invention propose également un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: - un substrat; - une électrode de drain factice sur le substrat; - une électrode de drain recouvrant l'électrode de drain factice; - une couche de passivation recouvrant l'électrode de drain; - un trou de contact de drain exposant l'électrode de drain et l'électrode de drain factice; et - une électrode de pixel en contact avec l'électrode de drain et l'électrode de
drain factice à travers le trou de contact de drain.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend en outre: - une ligne de grille sur le substrat; - une couche d'isolation de grille recouvrant la ligne de grille; - une électrode de source en face de l'électrode de drain; et
- une ligne de source reliée à l'électrode de source.
La couche de passivation peut comprendre du benzocyclobutène.
L'électrode de drain factice peut comprendre un matériau choisi dans le groupe
consistant en molybdène, tantale, chrome ou antimoine.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend en outre: - une électrode de grille s'étendant depuis la ligne de grille; et - une couche semi-conductrice sur la couche d'isolation de grille recouvrant l'électrode de grille, dans lequel la couche d'isolation de grille recouvre l'électrode de grille, l'électrode de source est en contact avec une première partie de la couche semi-conductrice et l'électrode de drain est en contact avec
une seconde partie de la couche semi-conductrice.
La ligne de grille peut comprendre une première couche de métal et une
seconde couche de métal.
Selon un mode de réalisation, la première couche de métal comprend l'aluminium. Selon un mode de réalisation, la seconde couche de métal est choisie dans un
groupe consistant en molybdène, tantale, chrome et antimoine.
L'invention propose également un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: - un substrat; - une électrode de grille et une électrode factice formée sur le substrat; - une couche d'isolation de grille formée sur l'électrode de grille; - une couche semi-conductrice d'un transistor formée sur la couche d'isolation de grille; - une électrode de source et une électrode de drain formées sur la couche d'isolation de grille et sur la couche semi- conductrice d'un transistor, o l'électrode de drain est en contact avec l'électrode factice; - une couche de passivation formée sur le substrat, l'électrode de source et l'électrode de drain; et - une électrode de pixel formée sur la couche de passivation et en contact avec
l'électrode factice.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une ligne de grille formée sur le substrat dans laquelle une partie de la couche d'isolation de grille recouvre la
ligne de grille.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre une couche semi-conductrice d'un condensateur sur la ligne de grille et une partie de la couche
d'isolation de grille.
Le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut comprendre en outre une électrode de condensateur de stockage au dessus de la ligne de grille, la partie de la
couche d'isolation de grille et la couche semi-conductrice d'un condensateur.
L'électrode de pixel est en contact avec l'électrode de condensateur de stockage et/ou l'électrode de pixel peut être en contact avec l'électrode de drain et l'électrode
factice à travers un trou de contact de drain dans la couche de passivation.
L'électrode de pixel est en contact avec l'électrode de condensateur de stockage à travers un trou de contact de condensateur de stockage dans la couche de passivation. L'invention propose également un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant les étapes de: - formation d'une électrode de grille et d'une électrode factice sur un substrat; - formation d'une couche d'isolation de grille au-dessus de l'électrode de grille; 1< ll qlS IDO)(( 24 oûl 1998. 7/18 formation d'une couche semi-conductrice d'un transistor au-dessus de la couche d'isolation de grille - formation d'une électrode de source et d'une électrode de drain au- dessus de la couche d'isolation de grille et de la couche semi- conductrice d'un transistor, o l'électrode de drain est en contact avec l'électrode factice; - formation d'une couche de passivation au-dessus du substrat, l'électrode de source et l'électrode de drain; et - formation d'une électrode de pixel au-dessus de la couche de passivation et en
contact avec l'électrode factice.
Selon un mode de réalisation, l'étape de formation de l'électrode de grille et l'électrode factice sur le substrat et l'étape de formation d'une couche d'isolation de grille comprennent la formation d'une ligne de grille sur le substrat o une partie de
la couche d'isolation de grille recouvre la ligne de grille.
Selon un mode de réalisation, l'étape de la formation de la couche semi-
conductrice d'un transistor au-dessus de la couche d'isolation de grille comprend la formation d'une couche semi-conductrice d'un condensateur audessus de la partie dc
la couche d'isolation de grille.
L'étape de la formation de l'électrode de source et l'électrode de drain au-
dessus de la couche d'isolation de grille et la couche semi-conductrice d'un transistor peut comprendre la formation d'une électrode de condensateur de stockage au-dessus de la couche semi-conductrice d'un condensateur, la ligne de grille et la partie dc la
couche d'isolation de grille.
Selon un mode de réalisation, l'étape de la formation de l'électrode de pixel au-
dessus de la couche de passivation et en contact avec l'électrode factice comprend la formation de l'électrode de pixel en contact avec l'électrode de condensateurs de stockage. Selon un autre mode de réalisation, l'étape de la formation de l'électrode dc pixel au-dessus de la couche de passivation et en contact avec l'électrode factice comprend la formation 'un trou de contact de drain dans la couche de passivation ct
d'un trou de contact de condensateur de stockage par la couche de passivation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de
la description qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre
d'exemple et en référence aux dessins annexés qui montrent - Figure 1: une vue en plan représentant une structure conventionnelle d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides; - Figures 2A à 2F: des vues en coupe le long de la ligne II-II de la figure 1 représentant un procédé conventionnel de fabrication d'un LCD; R: 153OOM15355 DOC - 24 aoI I1998. 8/ 1 - Figure 3A: une vue en coupe représentant une structure d'un contact entre une électrode de drain et une électrode de pixel dans un LCD conventionnel; - Figure 3B: une vue en coupe représentant une structure d'un contact entre une électrode de condensateur de stockage et une électrode de pixel d'un LCD conventionnel; - Figure 4: une vue en plan représentant une structure d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la présente invention; - Figures 5A à 5F: des vues en coupe le long de la ligne V-V de la figure 4 représentant un procédé de fabrication d'un LCD selon la présente invention; - Figure 6A: une vue en coupe représentant une structure d'un contact entre l'électrode de drain et une électrode de pixel selon la présente invention; et - Figure 6B: une vue en coupe représentant une structure d'un contact entre une électrode de condensateur de stockage et une électrode de pixel selon la
présente invention.
1 5 Il sera maintenant fait référence en détail aux modes de réalisations préférés de
la présente invention, dont les figures en annexes illustrent quelques exemples.
Un mode de réalisation préféré de la présente invention sera expliqué en réfé-
rence à la figure 4 qui montre une vue en plan d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la présente invention et aux figures SA à 5F, représentant une vue en coupe d'un procédé de fabrication selon la présente invention, selon la ligne V-V de
la figure 4.
De l'aluminium ou un alliage d'aluminium est déposé sur un substrat de verre 101 (qui consiste habituellement en un matériau de verre transparent) pour former une couche d'aluminium. La couche d'aluminium est structurée pour former une
ligne de grille 114a de faible résistance en utilisant un premier procédé de masque.
La ligne de grille 1 1 3a de faible résistance s'étend le long d'une direction de ligne de
pixel agencés en matrice comme le montre la figure SA.
Comme le montre la figure 5B, une couche de métal comprenant l'un parmi chrome, molybdène, tantale ou antimoine, est déposée sur le substrat 101 et la
couche de grille 113a de faible résistance (non illustrée sur les figures). Une élec-
trode de grille 111, une ligne de grille 113 et une électrode de drain factice 139 sont formées par structuration de la couche en métal en utilisant un second procédé de
masque. La ligne de grille 113 recouvre la ligne de grille de faible résistance 113a.
L'électrode de grille 1 1 1 est dérivée de la ligne de grille 113 et formée à un coin du pixel. L'électrode de drain factice 139 est formée à un emplacement o sera formée
une électrode de drain ultérieurement.
La figure 5C illustre un premier matériau inorganique tel que du nitrure de silicium ou de l'oxyde de silicium, qui est déposé sur le substrat 101 et sur la ligne de MR UlSil(l \ISM l I)X - 24 Iaoût 191 -9/18
grille 113 pour former la couche d'isolation de grille 117. Un matériau semi-
conducteur intrinsèque tel que du silicium amorphe pur et un matériau scmi-
conducteur extrinsèque tel que du silicium amorphe dopé par impuretés sont déposés
l'un après l'autre sur celle-ci. Une couche semi-conductrice 133 et une couche semi-
conductrice dopé 135 sont formées par structuration des couches semiconductrices intrinsèques et extrinsèques en utilisant un troisième procédé de masque. L'électrode de drain factice 139 est entièrement exposée. La ligne de grille 113 est recouverte par la couche d'isolation de grille 117, une couche semi-conductrice 133a et unc
couche semi-conductrice dopée 135a.
On dépose une couche de chrome sur le substrat 101 et la couche semi-
conductrice dopée 135. Comme le montre la figure 5D, on forme une électrode de source 121, une électrode de drain 131, une électrode de condensateur de stockage 151 et une ligne de source 123 par structuration de la couche de chrome en utilisant un quatrième procédé de masque. L'électrode de source 121 recouvre un côté de
l'électrode de grille 111 avec la couche semi-conductrice 133 et la couche semi-
conductrice dopée 135 prise en sandwich entre l'électrode de source 121 et l'électrode de grille 111. L'électrode de drain 131 fait face à l'électrode de source 121, recouvre un autre côté de l'électrode de grille 111 et couvre l'électrode de drain factice 139. La ligne de source 123 est reliée à l'électrode de source 121 dont une pluralité est disposée en direction des colonnes. La couche semi-conductrice dopée est divisée en deux parties en utilisant l'électrode de source 121 et l'électrode de drain 131 comme masque. La couche semi-conductrice dopée 135 constitue un
contact ohmique vers l'électrode de source 121 et l'électrode de drain 131.
L'électrode de condensateur de stockage 151 recouvre une partie de la ligne de grille 113 avec la couche d'isolation de grille 117, la couche semi-conductrice 133a et la
couche semi-conductrice dopée 135a étant prises en sandwich entre cellesci.
L'électrode de condensateur de stockage 151 et la partie recouverte de la ligne de grille 113 forment un condensateur de stockage destiné à compenser les fuites de
charge du condensateur de cristal liquide, comme le montre la figure 5D.
Une couche de passivation 137 est formée par dépôt d'un matériau isolant organique tel que le BCB (benzocyclobutène) sur la totalité de la structure. Un trou de contact de drain 171 et un trou de contact de condensateur de stockage 181 sont formés par structuration de la couche de passivation 137 en utilisant un cinquième procédé de masque. Le trou de contact dc drain 171 expose une partie d'une surface de l'électrode de drain 131 et le trou de contact de condensateur de stockage 181 expose une partie d'une surface de l'électrode de condensateur de stockage 151. Lors de la formation du trou de contact de drain 171, l'électrode de drain 131 peut être attaquée par un agent d'attaque utilisé pour l'attaque de la couche de passivation 137, R I5300\15355 DOC -24 oûit 1998 -.1018 de manière à exposer seulement un côté attaqué de l'électrode de drain 131. Une surface de l'électrode de drain factice 139 sera également exposée comme le montre
la figure 5E. Une couche de ITO est déposée sur la couche de passivation 137 et est
structu-
rée afin de former une électrode de pixel 141 en utilisant un sixième procédé de masque. L'électrode de pixel 141 est reliée à l'électrode de drain 131 et à l'électrode de drain factice 139 à travers le trou de contact de drain 171. L'électrode de pixel 141 est également reliée à l'électrode de condensateur de stockage 151 à travers le trou de contact du condensateur de stockage 181, tel que le montre la figure 5F. Par
conséquent, la charge stockée dans le condensateur de stockage bformé par le recou-
vrement de l'électrode de condensateur de stockage 151 et de la partie de la ligne de
grille 113 présente une fuite avec le temps.
Comme le montre la figure 6A, on retire une partie de la surface de l'électrode de drain 131. La surface de l'électrode de drain factice 139 et les côtés attaqués de
l'électrode de drain 131 sont en contact avec l'électrode de pixel 141. Ainsi, la sur-
face de contact est maintenue tel que conçu à l'origine et la résistance de contact
reste faible.
La présente invention résout un problème qui résulte d'une réduction de la surface de contact entre l'électrode de drain 131 et l'électrode de pixel 141 en retirant la partie exposée de l'électrode de drain 131 lors de la formation du trou de contact de drain 171 par structuration d'un matériau organique tel que le BCB. Dans la présente invention, l'électrode de drain factice 139 est ajoutée à l'électrode de drain 131 de manière à ce que la surface de contact entre l'électrode de pixel 141 et l'électrode de drain 131 soit maintenue telle que conçue à l'origine par contact avec la surface de l'électrode de drain factice 139, même si la partie exposée de l'électrode de drain 131 est retirée. Par conséquent, la résistance de contact entre l'électrode de drain 131 et l'électrode de pixel 141 reste faible, ce qui permet d'éviter que le LCD
présente une rayure sombre horizontale résultant d'une résistance de contact élevée.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes
accessibles à l'homme de l'art.
Claims (24)
1.- Un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant les étapes de - formation d'une électrode de drain factice (139) sur un substrat (101) - dépôt d'un matériau isolant sur l'électrode de drain factice (139); - formation d'une couche d'isolation de grille (1 17) par structuration du matériau isolant pour exposer l'électrode de drain factice (139); et - formation d'une électrode de drain (131) en contact avec l'électrode de drain
factice (139).
2.- Procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes de - formation d'une couche de passivation (137) recouvrant le substrat - formation d'un trou de contact de drain (171) pour exposer l'électrode de drain (131) et l'électrode de drain factice (139); et - formation d'une électrode de pixel (141) sur la couche de passivation (137) en contact avec l'électrode de drain (131) et l'électrode de drain factice (139) à travers le trou de contact de drain (171), caractérisé en ce que l'étape de formation de l'électrode de drain factice comprend la formation d'une ligne de grille et d'une électrode de grille, la couche d'isolation de grille (117) recouvre la ligne de grille (113), et l'étape dc formation de l'électrode de drain (131) comprend la formation d'une électrode
de source (121) en face de l'électrode de drain.
3.- Le procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de formation de la ligne de grille (113) comprend la formation d'une première couche de métal et d'une seconde
couche de métal.
4.- Le procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de formation de la première
couche de métal comprend la formation d'une couche d'aluminium.
5.- Le procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'étape de formation dc la seconde couche de métal comprend la formation d'une couche d'un matériau choisi
dans le groupe consistant en molybdène, tantale, chrome et antimoine.
R:\1530\ i355.DOC -24 août 1998. 12/18 6.- Le procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides
selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'étape de formation de la
couche de passivation (137) comprend la formation d'une couche de benzocyclobutène. 7.- Le procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides
selon l'une des revendications 2 à 6, comprenant en outre l'étape de formation d'une
couche semi-conductrice sur la couche d'isolation de grille (117), caractérisé en ce que l'étape de la formation de la ligne de grille (113) comprend la formation d'une électrode de grille (111) reliée à la ligne de grille (113), dans l'étape de formation de la couche d'isolation de grille (117), la couche d'isolation de grille recouvre l'électrode de grille (111), l'étape de formation de l'électrode de source (121) comprend la formation d'une ligne de source (123) reliée à l'électrode de source et à l'électrode de condensateur de stockage (151) recouvrant une partie de la ligne de grille (113), l'étape de formation du trou de contact de drain (171) comprend la formation d'un trou de contact du condensateur de stockage (181) exposant l'électrode de condensateur de stockage (151) et l'étape de formation de l'électrode de pixel (141) comprend la formation de l'électrode de pixel (141) en contact avec l'électrode de condensateur de stockage (151) à travers le trou de contact de
condensateur de stockage (181).
8.- Le procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides
selon l'une des revendications I à 7, caractérisé en ce que l'étape de formation de
l'électrode de drain factice (139) comprend la formation de l'électrode de drain factice à partir d'un matériau choisi dans un groupe consistant en molybdène, tantale,
chrome et antimoine.
9.- Un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: - un substrat ( 101); - une électrode de drain factice (139) sur le substrat; une électrode de drain (131) recouvrant l'électrode de drain factice (139) - une couche de passivation (137) recouvrant l'électrode de drain (131); un trou de contact de drain (171) exposant l'électrode de drain (131) et l'électrode de drain factice (139); et - une électrode de pixel (141) en contact avec l'électrode de drain (131) et
l'électrode de drain factice (139) à travers le trou de contact de drain (171).
q;14 l \l x ' -.24 aO t 1998- 13/18 10.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 9, comprenant en outre: - une ligne de grille (113) sur le substrat (101) - une couche d'isolation de grille (117) recouvrant la ligne de grille (113) - une électrode de source (121) en face de l'électrode de drain (131); et
- une ligne de source (123) reliée à l'électrode de source (121).
1 1.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 9 ou , caractérisé en ce que la couche de passivation (137) comprend du
benzocyclobutène.
12.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une des revendications
9 à 11, caractérisé en ce que l'électrode de drain factice (139) comprend un matériau
choisi dans le groupe consistant en molybdène, tantale, chrome ou antimoine.
13.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 9 à 12, comprenant en outre:
- une électrode de grille (111) s'étendant depuis la ligne de grille (113); et - une couche semi-conductrice sur la couche d'isolation de grille (117) recouvrant l'électrode de grille (111), caractérisé en ce que la couche d'isolation de grille (117) recouvre l'électrode de grille (111), l'électrode dc
source (121) est en contact avec une première partie de la couche semi-
conductrice et l'électrode de drain (131) est en contact avec une seconde partie
de la couche semi-conductrice.
14.- ILe dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 10 à 13, caractérisé en ce que la ligne de grille (113) comprend une
première couche de métal et une seconde couche de métal.
15.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 10 à 14, caractérisé en ce que la première couche de métal comprend
de l'aluminium.
16.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que la seconde couche de métal est choisie dans un groupe
consistant en molybdène, tantale, chrome et antimoine.
17.- Un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: R:\15300\15355.DOC - 24 aol 1998 - 141N - un substrat (101) - une électrode de grille (1 1 1) et une électrode factice formée sur le substrat; - une couche d'isolation de grille (I 17) formée sur l'électrode de grille (111); - une couche semi-conductrice d'un transistor formée sur la couche d'isolation de grille (117) - une électrode de source (121) et une électrode de drain (131) formées sur la couche d'isolation de grille (117) et sur la couche semi- conductrice d'un transistor, o l'électrode de drain (131) est en contact avec l'électrode factice
(139);
- une couche de passivation (137) formée sur le substrat (101), l'électrode de source (121) et l'électrode de drain (131); et - une électrode de pixel (141) formée sur la couche de passivation (137) et en
contact avec l'électrode factice (139).
18.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 17, comprenant en outre une ligne de grille (113) formée sur le substrat (101) dans laquelle une partie de la couche d'isolation de grille (117) recouvre la ligne de grille
(113).
19.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 9 à 18, comprenant en outre une couche semi-conductrice d'un
condensateur sur la ligne de grille (113) et une partie de la couche d'isolation de
grille (117).
20.- Lc dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 17 à 19, comprenant en outre une électrode de condensateur de
stockage (151) au dessus de la ligne de grille (113), la partie de la couche d'isolation
de grille (117) et la couche semi-conductrice d'un condensateur.
21.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 17 à 20, caractérisé en ce que l'électrode de pixel (141) est en contact
avec l'électrode de condensateur de stockage (151).
22.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 17 à 21, caractérisé en ce que l'électrode de pixel (141) est en contact
avec l'électrode de drain (131) et l'électrode factice (139) à travers un trou de contact
de drain (171) dans la couche de passivation (137).
R \IM 111'I X1." lx *24 août 1') l. 15/18 23.- Le dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des
revendications 20 à 22, caractérisé en ce que l'électrode de pixel (141) est en contact
avec l'électrode de condensateur de stockage (151) à travers un trou de contact de
condensateur de stockage (181) dans la couche de passivation (137).
24.- Un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant les étapes de: - formation d'une électrode de grille (111) et d'une électrode factice (139) sur unll substrat (101); formation d'une couche d'isolation de grille (117) au-dessus de l'électrode de grille (111); - formation d'une couche semi- conductrice d'un transistor au-dessus de la couche d'isolation de grille (117);
- formation d'une électrode de source (121) et d'une électrode de drain (131) au-
dessus de la couche d'isolation de grille (117) et de la couche semiconductricc d'un transistor, o l'électrode de drain (131) est en contact avec l'électrode factice (139); - formation d'une couche de passivation (137) au-dessus du substrat (101), l'électrode de source (121) et l'électrode de drain (131); et - formation d'une électrode de pixel (141) au-dessus de la couche de passivation
(137) et en contact avec l'électrode factice (139).
25.- Le procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'étape de formation de l'électrode de grille (111) et l'électrodc factice (139) sur le substrat (101) et l'étape de formation d'une couche d'isolation de grille (117) comprennent la formation d'une ligne de grille (113) sur le substrat et en ce que une partie de la
couche d'isolation de grille (117) recouvre la ligne de grille (113).
26.- Le procédé selon la revendication 24 ou 25, caractérisé en ce que l'étape de la formation de la couche semi-conductrice d'un transistor au-dessus de la couche d'isolation de grille (117) comprend la formation d'une couche semi-conductrice d'un
condensateur au-dessus de la partie de la couche d'isolation de grille (117).
27.- Le procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 26,
caractérisé en ce que l'étape de la formation de l'électrode de source (121) ct l'électrode de drain (131) au-dessus de la couche d'isolation de grille (117) ct la couche semi-conductrice d'un transistor comprend la formation d'une électrode de condensateur de stockage (151) au-dessus de la couche semi-conductrice d'un R \5 1531 5 DOC -24 ao 1 199X. I6/X18 condensateur, la ligne de grille (113) et la partie de la couche d'isolation de grille
(117).
28.- Le procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 27,
caractérisé en ce que l'étape de la formation de l'électrode de pixel (141) au-dessus de la couche de passivation (137) et en contact avec l'électrode factice (139) comprend la formation de l'électrode de pixel (141) en contact avec l'électrode de
condensateur de stockage (151).
29.- Le procédé selon l'une quelconque des revendications 24 à 28,
caractérisé en ce que l'étape de la formation de l'électrode de pixel (141) au-dessus de la couche de passivation (137) et en contact avec l'électrode factice (139) comprend la formation d'un trou de contact de drain (171) dans la couche de passivation (137) et d'un trou de contact de condensateur de stockage (181) dans la
couche de passivation (137).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970046014A KR100271037B1 (ko) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 액정 표시 장치의 구조 및 그 액정 표시 장치의 제조 방법(liquid crystal display device and the method for manufacturing the same) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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