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Dokumentenidentifikation DE102004027152A1 27.01.2005
Titel Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche Dünnschichttransistoren mit polykristallinem Silizium aufweist, und Verfahren zum Herstellen derselben
Anmelder LG. Philips LCD Co., Ltd., Seoul/Soul, KR
Erfinder Seo, Hyun-Sik, Annyang, Kyonggi, KR;
Kim, Young-Joo, Suseong, KR;
Kim, Sang-Hyun, Annyang, Kyonggi, KR
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 80538 München
DE-Anmeldedatum 03.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004027152
Offenlegungstag 27.01.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.01.2005
IPC-Hauptklasse H01L 21/84
IPC-Nebenklasse G09F 9/35   
Zusammenfassung 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.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCD = „liquid crystal display"). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung LCD-Vorrichtungen, welche polykristalline Dünnschichttransistoren (TFTs = „thin film transistors") aufweisen, und Verfahren zum Herstellen derselben.

Aufgrund ihrer leichten Tragbarkeit und ihres geringen Energieverbrauchs sind Flachpaneelanzeigevorrichtungen (FPD = „flat panel display") Gegenstand jüngster Forschungen. Unter den diversen Arten von FPD-Vorrichtungen werden LCD-Vorrichtungen infolge ihrer Eignung zum Anzeigen hochaufgelöster Bilder, Farben und bewegter Bilder weithin als Monitore für Notebook- und Desktop-Computer verwendet.

Allgemein weist eine LCD-Vorrichtung zwei Substrate auf, die voneinander mittels einer Flüssigkristallschicht getrennt sind, wobei jedes Substrat Elektroden trägt, wobei die Elektroden so angeordnet sind, dass die jeweiligen Elektroden der beiden Substrate einander gegenüberliegen. Wenn eine Spannung an die Elektroden angelegt wird, wird ein elektrisches Feld erzeugt, welches die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle innerhalb der Flüssigkristallschicht beeinflusst. Infolgedessen werden die Lichttransmissionseigenschaften der Flüssigkristallschicht moduliert, und Bilder werden mittels der LCD-Vorrichtung angezeigt.

LCD-Vorrichtungen vom Aktivmatrix-Typ weisen eine Mehrzahl von Pixelbereichen auf, die in einer Matrixstruktur angeordnet sind, wobei jeder Pixelbereich ein Schaltelement, wie etwa einen TFT, aufweist. Aufgrund ihres Aufbaus sind Aktivmatrix-LCDs in der Lage, bewegte Bilder mit hoher Qualität anzuzeigen. 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 von LCD-Vorrichtungen, welche TFTs vom polykristallinen Silizium-Typ aufweisen, können vorteilhafterweise auf dem gleichen Substrat wie die TFTs innerhalb der Pixelbereiche ausgebildet werden, und die Notwendigkeit weiterer Prozesse zum Anschluss der TFTs der Pixelbereiche an die Ansteuerungsschaltkreise kann eliminiert werden. Da polykristallines Silizium eine größere Feldeffektmobilität als amorphes Silizium aufweist, können LCD-Vorrichtungen, welche TFTs vom polykristallinen Typ aufweisen, integrierte Ansteuerungsschaltkreise (ICs) und Matrixelemente (d.h. TFTs innerhalb der Pixelbereiche) aufweisen, die auf dem gleichen Substrat ausgebildet sind. Dementsprechend werden die Materialkosten für die Ansteuerungs-ICs reduziert, und der Prozess zur Herstellung der LCD-Vorrichtungen wird vereinfacht. Da ferner polykristallines Silizium eine größere Feldeffektmobilität als a-Si aufweist, besitzen LCD-Vorrichtungen, welche TFTs vom polykristallinen Siliziumtyp aufweisen, kürze Ansprechzeiten und eine größere Beständigkeit gegenüber schädlichen Einflüssen von Wärme und Licht.

Polykristallines Silizium kann mittels Kristallisation von amorphem Silizium hergestellt werden. In einem bekannten Prozess zur Kristallisation von amorphem Silizium wird ein Laserglühverfahren angewandt, wobei ein Laserstrahl auf die Oberfläche eines amorphen Siliziumfilms eingestrahlt wird, um Temperaturen von etwa 1400°C zu erzeugen. Bei solchen Temperaturen oxidiert jedoch die bestrahlte Oberfläche des amorphen Siliziumfilms. Dementsprechend wird dort, wo die Laserglühbehandlung in einer sauerstoffhaltigen Umgebung bei wiederholter Einstrahlung eines Laserstrahls auf die Oberfläche des amorphen Siliziums stattfindet, Siliziumdioxid (SiO2) auf der bestrahlten Oberfläche ausgebildet. Daher muss das Laserglühverfahren in einem Vakuum von etwa 10–7 bis 10–6 Torr durchgeführt werden, um die Bildung des Siliziumdioxids zu verhindern. Während das oben beschriebene Laserglühverfahren polykristallines Silizium mit sehr großer Korngröße produziert, ist auch der Bereich an Korngrenzen in dem hergestellten polykristallinen Silizium sehr groß, was zu der inakzeptablen Entstehung von Leckströmen beitragen kann.

Um die Probleme bei dem oben beschriebenen Laserglühverfahren zu vermeiden, ist ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (sequentielle laterale Verfestigung, SLS-Verfahren) entwickelt worden. Das SLS-Verfahren steigert die natürliche Tendenz von Siliziumkörnern, in einer Richtung senkrecht zur Phasengrenze zwischen einem Bereich flüssiger Phase und einem Bereich fester Phase zu wachsen. Dementsprechend kann das laterale Wachstum von Siliziumkörnern gesteuert werden, indem die Energiedichte, der Bestrahlungsbereich und die Bewegung eines Laserstrahls eingestellt werden (Robert S. Sposilli, M.A. Crowder und James S. Im, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 452, 956-057, 1997). Indem das Wachstum der Siliziumkörner wie oben beschrieben gesteuert wird, kann der Bereich der Korngrenzen minimiert werden, wodurch die Erzeugung des Leckstroms minimiert wird.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer LCD-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, welche einen Ansteuerungsschaltkreis und Matrixelemente aufweist, die auf dem gleichen Substrat angeordnet sind.

Gemäß 1 trägt ein Substrat 2 einen zentral angeordneten Pixelbereich 4 und einen in der Peripherie des Pixelbereichs 4 angeordneten Ansteuerungsschaltungsbereich 3. Der Ansteuerungsschaltungsbereich 3 weist einen Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a und einen Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b auf, die im linken Abschnitt bzw. im rechten Abschnitt des Pixelbereichs 4 angeordnet sind. Der Pixelbereich 4 weist eine Mehrzahl von Gateleitungen 6, die an den Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a angeschlossen sind, eine Mehrzahl von Datenleitungen 8, die an den Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b angeschlossen sind und die Mehrzahl von Gateleitungen 6 kreuzen, so dass Pixelbereiche definiert werden, eine Mehrzahl von Pixelelektroden 10, die innerhalb der Mehrzahl von Pixelbereichen angeordnet sind und eine Mehrzahl von TFTs „T", die an die Pixelelektroden 10 angeschlossen sind, auf.

Der Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a bzw. der Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b sind an einen Eingangsanschluss für ein externes Signal angeschlossen, passen das externe Signal an und liefern die angepassten Signale and die Pixelelektroden 10. Insbesondere liefert der Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a Abtastsignale an die Pixelelektroden 10 über die Gateleitungen 6, und der Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b liefert Datensignale an die Pixelelektroden 10 über die Datenleitungen 8. Der Gate-Ansteuerungsschaltkreis 3a und der Daten-Ansteuerungsschaltkreis 3b weisen eine Mehrzahl von TFTs vom polykristallinen Siliziumtyp auf, welche mittels Kristallisation von amorphem Silizium im Wege eines SLS-Verfahrens hergestellt sind.

2A zeigt eine schematische Ansicht einer Maske gemäß dem Stand der Technik, welche in einem „sequential lateral solidification"-Verfahren verwendet wird. 2B zeigt eine schematische Ansicht einer Siliziumschicht, welche unter Verwendung der Maske gemäß dem Stand der Technik aus 2A kristallisiert wurde.

Gemäß 2A weist die Maske 14 gemäß dem Stand der Technik eine einige Mikrometer (zum Beispiel etwa 2 &mgr;m bis etwa 3 &mgr;m) breite Schlitzstruktur 12 auf. Dementsprechend kann ein einige Mikrometer breiter Laserstrahl auf die Oberfläche einer Siliziumschicht eingestrahlt werden. Wenngleich in 2A nicht gezeigt, kann die Maske 14 gemäß dem Stand der Technik eine Mehrzahl an Schlitzstrukturen 12 aufweisen, die in einem Abstand von einigen Mikrometern voneinander angeordnet sind.

Gemäß 2B wird ein (nicht gezeigter) Laserstrahl durch die in der 2A gezeigten Maske 14 vorhandene Schlitzstruktur 12 hindurch auf die Oberfläche einer amorphen Siliziumschicht 20 eingestrahlt. Der Bereich 22 zeigt den bestrahlten Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 20. Bei Bestrahlung mit dem Laserstrahl wird der Bereich 22 der amorphen Siliziumschicht 20 vollständig geschmolzen und kühlt anschließend ab, so dass Körner 24a und 24b ausgebildet werden. Dementsprechend kann der Bereich 22 als ein Einheitskristallisationsbereich bezeichnet werden. Während des Abkühlvorgangs des geschmolzenen amorphen Siliziummaterials wachsen Körner 24a und 24b lateral weg von den gegenüberliegenden Endabschnitten des Einheitskristallisationsbereichs 22 hin zu dem zentralen Abschnitt des Einheitskristallisationsbereichs 22. Dementsprechend wird eine Korngrenze 28b dort ausgebildet, wo die Körner 24a und 24b in dem zentralen Abschnitt des Einheitskristallisationsbereichs 22 aufeinandertreffen. Die Gesamtheit der amorphen Siliziumschicht 20 kann vollständig kristallisiert werden, indem der oben beschriebene Bestrahlungsprozess auf den anderen Oberflächen der amorphen Siliziumschicht 20 wiederholt wird.

3 zeigt eine schematische Ansicht einer polykristallinen Siliziumschicht, die gemäß einem „sequential lateral solidification"-Verfahren nach dem Stand der Technik ausgebildet wurde.

Gemäß 3 weist eine polykristalline Siliziumschicht, welche mittels des zuvor beschriebenen SLS-Verfahrens gemäß dem Stand der Technik hergestellt wurde, allgemein eine Mehrzahl von Einheitskristallisationsbereichen 30 sowie einen ersten Überlappungsbereich 40 und einen zweiten Überlappungsbereich 50 auf (d.h. Bereiche der Siliziumschicht, die wiederholt mit dem Laserstrahl bestrahlt wurden). Der erste Überlappungsbereich 40 ist zwischen in transversaler Richtung benachbarten Einheitskristallisationsbereichen 30 angeordnet, und der zweite Überlappungsbereich 50 ist zwischen in longitudinaler Richtung benachbarten Einheitskristallisationsbereichen 30 angeordnet. Da der erste Überlappungsbereich 40 und der zweite Überlappungsbereich 50 mehrfach bestrahlt werden, ist die Kristallinität des polykristallinen Siliziummaterials, welches innerhalb des ersten Überlappungsbereichs 40 und des zweiten Überlappungsbereichs 50 gefunden wird, nicht gleichmäßig. Wenn die TFTs der Pixelbereiche polykristallines Silizium mit ungleichmäßiger Kristallinität aufweisen, wird die Anzeigequalität der LCD-Vorrichtung verschlechtert.

4A bis 4D zeigen schematische Querschnittsansichten eines Prozesses zur Herstellung eines TFT vom polykristallinen Siliziumtyp gemäß dem Stand der Technik.

Gemäß 3A wird eine Pufferschicht 62 auf einem Substrat 60 ausgebildet, und eine polykristalline Siliziumschicht 64 wird auf der Pufferschicht 62 ausgebildet. Die polykristalline Siliziumschicht wird, wie oben beschrieben, mittels Kristallisation einer amorphen Siliziumschicht erhalten.

Gemäß 4B werden eine Gateisolationsschicht 66 und eine Gateelektrode 68 aufeinanderfolgend auf der polykristallinen Siliziumschicht 64 ausgebildet.

Gemäß 4C wird die polykristalline Siliziumschicht 64 unter Verwendung der Gateelektrode 68 als Dotiermaske mit Verunreinigungen dotiert. Dementsprechend weist die polykristalline Siliziumschicht 64 einen Kanalbereich „i" auf, der von einem Sourcebereich „ii" und einem Drainbereich „iii" definiert wird, welche an dessen gegenüberliegenden Seiten ausgebildet sind, wobei der Abschnitt der polykristallinen Siliziumschicht 64 in dem Kanalbereich „i" keine Verunreinigungen aufweist, und wobei die Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 64 in dem Sourcebereich „ii" und dem Drainbereich „iii" Verunreinigungen aufweisen.

Gemäß 4D werden Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 64 in dem Sourcebereich „ii" und dem Drainbereich „iii" in einer Wärmebehandlung „aktiviert". Insbesondere führen Verunreinigungen, welche während des in 4C dargestellten Dotierprozesses in die polykristalline Siliziumschicht 64 eingebracht wurden, dazu, dass der Sourcebereich „ii" und der Drainbereich „iii" amorphisiert werden. Infolgedessen können die Verunreinigungen nicht angemessen als Ladungsträger für den nachfolgend gebildeten TFT dienen. Dementsprechend wird die „Aktivierungs"-Wärmebehandlung in Form eines Laserglühverfahrens durchgeführt, um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 64 zu rekristallisieren und es zu ermöglichen, dass die Verunreinigungen angemessen als Ladungsträger dienen.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf 4C werden der Sourcebereich „ii" und der Drainbereich „iii" in einem Selbstausrichtungsprozess ausgebildet (d.h. die Struktur des Bauelements selbst – der Gateelektrode 68 – wird als Dotiermaske verwendet, so dass ein Bedarf nach zusätzlichen Dotiermasken entfällt). Folglich wird der mittels des in 4C dargestellten Dotierprozesses hergestellte TFT als selbstjustierter TFT bezeichnet.

Wenn auch die Notwendigkeit zusätzlicher Dotiermasken vermieden wird, erfordert dennoch das Verfahren zur Herstellung von TFTs gemäß dem Stand der Technik, wie es in 2A bis 2D gezeigt ist, unerwünschterweise den Aktivierungsschritt, welcher amorphisiertes, zuvor kristallisiertes Siliziummaterial rekristallisiert. Darüber hinaus weist, da die Gateelektrode 68 als Dotiermaske verwendet wird und die polykristalline Siliziumschicht 64 mit der darauf ausgebildeten Gateelektrode 68 aktiviert wird, die polykristalline Siliziumschicht 64 einen entlang den Rändern der Gateelektrode 68 ausgerichteten Übergangsbereich „iv" auf, welcher eine schwache Kristallinität besitzt, was unerwünschte Leckströme fördern und die elektrischen Eigenschaften des TFTs verschlechtern kann.

Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine LCD-Vorrichtung mit einem TFT vom polykristallinen Siliziumtyp und ein Verfahren zum Herstellen derselben, wobei im Wesentlichen eines oder mehrere Probleme aufgrund der Beschränkungen und Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren zur Kristallisation einer Siliziumschicht unter Ausbildung einer präzise positionierten Korngrenze bereitgestellt, wobei eine Ausrichtungshilfsstruktur („alignment key") verwendet wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein TFT vom polykristallinen Siliziumtyp, welcher unter Verwendung von Ausrichtungshilfsstrukturen ("alignment keys") ausgebildet ist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt, wobei der TFT vom polykristallinen Siliziumtyp eine gleichmäßige Kristallinität aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine LCD-Vorrichtung bereitgestellt, bei der eine Korngrenze und eine aktive Schicht unter Verwendung einer Ausrichtungshilfsstruktur ausgebildet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden außerdem eine LCD-Vorrichtung und ein Verfahren zur deren Herstellung bereitgestellt, wobei eine amorphe Siliziumschicht kristallisiert wird und eine aktive Schicht ausgebildet wird, wobei eine Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht unter einem Dünnschichttransistor verwendet wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in den nachfolgenden Beschreibungen dargelegt und werden aus der Beschreibung oder der Ausführung der Erfindung deutlich. Diese und andere Vorteile der Erfindung werden mittels des Aufbaus realisiert und erreicht, wie er insbesondere in der Beschreibung und den Ansprüchen sowie den beigefügten Abbildungen dargestellt ist.

Um diese und weitere Vorteile zu erreichen und gemäß dem Ziel der vorliegenden Erfindung, wie sie ausgeführt und breit beschrieben ist, kann ein Verfahren zum Herstellen eines Matrixsubstrats einer LCD-Vorrichtung beispielsweise folgende Schritte aufweisen: Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur (alignment key) 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.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Herstellen eines Matrixsubstrats für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung) beispielsweise folgende Schritte aufweisen: 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; Ausbilden einer Blindstruktur auf der amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Dotieren der amorphen Siliziumschicht mit Verunreinigungen unter Verwendung der Blindstruktur als Dotiermaske; Entfernen der Blindstruktur; 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 Halbleiterschicht; Ausbilden einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, wobei die Anordnung der Gateelektrode der Anordnung der Blindstruktur entspricht; Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolationsschicht der Gateelektrode; und Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolationsschicht.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Kristallisieren von amorphem Silizium beispielsweise folgende Schritte aufweisen: Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat; Ausbilden einer amorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur; und Kristallisieren eines vorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung) beispielsweise folgende Schritte aufweisen: Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur auf einem ersten 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 Halbleiterschicht; Ausbilden einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz; Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht; Ausbilden einer Passivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode; Ausbilden einer Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht; Ausbilden einer gemeinsamen Elektrode auf einem zweiten Substrat; Aneinanderfügen des ersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass die Pixelelektrode der gemeinsamen Elektrode gegenüberliegt; und Ausbilden einer Flüssigkristallschicht zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Herstellen einer LCD-Vorrichtung beispielsweise folgende Schritte aufweisen: 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; Ausbilden einer Blindstruktur auf der amorphen Siliziumschicht, wobei die Blindstruktur unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz ausgebildet wird; Dotieren der amorphen Siliziumschicht mit Verunreinigungen unter Verwendung der Blindstruktur als Dotiermaske; Entfernen der Blindstruktur; 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, wobei die Anordnung der Gateelektrode der Anordnung der Blindstruktur entspricht; Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht; Ausbilden einer Passivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode; Ausbilden einer Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht; Ausbilden einer gemeinsamen Elektrode auf einem zweiten Substrat; Aneinanderfügen des ersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass die Pixelelektrode der gemeinsamen Elektrode gegenüberliegt; und Ausbilden einer Flüssigkristallschicht zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Matrixsubstrat für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung) beispielsweise aufweisen: Ein Substrat, welches einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobei der Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt; eine Ausrichtungshilfsstruktur und eine Farbfilterschicht auf dem Substrat, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur und die Farbfilterschicht innerhalb des Nichtanzeigebereichs bzw. des Anzeigebereichs angeordnet sind; eine Pufferschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur und der Farbfilterschicht; eine polykristalline Siliziumschicht auf der Pufferschicht, wobei die Halbleiterschicht einen Kanalbereich, einen Sourcebereich und einen Drainbereich aufweist, welche unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz definiert worden sind; eine Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht; eine Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht, wobei die Anordnung der Gatelektrode der Anordnung des Kanalbereichs unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz entspricht; eine Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; und eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine LCD-Vorrichtung beispielsweise aufweisen: ein erstes Substrat und ein zweites Substrat, welche einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweisen, 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 Abstand voneinander angeordnet sind; eine Ausrichtungshilfsstruktur und eine Farbfilterschicht auf dem ersten Substrat, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur und die Farbfilterschicht innerhalb des Nichtanzeigebereichs bzw. des Anzeigebereichs angeordnet sind; eine Pufferschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur und der Farbfilterschicht; eine polykristalline Siliziumschicht auf der Pufferschicht, wobei die polykristalline Siliziumschicht einen Kanalbereich, einen Sourcebereich und einen Drainbereich aufweist, welche unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz definiert worden sind; eine Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht; eine Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht, wobei die Anordnung der Gatelektrode der Anordnung des Kanalbereichs unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz entspricht; eine Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht; eine Passivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode; eine Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht; eine gemeinsame Elektrode auf dem zweiten Substrat; und eine Flüssigkristallschicht zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.

Es versteht sich, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung beispielhaft sind und zur Erläuterung dienen und ein tieferes Verständnis der beanspruchten Erfindung geben sollen.

Die beigefügten Abbildungen, welche ein tieferes Verständnis der Erfindung geben sollen und einen Teil der Beschreibung bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.

Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer LCD-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, welche einen Ansteuerungsschaltkreis und Matrixelemente aufweist, die auf dem gleichen Substrat angeordnet sind;

2A eine schematische Ansicht einer Maske gemäß dem Stand der Technik, welche in einem „sequential lateral solidification"-Verfahren verwendet wird;

2B eine schematische Ansicht einer Siliziumschicht, welche unter Verwendung der Maske gemäß dem Stand der Technik aus 2A kristallisiert wurde;

3 eine schematische Ansicht einer polykristallinen Siliziumschicht, welche mittels des „sequential lateral solidification"-Verfahrens gemäß dem Stand der Technik kristallisiert wurde;

4A bis 4D schematische Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Prozesses zur Herstellung eines TFT vom polykristallinen Siliziumtyp gemäß dem Stand der Technik;

5A bis 5H schematische Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Prozesses zur Herstellung eines TFT gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

6A bis 6G schematische Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Prozesses zur Herstellung eines TFT gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

7A bis 7H schematische Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Prozesses zur Herstellung eines TFT gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

8A bis 8G schematische Querschnittsansichten zur Erläuterung eines Prozesses zur Herstellung eines TFT gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

9A eine Querschnittsansicht, in welcher der Kristallisationszustand einer polykristallinen Siliziumschicht gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;

9B eine Draufsicht, in der der Kristallisationszustand einer polykristallinen Siliziumschicht gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;

10 eine schematische Draufsicht eines Matrixsubstrats für eine LCD-Vorrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und

11 eine schematische Querschnittsansicht einer LCD-Vorrichtung, welche das in 10 gezeigte Matrixsubstrat aufweist.

Nachfolgend wird detailliert auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von der Beispiele in den beigefügten Abbildungen dargestellt sind.

Wie weiter unten detaillierter beschrieben wird, beinhalten die Prinzipien der vorliegenden Erfindung die Durchführung vieler Arten von Herstellungsprozessen, einschließlich beispielsweise Laserbestrahlung, Ionenimplantation, Ätzen etc., welche beispielsweise nur einen zu bearbeitenden Bereich eines Objektes, jedoch nicht einen anderen, bearbeiten. Dementsprechend beinhalten solche Prozesse von sich aus die Notwendigkeit, dass zu bearbeitende Objekt bezüglich einer Vorrichtung auszurichten, welche zur Durchführung des jeweiligen Prozesses in der Lage ist. Die "alignment keys" der vorliegenden Erfindung werden, wie weiter unten detaillierter erörtert wird, folglich als Referenzen verwendet, um die Ausrichtung zwischen dem zu bearbeitenden Objekt und der Vorrichtung, welche zur Durchführung des Prozesses in der Lage ist, zu erleichtern.

5A bis 5H zeigen schematische Querschnittsansichten eines Prozesses zur Herstellung eines TFT vom polykristallinen Siliziumtyp gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Gemäß 5A kann eine Pufferschicht 112 auf einem Substrat 110 ausgebildet werden, welches einen ersten Bereich „I" und einen zweiten Bereich „II", welcher an gegenüberliegenden Seiten des Bereichs „I" angeordnet ist, aufweist.

Ausrichtungshilfsstrukturen 114 können in Abschnitten der Pufferschicht 112 innerhalb des zweiten Bereichs „II" ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Pufferschicht 112 aus einem isolierenden Material wie etwa Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiNx) oder dergleichen gebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 aus einem metallischen Material wie etwa Chrom (Cr) mittels eines Photolithographieprozesses oder eines anderen geeigneten Strukturierungsprozesses gebildet werden. Wenn auch in 5A nicht gezeigt, können die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 an Randabschnitten des Substrats 110 angeordnet sein.

Gemäß 5B kann eine amorphe Siliziumschicht 116 auf der Pufferschicht 112 und den Ausrichtungshilfsstrukturen 114 ausgebildet werden.

Gemäß 5C kann ein Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 116 in einem dritten Bereich „III" selektiv kristallisiert werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 als Referenz verwendet werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann der dritte Bereich „III" einen Abschnitt des ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 116 selektiv kristallisiert werden, wobei ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (SLS-Verfahren) angewandt wird. Mittels Kristallisierung von Abschnitten der amorphen Siliziumschicht 116 nur in den dritten Bereichen „III" unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturen 114 mittels des SLS-Verfahrens kann die Effizienz bei der TFT-Herstellung verbessert werden, die elektrischen Eigenschaften eines nachfolgend ausgebildeten TFTs können verbessert werden, und eine Korngrenze des kristallisierten Abschnitts in dem dritten Bereich „III" kann präzise positioniert werden.

Gemäß 5D können Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 116 außerhalb des dritten Bereichs „III" strukturiert (d.h. entfernt) werden, so dass eine polykristalline Siliziumschicht 118 ausgebildet wird. Dementsprechend kann die polykristalline Siliziumschicht 118 ausgebildet werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 als Referenz verwendet werden.

Gemäß 5E können eine Gateisolationsschicht 120 und eine Gateelektrode 122 sequentiell auf der polykristallinen Siliziumschicht 118 gebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Gateisolationsschicht 120 und die Gateelektrode 122 auf der polykristallinen Siliziumschicht 118 ausgebildet werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 als Referenz verwendet werden.

Gemäß 5F kann die polykristalline Siliziumschicht 118 mit Verunreinigungen dotiert werden, wobei die Gateelektrode 122 als Dotiermaske verwendet wird. Dementsprechend kann die polykristalline Siliziumschicht 118 einen Kanalbereich „IV" aufweisen, welcher durch einen Sourcebereich „V" und einen Drainbereich „VI" definiert ist, die an dessen gegenüberliegenden Seiten gebildet sind. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung weist der Abschnitt der polykristallinen Siliziumschicht 118 in dem Kanalbereich „IV" keine Verunreinigungen auf, und die Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 118 in dem Sourcebereich „V" und im Drainbereich „VI" weisen Verunreinigungen auf.

Gemäß 5G können Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 118 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" in einer Wärmebehandlung „aktiviert" werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung bewirken Verunreinigungen, welche in die polykristalline Siliziumschicht 118 in den Sourcebereich „V" und den Drainbereich „VI" während des in 5F dargestellten Dotierprozesses eingebracht werden, dass Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 118 amorphisiert werden. Dementsprechend kann die „Aktivierungs-"Wärmebehandlung durchgeführt werden, um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 118 zu rekristallisieren und es zu ermöglichen, dass die Verunreinigungen angemessen als Ladungsträger dienen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Laserglühverfahren angewandt werden, um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 118 zu aktivieren.

Gemäß 5H kann eine Zwischenlagen-Isolierschicht 128 auf der Gateelektrode 122 ausgebildet werden, und die Sourceelektrode 130 und die Drainelektrode 132 können auf der Zwischenlagen-Isolierschicht 128 ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zwischenlagen-Isolierschicht 128 zum Beispiel ein erstes Kontaktloch 124, welches die polykristalline Siliziumschicht 118 in dem Sourcebereich „V" freilegt, und ein zweites Kontaktloch 126 aufweisen, welches die polykristalline Siliziumschicht 118 in dem Drainbereich „VI" freilegt. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sourceelektrode 130 elektrisch an die polykristalline Siliziumschicht 118 in dem Sourcebereich „V" über das erste Kontaktloch 124 angeschlossen sein, und die Drainelektrode 132 kann elektrisch an die polykristalline 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 und die Drainelektrode 132 zusammen einen Dünnschichttransistor (TFT) „T".

Wie oben unter Bezugnahme auf 5A bis 5H beschrieben wurde, kann der Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 116 in dem dritten Bereich „III" selektiv kristallisiert werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 114 und ein SLS-Verfahren angewandt werden. Dementsprechend kann die Effizienz bei der TFT-Herstellung verbessert werden, die elektrischen Eigenschaften des TFTs können verbessert und eine Korngrenze des rekristallisierten Abschnitts der polykristallinen Siliziumschicht 118 in dem dritten Bereich „III" kann präzise und genau positioniert werden. Das in 5A bis 5H gezeigte Herstellungsverfahren erfordert jedoch in unerwünschter Weise einen Aktivierungsschritt, welcher amorphisiertes, zuvor kristallisiertes Siliziummaterial rekristallisiert. Darüber hinaus weist, da die Gateelektrode 122 als Dotiermaske verwendet wird und da die polykristalline Siliziumschicht 118 mit der darauf ausgebildeten Gateelektrode 122 aktiviert wird, die polykristalline Siliziumschicht 118 einen Übergangsbereich auf, der entlang den Rändern der Gateelektrode 122 ausgerichtet ist. Das polykristalline Silizium in dem Übergangsbereich weist eine nicht gleichmäßige Kristallinität auf, wodurch unerwünschte Leckströme gefördert und die elektrischen Eigenschaften des TFTs „T" verschlechtert werden können. Um die oben dargestellten Nachteile der ersten Ausführungsform zu verbessern, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine zweite Ausführungsform bereitgestellt, welche in 6A bis 6G dargestellt ist.

Gemäß 6A kann eine Pufferschicht 232 auf einem Substrat 230 ausgebildet werden, welches einen ersten Bereich „I" und einen zweiten Bereich „II", welcher an gegenüberliegenden Seiten des ersten Bereichs „I" angeordnet ist, aufweist. Ausrichtungshilfsstrukturen 234 können an Abschnitten der Pufferschicht 232 innerhalb des zweiten Bereichs „II" ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Pufferschicht 232 aus einem isolierenden Material, wie etwa Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiNx) oder dergleichen gebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 aus einem metallischen Material, wie etwa Chrom (Cr), über einen Photolithographieprozess oder einen anderen geeigneten Strukturierungsprozess gebildet werden. Wenngleich in 6A nicht gezeigt, können die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 an Randabschnitten des Substrats 230 angeordnet werden.

Gemäß 6B kann eine amorphe Siliziumschicht 236 auf der Pufferschicht 236 und den Ausrichtungshilfsstrukturen 234 ausgebildet werden. Anschließend kann eine Blindstruktur 238 auf einem Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 236 in dem Kanalbereich „IV" ausgebildet werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann der Kanalbereich „IV" einen Abschnitt des ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Blindstruktur 238 ausgebildet werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 als Referenz verwendet werden. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, können Ladungsträger (zum Beispiel Elektronen und Löcher) durch eine nachfolgend ausgebildete polykristalline Siliziumschicht fließen, welche in dem Kanalbereich „IV" vorgesehen ist.

Gemäß 6C kann die amorphe Siliziumschicht 236 mit Verunreinigungen dotiert werden, wobei die Blindstruktur 238 als Dotiermaske verwendet wird. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Verunreinigungen Ionen von Elementen der Gruppen III und V aufweisen. Folglich kann die amorphe Siliziumschicht 236 einen Kanalbereich „IV" aufweisen, der durch einen Sourcebereich „V" und einen Drainbereich „VI" definiert ist, welche an dessen gegenüberliegenden Seiten gebildet sind. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung weist der Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 236 in dem Kanalbereich „IV" keine Verunreinigungen auf, und Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 236 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" weisen Verunreinigungen auf.

Gemäß 6D kann die Blindstruktur 238 entfernt werden, und Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 236 in dem dritten Bereich „III" können selektiv kristallisiert werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann der dritte Bereich „III" einen Abschnitt des ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 236 selektiv kristallisiert werden, wobei ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (SLS-Verfahren) angewandt wird. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 236 selektiv kristallisiert werden, wobei Ausrichtungshilfsstrukturen 234 als Referenz verwendet werden. Da die amorphe Siliziumschicht 236 nach der Dotierung kristallisiert ist, werden Verunreinigungen in der amorphen Siliziumschicht 236 gleichzeitig mit der Kristallisation aktiviert, und der zusätzliche Aktivierungs/Kristallisationsschritt, welcher unter Bezugnahme auf 5A bis 5H beschrieben wurde, wird folglich eliminiert.

Gemäß 6E können Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 236 außerhalb des dritten Bereichs „III" strukturiert (d.h. entfernt) werden, um eine polykristalline Siliziumschicht 240 auszubilden. Dementsprechend kann die polykristalline Siliziumschicht 240 den Kanalbereich „IV" aufweisen, welcher mittels des Sourcebereichs „V" und des Drainbereichs „VI" definiert ist, die an dessen gegenüberliegenden Seiten gebildet sind, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 als Referenz verwendet werden. Da die in 6C gezeigte Blindstruktur 238 und die polykristalline Siliziumschicht 240 unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 234 ausgerichtet werden, können der Kanalbereich „IV" sowie der Sourcebereich „V" und der Drainbereich „VI" präzise und genau innerhalb der polykristallinen Siliziumschicht 240 definiert werden.

Gemäß 6F können eine Gateisolationsschicht 242 und eine Gateelektrode 244 sequentiell auf der polykristallinen Siliziumschicht 240 ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Gateisolationsschicht 242 und die Gateelektrode 244 auf der polykristallinen Siliziumschicht 240 ausgebildet werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 234 als Referenz verwendet werden. Da die Gateelektrode 244 und die in 6C gezeigte Blindstruktur 238 unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 234 ausgerichtet werden, kann die Gateelektrode 244 präzise und genau im Wesentlichen um das gleiche Ausmaß mit dem Kanalbereich „IV" ausgerichtet werden, wie bei der Ausrichtung solcher Strukturen in einem selbstjustierten TFT.

Gemäß 6G kann eine Zwischenlagen-Isolierschicht 250 auf der Gateelektrode 244 ausgebildet werden, und eine Sourceelektrode 252 und eine Drainelektrode 254 können auf der Zwischenlagen-Isolierschicht 150 ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zwischenlagen-Isolierschicht 250 beispielsweise ein erstes Kontaktloch 246, welches die polykristalline Siliziumschicht 240 in dem Sourcebereich „V" freilegt, und ein zweites Kontaktloch 248 aufweisen, welches die polykristalline Siliziumschicht 240 in dem Drainbereich „VI" freilegt. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sourceelektrode 252 elektrisch an die polykristalline Siliziumschicht 240 in dem Sourcebereich „V" über das erste Kontaktloch 246 angeschlossen werden, und die Drainelektrode 254 kann elektrisch an die polykristalline 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 und die Drainelektrode 254 zusammen einen Dünnschichttransistor (TFT) „T".

Wie oben unter Bezugnahme auf 6A bis 6G beschrieben wurde, kann die amorphe Siliziumschicht 236 selektiv kristallisiert werden, nachdem sie mit Verunreinigungen dotiert wurde, so dass die Verunreinigungen gleichzeitig mit dem Kristallisationsschritt aktiviert werden. Dementsprechend ist der zusätzliche Aktivierungs/Rekristallisationsschritt, welcher zuvor unter Bezugnahme auf 5A bis 5H beschrieben wurde, nicht erforderlich, und die Effizienz, mit der der TFT hergestellt wird, kann verbessert werden. Darüber hinaus kann die amorphe Siliziumschicht 236 kristallisiert werden, ohne dass die Gateelektrode 244 darauf ausgebildet ist. Dementsprechend weist die polykristalline Siliziumschicht 240 keinen Übergang zwischen den Rändern der Gateelektrode 244 auf, wodurch eine gleichmäßige Kristallinität gewährleistet wird, welche die elektrischen Eigenschaften des TFTs „T" verbessert. Da die Blindstruktur, die polykristalline Siliziumschicht, die Gateisolationsschicht und die Gateelektrode unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen als Referenz ausgerichtet werden, wird die Gateelektrode präzise über dem Kanalbereich „IV" der polykristallinen Siliziumschicht 240 ausgerichtet, selbst wenn der TFT „T" nicht von dem zuvor erwähnten selbstjustierenden Typ ist.

Wie oben unter Bezugnahme auf 5A bis 5H und 6A bis 6G beschrieben wurde, erfordern die erste und die zweite Ausführungsform in unerwünschter Weise zusätzliche Prozesse zur Ausbildung und Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturen. Diese zusätzlichen Prozesse bezüglich der 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 der zweiten Ausführungsform, werden gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung eine dritte sowie eine vierte Ausführungsform bereitgestellt, welche in 7A bis 7H bzw. 8A bis 8F dargestellt sind.

Unter allgemeiner Bezugnahme auf 7A bis 7H können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auf ein Substrat angewendet werden, welches eine TOC („TFT on Color filter" _ TFT auf Farbfilter) Struktur aufweist. Gemäß der TOC-Struktur wird eine Farbfilterschicht auf einem Matrixsubstrat einer LCD-Vorrichtung ausgebildet, und ein TFT wird auf der Farbfilterschicht ausgebildet.

Unter Bezugnahme nunmehr auf 7A können eine Farbfilterschicht 312 und Ausrichtungshilfsstrukturen 314 auf einem Substrat 310 gebildet werden, welches einen ersten Bereich „I" und einen zweiten Bereich „II", welcher an gegenüberliegenden Seiten des ersten Bereichs „I" angeordnet ist, aufweist. Beispielsweise kann die Farbfilterschicht 312 in dem ersten Bereich „I" ausgebildet sein, während die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 in dem zweiten Bereich „II" ausgebildet sind. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können sowohl die Farbfilterschicht 312 als auch die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 aus einem farbigen Harzmaterial gebildet sein. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 312 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 gleichzeitig ausgebildet werden. Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 312 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 aus der gleichen Schicht gebildet werden. Wenn auch in 7A nicht gezeigt, kann die Farbfilterschicht 312 beispielsweise eine Mehrzahl von Sub-Farbfiltern aufweisen, die mittels einer schwarzen Matrix separiert sind. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht ein farbiges Harz aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die rotes Harz, grünes Harz und blaues Harz enthält. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht 312 zum Beispiel rote, grüne und blaue Sub-Farbfilter aufweisen, die abwechselnd auf dem Substrat 310 angeordnet sind. Außerdem können die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 aus einem einzigen farbigen Harz (wie in 7A gezeigt) oder einer Mehrzahl von farbigen Harzen gebildet sein. Ferner können die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 an Randabschnitten des Substrats 310 angeordnet sein.

Gemäß 7B kann eine Pufferschicht 316 auf der Farbfilterschicht 312 und den Ausrichtungshilfsstrukturen 314 ausgebildet werden, und die amorphe Siliziumschicht 318 kann auf der Pufferschicht 316 ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Pufferschicht 316 aus einem isolierenden Material, wie etwa Siliziumoxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiNx) oder dergleichen, gebildet werden.

Gemäß 7C kann ein Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 318 in einem dritten Bereich „III" selektiv kristallisiert werden, wobei Ausrichtungshilfsstrukturen 314 als Referenz verwendet werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann der dritte Bereich „III" einen Abschnitt des ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 318 selektiv kristallisiert werden, wobei ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (SLS-Verfahren) angewandt wird. Mittels Kristallisierung von Abschnitten der amorphen Siliziumschicht 318 nur in dem dritten Bereich „III" unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstrukturen 314 über das SLS-Verfahren kann die Effizienz der TFT-Herstellung verbessert werden, die elektrischen Eigenschaften eines darauffolgend ausgebildeten TFT können verbessert werden, und eine Korngrenze des kristallisierten Abschnitts in dem dritten Bereich „III" kann präzise positioniert werden.

Gemäß 7D können Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 318 außerhalb des dritten Bereichs „III" strukturiert werden, so dass eine polykristalline Siliziumschicht 320 ausgebildet wird. Die polykristalline Siliziumschicht 320 kann aufgebracht werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 als Referenz verwendet werden.

Gemäß 7E können eine Gateisolationsschicht 322 und eine Gateelektrode 324 sequentiell auf der polykristallinen Siliziumschicht 320 ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Gateisolationsschicht 322 und die Gateelektrode 324 auf der polykristallinen Siliziumschicht 320 ausgebildet werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 als Referenz verwendet werden.

Gemäß 7F kann die polykristalline Siliziumschicht mit Verunreinigungen dotiert werden, wobei die Gateelektrode 324 als Dotiermaske verwendet wird. Dementsprechend kann die polykristalline Siliziumschicht 320 einen Kanalbereich „IV" aufweisen, der von einem Sourcebereich „V" und einem Drainbereich „VI" definiert wird, welche an gegenüberliegenden Seiten des Kanalbereichs „IV" ausgebildet sind. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung weist der Abschnitt der polykristallinen Siliziumschicht 320 in dem Kanalbereich „IV" keine Verunreinigungen auf, und die Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 320 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" weisen Verunreinigungen auf.

Gemäß 7G können Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 320 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" in einer Wärmebehandlung „aktiviert" werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung bewirken Verunreinigungen, welche in die polykristalline Siliziumschicht 320 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" während des in 7F dargestellten Dotierprozesses eingebracht wurden, dass Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 320 amorphisiert werden. Dementsprechend kann die „Aktivierungs"-Wärmebehandlung durchgeführt werden, um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 320 zu rekristallisieren und es den Verunreinigungen zu ermöglichen, angemessen als Ladungsträger zu dienen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Laserglühverfahren verwendet werden, um die amorphisierten Abschnitte der polykristallinen Siliziumschicht 320 zu aktivieren.

Gemäß 7H kann eine Zwischenlagen-Isolierschicht 330 auf der Gateelektrode 324 ausgebildet werden, und eine Sourceelektrode 332 und eine Drainelektrode 334 können auf der Zwischenlagen-Isolierschicht 330 gebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zwischenlagen-Isolierschicht 330 beispielsweise ein erstes Kontaktloch 326, welches die polykristalline Siliziumschicht 320 in dem Sourcebereich „V" freilegt, und ein zweites Kontaktloch 328 aufweisen, welches die polykristalline Siliziumschicht 320 in dem Drainbereich „VI" freilegt. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sourceelektrode 332 elektrisch an die polykristalline Siliziumschicht 320 in dem Sourcebereich „V" über das erste Kontaktloch 326 angeschlossen sein, und die Drainelektrode 334 kann an die polykristalline Siliziumschicht 320 in dem Drainbereich „VI" über das zweite Kontaktloch 328 elektrisch angeschlossen sein. Dementsprechend bilden die polykristalline Siliziumschicht 320, die Gateelektrode 324, die Sourceelektrode 332 und die Drainelektrode 334 zusammen einen Dünnschichttransistor (TFT) „T".

Wie oben unter Bezugnahme auf 7A bis 7H beschrieben wurde, kann der Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 318 in dem dritten Bereich „III" selektiv kristallisiert werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 und ein SLS-Verfahren angewandt werden. Dementsprechend kann die Effizienz der TFT-Herstellung verbessert werden, die elektrischen Eigenschaften des TFTs können verbessert werden, und eine Korngrenze des rekristallisierten Bereichs der polykristallinen Siliziumschicht 320 in dem dritten Bereich „III" kann präzise positioniert werden. Darüber hinaus werden, da die Ausrichtungshilfsstrukturen 314 aus dem gleichen Material und der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht 312 ausgebildet werden, zusätzliche Prozesse bezüglich der Ausbildung der Ausrichtungshilfsstrukturen 314 eliminiert, wodurch der Prozess der TFT-Herstellung vereinfacht wird. Da allerdings die Gateelektrode 324 als Dotiermaske verwendet wird, und weil die polykristalline Siliziumschicht 320 mit der darauf befindlichen Gateelektrode 324 aktiviert wird, weist die polykristalline Siliziumschicht 320 einen Übergangsbereich auf, der mit den Rändern der Gateelektrode 324 ausgerichtet ist. Das polykristalline Silizium in dem Übergangsbereich weist eine ungleichmäßige Kristallinität auf, was unerwünschte Leckströme fördern und die elektrischen Eigenschaften des TFT „T" verschlechtern kann. Zur Vermeidung der oben genannten Nachteile der dritten Ausführungsform wird gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung eine vierte Ausführungsform bereitgestellt, welche in 8A bis 8G dargestellt ist.

Unter genereller Bezugnahme auf 8A bis 8G können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auf ein Substrat angewandt werden, welches eine TOC („TFT on Color filter" = TFT auf Farbfilter) Struktur aufweist. Gemäß der TOC-Struktur wird eine Farbfilterschicht auf einem Matrixsubstrat einer LCD-Vorrichtung ausgebildet, und ein TFT wird auf der Farbfilterschicht ausgebildet.

Unter Bezugnahme nunmehr auf 8A können eine Farbfilterschicht 412 und Ausrichtungshilfsstrukturen 414 auf einem Substrat 410 ausgebildet werden, welches einen ersten Bereich „I" und einen zweiten Bereich „II", welcher an gegenüberliegenden Seiten des ersten Bereichs „I" angeordnet ist, aufweist. Beispielsweise kann die Farbfilterschicht 412 in dem ersten Bereich ausgebildet werden, während die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 in dem zweiten Bereich „II" ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können sowohl die Farbfilterschicht 412 als auch die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus einem farbigen Harzmaterial gebildet werden. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 412 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 gleichzeitig ausgebildet werden. Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 412 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus dem gleichen Material gebildet werden. Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 412 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus der gleichen Schicht gebildet werden. Wenngleich es in 7A nicht gezeigt ist, kann die Farbfilterschicht 412 zum Beispiel eine Mehrzahl von Sub-Farbfiltern aufweisen, welche mittels einer schwarzen Matrix getrennt sind. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht ein farbiges Harz aufweisen, welches als wenigstens ein Harz aus der Gruppe ausgewählt wird, die rotes Harz, grünes Harz und blaues Harz enthält. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht 412 zum Beispiel rote, grüne und blaue Sub-Farbfilter aufweisen, die abwechselnd auf dem Substrat 410 angeordnet sind. Außerdem können die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus einem einfarbigem Harz (wie in 8A gezeigt) oder einer Mehrzahl von farbigen Harzen gebildet sein. Ferner können die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 an Randabschnitten des Substrats 410 angeordnet sein.

Gemäß 8B kann eine Pufferschicht 416 auf der Farbfilterschicht 412 und den Ausrichtungshilfsstrukturen 416 ausgebildet sein, und eine amorphe Siliziumschicht 418 kann auf der Pufferschicht 416 ausgebildet sein. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Pufferschicht 416 aus einem isolierenden Material, wie etwa Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (SiNx) oder dergleichen, gebildet sein.

Gemäß 8C kann eine Blindstruktur 420 auf der amorphen Siliziumschicht 418 in einem Kanalbereich „IV" gebildet werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann der Kanalbereich „IV" einen Abschnitt des ersten Bereichs „I" aufweisen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Blindstruktur 420 ausgebildet werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 als Referenz verwendet werden. Wie weiter unten detaillierter beschrieben wird, können Ladungsträger (zum Beispiel Elektronen und Löcher) durch eine nachfolgend gebildete polykristalline Siliziumschicht fließen, welche in dem Kanalbereich „IV" vorgesehen ist.

Nach der Bildung der Blindstruktur 420 kann die amorphe Siliziumschicht 418 mit Verunreinigungen dotiert werden, wobei die Blindstruktur 420 als Dotiermaske verwendet wird. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Verunreinigungen Ionen von Elementen der Gruppen III und V aufweisen. Infolgedessen kann die amorphe Siliziumschicht 418 einen Kanalbereich „IV" aufweisen, welcher durch einen Sourcebereich „V" und einen Drainbereich „VI" an seinen gegenüberliegenden Enden definiert ist. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung weist der Abschnitt der amorphen Siliziumschicht 418 in dem Kanalbereich „IV" keine Verunreinigungen auf, und Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 418 in dem Sourcebereich „V" und dem Drainbereich „VI" weisen Verunreinigungen auf.

Gemäß 8D kann die Blindstruktur 420 entfernt werden, und Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 418 in dem Bereich „III" können selektiv kristallisiert werden. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann der dritte Bereich „III" einen Abschnitt des ersten Bereichs „I" umfassen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 418 selektiv kristallisiert werden, wobei ein „sequential lateral solidification"-Verfahren (SLS-Verfahren) angewandt wird. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die amorphe Siliziumschicht 418 selektiv kristallisiert werden, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen als Referenz verwendet werden. Da die amorphe Siliziumschicht 418 nach der Dotierung kristallisiert ist, werden Verunreinigungen in der amorphen Siliziumschicht 418 gleichzeitig mit dem Kristallisationsschritt aktiviert, und der zusätzliche Aktivierungs/Rekristallisationsschritt, welcher oben unter Bezugnahme auf 7A bis 7H beschrieben wurde, wird folglich eliminiert.

Gemäß 8E können Abschnitte der amorphen Siliziumschicht 418 außerhalb des dritten Bereichs „III" strukturiert (d.h. entfernt) werden, um eine polykristalline Siliziumschicht 424 auszubilden. Dementsprechend kann die polykristalline Siliziumschicht 424 den Kanalbereich „IV" aufweisen, welcher durch den Sourcebereich „V" und den Drainbereich „VI" definiert wird, welcher an dessen gegenüberliegenden Seiten definiert sind, wobei die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 als Referenz verwendet werden. Da die in 8C gezeigte Blindstruktur 420 und die polykristalline Siliziumschicht 424 unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 414 ausgerichtet werden, können der Kanalbereich „IV" sowie der Sourcebereich „V" und der Drainbereich „VI" präzise und genau innerhalb der polykristallinen Siliziumschicht 424 definiert werden.

Gemäß 8F können eine Gateisolationsschicht 426 und eine Gateelektrode 428 sequentiell auf der polykristallinen Siliziumschicht 424 ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Gateisolationsschicht 426 und die Gateelektrode 428 auf der polykristallinen Siliziumschicht 424 unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 414 als Referenz ausgebildet werden. Da die Gateelektrode 426 und die in 8C gezeigte Blindstruktur 420 unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen 414 ausgerichtet werden, kann die Gateelektrode 426 präzise und genau mit dem Kanalbereich „IV" im Wesentlichen mit dem gleichen Ausrichtungsgrad ausgerichtet werden, wie bei der Ausrichtung solcher Strukturen in einem selbstjustierenden TFT.

Gemäß 8G kann eine Zwischenlagen-Isolierschicht 434 auf der Gateelektrode 428 gebildet werden und eine Sourceelektrode 436 und eine Drainelektrode 438 können auf der Zwischenlagen-Isolierschicht 434 ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zwischenlagen-Isolierschicht 434 beispielsweise ein erstes Kontaktloch 430, welches die polykristalline Siliziumschicht 424 in dem Sourcebereich „V" freilegt, und ein zweites Kontaktloch 432, welches die polykristalline Siliziumschicht 424 in dem Drainbereich „VI" freilegt, aufweisen. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sourceelektrode 436 elektrisch an die polykristalline Siliziumschicht 424 in dem Sourcebereich „V" über das erste Kontaktloch 430 angeschlossen werden, und die Drainelektrode 438 kann elektrisch an die polykristalline Siliziumschicht 424 in dem Drainbereich „VI" über das zweite Kontaktloch angeschlossen werden. Dementsprechend bilden die polykristalline Siliziumschicht 424, die Gateelektrode 428, die Sourceelektrode 436 und die Drainelektrode 438 zusammen einen Dünnschichttransistor (TFT) "T".

Wie oben unter Bezugnahme auf 8A bis 8G beschrieben wurde, kann die amorphe Siliziumschicht 418 selektiv kristallisiert werden, nachdem sie mit Verunreinigungen dotiert wurde, so dass die Verunreinigungen gleichzeitig mit dem Kristallisationsschritt aktiviert werden. Dementsprechend ist der zusätzliche Aktivierungs/Rekristallisationsschritt, welcher zuvor unter Bezugnahme auf 7A bis 7H beschrieben wurde, nicht erforderlich, und die Effizienz, mit welcher der TFT hergestellt wird, kann verbessert werden. Darüber hinaus kann die amorphe Siliziumschicht 418 kristallisiert werden, ohne dass die Gateelektrode 428 darauf ausgebildet ist. Dementsprechend weist die polykristalline Siliziumschicht 424 keinen Übergang auf, welcher entlang der Ränder der Gateelektrode 428 ausgerichtet ist, wodurch eine gleichmäßige Kristallinität gewährleistet wird, was die elektrischen Eigenschaften des TFTs „T" verbessert. Da die Blindstruktur, die polykristalline Siliziumschicht, die Gateisolationsschicht und die Gateelektrode unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen als Referenz ausgerichtet werden, ist die Gateelektrode präzise über dem Kanalbereich „IV" der polykristallinen Siliziumschicht 424 ausgerichtet, selbst wenn der TFT „T" nicht von dem oben genannten Selbstjustierungstyp ist. Darüber hinaus werden, da die Ausrichtungshilfsstrukturen 414 aus dem gleichen Material und der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht 412 gebildet werden, zusätzliche Prozesse bezüglich der Ausbildung der Ausrichtungshilfsstrukturen 412 eliminiert.

9A und 9B zeigen eine Querschnittsansicht bzw. eine Draufsicht zur Darstellung eines Kristallisationszustandes einer polykristallinen Siliziumschicht gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Gemäß 9A wird die Farbfilterschicht 412 auf dem Substrat 410 ausgebildet, die Pufferschicht 416 wird auf der Farbfilterschicht 412 ausgebildet, und die polykristalline Siliziumschicht 424 wird auf der Pufferschicht 416 in dem dritten Bereich „III" ausgebildet. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung dient die Farbfilterschicht 412 als Wärmespeicherschicht bezüglich der amorphen Siliziumschicht 418, indem der Abschnitt der Farbfilterschicht 412, welcher innerhalb des dritten Bereichs „III" unter der Pufferschicht 416 angeordnet ist, das Substrat 410 von der Wärme thermisch isoliert, welche innerhalb der amorphen Siliziumschicht 418 gespeichert ist, wenn diese geschmolzen und wieder in die polykristalline Siliziumschicht 424 verfestigt wird. Eine solche Einrichtung der Farbfilterschicht 412 stellt daher sicher, dass die Kristallinität innerhalb der resultierenden polykristallinen Siliziumschicht 424 im Wesentlichen gleichmäßig ist.

Gemäß 9B kann die polykristalline Siliziumschicht 424 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von zufällig orientierten Kristallen (d.h. Körnern) 425 aufweisen. Die Oberflächen, welche einzelne Körner voneinander trennen, werden Korngrenzen genannt. Dementsprechend sind in 9B zwei allgemeine Arten von Korngrenzen (d.h. eine erste Korngrenze 425A und eine zweite Korngrenze 425B) dargestellt. Wie oben erwähnt wurde, wird die polykristalline Siliziumschicht 424 ausgebildet, indem amorphes Siliziummaterial mittels eines Laserstrahls bestrahlt wird, so dass das Siliziummaterial geschmolzen wird und ein Erhärten des geschmolzenen Siliziummaterials ermöglicht wird. Wenn das geschmolzene Siliziummaterial abkühlt, beginnen die Kristalle damit, sich zufällig und unabhängig voneinander zu orientieren. Sei fortschreitender Kühlung wachsen die Kristalle und bilden Körner. Die Rate, in welcher das geschmolzene Silizium erhärtet (d.h. die Erhärtungsrate), ist ein signifikanter Faktor bei der Bestimmung der durchschnittlichen Korngröße „X". Beispielsweise nimmt dann, wenn die Erhärtungsgeschwindigkeit anwächst, die mittlere Korngröße „X" ab. Dementsprechend muss zum Erhalt großer mittlerer Korngrößen die Erhärtungsrate reduziert werden. Wenn die Farbfilterschicht 412 (d.h. die Wärmeumwandlungsschicht) unter dem geschmolzenen Siliziummaterial ausgebildet wird, wenn dieses sich in die polykristalline Siliziumschicht 424 verfestigt, wird verhindert, dass Wärme schnell aus dem bestrahlten Bereich in das Substrat 410 abfließt, wodurch die Erhärtungsrate minimiert wird und sichergestellt wird, dass die polykristalline Siliziumschicht 424 eine gleichmäßige Kristallinität aufweist.

10 zeigt eine schematische Draufsicht eines Matrixsubstrats für eine LCD-Vorrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.

Zu Erläuterungszwecken wird angenommen, dass Substrate, Farbfilter, Ausrichtungshilfsstrukturen, erste Bereiche, zweite Bereiche, dritte Bereiche etc., welche oben unter Bezugnahme auf die erste bis vierte Ausführungsform diskutiert wurden, den entsprechenden Strukturen und Bereichen, welche nachfolgend in Bezug auf 10 diskutiert werden, entsprechen.

Gemäß 10 werden eine Farbfilterschicht 512 und Ausrichtungshilfsstrukturen 513 auf einem Substrat 510 (zum Beispiel 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 einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der wenigstens eine dritte Bereich „III" einem Pixelbereich entsprechen, in welchem ein TFT, wie etwa in der ersten bis vierten Ausführungsform dargestellt, ausgebildet sein kann.

3emäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht 512 in dem ersten Bereich „I" ausgebildet werden, und die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 können in dem zweiten Bereich „II" ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können sowohl die erste Farbfilterschicht 512 als auch die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 aus einem farbigen Harzmaterial gebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 512 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 gleichzeitig ausgebildet werden. Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Farbfilterschicht 512 und die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 aus der gleichen Schicht ausgebildet werden.

Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann die Farbfilterschicht 512 beispielsweise rote Farbfilter 512A, grüne Sub-Farbfilter 512B und blaue Sub-Farbfilter 512C aufweisen, wobei die roten Sub-Farbfilter 512A, die grünen Sub-Farbfilter 512B und die blauen Sub-Farbfilter 512C abwechselnd innerhalb der Farbfilterschicht 512 angeordnet sind. Die Ausrichtungshilfsstrukturen 513 können an Randabschnitten des Substrats 510 (d.h. Eckabschnitten des Substrats 510) angeordnet sein. Die Ausrichtungshilfsstruktur 513 weist nur eine einzige Schicht und eine Mehrfachschicht von roten Sub-Farbfiltern 512A, grünen Sub-Farbfiltern 512B und blauen Sub-Farbfiltern 512C auf.

11 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer LCD-Vorrichtung, welche das in 10 gezeigte Matrixsubstrat aufweist.

Zur Erläuterungszwecken kann angenommen werden, dass Substrate, Farbfilter, Ausrichtungshilfsstrukturen, erste Bereiche, zweite Bereiche, dritte Bereiche, TFTs etc., welche oben unter Bezugnahme auf die erste bis vierte Ausführungsform diskutiert wurden, den entsprechenden Strukturen und Bereichen entsprechen, die nachfolgend unter Bezugnahme auf 11 diskutiert werden.

Gemäß 11 sind ein erstes Substrat 510 und ein zweites Substrat 550 mit Abstand voneinander bei dazwischenliegender Flüssigkristallschicht 560 angeordnet. Eine Farbfilterschicht 512 kann auf der oberen Oberfläche des ersten Substrats 510 (zum Beispiel eines Matrixsubstrats) ausgebildet werden, wobei der Farbfilter abwechselnd angeordnete rote, grüne und blaue Sub-Farbfilter 512A und 512C aufweist (512B ist zur besseren Darstellung nicht gezeigt). Eine optionale Planierungsschicht 514 kann auf der Farbfilterschicht 512 ausgebildet werden, um die Farbfilterschicht 512, falls gewünscht, zu ebnen. Eine Pufferschicht 518 kann über der Planierungsschicht 514 und der Farbfilterschicht 512 ausgebildet werden, und ein Dünnschichttransistor (TFT) „T" kann auf der Pufferschicht 518 ausgebildet werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der TFT „T" zum Beispiel eine kristalline Siliziumschicht 520, eine Gateelektrode 522, eine Sourceelektrode 524 und eine Drainelektrode 526 aufweisen. Eine Passivierungsschicht 530 kann auf dem TFT „T" ausgebildet werden und mittels geeigneter Mittel strukturiert werden, um ein Drainkontaktloch 528 auszubilden, welches die Drainelektrode 526 freilegt. Eine Pixelelektrode 532 kann auf der Passivierungsschicht 530 ausgebildet werden und elektrisch an die Drainelektrode 526 über das Drainkontaktloch 528 angeschlossen werden. Eine erste Orientierungsschicht 534 kann auf der Pixelelektrode 532 ausgebildet werden.

Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann die polykristalline Siliziumschicht 520 zum Beispiel einen Kanalbereich „IV" aufweisen, welcher durch einen Sourcebereich „V" und einen Drainbereich „VI" definiert wird, die an dessen gegenüberliegenden Seiten gebildet sind. Der Sourcebereich „V" und der Drainbereich „VI" können mit Verunreinigungen in einem Dotierungsprozess vor der Ausbildung der Gateelektrode 522 dotiert werden. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können der Sourcebereich „V" und der Drainbereich „VI" unter Verwendung (nicht gezeigter) Ausrichtungshilfsstrukturen dotiert werden. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Ausrichtungshilfsstrukturen aus dem gleichen Material mit der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht 512 gebildet werden.

Eine gemeinsame Elektrode 552 und eine zweite Orientierungsschicht 554 können aufeinanderfolgend auf der Oberfläche des zweiten Substrats 550 ausgebildet werden, welches dem ersten Substrat 510 zugewandt ist. Zuletzt kann die Flüssigkristallschicht 560 zwischen der ersten Orientierungsschicht 534 und der zweiten Orientierungsschicht 554 ausgebildet werden.

Wie oben unter Bezugnahme auf die Prinzipien der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, kann eine amorphe Siliziumschicht selektiv kristallisiert werden, wobei Ausrichtungshilfsstrukturen als Referenz verwendet werden. Infolgedessen kann die Effizienz bei der TFT-Herstellung verbessert werden, die elektrischen Eigenschaften des TFTs können verbessert werden, und eine Korngrenze der kristallisierten Bereiche einer polykristallinen Siliziumschicht kann präzise und genau positioniert werden. Die Anzahl von Schritten, die zur Ausbildung der Ausrichtungshilfsstrukturen erforderlich sind, können minimiert werden, indem die Ausrichtungshilfsstrukturen aus dem gleichen Material und der gleichen Schicht wie die unter einem Dünnschichttransistor gebildete Farbfilterschicht gebildet werden. Darüber hinaus kann die Gleichmäßigkeit der Kristallinität innerhalb einer beliebigen polykristallinen Siliziumschicht maximiert werden, da die Farbfilterschicht als Wärmespeicherschicht dient. Ferner kann die amorphe Siliziumschicht kristallisiert werden, nachdem sie dotiert wurde. Infolgedessen können Verunreinigungen gleichzeitig mit der Ausbildung der polykristallinen Siliziumschicht aktiviert werden. Noch weiter kann die amorphe Siliziumschicht kristallisiert werden, bevor eine Gateelektrode darauf gebildet wird. Dementsprechend weist eine polykristalline Siliziumschicht, welche aus der amorphen Siliziumschicht gebildet wurde, keinen Übergang auf, der entlang den Rändern der Gateelektrode ausgerichtet ist, und es kann infolgedessen eine gleichmäßige Kristallinität der polykristallinen Siliziumschicht maximiert werden, um die elektrischen Eigenschaften eines nachfolgend gebildeten TFTs zu verbessern. Schließlich ist, da die Blindstruktur, die polykristalline Siliziumschicht, die Gateisolationsschicht und die Gateelektrode sämtlich unter Verwendung der gleichen Ausrichtungshilfsstrukturen als Referenz ausgerichtet werden, die Gateelektrode präzise über dem Kanalbereich „IV" der polykristallinen Siliziumschicht 240 ausgerichtet, selbst wenn der TFT „T" nicht vom Selbstjustierungstyp ist.

Es versteht sich für den Fachmann, dass diverse Modifikationen und Variationen bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung und dem Verfahren zu deren Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne von dem Grundgedanken oder der Reichweite der Erfindung abzuweichen. Folglich deckt die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen der Erfindung ab, solange diese innerhalb der Reichweite der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente liegen.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen eines Matrixsubstrats für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

    Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur (= "alignment key") 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.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Kristallisierens das Durchführen eines sequentiellen lateralen Verfestigungsverfahrens („sequential lateral solidification") aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ferner eine Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und der amorphen Siliziumschicht gebildet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ferner eine Farbfilterschicht zwischen dem Substrat und der Pufferschicht gebildet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur in dem Nichtanzeigebereich gebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Farbfilterschicht in dem Anzeigebereich gebildet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Farbfilterschicht rote Sub-Farbfilter, grüne Sub-Farbfilter und blaue Sub-Farbfilter aufweist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Farbfilterschicht das Substrat von der amorphen Siliziumschicht thermisch isoliert.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ferner die polykristalline Siliziumschicht mit Verunreinigungen unter Verwendung der Gateelektrode als Dotiermaske dotiert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ferner die Halbleiterschicht aktiviert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Aktivierens das Durchführen eines Laserglühverfahrens aufweist.
  14. Verfahren zum Herstellen eines Matrixsubstrats für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

    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;

    Ausbilden einer Blindstruktur auf der amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz;

    Dotieren der amorphen Siliziumschicht mit Verunreinigungen unter Verwendung der Blindstruktur als Dotiermaske;

    Entfernen der Blindstruktur;

    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 Halbleiterschicht;

    Ausbilden einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz, wobei die Anordnung der Gateelektrode der Anordnung der Blindstruktur entspricht;

    Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolationsschicht auf der Gateelektrode; und

    Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolationsschicht.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Kristallisierens das Durchführen eines sequentiellen lateralen Verfestigungsverfahrens („sequential lateral solidification") aufweist.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei ferner eine Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und der amorphen Siliziumschicht ausgebildet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei ferner eine Farbfilterschicht zwischen dem Substrat und dem Pufferschicht ausgebildet wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur in dem Nichtanzeigebereich gebildet wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Farbfilterschicht in dem Anzeigebereich gebildet wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die Farbfilterschicht rote Sub-Farbfilter, grüne Sub-Farbfilter und blaue Sub-Farbfilter aufweist.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei die Farbfilterschicht das Substrat von der amorphen Siliziumschicht thermisch isoliert.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, wobei der Schritt des Aktivierens das Kristallisieren der amorphen Siliziumschicht aufweist.
  25. Verfahren zum Kristallisieren von amorphem Silizium, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

    Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur auf einem Substrat;

    Ausbilden einer amorphen Siliziumschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur; und

    Kristallisieren eines vorbestimmten Abschnitts der amorphen Siliziumschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Schritt des Kristallisierens das Durchführen eines sequentiellen lateralen Verfestigungsverfahrens („sequential lateral solidification") aufweist.
  27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei ferner eine Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und der amorphen Siliziumschicht ausgebildet wird.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei ferner eine Wärmespeicherschicht zwischen dem Substrat und der Pufferschicht ausgebildet wird.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Material wie die Wärmespeicherschicht gebildet wird.
  30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus der gleichen Schicht wie die Wärmespeicherschicht gebildet wird.
  31. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei die Wärmespeicherschicht das Substrat von der amorphen Siliziumschicht thermisch isoliert.
  32. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

    Ausbilden einer Ausrichtungshilfsstruktur auf einem ersten 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 Halbleiterschicht;

    Ausbilden einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz;

    Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode;

    Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht;

    Ausbilden einer Passivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode;

    Ausbilden einer Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht;

    Ausbilden einer gemeinsamen Elektrode auf einem zweiten Substrat;

    Aneinanderfügen des ersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass die Pixelelektrode der gemeinsamen Elektrode gegenüberliegt; und

    Ausbilden einer Flüssigkristallschicht zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
  33. Verfahren nach Anspruch 32, ferner mit den Schritten:

    Ausbilden einer Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und der amorphen Siliziumschicht; und

    Ausbilden einer Farbfilterschicht zwischen dem Substrat und der Pufferschicht, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht ausgebildet wird.
  34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
  35. Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

    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;

    Ausbilden einer Blindstruktur auf der amorphen Siliziumschicht, wobei die Blindstruktur unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz ausgebildet wird;

    Dotieren der amorphen Siliziumschicht mit Verunreinigungen unter Verwendung der Blindstruktur als Dotiermaske;

    Entfernen der Blindstruktur;

    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, wobei die Anordnung der Gateelektrode der Anordnung der Blindstruktur entspricht;

    Ausbilden einer Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode;

    Ausbilden einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht;

    Ausbilden einer Passivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode;

    Ausbilden einer Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht;

    Ausbilden einer gemeinsamen Elektrode auf einem zweiten Substrat;

    Aneinanderfügen des ersten Substrats und des zweiten Substrats, so dass die Pixelelektrode der gemeinsamen Elektrode gegenüberliegt; und

    Ausbilden einer Flüssigkristallschicht zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
  36. Verfahren nach Anspruch 35, welches ferner die Schritte aufweist:

    Ausbilden einer Pufferschicht zwischen der Ausrichtungshilfsstruktur und der amorphen Siliziumschicht; und

    Ausbilden einer Farbfilterschicht zwischen dem Substrat und der Pufferschicht, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht gebildet wird.
  38. Matrixsubstrat für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), mit:

    einem Substrat, welches einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweist, wobei der Nichtanzeigebereich den Anzeigebereich umgibt;

    einer Ausrichtungshilfsstruktur und einer Farbfilterschicht auf dem Substrat, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur und die Farbfilterschicht innerhalb des Nichtanzeigebereichs bzw. des Anzeigebereichs angeordnet sind;

    einer Pufferschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur und der Farbfilterschicht;

    einer polykristallinen Siliziumschicht auf der Pufferschicht, wobei die Halbleiterschicht einen Kanalbereich, einen Sourcebereich und einen Drainbereich aufweist, welche unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz definiert worden sind;

    einer Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht;

    einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht, wobei die Anordnung der Gatelektrode der Anordnung des Kanalbereichs unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz entspricht;

    einer Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode; und

    einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht.
  39. Matrixsubstrat nach Anspruch 38, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht hergestellt ist.
  40. Matrixsubstrat nach Anspruch 38 oder 39, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht hergestellt ist.
  41. Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), mit:

    einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat, welche einen Anzeigebereich und einen Nichtanzeigebereich aufweisen, 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 Abstand voneinander angeordnet sind;

    einer Ausrichtungshilfsstruktur und einer Farbfilterschicht auf dem ersten Substrat, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur und die Farbfilterschicht innerhalb des Nichtanzeigebereichs bzw. des Anzeigebereichs angeordnet sind;

    einer Pufferschicht auf der Ausrichtungshilfsstruktur und der Farbfilterschicht;

    einer polykristallinen Siliziumschicht auf der Pufferschicht, wobei die polykristalline Siliziumschicht einen Kanalbereich, einen Sourcebereich und einen Drainbereich aufweist, welche unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz definiert worden sind;

    einer Gateisolationsschicht auf der Halbleiterschicht;

    einer Gateelektrode auf der Gateisolationsschicht, wobei die Anordnung der Gatelektrode der Anordnung des Kanalbereichs unter Verwendung der Ausrichtungshilfsstruktur als Referenz entspricht;

    einer Zwischenlagen-Isolierschicht auf der Gateelektrode;

    einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode auf der Zwischenlagen-Isolierschicht;

    einer Passivierungsschicht auf der Sourceelektrode und der Drainelektrode;

    einer Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht;

    einer gemeinsamen Elektrode auf dem zweiten Substrat; und

    einer Flüssigkristallschicht zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode.
  42. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 41, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus dem gleichen Material wie die Farbfilterschicht hergestellt ist.
  43. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 41 oder 42, wobei die Ausrichtungshilfsstruktur aus der gleichen Schicht wie die Farbfilterschicht hergestellt ist.
Es folgen 29 Blatt Zeichnungen






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