專利名稱：薄膜晶體管陣列基板、液晶顯示裝置和該基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供TFT(薄膜晶體管)陣列基板、應(yīng)用該基板的液晶顯示裝置和TFT陣列基板的制造方法，特別是提供點(diǎn)缺陷(它是使成品率降低的主要因素之一)的修復(fù)方法。
現(xiàn)有的液晶顯示裝置所采用的TFT陣列中有示于圖25和26的那種裝置。
圖25是現(xiàn)有液晶顯示裝置中所用的TFT陣列的局部擴(kuò)大圖，圖26是圖25中的A-A斷面圖。在圖中，1是玻璃基板，2是兼有柵極電極的柵極布線，3是由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的象素電極，4是柵極絕緣膜，5是半導(dǎo)體層，6是歐姆接觸層、7是源極電極和布線，8呈漏極電極。
先說(shuō)明現(xiàn)有的TFT陣列的制造工藝和結(jié)構(gòu)。首先，在清洗過的玻璃基板上用濺射法等方法形成Cr、Ta、Ti之素的金屬薄膜，并用光刻法等方法將之形成圖形，然后再形成柵極電極和布線2。其次，用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等形成作為柵極絕緣膜4的SiN或SiO2等的絕緣膜、作為半導(dǎo)體層5的i-a-Si或多晶硅等，以及作為歐姆接觸層6的n-a-Si等的膜。其次，用光刻法等方法使n-a-Si和i-a-Si形成島狀或者線狀圖形。其次，用濺射等的方法，形成ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電膜，并形成象素電極3。再用濺射法等形成Al、Cr等的金屬薄膜，并用光刻法等將之形成圖形，在形成源電極和布線7及漏電極8之后，對(duì)處于源-漏之間的構(gòu)成歐姆接觸層6的n-a-Si進(jìn)行剝蝕。最后，根據(jù)需要用SiN等形成保護(hù)膜。
此外，在現(xiàn)有這種液晶顯示裝置中所用的TFT陣列中還有示于圖27和圖28的那種陣列。圖27是現(xiàn)有的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列的局部平面圖。圖28和圖27的B-B斷面圖?，F(xiàn)在依據(jù)這些圖來(lái)說(shuō)明現(xiàn)有的TFT陣列的制造工藝和結(jié)構(gòu)。
示于圖27和圖28的現(xiàn)有的TFT陣列，首先在清洗過的基板1上用濺射法之類的方法形成Cr、Ta、Ti等的金屬薄膜，并用光刻之類的方法把它形成所需的圖形，以形成柵電極(和柵極布線)2。其次，用濺射等方法形成ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電膜，并用光刻等等的方法把它形成所需的圖形，以形成象素電極3。其次，用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等形成作為柵極絕緣膜4的、例如由SiO2、SiN、金屬氧化膜等構(gòu)成的絕緣膜、作為半導(dǎo)體層5的i-a-Si或多晶硅等以及作為歐姆接觸層6的n-a-Si等膜。其次用光刻法等的方法，把n-a-Si和i-a-Si形成為島狀(示于圖1的半導(dǎo)體層5的那種島狀的部分)和線狀(細(xì)長(zhǎng)的帶狀的部分)的圖形。
再用光刻法等的方法形成所需的圖形以在象素電極上形成接觸孔(漏電極8與象素電極連接的部分)9。其次用濺射法等方法把它形成圖形以形成源電極(和源極布線)7和漏電極8。其次，剝蝕處于源極電極和漏極電極之間(在示于圖4的半導(dǎo)體層5的上部且未被源極電極和漏電極的任何一方所覆蓋的部分)的n-a-Si。最后，根據(jù)需要用SiN等形成保護(hù)膜。
在上述方式構(gòu)成的TFT陣列中，因異物等使得柵極電極2與漏極電極8短路，或者因歐姆接觸不充分等的原因而不能正常工作的象素，即所謂點(diǎn)缺陷，將會(huì)以幾個(gè)ppm的幾率產(chǎn)生。作為修復(fù)這種缺陷的方法，如特開昭59-101693號(hào)公報(bào)或特開平2-134320號(hào)公報(bào)所示，有先形成使相互毗鄰的驅(qū)動(dòng)電極之間連接起來(lái)的圖形，再用激光照射，把已經(jīng)形成缺陷的象素電極連接到毗鄰象素電極的方法。
圖29是現(xiàn)有的液晶顯示裝置中所用的具有存儲(chǔ)電容的TFT陣列的局部放大圖，圖30是圖29中的A-A斷面圖。圖中，1是玻璃基板，21是存儲(chǔ)電容電極，31是存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)。
其次，對(duì)這種類型的現(xiàn)有的TFT陣列的制造工藝和結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。首先，在已清洗過的玻璃基板1上用濺射法等方法形成Cr、Ta、Ti等的金屬薄膜，再用光刻法等方法把它形成圖形以形成存儲(chǔ)電容電極21。其次，用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等形成作為存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)膜31的SiN或SiO2等的膜。然后，形成用于與以后要形成的柵極電極和柵極布線2相接觸的接觸孔等的圖形。其次，用濺射等方法形成Cr、Ta、Ti之類的金屬薄膜，并用光刻等方法使之形成圖形，以形成柵極電極和柵極布線2。再用濺射等方法形成ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電薄膜，并用光刻等方法形成圖形以形成象素電極3。
其次，用等離子體CVD法等方法形成作為柵極絕緣膜4的SiN或SiO2之類的絕緣膜、作為半導(dǎo)體層5的i-a-Si或多晶硅等以及作為歐姆接觸層6的n-a-Si等膜。其次，用光刻等的方法，把n-a-Si和i-a-Si形成為島狀或線狀圖形。其次，用光刻法等的方法形成圖形，以在象素電極3的上邊形成接觸孔。再用濺射法等形成Al、Cr等的金屬薄膜，用光刻法等形成圖形以形成源極電極和源極布線7以及漏極電極8之后，剝蝕處于源-漏之間的n-a-Si。最后，根據(jù)需要用SiN等形成保護(hù)膜。
在上述方式構(gòu)成的TFT陣列中，或者因異物等使柵極電極2與漏極電極8短路，或者因歐姆接觸不完善等的原因以幾個(gè)ppm的概率產(chǎn)生不能正常工作的象素，即所謂的點(diǎn)缺陷。作為修復(fù)這種缺陷的方法，如特開平2-284120號(hào)公報(bào)及特開平5-66415號(hào)公報(bào)所示，有在形成存儲(chǔ)電容的同時(shí)形成把相互毗鄰的驅(qū)動(dòng)電極之間連接起來(lái)的圖形，并用激光照射使之熔融、把已變成缺陷的象素電極連接到相毗鄰的象素電極上去的方法。
如上所述，在現(xiàn)有的TFT陣列中，存在著因點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生而使成品率低下的問題。此外，在現(xiàn)有的點(diǎn)缺陷修復(fù)方法中，雖然已具有用于修復(fù)點(diǎn)缺陷的連接圖形，但在用激光照射以連接與該圖形相鄰的象素電極的時(shí)候，存在著在從像素電極一側(cè)進(jìn)行照射時(shí)，因象素電極是透明的，因而激光透射過去，故難于充分地與用于修理的連接圖形連接的問題。
再者，還存在著即使是進(jìn)行激光照射，也不能可靠地熔融連接圖形的情況等等，因而難于修復(fù)的問題。
另外，在現(xiàn)有的點(diǎn)缺陷修復(fù)方法中，雖然已具有用于修復(fù)點(diǎn)缺陷的圖形，但在用激光照射連接與該圖形相鄰的象素電極的情況下，存在著因?yàn)橄笏仉姌O是透明的，因而激光透射過去，而難于充分地進(jìn)行連接的問題。
因此，本發(fā)明的內(nèi)容包括具有用與柵極電極和柵極布線相同的材料同時(shí)形成的、在毗鄰的兩個(gè)象素上進(jìn)行重復(fù)的點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形，和在該點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形上通過介入柵極絕緣膜而形成的島；對(duì)于已識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光切斷該象素的晶體管部分，然后再照射激光，通過介入點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形使毗鄰的象素的象素電極彼此間連接起來(lái)。
另外，本發(fā)明的內(nèi)容還包括具有用與存儲(chǔ)電容相同的材料同時(shí)形成的、在毗鄰的兩個(gè)象素上重復(fù)的點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形，和在該點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形上通過介入存儲(chǔ)電容電介質(zhì)膜而形成的島；對(duì)于已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光切斷該象素的晶體管部分，再照射以激光，通過介入點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形使毗鄰象素的象素電極彼此之間連接起來(lái)。
在這種情況下，由于用激光使已介入絕緣膜的兩個(gè)金屬膜(即點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形)和連接到象素電極上而形成的島連接起來(lái)，故可以容易而可靠地進(jìn)行修復(fù)。
圖1是局部平面圖，該圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例1的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖2是圖1的A-A斷面圖。
圖3是圖1的B-B斷面圖。
圖4是一局部斷面圖。它示出了本發(fā)明的實(shí)施例2的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖5是一局部平面圖，它示出了本發(fā)明的實(shí)施例3的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖6是圖5的A-A斷面圖。
圖7是圖5的B-B斷面圖。
圖8是一局部斷面圖，它示出了本發(fā)明的實(shí)施例4的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖9是一局部平面圖，它示出了本發(fā)明的第5實(shí)施例的顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖10是圖9的A-A斷面圖。
圖11是圖9的B-B斷面圖。
圖12是本發(fā)明的實(shí)施例6的顯示裝置中所用的TFT陣列的斷面圖。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例7的顯示裝置中所用的TFT陣列的局部平面圖。
圖14是圖13的A-A斷面圖。
圖15是圖13的B-B斷面圖。
圖16是本發(fā)明的實(shí)施例8的顯示裝置中所用的TFT陣列斷面圖。
圖17是本發(fā)明的實(shí)施例9的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列的局部平面圖。
圖18是圖17的A-A斷面圖。
圖19是圖17的B-B斷面圖。
圖20是局部斷面圖，它示出了本發(fā)明的實(shí)施例10的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖21是局部平面圖，它示出了本發(fā)明的實(shí)施例11的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖22是圖21的A-A斷面圖。
圖23是圖21的B-B斷面圖。
圖24是局部斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例12的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖25的局部平面圖示出了現(xiàn)有液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖26是圖25的A-A斷面圖。
圖27是現(xiàn)有的液晶顯示裝置中所用的TFT的局部平面圖。
圖28是圖27的B-B斷面圖。
圖29的局部平面圖示出了現(xiàn)有的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。
圖30是圖29的A-A斷面圖。
實(shí)施例實(shí)施例1參照


本發(fā)明的實(shí)施例1。圖1是本發(fā)明的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列的局部平面圖，圖2是圖1的A-A斷面圖，圖3是圖1的B-B斷面圖。在圖中，9是與柵極電極和柵極布線2相同的材料同時(shí)形成的作為第1金屬圖形的點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形，10是用與源極電極和布線7以及漏極電極8相同的材料同時(shí)形成的作為第2金屬圖形的島，而且島10被形成為連接到象素電極3上。另外，圖中C-C和D表示進(jìn)行點(diǎn)缺陷修復(fù)時(shí)激光照射的部位。另外，對(duì)于和現(xiàn)有例相同的部分賦予相同的符號(hào)而省去說(shuō)明。
對(duì)本實(shí)施例中的TFT陣列的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，在已清洗過的玻璃基板1上，用濺射法等方法形成膜厚約300nm的Cr、Ta、Ti等的高熔點(diǎn)金屬薄膜，并用光刻法等方法使之形成圖形，以形成柵極電極和布線2以及點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9。其次，用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等形成膜厚約300nm的作為柵極絕緣膜4的SiN或SiO2等的絕緣膜、作為半導(dǎo)體層5的膜厚約200nm的i-a-Si或多晶硅等膜，以及膜厚約50nm的作為歐姆接觸層6的n-a-Si等膜。其次，用光刻法等方法將n-a-Si和i-a-Si形成為島狀或線狀的圖形。
再用濺射等的方法形成膜厚約100nm的ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電膜，并用光刻法等的方法使之形成圖形以形成象素電極3。接著用濺射法等形成膜厚約400nm的Al、Cr或Mo等的金屬薄膜，用光刻法等使之形成圖形，以形成源極電極和布線7、漏極電極8，再在與點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9連接的部分上形成島10，即在修復(fù)點(diǎn)缺陷時(shí)的激光照射部位D處，在點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9上邊，通過介入柵極絕緣膜4和象素電極3形成島10。之后，剝蝕處于源-漏之間的n-a-Si。最后，根據(jù)需要，用SiN等形成保護(hù)膜。
在以上這樣做成的TFT陣列和應(yīng)用該陣列的液晶顯示裝置中，對(duì)于已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光在圖1中所示的C-C線部分切斷該象素的晶體管部分，然后，向象素電極3上的D部分和毗鄰象素的象素電極3上的D部分照射激光，通過點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9使相毗鄰的象素的象素電極彼此之間短路。由于已介入絕緣膜的兩個(gè)金屬膜(即點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9和島10)用激光使之連接，故修復(fù)得以容易且可靠地進(jìn)行。特別是對(duì)來(lái)自象素電極3一側(cè)的激光照射是有效的。此外，由于用Cr、Ta、Ti等的金屬形成點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9，故與用硅薄膜等來(lái)形成時(shí)相比，激光照射時(shí)的熔融、連接是容易的。還有，在本實(shí)施例中的構(gòu)成中是使左右的象素電極連接，但也可以使上下的象素電極連接。
倘采用本實(shí)施例，則通過利用點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形使已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素與毗鄰的象素短路使彼此毗鄰的象素電極電位變?yōu)橄嗤瑥亩M(jìn)行相同的顯示，故不易被看作是點(diǎn)缺陷，從而改善了TFT陣列的成品率。另外，在本實(shí)施例中，由于用的是與現(xiàn)有技術(shù)相同的制造方法，僅僅是改變了圖形，故有不需增加工序數(shù)目且成本不會(huì)變高的優(yōu)點(diǎn)。
另外，倘未用本發(fā)明，則不用說(shuō)在TFT陣列階段所發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)缺陷，即使是形成了在本TFT陣列基板與具有透明電極和彩色濾光片等的相向電極基板之間夾有液晶的液晶顯示裝置之后，即從象素電極一側(cè)入射激光的情況下，也可容易且可靠地進(jìn)行修復(fù)。
實(shí)施例2圖4是一局部斷面圖，它示出了作為本發(fā)明的實(shí)施例2的顯示裝置中所用的TFT陣列。本實(shí)施例除去改變了象素電極3與源極電極和布線7以及漏極電極8的制造工序的順序之外，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。即在點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9上邊在介入絕緣膜的情況下形成島10，再在島10上邊形成象素電極3。這樣，島10在象素電極3的上邊或下邊都行，不管是哪一種結(jié)構(gòu)，都可利用點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9容易且可靠地修復(fù)點(diǎn)缺陷，得到了與實(shí)施例1相同的效果。
實(shí)施例3參照

本發(fā)明的實(shí)施例3。圖5是本發(fā)明的顯示裝置中所用的TFT陣列的局部平面圖，圖6是圖5的A-A斷面圖、圖7是圖5的B-B斷面圖。圖中，11是刻蝕阻擋膜。
對(duì)本實(shí)施例中的TFT陣列的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，在已清洗過的基板1上，用濺射法等方法形成膜厚約300nm的Cr、Ta、Ti等高熔點(diǎn)金屬薄膜，再用光刻法等方法使之形成圖形，以形成柵極電極和布線2，再形成點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9。其次，用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等形成膜厚約300nm的作為柵極絕緣膜4的SiN或SiO2等的絕緣膜、膜厚約100nm的作為半導(dǎo)體層5的i-a-Si或多晶硅等、以及膜厚約200nm的作為刻蝕阻擋膜11的SiN或SiO2等的絕緣膜。其次，用光刻法等方法，使刻蝕阻擋膜形成圖形。接著，用等離子體CVD法等形成作為歐姆接觸層6的n-a-Si并使之形成圖形。
再用濺射等的方法形成膜厚約100nm的ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電膜。為了得到作為液晶顯示裝置所要求的輝度，這一膜厚最大為150nm。用光刻法等方法使該膜形成圖形以形成象素電極3。其次，用濺射法等方法形成膜厚約400nm的Al、Cr、或Mo等的金屬薄膜，用光刻法等使之形成圖形，以形成源極電極和布線7以及漏極電極8，再在與點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9相連接的部分上形成島10。最后，根據(jù)需要用SiN等形成保護(hù)膜。
在以上這樣地作成的TFT陣列和應(yīng)用了它的液晶顯示裝置中，對(duì)于已被識(shí)別出為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光切斷其象素的晶體管部分，之后，再對(duì)象素電極3上的D部分和毗鄰象素的象素電極3上的D部分照射激光，并通過點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9使毗鄰的象素的象素電極短路。
即便是在上述這種結(jié)構(gòu)的TFT陣列中，也可以獲得與實(shí)施例1和2同樣的效果。
實(shí)施例4圖8的局部斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例4中的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。本實(shí)施例除了把象素電極3與源電極和布線7及漏極電極8的制造工序的順序進(jìn)行調(diào)換以外，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3相同。即，在點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9的上邊，通過介入絕緣膜形成島10，并在其上邊形成象素電極3。即使是這種結(jié)構(gòu)也可以利用點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形9，容易且可靠地修復(fù)點(diǎn)缺陷，獲得與實(shí)施例1-3相同的效果。
另外，在上述實(shí)施例中所示的TFT陣列的結(jié)構(gòu)只不過是一個(gè)例子，本發(fā)明不受這些結(jié)構(gòu)的限制。
如上所述，倘采用本發(fā)明，則通過采用用激光照射使在相毗鄰的兩個(gè)象素上重復(fù)的第1金屬圖形和在該第1金屬圖形上以介入柵極絕緣膜的方式形成的第2金屬圖形熔融的辦法，就可以得到能夠容易且可靠地修復(fù)象素缺陷的TFT陣列基板和應(yīng)用該TFT陣列基板的液晶顯示裝置，具有提高成品率的效果。
另外，由于分別使第1金屬圖形與柵極布線、第2金屬圖形與源和漏極電極用同樣的金屬材料同時(shí)地形成，故制造的工序數(shù)可以與現(xiàn)有技術(shù)的工序數(shù)相同，僅僅改變掩模就可以，成本也不會(huì)變高，故能容易地進(jìn)行制造。
實(shí)施例5圖9到圖11示出了本發(fā)明的實(shí)施例5。圖9是本發(fā)明的顯示裝置所用的TFT陣列的局部平面圖。圖10是圖9的A-A斷面圖。圖11是圖9的B-B斷面圖。首先，在已清洗過的玻璃基板1上用濺射法之類的方法形成Cr、Ta、Ti、W、Mo、Al等的高熔點(diǎn)金屬的薄膜，使其膜厚成為約300nm，并用光刻法等的方法形成圖形，以形成柵極電極(和柵極布線)2，再在可以與下面將形成的作為點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形的橋連接的位置上形成作為島的圖形12。其次，用濺射等方法形成ITO(銦錫氧化物)等等的透明導(dǎo)電膜，使其膜厚約為100nm。再用光刻法等的方法使該膜形成圖形以形成象素電極3。其次分別用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等形成將作為柵極絕緣4的SiN或SiO2等的絕緣膜(膜厚約300nm)、作為半導(dǎo)體層5的i-a-Si或多晶硅等(膜厚約100nm)以及作為歐姆接觸層6的n-a-Si等(膜厚約500nm)。其次，用光刻等的方法將n-a-Si和i-a-Si形成線狀(或者島狀)圖形。
再用光刻法等的方法形成圖形，在象素電極上邊形成接觸孔91。其次用濺射法等的方法形成膜厚約400nm的Al、Cr等的金屬薄膜并用光刻法等的方法形成圖形，以形成源極電極(和源極布線)7、漏極電極8以及作為點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形的橋13。其次剝蝕處于源極電極與漏極電極之間的n-a-Si。最后，根據(jù)需要用SiN等形成保護(hù)膜。
在像這樣地作成的TFT陣列和應(yīng)用了它的液晶顯示裝置中，對(duì)已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光把含于該象素中的晶體管在圖9的C-C線處切斷，然后對(duì)象素電極上的D部分(橋13的部分內(nèi)，在橋的下層上已配置島12的部分)和毗鄰象素的象素電極上的相同的D部分照射激光使柵極絕緣膜熔融，通過介入作為修復(fù)圖形的橋，使上述被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素的象素電極與毗鄰的象素的象素電極短路。
實(shí)施例6本發(fā)明的實(shí)施例6示于圖12。圖12的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)相同，所不同的是柵極電極2與象素電極3的制造工序進(jìn)行了調(diào)換。即在象素電極3的上邊形成島電極12。
實(shí)施例7圖13到圖15示出了本發(fā)明的實(shí)施例7。圖13是本發(fā)明的顯示裝置中所用的TFT陣列的局部平面圖、圖14是圖13的A-A斷面圖。圖15是圖13的B-B斷面圖。首先，在清洗過的玻璃基板1上用濺射法等方法形成Cr、Ta、Ti、W、Mo、Al等等的高熔點(diǎn)金屬的薄膜，使其膜厚約為300nm，并用光刻法等方法形成圖形以形成柵極電極(和柵極布線)2，再在可與下面將要形成的作為點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形的橋相連接的位置上形成作為島的圖形12。其次，用濺射法等方法形成ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電膜，使其膜厚約為100nm。為了得到作為液晶顯示裝置所需的輝度、該膜最大不得超過150nm。用光刻法等方法使該膜形成圖形以形成象素電極3。其次用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等分別形成作為柵極絕緣膜4的SiN或SiO2等的絕緣膜(膜厚約300nm)、作為半導(dǎo)體層5的i-a-Si或多晶硅等等(膜厚約100nm)以及作為刻蝕阻擋膜101的SiN或SiO2之類的絕緣膜(膜厚約200nm)。其次，用光刻法等方法把刻蝕阻擋膜形成圖形。
再用等離子體CVD法等形成作為歐姆接觸層的n-a-Si等(膜厚約50nm)、再用光刻法待方法形成圖形，在象素電極上形成接觸孔91。其次，用濺射法等方法形成膜厚約400nm的Al、Cr等的金屬薄膜，用光刻法等方法使之形成圖形以形成源極電極(和源極布線)7、漏極電極8以及作為點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形形成橋13。其次，剝蝕存在于源極電極和漏極電極之間的n-a-Si和存在于象素部分的不需要n-a-Si和i-a-Si。最后，根據(jù)需要用SiN等形成保護(hù)膜。
在這樣地作成的TFT陣列和應(yīng)用了該陣列的液晶顯示裝置中，對(duì)于已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光把含有于該象素中的晶體管在圖13的C-C線部分切斷，之后，對(duì)象素電極上的D部分(橋13的部分內(nèi)在橋的下層配置有島12的部分)和毗鄰象素的象素電極上的相同的D部分照射激光使柵極絕緣膜熔融，通過介入作為修復(fù)圖形的橋，使上述被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素的象素電極與毗鄰象素的象素電極短路。
實(shí)施例8本發(fā)明的實(shí)施例8示于圖16。圖16的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)相同，所不同的是柵極電極2與象素電極3的制造工序的順序進(jìn)行了調(diào)換。即在象素電極3的上邊形成島電極12。
倘采用本發(fā)明，由于可以容易地修復(fù)點(diǎn)缺陷，故可以改善TFT陣列及應(yīng)用它的液晶顯示裝置的制造成品率。此外，倘采用本發(fā)明，在制造過程中的TFT陣列階段所發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)缺陷自不必說(shuō)，即便對(duì)于完成液晶顯示裝置之后發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)缺陷，即在修復(fù)時(shí)必須使激光從象素電極一側(cè)入射的情況下，也可以容易而且可靠地進(jìn)行修復(fù)。
另外，制造工序與現(xiàn)有的方法完成相同，僅僅圖形有所改變，故無(wú)需增加工序，成本也不會(huì)變高。
實(shí)施例9本發(fā)明的實(shí)施例9示于圖17。圖17是本發(fā)明的顯示裝置中所用的TFT陣列的局部平面圖。圖18是圖17的A-A斷面圖。圖19是圖18的B-B的斷面圖。在圖中，111是與存儲(chǔ)電容電極21用相同的材料同時(shí)形成的作為第1金屬圖形的點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形，121是用與柵極電極和柵極布線2相同的材料同時(shí)形成的作為第2金屬圖形的島，島12連接于象素電極3的下邊。圖中C-C和D是點(diǎn)缺陷修復(fù)時(shí)激光照射的部位。
接著，對(duì)本實(shí)施例中的TFT陣列的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，在清洗過的玻璃基板1上，用濺射法等方法形成Cr、Ta、Ti等的金屬薄膜，用光刻法等方法使之形成圖形，以形成存儲(chǔ)電容電極21和點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111。其次，用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等形成作為存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)膜31的SiN或SiO2等的膜，以形成用于和下面將要形成的柵極電極和柵極布線2進(jìn)行接觸的接觸孔的圖形。其次，用濺射法等方法，形成膜厚約300nm的Cr、Ta、Ti等的高熔點(diǎn)金屬薄膜，并用光刻法等方法使之形成圖形以形成柵極電極和柵極布線2以及在與點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形連接的部分上形成島12。即，在修復(fù)點(diǎn)缺陷時(shí)的激光照射部位D處，在點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111上邊通過介入存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)3形成島12。
再用濺射法等方法形成膜厚約100nm的ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電膜，然后用光刻法等方法使之形成圖形，以形成象素電極3。接著，用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等方法，形成作為柵極絕緣膜4的膜厚約300nm的SiN或SiO2等的絕緣膜、作為半導(dǎo)體層5的膜厚約200nm的i-a-Si或多晶硅等，以及作為歐姆接觸層6的膜厚約50nm的n-a-Si等。其次，用光刻法等方法，使n-a-Si和i-a-Si形成島狀或線狀的圖形。其次，用光刻法等方法形成圖形，以在象素電極3上邊形成接觸孔。其次，用濺射法等方法形成膜厚約400nm的Al、Cr等的金屬薄膜，并用光刻法等方法使之形成圖形，在形成了源極電極和源極布線7以及漏極電極8之后，剝蝕存在于源漏之間的n-a-Si。最后，根據(jù)需要，用SiN等形成保護(hù)膜。
在上述這樣作成的TFT陣列和應(yīng)用了該陣列的液晶顯示裝置中，對(duì)于已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光把該象素的晶體管部分在圖1所示的C-C線部分切斷，之后，對(duì)象素電極3上的D部分和毗鄰象素的象素電極3上的D部分照射激光，通過點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111使毗鄰象素的象素電極短路。這時(shí)，中間已介入存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)31的兩個(gè)金屬膜，即點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111和島12用激光使之連接，即可以容易而且可靠地進(jìn)行修復(fù)。特別是對(duì)從象素電極3一側(cè)來(lái)的激光照射是有效的。另外，在本實(shí)施例中，其構(gòu)成是使左右的象素電極連接，但也可以使上下的象素電極連接。
倘采用本實(shí)施例，則通過采用利用點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111使已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素與相鄰的象素短路的辦法，使相鄰的象素電極的電位彼此變成相同，進(jìn)行相同的顯示。故不再易于看出是點(diǎn)缺陷，從而提高了TFT陣列的成品率。另外，由于是與現(xiàn)有技術(shù)相同的制造方法，僅僅是圖形改變了，故具有成本不會(huì)變高，工序數(shù)無(wú)需增加的優(yōu)點(diǎn)。
此外，倘采用本發(fā)明，則在TFT陣列階段所發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)缺陷自不待言，即便是形成了在該TFT陣列基板與具有透明電極和彩色濾光片等的相向電極基板之間夾有液晶的液晶顯示裝置之后，即從象素電極一側(cè)入射激光的情況下，也可容易且可靠地進(jìn)行修復(fù)。
實(shí)施例10圖20的局部斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例10的顯示裝置中所用的TFT陣列。本實(shí)施例10除了柵極電極和柵極布線2與象素電極3的制造工序的順序調(diào)換了之外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例9的相同。即，在點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111的上邊通過介入存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)31形成象素電極3，再在其上邊形成島12。這樣一來(lái)，島12在象素電極3的上邊或下邊都行，不論是哪一種結(jié)構(gòu)，都可以利用點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111容易地修復(fù)點(diǎn)缺陷，可獲得與實(shí)施例9相同的效果。
實(shí)施例11參照

本發(fā)明的實(shí)施例11。圖21是本發(fā)明的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列的局部平面圖。圖22是圖21的A-A斷面圖。圖23是圖21的B-B斷面圖.圖中，131是刻蝕阻擋膜。
對(duì)本實(shí)施例中的TFT陣列的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，在清洗過的玻璃基板1上用濺射法等方法形成Cr、Ta、Ti等的金屬薄膜，然后，用光刻法等方法使之形成圖形，以形成存儲(chǔ)電容電極21，再形成點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111。其次，用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法形成作為存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)膜31的SiN或SiO2等的膜，使與下面要形成的柵極電極及柵極布線進(jìn)行接觸的接觸孔形成圖形。其次，用濺射法等方法形成膜厚約300nm的Cr、Ta、Ti等的高熔點(diǎn)金屬薄膜，再用光刻法等方法使之形成圖形，以形成柵極電極和柵極布線2，再在與點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111連接部分上形成島12。即在修復(fù)點(diǎn)缺陷時(shí)激光照射的部位處，在點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111上邊，通過介入存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)31形成島12。
再用濺射等方法形成膜厚約100nm的ITO(銦錫氧化物)等的透明導(dǎo)電膜。為要獲得作為液晶顯示裝置所要求的輝度，上述膜厚最大不超過150nm。用光刻法等方法使此膜形成圖形，以形成象素電極3。其次，用等離子體CVD法等形成作為柵極絕緣膜4的膜厚約300nm的SiN或SiO2等的絕緣膜、作為半導(dǎo)體層5的膜厚約100nm的i-a-Si或多晶硅等以及作為刻蝕阻擋膜131的膜厚約200nm的SiN或SiO2等的絕緣膜。其次，用光刻法等方法，使刻蝕阻擋膜131形成圖形。接下來(lái)，用等離子體CVD法等形成膜厚約50nm的作為歐姆接觸層6的n-a-Si等，并用光刻法等方法，形成圖形，以在象素電極3上邊形成接觸孔。其次，用濺射法等方法，形成膜厚約400nm的Al、Cr等的金屬薄膜，并用光刻法等方法使之形成圖形，以形成源極電極和源極布線7以及漏極電極8。其次，剝蝕存在于源漏之間的n-a-Si和存在于象素部分中的不要的n-a-Si和i-a-Si。最后根據(jù)需要，用SiN等形成保護(hù)膜。
在上述這樣作成的TFT陣列和應(yīng)用了該陣列的液晶顯示裝置中，對(duì)已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光把該象素的晶體管部分在圖21的C-C線部分上切斷，然后，對(duì)象素電極3上的D部分和相鄰象素的象素電極3上的D部分分別照以激光，并通過點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111使相鄰象素的象素電極短路。
即便是在上述這種結(jié)構(gòu)的TFT陣列中，也可得到與實(shí)施例9和實(shí)施例10相同的效率。
實(shí)施例12圖24的局部斷面圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例12的液晶顯示裝置中所用的TFT陣列。本實(shí)施例12除了把柵極電極2與象素電極3的制造工序的順序調(diào)換了之外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例11相同。即先在點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111的上邊，通過介入存儲(chǔ)電容的電介質(zhì)31形成象素電極3，然后在其上邊形成島12。即便是這樣的結(jié)構(gòu)，也可利用點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形111容易地修復(fù)點(diǎn)缺陷?？扇〉门c實(shí)施例9～11相同的效果。
此外，在上述實(shí)施例中所示的TFT陣列結(jié)構(gòu)只不過是舉例子，本發(fā)明不限于這些結(jié)構(gòu)。
如上所述，倘采用本發(fā)明，則通過采用用激光照射使在相鄰的兩個(gè)象素上重復(fù)的第1金屬圖形和通過介入存儲(chǔ)電容電介質(zhì)等的絕緣膜在上述第1金屬圖形上邊形成的第2金屬圖形熔融的辦法，就可以獲得能容易地且可靠地修復(fù)象素缺陷的TFT陣列基板和應(yīng)用該陣列基板的液晶顯示裝置，具有提高成品率的效果。
此外，倘采用本發(fā)明的制造方法，則由于使第1金屬圖形與存儲(chǔ)電容電極和使第2金屬圖形與柵極布線分別用相同的材料同時(shí)地形成，其工序數(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的工序數(shù)相同，僅僅改變掩模即可，因而可以容易地進(jìn)行制造而不使成本變高。
權(quán)利要求
1.一種TFT陣列基板，其特征是具備有在透明絕緣基板上形成的并由金屬薄膜構(gòu)成的兼?zhèn)溆袞艠O電極的柵極布線；通過介入柵極絕緣膜在該柵極布線上設(shè)置的半導(dǎo)體層；與該半導(dǎo)體層一起構(gòu)成半導(dǎo)體器件的兼?zhèn)溆性礃O電極的源極布線和漏極電極；由設(shè)于上述半導(dǎo)體器件的近傍的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的象素電極；由與上述柵極布線相同的金屬材料構(gòu)成且配置成跨在相鄰的兩個(gè)象素上的第1金屬圖形；在上述第1金屬圖形的上邊通過介入上述柵極絕緣膜而配置的用與源極布線漏極電極相同的金屬材料構(gòu)成的第2金屬圖形；用激光照射使上述第1金屬圖形和上述第2金屬圖形熔融而連接起來(lái)的辦法把相鄰的兩個(gè)象素電極連接起來(lái)以修復(fù)象素缺陷。
2.權(quán)利要求1所述的TFT陣列基板，其特征是柵極布線和第1金屬圖形由Cr、Ta或者Ti等的金屬構(gòu)成。
3.權(quán)利要求1所述的TFT陣列基板，其特征是第2金屬圖形由Al、Cr或Mo等的金屬構(gòu)成。
4.權(quán)利要求1所述的TFT陣列基板，其特征是第2金屬圖形被形成為連接于象素電極的上邊或下邊。
5一種TFT陣列基板的制造方法，其特征是包括下述工序在透明絕緣基板上邊用濺射法等方法形成Cr、Ta、Ti等的金屬薄膜，再用光刻法等方法使之形成圖形以形成柵極電極和柵極布線以及跨于相鄰兩個(gè)象素上形成第1金屬圖形的工序；用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等方法順次形成柵極絕緣膜、半導(dǎo)體層和歐姆接觸層并使它們形成圖形的工序；用濺射等方法形成透明導(dǎo)電膜并形成圖形，以形成象素電極的工序；用濺射法等形成Al、Cr或Mo等的金屬薄膜并形成圖形，以形成源極電極和源極布線及漏極電極，以及在上述第1金屬圖形上邊至少通過介入上述柵極絕緣膜形成第2金屬圖形的工序；在發(fā)現(xiàn)象素缺陷時(shí)，用激光照射切斷該象素的信號(hào)回路，再熔融上述第1金屬圖形和第2金屬圖形，使相鄰的兩個(gè)象素電極之間連接起來(lái)，以修復(fù)象素缺陷的工序。
6一種TFT陣列基板，其特征是具備有由在透明絕緣基板上形成的金屬薄膜構(gòu)成的兼?zhèn)溆袞艠O電極的柵極布線；通過介入柵極絕緣膜在該柵極布線上設(shè)置的半導(dǎo)體層；與該半導(dǎo)體層一起構(gòu)成半導(dǎo)體器件的兼?zhèn)溆性礃O電極的源極布線和漏極電極；由設(shè)于上述半導(dǎo)體器件近傍的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的象素電極；由形成于上述透明絕緣基板上的金屬薄膜構(gòu)成的存儲(chǔ)電容電極；設(shè)于該存儲(chǔ)電容電極上邊的存儲(chǔ)電容電介質(zhì)膜；用與上述存儲(chǔ)電容電極相同的金屬材料構(gòu)成并被配置跨在相鄰兩個(gè)象素上的第1金屬圖形；在該第1金屬圖形的上邊通入介入上述存儲(chǔ)電容電介質(zhì)膜等的絕緣膜而配置的第2金屬圖形；用激光照射使上述第1金屬圖形和上述第2金屬圖形熔融并進(jìn)行連接從而把相鄰的兩個(gè)象素電極之間連接起來(lái)以修復(fù)象素缺陷。
7.權(quán)利要求6所述的TFT陣列基板，其特征是存儲(chǔ)電容電極和第1金屬圖形由Cr、Ta或Ti等的金屬構(gòu)成。
8.權(quán)利要求6所述的TFT陣列基板，其特征是第2金屬圖形由Cr、Ta或Ti等的金屬構(gòu)成。
9.權(quán)利要求6所述的TFT陣列基板，其特征是第2金屬圖形用與柵極布線相同的金屬材料構(gòu)成。
10.權(quán)利要求6所述的TFT陣列基板，其特征是第2金屬圖形被形成為連接于象素電極的上邊或下邊。
11.一種液晶顯示裝置，其特征是在權(quán)利要求1～4、權(quán)利要求6～10的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的TFT陣列基板與具有透明電極和彩色濾光片等的相向電極基板之間配置液晶。
12.一種TFT陣列基板的制造方法，其特征是具有下述工序在透明絕緣基板上邊用濺射法等形成Cr、Ta或Ti等的金屬薄膜，然后用光刻法等方法使之形成圖形，以形成存儲(chǔ)電容電極，以及跨于相鄰的兩個(gè)象素上形成第1金屬圖形的工序；用等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)法等形成SiN、SiO2等，使之形成圖形，以形成存儲(chǔ)電容電介質(zhì)膜的工序；用濺射法等形成Cr、Ta或Ti等的金屬薄膜，然后用光刻法等方法使之形成圖形，以形成柵極電極和柵極布線，并在上述第1金屬圖形上邊至少介入上述存儲(chǔ)電容電介質(zhì)膜形成第2金屬圖形的工序；用濺射等的方法形成透明導(dǎo)電膜并形成圖形，以形成象素電極的工序；用等離子體CVD法等順次形成柵極絕緣膜、半導(dǎo)體層和歐姆接觸層，并使之形成圖形的工序；用濺射法等形成Al、Cr等的金屬薄膜并使之形成圖形以形成源極電極和源極布線以及漏極電極的工序；在已識(shí)別出象素缺陷的情況下先用激光照射切斷該象素的信號(hào)回路，再把上述第1金屬圖形和第2金屬圖形熔融，把相鄰的兩個(gè)象素電極連接起來(lái)以修復(fù)象素缺陷的工序。
13.一種液晶顯示裝置，該裝置是一種把液晶夾在透明絕緣基板上設(shè)置有薄膜晶體管和由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的象素電極的薄膜晶體管陣列基板與具有透明電極和彩色濾光片的相向電極基板之間的液晶顯示裝置，上述薄膜晶體管具有由金屬薄膜構(gòu)成的柵極電極和柵極布線、柵絕緣膜、半導(dǎo)體層、歐姆接觸層、源極電極與源極布線及漏極電極，其特征是形成跨接相鄰的象素電極由金屬薄膜構(gòu)成的橋，和通過介入上述柵極絕緣膜在與上述橋的下層相對(duì)應(yīng)的位置上及在上述象素電極的上層或下層的位置上形成由金屬薄膜構(gòu)成的島。
14.權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置，其中上述島用高熔點(diǎn)金屬形成。
15.權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置，其中高熔點(diǎn)金屬是Cr、Ta、W、Mo或Al之中的任何一種金屬。
16.權(quán)利要求13、14或15所述的液晶顯示裝置，其中島與象素電極連接。
17.一種液晶顯示裝置的制造方法，該方法是一種權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征是在形成上述柵極電極和柵極布線的同時(shí)用與之相同的金屬材料形成島。
18.一種液晶顯示裝置的修復(fù)方法，其特征是在權(quán)利要求13所述的液晶顯示裝置中，把含有點(diǎn)缺陷的象素電極與和該象素電極相鄰的兩個(gè)象素電極中的任何一個(gè)象素電極作成為同電位以修復(fù)上述含有點(diǎn)缺陷的象素電極。
19.權(quán)利要求18所述的液晶顯示裝置的修復(fù)方法，其中把跨接于有點(diǎn)缺陷的象素電極和與該象素電極相鄰的兩個(gè)象素電極之中的任何一個(gè)象素電極上的橋與和該橋相對(duì)應(yīng)的島鄰短路以使鄰其同電位。
20.權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置的修復(fù)方法，其中應(yīng)用激光使橋和與橋相對(duì)應(yīng)的島之間的柵極絕緣膜熔融而形成短路。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種能確實(shí)地修復(fù)點(diǎn)缺陷的薄膜晶體管陣列及其制造方法。該陣列具備跨接于相鄰的2個(gè)象素上的點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形和在此點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形上介入柵極絕緣膜或者存儲(chǔ)電容電介質(zhì)膜形成的島，對(duì)于已被識(shí)別為點(diǎn)缺陷的象素，先用激光切斷其象素的晶體管部分，之后在象素電極的一部分和相鄰象素的一部分上照射激光，通過介入點(diǎn)缺陷修復(fù)圖形使相鄰象素的象素電極彼此間短路來(lái)進(jìn)行修復(fù)。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1142057SQ9610791
公開日1997年2月5日 申請(qǐng)日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月30日
發(fā)明者阪本弘和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社先進(jìn)展示