專利名稱：液晶顯示設(shè)備、半導(dǎo)體器件和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件、一種液晶顯示設(shè)備，以及一種包括它們的電子設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件和一種液晶顯示設(shè)備，其中產(chǎn)生通常與襯底平行的電場(chǎng)以控制液晶分子，以及一種包括該半導(dǎo)體器件或液晶顯示設(shè)備的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為液晶顯示設(shè)備的技術(shù)發(fā)展的計(jì)劃之一，可以給出加寬視角。作為一種實(shí)現(xiàn)寬視角的技術(shù)，使用產(chǎn)生通常與襯底平行的電場(chǎng)并且液晶分子在與襯底平行的平面中移動(dòng)以控制灰度級(jí)的方式。作為這種方式，給出IPS(平面轉(zhuǎn)換)和FFS(邊緣電場(chǎng)轉(zhuǎn)換)。在這些方式中，具有裂縫(開口圖案)的第一電極(例如使用其控制每個(gè)像素的電壓的像素電極)位于液晶下，并且第二電極(例如公共電壓使用其施加到所有像素的公共電極)位于第一電極下。電場(chǎng)施加在像素電極與公共電極之間，從而控制液晶。使用這種布局，與襯底平行的方向上的電場(chǎng)施加到液晶。因此，可以使用電場(chǎng)控制液晶分子。也就是，可以在與襯底平行的方向上控制與襯底平行對(duì)準(zhǔn)的液晶分子(所謂水平配向)；因此，視角增加。
常規(guī)地，公共電極和像素電極都由ITO(氧化銦錫)形成(專利文獻(xiàn)1日本發(fā)表專利申請(qǐng)?zhí)?000-89255(圖5和第14段))。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在使用第二電極(例如公共電極)位于第一電極(例如像素電極)下的結(jié)構(gòu)的情況下，公共電極和像素電極常規(guī)地都由ITO形成。因此，制造步驟和掩模的數(shù)目，以及制造成本增加。本發(fā)明考慮到前述而創(chuàng)造，并且本發(fā)明的目的在于提供一種具有寬視角的液晶顯示設(shè)備和電子設(shè)備，與常規(guī)設(shè)備相比較具有較少數(shù)目的制造步驟和掩模以及低制造成本；以及提供一種液晶顯示設(shè)備的制造方法。
為了解決前述問題，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備包括在襯底上形成的第一電極，在第一電極上形成的絕緣薄膜，在絕緣薄膜上形成的第二電極，以及提供在第二電極上的液晶；其中第二電極具有開口圖案并且第一電極具有包含硅的半導(dǎo)體薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括在襯底上形成的第一電極，在第一電極上形成的絕緣薄膜，以及在絕緣薄膜上形成的第二電極；其中第二電極具有開口圖案并且第一電極具有包含硅的半導(dǎo)體薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備包括在襯底上形成的第一電極，在第一電極上形成的絕緣薄膜，在絕緣薄膜上形成的第二電極，提供在第二電極上的液晶，以及在襯底上形成的晶體管；其中第二電極具有開口圖案，第一電極具有包含硅的半導(dǎo)體薄膜，晶體管具有包含硅的半導(dǎo)體薄膜，以及包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括在襯底上形成的第一電極，在第一電極上形成的絕緣薄膜，在絕緣薄膜上形成的第二電極，以及在襯底上形成的晶體管；其中第二電極具有開口圖案，第一電極具有包含硅的半導(dǎo)體薄膜，晶體管具有包含硅的半導(dǎo)體薄膜，以及包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成。
在液晶顯示設(shè)備和半導(dǎo)體器件中，第一電極與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成，然后同時(shí)刻蝕并形成圖案。因此，第一電極與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜包含相同材料。另外，在一些情況下n型雜質(zhì)或p型雜質(zhì)同時(shí)引入到那里。在這種情況下，它們具有幾乎相同雜質(zhì)濃度的部分。注意，晶體管包含引入雜質(zhì)的部分，輕微引入雜質(zhì)的部分，嚴(yán)重引入雜質(zhì)的部分等。第一電極通常與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜中在許多情況下引入雜質(zhì)的部分處于相同狀態(tài)。因此，第一電極可以與晶體管同時(shí)形成。因此，不需要另外的步驟以形成第一電極。另外，可以提供與常規(guī)設(shè)備相比較具有寬視角和低制造成本的液晶顯示設(shè)備。
注意，開口圖案不僅包括閉合的開口圖案例如裂縫，而且包括位于導(dǎo)電圖案之間且沒有形成導(dǎo)電圖案的空間，例如梳形電極的梳齒之間的空間。同樣可以適用于下文的描述。
注意在前述液晶顯示設(shè)備和半導(dǎo)體器件中，第一和第二層間絕緣薄膜提供在第一電極與第二電極之間，并且除了開口圖案之外第二電極與第一電極彼此重疊的部分，第一電極；第一層間絕緣薄膜，以及第二電極可以用作電容器。在該情況下，可以增加存儲(chǔ)電容。因此，當(dāng)薄膜晶體管關(guān)閉時(shí)，可以容易地保持像素電極的電勢(shì)。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備包括在襯底上形成的第一電極，在第一電極上形成的絕緣薄膜，在絕緣薄膜上形成的第二電極，提供在第二電極上的液晶，以及在襯底上形成的晶體管；其中第二電極包括開口圖案，第一電極包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜，包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成，以及包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜包含具有相同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括在襯底上形成的第一電極，在第一電極上形成的絕緣薄膜，在絕緣薄膜上形成的第二電極，以及在襯底上形成的晶體管；其中第二電極包括開口圖案，第一電極包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜，包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成，以及包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜包含具有相同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。
當(dāng)?shù)谝浑姌O與晶體管包含具有相同導(dǎo)電類型(例如n型或p型)的雜質(zhì)時(shí)，布局可能是有效的。因此，可以提高孔徑比。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備包括在襯底上形成的晶體管，在晶體管中形成的半導(dǎo)體薄膜，由半導(dǎo)體薄膜的一部分形成的第一電極，在第一電極上形成的絕緣薄膜，在絕緣薄膜上形成的第二電極，以及提供在第二電極上的液晶；其中第二電極包括開口圖案。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括在襯底上形成的晶體管，在晶體管中形成的半導(dǎo)體薄膜，由半導(dǎo)體薄膜的一部分形成的第一電極，在第一電極上形成的絕緣薄膜，以及在絕緣薄膜上形成的第二電極；其中第二電極包括開口圖案。
當(dāng)?shù)谝浑姌O與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜如上所述在一個(gè)島中形成時(shí)，布局可能是有效的。因此，可以提高孔徑比。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的前述結(jié)構(gòu)中，第一電極是像素電極且第二電極是公共電極。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的前述結(jié)構(gòu)中，第一電極是像素電極且第二電極是公共電極。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的前述結(jié)構(gòu)中，第一電極是公共電極且第二電極是像素電極。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的前述結(jié)構(gòu)中，第一電極是公共電極且第二電極是像素電極。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的前述結(jié)構(gòu)中，液晶的取向由第一電極與第二電極之間的電場(chǎng)控制。
注意，本發(fā)明中顯示的開關(guān)可能是任何開關(guān)例如電氣開關(guān)或機(jī)械開關(guān)。也就是，只要可以控制電流，可以使用任何類型的開關(guān)而不局限于特定類型。例如，可以使用晶體管、二極管(例如PN二極管、PIN二極管、肖特基二極管或二極管連接的晶體管)，或者作為其組合的邏輯電路。在使用晶體管作為開關(guān)的情況下，晶體管的極性(導(dǎo)電類型)并不特別限制，因?yàn)樗鼉H作為開關(guān)操作。但是，當(dāng)關(guān)閉電流優(yōu)選地小時(shí)，期望使用具有更小關(guān)閉電流的極性的晶體管。作為具有小關(guān)閉電流的晶體管，給出具有LDD區(qū)的晶體管、具有多柵結(jié)構(gòu)的晶體管等。此外，當(dāng)用作開關(guān)的晶體管源極端子的電勢(shì)接近于低電勢(shì)側(cè)電源(Vss、GND、0V等)時(shí)，期望使用N通道晶體管。另一方面，當(dāng)源極端子的電勢(shì)接近于高電勢(shì)側(cè)電源(Vdd等)時(shí)，期望使用P通道晶體管。這是因?yàn)楫?dāng)增加?xùn)艠O-源極電壓的絕對(duì)值時(shí)，晶體管容易用作開關(guān)。注意，CMOS開關(guān)也可以通過使用N通道和P通道晶體管而適用。使用CMOS開關(guān)，即使當(dāng)情況改變使得通過開關(guān)輸出的電壓(也就是輸入電壓)高于或低于輸出電壓時(shí)，可以適當(dāng)?shù)貓?zhí)行操作。雖然作為本發(fā)明中的開關(guān)，給出控制像素電極的TFT，在驅(qū)動(dòng)電路部分中使用的開關(guān)元件等；如果需要控制電流，可以在另一個(gè)部分中使用開關(guān)。
在本發(fā)明中，“連接”包括“電連接”和“直接連接”。這里，“電連接”指能夠電連接的元件(例如開關(guān)、晶體管、電容器、電感器、電阻器或二極管)可以插入預(yù)先確定的連接中的狀態(tài)。另外，“直接連接”僅指“電連接”的特殊情況，其中不插入能夠電連接的元件并且實(shí)現(xiàn)直接連接。也就是，“直接連接”特別地指沒有另一個(gè)元件插入預(yù)先確定連接中的“電連接”。注意，描述“直接連接”與同樣使用的“以直接方式連接”意思相同。
注意，顯示元件、顯示設(shè)備和發(fā)光器件可以使用各種方式或者可以包括各種元件。例如，可以使用其對(duì)比度根據(jù)電磁作用變化的顯示介質(zhì)，例如EL元件(有機(jī)EL元件、無機(jī)EL元件，或者包含有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)的EL元件)、電子發(fā)射元件、液晶元件、電子墨水、光柵閥(GLV)、等離子顯示板(PDP)、數(shù)字微鏡器件(DMD)、壓電陶瓷顯示器，或者碳納米管。注意，使用EL元件的顯示設(shè)備包括EL顯示器；使用電子發(fā)射元件的顯示設(shè)備包括場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)、SED平板顯示器(SED表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)等；使用液晶元件的顯示設(shè)備包括液晶顯示器、透射式液晶顯示器、透反射式液晶顯示器、以及反射式液晶顯示器；以及使用電子墨水的顯示設(shè)備包括電子紙張。作為除了液晶元件之外的本發(fā)明的應(yīng)用，例如，包含硅的電極用于EL元件等中的電極。因此，可以低成本制造元件例如EL元件。在該情況下，電極可能具有開口圖案，但不一定。當(dāng)本發(fā)明的包含硅的電極在有機(jī)EL元件中使用時(shí)，有利地使用包含有機(jī)化合物的層置于電極之間的結(jié)構(gòu)，但不一定。另一方面，當(dāng)本發(fā)明的包含硅的電極在無機(jī)EL元件中使用時(shí)，可以使用包含無機(jī)化合物的層置于電極之間的結(jié)構(gòu)，或者可以使用包含無機(jī)化合物的層在電極上形成的結(jié)構(gòu)；因?yàn)锳C驅(qū)動(dòng)在無機(jī)EL元件中是可能的。在后者結(jié)構(gòu)中，可以使用由第一電極和第二電極形成的橫向電場(chǎng)來執(zhí)行發(fā)光。使用這種結(jié)構(gòu)，衰減來自電極等的光的組件不一定在發(fā)光側(cè)提供，因此，提高EL顯示設(shè)備的輝度并且抑制EL顯示設(shè)備的退化。
注意，各種類型的晶體管可以適用于本發(fā)明，并且可適用類型的晶體管不受限制。因此，本發(fā)明可以利用使用典型為非晶硅或多晶硅的非單晶半導(dǎo)體薄膜的薄膜晶體管(TFT)、使用半導(dǎo)體襯底或SOI襯底的晶體管、MOS晶體管、面結(jié)型晶體管、雙極型晶體管、使用化合物半導(dǎo)體例如ZnO或a-InGaZnO的晶體管、使用有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管的晶體管等。另外，晶體管在其上提供的襯底類型沒有特別限制。晶體管可以在單晶襯底、SOI襯底、玻璃襯底、塑料襯底、紙質(zhì)襯底、玻璃紙襯底、石頭襯底等上形成。另外，在襯底上形成晶體管之后，晶體管可以換位到另一個(gè)襯底以位于其上。
注意如上所述，在本發(fā)明中，可以使用各種類型的晶體管并且可以在任何襯底上形成。因此，所有電路可以在玻璃襯底、塑料襯底、單晶襯底、SOI電路或任何其它電路上形成。當(dāng)所有電路在一個(gè)襯底上形成時(shí)，可以通過減少組件的數(shù)目來減少成本并且可以通過減少電路中到組件的連接數(shù)目來提高可靠性。作為選擇，一些電路在一個(gè)襯底上形成而一些其它電路在另一個(gè)襯底上形成是可能的。也就是，所有電路不一定在一個(gè)襯底上形成。例如，一些電路使用晶體管在玻璃襯底上形成，而一些其它電路在單晶襯底上形成，并且IC芯片可以通過COG(玻璃上芯片)連接到玻璃襯底以位于其上。作為選擇，IC芯片可以通過TAB(卷帶式自動(dòng)接合)或者通過使用印刷板連接到玻璃襯底。這樣，當(dāng)一些電路在一個(gè)襯底上形成時(shí)，可以通過減少組件的數(shù)目來減少成本并且可以通過減少電路中到組件的連接數(shù)目來提高可靠性。此外，當(dāng)消耗更多功率的具有高驅(qū)動(dòng)電壓或高驅(qū)動(dòng)頻率的部分沒有在一個(gè)襯底上形成時(shí)，可以防止功耗的增加。
應(yīng)當(dāng)注意，晶體管可以具有各種結(jié)構(gòu)和方式，而不局限于特定結(jié)構(gòu)。例如，同樣可以使用具有兩個(gè)或多個(gè)柵極的多柵結(jié)構(gòu)。使用多柵結(jié)構(gòu)，可以減小關(guān)閉電流并且可以通過提高晶體管的耐壓力而提高可靠性，以及可以獲得平直特性使得即使當(dāng)漏極-源極電壓在飽和區(qū)中在操作中改變時(shí)，漏極-源極電流幾乎不改變。作為選擇，可以使用柵電極可能提供在通道上面和下面的結(jié)構(gòu)。使用柵電極提供在通道上面和下面的這種結(jié)構(gòu)，可以容易地增加電流值，因?yàn)橥ǖ佬纬蓞^(qū)增加，可以減小S值(閾下系數(shù))，因?yàn)槿菀仔纬珊谋M層。此外作為選擇，可以使用柵電極提供在通道上面或通道下面的結(jié)構(gòu)。而且，可以使用正向交錯(cuò)結(jié)構(gòu)或逆向交錯(cuò)結(jié)構(gòu)。通道形成區(qū)可以劃分成并聯(lián)或串聯(lián)的多個(gè)區(qū)。此外，源電極或漏電極可以與通道(或其一部分)重疊。因此，使用源電極或漏電極與通道(或其一部分)重疊的這種結(jié)構(gòu)，電荷在通道的一部分中累積并且可以防止不穩(wěn)定操作。此外，可以提供LDD區(qū)。通過提供LDD區(qū)，可以減小關(guān)閉電流并且可以通過提高晶體管的耐壓而提高可靠性，以及可以獲得平直特性使得即使當(dāng)漏極-源極電壓在飽和區(qū)中在操作中改變時(shí)，漏極-源極電流幾乎不改變。
注意在本發(fā)明中，一個(gè)像素對(duì)應(yīng)于可以控制亮度的一個(gè)單元。因此，例如，一個(gè)像素顯示亮度由其表示的一個(gè)色彩單元。因此，在由R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)的色彩單元形成的彩色顯示設(shè)備的情況下，圖像的最小單位包括R像素、G像素和B像素這三個(gè)像素。注意，色彩單元并不局限于三種顏色并且可能是更多種顏色，例如可以使用引入另一種顏色例如黃色、青色或品紅色的RGBW(W是白色)或RGB。此外，當(dāng)通過使用多個(gè)區(qū)控制一個(gè)色彩單元時(shí)，區(qū)域中一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素。例如，在執(zhí)行面積灰度級(jí)顯示的情況下，對(duì)一個(gè)色彩單元提供多個(gè)區(qū)以控制亮度，其整體表示灰度級(jí)?？刂屏炼鹊膮^(qū)域中一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素。因此，在那種情況下，一個(gè)色彩單元包括多個(gè)像素。在那種情況下，有助于顯示圖像的區(qū)可能依賴于像素而大小不同。此外，在為一個(gè)色彩單元提供的控制亮度的多個(gè)區(qū)中，也就是，在包括在一個(gè)色彩單元中的多個(gè)像素中，提供給每個(gè)像素的信號(hào)可能彼此略微不同，使得視角擴(kuò)展。注意，描述“一個(gè)像素(對(duì)于三種顏色)”對(duì)應(yīng)于R、G和B這三個(gè)像素，其看作一個(gè)像素；而“一個(gè)像素(對(duì)于一種顏色)”對(duì)應(yīng)于為一個(gè)色彩單元提供的多個(gè)像素，其共同地看作一個(gè)像素。
注意在本發(fā)明中，存在像素以矩陣排列的情況。像素以矩陣排列的情況不僅包括像素以條紋圖案排列的情況，這是縱向條紋和橫向條紋彼此交錯(cuò)的所謂柵格構(gòu)造，而且包括當(dāng)使用三種色彩單元(例如RGB)執(zhí)行全色顯示時(shí)三種色彩單元以所謂德爾塔圖案排列的情況。此外，也包括拜爾排列。注意，色彩單元并不局限于三種顏色且可以具有更多種顏色，例如，添加黃色、青色或品紅色的RGBW(W是白色)或RGB。發(fā)光區(qū)域的大小可以依賴于色彩單元而不同。
晶體管是包括柵極、漏極和源極至少三個(gè)端子的元件。通道形成區(qū)提供在漏極區(qū)與源極區(qū)之間。這里，確定兩個(gè)端子中哪個(gè)是源極或漏極是困難的，因?yàn)檫@取決于晶體管的結(jié)構(gòu)、操作條件等。因此，在本發(fā)明中，用作源極和漏極的區(qū)域分別稱作第一端子和第二端子。
注意，柵極包括柵電極和柵極布線(也稱作柵極線、柵極信號(hào)線等)或其一部分。柵電極對(duì)應(yīng)于導(dǎo)電薄膜，其一部分與形成通道形成區(qū)、LDD(輕摻雜漏)區(qū)等重疊，柵極絕緣薄膜置于其間。柵極布線對(duì)應(yīng)于連接每個(gè)像素的柵電極的布線和連接?xùn)烹姌O與另一個(gè)布線的布線。
但是，存在既用作柵電極也用作柵極布線的部分。這種區(qū)域可以稱作柵電極或柵極布線。也就是，存在不能辨別為柵電極或柵極布線的區(qū)域。例如，在通道形成區(qū)與延伸的柵極布線重疊的情況下，重疊區(qū)既用作柵極布線也用作柵電極。因此，這種區(qū)域可以稱作柵電極或柵極布線。
此外，由與柵電極相同的材料形成并且連接到柵電極的區(qū)域也可以稱作柵電極。類似地，由與柵極布線相同的材料形成并且連接到柵極布線的區(qū)域可以稱作柵極布線。在嚴(yán)格的意義上，在一些情況下這種區(qū)域不與通道形成區(qū)重疊或者不具有連接到另一個(gè)柵電極的功能。但是，因制造成本、步驟的減少、布局等，存在由與柵電極或柵極布線相同的材料形成并且連接到柵電極或柵極布線的區(qū)域。因此，這種區(qū)域也可以稱作柵電極或柵極布線。
例如，在多柵晶體管中，一個(gè)晶體管和另一個(gè)晶體管的柵電極經(jīng)常通過由與柵電極相同的材料形成的導(dǎo)電薄膜連接。連接?xùn)烹姌O的這種區(qū)域可以稱作柵極布線，或者當(dāng)多柵晶體管看作一個(gè)晶體管時(shí)可以稱作柵電極。也就是，由與柵電極或柵極布線相同的材料形成并且連接到柵電極或柵極布線的組件可以稱作柵電極或柵極布線。而且，例如，連接?xùn)烹姌O和柵極布線的導(dǎo)電薄膜的一部分也可以稱作柵電極或柵極布線。
注意，柵極端子對(duì)應(yīng)于柵電極的區(qū)域或者電連接到柵電極的區(qū)域的一部分。
注意，源極包括源極區(qū)、源電極和源極布線(也稱作源極線、源極信號(hào)線等)或其一部分。源極區(qū)對(duì)應(yīng)于包含大量p型雜質(zhì)(硼、鎵等)或n型雜質(zhì)(磷、砷等)的半導(dǎo)體區(qū)。因此，包含少量p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì)的區(qū)域，也就是，LDD(輕摻雜漏)區(qū)不包含在源極區(qū)中。源電極對(duì)應(yīng)于一部分由與源極區(qū)不同的材料形成并且電連接到源極區(qū)的導(dǎo)電層。注意，包含源極區(qū)的源電極有時(shí)稱作源電極。源極布線對(duì)應(yīng)于連接每個(gè)像素的源電極的布線和連接源電極與另一個(gè)布線的布線。
但是，存在既用作源電極也用作源極布線的部分。這種區(qū)域可以稱作源電極或源極布線。也就是，存在不能辨別為源電極或源極布線的區(qū)域。例如，當(dāng)存在與延伸的源極布線重疊的源極區(qū)時(shí)，該區(qū)域既用作源極布線也用作源電極。因此，這種區(qū)域可以稱作源電極或源極布線。
此外，由與源電極相同的材料形成并且連接到源電極的區(qū)域；或者連接一個(gè)源電極與另一個(gè)源電極的部分也可以稱作源電極。此外，與源極區(qū)重疊的部分可以稱作源電極。類似地，由與源極布線相同的材料形成并且連接到源極布線的區(qū)域可以稱作源極布線。在嚴(yán)格的意義上，存在這種區(qū)域不具有將一個(gè)源電極連接到另一個(gè)源電極的功能的情況。但是，因制造成本、步驟的減少、布局等，存在由與源電極或源極布線相同的材料形成并且連接到源電極或源極布線的區(qū)域。因此，這種區(qū)域也可以稱作源電極或源極布線。
例如，一部分連接源電極和源極布線的導(dǎo)電薄膜可以稱作源電極或源極布線。
注意，源極端子對(duì)應(yīng)于源極區(qū)、源電極，或者電連接到源電極的區(qū)域的一部分。
注意，漏極類似于源極。
注意在本發(fā)明中，半導(dǎo)體器件對(duì)應(yīng)于包含具有半導(dǎo)體元件(晶體管、二極管等)的電路的器件。此外，半導(dǎo)體器件可以對(duì)應(yīng)于通過利用半導(dǎo)體特性而工作的一般器件。顯示設(shè)備對(duì)應(yīng)于包括顯示元件(液晶元件、發(fā)光元件等)的設(shè)備。注意，顯示設(shè)備可以對(duì)應(yīng)于顯示板自身，其中包含顯示元件例如液晶元件或EL元件的多個(gè)像素以及用于驅(qū)動(dòng)像素的外圍驅(qū)動(dòng)電路在襯底上形成。而且，顯示設(shè)備可以包括提供有柔性印刷電路(FPC)或印刷布線板(PWB)的設(shè)備。此外，發(fā)光設(shè)備對(duì)應(yīng)于包括自發(fā)光的發(fā)光元件例如特別地EL元件或用于FED的元件的顯示設(shè)備。液晶顯示設(shè)備對(duì)應(yīng)于包括液晶元件的顯示設(shè)備。
在本發(fā)明中，一個(gè)對(duì)象在另一個(gè)對(duì)象上或上方形成的表述并不一定意味著該對(duì)象與另一個(gè)對(duì)象直接接觸。該表述可能包括兩個(gè)對(duì)象彼此不直接接觸的情況，也就是，另外的對(duì)象插入其間的情況。因此，例如，當(dāng)描述層B在層A上(或上方)形成時(shí)，這意味著層B在層A上形成并且與層A直接接觸的情況，或者另外的層(例如層C或?qū)覦)在層A上形成且與層A直接接觸以及層B在層C或D上形成且與層C或D直接接觸的情況。類似地，當(dāng)描述一個(gè)對(duì)象在另一個(gè)對(duì)象上方形成時(shí)，這不一定意味著該對(duì)象與另一個(gè)對(duì)象直接接觸，并且另外的對(duì)象可能插入其間。因此，例如，當(dāng)描述層B在層A上方形成時(shí)，這意味著層B與層A直接接觸而形成的情況，或者另外的層(例如層C或?qū)覦)與層A直接接觸形成并且層B與層C或D直接接觸形成的情況。類似地，當(dāng)描述一個(gè)對(duì)象在另一個(gè)對(duì)象下或下方形成時(shí)，這意味著對(duì)象彼此直接接觸或者彼此不接觸的情況。另外，如果不特別限制，襯底的一個(gè)表面稱作上方，而襯底的另一個(gè)表面稱作下方。也就是，在制造步驟中層B在層A上方形成的情況下，它的結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為是層B在層A上方形成的結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)完成的產(chǎn)品完全顛倒時(shí)。也就是，表述上方或下方僅指另一個(gè)對(duì)象形成于其上的對(duì)象的一側(cè)，而不具有上方或下方的一般意義，即“相對(duì)于重力的方向”。不必說，類似的描述可以適用于其他方向例如左或右。注意，當(dāng)特別指定時(shí)這并不局限于此，并且重力等的方向可以用作標(biāo)準(zhǔn)。
使用本發(fā)明，晶體管中的半導(dǎo)體薄膜與驅(qū)動(dòng)液晶的第一電極可以在相同步驟中形成。結(jié)果，可以制造第一電極而不增加掩模(標(biāo)線)和制造步驟的數(shù)目。
因此，可以提供與常規(guī)設(shè)備相比較具有寬視角和低制造成本的液晶顯示設(shè)備。


圖1A是說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖1B是沿著圖1A的線A-B的橫截面視圖；圖2A是說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖2B是沿著圖2A的線A-B的橫截面視圖；圖3A是說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖3B是沿著圖3A的線A-B的橫截面視圖；圖4A是說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖4B是沿著圖4A的線A-B的橫截面視圖；圖5A是說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖5B是沿著圖5A的線A-B的橫截面視圖；圖6A是說明根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖6B是沿著圖6A的線A-B的橫截面視圖；圖7A是說明根據(jù)實(shí)施方式1的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖7B是沿著圖7A的線A-B和C-D的橫截面視圖；圖8說明圖7B的另一種結(jié)構(gòu)；圖9A是說明根據(jù)實(shí)施方式2的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖9B是沿著圖9A的線A-B和C-D的橫截面視圖；圖10A是說明根據(jù)實(shí)施方式3的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖10B是沿著圖10A的線A-B、C-D和E-F的橫截面視圖；圖11A是說明根據(jù)實(shí)施方式4的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖11B是沿著圖11A的線A-B和C-D的橫截面視圖；圖12A是說明根據(jù)實(shí)施方式5的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖12B是沿著圖12A的線A-B和C-D的橫截面視圖；圖13A是說明根據(jù)實(shí)施方式6的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖13B是沿著圖13A的線A-B、C-D和E-F的橫截面視圖；圖14A是說明根據(jù)實(shí)施方式7的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖14B是沿著圖14A的線A-B、C-D和E-F的橫截面視圖；圖15A是說明根據(jù)實(shí)施方式8的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖15B是沿著圖15A的線A-B、C-D和E-F的橫截面視圖；圖16A是根據(jù)實(shí)施方式9的液晶顯示設(shè)備的電路圖，以及圖16B是根據(jù)實(shí)施方式10的液晶顯示設(shè)備的電路圖；圖17A是根據(jù)實(shí)施方式11的液晶顯示設(shè)備的電路圖，以及圖17B是根據(jù)實(shí)施方式12的液晶顯示設(shè)備的電路圖；圖18A是說明根據(jù)實(shí)施方式13的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖，以及圖18B是沿著圖18A的線A-B和C-D的橫截面視圖；圖19A是說明根據(jù)實(shí)施方式14的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖，以及圖19B是說明根據(jù)實(shí)施方式15的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；圖20是說明根據(jù)實(shí)施方式16的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；圖21A是圖20中所示液晶顯示設(shè)備的平面圖，以及圖21B是圖21A的像素部分的放大視圖；圖22A是根據(jù)實(shí)施方式17的液晶顯示設(shè)備的平面圖，以及圖22B是圖22A的像素部分的放大視圖；圖23是說明根據(jù)實(shí)施方式18的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；圖24A-24D是說明根據(jù)實(shí)施方式19的FFS方式液晶顯示設(shè)備的電極形狀的平面圖；圖25A-25D是說明根據(jù)實(shí)施方式20的IPS方式液晶顯示設(shè)備的電極形狀的平面圖；圖26A-26E是說明實(shí)施方案1的液晶顯示模塊的制造方法的橫截面視圖；圖27A-27D是說明實(shí)施方案1的液晶顯示模塊的制造方法的橫截面視圖；圖28A是實(shí)施方案1的液晶顯示模塊的平面圖，以及圖28B是沿著圖28A的線K-L的橫截面視圖；圖29A和29B是說明根據(jù)實(shí)施方案2的液晶顯示模塊的圖；圖30A和30B是說明根據(jù)實(shí)施方案2的液晶顯示模塊的圖；圖31A-31H是說明實(shí)施方案3的電子設(shè)備的遠(yuǎn)景圖；圖32A和32B是說明根據(jù)實(shí)施方式21的無機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；圖33是說明根據(jù)實(shí)施方式22的有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；以及圖34A-34D是說明根據(jù)實(shí)施方式23的反射式液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)和制造步驟的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
在下文，參考附隨附圖描述本發(fā)明中的實(shí)施方式和實(shí)施方案。但是，本發(fā)明可以許多不同的方式實(shí)施，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，可以各種方法修改方式和細(xì)節(jié)而不背離本發(fā)明的目的和范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于實(shí)施方式和實(shí)施方案的描述。
圖1A和1B說明本發(fā)明的基本實(shí)例。圖1A是平面圖以及圖1B是橫截面視圖。
第一電極102在襯底100上形成。第一電極102常規(guī)地通過使用ITO(氧化銦錫)形成。
在本發(fā)明中，第一電極102由例如包含硅的半導(dǎo)體材料形成，雖然不局限于此。作為選擇，可以使用非晶硅，但是為了增強(qiáng)導(dǎo)電率，可以使用多晶硅(多晶硅)、單晶硅等。此外，在許多情況下，第一電極包含雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))例如磷、硼、鎵或砷，以進(jìn)一步增強(qiáng)導(dǎo)電率。
對(duì)于第一電極102使用包含硅的半導(dǎo)體材料的原因是硅具有高透射率。另外，因?yàn)榈谝浑姌O102薄，它可以透射光。透射率優(yōu)選地為50％或更多，更優(yōu)地，80％或更多，使得可以實(shí)現(xiàn)較高的可見度。
注意，絕緣層或?qū)щ妼涌梢蕴峁┰谝r底100與第一電極102之間。例如，可以提供阻擋雜質(zhì)從襯底100、柵電極、柵極布線、柵極絕緣薄膜等侵入的絕緣層。
絕緣薄膜106在第一電極102上形成。注意，絕緣薄膜106可以具有單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)。
無機(jī)材料或有機(jī)材料可以用于絕緣薄膜106。作為有機(jī)材料，可以使用聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、光刻膠、硅氧烷、聚硅氨烷等。作為無機(jī)材料，可以使用包含氧或氮的絕緣物質(zhì)，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNyx＞y)，或者氮氧化硅(SiNxOyx＞y)。作為選擇，可以使用多個(gè)這些薄膜層疊的層疊薄膜。此外作為選擇，可以使用有機(jī)材料與無機(jī)材料結(jié)合的層疊薄膜。
注意，當(dāng)無機(jī)材料用于絕緣薄膜時(shí)，可以防止?jié)駳饣螂s質(zhì)的侵入。特別地，包含氮的層可以有效地阻止?jié)駳饣螂s質(zhì)。
注意，當(dāng)有機(jī)材料用于絕緣薄膜時(shí)，其表面可以平面化。因此，絕緣薄膜可以對(duì)于在其上提供的層具有很好的影響。例如，在有機(jī)材料上形成的層可以平面化，使得可以防止液晶的取向干擾，可以防止布線的切斷，以及可以精確地形成光刻膠。
第二電極108在絕緣薄膜106上形成。第二電極108可以由具有高的光透射性質(zhì)的材料形成。例如，選自銦(In)、錫(Sn)和氧(O)的一種或多種元素；或者包含前述元素的一種或多種作為成分的化合物或合金材料(例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)，或摻雜氧化硅的氧化銦錫(ITSO))是期望的。特別地，IZO是優(yōu)選的，因?yàn)樗菀拙_地形成圖案并形成細(xì)微形狀，雖然并不局限于此。
注意，第二電極108具有開口圖案(裂縫)。開口圖案用于在第一電極102與第二電極108之間在通常與襯底平行的方向上產(chǎn)生電場(chǎng)。因此，只要可以產(chǎn)生具有通常與襯底平行的部分的電場(chǎng)，則開口圖案可以具有各種形狀。這里，“通常平行”指具有小偏差的平行方向。因此，只要顯示不受干擾，方向可以偏離平行方向。該方向可以具有例如大約±10°，或期望地大約±5°的偏差。
開口圖案不僅包括閉合的開口圖案例如裂縫，而且包括位于導(dǎo)電圖案之間且沒有形成導(dǎo)電圖案的空間，例如梳形電極的梳齒之間的空間。換句話說，用作電極的部分之間需要間隙或空隙。
如上所述，在第二電極108與第一電極102之間產(chǎn)生電場(chǎng)，使得可以控制液晶分子的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。
注意，在電極提供在每個(gè)像素中的情況下，依賴于圖像信號(hào)的像素間不同的信號(hào)提供到的電極，也就是，像素電極可以是第二電極108或第一電極102。因此，設(shè)置第二電極108為像素電極且第一電極102為公共電極是可能的。作為選擇，設(shè)置第二電極108為公共電極且第一電極102為像素電極是可能的。
因?yàn)樵谠S多情況下像素電極連接到晶體管的源極或漏極，當(dāng)?shù)谝浑姌O102或第二電極108用作像素電極時(shí)，可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。此外，因?yàn)樵谠S多情況下所有像素中的公共電極彼此連接，當(dāng)?shù)谝浑姌O102或第二電極108用作公共電極時(shí)，可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
圖2A是平面圖以及圖2B是提供晶體管201的情況的橫截面視圖。晶體管201位于第一電極102和第二電極108附近。
在該情況下，晶體管201中的薄膜與第一電極102可以同時(shí)形成。結(jié)果，可以制造第一電極而不增加掩模(標(biāo)線)和制造步驟的數(shù)目。
例如，晶體管201中的半導(dǎo)體層與第一電極102可以同時(shí)形成。晶體管201中的半導(dǎo)體層與第一電極102可以同時(shí)形成并且同時(shí)刻蝕，從而可以同時(shí)執(zhí)行圖案形成。此外，在半導(dǎo)體層由多晶硅形成的情況下，半導(dǎo)體層與第一電極102同時(shí)晶化。
因此，晶體管201中的半導(dǎo)體層與第一電極102包含相同的材料。
注意，在將雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))例如磷、硼、鎵或砷添加到晶體管201中的半導(dǎo)體層的一部分的情況下，雜質(zhì)也同時(shí)引入到第一電極102是期望的。在將雜質(zhì)同時(shí)添加到多個(gè)部分的情況下，其濃度受多個(gè)部分上薄膜材料的厚度和質(zhì)量所影響。當(dāng)在類似的層結(jié)構(gòu)上形成時(shí)，晶體管201中的半導(dǎo)體層與第一電極102以至少部分地大約相同的濃度具有雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))。例如，形成晶體管201中半導(dǎo)體層中源極區(qū)或漏極區(qū)的層與形成第一電極102的半導(dǎo)體層具有大約相同濃度的雜質(zhì)區(qū)。
注意，在許多情況下晶體管201中的半導(dǎo)體層具有通道形成區(qū)。柵電極位于通道形成區(qū)上，且柵極絕緣薄膜位于其間。通常，雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))不引入到通道形成區(qū)以形成高濃度雜質(zhì)區(qū)。但是，存在雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))引入到通道形成區(qū)以形成非常低雜質(zhì)區(qū)以便調(diào)節(jié)閾值電壓的值的情況。此外，在一些情況下雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))引入到晶體管201中的半導(dǎo)體層以形成低濃度雜質(zhì)區(qū)(LDD輕摻雜漏)。因此，在許多情況下，晶體管201中的半導(dǎo)體層具有以各種濃度包含雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))的多個(gè)區(qū)域。
注意，在雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))同時(shí)引入到晶體管201中的半導(dǎo)體層和第一電極102的情況下，晶體管201中的半導(dǎo)體層與第一電極102位置可能彼此非常接近。這是因?yàn)樵谠S多情況下相同的雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))引入到那里。因此，晶體管201與第一電極102的布局可以非常有效，這導(dǎo)致孔徑比的提高。
注意，晶體管201中的半導(dǎo)體層的一部分的導(dǎo)電率與第一電極102的導(dǎo)電率可能彼此不同。在這種情況下，與除了晶體管201之外的晶體管相同的雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))引入到第一電極102。因此，在該情況下，除了晶體管201之外的晶體管中的半導(dǎo)體層與第一電極102以至少部分地大約相同的濃度具有雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))。例如，除了晶體管201之外的晶體管作為源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路或柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的一部分而提供。
在許多情況下晶體管201與第一電極102和第二電極108中的一個(gè)電連接。另外，在許多情況下電連接到晶體管201的電極用作像素電極。晶體管201與第一電極102和第二電極108中的一個(gè)通過接觸孔、布線等電連接。
注意，在圖2A和2B中，描述第一電極102與晶體管201中的薄膜同時(shí)形成的情況；但是，并不局限于此。第一電極102可以與另一個(gè)薄膜同時(shí)形成，例如布線、電阻器或電容器中的薄膜。
圖3A和3B說明提供晶體管301并且晶體管301的一部分與第一電極102彼此鄰接以形成一個(gè)島的情況。圖3A顯示平面圖以及圖3B顯示橫截面視圖。注意在該說明書中，“鄰接”指元件連續(xù)形成的情況。
此時(shí)，晶體管301中的薄膜與第一電極102彼此連接成一個(gè)薄膜；因此，它們可以同時(shí)形成。結(jié)果，可以制造第一電極，而不增加掩模(標(biāo)線)和制造步驟的數(shù)目。
例如，晶體管301中的半導(dǎo)體層與第一電極102彼此連接并且可以同時(shí)形成。晶體管301中的半導(dǎo)體層與第一電極102可以同時(shí)形成并且同時(shí)刻蝕，從而可以同時(shí)執(zhí)行圖案形成。此外，如果半導(dǎo)體層由多晶硅形成，半導(dǎo)體層與第一電極102同時(shí)晶化。在該情況下，晶體管301中的半導(dǎo)體層的晶粒間界與形成第一電極102的半導(dǎo)體層的晶粒間界在基本上相同方向上延伸。這里，描述“晶粒間界在基本上相同方向上延伸”指例如具有縱向和與縱向垂直的方向(也稱作短向)的晶粒間界具有一致的縱向?qū)?zhǔn)的情況。
因此，晶體管301中的半導(dǎo)體層與第一電極102包含相同的材料。
注意，因?yàn)榫w管301中的半導(dǎo)體層與第一電極102鄰接且連接到彼此；因此，在一些情況下，清晰地辨別晶體管301中的半導(dǎo)體層在哪里結(jié)束以及第一電極102在哪里開始是困難的。
注意，在將雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))例如磷、硼、鎵或砷引入到晶體管301中的半導(dǎo)體層的一部分的情況下，雜質(zhì)也同時(shí)引入到第一電極102是期望的。當(dāng)雜質(zhì)同時(shí)引入到晶體管301中的半導(dǎo)體層與第一電極102時(shí)，因?yàn)樗鼈儽舜肃徑?，它們可以電連接到彼此。
在該情況下，不必要提供接觸孔和使用另一個(gè)布線以便連接晶體管301中的半導(dǎo)體層與第一電極102。因此，布局可以非常有效，這導(dǎo)致孔徑比的提高。
注意，因?yàn)榫w管301與第一電極102鄰接，在許多情況下它們電連接到彼此。電連接到晶體管301的電極在許多情況下用作像素電極。
注意，在將雜質(zhì)同時(shí)添加到多個(gè)部分的情況下，其濃度受多個(gè)部分上薄膜材料的厚度或質(zhì)量所影響。當(dāng)在類似的層結(jié)構(gòu)上形成時(shí)，晶體管301中的半導(dǎo)體層與第一電極102以至少部分地大約相同的濃度具有雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))。
注意，在許多情況下晶體管301中的半導(dǎo)體層具有通道形成區(qū)。柵電極位于通道形成區(qū)上，且柵極絕緣薄膜位于其間。通常，雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))不引入到通道形成區(qū)以形成高濃度雜質(zhì)區(qū)。但是，存在雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))引入到通道形成區(qū)以形成非常低雜質(zhì)區(qū)以便調(diào)節(jié)閾值電壓的值的情況。此外，在一些情況下雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))引入到晶體管301中的半導(dǎo)體層以形成低濃度雜質(zhì)區(qū)(LDD輕摻雜漏)。因此，在許多情況下，晶體管301中的半導(dǎo)體層具有以各種濃度包含雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))的多個(gè)區(qū)域。
注意，晶體管301中的半導(dǎo)體層的一部分的導(dǎo)電率與第一電極102的導(dǎo)電率可能彼此不同。在這種情況下，與除了晶體管301之外的晶體管相同的雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))引入到第一電極102。因此，在該情況下，除了晶體管301之外的晶體管中的半導(dǎo)體層與第一電極102以至少部分地大約相同的濃度具有雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))。例如，除了晶體管301之外的晶體管作為源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路或柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的一部分而提供。
在許多情況下晶體管301與第一電極102電連接。另外，電連接到晶體管301的電極，也就是，第一電極102在許多情況下用作像素電極。因此，電極與晶體管可以有效地定位，這是有利的。
注意，在圖3A和3B中，描述第一電極102與晶體管301中的薄膜同時(shí)形成的情況；但是，并不局限于此。第一電極102可以與另一個(gè)薄膜同時(shí)形成，例如布線、電阻器或電容器等中的薄膜。
注意，在圖1A-3B中，描述僅第二電極108具有開口圖案的情況，但是并不局限于此。第一電極102也可能具有開口圖案。因此，產(chǎn)生通常與襯底平行的電場(chǎng)，并且可以控制液晶分子的取向。圖4A-6B顯示這種情況。圖4A和4B對(duì)應(yīng)于圖1A和1B中顯示的情況，其中第一電極102也具有開口圖案。圖5A和5B對(duì)應(yīng)于圖2A和2B中顯示的情況，其中第一電極102也具有開口圖案。圖6A和6B對(duì)應(yīng)于圖3A和3B中顯示的情況，其中第一電極102也具有開口圖案。
當(dāng)?shù)谝浑姌O102具有如圖4A-6B中顯示的開口圖案時(shí)，透射通過開口圖案的一部分的光量增加。這是因?yàn)榈谝浑姌O102和第二電極108彼此不重疊。當(dāng)?shù)谝浑姌O102和第二電極108重疊時(shí)，透射通過的光量減少，除非光透射率為100％。另一方面，在第一電極102與第二電極108不重疊的部分中，光不衰減，這導(dǎo)致透射通過的光量增加。結(jié)果，增加輝度并減少功耗是可能的。
圖7A是說明根據(jù)本發(fā)明中實(shí)施方式1的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的平面圖。在圖7A中，說明提供在液晶顯示設(shè)備中的多個(gè)像素的一個(gè)。該液晶顯示設(shè)備是由FFS方式控制液晶取向的設(shè)備。在圖7A中，多個(gè)源極布線107a彼此平行(在圖7A中上下延伸)并且彼此分離布置，而多個(gè)柵極布線104c在通常與源極布線107a垂直的方向(圖7A中從一側(cè)到另一側(cè))上延伸并且彼此分離布置。輔助布線104b與多個(gè)柵極布線104c的每個(gè)相鄰布置并且延伸到通常與柵極布線104c平行的方向，也就是，在通常與源極布線107a垂直的方向(圖7A中從一側(cè)到另一側(cè))上延伸。基本上矩形的空間由源極布線107a、輔助布線104b和柵極布線104c包圍。液晶顯示設(shè)備的像素電極位于該空間中。驅(qū)動(dòng)像素電極的薄膜晶體管位于圖7A的左上角。
作為用于柵極布線104c、輔助布線104b和源極布線107a的材料，可以給出選自鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、釹(Nd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、錳(Mg)、鈧(Sc)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、硅(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)和氧(O)的一種或多種元素；包含前述元素的一種或多種的化合物或合金材料(例如，氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、摻雜氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、鋁釹(Al-Nd)或錳銀(Mg-Ag))；通過結(jié)合這種化合物而獲得的物質(zhì)等。作為選擇，可以使用硅與前述材料的化合物(硅化物)(例如鋁硅、鉬硅或硅化鎳)或者氮與前述材料的化合物(例如氮化鈦、氮化鉭或氮化鉬)。注意，硅(Si)可以包含大量n型雜質(zhì)(磷等)或p型雜質(zhì)(硼等)。當(dāng)包含這種雜質(zhì)時(shí)，硅的導(dǎo)電率提高并且硅類似于普通導(dǎo)體工作，使得使用硅作為布線或電極變得容易。硅可能是單晶硅、多晶硅(多晶型硅)或非晶硅。當(dāng)使用單晶硅或多晶硅時(shí)，可以減小電阻。當(dāng)使用非晶硅時(shí)，可以簡(jiǎn)化制造過程。鋁和銀具有高導(dǎo)電率，所以信號(hào)延遲可以減小，并且因?yàn)樗鼈內(nèi)菀卓涛g并形成圖案所以細(xì)微處理是可能的。銅具有高導(dǎo)電率，所以信號(hào)延遲可以減小。鉬是期望的，因?yàn)樗梢灾圃於鴽]有例如材料缺陷的問題，即使鉬與氧化物半導(dǎo)體例如ITO或IZO，或者硅接觸；以及因?yàn)樗菀仔纬蓤D案和刻蝕并且具有高耐熱性。鈦是期望的，因?yàn)樗梢灾圃於鴽]有例如材料缺陷的問題，即使鈦與氧化物半導(dǎo)體例如ITO或IZO，或者硅接觸；以及因?yàn)樗菀仔纬蓤D案和刻蝕并且具有高耐熱性。鎢是期望的，因?yàn)樗哂懈吣蜔嵝?。釹是期望的，因?yàn)樗哂懈吣蜔嵝?。特別地，釹與鋁的合金是期望的，因?yàn)槟蜔嵝蕴岣卟⑶規(guī)缀醪划a(chǎn)生鋁的小丘。硅是期望的，因?yàn)樗梢耘c晶體管中的半導(dǎo)體層同時(shí)制造并且具有高耐熱性。氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、摻雜氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)和硅(Si)是期望的，因?yàn)樗鼈兙哂懈叩墓馔干湫再|(zhì)并且可以用于需要透射光的部分，例如像素電極和公共電極。
注意，布線或電極可以具有這些材料的單層或多層結(jié)構(gòu)。如果使用單層結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化制造過程并且可以減少步驟數(shù)目；這導(dǎo)致成本的減少。如果使用多層結(jié)構(gòu)，可以獲得材料的優(yōu)點(diǎn)并且可以減小材料的缺點(diǎn)，使得可以形成具有有利特性的布線和電極。例如，當(dāng)具有低電阻的材料(例如鋁)包含在多層結(jié)構(gòu)中時(shí)，可以減小布線的電阻。另外，如果使用具有高耐熱性的材料，例如置于層疊結(jié)構(gòu)中具有低耐熱性和另一種優(yōu)點(diǎn)的材料之間，可以提高作為整體的布線或電極的耐熱性。例如，包含鋁的層置于包含鉬或鈦的層之間的層疊結(jié)構(gòu)是期望的。另外，存在一種材料與另一種材料的另一個(gè)布線或另一個(gè)電極直接接觸，使得材料受不利影響的情況。例如，一種材料可以進(jìn)入另一種材料并且改變其特性；因此，該材料不能服務(wù)其原始目的或者出現(xiàn)制造問題，并且該材料不能正常地制造。在這種情況下，當(dāng)該層置于另一層之間或用另一層覆蓋時(shí)，問題可以解決。例如，如果氧化銦錫(ITO)和鋁需要彼此接觸，那么鈦或鉬置于其間是期望的。而且，如果硅和鋁需要彼此接觸，那么鈦或鉬置于其間是期望的。
注意，期望柵極布線104c和輔助布線104b的材料具有高于源極布線107a的耐熱性。這是因?yàn)闁艠O布線104c和輔助布線104b在它們的制造步驟中處于更高的溫度下。
注意，期望源極布線107a的材料具有低于柵極布線104c的電阻。這是因?yàn)閮H二值信號(hào)，也就是高信號(hào)和低信號(hào)提供給柵極布線104c，而有助于顯示的模擬信號(hào)引入到源極布線107a。因此，期望具有低電阻的材料用于源極布線107a，使得信號(hào)可以精確地施加到那里。
注意，不一定提供輔助布線104b，但是當(dāng)提供輔助布線104b時(shí)每個(gè)像素中的公共電極的電勢(shì)可以穩(wěn)定。注意，在圖7A和7B中，輔助布線104b和柵極布線104c通常彼此平行布置，但是并不局限于此。輔助布線104b和源極布線107a可以通常彼此平行布置。在該情況下，輔助布線104b期望由與源極布線107a具有相同質(zhì)量的材料形成。
但是，輔助布線104b通常與柵極布線104c平行布置是有利的，因?yàn)榭讖奖瓤梢栽黾硬⑶也季挚梢杂行А?br> 圖7B是沿著圖7A中的線A-B和線C-D的橫截面視圖。如附圖中所示，基礎(chǔ)絕緣薄膜101在襯底100上形成，以便防止雜質(zhì)從襯底100的擴(kuò)散?；A(chǔ)絕緣薄膜101由例如包含氧或氮的絕緣物質(zhì)形成，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNyx＞y)，或氮氧化硅(SiNxOyx＞y)。作為選擇，可以使用包含其多個(gè)薄膜的層疊薄膜。
注意，襯底100是玻璃襯底、石英襯底、由絕緣體例如氧化鋁形成的襯底、具有足夠耐熱性以承受隨后步驟的處理溫度的塑料襯底、硅襯底或金屬襯底。作為選擇，可以使用多晶硅。
注意，當(dāng)液晶顯示設(shè)備用作透射式顯示設(shè)備時(shí)，期望襯底100具有光透射性質(zhì)。
控制液晶取向的半導(dǎo)體薄膜102f和第一電極102c在基礎(chǔ)絕緣薄膜101上形成。半導(dǎo)體薄膜102f和第一電極102c例如是通過在相同步驟中選擇性地刻蝕薄膜而形成的多晶硅薄膜。換句話說，半導(dǎo)體薄膜102f和第一電極102c在基礎(chǔ)薄膜101上以及在相同層中形成。但是，本發(fā)明并不局限于同時(shí)且在一個(gè)步驟中刻蝕的薄膜形成。在半導(dǎo)體薄膜102f中，形成作為薄膜晶體管的源極區(qū)或漏極區(qū)的雜質(zhì)區(qū)102d和作為漏極區(qū)或源極區(qū)的雜質(zhì)區(qū)102b。雜質(zhì)區(qū)102d和102b是引入例如磷或砷的n型雜質(zhì)區(qū)，但是雜質(zhì)區(qū)可能是p型雜質(zhì)區(qū)。作為給予n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)，磷(P)和砷(As)作為實(shí)例給出；以及作為給予p型導(dǎo)電性的雜質(zhì)，硼(B)和鎵(Ga)作為實(shí)例給出。但是，期望雜質(zhì)區(qū)102d和102b是具有高導(dǎo)電率的n型雜質(zhì)區(qū)。另一方面，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路僅包括p型晶體管時(shí)，期望雜質(zhì)區(qū)102d和102b也具有p型導(dǎo)電類型，使得可以減少制造成本。
第一電極102c用作與其他像素相同的公共電壓施加到那里的公共電極，并且由例如引入雜質(zhì)的多晶硅薄膜形成。因?yàn)殡s質(zhì)引入到那里所以第一電極102的電阻降低，并且用作電極。如圖7A中的虛線所示，第一電極102c是具有缺少一角(附圖左上角)的部分1001的矩形，以及在幾乎像素的整個(gè)表面上形成。注意，在缺少一角的部分102e中，布置薄膜晶體管。當(dāng)薄膜晶體管位于缺少一角的部分102e中時(shí)，可以更有效地形成可以用來顯示的區(qū)域，這導(dǎo)致孔徑比的提高。第一電極102c具有例如45nm-60nm的厚度，并且具有足夠高的光透射率。為了進(jìn)一步提高光透射率，期望設(shè)置第一電極102的厚度為40nm或更少。
第一電極102c由例如多晶硅形成，但是可能是另一種半導(dǎo)體材料例如非晶硅、單晶硅、有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管。在該情況下，非晶硅薄膜、有機(jī)半導(dǎo)體薄膜等在薄膜晶體管中使用，代替半導(dǎo)體薄膜102f。注意，形成晶體管的半導(dǎo)體薄膜102f和第一電極102c期望地通過在相同步驟中選擇性地刻蝕一個(gè)薄膜而形成。在該情況下，可以減少掩模(標(biāo)線)和步驟的數(shù)目，使得可以減少制造成本。另外，期望相同類型的雜質(zhì)元素同時(shí)引入到雜質(zhì)區(qū)102b和102d。這是因?yàn)楫?dāng)引入相同類型的雜質(zhì)元素時(shí)，可以引入雜質(zhì)元素而沒有問題，即使雜質(zhì)區(qū)102b和102d位置彼此接近，使得致密布局變得可能。期望添加p型或n型雜質(zhì)元素，因?yàn)榕c引入不同類型的雜質(zhì)元素的情況相比較，制造成本可以低。
晶體管中的柵極絕緣薄膜103在整個(gè)表面上包括在半導(dǎo)體薄膜102f上形成。
但是，存在柵極絕緣薄膜103僅位于通道形成區(qū)附近而不位于其他部分中的情況。另外，柵極絕緣薄膜103的厚度或?qū)盈B結(jié)構(gòu)可以根據(jù)位置而不同。例如，柵極絕緣薄膜103可能在通道形成區(qū)附近較厚或包含較多層而可能在其他位置較薄或包含較少層。因此，控制雜質(zhì)到源極區(qū)或漏極區(qū)的添加變得容易。此外，當(dāng)通道形成區(qū)附近的柵極絕緣薄膜103的厚度或?qū)訑?shù)不同時(shí)，引入到半導(dǎo)體層的雜質(zhì)的量可以根據(jù)位置而不同，使得可以形成LDD區(qū)等。當(dāng)形成LDD區(qū)時(shí)，可以抑制漏電流和熱載流子的產(chǎn)生，這可以提高可靠性。
柵極絕緣薄膜103由例如包含氧或氮的絕緣物質(zhì)，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNyx＞y)，或者氮氧化硅(SiNxOyx＞y)形成。作為選擇，可以使用包含多個(gè)這些薄膜的層疊薄膜。柵電極104a在柵極絕緣薄膜103上形成并且位于通道形成區(qū)102a上方。如圖7A和7B中所示，柵電極104a與輔助布線104b和柵極布線104c在相同布線層中，并且連接到柵極布線104c。在半導(dǎo)體薄膜102f中，位于柵電極104a下方的區(qū)域102a用作通道形成區(qū)。注意，與雜質(zhì)區(qū)102b和102d中相同的雜質(zhì)引入到兩個(gè)通道形成區(qū)102a之間的半導(dǎo)體區(qū)。注意在該實(shí)施方式中，使用具有兩個(gè)柵電極的多柵結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明并不局限于該結(jié)構(gòu)。
絕緣薄膜105和第一層間絕緣薄膜106a在柵極絕緣薄膜103和柵電極104a上順序形成。
注意，可以形成絕緣薄膜105和第一層間絕緣薄膜106a中僅一個(gè)，作為選擇，絕緣薄膜的每個(gè)具有多層結(jié)構(gòu)。無機(jī)材料或有機(jī)材料可以用于絕緣薄膜。作為有機(jī)材料，可以使用聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、光刻膠、硅氧烷、聚硅氨烷等。作為無機(jī)材料，可以使用包含氧或氮的絕緣物質(zhì)，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNyx＞y)，或者氮氧化硅(SiNxOyx＞y)。作為選擇，可以使用多個(gè)這些薄膜層疊的層疊薄膜。此外作為選擇，可以使用有機(jī)材料與無機(jī)材料結(jié)合的層疊薄膜。
在柵極絕緣薄膜103、絕緣薄膜105和第一層間絕緣薄膜106a中，形成位于雜質(zhì)區(qū)102b上方的接觸孔、位于雜質(zhì)區(qū)102d上方的接觸孔、位于第一電極102c上方的接觸孔，以及位于輔助布線104b上方的接觸孔。在第一層間絕緣薄膜106a上，形成源極布線107a、漏極布線107b和連接布線107c。當(dāng)有機(jī)材料用于絕緣薄膜時(shí)，可以防止?jié)駳饣螂s質(zhì)的侵入。特別地，包含氮的層可以有效地阻擋濕氣或雜質(zhì)。
注意，當(dāng)有機(jī)材料用于絕緣薄膜時(shí)，其表面可以平面化。因此，絕緣薄膜可以對(duì)于在其上提供的層具有很好的影響。例如，在有機(jī)材料上形成的層可以平面化，使得可以防止液晶的取向干擾。
源極布線107a位于源極，也就是雜質(zhì)區(qū)102d上，并且具有嵌入接觸孔中的部分；因此，源極布線107a與雜質(zhì)區(qū)102d電連接。因此，源電極用作源極布線107a的一部分。漏極布線107b位于漏極，也就是雜質(zhì)區(qū)102b上，并且具有嵌入接觸孔中的部分；因此，漏極布線107b與雜質(zhì)區(qū)102b連接。
連接布線107c從第一電極102c上方延伸到輔助布線104b上方。連接布線107c具有嵌入接觸孔中的部分；因此，連接布線107c電連接到第一電極102c和輔助布線104b。當(dāng)以這種方式提供連接布線107c時(shí)，可以精確地形成接觸孔，因?yàn)樗恍枰睢?br> 在圖7B中顯示的實(shí)例中，漏極布線107b與源極布線107a和連接布線107c同時(shí)形成。在該情況下，漏極布線107b的一部分嵌入其中的接觸孔與第二電極108的一部分嵌入其中的接觸孔不彼此重疊。因此，即使漏極布線107b和第二電極108具有在接觸孔上方的凹陷，凹陷不彼此重疊。因此，深陷部分不在第二電極108中形成，使得可以抑制在其上形成的光刻膠圖案形狀的缺陷的產(chǎn)生。
注意如圖8中所示，第二電極108與雜質(zhì)區(qū)102b可以直接連接而沒有漏極布線107b。在該情況下，用于連接第二電極108與雜質(zhì)區(qū)102b的接觸孔需要深。因?yàn)椴恍枰獔D7B中顯示的漏極布線107bb，可以將連接布線的區(qū)域作為開口區(qū)域用于顯示圖像，這導(dǎo)致孔徑比的提高和功耗的減少。
如上所述，第一電極102c通過連接布線107c連接到輔助布線104b。期望提供多個(gè)連接布線107c以便降低電阻。因此，第一電極102c的電勢(shì)穩(wěn)定。在圖7A中顯示的實(shí)例中，連接布線107c在第一電極102c的四個(gè)角中三個(gè)角上形成，除了接近薄膜晶體管的一角。當(dāng)在多個(gè)路徑中進(jìn)行連接時(shí)，抑制第一電極102c中電勢(shì)分布的產(chǎn)生。此外，當(dāng)?shù)谝浑姌O102c與輔助布線104b通過連接布線107c連接時(shí)，可以減少形成接觸孔的數(shù)目，這可以簡(jiǎn)化過程。
注意，連接布線107c與源極布線107a同時(shí)且使用與源極布線107a相同的材料形成，但是并不局限于此。連接布線107c可以與第二電極108同時(shí)且使用與第二電極108相同的材料形成。
第二層間絕緣薄膜106b在源極布線107a、漏極布線107b、連接布線107c以及第一層間絕緣薄膜106a上形成。注意，可以使用沒有形成第二層間絕緣薄膜106b的結(jié)構(gòu)。無機(jī)材料或有機(jī)材料可以用于第二層間絕緣薄膜106b。作為有機(jī)材料，可以使用聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、光刻膠、硅氧烷、聚硅氨烷等。作為無機(jī)材料，可以使用包含氧或氮的絕緣物質(zhì)，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNyx＞y)，或者氮氧化硅(SiNxOyx＞y)。作為選擇，可以使用多個(gè)這些薄膜層疊的層疊薄膜。此外作為選擇，可以使用有機(jī)材料與無機(jī)材料結(jié)合的層疊薄膜。在第二層間絕緣薄膜106b中，接觸孔在漏極布線107b上形成。
控制液晶取向的第二電極108在層間絕緣薄膜106b上形成。第二電極108用作每個(gè)像素專用的電壓施加到那里的像素電極。第二電極108由ITO(氧化銦錫)、ZnO(氧化鋅)、通過使用2-20wt％的ZnO混合到氧化銦的目標(biāo)形成的IZO等形成。注意，第二電極108與雜質(zhì)區(qū)102b可以通過漏極布線107b電連接，或者可以直接連接。
在如圖8中所示沒有提供連接布線的情況下，第二電極108直接連接到薄膜晶體管中的雜質(zhì)區(qū)102b。
如圖7A和8中所示，第二電極108基本上是矩形并且位于第一電極102c及其周圍上。第二電極108在位于第一電極102c上方的部分中具有多個(gè)開口圖案112。開口圖案112例如包括彼此平行的許多裂縫形開口圖案。在圖7A中顯示的實(shí)例中，開口圖案與源極布線107a成對(duì)角線。因?yàn)樘峁╅_口圖案112，具有與襯底平行的分量的電場(chǎng)在第二電極108上產(chǎn)生。因此，可以通過控制第二電極108的電勢(shì)控制隨后描述的液晶的取向。注意，開口圖案的形狀并不局限于該實(shí)施方式中的形狀。可以使用實(shí)施方式2中或隨后描述的開口圖案的形狀。換句話說，開口圖案包括沒有形成導(dǎo)電圖案的空間，例如梳形電極的梳齒之間的空間。
如果提供具有不同方向的開口圖案，則可以提供具有液晶分子的不同運(yùn)動(dòng)方向的多個(gè)區(qū)域。換句話說，可以實(shí)現(xiàn)多晶疇(也稱作對(duì)準(zhǔn)劃分)結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用多晶疇結(jié)構(gòu)時(shí)，可以防止如果從某個(gè)方向觀看，圖像不能正常顯示。因此，可以改進(jìn)視角。
如圖7A中所示，當(dāng)從與襯底100垂直的方向觀看時(shí)，用作公共電極的第一電極102c的外圍延伸出用作像素電極的第二電極108之外。因此，在接收信號(hào)之后處于浮動(dòng)狀態(tài)的第二電極108較少受通過源極布線107a發(fā)送到另一個(gè)像素的信號(hào)所影響。因此，可以抑制圖像質(zhì)量的缺陷，例如串音。注意，本發(fā)明并不局限于這種電極結(jié)構(gòu)，并且第一電極102c可以具有其外圍不延伸出第二電極108之外的部分。
接下來，配向薄膜109a和液晶110在第二層間絕緣薄膜106b和第二電極108上層疊。
作為液晶110，可以使用鐵電液晶(FLC)、向列型液晶、近晶型液晶、水平配向的液晶、垂直配向的液晶等。提供有第二配向薄膜109b的反襯底111位于液晶110上。注意，在許多情況下反襯底111提供有彩色濾光器。另外，起偏振片提供在襯底100和反襯底111的每個(gè)外側(cè)上。注意，在許多情況下阻滯板或四分之一波片與起偏振片一起提供。
注意，根據(jù)本發(fā)明的層疊結(jié)構(gòu)并不局限于該實(shí)施方式中描述的結(jié)構(gòu)。
描述半導(dǎo)體器件或液晶顯示設(shè)備的制造方法的實(shí)例。首先，基礎(chǔ)絕緣薄膜101在襯底100上形成。隨后，半導(dǎo)體薄膜例如多晶硅薄膜或非晶硅薄膜在基礎(chǔ)絕緣薄膜101上形成。光刻膠圖案(沒有顯示)在半導(dǎo)體薄膜上形成。然后，使用光刻膠圖案作為掩模選擇性地刻蝕半導(dǎo)體薄膜。這樣，半導(dǎo)體薄膜102f與第一電極102c在相同步驟中形成。此后去除光刻膠圖案。
隨后，柵極絕緣薄膜103在半導(dǎo)體薄膜102f、第一電極102c和基礎(chǔ)絕緣薄膜101上形成。柵極絕緣薄膜103是例如氧氮化硅薄膜或氧化硅薄膜，并且由等離子CVD方法形成。注意，柵極絕緣薄膜103可以由氮化硅薄膜，或者包含氮化硅和氧化硅的多層薄膜形成。然后，導(dǎo)電薄膜在柵極絕緣薄膜103上形成。通過使用光刻膠圖案作為掩模的刻蝕選擇性地去除導(dǎo)電薄膜，并且形成圖案。因此，兩個(gè)柵電極104a在位于半導(dǎo)體薄膜102f上的柵極絕緣薄膜103上形成。另外，輔助布線104b和柵極布線104c與柵電極104a同時(shí)形成。
如上所述，當(dāng)提供輔助布線104b時(shí)，每個(gè)像素中第一電極102c和第二電極108的電勢(shì)可以穩(wěn)定。另外，輔助布線104b不一定形成。作為選擇，輔助布線104b可以與另一層在相同層中(例如，與源極布線107a在相同層中，與第一電極102c在相同層中，或者與第二電極108在相同層中)形成或者可以在多層中形成。另外，雖然在圖7A中，輔助布線104b在與源極布線107a垂直的方向上延伸，但是可以使用輔助布線104b在與源極布線107a相同的方向上延伸的結(jié)構(gòu)。
作為用于導(dǎo)電薄膜的材料，可以給出選自鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、釹(Nd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、錳(Mg)、鈧(Sc)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、硅(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)和氧(O)的一種或多種元素；包含前述元素的一種或多種的化合物或合金材料(例如，氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、摻雜氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、鋁釹(Al-Nd)或錳銀(Mg-Ag))；通過結(jié)合這種化合物而獲得的物質(zhì)等。作為選擇，可以使用硅與前述材料的化合物(硅化物)(例如鋁硅、鉬硅或硅化鎳)或者氮與前述材料的化合物(例如氮化鈦、氮化鉭或氮化鉬)。注意，硅(Si)可以包含大量n型雜質(zhì)(磷等)或p型雜質(zhì)(硼等)。
注意，布線或電極可以具有這些材料的單層或多層結(jié)構(gòu)。如果使用單層結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化制造過程并且可以減少步驟數(shù)目；這導(dǎo)致成本的減少。如果使用多層結(jié)構(gòu)，可以獲得材料的優(yōu)點(diǎn)并且可以減小材料的缺點(diǎn)，使得可以形成具有有利特性的布線和電極。例如，當(dāng)具有低電阻的材料(例如鋁)包含在多層結(jié)構(gòu)中時(shí)，可以減小布線的電阻。另外，如果使用具有高耐熱性的材料，例如置于層疊結(jié)構(gòu)中具有低耐熱性和另一種優(yōu)點(diǎn)的材料之間，可以提高整體布線或電極的耐熱性。例如，包含鋁的層置于包含鉬或鈦的層之間的層疊結(jié)構(gòu)是期望的。另外，存在一種材料與另一種材料的另一個(gè)布線或另一個(gè)電極直接接觸，使得材料受不利影響的情況。例如，一種材料可以進(jìn)入另一種材料并且改變其特性；因此，該材料不能服務(wù)其原始目的或者出現(xiàn)制造問題，并且該材料不能正常地制造。在這種情況下，當(dāng)該層置于另一層之間或用另一層覆蓋時(shí)，問題可以解決。例如，如果氧化銦錫(ITO)和鋁彼此接觸，那么鈦或鉬置于其間是期望的。而且，如果硅和鋁彼此接觸，那么鈦或鉬置于其間是期望的。
接下來，使用柵電極104a和光刻膠圖案(沒有顯示)作為掩模將雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體薄膜102f中。因此，形成雜質(zhì)區(qū)102b和102d以及柵電極104a之間的雜質(zhì)區(qū)。注意，可以注入n型或p型的雜質(zhì)元素。作為選擇，n型雜質(zhì)元素和p型雜質(zhì)元素都可以注入到特定區(qū)域中。在后者情況下，可以設(shè)置使得n型雜質(zhì)元素或p型雜質(zhì)元素的注入量多于另一種。
注意此時(shí)，可以通過改變柵極絕緣薄膜103的厚度或?qū)盈B結(jié)構(gòu)形成LDD區(qū)。為了形成LDD區(qū)，在形成LDD區(qū)的部分中柵極絕緣薄膜加厚或?qū)訑?shù)增加。因此，雜質(zhì)的注入量減少，使得可以容易地形成LDD區(qū)。
注意，在該步驟中光刻膠圖案可以用作掩模。
另外，在形成雜質(zhì)區(qū)的步驟中，雜質(zhì)元素可以注入到第一電極102c中。這樣，第一電極102c可以與雜質(zhì)區(qū)102b和102d同時(shí)形成。因此，不增加步驟數(shù)目，使得液晶顯示設(shè)備的制造成本可以低。
注意，雜質(zhì)元素到雜質(zhì)區(qū)中的注入可以在形成柵電極104a之前，例如，在形成柵極絕緣薄膜103之前或之后執(zhí)行。在該情況下，使用光刻膠圖案作為掩模注入雜質(zhì)元素。此時(shí)，雜質(zhì)元素可以注入到第一電極102c中。而且在該情況下，在晶體管中形成雜質(zhì)區(qū)的步驟與將雜質(zhì)元素注入到第一電極102c中的步驟可以是相同步驟。因此，液晶顯示設(shè)備的制造成本可以低。
此外，在該情況下，電容器可以在與柵極處于相同層中的電極與雜質(zhì)注入到其中的半導(dǎo)體薄膜之間形成。因?yàn)闁艠O絕緣薄膜位于與柵極處于相同層中的電極與雜質(zhì)注入到其中的半導(dǎo)體薄膜之間，可以形成具有薄厚度和大電容的電容器。
然后，形成第一層間絕緣薄膜106a和接觸孔。隨后，導(dǎo)電薄膜(例如金屬薄膜)在第一層間絕緣薄膜106a上和接觸孔中形成。金屬薄膜形成圖案，換句話說，選擇性地去除。因此，形成源極布線107a、漏極布線107b和連接布線107c。如上所述，導(dǎo)電薄膜可以由各種材料形成以具有各種結(jié)構(gòu)。例如，可以使用由鋁(Al)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、釹(Nd)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)等形成的薄膜；由其合金形成的薄膜；或者其層疊薄膜。作為選擇，可以使用引入n型雜質(zhì)的硅(Si)。
然后，形成第二層間絕緣薄膜106b和接觸孔。此后，ITO薄膜、IZO薄膜或ZnO薄膜在第二層間絕緣薄膜106b上和接觸孔中形成。使用光刻膠圖案選擇性地刻蝕薄膜。因此，形成第二電極108。
注意，漏極布線107b的一部分嵌入其中的接觸孔與第二電極108的一部分嵌入其中的接觸孔位置彼此不同。因此，即使漏極布線107b和第二電極108在位于接觸孔上方的部分中具有凹陷，凹陷不彼此重疊。因此，深陷部分不在第二電極108中形成，使得可以抑制前述光刻膠圖案形狀的缺陷的產(chǎn)生。此后，去除光刻膠圖案。
但是，本發(fā)明并不局限于此。例如，漏極布線107b的一部分嵌入其中的接觸孔與第二電極108的一部分嵌入其中的接觸孔可以彼此重疊。在該情況下，接觸孔可以容納在一個(gè)位置中，因此布局可以有效。因此，可以提高孔徑比。
隨后，形成第一配向薄膜109a，并且液晶密封在第一配向薄膜109a與提供有第二配向薄膜109b的反襯底111之間。此后，在不與液晶110接觸的反襯底111的一側(cè)上或者襯底100的一側(cè)上(也就是，液晶顯示設(shè)備的外側(cè))，提供光學(xué)薄膜等例如起偏振片、阻滯板、四分之一波片、擴(kuò)散板或棱鏡片。此外，提供逆光或正光。作為逆光，可以使用直接型或側(cè)光型。作為光源，可以使用冷陰極管或LED(發(fā)光二極管)。作為LED，可以結(jié)合使用白色LED或單色LED(例如白色、紅色、藍(lán)色、綠色、青色、品紅色或黃色)。當(dāng)使用LED時(shí)，因?yàn)長ED具有光波長的銳峰，所以可以提高色純度。這樣，形成液晶顯示設(shè)備。
注意，液晶顯示設(shè)備可能僅指襯底、反襯底以及置于其間的液晶。作為選擇，液晶顯示設(shè)備可能還包括光學(xué)薄膜例如起偏振片或阻滯板。再次作為選擇，液晶顯示設(shè)備可能還包括擴(kuò)散板、棱鏡片、光源(例如冷陰極管或LED)、導(dǎo)光板等。
根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式1，在液晶的對(duì)準(zhǔn)方向由FFS方式控制的液晶顯示設(shè)備中，第一電極102c由引入雜質(zhì)的多晶硅薄膜形成，并且與包括薄膜晶體管的源極區(qū)、漏極區(qū)和通道形成區(qū)的半導(dǎo)體薄膜102f在相同步驟中形成。因此，與公共電極由ITO形成的情況相比較，可以減少制造步驟的數(shù)目和制造成本。
雖然在該實(shí)施方式中連接布線107c與源極布線107a和漏極布線107b位于相同層中，但是連接布線107c可以位于另一布線層中(例如，在與柵極布線104c、第一電極102c或第二電極108相同的層中)。另外，柵極絕緣薄膜103不一定在整個(gè)表面上形成。
輔助布線104b可以與源極布線107a在相同層中形成。在該情況下，輔助布線104b可以與柵極布線104c平行布置，并且輔助布線104b和柵極布線104c可以僅在源極布線107a與輔助布線104b相交的部分中在相同層中形成。作為選擇，輔助布線104b與源極布線107a可以平行布置。
柵電極104a與柵極布線104c可以由不同材料或在不同層中形成。
雖然在該實(shí)施方式中描述柵電極位于通道形成區(qū)上方的所謂頂部柵極薄膜晶體管，但是本發(fā)明并不一定局限于此?？梢孕纬蓶烹姌O位于通道形成區(qū)下方的所謂底部柵極薄膜晶體管或者具有柵電極位于通道形成區(qū)上方和下方的結(jié)構(gòu)的晶體管。
圖9A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式2的FFS方式液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖9B是沿著圖9A的線A-B和線C-D的橫截面視圖。該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1類似，除了第一電極102c通過晶體管電連接到源極布線107a并且用作像素電極，第二電極108電連接到輔助布線104b并且用作公共電極，在第二電極108中形成的開口圖案112的形狀不同，以及第一電極102c、第二電極108和布線的連接結(jié)構(gòu)不同。而且，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法也與實(shí)施方式1類似。因此，實(shí)施方式1中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式1類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
作為晶體管的漏極或源極的雜質(zhì)區(qū)102b直接連接到第一電極102c。換句話說，晶體管中的半導(dǎo)體層與第一電極102c彼此鄰接以形成一個(gè)島。另外，不像實(shí)施方式1，位于雜質(zhì)區(qū)102b上方的接觸孔與位于第一電極102c上方的接觸孔不在第一層間絕緣薄膜106a中形成。因此，接觸孔的區(qū)域可以用于顯示圖像，這導(dǎo)致孔徑比的提高。
注意，因?yàn)橛米骶w管漏極或源極的雜質(zhì)區(qū)102b與第一電極102鄰接且連接到彼此；因此，在一些情況中，清晰地看到晶體管中的雜質(zhì)區(qū)102b在哪里結(jié)束以及第一電極102在哪里開始是困難的。
注意，在雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))例如磷、硼、鎵或砷引入到作為晶體管漏極或源極的雜質(zhì)區(qū)的情況下，具有相同導(dǎo)電性的雜質(zhì)也同時(shí)引入到第一電極102c是期望的。當(dāng)雜質(zhì)同時(shí)引入到雜質(zhì)區(qū)和第一電極102c時(shí)，因?yàn)樗鼈儽舜肃徑?，所以它們可以電連接到彼此。此時(shí)，引入到多個(gè)部分的雜質(zhì)的濃度受多個(gè)部分上薄膜材料的厚度或質(zhì)量所影響。當(dāng)在類似的層結(jié)構(gòu)上形成時(shí)，用作晶體管漏極或源極的雜質(zhì)區(qū)與第一電極102c以至少部分地大約相同的濃度具有雜質(zhì)(p型雜質(zhì)或n型雜質(zhì))。
位于連接布線107c上方的接觸孔在第二層間絕緣薄膜106b中形成。第二電極108具有嵌入接觸孔中的部分，以便連接到連接布線107c。
如圖9A中所示，在該實(shí)施方式中，第二電極108具有兩種開口圖案112a和112b。在附圖中上部區(qū)域中形成的開口圖案112a與在附圖中下部區(qū)域中形成的開口圖案112b具有彼此不同的方向。
如果提供具有不同方向的開口圖案112a和112b，則可以實(shí)現(xiàn)具有液晶分子的不同運(yùn)動(dòng)方向的多個(gè)區(qū)域。換句話說，可以使用多晶疇結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用多晶疇結(jié)構(gòu)時(shí)，可以防止如果從某個(gè)方向觀看，圖像不能正常顯示。因此，可以改進(jìn)視角。
另外，如圖9A和9B中所示，第一電極102c用作像素電極且第二電極108用作公共電極，并且與到像素電極相比，液晶更接近公共電極。因此，即使像素電極的電壓在像素之間變化，液晶存在的部分中電場(chǎng)幾乎不會(huì)因圖像而變化；因此，相鄰像素彼此較不影響，所以可以減少串音。
使用該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式1類似的效果。另外，具有不同方向的開口圖案112a和112b在第二電極108中形成。因此，在第一電極102c與第二電極108之間以及在液晶110中產(chǎn)生的電場(chǎng)梯度的方向可以在與襯底平行的平面中劃分成兩個(gè)。因此，可以進(jìn)一步改進(jìn)液晶顯示設(shè)備的視角。
注意，在實(shí)施方式1中，第二電極108的形狀可能與該實(shí)施方式中類似。另外，在該實(shí)施方式中，第二電極108中開口圖案的形狀可以與實(shí)施方式1中類似。雖然在圖9A和9B中僅顯示一個(gè)像素，實(shí)際上多個(gè)像素排列在矩陣中。實(shí)際上，像素中的第二電極108可以通過連接布線107c連接到彼此。因此，可以降低電阻，使得足夠的電壓可以施加到第二電極108。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)或轉(zhuǎn)換實(shí)施方式1中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖10A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式3的液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖10B是沿著圖10A的線A-B、線C-D和線E-F的橫截面視圖。該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1類似，除了開口圖案115在第一電極102c中形成以及除了開口圖案112的形狀。換句話說，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備是液晶的對(duì)準(zhǔn)方向由IPS方式控制的設(shè)備。當(dāng)從與液晶顯示設(shè)備的襯底100垂直的方向觀看時(shí)，像素部分與公共電極交替排列并且通常在主要部分中平行。在前述FFS方式中，像素電極和公共電極的較低電極不具有開口圖案。注意，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法通常與實(shí)施方式1類似。因此，實(shí)施方式1中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式1類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
開口圖案115位于沒有形成開口圖案112的第二電極108的區(qū)域下方及其周圍。因此，用作公共電極的第一電極102c與用作像素電極的第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。使用前述電極結(jié)構(gòu)，與襯底平行的電場(chǎng)可以在第一電極102c與第二電極108之間產(chǎn)生，并且可以獲得作為IPS方式的特性的效果例如視角改進(jìn)。在該實(shí)施方式中開口圖案112和115具有波形。
如果如此提供開口圖案以具有不同方向，則可以實(shí)現(xiàn)具有液晶分子的不同運(yùn)動(dòng)方向的多個(gè)區(qū)域。換句話說，可以使用多晶疇結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用多晶疇結(jié)構(gòu)時(shí)，可以防止如果從某個(gè)方向觀看，圖像不能正常顯示。因此，可以改進(jìn)視角。
在該實(shí)施方式中，第一電極102c的一部分與第二電極108的一部分(由參考數(shù)字120a和120b表示的部分)插入柵極絕緣薄膜103、絕緣薄膜105、第一層間絕緣薄膜106a和第二層間絕緣薄膜106b。因此，在由參考數(shù)字120a和120b表示的每個(gè)部分中，第一電極102c、第二電極108和其間的絕緣薄膜用作電容器。提供電容器120a和120b，存儲(chǔ)電容可以增加。因此，當(dāng)關(guān)閉薄膜晶體管時(shí)，可以容易地保持第二電極108的電勢(shì)。
使用該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式1類似的效果。注意，在該實(shí)施方式中，在第二電極108中形成的開口圖案112可以具有圖7A和7B或9A和9B中顯示的開口圖案112的形狀。在該情況下，包括在第一電極102c中的開口圖案115具有與圖7A和7B或9A和9B中顯示的開口圖案112類似的形狀。注意，需要排列開口圖案112和115使得當(dāng)從與液晶顯示設(shè)備的襯底100垂直的方向觀看時(shí)，第一電極102c與第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。
另外，在實(shí)施方式1或2中，開口圖案112可能具有與該實(shí)施方式中類似的形狀。在該情況下，可以獲得開口圖案112具有圖10A和10B中所示形狀的FFS方式液晶顯示設(shè)備。
注意，在該實(shí)施方式中第一電極102c具有開口圖案115。因此，在開口圖案的部分中，透射通過的光量增加。這是因?yàn)榈谝浑姌O102沒有在該部分中提供。在提供第一電極102的部分中，透射通過的光量減少，因?yàn)楣馔干渎什皇?00％。另一方面，在沒有提供第一電極102的部分中，光不衰減，這導(dǎo)致透射通過的光量增加。結(jié)果，增加輝度并減少功耗是可能的。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)或轉(zhuǎn)換實(shí)施方式1和2中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1和2中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖11A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式4的IPS方式液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖11B是沿著圖11A的線A-B和線C-D的橫截面視圖。該實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2類似，除了開口圖案115在第一電極102c中形成以及除了開口圖案112的形狀。而且，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法通常與實(shí)施方式2類似。因此，實(shí)施方式2中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式2類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
作為晶體管的漏極或源極的雜質(zhì)區(qū)102b直接連接到第一電極102c。換句話說，晶體管中的半導(dǎo)體層與第一電極102c彼此鄰接以形成一個(gè)島。另外，不像實(shí)施方式1，位于雜質(zhì)區(qū)102b上方的接觸孔與位于第一電極102c上方的接觸孔不在第一層間絕緣薄膜106a中形成。因此，接觸孔的區(qū)域可以用于顯示圖像，這導(dǎo)致孔徑比的提高。
開口圖案115位于沒有形成開口圖案112的第二電極108的區(qū)域下方及其周圍。因此，用作像素電極的第一電極102c與用作公共電極的第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。使用前述電極結(jié)構(gòu)，橫向電場(chǎng)可以在第一電極102c與第二電極108之間產(chǎn)生，并且可以獲得作為IPS方式的特性的效果例如視角改進(jìn)。在該實(shí)施方式中開口圖案112和115通常平行于源極布線107a。
在該實(shí)施方式中，第一電極102c的一部分與第二電極108的一部分(由參考數(shù)字121a和121b表示的部分)插入柵極絕緣薄膜103、絕緣薄膜105、第一層間絕緣薄膜106a和第二層間絕緣薄膜106b。因此，在由參考數(shù)字121a和121b表示的每個(gè)部分中，第一電極102c、第二電極108和其間的絕緣薄膜用作電容器。提供電容器121a和121b，存儲(chǔ)電容可以增加。因此，當(dāng)關(guān)閉薄膜晶體管時(shí)，可以容易地保持第一電極102c的電勢(shì)。
在該實(shí)施方式中，可以獲得與實(shí)施方式1類似的效果。注意，在該實(shí)施方式中，開口圖案112和115可以具有圖10A和10B中顯示的形狀。作為選擇，開口圖案112可以具有圖7A和7B或9A和9B中顯示的形狀。在該情況下，開口圖案115具有與圖7A和7B或9A和9B中顯示的開口圖案112類似的形狀。注意，需要排列開口圖案112和115使得當(dāng)從與液晶顯示設(shè)備的襯底100垂直的方向觀看時(shí)，第一電極102c與第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。
另外，實(shí)施方式3中顯示的IPS方式液晶顯示設(shè)備中的開口圖案112和115可以具有圖11A和11B中顯示的形狀。作為選擇，在實(shí)施方式1或2中，開口圖案112可以具有與該實(shí)施方式類似的形狀。在后者情況下，可以獲得開口圖案112具有圖11A和11B中所示形狀的FFS方式液晶顯示設(shè)備。
注意，在該實(shí)施方式中第一電極102c具有開口圖案115。因此，在開口圖案的部分中，透射通過的光量增加。這是因?yàn)榈谝浑姌O102沒有在該部分中提供。在提供第一電極102的部分中，透射通過的光量減少，因?yàn)楣馔干渎什皇?00％。另一方面，在沒有提供第一電極102的部分中，光不衰減，這導(dǎo)致透射通過的光量增加。結(jié)果，增加輝度并減少功耗是可能的。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)或轉(zhuǎn)換實(shí)施方式1-3中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-3中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖12A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式5的FFS方式液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖12B是沿著圖12A的線A-B和線C-D的橫截面視圖。該實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1類似，除了不形成第二層間絕緣薄膜106b，以及第二電極108在第一層間絕緣薄膜106a上形成。第二電極108的一部分位于漏極布線107b上并且第二電極108與漏極布線107b通過其直接連接。
第二電極108在形成源極布線107a、漏極布線107b和連接布線107c之后形成。通過在形成漏極布線107b之后形成第二電極108，防止漏極布線107b的刻蝕殘余物殘留在第二電極108的表面上，這可以平面化第二電極108的表面。注意，可以使用第二電極108覆蓋漏極布線107b的結(jié)構(gòu)。
注意，第二電極108可以與源極布線107a和漏極布線107b同時(shí)形成。也就是，它們可以由類似的材料以及同時(shí)通過形成圖案而形成。因此，可以省略形成光透射電極的步驟，使得成本可以減少。
因此，第二電極108不一定具有光透射性質(zhì)。換句話說，第二電極108可能反射光。
根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法通常與實(shí)施方式1類似，除了省略形成第二層間絕緣薄膜106b的步驟。因此，實(shí)施方式1中的描述可以適用于該實(shí)施方式。注意，因?yàn)槭÷粤诵纬傻诙娱g絕緣薄膜106b的步驟，液晶顯示設(shè)備的制造成本降低。在下文，與實(shí)施方式1類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
使用該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式1類似的效果。注意在該實(shí)施方式中，層間絕緣薄膜的數(shù)目比實(shí)施方式1少一個(gè)，第一電極102c與第二電極108之間的電場(chǎng)梯度變大。因此，相同級(jí)別的電勢(shì)梯度可以用低電壓獲得，從而可以減少液晶顯示設(shè)備的功耗。當(dāng)?shù)谝粚娱g絕緣薄膜106a由具有高介電常數(shù)的材料(例如氮化硅、氧化鋁、氧化鉿或氧化鉭)形成時(shí)，該效果增強(qiáng)。在由具有高介電常數(shù)的材料形成第一層間絕緣薄膜106a的情況下，也可以獲得存儲(chǔ)電容可以增加的效果。另外，因?yàn)槭÷粤诵纬傻诙娱g絕緣薄膜106b的步驟，與實(shí)施方式1相比較，制造成本低。
注意在該實(shí)施方式中，可以使用與實(shí)施方式2類似的結(jié)構(gòu)，其中第一電極102c與作為漏極的雜質(zhì)區(qū)102b可以連接，使得第一電極102c可以用作像素電極。在該情況下，存在優(yōu)于實(shí)施方式2的優(yōu)點(diǎn)，即不需要第二層間絕緣薄膜106b。另外，在圖12A和12B中第二電極108以與漏極布線107b和第二電極108的相同方式直接連接到連接布線107c，其中第二電極108部分地位于漏極布線107b上。因此，第二電極108用作公共電極。
在該實(shí)施方式中，第二電極108和開口圖案112可以具有圖9A和9B、10A和10B或11A和11B中顯示的形狀。如果第二電極108和開口圖案112具有圖10A和10B或11A和11B中顯示的形狀，則形成由圖10A和10B中的參考數(shù)字120a和120b表示的電容器或者由圖11A和11B中的參考數(shù)字121a和121b表示的電容器，使得存儲(chǔ)電容可以增加。因此，當(dāng)關(guān)閉薄膜晶體管時(shí)，可以容易地保持第二電極108的電勢(shì)。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)或轉(zhuǎn)換實(shí)施方式1-4中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-4中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖13A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式6的IPS方式液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖13B是沿著圖13A的線A-B、線C-D和線E-F的橫截面視圖。根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備與實(shí)施方式3類似，除了提供連接到第二電極108的電容器114。注意，只要電容器連接到輔助布線104b和第二電極108的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明并不局限于該實(shí)施方式中顯示的結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法通常與實(shí)施方式3類似。因此，實(shí)施方式3中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式3類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
位于輔助布線104b上方的電容器的電極113在第一層間絕緣薄膜106a上形成。電容器的電極113與源極布線107a位于相同層中，并且與源極布線107a在相同步驟中形成。電容器114包括輔助布線104b和電容器的電極113，絕緣薄膜105和第一層間絕緣薄膜106a置于其間。因?yàn)殡娙萜髟谳o助布線104b上形成，開口部分的面積不減少。因此，在提供電容器的情況下，孔徑比不減小。
位于電容器的電極113上方的接觸孔在第二層間絕緣薄膜106b中形成。第二電極108具有嵌入接觸孔中的部分，以便連接到電容器的電極113。
使用該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式3類似的效果。另外，因?yàn)殡娙萜?14連接在用作像素電極的第二電極108與輔助布線104b之間，所以當(dāng)關(guān)閉薄膜晶體管時(shí)，容易保持第二電極108的電壓。
注意在該實(shí)施方式中，開口圖案112和115可以具有圖11A和11B中顯示的形狀。作為選擇，開口圖案112可以具有圖7A和7B或9A和9B中顯示的形狀。在該情況下，第一電極102c中的開口圖案115可以具有與圖7A和7B或9A和9B中顯示的開口圖案112類似的形狀。注意，需要排列開口圖案112和115使得當(dāng)從與液晶顯示設(shè)備的襯底100垂直的方向觀看時(shí)，第一電極102c與第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。
在圖7A和7B中顯示的實(shí)施方式1中，如果電容器114形成并連接到第二電極108，則可以獲得與該實(shí)施方式類似的效果。另外，如果電容器的電極113位于柵極布線104c上，因?yàn)楫?dāng)不選擇該像素時(shí)柵極布線104c的電勢(shì)基本上恒定，所以可以獲得類似的效果。電容器可以保持像素電極的電勢(shì)；因此，電容器優(yōu)選地在像素電極與具有恒定電勢(shì)的布線之間形成。更優(yōu)地，連接到電容器的柵極布線104c是前一行中的柵極布線，因?yàn)橛捎谒乃x狀態(tài)完成，其電勢(shì)基本上恒定。
如果如此提供開口圖案以具有不同的方向和形狀，則可以提供具有液晶分子的不同運(yùn)動(dòng)方向的多個(gè)區(qū)域。換句話說，可以實(shí)現(xiàn)多晶疇結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用多晶疇結(jié)構(gòu)時(shí)，可以防止如果從某個(gè)方向觀看，圖像不能正常顯示。因此，可以改進(jìn)視角。
注意，在該實(shí)施方式中第一電極102c具有開口圖案115。因此，在開口圖案的部分中，透射通過的光量增加。這是因?yàn)榈谝浑姌O102沒有在該部分中提供。在提供第一電極102的部分中，透射通過的光量減少，因?yàn)楣馔干渎什皇?00％。另一方面，在沒有提供第一電極102的部分中，光不衰減，這導(dǎo)致透射通過的光量增加。結(jié)果，增加輝度并減少功耗是可能的。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)或轉(zhuǎn)換實(shí)施方式1-5中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-5中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖14A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式7的IPS方式液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖14B是沿著圖14A的線A-B、線C-D和線E-F的橫截面視圖。該實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施方式4的IPS方式液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)類似，除了開口圖案115和112具有基本上V形和電連接到第一電極102c的電容器117，以及提供輔助布線104b。因此，實(shí)施方式4中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式4類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
當(dāng)?shù)谝浑姌O102c的一部分(圖14A中下端)位于輔助布線104b下方時(shí)，形成電容117。換句話說，電容117包括第一電極102c、輔助布線104b以及其間的柵極絕緣薄膜103。
根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法與實(shí)施方式3類似，除了在形成作為輔助布線104b的導(dǎo)電薄膜之前雜質(zhì)注入到第一電極102c中，以及在形成柵電極104a、輔助布線104b等之后雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體薄膜102f中。因此，形成電容器117的第一電極102c的整個(gè)部分的電阻降低，并且電容器117僅通過相對(duì)于輔助布線104b改變第一電極102c的電勢(shì)來操作。
使用該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式4類似的效果。另外，因?yàn)殡娙萜?17連接在用作像素電極的第一電極102c與輔助布線104b之間，所以當(dāng)關(guān)閉薄膜晶體管時(shí)，容易保持第二電極102c的電壓。
注意，在實(shí)施方式2中可以提供電容器117。在該情況下，可以獲得與該實(shí)施方式類似的效果。
在該實(shí)施方式中，開口圖案112和115可以具有圖10A和10B或11A和11B中顯示的形狀。作為選擇，開口圖案112可以具有圖7A和7B或9A和9B中顯示的形狀。在該情況下，開口圖案115具有圖7A和7B或9A和9B中顯示的開口圖案112的形狀。注意，需要排列開口圖案112和115使得當(dāng)從與液晶顯示設(shè)備的襯底100垂直的方向觀看時(shí)，第一電極102c與第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。
在根據(jù)實(shí)施方式3、4或6的IPS方式液晶顯示設(shè)備中，開口圖案112和115可以具有圖14A和14B中顯示的形狀。另外，在根據(jù)實(shí)施方式1、2或5的FFS方式液晶顯示設(shè)備中，開口圖案112可以具有圖14A和14B中顯示的形狀。
用作晶體管的漏極或源極的雜質(zhì)區(qū)102b直接連接到第一電極102c。換句話說，晶體管中的半導(dǎo)體層與第一電極102c彼此鄰接以形成一個(gè)島。另外，不像實(shí)施方式1，位于雜質(zhì)區(qū)102b上方的接觸孔與位于第一電極102c上方的接觸孔不在第一層間絕緣薄膜106a中形成。因此，接觸孔的區(qū)域可以用于顯示圖像，這導(dǎo)致孔徑比的提高。
如果如此提供開口圖案以具有不同方向，則可以提供具有液晶分子的不同運(yùn)動(dòng)方向的多個(gè)區(qū)域。換句話說，可以實(shí)現(xiàn)多晶疇結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用多晶疇結(jié)構(gòu)時(shí)，可以防止如果從某個(gè)方向觀看，圖像不能正常顯示。因此，可以改進(jìn)視角。
注意，在該實(shí)施方式中第一電極102c具有開口圖案115。因此，在開口圖案的部分中，透射通過的光量增加。這是因?yàn)榈谝浑姌O102沒有在該部分中提供。在提供第一電極102的部分中，透射通過的光量減少，因?yàn)楣馔干渎什皇?00％。另一方面，在沒有提供第一電極102的部分中，光不衰減，這導(dǎo)致透射通過的光量增加。結(jié)果，增加輝度并減少功耗是可能的。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)或轉(zhuǎn)換實(shí)施方式1-6中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-6中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖15A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式8的IPS方式液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖15B是沿著圖15A的線A-B、線C-D和線E-F的橫截面視圖。該實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施方式3的IPS方式液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)類似，除了提供電容器118代替電容器120b，形成第二輔助布線104e，以及開口圖案112和115具有基本上V形。因此，實(shí)施方式3中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式3類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
電容器118連接在第二電極108與第二輔助布線104e之間。電容器118包括位于基礎(chǔ)絕緣薄膜101上的半導(dǎo)體薄膜102e，位于半導(dǎo)體薄膜102e上的柵極絕緣薄膜103，以及在柵極絕緣薄膜103上形成并且位于半導(dǎo)體薄膜102e的一部分上的導(dǎo)電圖案104d。布置電容器118以便不與第一電極102c重疊。半導(dǎo)體薄膜102e和導(dǎo)電圖案104d是矩形并且與輔助布線104b相鄰且通常平行布置。與第一電極102c中相同的雜質(zhì)引入到半導(dǎo)體薄膜102e，除了在導(dǎo)電圖案104d下方的區(qū)域中。
位于導(dǎo)電圖案104d上方的接觸孔與位于半導(dǎo)體薄膜102e上方的接觸孔在第一層間絕緣薄膜106a中形成。導(dǎo)電圖案107d和107e在第一層間絕緣薄膜106a上形成。導(dǎo)電圖案107d通過接觸孔而電連接到導(dǎo)電圖案104d，以及導(dǎo)電圖案107e通過接觸孔而電連接到引入雜質(zhì)的半導(dǎo)體薄膜102e的區(qū)域。導(dǎo)電圖案107d是細(xì)長矩形并且通常平行于輔助布線104b布置。導(dǎo)電圖案107e具有基本上框形且圍繞導(dǎo)電圖案107d。
位于導(dǎo)電圖案107d上方的接觸孔在第二層間絕緣薄膜106b中形成。第二電極108通過接觸孔電連接到導(dǎo)電圖案107d和104d。
第二輔助布線104e在柵極絕緣薄膜103上形成。第二輔助布線104e與輔助布線104b相鄰并且平行于輔助布線104b而延伸。位于第二輔助布線104e上方的多個(gè)接觸孔在第一層間絕緣薄膜106a中形成。導(dǎo)電圖案107e通過接觸孔電連接到第二輔助布線104e。
第二輔助布線104e與導(dǎo)電圖案104d位于相同層中但是相隔。在第二輔助布線104e相隔的區(qū)域中，布置導(dǎo)電圖案104d。第二輔助布線104e的相隔部分通過導(dǎo)電圖案107e電連接到彼此。在n型雜質(zhì)引入到半導(dǎo)電薄膜102e的情況下，第二輔助布線104e的電勢(shì)低于源極布線107a的最低電勢(shì)。在p型雜質(zhì)引入到半導(dǎo)體薄膜102e的情況下，第二輔助布線104e的電勢(shì)高于源極布線107a的最高電勢(shì)。
在具有這種結(jié)構(gòu)的液晶顯示設(shè)備中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管導(dǎo)通時(shí)，電荷在位于導(dǎo)電圖案104d下的導(dǎo)電圖案104e的部分中累積。電容器118以這種方式起作用。
半導(dǎo)體薄膜102e與半導(dǎo)體薄膜102f在相同步驟中形成。導(dǎo)電圖案104d和第二輔助布線104e與輔助布線104b在相同步驟中形成。在通過將雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體薄膜102f中形成雜質(zhì)區(qū)102b和102d的步驟中，雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體薄膜102e中沒有用導(dǎo)電圖案104d覆蓋的區(qū)域中。導(dǎo)電圖案107d和107e與源極布線107a在相同步驟中形成。另外，在第一層間絕緣薄膜106a中形成的接觸孔在相同步驟中形成，以及在第二層間絕緣薄膜106b中形成的接觸孔在相同步驟中形成。液晶顯示設(shè)備的制造步驟的其他步驟與根據(jù)實(shí)施方式3的液晶顯示設(shè)備的那些類似。
使用該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式3類似的效果。另外，因?yàn)殡娙萜?18連接在用作像素電極的第二電極108與第二輔助布線104e之間，所以當(dāng)關(guān)閉薄膜晶體管時(shí)，容易保持第二電極108的電壓。另外，在通過將雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體薄膜102f中形成雜質(zhì)區(qū)102b和102d的步驟中，因?yàn)殡s質(zhì)注入到半導(dǎo)體薄膜102e中沒有用導(dǎo)電圖案104d覆蓋的區(qū)域中，并且雜質(zhì)不需要注入到半導(dǎo)體薄膜102e中使用導(dǎo)電圖案104d覆蓋的區(qū)域中；制造步驟的數(shù)目不一定增加。
注意，在實(shí)施方式1中可以提供電容器118。在該情況下，可以獲得與該實(shí)施方式類似的效果。
在該實(shí)施方式中，開口圖案112和115可以具有圖10A和10B或11A和11B中顯示的形狀。作為選擇，開口圖案112可以具有圖7A和7B或9A和9B中顯示的形狀。在該情況下，開口圖案115具有圖7A和7B或9A和9B中顯示的開口圖案112的形狀。注意，需要排列開口圖案112和115使得當(dāng)從與液晶顯示設(shè)備的襯底100垂直的方向觀看時(shí)，第一電極102c與第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。
用作晶體管的漏極或源極的雜質(zhì)區(qū)102b直接連接到第一電極102c。換句話說，晶體管中的半導(dǎo)體層與第一電極102c彼此鄰接以形成一個(gè)島。另外，不像實(shí)施方式1，位于雜質(zhì)區(qū)102b上方的接觸孔與位于第一電極102c上方的接觸孔不在第一層間絕緣薄膜106a中形成。因此，接觸孔的區(qū)域可以用于顯示圖像，這導(dǎo)致孔徑比的提高。
如果如此提供開口圖案以具有不同方向，則可以提供具有液晶分子的不同運(yùn)動(dòng)方向的多個(gè)區(qū)域。換句話說，可以實(shí)現(xiàn)多晶疇結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用多晶疇結(jié)構(gòu)時(shí)，可以防止如果從某個(gè)方向觀看，圖像不能正常顯示。因此，可以改進(jìn)視角。
注意，在該實(shí)施方式中第一電極102c具有開口圖案115。因此，在開口圖案的部分中，透射通過的光量增加。這是因?yàn)榈谝浑姌O102沒有在該部分中提供。在提供第一電極102的部分中，透射通過的光量減少，因?yàn)楣馔干渎什皇?00％。另一方面，在沒有提供第一電極102的部分中，光不衰減，這導(dǎo)致透射通過的光量增加。結(jié)果，增加輝度并減少功耗是可能的。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)或轉(zhuǎn)換實(shí)施方式1-7中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-7中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖16A是根據(jù)實(shí)施方式9的液晶顯示設(shè)備的電路圖。在根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備中，多個(gè)像素以矩陣排列。每個(gè)像素的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施方式7的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)類似，除了形成在縱向上延伸的第二輔助布線104f。第二輔助布線104f與輔助布線104b在相同層中形成，并且在與輔助布線104b的每個(gè)交點(diǎn)電連接到輔助布線104b。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式7類似的效果。此外，通過提供第二輔助布線104f，公共電極的電勢(shì)可以容易地在所有像素中保持相同的值。注意，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備可以是FFS方式或IPS方式。雖然包括在像素電極和公共電極中的開口圖案可以具有與實(shí)施方式1-8中顯示的那些類似的形狀，但是并不局限于此。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-8中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-8中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖16B是根據(jù)實(shí)施方式10的液晶顯示設(shè)備的電路圖。在根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備中，多個(gè)像素以矩陣排列。每個(gè)像素的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施方式8的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)類似。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式8類似的效果。注意，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備可以是FFS方式或IPS方式。雖然包括在像素電極和公共電極中的開口圖案可以具有與實(shí)施方式1-8中顯示的那些類似的形狀，但是并不局限于此。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-9中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-9中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖17A是根據(jù)實(shí)施方式11的液晶顯示設(shè)備的電路圖。根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備是FFS方式或IPS方式，并且一個(gè)像素包括多個(gè)(例如兩個(gè))子像素。每個(gè)子像素的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1-10中顯示的像素結(jié)構(gòu)的任何一種類似。因此，實(shí)施方式1-10中的描述可以適用于該實(shí)施方式。圖17A顯示像素具有與實(shí)施方式7中所示結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。在下文，與實(shí)施方式7類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
形成一個(gè)像素的多個(gè)子像素電連接到相同的柵極布線104c，并且電連接到彼此不同的輔助布線104b。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式1-10中顯示的液晶顯示設(shè)備類似的效果。此外，因?yàn)橐粋€(gè)像素包括多個(gè)子像素，所以可以進(jìn)一步增加視角。同樣可以獲得像素可以具有冗余并且可以實(shí)現(xiàn)面積灰度級(jí)顯示的效果。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-10中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-10中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖17B是根據(jù)實(shí)施方式12的液晶顯示設(shè)備的電路圖。根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備是FFS方式或IPS方式。結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式11的結(jié)構(gòu)類似，除了形成一個(gè)像素的多個(gè)子像素電連接到彼此不同的柵極布線104c并且電連接到相同的輔助布線104b。每個(gè)子像素的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1-10中顯示的像素結(jié)構(gòu)的任何一種類似。因此，實(shí)施方式1-10中的描述可以適用于該實(shí)施方式。圖17B顯示像素具有與實(shí)施方式7中所示結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。在下文，與實(shí)施方式7類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式11類似的效果。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-11中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-11中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖18A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式13的液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖18B是沿著圖18A的線A-B和線C-D的橫截面視圖。該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1類似，除了用于驅(qū)動(dòng)像素的晶體管是底部柵極晶體管以及不形成基礎(chǔ)絕緣薄膜101。也就是，該實(shí)施方式中的液晶顯示設(shè)備是FFS方式。因此，實(shí)施方式1中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式1類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
在該實(shí)施方式中，柵電極104a、輔助布線104b和柵極布線104c在襯底100上形成。柵極絕緣薄膜103在襯底100、柵電極104a、輔助布線104b和柵極布線104c上形成。半導(dǎo)體薄膜102f和第一電極102c在柵極絕緣薄膜103上形成。
根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法如下。首先，導(dǎo)電薄膜在襯底100上形成并且選擇性刻蝕。因此，兩個(gè)柵電極104a、輔助布線104b和柵極布線104c在襯底100上形成。注意，作為導(dǎo)電薄膜，可以使用由鋁(Al)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、釹(Nd)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)等形成的薄膜；由其合金形成的薄膜；或者其層疊薄膜。作為選擇，可以使用引入n型雜質(zhì)的硅(Si)。接下來，形成柵極絕緣薄膜103。
接下來，多晶硅薄膜在柵極絕緣薄膜103上形成，并且光刻膠圖案在多晶硅薄膜上形成。接下來，使用光刻膠圖案作為掩?？涛g多晶硅薄膜。這樣，半導(dǎo)體薄膜102f與第一電極102c在相同步驟中形成。此后，去除光刻膠圖案。
接下來，掩模圖案在半導(dǎo)體薄膜102f上形成，并且使用掩模圖案作為掩模將雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體薄膜102f中。因此，形成雜質(zhì)區(qū)102b和102d以及柵電極104a之間的雜質(zhì)區(qū)。注意，通過該處理，雜質(zhì)也注入到第一電極102c中。在使用光透射材料例如玻璃形成襯底100的情況下，可以通過使用柵極布線作為曝光圖案從襯底100的背面曝光形成掩模，而不使用曝光掩模。在該情況下，因?yàn)椴皇褂闷毓庋谀?，步驟數(shù)目可以減少，使得可以減少制造成本。此外，存在掩模圖案可以自對(duì)準(zhǔn)方式形成，使得掩模圖案的偏差減小從而不需要考慮偏差的優(yōu)點(diǎn)。隨后的步驟與實(shí)施方式1中那些類似。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式1類似的效果。注意，在實(shí)施方式2或5中顯示的FFS方式液晶顯示設(shè)備中，用于驅(qū)動(dòng)像素的晶體管可以是具有與該實(shí)施方式類似結(jié)構(gòu)的底部柵極晶體管。此外，在實(shí)施方式3、4以及6-12的任何一個(gè)中顯示的IPS方式液晶顯示設(shè)備中，用于驅(qū)動(dòng)像素的晶體管可以是具有與該實(shí)施方式類似結(jié)構(gòu)的底部柵極晶體管。這樣，在前述FFS方式液晶顯示設(shè)備和IPS方式液晶顯示設(shè)備的任何一個(gè)中，可以采用底部柵極晶體管。
在根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備中，或者在用于驅(qū)動(dòng)像素的晶體管是具有與該實(shí)施方式類似結(jié)構(gòu)的底部柵極晶體管的實(shí)施方式1-12的任何一個(gè)中的液晶顯示設(shè)備中，在多晶硅薄膜在柵極絕緣層103上形成之前，可以去除襯底100上的柵極絕緣層103，除了柵電極104a周圍的部分中之外。在該情況下，第一電極102c直接在襯底100上形成。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-12中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-12中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖19A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式14的液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。該橫截面視圖對(duì)應(yīng)于圖12A和12B的橫截面A-B和橫截面C-D。該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式5中的FFS方式液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)類似，除了第二電極108的所有部分提供在第一層間絕緣薄膜106a上，以及漏極布線107b的一部分提供在第二電極108上。在該實(shí)施方式中，漏極布線107b在形成第二電極108之后形成?？梢酝ㄟ^這種結(jié)構(gòu)防止第二電極108的破損。也就是，如果如實(shí)施方式5中所示第二電極108在漏極布線107b上形成，則漏極布線107b經(jīng)常制造得比第二電極108厚，使得在漏極布線107b的端部可能引起第二電極108的破損。另一方面，當(dāng)如該實(shí)施方式中所示第二電極108位于漏極布線107b下方時(shí)，可以防止第二電極108的破損。注意，因?yàn)槁O布線107b經(jīng)常形成得厚，不可能引起漏極布線107b的破損。
另外，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法通常與實(shí)施方式5類似。因此，實(shí)施方式5中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式5類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。注意，雖然包括在第二電極108中的開口圖案112可以具有實(shí)施方式1-4和7的任何一個(gè)中顯示的形狀，但是并不局限于此。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式5類似的效果。注意，與包括在第二電極108中的開口圖案112平行的開口圖案可以在第一電極102c中形成，使得可以實(shí)現(xiàn)IPS方式液晶顯示設(shè)備。開口圖案可以具有實(shí)施方式1-4和7的任何一個(gè)中顯示的形狀。注意，需要排列第一電極102c中的開口圖案和開口圖案112使得當(dāng)從與液晶顯示設(shè)備的襯底100垂直的方向觀看時(shí)，第一電極102c與第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-13中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-13中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖19B是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式15的液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。該橫截面視圖對(duì)應(yīng)于圖7A和7B的橫截面A-B和橫截面C-D。該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1中的FFS方式液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)類似，除了第二漏極布線116在第二層間絕緣薄膜106b上形成，以及形成第二電極108以便覆蓋第二漏極布線116。注意，第二電極108可以部分地重疊第二漏極布線116。另外，根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法通常與實(shí)施方式1類似。因此，實(shí)施方式1中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式1類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。注意，雖然包括在第二電極108中的開口圖案112可以具有實(shí)施方式1-4和7的任何一個(gè)中顯示的形狀，但是并不局限于此。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式1類似的效果。注意，與包括在第二電極108中的開口圖案112平行的開口圖案可以在第一電極102c中形成，使得可以實(shí)現(xiàn)IPS方式液晶顯示設(shè)備。開口圖案可以具有實(shí)施方式1-4和7的任何一個(gè)中顯示的形狀。注意，需要排列第一電極102c中的開口圖案和開口圖案112使得當(dāng)從與液晶顯示設(shè)備的襯底100垂直的方向觀看時(shí)，第一電極102c與第二電極108交替排列并且除了在外圍部分中之外通常平行。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-14中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-14中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖20是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式16的FFS方式液晶顯示設(shè)備中像素部分結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的像素部分的結(jié)構(gòu)通常與實(shí)施方式1中的液晶顯示設(shè)備類似，除了提供紅色濾光器130r、綠色濾光器130g和藍(lán)色濾光器130b代替第一層間絕緣薄膜106a。因此，實(shí)施方式1中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式1類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。注意，因?yàn)榻^緣薄膜105提供在半導(dǎo)體薄膜102f與彩色濾光器130r、130g和130b之間，所以它也用來抑制雜質(zhì)從每個(gè)彩色濾光器到半導(dǎo)體薄膜102f的擴(kuò)散。
根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法與實(shí)施方式1類似，除了增加形成彩色濾光器130r、130g和130b的步驟，代替形成第一層間絕緣薄膜106a的步驟。彩色濾光器130r、130g和130b通過重復(fù)下面的步驟三次而形成形成彩色濾光層的步驟，在彩色濾光層上形成光刻膠圖案的步驟，以及使用光刻膠圖案作為掩模選擇性地干法刻蝕彩色濾光層的步驟。注意，第二層間絕緣薄膜106b嵌入在彩色濾光器之間產(chǎn)生的空間中。作為選擇，可以通過使用液滴排放法(例如噴墨法)形成彩色濾光器130r、130g和130b。
因此，可以減少制造步驟的數(shù)目。此外，因?yàn)椴噬珵V光器提供在襯底100一側(cè)，與彩色濾光器提供在反襯底一側(cè)的情況相比較，即使當(dāng)引起與反襯底的未對(duì)準(zhǔn)時(shí)，可以抑制孔徑比的減小。也就是，增加反襯底的未對(duì)準(zhǔn)的裕度。
注意，彩色濾光器的顏色可以是除了紅色、藍(lán)色和綠色之外的顏色；或者可以多于三種顏色，例如四種顏色或六種顏色。例如，可以增加黃色、青色、品紅色或白色。此外，除了彩色濾光器之外，可以提供黑色矩陣(也稱作黑色掩模)。
圖21A是圖20中顯示的液晶顯示設(shè)備的平面圖。如圖21A中所示，在液晶顯示設(shè)備中，作為外圍驅(qū)動(dòng)電路的源極線驅(qū)動(dòng)電路160和柵極線驅(qū)動(dòng)電路170提供在像素部分150的外圍。紅色濾光器130r提供在源極線驅(qū)動(dòng)電路160和柵極線驅(qū)動(dòng)電路170的每個(gè)上。通過提供紅色濾光器130r，防止包括在源極線驅(qū)動(dòng)電路160和柵極線驅(qū)動(dòng)電路170中的薄膜晶體管中有效層的光致降解，并且實(shí)現(xiàn)平面化。
圖21B是圖21A中像素部分150的一部分(三行×三列)的放大視圖。在像素部分150中，紅色濾光器130r、藍(lán)色濾光器130b和綠色濾光器130g條形交替排列。此外，紅色濾光器130r提供在包括在每個(gè)像素中的薄膜晶體管上。
因?yàn)榕帕性礃O布線(沒有顯示)和柵極布線(沒有顯示)以便與每個(gè)彩色濾光器之間的空間重疊，所以抑制光泄漏。
因?yàn)椴噬珵V光器130r這樣用作黑色掩模，所以可以省略形成黑色掩模的步驟，這是常規(guī)必需的。
如上所述，根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式1類似的效果。此外，因?yàn)樘峁┎噬珵V光器130r、130b和130g代替第一層間絕緣薄膜106a，液晶顯示設(shè)備的制造步驟的數(shù)目可以減少。而且，與彩色濾光器提供在反襯底一側(cè)的情況相比較，即使當(dāng)引起與反襯底的未對(duì)準(zhǔn)時(shí)，可以抑制孔徑比的減小。也就是，增加反襯底的未對(duì)準(zhǔn)的裕度。
注意，在實(shí)施方式2-4、6-13和15中顯示的FFS方式或IPS方式液晶顯示設(shè)備中，可以與該實(shí)施方式類似地提供彩色濾光器130r、130b和130g代替第一層間絕緣薄膜106a。在該情況下，可以獲得與該實(shí)施方式類似的效果。
注意，雖然彩色濾光器可以提供在柵電極與源極布線之間，但是它并不局限于此。彩色濾光器可以提供在源極布線與第二電極108之間。
此外，除了彩色濾光器之外，可以提供黑色矩陣。
注意，無機(jī)材料的絕緣薄膜可以提供在彩色濾光器與源極布線之間，或者彩色濾光器與第二電極108之間。無機(jī)材料由包含氧或氮的絕緣物質(zhì)，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNyx＞y)，或者氮氧化硅(SiNxOyx＞y)形成。為了阻擋雜質(zhì)的侵入，優(yōu)選地使用包含大量氮的材料。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-15中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-15中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖22A是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式17的FFS方式液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖。圖22B是說明圖22A中像素部分結(jié)構(gòu)的放大視圖。根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式16類似，除了彩色濾光器130r、130b和130g的布局。因此，實(shí)施方式16中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式16類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
在該實(shí)施方式中，提供有彩色濾光器130r、130b或130g的像素以矩陣排列，使得彩色濾光器130r、130b和130g交替排列。具體地，提供紅色濾光器130r以便填充藍(lán)色濾光器130b與綠色濾光器130g之間的間隙。此外，紅色濾光器130r也提供在作為外圍驅(qū)動(dòng)電路的源極線驅(qū)動(dòng)電路160和柵極線驅(qū)動(dòng)電路170上；以及提供在像素部分150與源極線驅(qū)動(dòng)電路160和柵極線驅(qū)動(dòng)電路170的每個(gè)之間的空間中。因此，抑制彩色濾光器之間空間的產(chǎn)生。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式16類似的效果。注意，在形成第一層間絕緣薄膜106a之后，可以提供彩色濾光器130r、130b和130g代替第二層間絕緣薄膜106b。在該情況下，可以獲得與該實(shí)施方式類似的效果。
注意，在實(shí)施方式2-4、6-13和15中顯示的FFS方式或IPS方式液晶顯示設(shè)備中，可以與該實(shí)施方式類似地提供彩色濾光器130r、130b和130g代替第一層間絕緣薄膜106a。在該情況下，可以獲得與該實(shí)施方式類似的效果。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-16中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-16中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖23是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式18的FFS方式液晶顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式5類似，除了提供彩色濾光器130r、130b和130g代替第一層間絕緣薄膜106a。該實(shí)施方式中彩色濾光器130r、130b和130g的布局與實(shí)施方式17類似。因此，實(shí)施方式5和17中的描述可以適用于該實(shí)施方式。在下文，與實(shí)施方式5和17類似的組件由相同的參考數(shù)字表示并且省略其描述。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式17類似的效果。注意，在實(shí)施方式14中顯示的FFS方式液晶顯示設(shè)備中，可以與該實(shí)施方式類似地提供彩色濾光器130r、130b和130g代替第一層間絕緣薄膜106a。在該情況下，可以獲得與該實(shí)施方式類似的效果。
注意，彩色濾光器130r、130b和130g的布局并不局限于實(shí)施方式16-18中顯示的那些，并且可以使用各種布局例如三角形鑲嵌排列、RGBG四像素排列或RGBW四像素排列。在這些情況下，紅色濾光器130r優(yōu)選地提供在薄膜晶體管的有效層上方。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-17中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-17中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖24A-24D的每個(gè)是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式19的FFS方式液晶顯示設(shè)備的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。因?yàn)槊總€(gè)附圖中顯示的結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施方式1的FFS方式液晶顯示設(shè)備類似，除了第二電極108的形狀，所以除第一電極102c和第二電極108之外的組件沒有在附圖中顯示。
在圖24A中，第二電極108具有梳形。每個(gè)梳齒之間的空間用作實(shí)施方式1中的開口圖案112。
在圖24B中，第二電極108具有每個(gè)具有沿著半徑彼此不同的圓周形狀的多個(gè)電極以同心圖案排列并且連接到彼此的形狀。每個(gè)電極之間的空間用作實(shí)施方式1中顯示的開口圖案112。
在圖24C中，第二電極108具有如下形狀，其中在矩形第一電極102c的長邊方向上延伸的多個(gè)線形電極排列在第一電極102c上以便不彼此重疊；并且線形電極的每個(gè)其上部連接到相鄰線形電極的上部且其下部連接到另一個(gè)相鄰線形電極的下部。也就是，第二電極108具有細(xì)長電極在第一電極102c上反復(fù)地上下延伸，并且其一個(gè)端部最接近第一電極102c的一個(gè)長邊(圖24C中，右側(cè)的長邊)而排列并且不連接到任何地方的形狀。此外，每個(gè)線形電極之間的空間用作實(shí)施方式1中顯示的開口圖案112。
在圖24D中，第二電極108具有如下形狀，其中在圖24C中顯示的第二電極108中，最接近第一電極102c的一個(gè)長邊(在圖24C中，右側(cè)的長邊)的端部進(jìn)一步延伸，沿著第一電極102c的短邊(在圖24D中，上部的短邊)，并且連接到最接近第一電極102c的另一個(gè)長邊(在圖24C中，左側(cè)的長邊)的部分。因?yàn)榈诙姌O108的兩個(gè)端部連接到彼此，與圖24C中顯示的形狀相比較，第二電極108的電勢(shì)可以容易地保持恒定。
在每種情況下根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法通常與實(shí)施方式1類似。因此，實(shí)施方式1中的描述可以適用于該實(shí)施方式。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式1類似的效果。注意，在實(shí)施方式2、5和13-18中，第二電極108可以具有圖24A-24D的任何一個(gè)中顯示的形狀。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-18中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-18中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖25A-25D的每個(gè)是說明根據(jù)本發(fā)明中的實(shí)施方式20的IPS方式液晶顯示設(shè)備的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。因?yàn)樵搶?shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式3類似，除了第一電極102c和第二電極108的形狀，所以除第一電極102c和第二電極108之外的組件沒有在附圖中顯示。
在圖25A中，第一電極102c和第二電極108的每個(gè)具有梳形，并且排列以面向彼此相反的方向。梳齒交替排列。
在圖25B中，第一電極102c具有如下形狀，其中圓形開口圖案115提供在其矩形主體的中心；以及在開口圖案115中，每個(gè)具有沿著半徑彼此不同的圓周形狀的多個(gè)電極與開口圖案115同心排列，并且具有沿著圓周的形狀的每個(gè)電極由一個(gè)線形電極連接到主體。第二電極108具有如下形狀，其中圓形開口圖案112提供在矩形主體的中心；以及在開口圖案112中，具有沿著圓周的形狀的電極與開口圖案112同心排列，并且該電極由一個(gè)線形電極連接到主體。注意，包括在第二電極108中具有沿著圓周的形狀的電極可能是多個(gè)。
因?yàn)殚_口圖案112和115彼此同心，包括在第一電極102c中具有沿著圓周的形狀的電極與包括在第二電極108中具有沿著圓周的形狀的電極彼此同心。注意，包括在第一電極102c中具有沿著圓周的形狀的電極與包括在第二電極108中具有沿著圓周的形狀的電極具有彼此不同的半徑，使得它們彼此平行地交替排列。
在圖25C中，第一電極102c具有如下形狀，其中附圖中上下延伸的多個(gè)線形電極彼此平行排列，并且其上端部或下端部的每個(gè)由附圖中橫向延伸的線形電極連接。第二電極108具有梳形，并且梳齒提供在形成第一電極102c的線形電極之間的空間中。
在圖25D中，第一電極102c和第二電極108具有如下形狀，其中附圖中上下延伸的多個(gè)線形電極彼此平行排列以便彼此不重疊；以及線形電極的每個(gè)其上部連接到相鄰線形電極的上部且其下部連接到另一個(gè)相鄰線形電極的下部。也就是，第二電極108具有細(xì)長電極在第一電極102c上反復(fù)地上下延伸的形狀。此外，在第一電極102c和第二電極108中，附圖中上下延伸的部分彼此平行地交替排列，并且橫向延伸的部分彼此不重疊。
在每種情況下根據(jù)該實(shí)施方式的液晶顯示設(shè)備的制造方法通常與實(shí)施方式3類似。因此，實(shí)施方式3中的描述可以適用于該實(shí)施方式。
根據(jù)該實(shí)施方式，可以獲得與實(shí)施方式3類似的效果。注意，在實(shí)施方式4和6-12中，第一電極102c和第二電極108可以具有圖25A-25D的任何一個(gè)中顯示的形狀。
另外，在上述每種實(shí)施方式中，可以使用另一種半導(dǎo)體薄膜(例如，有機(jī)半導(dǎo)體薄膜或非晶硅薄膜)代替半導(dǎo)體薄膜102f。在該情況下，第一電極102c也可以由前述另一種半導(dǎo)體薄膜形成。
注意，該實(shí)施方式顯示部分地改變、改進(jìn)、轉(zhuǎn)換或從不同觀點(diǎn)描述實(shí)施方式1-19中描述的情況的實(shí)例。因此，實(shí)施方式1-19中的描述可以適用于該實(shí)施方式或者與該實(shí)施方式結(jié)合。
另外，參考各種附圖進(jìn)行描述。一個(gè)附圖包括各種組件。因此，可以通過組合選自不同附圖的組件創(chuàng)造另一種結(jié)構(gòu)。
圖32A和32B是說明使用本發(fā)明的無機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。根據(jù)本發(fā)明的無機(jī)EL元件具有使用底部柵極晶體管的結(jié)構(gòu)，并且該結(jié)構(gòu)與使用第一電極102c和第二電極108的根據(jù)實(shí)施方式13的液晶顯示設(shè)備類似。晶體管、電極等的結(jié)構(gòu)并不局限于該實(shí)施方式中顯示的結(jié)構(gòu)；以及可以使用頂部柵極晶體管或另一種實(shí)施方式中顯示的電極結(jié)構(gòu)。雖然僅一個(gè)晶體管在該實(shí)施方式中顯示的橫截面視圖中顯示，但是可以使用多個(gè)晶體管，例如驅(qū)動(dòng)晶體管、選擇晶體管或控制電流的晶體管包括在一個(gè)像素中的結(jié)構(gòu)。作為用于第二電極的材料，可以使用選自鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、釹(Nd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、錳(Mg)、鈧(Sc)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、硅(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、鎵(Ga)、銦(In)和錫(Sn)的一種或多種元素；包含前述元素的一種或多種的化合物或合金材料(例如，氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、摻雜氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、鋁釹(Al-Nd)或錳銀(Mg-Ag))；通過結(jié)合這種化合物而獲得的物質(zhì)等。作為選擇，可以使用硅與前述材料的化合物(硅化物)(例如鋁硅、鉬硅或硅化鎳)或者氮與前述材料的化合物(例如氮化鈦、氮化鉭或氮化鉬)。注意，硅(Si)可以包含大量n型雜質(zhì)(磷等)或p型雜質(zhì)(硼等)。
根據(jù)元件的結(jié)構(gòu)將無機(jī)EL元件分類成分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元件。二者差異在于前者包括包含發(fā)光材料的層，其中發(fā)光材料的微粒分散在粘合劑中，而后者包括包含形成為薄膜的發(fā)光材料的層。但是，分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元件共同在于需要由高電場(chǎng)加速的電子。在該實(shí)施方式中，包含發(fā)光材料的層501提供在第二電極108上。在分散型無機(jī)EL元件的情況下，優(yōu)選地使用包含發(fā)光材料的層501提供在第二電極108上并且與第二電極108接觸的結(jié)構(gòu)(參看圖32A)；但是，它并不局限于此。在薄膜型無機(jī)EL元件的情況下，優(yōu)選地使用電介質(zhì)502在第二電極108上形成并且包含發(fā)光材料的層501提供在電介質(zhì)502上的結(jié)構(gòu)(參看圖32B)；但是，它并不局限于此。
作為發(fā)光機(jī)制，利用施主能級(jí)和受主能級(jí)的施主-受主再結(jié)合發(fā)光，以及利用金屬離子中的內(nèi)層電子躍遷的局部發(fā)光是已知的。通常，分散型無機(jī)EL元件典型地使用施主-受主再結(jié)合發(fā)光，而薄膜型無機(jī)EL元件典型地使用局部發(fā)光。
包含發(fā)光材料的層501包括基礎(chǔ)材料和作為發(fā)光中心的雜質(zhì)元素。通過改變包含的雜質(zhì)元素，可以獲得各種顏色的發(fā)光。作為發(fā)光材料的制造方法，可以使用噴霧熱解法、復(fù)分解法、通過前體的熱解反應(yīng)的方法、反膠束法、這些方法與高溫點(diǎn)火結(jié)合的方法、凍結(jié)-干燥法等。
固相法是包含基礎(chǔ)材料和雜質(zhì)元素的化合物或者包含雜質(zhì)元素的化合物稱重、在研缽中混合、在電爐中加熱并且烘焙以反應(yīng)，使得雜質(zhì)元素包含在基礎(chǔ)材料中的方法。烘焙溫度優(yōu)選地是700-1500℃。這是因?yàn)楫?dāng)溫度太低時(shí)固相反應(yīng)不進(jìn)行，而當(dāng)溫度太高時(shí)基礎(chǔ)材料分解。注意，雖然可以在粉末狀態(tài)下執(zhí)行烘焙；但是優(yōu)選地在小球狀態(tài)下執(zhí)行。因?yàn)榧词剐枰谙鄬?duì)高的溫度下烘焙，它仍然是具有高生產(chǎn)率的簡(jiǎn)單方法，所以它適合于大量生產(chǎn)。
液相法(共沉積法)是基礎(chǔ)材料或包含基礎(chǔ)材料的化合物與雜質(zhì)元素或包含雜質(zhì)元素的化合物在溶液中反應(yīng)、干燥然后烘焙的方法。發(fā)光材料的微粒均勻地分散，并且即使微粒小且烘焙溫度低，反應(yīng)仍然可以進(jìn)行。
作為用于發(fā)光材料的基礎(chǔ)材料，可以使用硫化物、氧化物或氮化鎢。作為硫化物，例如可以使用硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、硫化鈣(CaS)、硫化釔(Y2S3)、硫化鎵(Ga2S3)、硫化鍶(SrS)、硫化鋇(BaS)等。作為氧化物，例如可以使用氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y2O3)等。
另外，作為氮化物，例如可以使用氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)等。作為選擇，可以使用硒化鋅(ZnSe)、碲化鋅(ZnTe)等；或者三元混晶例如硫化鈣鎵(CaGa2S4)、硫化鍶鎵(SrGa2S4)或硫化鋇鎵(BaGa2S4)。
作為局部發(fā)光的發(fā)光中心，可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、釤(Sm)、鋱(Tb)、鉺(Er)、銩(Tm)、銪(Eu)、鈰(Ce)、鐠(Pr)等。為了電荷補(bǔ)償，可以添加鹵素例如氟(F)或氯(Cl)。
另一方面，作為施主-受主再結(jié)合發(fā)光的發(fā)光中心，可以使用包含形成施主能級(jí)的第一雜質(zhì)元素和形成受主能級(jí)的第二雜質(zhì)元素的發(fā)光材料。作為第一雜質(zhì)元素，例如可以使用氟(F)、氯(Cl)、鋁(Al)等。作為第二雜質(zhì)元素，例如可以使用銅(Cu)、銀(Ag)等。
注意，在無機(jī)EL發(fā)光元件中，電壓施加在一對(duì)電極之間使得可以獲得發(fā)光。在該實(shí)施方式中，優(yōu)選地使用AC驅(qū)動(dòng)，因?yàn)橛傻谝浑姌O102c和第二電極108形成的電場(chǎng)用于該實(shí)施方式中顯示的無機(jī)EL發(fā)光元件中的發(fā)光。注意，為發(fā)光而形成的電場(chǎng)與其他實(shí)施方式中顯示的液晶顯示設(shè)備中的電場(chǎng)類似。
作為可以在該實(shí)施方式中使用的粘合劑，可以使用有機(jī)或無機(jī)絕緣材料，或者有機(jī)材料與無機(jī)材料的混合材料。作為有機(jī)絕緣材料，可以使用下面的樹脂具有相對(duì)高的介電常數(shù)的聚合物，例如基于氰乙基纖維素的樹脂；或者樹脂例如基于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的樹脂、硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂或二氟乙烯。此外，也可以使用耐熱高分子材料例如芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑或硅氧烷樹脂。
作為選擇，也可以使用下面的樹脂材料乙烯基樹脂例如聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、惡唑樹脂(聚苯并惡唑)等。此外，可以使用光固樹脂。具有高介電常數(shù)的微粒例如鈦酸鋇(BaTiO3)或鈦酸鍶(SrTIO2)可以適當(dāng)?shù)鼗旌系竭@些樹脂，使得可以調(diào)節(jié)介電常數(shù)。
作為用于粘合劑的無機(jī)材料，可以使用氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiN)、包含氧和氮的硅、氮化鋁(AlN)、包含氧和氮的鋁、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)、BaTiO3、SrTiO3、鈦酸鉛(PbTiO3)、鈮酸鉀(KNbO3)、鈮酸鉛(PbNbO3)、氧化鉭(Ta2O5)、鉭酸鋇(BaTa2O6)、鉭酸鋰(LiTaO3)、氧化釔(Y2O3)、氧化鋯(ZrO2)、ZnS，或者選自包含其他無機(jī)材料的物質(zhì)的材料。通過在有機(jī)材料中添加具有高介電常數(shù)的無機(jī)材料(通過摻雜等)時(shí)，可以控制由發(fā)光材料和粘合劑形成的包含發(fā)光物質(zhì)的層的介電常數(shù)，以及可以進(jìn)一步增加介電常數(shù)。
如該實(shí)施方式中所示，包含硅的電極用作無機(jī)EL元件的電極，使得可以低成本制造無機(jī)EL元件。通過該實(shí)施方式中顯示的結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴恍枰紤]因電極而引起的衰減，所以可以采用各種電極材料。例如，第二電極可以使用金屬材料形成以便厚。此外，因?yàn)榘l(fā)光材料的層不需要提供在第一電極與第二電極之間，所以可以提高顯示設(shè)備的輝度；可以減小EL元件的負(fù)載；以及可以減小元件的退化。
圖33是說明使用本發(fā)明中包含硅的電極的有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。根據(jù)該實(shí)施方式的有機(jī)EL元件具有使用底部柵極晶體管600的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施方式中，包含有機(jī)化合物的層601置于第一電極102c與第二電極602之間。晶體管的結(jié)構(gòu)并不局限于該實(shí)施方式中顯示的結(jié)構(gòu)，并且可以使用頂部柵極晶體管。作為用于第二電極的材料，可以使用選自鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、釹(Nd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、錳(Mg)、鈧(Sc)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、硅(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)和氧(O)的一種或多種元素；包含前述元素的一種或多種的化合物或合金材料(例如，氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、摻雜氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)、鋁釹(Al-Nd)或錳銀(Mg-Ag))；通過結(jié)合這種化合物而獲得的物質(zhì)等。作為選擇，可以使用硅與前述材料的化合物(硅化物)(例如鋁硅、鉬硅或硅化鎳)或者氮與前述材料的化合物(例如氮化鈦、氮化鉭或氮化鉬)。注意，硅(Si)可以包含大量n型雜質(zhì)(磷等)或p型雜質(zhì)(硼等)。
包含有機(jī)化合物的層601包括至少包含具有高發(fā)光性質(zhì)的材料的層(發(fā)光層)。關(guān)于發(fā)光層沒有特殊限制；但是，用作發(fā)光層的層大致具有兩種方式。一種是主體-客體型層，其包含分散在由能隙比作為發(fā)光中心的物質(zhì)(發(fā)光物質(zhì)或客體材料)的能隙大的材料(主體材料)形成的層中的發(fā)光物質(zhì)。另一種是發(fā)光層僅包含發(fā)光材料的層。前者是優(yōu)選的，因?yàn)闈饪s淬火幾乎不發(fā)生。作為發(fā)光物質(zhì)，可以使用下面4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-烯基)-4H-吡喃(縮寫DCJT)；4-二氰基亞甲基-2-t-丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-烯基)-4H-吡喃；periflanthene；2，5-二氰基-1，4-雙[2-(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-烯基)]苯；N，N′-二甲基喹吖啶酮(縮寫DMQd)；香豆素6；香豆素545T；三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫Alq3)；9，9′-二蒽基；9，10-聯(lián)苯蒽(縮寫DPA)；9，10-雙(2-萘基)蒽(縮寫DNA)；2，5，8，11-四-t-丁基二萘嵌苯(縮寫TBP)等。作為主體材料，可以使用下面蒽衍生物例如9，10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(縮寫t-BuDNA)；咔唑衍生物例如4，4′-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫CBP)；或金屬絡(luò)合物例如三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫Alq3)，三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(縮寫Almq3)；雙(10-羥基苯并[h]-喹啉)鈹(縮寫B(tài)eBq2)；雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基酚鹽-鋁(縮寫B(tài)Alq)；雙[2-(2-羥苯基)嘧啶]鋅(縮寫Znpp2)；或雙[2-(2-羥苯基)苯并惡唑]鋅(縮寫ZnBOX)。作為能夠單獨(dú)形成發(fā)光層的發(fā)光物質(zhì)的材料，可以使用三(8-羥基喹啉)鋁(縮寫Alq3)，9，10-雙(2-萘基)蒽(縮寫DNA)，雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基酚鹽-鋁(縮寫B(tài)Alq)等。注意，作為包含有機(jī)化合物的層，可以包括層例如空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、或電子注入層。
注意，當(dāng)電壓施加在一對(duì)電極之間時(shí)，有機(jī)EL發(fā)光元件可以獲得發(fā)光。在該實(shí)施方式中顯示的有機(jī)EL發(fā)光元件中，光由第一電極102c和第二電極602產(chǎn)生的電流而發(fā)射。
如在該實(shí)施方式中所示，包含硅的電極用作有機(jī)EL元件的電極，使得可以低成本制造有機(jī)EL元件。
圖34A-34D是說明使用單晶硅襯底的反射型液晶顯示設(shè)備的橫截面視圖，及其制造方法。在下文，簡(jiǎn)要地描述制造方法。首先，氧離子以恒定的加速度注入單晶硅襯底700中(參看圖34A)。此后，通過在高溫下加熱，形成氧化硅層702，同時(shí)單晶硅層701保留在單晶硅襯底700的表面上(參看圖34B)。接下來，將單晶硅層701刻蝕成島形以便形成晶體管703。在該情況下，第一電極102c同時(shí)形成(參看圖34C)。注意，雜質(zhì)元素添加到晶體管703的源極和漏極區(qū)704以便具有導(dǎo)電性。作為雜質(zhì)元素，可以使用其他實(shí)施方式中顯示的元素。此外，電極、布線等可以使用其他實(shí)施方式中顯示的材料形成。
接下來，形成層間絕緣薄膜705(參看圖34C)。因?yàn)閷娱g絕緣薄膜可以使用其他實(shí)施方式和實(shí)施方案中顯示的材料形成，這里省略其詳細(xì)描述。注意在該實(shí)施方式中，雖然層間絕緣薄膜具有單層結(jié)構(gòu)，但是它可以具有兩層或多層的層疊結(jié)構(gòu)。在形成層間絕緣薄膜705之后，形成接觸孔以及形成作為像素電極的第二電極706(參看圖34D)。在該實(shí)施方式中，作為第二電極706的材料，優(yōu)選地使用具有高的可見光反射率的材料，因?yàn)樾纬煞瓷湫鸵壕э@示設(shè)備；但是它并不局限于此。作為具有高反射率的材料，金屬材料例如鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、釹(Nd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、錳(Mg)、鈧(Sc)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、硅(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、鎵(Ga)、銦(In)或錫(Sn)可以取作實(shí)例。注意，用于連接的布線707優(yōu)選地與電極706同時(shí)形成。
此后，提供配向薄膜、液晶、反襯底等使得完成反射型液晶顯示設(shè)備。在該實(shí)施方式中的液晶顯示設(shè)備中，來自頂面(反襯底一側(cè)上)的光由第一電極102c或第二電極706反射使得觀看圖像。因此，具有高反射率的材料優(yōu)選地用于第二電極706。作為第一電極102c的材料的晶體硅具有，依賴于其表面狀態(tài)，高于某個(gè)值的反射率；因此，它可以用作反射型液晶顯示設(shè)備的反射薄膜。注意，反射型液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)并不局限于該實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，以及可以使用各種結(jié)構(gòu)。例如，在該實(shí)施方式中，頂部柵極晶體管用作晶體管703；但是，可以使用底部柵極晶體管。此外，由金屬材料形成的電極可以用作第一電極102c。
如該實(shí)施方式中所示，通過使用單晶硅襯底，可以制造適合于需要高速操作的使用的液晶顯示設(shè)備。也就是，驅(qū)動(dòng)電路可以直接制造在襯底上，并且可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路等的高速操作。不必說，不僅驅(qū)動(dòng)電路而且其他電路也可以使用單晶硅形成，使得可以形成所有電路安裝在一個(gè)襯底上的顯示設(shè)備。
參考圖26A-28B描述本發(fā)明的實(shí)施方案1。在根據(jù)該實(shí)施方案的液晶顯示模塊中，像素部分具有與實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備類似的結(jié)構(gòu)。因此，與常規(guī)設(shè)備相比較，制造成本可以降低。
首先，如圖26A中所示，基礎(chǔ)薄膜802在襯底801上形成。襯底801是玻璃襯底、石英襯底、由絕緣體例如氧化鋁形成的襯底、具有足夠耐熱性以承受隨后步驟的處理溫度的塑料襯底、硅襯底或金屬板。此外，襯底801可以是氧化硅、氮化硅等的絕緣薄膜在金屬襯底例如不銹鋼襯底的表面或半導(dǎo)體襯底的表面上形成的襯底。注意，當(dāng)塑料襯底用于襯底801時(shí)，優(yōu)選地使用具有相對(duì)高的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變點(diǎn)的塑料，例如PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PET(聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯)或PEN(聚乙烯萘)。
基礎(chǔ)薄膜802具有例如氧化硅(SiOx)薄膜在氮化硅(SiNx)薄膜上形成的層疊結(jié)構(gòu)；也可以使用其他絕緣體(例如氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)或氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0))。作為選擇，可以通過襯底801表面上的高密度等離子處理形成基礎(chǔ)薄膜802。高密度等離子通過使用例如2.45GHz的微波產(chǎn)生，并且具有1×1011至1×1013/cm3的電子密度、2eV或更小的電子溫度以及5eV或更小的離子能量。這種高密度等離子具有活性品種的低動(dòng)能，并且可以形成與常規(guī)等離子處理相比較具有較少等離子損壞和較少缺陷的薄膜。襯底801與產(chǎn)生微波的天線之間的距離設(shè)置為20-80mm，優(yōu)選地20-60mm。
可以通過在氮?dú)夥罩?，例如在包含氮和稀有氣體的氣氛，包含氮、氫和稀有氣體的氣氛，或者包含氨和稀有氣體的氣氛中執(zhí)行前述高密度等離子處理來氮化襯底801的表面。當(dāng)玻璃襯底、石英襯底、硅晶片等用作襯底801以及通過前述高密度等離子執(zhí)行氮化處理時(shí)，在襯底801的表面上形成的氮化物薄膜包含氮化硅作為其主要成分，使得氮化物薄膜可以用作基礎(chǔ)薄膜802。氧化硅薄膜或氧氮化硅薄膜可以由等離子CVD法在氮化物薄膜上形成，使得基礎(chǔ)薄膜802包括多層。
另外，通過使用高密度等離子在基礎(chǔ)薄膜802的表面上類似地執(zhí)行氮化處理，氮化物薄膜可以在包含氧化硅薄膜、氧氮化硅薄膜等的基礎(chǔ)薄膜802的表面上形成。氮化物薄膜可以抑制雜質(zhì)從襯底801的擴(kuò)散，并且可以形成得非常??；因此，可以減小應(yīng)力對(duì)在其上形成的半導(dǎo)體層的影響。
接下來，如圖26B中所示，晶體半導(dǎo)體薄膜(例如多晶硅薄膜)在基礎(chǔ)薄膜802上形成。作為晶體半導(dǎo)體薄膜的形成方法，晶體半導(dǎo)體薄膜直接在基礎(chǔ)薄膜802上形成的方法，以及非晶半導(dǎo)體薄膜在基礎(chǔ)薄膜802上形成并且隨后晶化的方法可以取作實(shí)例。
作為晶化非晶半導(dǎo)體薄膜的方法，可以使用下面的方法通過激光照射的晶化方法；通過使用促進(jìn)半導(dǎo)體薄膜晶化的元素(例如金屬元素例如鎳)的加熱的晶化方法；或者通過使用促進(jìn)半導(dǎo)體薄膜晶化的元素的加熱以及隨后使用激光照射半導(dǎo)體薄膜的晶化方法。不必說，也可以使用熱學(xué)方法晶化非晶半導(dǎo)體薄膜而不使用前述元素的方法。但是，在該情況下，襯底需要是可以承受高溫的石英襯底、硅晶片等。
當(dāng)使用激光照射時(shí)，可以使用連續(xù)波激光束(CW激光束)或脈沖激光束(脈沖激光束)。這里，可以使用從氣體激光器例如Ar激光器、Kr激光器或準(zhǔn)分子激光器；使用摻雜有作為摻雜劑的Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm和Ta的一種或多種的單晶YAG、YVO4、鎂橄欖石(Mg2SiO4)、YAlO3或GdVO4，或者多晶(陶瓷)YAG、Y2O3、YVO4、YAlO3或GdVO4作為介質(zhì)的激光器；玻璃激光器；紅寶石激光器；變石激光器；Ti藍(lán)寶石激光器；銅汽化激光器；以及金汽化激光器的一種或多種發(fā)射的激光束。通過使用具有這種激光束的基波或基波的二次至四次諧波之一的激光束照射，可以獲得具有大的結(jié)晶粒度的晶體。例如，可以使用Nd:YVO4激光器(基波1064nm)的二次諧波(532nm)或三次諧波(355nm)。在該情況下，激光器需要大約0.01-100MW/cm2的能量密度。掃描速率設(shè)置為大約10-2000cm/sec以照射半導(dǎo)體薄膜。
注意，使用摻雜有作為摻雜劑的Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm和Ta的一種或多種的單晶YAG、YVO4、鎂橄欖石(Mg2SiO4)、YAlO3或GdVO4，或者多晶(陶瓷)YAG、Y2O3、YVO4、YAlO3或GdVO4作為介質(zhì)的激光器；Ar離子激光器；以及Ti藍(lán)寶石激光器能夠連續(xù)振蕩。此外，通過執(zhí)行Q開關(guān)操作或方式鎖定，可以10MHz或更高的重復(fù)頻率執(zhí)行其脈沖振蕩。當(dāng)激光束以10MHz或更高的重復(fù)頻率發(fā)射時(shí)，半導(dǎo)體薄膜在由激光束熔化之后以及凝固之前使用下一個(gè)脈沖照射。因此，不像使用具有低重復(fù)頻率的脈沖激光的情況，固體-液體界面可以在半導(dǎo)體薄膜中連續(xù)移動(dòng)；因此，可以獲得在掃描方向上連續(xù)生長的晶粒。
當(dāng)陶瓷(多晶體)用作介質(zhì)時(shí)，可以短時(shí)間和低成本形成該介質(zhì)以具有期望的形狀。當(dāng)使用單晶體時(shí)，使用直徑幾毫米且長度幾十毫米的柱形介質(zhì)。當(dāng)使用陶瓷時(shí)，可以形成比使用單晶體的情況大的介質(zhì)。
在單晶體或多晶體的情況下，介質(zhì)中直接有助于發(fā)光的摻雜劑例如Nd或Yb的濃度不能極大地改變；因此，關(guān)于通過增加摻雜劑的濃度提高激光器的輸出存在一些限制。但是，在陶瓷的情況下，與單晶體的情況相比較，介質(zhì)的大小可以顯著增加；因此，可以期望激光器輸出的顯著提高。
此外，在陶瓷的情況下，可以容易地形成具有平行六面體形狀或矩形平行六面體形狀的介質(zhì)。當(dāng)使用具有這種形狀的介質(zhì)并且振蕩光在介質(zhì)中以Z形方式行進(jìn)時(shí)，振蕩光的路徑可以變長。因此，放大率增加并且激光束可以高輸出振蕩。此外，因?yàn)閺木哂羞@種形狀的介質(zhì)發(fā)射的激光束的橫截面具有四邊形形狀，它在形成線形光束方面具有優(yōu)于圓形光束的優(yōu)點(diǎn)。通過使用光學(xué)系統(tǒng)定形前述方式發(fā)射的激光束，可以容易地獲得橫向邊具有1mm或更小的長度且縱向邊具有幾毫米至幾米的長度的線形光束。另外，當(dāng)使用受激光均勻地照射介質(zhì)時(shí)，線形光束的能量分布在縱向上變得均勻。
使用該線形光束照射半導(dǎo)體薄膜，使得半導(dǎo)體薄膜的整個(gè)表面可以更均勻地退火。當(dāng)需要從線形光束的一端到另一端均勻退火時(shí)，需要巧妙，例如在線形光束的端部提供裂縫以在能量衰減的部分屏蔽光的方案。
當(dāng)使用如此獲得的具有均勻強(qiáng)度的線形光束退火半導(dǎo)體薄膜并且通過使用該半導(dǎo)體薄膜制造電子設(shè)備時(shí)，電子設(shè)備的特性良好且均勻。
作為通過使用促進(jìn)半導(dǎo)體薄膜晶化的元素的加熱來晶化非晶半導(dǎo)體薄膜的方法，可以使用日本發(fā)表專利申請(qǐng)?zhí)朒8-78329中描述的技術(shù)。在專利申請(qǐng)發(fā)表的技術(shù)中，非晶半導(dǎo)體薄膜(也稱作非晶硅薄膜)摻雜有促進(jìn)半導(dǎo)體薄膜晶化的金屬元素，然后執(zhí)行熱處理使得使用摻雜區(qū)作為核心來晶化非晶半導(dǎo)體薄膜。
作為選擇，可以通過執(zhí)行使用強(qiáng)光的照射代替熱處理來晶化非晶半導(dǎo)體薄膜。在該情況下，可以使用紅外光、可見光和紫外光的一種或組合。典型地，使用從鹵素?zé)?、金屬鹵化物燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈或高壓汞燈發(fā)射的光。燈光源點(diǎn)亮長達(dá)1-60秒，優(yōu)選地30-60秒，并且這種點(diǎn)燈重復(fù)1-10次，優(yōu)選地2-6次。燈光源的發(fā)光強(qiáng)度是任意的，但是半導(dǎo)體薄膜需要即刻加熱到大約600-1000℃。注意如果必要的話，在使用強(qiáng)光的照射之前可以執(zhí)行熱處理以便排出包含在具有非晶結(jié)構(gòu)的非晶半導(dǎo)體薄膜中的氫。作為選擇，晶化可以由熱處理和使用強(qiáng)光的照射一起執(zhí)行。
熱處理之后，為了增加晶體半導(dǎo)體薄膜的結(jié)晶度(相對(duì)于整個(gè)薄膜體積由晶體成分占據(jù)的面積的比率)以及校正殘留在晶粒中的缺陷，可以在大氣或氧氣氛中使用激光照射晶體半導(dǎo)體薄膜。激光可以選自前述激光。
摻雜元素需要從晶體半導(dǎo)體薄膜中去除，并且下面描述該方法。首先，使用包含臭氧的溶液(典型地，臭氧水)處理晶體半導(dǎo)體薄膜的表面，使得由氧化物薄膜(稱作化學(xué)氧化物)形成的阻擋層在晶體半導(dǎo)體薄膜的表面上形成以具有1-10nm的厚度。當(dāng)在隨后步驟中選擇性地去除僅吸除層時(shí)，阻擋層用作刻蝕停止層。
然后，形成包含稀有氣體元素的吸除層作為阻擋層上的吸除位置。這里，通過CVD法或?yàn)R射法形成包含稀有氣體元素的半導(dǎo)體薄膜作為吸除層。當(dāng)形成吸除層時(shí)，適當(dāng)?shù)乜刂茷R射條件使得稀有氣體元素添加到吸除層。稀有氣體元素可以是氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)或氙(Xe)的一種或多種。
注意，當(dāng)通過使用包含雜質(zhì)元素磷的源氣體或者通過使用包含磷的目標(biāo)形成吸除層時(shí)，除了使用稀有氣體元素的吸除之外，可以通過利用磷的庫侖力來執(zhí)行吸除。在吸除中，金屬元素(例如鎳)趨向于移至具有高濃度的氧的區(qū)域；因此，包含在吸除層中的氧的濃度優(yōu)選地設(shè)置為例如5×1018/cm-3或更高。
接下來，晶體半導(dǎo)體薄膜、阻擋層和吸除層經(jīng)歷熱處理(例如熱處理或使用強(qiáng)光的照射)，從而吸除金屬元素(例如鎳)，使得晶體半導(dǎo)體薄膜中的金屬元素濃度降低或去除。
接下來，使用阻擋層作為刻蝕停止層執(zhí)行已知的刻蝕方法，使得僅選擇性地去除吸除層。此后，例如使用包含氫氟酸的蝕刻劑去除由氧化物薄膜形成的阻擋層。
這里，考慮到制造的TFT的閾值特性，可以添加雜質(zhì)離子。
接下來，光刻膠薄膜(沒有顯示)涂敷在晶體半導(dǎo)體薄膜上，并且曝光和顯影。因此，光刻膠圖案在晶體半導(dǎo)體薄膜上形成。接下來，使用光刻膠圖案作為掩?？涛g晶體半導(dǎo)體薄膜。因此，包含在薄膜晶體管中的晶體半導(dǎo)體薄膜803與作為公共電極的晶體半導(dǎo)體薄膜803a在基礎(chǔ)薄膜802上形成。
接下來，在使用包含氫氟酸的蝕刻劑清潔晶體半導(dǎo)體薄膜803和803a的表面之后，在晶體半導(dǎo)體薄膜803上形成柵極絕緣薄膜804以具有10-200nm的厚度。柵極絕緣薄膜804由包含硅作為主要成分的絕緣薄膜，例如氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、氧氮化硅薄膜或氮氧化硅薄膜形成。此外，柵極絕緣薄膜具有單層或?qū)盈B薄膜。注意，柵極絕緣薄膜804也在晶體半導(dǎo)體薄膜803a和基礎(chǔ)薄膜802上形成。
接下來，如圖26C中所示，在清潔柵極絕緣薄膜804之后，第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜以該順序在柵極絕緣薄膜804上形成。例如，第一導(dǎo)電薄膜是鎢薄膜且第二導(dǎo)電薄膜是氮化鉭薄膜。
接下來，光刻膠薄膜(沒有顯示)涂敷在第二導(dǎo)電薄膜上，并且曝光和顯影。因此，光刻膠圖案在第二導(dǎo)電薄膜上形成。接下來，通過使用光刻膠圖案作為掩模，在第一條件下刻蝕第一導(dǎo)電薄膜和第二導(dǎo)電薄膜，此外，在第二條件下刻蝕第二導(dǎo)電薄膜。因此，第一柵電極805a和805b以及第二柵電極806a和806b在晶體半導(dǎo)體薄膜803上形成。第一柵電極805a和805b彼此相隔。第二柵電極806a提供在第一柵電極805a上，并且第二柵電極806b提供在第一柵電極806b上。第一柵電極805a和805b的每個(gè)的側(cè)面的傾斜角比第二柵電極806a和806b的每個(gè)的側(cè)面的傾斜角更緩和。
通過刻蝕處理，第一布線807和提供在第一布線807上的第二布線808在晶體半導(dǎo)體薄膜803a附近形成。這里，前述柵電極和布線的每個(gè)優(yōu)選地延伸以便當(dāng)從與襯底801垂直的方向觀看時(shí)具有圓角。通過將角做成圓形，可以防止灰塵等殘留在布線的拐角處；因此，可以減少因灰塵而產(chǎn)生的缺陷數(shù)目以及可以提高產(chǎn)量。此后，去除光刻膠薄膜。
接下來，如圖26D中所示，通過使用第一柵電極805a和805b以及第二柵電極806a和806b作為掩模，第一導(dǎo)電類型(例如n型)雜質(zhì)元素(例如磷)注入到晶體半導(dǎo)體薄膜803中。因此，第一雜質(zhì)區(qū)810a、810b和810c在晶體半導(dǎo)體薄膜803中形成。第一雜質(zhì)區(qū)810a提供在作為薄膜晶體管的源極的區(qū)域中。第一雜質(zhì)區(qū)810c提供在作為薄膜晶體管的漏極的區(qū)域中。雜質(zhì)區(qū)810b提供在第一電極805a和805b之間。
注意，在該處理中，第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)元素也注入到作為公共電極的晶體半導(dǎo)體薄膜803a中，以降低電阻。
接下來，如圖26E中所示，光刻膠薄膜涂敷在整個(gè)表面上包括第一柵電極805a和805b以及第二柵電極806a和806b上，并且曝光和顯影。因此，第一柵電極805a和第二柵電極806a的頂面的每個(gè)及其周圍用光刻膠圖案812a覆蓋，以及第一柵電極805b和第二柵電極806b的頂面的每個(gè)及其周圍用光刻膠圖案812b覆蓋。接下來，通過使用光刻膠圖案812a和812b作為掩模，第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)元素811(例如磷)注入到晶體半導(dǎo)體薄膜803中。因此，第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)元素811進(jìn)一步注入到第一雜質(zhì)區(qū)810a、810b和810c的每個(gè)的一部分中，使得形成第二雜質(zhì)區(qū)813a、813b和813c。
此外，第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)元素進(jìn)一步注入到作為公共電極的晶體半導(dǎo)體薄膜803a中以降低電阻。注意，第一雜質(zhì)區(qū)810a、810b和810c的其他部分保持作為第三雜質(zhì)區(qū)814a、814b、814c和814d。
此后，如圖27A中所示，去除光刻膠圖案812a和812b。接下來，形成覆蓋幾乎所有表面的絕緣薄膜(沒有顯示)。絕緣薄膜是例如通過等離子CVD法形成的氧化硅薄膜。
接下來，在晶體半導(dǎo)體薄膜803和803a上執(zhí)行熱處理以激活與其摻雜在一起的雜質(zhì)元素。通過使用燈光源的快速熱退火法(RTA法)、YAG激光器或準(zhǔn)分子激光器從背面的照射、或使用爐子的熱處理，或者通過多種這些方法的組合執(zhí)行熱處理。
通過前述處理，激活雜質(zhì)元素，同時(shí)用作晶化晶體半導(dǎo)體薄膜803的催化劑的元素(例如金屬元素例如鎳)吸入到包含高濃度雜質(zhì)(例如磷)的第二雜質(zhì)區(qū)813a-813c中，并且主要在作為晶體半導(dǎo)體薄膜803的通道形成區(qū)的區(qū)域中鎳濃度減小。結(jié)果，提高通道形成區(qū)的結(jié)晶度。因此，TFT的關(guān)閉電流值減小并且可以獲得高的電子場(chǎng)效應(yīng)遷移率。因此，可以獲得具有有利特性的TFT。
接下來，絕緣薄膜815在整個(gè)表面上包括晶體半導(dǎo)體薄膜803和803a上形成。絕緣薄膜815是例如由等離子CVD法形成的氮化硅薄膜。接下來，作為層間絕緣薄膜816的平面化薄膜在絕緣薄膜815上形成。作為層間絕緣薄膜816，使用光透射無機(jī)材料(氧化硅、氮化硅、包含氧的氮化硅等)；光敏或非光敏有機(jī)材料(聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、光刻膠或苯并環(huán)丁烯)；其層疊結(jié)構(gòu)等。作為選擇，作為用于平面化薄膜的另一種光透射薄膜，使用通過涂敷法獲得的由包含烷基官能團(tuán)的SiOx薄膜形成的絕緣薄膜，例如使用石英玻璃、烷基硅氧烷聚合物、烷基倍半硅氧烷聚合物、氫倍半硅氧烷聚合物、氫烷基倍半硅氧烷聚合物等的絕緣薄膜。作為基于硅氧烷的聚合物的實(shí)例，存在涂敷絕緣薄膜材料例如PSB-K1和PSB-K31(Toray industries公司的產(chǎn)品)以及ZRS-5PH(Catalysts&Chemicals Industries有限公司的產(chǎn)品)。層間絕緣薄膜可以是單層薄膜或多層薄膜。
接下來，光刻膠薄膜(沒有顯示)涂敷在層間絕緣薄膜816上，并且曝光和顯影。因此，光刻膠圖案在層間絕緣薄膜816上形成。接下來，使用光刻膠圖案作為掩模刻蝕層間絕緣薄膜816、絕緣薄膜815和柵極絕緣薄膜804。因此，接觸孔817a、817b、817c和817d在層間絕緣薄膜816、絕緣薄膜815和柵極絕緣薄膜804中形成。接觸孔817a提供在作為晶體管的源極的第二雜質(zhì)區(qū)813a上方。接觸孔817b提供在作為晶體管的漏極的第二雜質(zhì)區(qū)813c上方。接觸孔817c提供在第二布線808上方。接觸孔817d提供在作為公共電極的晶體半導(dǎo)體薄膜803a上方。此后，去除光刻膠圖案。
接下來，如圖27B中所示，第一導(dǎo)電薄膜818在接觸孔817a-817d的每個(gè)中以及層間絕緣薄膜816上形成。第一導(dǎo)電薄膜818是光透射導(dǎo)電薄膜，例如ITO薄膜、包含Si元素的氧化銦錫的薄膜，或者通過使用2-20wt％的氧化鋅(ZnO)與氧化銦混合的目標(biāo)形成的IZO(氧化銦鋅)的薄膜。接下來，第二導(dǎo)電薄膜819在第一導(dǎo)電薄膜818上形成。第二導(dǎo)電薄膜819是例如金屬薄膜。
接下來，光刻膠薄膜820涂敷在導(dǎo)電薄膜819上。接下來，標(biāo)線840提供在光刻膠薄膜820上。標(biāo)線840具有如下結(jié)構(gòu)，其中半透射薄膜圖案842a、842b、842c和842d在玻璃襯底上形成并且光屏蔽圖案841a、841b和841c在半透射薄膜圖案842a-842d的一部分上形成。半透射薄膜圖案842a和光屏蔽圖案841a提供在接觸孔817a上。半透射薄膜圖案842b和光屏蔽圖案841b提供在接觸孔817b上。半透射薄膜圖案842c和光屏蔽圖案841c提供在接觸孔817c和817d上。半透射薄膜圖案842d提供在晶體半導(dǎo)體薄膜803a上。
接下來，使用標(biāo)線840作為掩模曝光光刻膠薄膜820。因此，光刻膠薄膜820曝光，除了光屏蔽圖案841a-841c下面的部分和半透射薄膜圖案842a-842d下面的部分的底層。注意，沒有曝光的部分由參考數(shù)字821a、821b、821c和821d表示。
接下來，如圖27C中所示，光刻膠薄膜820顯影。因此，去除光刻膠薄膜820中曝光的部分，并且形成光刻膠圖案822a、822b、822c和822d。光刻膠圖案822a提供在接觸孔817a上。光刻膠圖案822b提供在接觸孔817b上和周圍。光刻膠圖案822c提供在接觸孔817c和817d上以及之間。光刻膠圖案822d提供在作為公共電極的晶體半導(dǎo)體薄膜803a上。注意，光刻膠圖案822b的部分，除了接觸孔817b上的部分之外，以及光刻膠圖案822d比其他光刻膠圖案薄。
接下來，如圖27D中所示，使用光刻膠圖案822a-822d作為掩?？涛g第一導(dǎo)電薄膜818和第二導(dǎo)電薄膜819。因此，去除沒有用光刻膠圖案822a-822d覆蓋的區(qū)域中的第一導(dǎo)電薄膜818和第二導(dǎo)電薄膜819。
此外，因?yàn)楣饪棠z圖案822a-822d也逐漸刻蝕，在刻蝕處理中，去除光刻膠圖案的薄的部分(具體地，除了接觸孔817b上的部分之外的光刻膠圖案822b的部分，以及光刻膠圖案817d)。因此，在除了接觸孔817b上的部分之外的光刻膠圖案822b的部分以及光刻膠圖案817d下面的每個(gè)區(qū)域中，去除第二導(dǎo)電薄膜819而僅保留第一導(dǎo)電薄膜818。此后，去除光刻膠圖案822a-822c。
如上所述，使用一個(gè)光刻膠圖案和一個(gè)刻蝕處理，形成源極布線823a和824a、漏極布線823b和824b、連接布線823c和824c以及像素電極823d。源極布線823a和824a以及漏極布線823b和824b與晶體半導(dǎo)體薄膜803、在晶體半導(dǎo)體薄膜803中形成的雜質(zhì)區(qū)、柵極絕緣薄膜804、第一柵電極805a和805b，以及第二柵電極806a和806b一起形成薄膜晶體管825。連接布線823c和824c連接第二布線808和晶體半導(dǎo)體薄膜803a。
此后，形成第一配向薄膜826。因此，形成有效矩陣襯底。注意，使用圖26A-27D中顯示的處理，薄膜晶體管827和829(圖28B中顯示)在圖28A和28B中顯示的液晶顯示設(shè)備的柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路區(qū)854中形成。此外，使用圖27B-27D中顯示的處理，形成連接有效矩陣襯底和外部的第一端電極838a和第二端電極838b(圖28B中顯示)。
此后，如圖28A的平面圖和圖28B的沿著線K-L的橫截面視圖中所示，有機(jī)樹脂薄膜例如丙烯酸樹脂薄膜在有效矩陣襯底上形成，并且在有機(jī)樹脂薄膜上執(zhí)行圖案形成。因此，柱形隔離物833在有效矩陣襯底上形成。接下來，在密封區(qū)853中形成密封材料834之后，液晶滴落在有效矩陣襯底上。在液晶滴落之前，保護(hù)薄膜可以在密封材料上形成以防止密封材料與液晶彼此反應(yīng)。
此后，相對(duì)于有效矩陣襯底提供具有彩色濾光器832和第二配向薄膜831的反襯底830，并且這兩個(gè)襯底由密封材料834連接。在該情況下，有效矩陣襯底和反襯底830由隔離物833連接以具有一致的空間。接下來，完全密封襯底之間的空間。因此，液晶密封在有效矩陣襯底與反襯底之間。
接下來，如果需要的話，有效矩陣襯底和反襯底的一個(gè)或二者都切割成期望的形狀。此外，提供起偏振片835a和835b。接下來，柔性印刷電路(在下文稱作FPC)837通過各向異性導(dǎo)電薄膜836連接到提供在外部端子連接區(qū)852中的第二端電極838b。
描述這樣形成的液晶顯示模塊的結(jié)構(gòu)。像素區(qū)856提供在有效矩陣襯底的中心。多個(gè)像素在像素區(qū)856中形成。在圖28A中，用于驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O信號(hào)線的柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路區(qū)854提供在像素區(qū)856上面和下面。用于驅(qū)動(dòng)源極信號(hào)線的源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路區(qū)857提供在像素區(qū)856與FPC 837之間的區(qū)域中。柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路區(qū)854可以提供在像素區(qū)856上面和下面，這可以由設(shè)計(jì)者根據(jù)液晶顯示模塊中的襯底大小等適當(dāng)?shù)剡x擇。注意，當(dāng)考慮電路的操作可靠性、驅(qū)動(dòng)效率等時(shí)，柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路區(qū)854優(yōu)選地對(duì)稱提供，像素區(qū)856位于其間。到每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)從FPC 837輸入。
參考圖29A-30B描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案2的液晶顯示模塊。在每個(gè)附圖中，像素部分930的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方案1中顯示的像素區(qū)856的結(jié)構(gòu)類似，并且多個(gè)像素在襯底100上形成。
圖29A是液晶顯示模塊的示意平面圖。圖29B是說明源極驅(qū)動(dòng)器910的電路結(jié)構(gòu)的圖。作為圖29A和29B的實(shí)例，柵極驅(qū)動(dòng)器920和源極驅(qū)動(dòng)器910與像素部分930一樣都在襯底100上形成，如圖29A中所示。源極驅(qū)動(dòng)器910包括用于選擇輸入的視頻信號(hào)發(fā)送到的源極信號(hào)線的多個(gè)薄膜晶體管912；以及用于控制多個(gè)薄膜晶體管912的移位寄存器911。
圖30A是液晶顯示模塊的示意平面圖。圖30B是說明源極驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)的圖。作為圖30A和30B的實(shí)例，源極驅(qū)動(dòng)器包括在襯底100上形成的薄膜晶體管組940；以及與襯底100分離形成的IC 950。IC 950與薄膜晶體管組940由例如FPC 960電連接。
IC 950使用例如單晶硅襯底形成。IC 950控制薄膜晶體管組940并且將視頻信號(hào)輸入到薄膜晶體管組940。薄膜晶體管組940基于來自IC的控制信號(hào)選擇輸入的視頻信號(hào)發(fā)送到的源極信號(hào)線。
根據(jù)實(shí)施方案2，可以減少液晶顯示模塊的制造成本。
參考圖31A-31H描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案3的電子設(shè)備。電子設(shè)備包括本發(fā)明的發(fā)光設(shè)備，并且提供有模塊例如前述實(shí)施方案中顯示的實(shí)例。
電子設(shè)備包括照相機(jī)例如攝影機(jī)和數(shù)字照相機(jī)、護(hù)目鏡顯示器(頭戴式顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)設(shè)備(例如汽車音響組成立體聲)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(例如移動(dòng)計(jì)算機(jī)、蜂窩式電話、移動(dòng)游戲機(jī)和電子書)、提供有記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)設(shè)備(具體地，用于再現(xiàn)記錄介質(zhì)例如數(shù)字通用光盤(DVD)并且具有顯示再現(xiàn)圖像的顯示器的設(shè)備)等。圖31A-31H顯示這些電子設(shè)備的具體實(shí)例。
圖31A顯示電視接收設(shè)備或個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器，其包括外殼2001、支座2002、顯示部分2003、揚(yáng)聲器部分2004、視頻輸入端子2005等。作為顯示部分2003，使用實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備。因?yàn)殡娨暯邮赵O(shè)備或個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器包括該液晶顯示設(shè)備，其制造成本可以減少。
圖31B顯示數(shù)字照相機(jī)。圖像接收部分2103提供在主體2101的正面?？扉T2106提供在主體2101的上部。顯示部分2102、操作鍵2104和外部連接端口2105提供在主體2101的背面。作為顯示部分2103，使用實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備。因?yàn)閿?shù)字照相機(jī)包括該液晶顯示設(shè)備，其制造成本可以減少。
圖31C顯示筆記本計(jì)算機(jī)。主體2201提供有鍵盤2204、外部連接端口2205和定點(diǎn)設(shè)備2206。包括顯示部分2203的外殼2202連接到主體2201。作為顯示部分2203，使用實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備。因?yàn)楣P記本計(jì)算機(jī)包括該液晶顯示設(shè)備，其制造成本可以減少。
圖31D顯示移動(dòng)計(jì)算機(jī)，其包括主體2301、顯示部分2302、開關(guān)2303、操作鍵2304、紅外線端口2305等。有效矩陣顯示設(shè)備提供用于顯示部分2302。作為顯示部分2303，使用實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備。因?yàn)橐苿?dòng)計(jì)算機(jī)包括該液晶顯示設(shè)備，其制造成本可以減少。
圖31E顯示圖像再現(xiàn)設(shè)備。主體2401提供有顯示部分B 2404、記錄介質(zhì)讀取部分2405和操作鍵2406。包括揚(yáng)聲器部分2407和顯示部分A 2403的外殼2402連接到主體2401。作為顯示部分A 2403和顯示部分B 2404的每個(gè)，使用實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備。因?yàn)閳D像再現(xiàn)設(shè)備包括該液晶顯示設(shè)備，其制造成本可以減少。
圖31F顯示電子書。主體2501提供有操作鍵2503。多個(gè)顯示部分2502連接到主體2501。作為顯示部分2502，使用實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備。因?yàn)殡娮訒ㄔ撘壕э@示設(shè)備，其制造成本可以減少。
圖31G顯示攝影機(jī)。主體2601提供有外部連接端口2604、遠(yuǎn)程控制接收部分2605、圖像接收部分2606、電池2607、音頻輸入部分2608、操作鍵2609和目鏡部分2610。包括顯示部分2602的外殼2603連接到主體2601。作為顯示部分2602，使用實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備。因?yàn)閿z影機(jī)包括該液晶顯示設(shè)備，其制造成本可以減少。
圖31H顯示移動(dòng)電話，其包括主體2701、外殼2702、顯示部分2703、音頻輸入部分2704、音頻輸出部分2705、操作鍵2706、外部連接端2707、天線2708等。作為顯示部分2703，使用實(shí)施方式1-20的任何一個(gè)中顯示的液晶顯示設(shè)備。因?yàn)橐苿?dòng)電話包括該液晶顯示設(shè)備，其制造成本可以減少。
如上所述，本發(fā)明的應(yīng)用范圍如此廣泛，以至于本發(fā)明可以適用于各種領(lǐng)域的電子設(shè)備。
本申請(qǐng)基于2006年4月6日在日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)序列號(hào)2006-105618，在此引用其全部內(nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示設(shè)備，包括在襯底上形成的第一電極；在第一電極上形成的絕緣薄膜；在絕緣薄膜上形成的第二電極；以及提供在第二電極上的液晶，其中第二電極包括開口；以及其中第一電極包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示設(shè)備，其中第一電極是像素電極；以及其中第二電極是公共電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示設(shè)備，其中第一電極是公共電極；以及其中第二電極是像素電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示設(shè)備，其中液晶的取向由第一電極與第二電極之間的電場(chǎng)控制。
5.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示設(shè)備的電子設(shè)備。
6.一種液晶顯示設(shè)備，包括在襯底上形成的第一電極；在第一電極上形成的絕緣薄膜；在絕緣薄膜上形成的第二電極；提供在第二電極上的液晶；以及在襯底上形成的晶體管，其中第二電極包括開口；其中第一電極包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜；其中晶體管包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜；以及其中包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示設(shè)備，其中第一電極是像素電極；以及其中第二電極是公共電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示設(shè)備，其中第一電極是公共電極；以及其中第二電極是像素電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示設(shè)備，其中液晶的取向由第一電極與第二電極之間的電場(chǎng)控制。
10.一種包括根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示設(shè)備的電子設(shè)備。
11.一種液晶顯示設(shè)備，包括在襯底上形成的第一電極；在第一電極上形成的絕緣薄膜；在絕緣薄膜上形成的第二電極；提供在第二電極上的液晶；以及在襯底上形成的晶體管，其中第二電極包括開口；其中第一電極包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜；其中晶體管包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜；其中包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成；以及其中包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜包含具有相同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示設(shè)備，其中第一電極是像素電極；以及其中第二電極是公共電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示設(shè)備，其中第一電極是公共電極；以及其中第二電極是像素電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示設(shè)備，其中液晶的取向由第一電極與第二電極之間的電場(chǎng)控制。
15.一種包括根據(jù)權(quán)利要求11的液晶顯示設(shè)備的電子設(shè)備。
16.一種液晶顯示設(shè)備，包括在襯底上形成的晶體管；包括在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜；由半導(dǎo)體薄膜的一部分形成的第一電極；在第一電極上形成的絕緣薄膜；在絕緣薄膜上形成的第二電極；以及提供在第二電極上的液晶，其中第二電極包括開口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的液晶顯示設(shè)備，其中第一電極是像素電極；以及其中第二電極是公共電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的液晶顯示設(shè)備，其中第一電極是公共電極；以及其中第二電極是像素電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的液晶顯示設(shè)備，其中液晶的取向由第一電極與第二電極之間的電場(chǎng)控制。
20.一種包括根據(jù)權(quán)利要求16的液晶顯示設(shè)備的電子設(shè)備。
21.一種半導(dǎo)體器件，包括在襯底上形成的第一電極；在第一電極上形成的絕緣薄膜；以及在絕緣薄膜上形成的第二電極，其中第二電極包括開口；以及其中第一電極包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件，其中第一電極是像素電極；以及其中第二電極是公共電極。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的器件，其中第一電極是公共電極；以及其中第二電極是像素電極。
24.一種包括根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備。
25.一種半導(dǎo)體器件，包括在襯底上形成的第一電極；在第一電極上形成的絕緣薄膜；在絕緣薄膜上形成的第二電極；以及在襯底上形成的晶體管，其中第二電極包括開口；其中第一電極包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜；其中晶體管包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜；以及其中包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的半導(dǎo)體器件，其中第一電極是像素電極；以及其中第二電極是公共電極。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其中第一電極是公共電極；以及其中第二電極是像素電極。
28.一種包括根據(jù)權(quán)利要求25的半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備。
29.一種半導(dǎo)體器件，包括在襯底上形成的第一電極；在第一電極上形成的絕緣薄膜；在絕緣薄膜上形成的第二電極；以及在襯底上形成的晶體管，其中第二電極包括開口；其中第一電極包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜；其中晶體管包括包含硅的半導(dǎo)體薄膜；其中包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜同時(shí)形成；以及其中包含在第一電極中的半導(dǎo)體薄膜與包含在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜包含具有相同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的半導(dǎo)體器件，其中第一電極是像素電極；以及其中第二電極是公共電極。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的器件，其中第一電極是公共電極；以及其中第二電極是像素電極。
32.一種包括根據(jù)權(quán)利要求29的半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備。
33.一種半導(dǎo)體器件，包括在襯底上形成的晶體管；包括在晶體管中的半導(dǎo)體薄膜；由半導(dǎo)體薄膜的一部分形成的第一電極；在第一電極上形成的絕緣薄膜；以及在絕緣薄膜上形成的第二電極，其中第二電極包括開口。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的半導(dǎo)體器件，其中第一電極是像素電極；以及其中第二電極是公共電極。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的器件，其中第一電極是公共電極；以及其中第二電極是像素電極。
36.一種包括根據(jù)權(quán)利要求33的半導(dǎo)體器件的電子設(shè)備。
全文摘要
液晶顯示設(shè)備，包括在基礎(chǔ)絕緣薄膜101上形成并且源極102d、通道形成區(qū)102a和漏極102b在其中形成的島形第一半導(dǎo)體薄膜102；由與作為源極102d或漏極102b的第一半導(dǎo)體薄膜102相同的材料形成并且在基礎(chǔ)絕緣薄膜101上形成的第一電極102c；在第一電極102c上形成并且包括第一開口圖案112的第二電極108；以及提供在第二電極108上的液晶110。
文檔編號(hào)H01L27/12GK101051134SQ20071009673
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日
發(fā)明者木村肇 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所