專利名稱：液晶顯示裝置及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含存儲(chǔ)電容器的液晶顯示裝置及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
通常，薄膜晶體管液晶顯示裝置(TFT-LCD)包括傳輸顯示信號(hào)的數(shù)據(jù) 線、傳輸掃描信號(hào)的選通線、作為開關(guān)器件的薄膜晶體管(TFT)、液晶電容 器和存儲(chǔ)電容器。根據(jù)存儲(chǔ)電容器的結(jié)構(gòu)可將TFT-LCD分為兩種模式。一 種模式有一接至存儲(chǔ)電極的隔離存儲(chǔ)線，而另 一種模式將存儲(chǔ)電容器接至 前一條選通線。
以下將描述在前一模式下驅(qū)動(dòng)LCD的原理和一種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 圖1是一傳統(tǒng)LCD的等效電路圖。
多條選通線G1和G2與多條數(shù)據(jù)線D1、 D2和D3分別沿水平方向和 垂直方向延伸。選通線Gl和G2與數(shù)據(jù)線Dl、 D2和D3相交以限定多個(gè) 像素。存儲(chǔ)線COM1和COM2穿過(guò)各像素，每個(gè)像素中形成一個(gè)TFT。 TFT 的柵電極(g)接至選通線Gl和G2，該TFT的源電極和漏電極(s和d)分別接 至數(shù)據(jù)線和液晶電容器(LC)。漏電極(d)接至存儲(chǔ)線COM1或COM2以形成 存儲(chǔ)電容器(STG)。
若通過(guò)選通線Gl將選通電壓加到TFT的4冊(cè)電才及(g)上，則經(jīng)TFT4巴來(lái) 自數(shù)據(jù)線的顯示信號(hào)電壓傳輸給像素并在液晶電容器(LC)和存儲(chǔ)電容器 (STG)中充電。保持該充電電壓，直到將下一幀中下一個(gè)選通電壓加到像素 中為止。通常，當(dāng)柵極電壓從開電平轉(zhuǎn)到關(guān)電平時(shí)，充電電壓稍有下降。 存儲(chǔ)電容器減小這一壓降。
TFT具有作為有源層的非晶硅層或多晶硅層，根據(jù)柵電極和有源層之
間的相對(duì)位置，將它們分為上柵極模式和下柵極模式。在TFT具有多晶硅 層的情況下，主要采用上柵模式。
傳統(tǒng)多晶硅TFT-LCD的一種存儲(chǔ)電容器包括硅層中的摻雜存儲(chǔ)區(qū)、與 該存儲(chǔ)區(qū)相交疊的存儲(chǔ)電極和夾在二者之間的柵極絕緣膜。另外，用存儲(chǔ) 電極、與存儲(chǔ)電極相交疊的像素電極和含夾在像素電極與存儲(chǔ)電極之間的 層間絕緣膜和鈍化膜的電介質(zhì)形成另一種存儲(chǔ)電容器。但是，像素電極和 存儲(chǔ)電極之間的電容較小，可忽略不計(jì)，原因在于層間絕緣膜和鈍化膜各 自約為5000 A的厚度遠(yuǎn)大于柵極絕緣膜500 ~ 3000 A的厚度。
在該傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，要求增加離子注入步驟以形成存儲(chǔ)區(qū)。換句話說(shuō)， 要求有以下步驟，即淀積感光膜；利用掩模對(duì)感光膜制作圖案以形成開 口；通過(guò)開口將離子注入硅層和對(duì)注入的離子進(jìn)行熱處理。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，通過(guò)在形成TFT和存儲(chǔ)電容器的步驟 中去掉光刻和離子注入的步驟來(lái)減少制造步驟。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于得到一個(gè)足夠大的存儲(chǔ)電容。 本發(fā)明還一目的在于減少像素間的存儲(chǔ)電容差。
本發(fā)明的再一目的在于減小存儲(chǔ)區(qū)中的有效電阻，存儲(chǔ)區(qū)用作存儲(chǔ)電 容器的一個(gè)電極。
為實(shí)現(xiàn)這些目的，根據(jù)本發(fā)明的一種LCD的硅層包括摻雜的源極區(qū)， 摻雜的漏極區(qū)，未摻雜的溝道區(qū)和未摻雜的存儲(chǔ)電容器區(qū)。溝道區(qū)位于源 極區(qū)和漏極區(qū)之間，存儲(chǔ)電容器區(qū)鄰接漏極區(qū)。在硅層上形成柵極絕緣膜， 在溝道區(qū)對(duì)面的柵極絕緣膜上形成柵電極，在存儲(chǔ)電容器區(qū)對(duì)面形成一存 儲(chǔ)電極。換句話說(shuō)， 一存儲(chǔ)電容器包括存儲(chǔ)電容器區(qū)、存儲(chǔ)電極和夾在其 間的柵極絕緣膜。由于存儲(chǔ)電容器區(qū)未摻雜，所以通過(guò)向存儲(chǔ)電極施加等 于或大于TFT閾值電壓與顯示信號(hào)電壓最大值之和的電壓，可以使用該存 儲(chǔ)電容器。
通過(guò)形成一硅層和一柵極絕緣膜、形成一柵電極和一存儲(chǔ)電極以及用 柵電極和存儲(chǔ)電極作為掩模將離子注入硅層來(lái)制造LCD。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，在根據(jù)本發(fā)明的另一種LCD中，形成一源電極的金 屬圖案和存儲(chǔ)電極的金屬圖案，在兩圖案上形成一硅層。摻雜接觸這些圖
案的硅層各區(qū)，使它們變成源極區(qū)和漏極區(qū)。在硅層和存儲(chǔ)電極的金屬圖 案上形成一柵極絕緣膜，在存儲(chǔ)電極金屬圖案對(duì)面的柵極絕緣膜上形成一 存儲(chǔ)電極。換句話說(shuō)， 一存儲(chǔ)電容器包括存儲(chǔ)電極的金屬圖案、存儲(chǔ)電極 和夾在其間的柵極絕緣膜。
由于在存儲(chǔ)電極上形成一鈍化膜，并且在存儲(chǔ)電極對(duì)面的鈍化膜上形 成一像素電極，所以可以形成包括像素電極、存儲(chǔ)電極和鈍化膜的另一存 儲(chǔ)電容器。
像素電極可以接觸硅層的漏極區(qū)和存儲(chǔ)電極的金屬圖案。 在該制造方法中，通過(guò)形成由數(shù)據(jù)導(dǎo)線的金屬制成的存儲(chǔ)電極金屬圖
案，然后在存儲(chǔ)電極的金屬圖案上形成一硅層，就省去了形成接觸孔以便
將一硅層連接到存儲(chǔ)電極的金屬圖案上的步驟。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，在根據(jù)本發(fā)明的另一 LCD中，在一柵極絕緣膜上形 成一柵電極和一存儲(chǔ)電極，該柵極絕緣膜形成于一絕緣襯底上， 一個(gè)層間 絕緣膜覆蓋柵電極和存儲(chǔ)電極。在層間絕緣膜上形成一鈍化膜。由于去除 了鈍化膜的特定厚度以及存儲(chǔ)電極上的層間絕緣膜，所以可以使存儲(chǔ)電容 器的電介質(zhì)厚度更薄，即，可以使電容增大。
可以對(duì)層間絕緣膜采用雙疊層結(jié)構(gòu)或三疊層結(jié)構(gòu)，以使厚度均勻。這 樣，最上層由具有與鈍化膜類似蝕刻率的材料制成，而下層由具有比最上 層更小蝕刻率的材料制成，以便去除最上層，而在去除存儲(chǔ)電極之上的鈍 化膜的步驟中保留其它層。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的LCD的硅層包括 一摻雜的源極區(qū)和 漏極區(qū)、 一未摻雜的溝道區(qū)、 一摻雜的存儲(chǔ)電容器區(qū)和分區(qū)。溝道區(qū)位于 源極區(qū)和漏極區(qū)之間，存儲(chǔ)區(qū)鄰接漏極區(qū)而與溝道區(qū)隔開，分區(qū)鄰接存儲(chǔ) 電容器區(qū)的邊緣并接至漏極區(qū)。在硅層上形成一柵極絕緣膜，在各個(gè)溝道 區(qū)和存儲(chǔ)電容器區(qū)對(duì)面的柵極絕緣膜上形成一柵電極和一存儲(chǔ)電極。換句 話說(shuō)， 一存儲(chǔ)電容器包括存儲(chǔ)電容器區(qū)、存儲(chǔ)電極和夾在其間的柵極絕緣 膜。由于未摻雜，所以在截止?fàn)顟B(tài)下不能將存儲(chǔ)電容器區(qū)用作一存儲(chǔ)電容 器的一個(gè)電極，但在導(dǎo)通狀態(tài)下可將其用作一存儲(chǔ)電容器的一個(gè)電極，其 中在導(dǎo)通狀態(tài)下，把等于或大于TFT閾值電壓與圖像信號(hào)最大值之和的電 壓施加到存儲(chǔ)電極上。在該結(jié)構(gòu)中，由于分區(qū)變成傳輸電荷路徑的一部分， 所以累積層的電阻減小。
通過(guò)形成一硅層和一柵極絕緣膜、于其上形成一柵電極和一存儲(chǔ)電極、 以及然后用柵電極和存儲(chǔ)電極作為掩模將離子注入硅層中，可以制造這種
LCD。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的另一種LCD中，在一絕緣襯底上形成一 硅層， 一柵極絕緣膜覆蓋該硅層，該硅層包括一摻雜的源極區(qū)和漏極區(qū)以 及夾在源極區(qū)與漏極區(qū)之間的未摻雜的溝道區(qū)。在溝道區(qū)對(duì)面的柵極絕緣 膜上形成一柵電極，并且形成一存儲(chǔ)電容，該存儲(chǔ)電容包括由選通導(dǎo)線 的金屬制成的下存儲(chǔ)電容器電極；該存儲(chǔ)電容器電極上的絕緣膜和該絕緣 膜上的上存儲(chǔ)電容器電極。把上存儲(chǔ)電容器電極接至 一透明像素電極。
要求形成上、下存儲(chǔ)電容器電極和具有同樣圖案的絕緣膜。
此外，上、下存儲(chǔ)電容器電極和夾在其間的絕緣膜中的每一個(gè)都可以 是雙疊層或多疊層。
在以上LCD的制造方法中，通過(guò)以下步驟制造存儲(chǔ)電容器按順序淀 積一選通導(dǎo)線的金屬膜、存儲(chǔ)電容器的絕緣膜和存儲(chǔ)電容器的金屬膜；對(duì) 三層膜制作圖案以形成一存儲(chǔ)電容器和包括柵電極的選通導(dǎo)線；用柵電極 作為掩模將離子注入一硅層中以形成一源極區(qū)和一漏極區(qū)；以及形成與存 儲(chǔ)電容器金屬相接觸的透明像素電極。
可以在存儲(chǔ)電容器之上淀積一層間絕緣膜和一鈍化膜。最好是通過(guò)把 層間絕緣膜和鈍化膜作為具有相同蝕刻率的材料同時(shí)去除層間絕緣膜和鈍 化膜的一部分，以露出存儲(chǔ)電容器的金屬膜。存儲(chǔ)電容器的金屬膜在蝕刻 步驟中起阻蝕刻層的作用。
如上所述，由于存儲(chǔ)電容器由上、下存儲(chǔ)電容器電極和厚度較薄的絕 緣膜構(gòu)成，所以可以獲得足夠大的存儲(chǔ)電容。由于像素中絕緣膜的厚度均 勻，所以可以減小像素間的存儲(chǔ)電容差。此外，由于無(wú)需將離子注入硅層 以形成一存儲(chǔ)電極，所以制造過(guò)程變得簡(jiǎn)單。
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，包括 一絕緣襯底； 一硅層，形成于 襯底上； 一柵極絕緣膜，覆蓋硅層； 一柵電極，形成于柵極絕緣膜上；和 一存儲(chǔ)電極，形成于柵極絕緣膜上，其中硅層包括一摻雜的源極區(qū)、 一摻 雜的漏極區(qū)、位于源極區(qū)和漏極區(qū)之間的未摻雜的溝道區(qū)、鄰接溝道區(qū)且 與其隔開的未摻雜的存儲(chǔ)區(qū)以及鄰接存儲(chǔ)區(qū)而接至漏極區(qū)的第 一摻雜區(qū)， 其中存儲(chǔ)電極位于存儲(chǔ)電極的對(duì)面。
本發(fā)明還提供一種液晶顯示裝置，包括 一絕緣襯底； 一硅層，形成 于襯底上，并且包括一摻雜的源極區(qū)、 一摻雜的漏極區(qū)、位于源極區(qū)和漏 極區(qū)之間的未摻雜的溝道區(qū)； 一柵極絕緣膜，覆蓋硅層； 一柵電極，形成 于柵極絕緣膜上并且位于溝道區(qū)對(duì)面；第一存儲(chǔ)電極，形成于柵極絕緣膜 上； 一存儲(chǔ)電容器的第一層間絕緣膜，覆蓋第一存儲(chǔ)電極；第二電極，形 成于第一層間絕緣膜上；和一像素電極，它電連接到漏極區(qū)上，并且與第 二存儲(chǔ)電極相接觸。
本發(fā)明還提供一種液晶顯示裝置的制造方法，包括以下步驟在一絕 緣襯底上形成一硅層；形成一柵極絕緣膜，它覆蓋硅層；按順序淀積一選 通導(dǎo)線的第一金屬膜、第一層間絕緣膜和一存儲(chǔ)電容器的第二金屬膜；對(duì) 第一金屬膜、第一層間絕緣膜和第二金屬膜同時(shí)制作圖案，以形成包括第 一電極、第一層間絕緣膜圖案和第二電極以及一柵電極的存儲(chǔ)電容器，第 一層間絕緣膜圖案形成于第一電極上，第二電極形成于第一層間絕緣膜圖 案上；通過(guò)用柵電極作為掩模將離子注入硅層中來(lái)形成一摻雜的源極區(qū)和 一摻雜的漏極區(qū)；以及形成電連接到存儲(chǔ)電容器和漏極區(qū)上的像素電極。
圖1是一傳統(tǒng)液晶顯示裝置(LCD)的等效電路圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD布局圖； 圖3是沿圖2中的線in-III'所取的斷面圖4表示在根據(jù)第一實(shí)施例的LCD中形成一存儲(chǔ)電容器的原理；
圖5A至5J是根據(jù)第 一實(shí)施例圖2和3中所示LCD中間結(jié)構(gòu)的斷面圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD布局圖7是沿圖6中的線vn-vn'所取的斷面圖8是沿圖6中的線VIII-VIII'所取的斷面圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LCD布局圖； 圖10是沿圖9中的線X-X'所取的斷面圖IIA到IIH是根據(jù)第二實(shí)施例圖6和7所示LCD的中間結(jié)構(gòu)斷面圖； 圖12是根據(jù)本發(fā)明第四到第六實(shí)施例的LCD布局圖13到15是沿分別根據(jù)第四到第六實(shí)施例的圖12中的線xni-xm'
所取的斷面圖16A到16H是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例圖13所示的LCD中間結(jié)構(gòu)斷
面圖17A到17F是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例圖14所示的LCD中間結(jié)構(gòu)斷
面圖18A到18D是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例圖15所示的LCD中間結(jié)構(gòu)斷
面圖19是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的LCD布局圖； 圖20是沿圖19中的線XX-XX'所取的斷面圖21是僅示出圖19中一層硅層、 一條存儲(chǔ)線和一個(gè)柵電極的布局圖； 圖22是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的LCD布局圖； 圖23是沿圖22中的線XXII-XXn'所取的斷面圖； 圖24是根據(jù)第八實(shí)施例的LCD斷面圖，其中示意性地表示出形成存 儲(chǔ)電容器的原理；
圖25和26示出施加到根據(jù)第八實(shí)施例的LCD上的信號(hào)電壓波形； 圖27說(shuō)明作為存儲(chǔ)電壓函數(shù)的存儲(chǔ)電容的變化；
圖28說(shuō)明當(dāng)在第八實(shí)施例中顯示信號(hào)電壓的最大值是10V而TFT的 閾值電壓是3.5V時(shí)，IOV和14V存儲(chǔ)電壓下存儲(chǔ)電容器的充電特性；
圖29A到29J是^4居第八實(shí)施例圖22和23所示的LCD中間結(jié)構(gòu)斷面
圖30是根據(jù)本發(fā)明第七和第八實(shí)施例的LCD等效電路圖； 圖31是一布局圖，它示出根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的LCD的一層硅層、 一條存儲(chǔ)線和一個(gè)柵電極；
圖32說(shuō)明根據(jù)圖21和31所示第七和第九實(shí)施例的像素充電特性；
圖33是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的LCD等效電路圖34是根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的LCD布局圖35是沿圖34中的線XXXV-XXXV'所取的斷面圖36是根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的LCD布局圖37是沿圖36中的線XXXVII-XXXVir所取的斷面圖38是根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的LCD等效電路圖39和40是^^艮據(jù)本發(fā)明第十二和十三實(shí)施例的LCD布局圖41是根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施例的LCD布局圖42是沿圖41中的線XLII-XLII'所取的斷面圖； 圖43是根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施例的LCD布局圖； 圖44是沿圖43中的線XLIV-XLIV'所取的斷面圖； 圖45是根據(jù)本發(fā)明第十六實(shí)施例的LCD布局圖； 圖46是沿圖45中的線XLVI-XLVI'所取的斷面圖； 圖47是#4居本發(fā)明第十七實(shí)施例的LCD布局圖； 圖48是沿圖47中的線XLVIII-XLVIir所取的斷面圖； 圖49是圖48中部分P的放大圖； 圖50是根據(jù)本發(fā)明第十八實(shí)施例的LCD布局圖； 圖51是沿圖50中的線LI-LI'所取的斷面圖52A到52K是#4居本發(fā)明第十七實(shí)施例圖47和48所示的LCD中 間結(jié)構(gòu)斷面圖53A到53C是圖52G中所示結(jié)構(gòu)的中間結(jié)構(gòu)斷面圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖更完整地描述本發(fā)明，附圖中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例。不過(guò)，本發(fā)明可以以不同的方式實(shí)現(xiàn)，而并不應(yīng)把本發(fā)明視為限定于 這里所述的實(shí)施例。更確切地說(shuō)，提供這些實(shí)施例以便使本公開內(nèi)容詳盡 和完整，對(duì)于本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這些實(shí)施例完全地表達(dá)了本發(fā) 明的范圍。附圖中，為清楚起見，擴(kuò)大了層和區(qū)的厚度。
以下將描述根據(jù)第 一 實(shí)施例的液晶顯示裝置(LCD)的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方法。
在第一實(shí)施例中，位于存儲(chǔ)電極對(duì)面的硅層保持未摻雜狀態(tài)，起存儲(chǔ) 電容器的一個(gè)電極的作用。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD布局圖，圖3是沿圖2中的線
m-m'所取的斷面圖。
如圖2和3所示，在絕緣襯底100上形成多晶硅層200，在襯底100 上形成Si02或SiNx制成的柵極絕緣膜300，厚度為500 ~ 3000 A。
在柵極絕緣膜300上形成包括Al、 Cr或MoW制成單層或雙層的選通 線400，它沿水平方向延伸。選通線400與石圭層200相交，選通線400與硅 層200相交的部分410起一柵電極的作用。由與選通線400相同的層制成 的存儲(chǔ)電極線430平行于選通線400延伸，與硅層200相交。存儲(chǔ)電極線
430與硅層200相交的部分420起一存儲(chǔ)電極的作用。
位于柵電極410對(duì)面的硅層200的部分220未摻雜，而位于未摻雜區(qū) 220外部的源極區(qū)210和漏極區(qū)230摻雜有n型4參雜物。與漏極區(qū)230鄰接 且位于存儲(chǔ)電極420之下的區(qū)域240未受到摻雜，稱之為"存儲(chǔ)區(qū)"。
由Si02或SiNx制成的層間絕緣膜500覆蓋住含選通線400和存儲(chǔ)電極 線430的選通導(dǎo)線，其厚度為3000 ~ 10000 A。將接觸孔Cl和C2做在柵 極絕緣膜300和層間絕緣膜500中，露出源極區(qū)210和漏極區(qū)230。
由Cr或Mo制成的數(shù)據(jù)線600形成于層間絕緣膜500，沿垂直方向延 伸。源電極610從數(shù)據(jù)線600伸出，與硅層200的源極區(qū)210相交疊，而 漏電極620形成于層間絕緣膜500上，相對(duì)于選通線400位于源電極610 的對(duì)側(cè)，并與漏極區(qū)240相交疊。源電極610和漏電極620分別通過(guò)接觸 孔Cl和C2接至源極區(qū)210和漏極區(qū)230。
由Si02或SiNx制成的鈍化膜700覆蓋住含數(shù)據(jù)線600和源電極610及 漏電極620的數(shù)據(jù)導(dǎo)線，其厚度為3000- 10000 A。由銦錫氧化物制成的透 明像素電極800形成于其上，并位于數(shù)據(jù)線600和選通線400所包圍的區(qū) 域中。像素電極800通過(guò)做在鈍化膜700中的通孔C3接至漏電極620，與 存儲(chǔ)電極線430相交疊。在反射型LCD的情況下，像素電極800可以不透 明。
在包括存儲(chǔ)區(qū)240、存儲(chǔ)電極420和柵極絕緣膜300的存儲(chǔ)電容器的結(jié) 構(gòu)中，由于存儲(chǔ)區(qū)240未摻雜，所以需要一種專門的驅(qū)動(dòng)方法來(lái)得到該存 儲(chǔ)電容器。
圖4是一斷面圖，示意性示出把等于或大于TFT閾值電壓Vth與顯示 信號(hào)電壓之和的電壓V加到存儲(chǔ)電極上的情況。
若將一選通電壓加到柵電極410上，則在源極區(qū)210和漏極區(qū)230之 間產(chǎn)生傳遞電子的溝道，通過(guò)該溝道將一顯示信號(hào)電壓加到像素電極800 上。將一直流或交流V加到存儲(chǔ)電極420上。
在施加到存儲(chǔ)電極420上的電壓V等于或大于TFT閾值電壓Vth與顯 示信號(hào)電壓最大值之和的情況下，電荷累積層241形成于未摻雜的存儲(chǔ)區(qū) 240的表面附近。因此，該累積層241即使電阻很大也可導(dǎo)電，起存儲(chǔ)電極 的作用。
如上所述，由于未摻雜的硅區(qū)240可用作存儲(chǔ)電容器的一個(gè)電極，所
以可在LCD制造過(guò)程中減少一個(gè)摻雜步驟。
下面，將參照?qǐng)D2、 5A到5J描述根據(jù)第一實(shí)施例的LCD制造方法。 圖5A至5J是根據(jù)第一實(shí)施例的圖2和3中所示LCD中間結(jié)構(gòu)的斷面圖。
如圖2和圖5A所示，多晶硅層200形成于絕緣村底100上?？蓪?duì)硅層 200進(jìn)行熱處理或激光熱處理以改善硅層200的結(jié)晶質(zhì)量。
如圖2和圖5B所示，將SiO2或SiHc層淀積至500-3000 A厚，形成 柵極絕緣膜300。
如圖2和圖5C所示，淀積選通導(dǎo)線的導(dǎo)電層并以其制作圖案以形成選 通線400、柵電極410、存儲(chǔ)電極線430和存儲(chǔ)電極420。如上所述，把作 為選通線400 —部分的柵電極410和作為存儲(chǔ)電極線430 —部分的存儲(chǔ)電 極420置于硅層200之上。
如圖5D所示，借助作為注入掩才莫的導(dǎo)線400、 410、 420和430將離子 注入硅層200,然后離子擴(kuò)散，限定源極區(qū)210和漏極區(qū)230。位于柵電極 410和存儲(chǔ)電極420對(duì)面的未摻雜區(qū)分別是溝道區(qū)220和存儲(chǔ)區(qū)240。存儲(chǔ) 區(qū)240與漏才及區(qū)230鄰接。
如圖5E所示，形成層間絕緣膜500以使柵電極410與以后形成于其上 的源電極和漏電極相絕緣。
如圖5F所示，去除覆蓋在硅層200的源極區(qū)210和漏極區(qū)230之上4冊(cè) 極絕緣膜300和層間絕緣膜500的那部分，以形成接觸孔Cl和C2。
如圖2和圖5G所示，淀積象A1、 Cr、 Mo或MoW這樣的數(shù)據(jù)導(dǎo)線金 屬層并對(duì)其制作圖案，以形成數(shù)據(jù)線600和源電才及610以及漏電極620。
如圖5H和51所示，淀積和蝕刻一鈍化膜，以在漏電極620之上形成 通孔C3。
如圖2和圖5J所示，淀積諸如錮錫氧化物這樣的材料制成的透明導(dǎo)電 層并對(duì)其制作圖案，以形成與存儲(chǔ)電極420相交疊的像素電極800。像素電 極800通過(guò)通孔C3接至漏電極。
如上所述，由于在存儲(chǔ)電極420的電壓受到有效控制的情況下，存儲(chǔ) 區(qū)240可用作存儲(chǔ)電容器的一個(gè)電極，所以存儲(chǔ)區(qū)240無(wú)需受摻雜。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD。第二實(shí)施例中，不用硅 層的一部分，而是將一附加金屬圖案用作存儲(chǔ)電容器的一個(gè)存儲(chǔ)電極，在
最下層中形成一數(shù)據(jù)導(dǎo)線的金屬圖案和該附加金屬圖案。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD布局圖，圖7是沿圖6中的線
vn-vir所取的斷面圖，圖8是沿圖6中的線vm-vin'所取的斷面圖。
如圖6到8所示，數(shù)據(jù)線600形成于絕緣襯底100上并沿垂直方向延 伸，源電極611從數(shù)據(jù)線600伸出。由與數(shù)據(jù)線600相同的層制成的存儲(chǔ) 電極金屬圖案621形成于絕緣襯底100上并平行于數(shù)據(jù)線600延伸。硅層 200從源電極611伸至存儲(chǔ)電極621的金屬圖案上，并與源電極611和存儲(chǔ) 電極圖案621接觸。由Si02或SiNx制成的柵極絕緣膜300形成于其上，厚 度為500-3000 A。
選通線400形成于斥冊(cè)極絕緣膜300上并和源電極611與存儲(chǔ)電才及金屬 圖案621之間的硅層220相交疊。選通線400的相交疊部分410起一^f冊(cè)電 極作用。柵電極410對(duì)面硅層200的區(qū)220未摻雜，成為溝道區(qū)。硅層200 的兩個(gè)摻雜區(qū)210和230相對(duì)于溝道區(qū)220而相對(duì)i殳置。位于源電極611 之上的一個(gè)區(qū)210是源極區(qū)，而位于源電極621之上的另一區(qū)230是漏極 區(qū)。
由與選通線400相同層制成的存儲(chǔ)電極線430形成于柵極絕緣膜300 上并平行于選通線400延伸。存儲(chǔ)電極420、存儲(chǔ)電極線430的一部分與存 儲(chǔ)電極金屬圖案621相交疊，形成一存儲(chǔ)電容器。
由Si02或SiNx制成的鈍化膜700形成于柵極絕緣膜300、柵電極410 和存儲(chǔ)電極金屬圖案420上，厚度為3000- 10000 A。由銦錫氧化物制成的 像素電極800形成于鈍化膜700上，并位于選通線400和數(shù)據(jù)線600所包 圍的像素區(qū)內(nèi)。像素電極800通過(guò)做在鈍化膜700和柵極絕緣膜300內(nèi)的 接觸孔C4與漏極區(qū)230相接觸。
如上所述，由于源極區(qū)210和漏極區(qū)230分別直接與漏電極611和像 素電極800相接觸，所以無(wú)需附加層間絕緣膜和用來(lái)將源電極和漏電極接 至源極區(qū)和漏極區(qū)的接觸孔。
如圖8所示，在只將柵極絕緣膜300置于數(shù)據(jù)線600和選通線400之 間的情況下，可能在兩線600和400之間發(fā)生短路故障。因此，可以在線 600和400交會(huì)處設(shè)置硅圖案201，以減少短路故障。
圖9和10分別是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的LCD布局圖和斷面圖。根 據(jù)第三實(shí)施例的LCD具有與根據(jù)第二實(shí)施例的LCD基本相同的結(jié)構(gòu)，不同
點(diǎn)在于其像素電極直接與存儲(chǔ)電極金屬圖案而不是硅層相接觸。
也就是說(shuō)，根據(jù)第三實(shí)施例的LCD在TFT和存儲(chǔ)電極方面具有與根據(jù) 第二實(shí)施例的LCD相類似的結(jié)構(gòu)。不過(guò)，像素電極800并不接觸漏極區(qū)230， 而是通過(guò)做在鈍化膜700和柵極絕緣膜300內(nèi)的接觸孔C5接觸存儲(chǔ)電極金 屬圖案621。
在第二和第三實(shí)施例中，設(shè)置了含金屬圖案621、柵極絕緣膜300和存 儲(chǔ)電極420的一個(gè)存儲(chǔ)電容器，還設(shè)置了含存儲(chǔ)電極420、鈍化膜700和像 素電極800的另一存儲(chǔ)電容器。由于這些存儲(chǔ)電容器的電介質(zhì)300和700 的厚度比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的厚度薄，所以可以得到足夠大的存儲(chǔ)電容。
接著，以下將參照?qǐng)D6和圖IIA至IIH描述根據(jù)第二和第三實(shí)施例的 LCD制造方法。
圖IIA至IIH是根據(jù)第二實(shí)施例的LCD中間結(jié)構(gòu)斷面圖。
如圖6和11A所示，將一數(shù)據(jù)導(dǎo)線的金屬層淀積在絕緣襯底100上， 并對(duì)其制作圖案以形成數(shù)據(jù)線600、源電極611和存儲(chǔ)電極金屬圖案621。
如圖6和11B所示，將一硅層淀積于其上并對(duì)其制作圖案以形成硅層 200，它與源電極611、存儲(chǔ)電極金屬圖案621相接觸，還與源電極611和 存儲(chǔ)電極金屬圖案621之間襯底100的一部分相接觸?？蛇M(jìn)行熱處理或激 光熱處理以改善硅層200的結(jié)晶特性。此外，硅圖案201和202可保持在 導(dǎo)線的交會(huì)處，以防止數(shù)據(jù)線600與選通線400或存儲(chǔ)電極線420之間發(fā) 生短路故障。
如圖6和11D所示，形成由Si02或SiNx制成的柵極絕緣膜300，淀積 一選通導(dǎo)線的金屬層并對(duì)其制作圖案以形成選通線400、柵電極410和存儲(chǔ) 電極。
如圖IIE所示，借助作為注入掩模的柵電極410將離子注入硅層200 中，以形成源極區(qū)210和漏極區(qū)230?？蛇M(jìn)行熱處理或激光熱處理以4吏注入 的離子擴(kuò)散。
如圖11F和11G所示，淀積鈍化膜700,去除存儲(chǔ)淀積金屬圖案621 和漏極區(qū)230之上鈍化膜700和柵極絕緣膜300的部分，形成接觸孔C4和 C5。
接著，如圖6和11H所示，淀積一銦錫氧化物層并對(duì)其制作圖案，以 形成像素電極800。該像素電極通過(guò)接觸孔C4直接接至漏才及區(qū)230。
其間，像素電極800可通過(guò)接觸孔C5直接接至存儲(chǔ)電極金屬圖案621、
如上所述，由于硅層就形成于數(shù)據(jù)導(dǎo)線上，所以無(wú)需傳統(tǒng)的用來(lái)形成 接觸孔的蝕刻步驟。此外，也除去了淀積一層間絕緣膜的步驟和用來(lái)形成 一存儲(chǔ)電極的摻雜步驟。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明第四到第六實(shí)施例的LCD。在這些實(shí)施例中， 把一存儲(chǔ)電極和一像素電極用于一存儲(chǔ)電容器，夾在該存儲(chǔ)電極和像素電 極之間的電介質(zhì)厚度較薄。
圖12是一布局圖，表示出根據(jù)第四到第六實(shí)施例的TFT和存儲(chǔ)電容器，
圖13到15分別是根據(jù)第四到第六實(shí)施例沿圖12中的線xm-xin'所取的斷面圖。
如圖12和13所示，將部分摻雜的多晶硅層200形成于絕緣膜100上， 而使Si02或SiNx制成的柵極絕緣膜300形成于其上。選通線400形成于柵 才及絕纟彖膜300上并沿水平方向延伸，選通線400的一部分410起一柵電極 的作用。溝道區(qū)220--硅層200位于柵電極410對(duì)面的部分未摻雜，而位 于溝道區(qū)220之外的源極區(qū)210和漏極區(qū)230受到#^雜。
存儲(chǔ)電極線430形成于柵極絕緣膜300上并平行于選通線400延伸， 存儲(chǔ)電極線430的一部分420起一存儲(chǔ)電極的作用。
Si02或SiNx制成的層間絕緣膜500形成于4冊(cè)極絕緣膜300、柵電極410、 選通線400、存儲(chǔ)電極420和存儲(chǔ)電極線430上，厚度為3000 ~ 10000 A。 在柵極絕緣膜300和層間絕緣膜500內(nèi)形成接觸孔C6和C7，它們露出源 才及區(qū)210和漏極區(qū)230。翁:據(jù)線600和源電才及610以及漏電才及620形成于層 間絕緣膜500上，漏電極610和漏電極620分別通過(guò)接觸孔C6個(gè)C7 4妄至 源才及區(qū)210和漏極區(qū)230。
鈍化膜700形成于層間絕緣膜500和源電極610以及漏電極620上。 在鈍化膜700中形成露出漏電極620的接觸孔C8，去除存儲(chǔ)電極420之上 鈍化膜700的一部分和層間絕緣膜500的上部以形成孔C9。
銦錫氧化物像素電極800形成于鈍化膜700上，并通過(guò)接觸孔C8接至 漏電極。
如上所述，存儲(chǔ)電容器包括像素電極800、存儲(chǔ)電極420和夾在兩電極 420與800之間的層間絕緣膜500。由于除了電極420和800相交疊部分之 上鈍化膜700的部分，并且層間絕緣膜500的厚度在該部分變得很小，所
以存儲(chǔ)電容增大。
但是，很難保持層間絕緣膜500局部去除部分的厚度均勻。
圖14和15表示根據(jù)第五和第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，其中存儲(chǔ)電極之上層 間絕緣膜500的厚度均勻。
如圖14和15所示，除層間絕緣膜是雙疊層的一點(diǎn)不同之外，第五實(shí) 施例的結(jié)構(gòu)與第四實(shí)施例相同。該層間絕緣膜包括作為下層的第一膜510 和作為上層的第二膜520,前者厚度為500 ~ 3000 A，而后者厚度為3000 ~ 10000 A。去除存儲(chǔ)電極420之上第二膜520的那部分。
如圖15所示，與第五實(shí)施例相同，第六實(shí)施例具有一雙疊層層間絕緣 膜511和520,但第一膜511僅形成于含柵電極410和存儲(chǔ)電極420的選通 導(dǎo)線之上。象在第五實(shí)施例中那樣，去除存儲(chǔ)電極420之上第二膜520的 部分。
與第四實(shí)施例一樣，在第五和第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，可以通過(guò)減少存 儲(chǔ)電容器的電介質(zhì)厚度來(lái)增大存儲(chǔ)電容器。另外，可以實(shí)現(xiàn)電介質(zhì)厚度均 勻。
以下描述根據(jù)第四到第六實(shí)施例的LCD制造方法。
在這些方法中，由于未將一摻雜硅圖案用作存儲(chǔ)電容器的電極，所以 省去了用來(lái)形成存儲(chǔ)電容器的硅圖案離子摻雜步驟，并且也不需要用來(lái)蝕 刻層間絕緣膜的額外光刻步驟。
圖16A到16H是根據(jù)第四實(shí)施例LCD的中間結(jié)構(gòu)斷面圖。
如圖12和16A所示，硅層200形成于絕緣襯底IOO上。象在前述實(shí)施 例中那樣，可以進(jìn)行熱處理或激光熱處理以改善硅層200的結(jié)晶特性。柵 極絕緣膜300形成于其上，厚度為500-3000 A。淀積一選通導(dǎo)線的金屬并 對(duì)其制作圖案以形成選通線400、柵電極410和存儲(chǔ)淀積420。
如圖16B所示，借助作為注入掩模的柵電極410對(duì)硅層200進(jìn)行離子 4參雜，以形成源極區(qū)210和漏極區(qū)230。
如圖16C和16D所示，淀積層間絕緣膜500，然后去除源極區(qū)210和 漏極區(qū)230之上的柵極絕緣膜300和層間絕緣膜500,以形成接觸孔C6和 C7。
如圖12和16E所示，淀積一數(shù)據(jù)導(dǎo)線的金屬層并對(duì)其制作圖案，以形 成數(shù)據(jù)線600、源電極610和漏電極620。源電極610和漏電極620分別通過(guò)接觸孔C6和C7接至源極區(qū)210和漏極區(qū)230。
如圖16F所示，淀積一鈍化膜700。鈍化膜700由具有與層間絕緣膜 500相同的蝕刻率的材料制成。
接著，如圖16G所示，蝕刻鈍化膜700以分別形成接觸孔C8和C9， 它們露出存儲(chǔ)電極420之上的漏電極620和層間絕緣膜500。在該過(guò)程中， 所暴露的層間絕緣膜511的厚度變小。因此，需要控制蝕刻時(shí)間以使層間 絕緣膜的厚度保持在500 ~ 3000 A。
如圖12和16H所示，淀積銦錫氧化物層并對(duì)其制作圖案，以形成像素 電極800。像素電極800通過(guò)接觸孔C8接至漏電極620，并與存儲(chǔ)電極420 相交疊。
如上所述，在去除一漏電極620之上的鈍化膜700的步驟中，通過(guò)部 分去除層間絕緣膜來(lái)控制存儲(chǔ)電極420之上的層間絕緣膜511的厚度，使 其厚度較薄。但是，很難控制厚度達(dá)到均勻。
圖17A到17F是根據(jù)第五實(shí)施例LCD的中間結(jié)構(gòu)斷面圖。在第五實(shí)施 例中，層間絕緣膜是雙疊層，而各層的蝕刻率相互不同。
通過(guò)圖16A和16B所示的同樣步驟，形成源極區(qū)210和漏極區(qū)230， 才冊(cè)才及絕緣膜300、選通線400、 4冊(cè)電極410和存儲(chǔ)電4及420。
然后，如圖17A所示，依次淀積第一膜510和第二膜520， 二者厚度 分別達(dá)500-3000 A和3000- 10000 A。第一膜510和第二膜520的蝕刻選 擇率優(yōu)選足夠大，第一膜510由蝕刻率比第二膜520小得多的材料制成。
如圖17B所示，同時(shí)蝕刻和去除源極區(qū)210與漏極區(qū)230之上的柵極 絕緣膜300、第一膜510和第二膜520的部分，以形成接觸孔C6和C7。
如圖12和17C所示，淀積一數(shù)據(jù)導(dǎo)線的金屬層并對(duì)其制作圖案，以形 成數(shù)據(jù)線600、源電極610和漏電極620。源電極610和漏電極620分別通 過(guò)接觸孔C6和C7接至源極區(qū)210和漏極區(qū)230。
如圖17D和17E所示，淀積蝕刻率與第二膜520相同的材料層，以形 成鈍化膜700,對(duì)鈍化膜700制作圖案以形成接觸孔C8和通孔C9，接觸孔 C8露出漏電極620,通孔C9露出第二膜520。之后，去除第二膜520的暴 露部分，以形成通孔C9。如上所述，由于第一膜510的蝕刻率比第二膜520 的蝕刻率小得多，而第二膜與鈍化膜700具有基本相同的蝕刻率，所以僅 去除了第二膜520。
如圖2和17F所示，淀積銦錫氧化物并對(duì)其制作圖案，以形成像素電 極800,像素電極800通過(guò)接觸孔C8接至漏電極620并蓋住通孔C9。
如上所述，由于層間絕緣膜含具有不同蝕刻率的雙層，所以剩下的層 間絕緣膜的厚度均勻。
圖18A到18D是根據(jù)第六實(shí)施例LCD的中間結(jié)構(gòu)斷面圖。在第六實(shí) 施例中，雙膜511和520具有與第五實(shí)施例不同的蝕刻率，但對(duì)下膜連同 選通線一起制作圖案。
如圖12和18A所示，硅層200形成于絕緣襯底IOO上，而將柵極絕緣 膜300淀積于其上。接著，按順序淀積一選通導(dǎo)線和厚度為500-3000 A 的第一膜511,并且同時(shí)對(duì)它們制作圖案。換句話說(shuō)，只剩下在含選通線 400 、柵電極410和存儲(chǔ)電極420之上的第 一膜511 。
如圖18B和18C所示，借助作為注入掩^f莫的^f冊(cè)圖案400、 410和420 將離子注入硅層200中，以形成源極區(qū)210和漏極區(qū)230，并且淀積第二膜 520。第二膜520的蝕刻率大于第一膜511的蝕刻率，而與鈍化膜700的蝕 刻率相同。
接著，用與第五實(shí)施例相同的方法形成數(shù)據(jù)線600、源電極610和漏電 極620以及鈍化膜700。在蝕刻步驟中，保留具有小蝕刻率的第一膜511, 而去除存儲(chǔ)電極420之上的第二膜520和鈍化膜700。
如圖12和18D所示，像素電才及800形成于鈍化膜700和第一膜511上， 一存儲(chǔ)電容器由像素電極800、存儲(chǔ)電極420和夾在電極800與420之間的 第一層間絕緣膜511形成。
在第五和第六實(shí)施例中，將第一膜510和511用作過(guò)度蝕刻保護(hù)層。 可以將第一膜510和511制成多層。
在以上實(shí)施例中，已經(jīng)以具有隔離存儲(chǔ)線的模式描述了 LCD及其制造 方法。這些實(shí)施例可用于其中將以前一選通線的一部分用作存儲(chǔ)電容器一 個(gè)電極的模式。此外，半導(dǎo)體層可以是非晶硅層。
下面，描述根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。第七實(shí)施例，不需為一存 儲(chǔ)區(qū)摻雜硅層，但硅層可通過(guò)一特定的驅(qū)動(dòng)方法起到存儲(chǔ)電容器一個(gè)電極 的作用。
圖19是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的LCD布局圖，圖20是沿圖19中的 線XX-XX'所取的斷面圖，圖21是僅表示出一條存儲(chǔ)電極線、 一硅層和一
個(gè)4冊(cè)電極的放大布局圖。
如圖19和20所示，多晶硅層200形成于絕緣膜100上并沿垂直方向 延伸，而Si02或SiNx制成的柵極絕緣膜300形成于襯底100和硅層200上， 厚度為500 ~ 3000 A。
選通線400形成于柵極絕緣膜300上并沿水平方向延伸。選通線400 擴(kuò)展以形成柵電極410、柵電極410與硅層200的一部分220相交疊。由與 選通線400相同層制成的存儲(chǔ)電極線430形成于柵極絕緣膜300上并平行 于選通線400延伸。存儲(chǔ)電極線430與石圭層200的一部分240相交疊，而 存儲(chǔ)電極線430與硅層200相交疊的部分420是一存^(諸電極。
如圖21所示，硅層200包括有一小寬度且與柵電極410相交疊的一部 分，還包括位于柵電極410右側(cè)有一大寬度且與存儲(chǔ)電極420交疊長(zhǎng)度為L(zhǎng) 的另一部分。存儲(chǔ)電極420向上和向下擴(kuò)展以增大總交疊面積，存儲(chǔ)電極 420的兩邊位于硅層200的外部。在該實(shí)施例中，存儲(chǔ)電極420的寬度W1 大于硅層200的寬度W0，而存儲(chǔ)電極420的長(zhǎng)度L大于寬度Wl。
其間，硅層200與柵電極410和存儲(chǔ)電極420相對(duì)的部分未摻雜，而 硅層200的其余部分摻雜有n型摻雜物。相對(duì)于柵電極410和存儲(chǔ)電極420 將摻雜部分分成幾個(gè)區(qū)。與柵電極相對(duì)的未摻雜部分是溝道區(qū)220，與存儲(chǔ) 電極相對(duì)的未4參雜部分是存儲(chǔ)區(qū)240，而關(guān)于溝道區(qū)220對(duì)應(yīng)于兩側(cè)的摻雜 部分是源極區(qū)210和漏極區(qū)230。漏極區(qū)230鄰接存儲(chǔ)區(qū)240。此外，因硅 層200和存儲(chǔ)電極420之間在長(zhǎng)度和寬度上的差而產(chǎn)生的分區(qū)250和260 形成于存儲(chǔ)電才及420的外部。摻雜分區(qū)250、 260，它們鄰接存儲(chǔ)區(qū)240而 與漏極區(qū)230分開。
層間絕緣膜500覆蓋住含選通線400、柵電極410和存儲(chǔ)電極線430 的選通導(dǎo)線，在柵4及絕緣膜300和層間絕緣膜500內(nèi)形成暴露源極區(qū)210 和漏極區(qū)230的接觸孔Cl和C2。
數(shù)據(jù)線600形成于層間絕緣膜500上，沿垂直方向延伸，與選通線400 和存儲(chǔ)電極線430相交。數(shù)據(jù)線600通過(guò)接觸孔C1接至源極區(qū)210。數(shù)據(jù) 導(dǎo)線的金屬制成的漏電極620關(guān)于數(shù)據(jù)線600形成于對(duì)面，并且通過(guò)接觸 孔C2接至漏極區(qū)230。
鈍化膜700覆蓋數(shù)據(jù)線600和層間絕緣膜500，露出漏電極620的通孔 C3形成于鈍化膜700內(nèi)。銦錫氧化物制成的像素電極800形成于鈍化膜700
上，并且位于數(shù)據(jù)線600和選通線400所包圍的像素區(qū)內(nèi)部。像素電極800 通過(guò)通孔C3接至漏電極620，與存儲(chǔ)電極420相交疊。
其間，漏極區(qū)230可直接接至像素電極800。以下參照?qǐng)D22和23進(jìn)行 描述。
圖22是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例LCD的布局圖，圖23是沿圖22中的
線xxni-xxn'所取的斷面圖。在該實(shí)施例中，無(wú)需漏電極的金屬圖案。
如圖22和23所示，除了以下一點(diǎn)之外，第八實(shí)施例結(jié)構(gòu)與第七實(shí)施 例相同，這一點(diǎn)是露出漏極區(qū)230的接觸孔C10形成于鈍化膜700、層間 絕緣膜500和柵極絕緣膜300內(nèi)，像素電極800通過(guò)接觸孔C10直接接至 漏才及區(qū)230。
如上所述， 一存儲(chǔ)電容器包括存儲(chǔ)區(qū)240、存儲(chǔ)電極420和夾在其間的 柵極絕緣膜300。由于存儲(chǔ)區(qū)240未摻雜，所以它不能起存儲(chǔ)電容器一個(gè)電 極的作用。因此，需要施加專門的電壓。
圖24是根據(jù)第八實(shí)施例的LCD斷面圖，它示意性地表示出當(dāng)將電壓 施加到一存儲(chǔ)電極上時(shí)形成存儲(chǔ)電容器的原理。施加到存儲(chǔ)電極上的電壓V 等于或大于TFT閾值電壓Vth與顯示信號(hào)電壓之和。
若將選通電壓施加到柵電極410上，則一溝道形成于位于源極區(qū)210 和漏極區(qū)230之間的溝道區(qū)220內(nèi)。通過(guò)該溝道把來(lái)自數(shù)據(jù)線600的顯示 信號(hào)電壓從源極區(qū)210傳輸?shù)铰O區(qū)230，并施加到像素電極800上。
若施加到存儲(chǔ)電極420上的電壓Vst等于或大于閾值電壓Vth與顯示 信號(hào)電壓Vds的最大值之和，則由于存儲(chǔ)電極420起一場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵電 極的作用，所以電荷累積層241產(chǎn)生于未摻雜存儲(chǔ)區(qū)240的表面之下，未 摻雜區(qū)240鄰接漏極區(qū)230。電荷累積層241變得能導(dǎo)電并且起一存儲(chǔ)電極 的作用。
圖25和26表示施加到LCD上的信號(hào)電壓波形。將一斥冊(cè)極電壓Vg和 一顯示信號(hào)電壓Vds分別施加到一選通線和一數(shù)據(jù)線上，將一公共電壓 Vcom施加到 一公共電壓上，而將 一存儲(chǔ)電壓Vst施加到 一存儲(chǔ)電極線和一 存儲(chǔ)電極上。
在一幀之內(nèi)，把柵極電壓Vg的高電平電壓-選通電壓按順序施加到選 通線上，將顯示信號(hào)電壓通過(guò)數(shù)據(jù)線施加到接至施加選通電壓的選通線的 像素上，對(duì)像素的液晶電容器充電。數(shù)據(jù)電壓Vds相對(duì)于公共電壓Vcom
的極性可周期性翻轉(zhuǎn)。 逐幀重復(fù)該過(guò)程。
如圖25和26所示，施加到一條選通線上的柵極電壓Vg具有周期性上 升的脈沖，而施加到數(shù)據(jù)線上的顯示信號(hào)電壓Vds相對(duì)于^^共電壓Vcom 周期性的翻轉(zhuǎn)其極性。
其間，公共電壓Vcom是如圖25中的直流電壓或是如圖26中那樣具 有與4冊(cè)才及電壓Vg相同翻轉(zhuǎn)周期的交流電壓。才艮據(jù)公共電壓Vcom的類型， 存儲(chǔ)電壓Vst的波形可改變。換句話說(shuō)，若公共電壓Vcom是如圖5中的直 流電壓，則存儲(chǔ)電壓Vst是直流電壓，而若公共電壓是如圖26中的交流電 壓，則存儲(chǔ)電壓Vst是交流電壓。在后一情況下，最好在公共電壓Vcom有 低值時(shí)存儲(chǔ)電壓Vst有低值，而在公共電壓Vcom有高值時(shí)存儲(chǔ)電壓Vst有 高值。
在圖25和26所示的兩種情況下，施加到存儲(chǔ)電極420上的存儲(chǔ)電壓 Vst等于或大于閾值電壓Vth和顯示信號(hào)電壓Vds最大值之和。
圖27表示0V、 5V和10V顯示信號(hào)電壓下電容Cst隨存儲(chǔ)電壓Vst的 變化情況。
在顯示信號(hào)電壓是0V的情況下，若存儲(chǔ)電壓Vst等于或大于TFT的 閾值電壓3.5V，則形成一存儲(chǔ)電容器。該存儲(chǔ)電容器的電容是575法拉， 它幾乎與用金屬電極情況下的電容相同。在顯示信號(hào)電壓是5V和10V的情 況下，當(dāng)存儲(chǔ)電壓Vst分別等于或大于8.5V和13.5V時(shí)，形成存儲(chǔ)電容Cst， 8.5V和13.5V是各個(gè)顯示信號(hào)電壓與3.5V之和。與顯示電壓是OV的情況 不同，存儲(chǔ)電容Cst的值受存儲(chǔ)電壓Vst變化的影響。也就是說(shuō)，當(dāng)所施加 的存儲(chǔ)電壓Vst具有比3.5V加上顯示信號(hào)電壓Vds更大的值時(shí)，存儲(chǔ)電容 Cst大大增加。隨著存儲(chǔ)電壓Vst的增大，存儲(chǔ)電容Cst的增長(zhǎng)率降低，該 存儲(chǔ)電容接近OV顯示信號(hào)電壓的值。
圖28表示當(dāng)顯示信號(hào)電壓Vds是IOV、 TFT閾值電壓是3.5V時(shí)10V 和14V存儲(chǔ)電壓Vst的存儲(chǔ)電容器充電特性。在施加選通電壓的時(shí)刻Tl開 始對(duì)像素充電，像素電壓Vpixel在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大值。像素電壓 Vpixel在施加截止電壓的時(shí)刻T2驟然下降。壓降A(chǔ) V1和△ V2是一反沖電 壓。
如圖28所示，若施加到存儲(chǔ)電極420上的存儲(chǔ)電壓Vst是10V,則較 之存儲(chǔ)電壓Vst是14V的情況，像素迅速充電，達(dá)到最大值。但是，10V 存儲(chǔ)電壓Vst的壓降A(chǔ)Vl大于14V存儲(chǔ)電壓Vst的壓降A(chǔ)V2。
因此，若存儲(chǔ)電壓等于或大于TFT閾值電壓與顯示信號(hào)電壓最大值之 和，則形成存儲(chǔ)電容，從而使充電時(shí)間延遲，反沖電壓減小。
如上所述，由于通過(guò)施加充分的電壓而使未摻雜存儲(chǔ)區(qū)240可用作存 儲(chǔ)電容器的一個(gè)電極，所以不需要對(duì)存儲(chǔ)區(qū)240進(jìn)行的額外摻雜步驟。
下面，將參見圖19到23和圖29A到29J描述才艮據(jù)第七和第八實(shí)施例 的LCD的制造方法。
如圖29A所示，多晶硅層200形成于絕緣襯底IOO上。然后，可執(zhí)行 熱處理或激光熱處理，以改善硅層200的結(jié)晶特性。
如圖29B所示，形成SiNx或Si02制成的柵極絕緣膜300,其厚度為500 ~ 3000 A。
如圖19和29C所示，淀積一條導(dǎo)線的導(dǎo)電層，并對(duì)其制作圖案，以形 成含選通線400、柵電極410、存儲(chǔ)電極線430和存儲(chǔ)電極420的選通導(dǎo)線。 如上所述，從選通線400伸出的柵電極410和從存儲(chǔ)電極線430伸出的存 儲(chǔ)電極420位于石圭層200之上。
如圖21和29D所示，借助作為注入掩才莫的導(dǎo)線400、 410、 420和430 將離子注入硅層200，使離子擴(kuò)散以形成源極區(qū)210和漏極區(qū)230。在該步 驟中，形成溝道區(qū)220--硅層200與柵電極410相對(duì)的部分，并形成存儲(chǔ) 區(qū)240 -硅層200與存儲(chǔ)電極相對(duì)的那部分。溝道220和存儲(chǔ)區(qū)240未摻雜， 存儲(chǔ)區(qū)240鄰接漏極區(qū)230。此外，形成鄰接存儲(chǔ)區(qū)240而與漏極區(qū)230隔 開的分區(qū)250和260。
如圖19和29E所示，形成將要使選通線400、柵電極410、存儲(chǔ)電極 420和存儲(chǔ)電極線430與數(shù)據(jù)線和極相絕緣的層間絕緣膜500。
接著，如圖29F所示，去除源極區(qū)210和漏極區(qū)230之上的柵極絕緣 膜300和層間絕緣膜500,以形成接觸孔C2。在第八實(shí)施例的情況下，無(wú) 需接觸孔C2。
如圖19和29G所示，淀積象Cr和Mo這樣的數(shù)據(jù)線金屬層，并對(duì)其 制作圖案以形成數(shù)據(jù)線和漏電極620。數(shù)據(jù)線600和漏電極620分別通過(guò)接 觸孔Cl和C2接至源極區(qū)210和漏極區(qū)230。在第八實(shí)施例的情況下，無(wú) 需漏電4及。
如圖29H和29I所示，淀積鈍化膜700,然后蝕刻鈍化膜700以形成露 出漏電極620的通孔C3。在第八實(shí)施例的情況下，去除柵極絕緣膜300、 層間絕緣膜500和鈍化膜700,以形成露出漏極區(qū)230的接觸孔C4。
如圖19和29J所示，淀積由象銦錫氧化物這樣的材料制成的透明導(dǎo)電 層，并對(duì)其制作圖案以形成像素電極800。像素電極800與存儲(chǔ)電極420相 交疊并且通過(guò)通孔C3接至漏電極620。在第八實(shí)施例的情況下，像素電極 800通過(guò)接觸孔C4直接接至漏極區(qū)230。
如上所述，由于通過(guò)控制施加到存儲(chǔ)電極420上的電壓可將存儲(chǔ)區(qū)240 用作存儲(chǔ)電容器的一個(gè)電極，所以存儲(chǔ)區(qū)240無(wú)需摻雜。因此掩模數(shù)目減 少。
參照?qǐng)D28再次論及充電過(guò)程，要花費(fèi)一定時(shí)間對(duì)像素充電以使其具有 最大電壓。這可能是由導(dǎo)線和存儲(chǔ)電容器的電阻以及存儲(chǔ)電容引起的。
圖30是根據(jù)上述第七和第八實(shí)施例的等效電路圖。只考慮存儲(chǔ)區(qū)240 的電阻。
如圖21和30所示，選通線G與數(shù)據(jù)線D相交并與它相絕緣。TFT的 柵極端和源極端(g和s)分別接至選通線G和數(shù)據(jù)線D。液晶電容器LC和 存儲(chǔ)電容器STG并聯(lián)接至TFT的漏極端(d),電阻Rstl接在漏電極(d)和存 儲(chǔ)電容器STG之間。
電阻Rstl取決于電荷運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度。
若將任意電壓施加到漏極區(qū)230和存儲(chǔ)電極420上，則電荷移動(dòng)到并 累積到存儲(chǔ)區(qū)240。電荷從漏極區(qū)230移動(dòng)到存儲(chǔ)區(qū)240的距離是存儲(chǔ)電極 的長(zhǎng)度L。由于電阻Rstl正比于該距離而存儲(chǔ)電容器的充電時(shí)間正比于電 阻Rstl,所以需要減少電荷移動(dòng)距離。
下面，將參照?qǐng)D31描述用來(lái)減小該長(zhǎng)度的實(shí)施例。
圖31是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的LCD布局圖，其中僅示出一硅層、 一存儲(chǔ)電極線、 一存儲(chǔ)電極和一柵電才及。
如圖31所示，存儲(chǔ)電極420的寬度W3小于珪層200的寬度W2,存 儲(chǔ)電極420的邊緣位于硅層200內(nèi)部。為獲得與圖21中所示第七實(shí)施例結(jié) 構(gòu)中相同的存儲(chǔ)電容，存儲(chǔ)電極420的長(zhǎng)度L保持與第七實(shí)施例相同，而 存儲(chǔ)電極420的寬度W3等于圖21中硅層200的寬度WO。
在該結(jié)構(gòu)中，，慘雜后的分區(qū)250和260形成于^5圭層200內(nèi)而其上、下
24 邊位于存儲(chǔ)區(qū)240的外部。 一個(gè)分區(qū)250接至漏極區(qū)230，而另一個(gè)分區(qū) 260與漏極區(qū)230隔開。
若將存儲(chǔ)電壓Vst施加到存儲(chǔ)電極420上，則電荷累積層240形成于 存儲(chǔ)區(qū)240的表面之下。由于纟參雜后的分區(qū)250具有比電荷累積層241更 小的電阻，所以漏極區(qū)230的電荷首先移入分區(qū)250，然后沿垂直方向移過(guò) 累積層241。假定移動(dòng)距離是存儲(chǔ)電極420的寬度W3，由于寬度W3比長(zhǎng) 度L小，所以電荷移動(dòng)距離更短，存儲(chǔ)區(qū)240中的電阻比圖21所示第七實(shí) 施例中的電阻更小。
圖32表示根據(jù)圖21中第七實(shí)施例和圖31中第九實(shí)施例的像素充電特 性。虛線(a)代表第七實(shí)施例中的充電特性，實(shí)線(b)代表第九實(shí)施例中的充 電特性。在存儲(chǔ)電容和反沖電壓方面兩實(shí)施例之間無(wú)差別，但(b)的充電時(shí) 間比(a)的充電時(shí)間短。
圖33是第九實(shí)施例的等效電路圖。
如圖33所示，分區(qū)240的電阻Rl接在存儲(chǔ)區(qū)240的電阻Rst2和TFT 的漏電極(d)之間。在該實(shí)施例中，存儲(chǔ)區(qū)240的電阻Rst2因上述原因而減 小，而分區(qū)240的電阻Rl加到電阻Rst2上。
即使比存儲(chǔ)區(qū)240電阻的減少量小，也需減小分區(qū)250的電阻R1以縮 4豆充電時(shí)間。
下面，將參照?qǐng)D34到38描述用來(lái)減小分區(qū)電阻的實(shí)施例。
圖34是根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例LCD的布局圖，圖35是沿圖34中的 線XXXV-XXXV'所取的斷面圖。除以下各點(diǎn)不同以外，第十實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 與第九實(shí)施例基本相同，這些不同點(diǎn)即為露出分區(qū)250的多個(gè)接觸孔Cll 形成于柵極絕緣膜300、層間絕緣膜500和鈍化膜700之中并沿水平方向設(shè) 置，而分區(qū)250通過(guò)^妄觸孔C11接至ITO像素電極800。
在該結(jié)構(gòu)中，由于像素電極800的電阻比摻雜后的分區(qū)250小，電荷 通過(guò)像素電極800在短時(shí)間內(nèi)移至整個(gè)分區(qū)250,然后移入存儲(chǔ)區(qū)240。因 此，4吏分區(qū)250的電阻較小并且充電時(shí)間縮短。
圖36是根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的LCD布局圖，圖37是沿圖36中
的線xxxvn-xxxvn'所取的斷面圖。除以下各點(diǎn)不同以外，第十一實(shí)施例
的結(jié)構(gòu)與第九實(shí)施例基本相同，這些不同點(diǎn)是接觸孔C12形成于柵極絕 緣膜300、層間絕緣膜500和鈍化膜700之中，而下側(cè)位于存儲(chǔ)區(qū)240外部
的摻雜后的分區(qū)260通過(guò)接觸孔C12接至像素電極800。
在該結(jié)構(gòu)中，電荷通過(guò)j氐電阻像素電才及800移向分區(qū)250和260。然后，
電荷在幾乎相同的時(shí)間從上分區(qū)250和下分區(qū)260移至存儲(chǔ)區(qū)240。因此，
電荷移動(dòng)距離變成存儲(chǔ)區(qū)240寬度的一半，電阻減小，充電時(shí)間縮短。
圖38是根據(jù)第十一實(shí)施例的等效電路圖，表示出一存儲(chǔ)電容器STG
和電阻元件。
在圖38中，R2和R3是上分區(qū)的電阻和下分區(qū)的電阻，Rst3和Rst4 是存儲(chǔ)區(qū)240上半?yún)^(qū)的電阻和存儲(chǔ)區(qū)240下半?yún)^(qū)的電阻。假定圖36中的結(jié) 構(gòu)與圖31中的結(jié)構(gòu)相同，則Rst3 = Rst4= 1/2Rst2,而R2-R1。假定下分 區(qū)260的電阻類似上分區(qū)250的電阻，則R3-R2-R1，總電阻變成1/2R1 + l/4rST2。因此，第十一實(shí)施例中的總電阻相對(duì)于第九實(shí)施例中的電阻充 分減小。
下面，將參照?qǐng)D39和40描述根據(jù)第十二和第十三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在 這些結(jié)構(gòu)中，分區(qū)250和260的電阻變得低于以上實(shí)施例的電阻。
圖39和40是根據(jù)本發(fā)明第十二和第十三實(shí)施例的LCD布局圖。
如圖39所示，露出摻雜后下分區(qū)260的多個(gè)接觸孔C13形成于柵極絕 緣膜300、層間絕緣膜500和鈍化膜700之中，并且沿水平方向設(shè)置，分區(qū) 260通過(guò)接觸孔C13接至ITO像素電極800。
其間，在圖40中，露出上分區(qū)250的多個(gè)接觸孔Cll和露出下分區(qū) 260的多個(gè)接觸孔C13形成于柵極絕緣膜300、層間絕緣膜500和鈍化膜700 之中。摻雜后的上分區(qū)250和下分區(qū)260通過(guò)^妻觸孔Cll和C13接至ITO 像素電極800。
如上所述，由于其電阻低于分區(qū)250和260電阻的像素電極800變成 電荷移動(dòng)路徑，所以可以減小電阻。
如41和46表示具有將分區(qū)接至像素電極的金屬圖案的結(jié)構(gòu)。在這些 結(jié)構(gòu)中，將電荷引至電阻比分區(qū)低的金屬圖案上。
圖41是根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施例LCD的布局圖，圖42是沿圖41中 的線XLIII-XLir所取的斷面圖。第十四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)類似于第十三實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)。
如圖41所示，金屬圖案630形成于層間絕緣膜500上，并與摻雜后分 區(qū)250和260以及存儲(chǔ)電才及420相交疊。金屬圖案630通過(guò)多個(gè)接觸孔C14
和C15接至上分區(qū)250和下分區(qū)260，多個(gè)接觸孔C14和C15估文在4冊(cè)極絕 緣膜300和層間絕緣膜500之中。在該實(shí)施例中，像素電極并不與存儲(chǔ)電 極420和金屬圖案630相交疊。
由于金屬圖案630的電阻比像素電極800的小，所以該實(shí)施例的總電 阻小于第十三實(shí)施例的總電阻。此外，由于存儲(chǔ)電極420、層間絕緣膜500 和金屬圖案630形成又一存儲(chǔ)電容器，所以總存儲(chǔ)電容增大。
圖43和44是^^據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施例的LCD布局圖和斷面圖。
如圖43和44所示，金屬圖案640和650形成于摻雜后的分區(qū)250和 260之后，并且分別通過(guò)多個(gè)接觸孔C14和C15 "t矣至上分區(qū)250和下分區(qū) 260，多個(gè)接觸孔C14和C15制作于沖冊(cè)極絕緣膜300和層間絕緣膜500之中。
在該實(shí)施例中，分區(qū)250和260的電阻可象第十四實(shí)施例那樣減小。 <旦是，由于金屬圖案640和650并未與存儲(chǔ)電極420相交疊，所以無(wú)法由 存儲(chǔ)電極420與金屬圖案640和650形成額外的存儲(chǔ)電極。
圖45是根據(jù)本發(fā)明第十六實(shí)施例的LCD布局圖，圖46是沿圖45中 的線XLVI-XLVI'所取的斷面圖。
若ITO像素電極800與存儲(chǔ)電極240相交疊，則第十六實(shí)施例中的結(jié) 構(gòu)和作用與第十四實(shí)施例基本相同。
除以下不同點(diǎn)之外，根據(jù)第九到第十六實(shí)施例的LCD制造方法與根據(jù) 第一到第八實(shí)施例的方法相同，不同點(diǎn)在于存儲(chǔ)電極420形成于硅層200 邊緣的內(nèi)部，而在形成數(shù)據(jù)線600的步驟中形成金屬圖案630、 640和650。
圖47是根據(jù)本發(fā)明第十七實(shí)施例的LCD布局圖，圖48是沿圖47中
的線XLvni-XLvnr所取的斷面圖。
如圖47和48所示，多晶硅層200形成于絕緣襯底100上，SK)2或SiNx 制成的柵極絕緣膜300形成于硅層200和襯底100上，厚度為500 ~ 3000 A。
與硅層200相交的選通線400形成于4冊(cè)極絕緣膜300上并且沿水平方 向延伸。與硅層200相交的選通線400的一部分410是一柵電極。由與選 通線400相同的層制成的存儲(chǔ)電極線430形成于柵極絕緣膜300上并且平 行于選通線400設(shè)置。存儲(chǔ)電極線430的一部分變成存儲(chǔ)電極420。
可將選通線400、柵電極410、存儲(chǔ)電極420和存儲(chǔ)電極線430制成雙 疊層膜或多疊層膜。
將硅層200分為幾個(gè)區(qū)。硅層200位于柵電極410對(duì)面的未4參雜部分
是溝道區(qū)220,硅層200位于溝道區(qū)220兩側(cè)的摻雜部分是源極區(qū)210和漏 極區(qū)230。
厚度為500-2500 A的第一絕緣膜51和52形成于含選通線400、柵電 極410、存儲(chǔ)電極420和存儲(chǔ)電極線430的導(dǎo)線上。第一絕緣膜51和52可 以是多疊層膜。
金屬圖案61和62形成于絕緣膜51和52上。形成于與存儲(chǔ)電極420 相對(duì)的第一絕緣膜52上的金屬圖案62起存儲(chǔ)電容器另一電極的作用。對(duì) 第 一絕緣膜51和52以及金屬圖案61和62制作圖案，形狀與導(dǎo)線400、410、 420和430的相同。
第二絕緣膜，即層間絕緣膜500形成于第一絕緣膜51和52以及柵極 絕緣膜300上，而露出源極區(qū)210和漏極區(qū)230的接觸孔Cl和C2形成于 層間絕緣膜500和柵極絕緣膜500之內(nèi)。
Ti或TiN制成的數(shù)據(jù)線600形成于層間絕緣膜500上并沿垂直方向設(shè) 置。源電極610從數(shù)據(jù)線600伸出，并且通過(guò)接觸孔C1接至源極區(qū)210。 漏電極620形成于源電極610對(duì)面，并且通過(guò)接觸孔C2接至漏極區(qū)230。
鈍化膜700覆蓋數(shù)據(jù)線600、源電極610和漏電極620,并且有一露出 漏電極620的接觸孔C3。露出存儲(chǔ)電容器金屬圖案62的通孔C16形成于 鈍化膜700和層間絕緣膜500之中。
透明像素電極800形成于鈍化膜700并且位于數(shù)據(jù)線600和選通線400 所包圍的一個(gè)像素內(nèi)部。像素電極800通過(guò)接觸孔C3接至漏電極620,而 通過(guò)通孔C16接至一存儲(chǔ)電容器的金屬圖案62。
可以把存儲(chǔ)電極420、第一絕緣膜52和金屬圖案62制成一多疊層膜。 以下將參照?qǐng)D49來(lái)描述它。
圖49是圖48中部分P的放大斷面圖，表示該多疊層結(jié)構(gòu)。
如圖49所示，由一選通導(dǎo)線的金屬制成并且形成于柵極絕緣膜300上 的存儲(chǔ)電極420是一個(gè)雙疊層膜，它包括鋁膜421和鈦膜422。
形成于存儲(chǔ)電極420上的第一絕緣膜52具有包括Si02膜152和SiNx 膜252多疊層結(jié)構(gòu)，或具有包括Si02膜152、 SiNJ莫252和Si02膜352的 三疊層結(jié)構(gòu)。
此外，形成于第一絕緣膜52上的金屬圖案62具有含一下膜162和一 上膜262的雙疊層結(jié)構(gòu)，或具有多疊層結(jié)構(gòu)。雙疊層結(jié)構(gòu)的上膜262或多
疊層結(jié)構(gòu)的最上層膜由蝕刻率比第一絕緣膜500和象Cr、 Mo或Nd這樣鈍 化膜700小的材料制成。
金屬圖案62 4妄觸像素電極800。
上述結(jié)構(gòu)可用于這樣一種模式，其中前一像素的選通線與一像素電極 相交疊，并且起一存儲(chǔ)電容器一個(gè)電極的作用。以下將參照?qǐng)D50和51描 述它。
圖50是根據(jù)本發(fā)明第十八實(shí)施例的LCD布局圖，圖51是沿圖50中 的線LI-LI'所耳又的斷面圖。
在該實(shí)施例中，前一選通線的一部分起一存儲(chǔ)電極的作用。
如圖50和51所示， 一存儲(chǔ)電容器包括第一存儲(chǔ)電極440、存儲(chǔ)電容器 的絕緣膜54和第二存儲(chǔ)電極64，第一存儲(chǔ)電極440是前一選通線401的一 部分，絕緣膜54形成于第一存儲(chǔ)電極440上。像素電極800通過(guò)通孔C16 接至第二像素電極64，通孔C16形成于鈍化膜700和絕緣膜500之中。
除了以下不同點(diǎn)之外，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第十七實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同， 不同點(diǎn)在于前一選通線401和像素電極800相互交疊，形成一存儲(chǔ)電容 器。
由于一存儲(chǔ)電容器的絕緣膜54厚度為500 A，所以存儲(chǔ)電容器可增大。 下面，將參照?qǐng)D47、 52A到52K描述根據(jù)本發(fā)明第十七實(shí)施例的LCD 制造方法。
如圖52A所示，多晶硅層200形成于絕緣襯底100上?？蛇M(jìn)行熱處理 或激光熱處理以改善硅層200的結(jié)晶特性。
如圖52B所示，Si02或Si(X制成的柵極絕緣膜300形成于硅層200和 襯底100上，厚度為500 ~ 3000 A。
如圖47和52C所示，淀積Al制成的選通導(dǎo)線的導(dǎo)電膜402。按順序 在其上淀積厚度為500 ~ 3000 A的第一絕緣膜50和存儲(chǔ)電容器金屬膜60。 通過(guò)按順序淀積Al膜和Ti膜，可以將導(dǎo)電膜402制成雙疊層結(jié)構(gòu)，而可以 將第一絕緣膜50制成含Si02膜或SiOJ莫的雙疊層結(jié)構(gòu)，或制成含Si02、 SiOx和Si02的多疊層結(jié)構(gòu)。此外，可將金屬模60制成多疊層結(jié)構(gòu)，而金屬 膜60的最上層可以由Mo、 Nd或Cr制成，這些材料的蝕刻率相對(duì)于ITO 的蝕刻劑來(lái)說(shuō)較小。
如圖47和52D所示，同時(shí)對(duì)導(dǎo)電膜402、第一絕緣膜50和金屬膜60
制作圖案，以形成包括選通線400、柵電極410、存儲(chǔ)電極420和存儲(chǔ)電極 線430的導(dǎo)線。因此，絕緣膜圖案和金屬膜圖案與該導(dǎo)線的圖案相同。在 該步驟中，存儲(chǔ)電容器由存儲(chǔ)電極420、第一絕緣膜圖案52和存儲(chǔ)電容器 的金屬圖案62制成。
如圖52E所示，借助作為注入掩模的導(dǎo)線將離子注入硅層200中，形 成源才及區(qū)210和漏才及區(qū)230。
如圖52F和52G所示，淀積第二絕緣膜500。在4冊(cè)極絕緣膜300和第 二絕緣膜500中形成接觸孔C1和C2，接觸孔C1和C2露出源極區(qū)210和 漏極區(qū)230。若需要露出柵電極410的任意接觸孔，則通過(guò)三步形成露出源 極區(qū)210和漏極區(qū)230的接觸孔C1和C2。以后將參照?qǐng)D53A到53C詳細(xì) 描述它。
如圖47和52H所示，淀積諸如Ti或TiN之類數(shù)據(jù)導(dǎo)線的金屬層，并 對(duì)其制作圖案以形成數(shù)據(jù)線600、源電極610和漏電極620。源電極610和 漏電極620分別接至源極區(qū)210和漏極區(qū)230。
如圖521所示，淀積鈍化膜700。鈍化膜700由蝕刻率與第二絕緣膜500 相同的材料制成。
接著，如圖52J所示，蝕刻鈍化膜700和第二絕緣膜500，形成接觸孔 C3和通孔C16,接觸孔C3露出漏電極620，通孔C16露出一存儲(chǔ)電容器的 金屬圖案62。在該步驟中，由于形成于金屬圖案62之上的絕緣層500和 700比形成于漏電極620之上的絕緣層700厚，可以對(duì)漏電極620之上的絕 緣層700進(jìn)行過(guò)度蝕刻。
如圖47和52K所示，淀積一銦錫氧化物層，并且對(duì)其制作圖案以形成 像素電極800。像素電極800通過(guò)接觸孔C3接至漏電極620，而通過(guò)通孔 C16接至金屬圖案62。如上所述，由于金屬圖案62的最上層由相對(duì)于ITO 蝕刻劑來(lái)說(shuō)具有低蝕刻率的材料制成，所以該層可以是阻蝕刻層。因此， 可以在存儲(chǔ)電極420之上形成均勻厚度的第一絕緣膜52。此外，由于漏電 極620由Ti或TiN制成，所以甚至在ITO蝕刻劑通過(guò)過(guò)度蝕刻的接觸孔C3 滲到漏電極620中時(shí)，也不易發(fā)生漏電極腐蝕的現(xiàn)象。
以下將參照?qǐng)D53A到53C詳細(xì)描述根據(jù)圖52G形成露出一源極區(qū)和一 漏極區(qū)的接觸孔的步驟。
如圖53A到53C所示，蝕刻源極區(qū)210、漏極區(qū)230和金屬圖案61之
上的第二絕緣膜500，露出位于柵電極410之上的金屬圖案61,蝕刻所露 出的金屬圖案61，露出第一絕緣膜51。蝕刻露出的第一絕緣膜51和柵極 絕緣膜300，露出柵電極410、源極區(qū)210和漏極區(qū)230。
若需要將數(shù)據(jù)導(dǎo)線接至選通導(dǎo)線，則形成柵電極之上的接觸孔C5。 在該實(shí)施例中，由于存儲(chǔ)電容器的一個(gè)電極由選通導(dǎo)線的金屬圖案制 成，所以無(wú)需離子摻雜步驟。此外，由于在形成選通導(dǎo)線的同時(shí)形成存儲(chǔ) 電容器，所以無(wú)需任何額外的步驟。
如本發(fā)明各實(shí)施例中所述，可以形成存儲(chǔ)電容器而無(wú)需額外步驟?？?以獲得足夠的存儲(chǔ)電容，減小像素的電容偏差，原因在于可將存儲(chǔ)電容器 的電介質(zhì)層厚度制作得很薄。此外，縮短了將顯示信號(hào)電壓充入像素的充 電時(shí)間。
附圖和說(shuō)明書中，已經(jīng)公開了本發(fā)明的典型優(yōu)選實(shí)施例，盡管使用了 特殊的術(shù)語(yǔ)，不過(guò)只是在一般和說(shuō)明的意義上使用它們，而并不為了限制， 以下的權(quán)利要求書中表示出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示裝置，包括一絕緣襯底；一硅層，形成于襯底上，并且包括一摻雜的源極區(qū)、一摻雜的漏極區(qū)、位于源極區(qū)和漏極區(qū)之間的未摻雜的溝道區(qū)；一柵極絕緣膜，覆蓋硅層；一柵電極，形成于柵極絕緣膜上并且位于溝道區(qū)對(duì)面；第一存儲(chǔ)電極，形成于柵極絕緣膜上；一存儲(chǔ)電容器的第一層間絕緣膜，覆蓋第一存儲(chǔ)電極；第二存儲(chǔ)電極，形成于第一層間絕緣膜上；和一像素電極，它電連接到漏極區(qū)上，并且與第二存儲(chǔ)電極相接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中對(duì)第一層間絕緣膜和第二存 儲(chǔ)電極制作圖案，使它們具有第 一存儲(chǔ)電極的形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，還包括第二層間絕緣膜，它覆 蓋柵電極、第二存儲(chǔ)電極和柵極絕緣膜；和一源電極以及一漏電極，它們 通過(guò)形成于層間絕緣膜和柵極絕緣膜中的第 一接觸孔和第二接觸孔分別接 至源才及區(qū)和漏4及區(qū)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的液晶顯示裝置，還包括 一鈍化膜，它覆蓋源電 極和漏電極，其中該鈍化膜和第二層間絕緣膜具有露出漏電極的第三接觸 孔和露出第二存儲(chǔ)電極的一個(gè)通孔，像素電極通過(guò)第三接觸孔接至漏電極， 而通過(guò)通孔接至第二存儲(chǔ)電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的液晶顯示裝置，其中把第二存儲(chǔ)電極制成一個(gè)雙 疊層結(jié)構(gòu)或者一個(gè)多層結(jié)構(gòu)，雙疊層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)的最上層具有比鈍 化膜和層間絕緣膜更低的蝕刻率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示裝置，其中最上層由Mo、Cr或Nd制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示裝置，其中源電極和漏電極由Ti或TiN 制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，其中第一層間絕緣膜的厚度是 500-3000人。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示裝置，其中第一層間絕緣膜具有一個(gè)雙疊層結(jié)構(gòu)，它包括一 SiO2膜和一 SiNx膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示裝置，其中第一層間絕緣膜具有一個(gè)三 疊層結(jié)構(gòu)，它包括一Si02膜、一 SiNx膜和一 Si02膜。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3的液晶顯示裝置，其中柵電極和第一存儲(chǔ)電極包括 一個(gè)Al制成的下層和一個(gè)Ti制成的上層。
12. —種液晶顯示裝置的制造方法，包括以下步驟 在一絕緣襯底上形成一硅層； 形成一柵極絕緣膜，它覆蓋硅層；按順序淀積一選通導(dǎo)線的第 一金屬膜、第一層間絕緣膜和一存儲(chǔ)電容 器的第二金屬膜；對(duì)第一金屬膜、第一層間絕緣膜和第二金屬膜同時(shí)制作圖案，以形成 包括第一電極、第一層間絕緣膜圖案和第二電極以及一柵電極的存儲(chǔ)電容 器，第一層間絕緣膜圖案形成于第一電極上，第二電極形成于第一層間絕 緣膜圖案上；通過(guò)用柵電極作為掩模將離子注入硅層中來(lái)形成 一 摻雜的源極區(qū)和一 摻雜的漏極區(qū)；以及形成電連接到存儲(chǔ)電容器和漏極區(qū)上的像素電極。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的液晶顯示裝置的制造方法，還包括以下步驟 淀積第二層間絕緣膜，它覆蓋柵電極和存儲(chǔ)電容器；蝕刻第二層間絕緣膜，以形成露出源極區(qū)和漏極區(qū)的接觸孔； 形成一源電極和一漏電極，它們通過(guò)上述接觸孔接至源極區(qū)和漏極區(qū)； 淀積一鈍化膜，它覆蓋源電極和漏電極；以及 蝕刻一鈍化膜，以露出漏電極。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的液晶顯示裝置的制造方法，其中第二層間絕緣 膜由具有與鈍化膜相同蝕刻率的材料制成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的液晶顯示裝置的制造方法，其中在蝕刻鈍化膜 的步驟中，蝕刻第二電極對(duì)面的第二層間絕緣膜。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的液晶顯示裝置的制造方法，其中將第二金屬膜 制成多疊層結(jié)構(gòu)，該多疊層結(jié)構(gòu)最上層的蝕刻率比第二層間絕緣膜和鈍化 膜的蝕刻率低。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的液晶顯示裝置的制造方法，其中多疊層膜的最上層由Cr、 Mo或Nd制成。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12的液晶顯示裝置的制造方法，其中第一層間絕緣 膜圖案具有雙疊層結(jié)構(gòu)，它包括一Si02膜和一SiNx膜。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的液晶顯示裝置的制造方法，其中第一層間絕緣 膜圖案的厚度是500 ~ 2500 A。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12的液晶顯示裝置的制造方法，其中第一層間絕緣 膜圖案是三疊層結(jié)構(gòu)，它包括一SiCb膜、一SiNx膜和SiOJ莫。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的液晶顯示裝置的制造方法，其中第一第一層間 絕緣膜圖案的厚度是500 ~ 2500 A。
22. 根據(jù)權(quán)利要求12的液晶顯示裝置的制造方法，其中第一金屬膜是 雙疊層結(jié)構(gòu)，它包括一鋁膜和一鈦膜。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13的液晶顯示裝置的制造方法，其中形成露出源極 區(qū)和漏極區(qū)的接觸孔的步驟包括以下步驟蝕刻鈍化膜，形成第一接觸孔、第二接觸孔和第三接觸孔，它們分別 露出源4及區(qū)、漏才及區(qū)和4冊(cè)電才及；蝕刻?hào)烹姌O對(duì)面的第二金屬膜，形成含第三接觸孔的第四接觸孔；以及蝕刻源極區(qū)和漏極區(qū)對(duì)面的柵極絕緣膜，并蝕刻?hào)烹姌O對(duì)面的第 一層 間絕緣膜，形成第五接觸孔、第六接觸孔和第七接觸孔，第五接觸孔、第 六接觸孔和第七接觸孔分別包括第一接觸孔、第二接觸孔和第三接觸孔。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13的液晶顯示裝置的制造方法，其中源電極和漏電 極由Ti或TiN制成。
全文摘要
一種液晶顯示裝置及其制造方法和驅(qū)動(dòng)方法，液晶顯示裝置包括一絕緣襯底；一硅層，形成于襯底上；一柵極絕緣膜，覆蓋硅層；一柵電極，形成于柵極絕緣膜上；和一存儲(chǔ)電極，形成于柵極絕緣膜上，其中硅層包括一摻雜的源極區(qū)、一摻雜的漏極區(qū)、位于源極區(qū)和漏極區(qū)之間的未摻雜的溝道區(qū)、鄰接溝道區(qū)且與其隔開的未摻雜的存儲(chǔ)區(qū)以及鄰接存儲(chǔ)區(qū)而接至漏極區(qū)的第一摻雜區(qū)，其中存儲(chǔ)電極位于存儲(chǔ)電極的對(duì)面。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101387802SQ200810166498
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期1998年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月31日
發(fā)明者裵秉成, 鄭柄厚, 黃長(zhǎng)元 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社