CN1142057A - 薄膜晶体管阵列基板、液晶显示装置和该基板的制造方法 - Google Patents

薄膜晶体管阵列基板、液晶显示装置和该基板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种能确实地修复点缺陷的薄膜晶体管阵列及其制造方法。该阵列具备跨接于相邻的2个象素上的点缺陷修复图形和在此点缺陷修复图形上介入栅极绝缘膜或者存储电容电介质膜形成的岛，对于已被识别为点缺陷的象素，先用激光切断其象素的晶体管部分，之后在象素电极的一部分和相邻象素的一部分上照射激光，通过介入点缺陷修复图形使相邻象素的象素电极彼此间短路来进行修复。

Description

薄膜晶体管阵列基板、液晶 显示装置和该基板的制造方法
本发明提供TFT(薄膜晶体管)阵列基板、应用该基板的液晶显示装置和TFT阵列基板的制造方法，特别是提供点缺陷(它是使成品率降低的主要因素之一)的修复方法。
现有的液晶显示装置所采用的TFT阵列中有示于图25和26的那种装置。
图25是现有液晶显示装置中所用的TFT阵列的局部扩大图，图26是图25中的A-A断面图。在图中，1是玻璃基板，2是兼有栅极电极的栅极布线，3是由透明导电膜构成的象素电极，4是栅极绝缘膜，5是半导体层，6是欧姆接触层、7是源极电极和布线，8呈漏极电极。
先说明现有的TFT阵列的制造工艺和结构。首先，在清洗过的玻璃基板上用溅射法等方法形成Cr、Ta、Ti之素的金属薄膜，并用光刻法等方法将之形成图形，然后再形成栅极电极和布线2。其次，用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等形成作为栅极绝缘膜4的SiN或SiO2等的绝缘膜、作为半导体层5的i-a-Si或多晶硅等，以及作为欧姆接触层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形成岛状或者线状图形。其次，用溅射等的方法，形成ITO(铟锡氧化物)等的透明导电膜，并形成象素电极3。再用溅射法等形成Al、Cr等的金属薄膜，并用光刻法等将之形成图形，在形成源电极和布线7及漏电极8之后，对处于源-漏之间的构成欧姆接触层6的n-a-Si进行剥蚀。最后，根据需要用SiN等形成保护膜。
此外，在现有这种液晶显示装置中所用的TFT阵列中还有示于图27和图28的那种阵列。图27是现有的液晶显示装置中所用的TFT阵列的局部平面图。图28和图27的B-B断面图。现在依据这些图来说明现有的TFT阵列的制造工艺和结构。
示于图27和图28的现有的TFT阵列，首先在清洗过的基板1上用溅射法之类的方法形成Cr、Ta、Ti等的金属薄膜，并用光刻之类的方法把它形成所需的图形，以形成栅电极(和栅极布线)2。其次，用溅射等方法形成ITO(铟锡氧化物)等的透明导电膜，并用光刻等等的方法把它形成所需的图形，以形成象素电极3。其次，用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等形成作为栅极绝缘膜4的、例如由SiO2、SiN、金属氧化膜等构成的绝缘膜、作为半导体层5的i-a-Si或多晶硅等以及作为欧姆接触层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形成为岛状(示于图1的半导体层5的那种岛状的部分)和线状(细长的带状的部分)的图形。
再用光刻法等的方法形成所需的图形以在象素电极上形成接触孔(漏电极8与象素电极连接的部分)9。其次用溅射法等方法把它形成图形以形成源电极(和源极布线)7和漏电极8。其次，剥蚀处于源极电极和漏极电极之间(在示于图4的半导体层5的上部且未被源极电极和漏电极的任何一方所覆盖的部分)的n-a-Si。最后，根据需要用SiN等形成保护膜。
在上述方式构成的TFT阵列中，因异物等使得栅极电极2与漏极电极8短路，或者因欧姆接触不充分等的原因而不能正常工作的象素，即所谓点缺陷，将会以几个ppm的几率产生。作为修复这种缺陷的方法，如特开昭59-101693号公报或特开平2-134320号公报所示，有先形成使相互毗邻的驱动电极之间连接起来的图形，再用激光照射，把已经形成缺陷的象素电极连接到毗邻象素电极的方法。
图29是现有的液晶显示装置中所用的具有存储电容的TFT阵列的局部放大图，图30是图29中的A-A断面图。图中，1是玻璃基板，21是存储电容电极，31是存储电容的电介质。
其次，对这种类型的现有的TFT阵列的制造工艺和结构进行说明。首先，在已清洗过的玻璃基板1上用溅射法等方法形成Cr、Ta、Ti等的金属薄膜，再用光刻法等方法把它形成图形以形成存储电容电极21。其次，用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等形成作为存储电容的电介质膜31的SiN或SiO2等的膜。然后，形成用于与以后要形成的栅极电极和栅极布线2相接触的接触孔等的图形。其次，用溅射等方法形成Cr、Ta、Ti之类的金属薄膜，并用光刻等方法使之形成图形，以形成栅极电极和栅极布线2。再用溅射等方法形成ITO(铟锡氧化物)等的透明导电薄膜，并用光刻等方法形成图形以形成象素电极3。
其次，用等离子体CVD法等方法形成作为栅极绝缘膜4的SiN或SiO2之类的绝缘膜、作为半导体层5的i-a-Si或多晶硅等以及作为欧姆接触层6的n-a-Si等膜。其次，用光刻等的方法，把n-a-Si和i-a-Si形成为岛状或线状图形。其次，用光刻法等的方法形成图形，以在象素电极3的上边形成接触孔。再用溅射法等形成Al、Cr等的金属薄膜，用光刻法等形成图形以形成源极电极和源极布线7以及漏极电极8之后，剥蚀处于源-漏之间的n-a-Si。最后，根据需要用SiN等形成保护膜。
在上述方式构成的TFT阵列中，或者因异物等使栅极电极2与漏极电极8短路，或者因欧姆接触不完善等的原因以几个ppm的概率产生不能正常工作的象素，即所谓的点缺陷。作为修复这种缺陷的方法，如特开平2-284120号公报及特开平5-66415号公报所示，有在形成存储电容的同时形成把相互毗邻的驱动电极之间连接起来的图形，并用激光照射使之熔融、把已变成缺陷的象素电极连接到相毗邻的象素电极上去的方法。
如上所述，在现有的TFT阵列中，存在着因点缺陷的产生而使成品率低下的问题。此外，在现有的点缺陷修复方法中，虽然已具有用于修复点缺陷的连接图形，但在用激光照射以连接与该图形相邻的象素电极的时候，存在着在从像素电极一侧进行照射时，因象素电极是透明的，因而激光透射过去，故难于充分地与用于修理的连接图形连接的问题。
再者，还存在着即使是进行激光照射，也不能可靠地熔融连接图形的情况等等，因而难于修复的问题。
另外，在现有的点缺陷修复方法中，虽然已具有用于修复点缺陷的图形，但在用激光照射连接与该图形相邻的象素电极的情况下，存在着因为象素电极是透明的，因而激光透射过去，而难于充分地进行连接的问题。
因此，本发明的内容包括：具有用与栅极电极和栅极布线相同的材料同时形成的、在毗邻的两个象素上进行重复的点缺陷修复图形，和在该点缺陷修复图形上通过介入栅极绝缘膜而形成的岛；对于已识别为点缺陷的象素，先用激光切断该象素的晶体管部分，然后再照射激光，通过介入点缺陷修复图形使毗邻的象素的象素电极彼此间连接起来。
另外，本发明的内容还包括：具有用与存储电容相同的材料同时形成的、在毗邻的两个象素上重复的点缺陷修复图形，和在该点缺陷修复图形上通过介入存储电容电介质膜而形成的岛；对于已被识别为点缺陷的象素，先用激光切断该象素的晶体管部分，再照射以激光，通过介入点缺陷修复图形使毗邻象素的象素电极彼此之间连接起来。
在这种情况下，由于用激光使已介入绝缘膜的两个金属膜(即点缺陷修复图形)和连接到象素电极上而形成的岛连接起来，故可以容易而可靠地进行修复。
图1是局部平面图，该图示出了本发明的实施例1的液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图2是图1的A-A断面图。
图3是图1的B-B断面图。
图4是一局部断面图。它示出了本发明的实施例2的液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图5是一局部平面图，它示出了本发明的实施例3的液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图6是图5的A-A断面图。
图7是图5的B-B断面图。
图8是一局部断面图，它示出了本发明的实施例4的液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图9是一局部平面图，它示出了本发明的第5实施例的显示装置中所用的TFT阵列。
图10是图9的A-A断面图。
图11是图9的B-B断面图。
图12是本发明的实施例6的显示装置中所用的TFT阵列的断面图。
图13是本发明的实施例7的显示装置中所用的TFT阵列的局部平面图。
图14是图13的A-A断面图。
图15是图13的B-B断面图。
图16是本发明的实施例8的显示装置中所用的TFT阵列断面图。
图17是本发明的实施例9的液晶显示装置中所用的TFT阵列的局部平面图。
图18是图17的A-A断面图。
图19是图17的B-B断面图。
图20是局部断面图，它示出了本发明的实施例10的液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图21是局部平面图，它示出了本发明的实施例11的液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图22是图21的A-A断面图。
图23是图21的B-B断面图。
图24是局部断面图示出了本发明的实施例12的液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图25的局部平面图示出了现有液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图26是图25的A-A断面图。
图27是现有的液晶显示装置中所用的TFT的局部平面图。
图28是图27的B-B断面图。
图29的局部平面图示出了现有的液晶显示装置中所用的TFT阵列。
图30是图29的A-A断面图。
实施例
实施例1
参照附图说明本发明的实施例1。图1是本发明的液晶显示装置中所用的TFT阵列的局部平面图，图2是图1的A-A断面图，图3是图1的B-B断面图。在图中，9是与栅极电极和栅极布线2相同的材料同时形成的作为第1金属图形的点缺陷修复图形，10是用与源极电极和布线7以及漏极电极8相同的材料同时形成的作为第2金属图形的岛，而且岛10被形成为连接到象素电极3上。另外，图中C-C和D表示进行点缺陷修复时激光照射的部位。另外，对于和现有例相同的部分赋予相同的符号而省去说明。
对本实施例中的TFT阵列的制造方法进行说明。首先，在已清洗过的玻璃基板1上，用溅射法等方法形成膜厚约300nm的Cr、Ta、Ti等的高熔点金属薄膜，并用光刻法等方法使之形成图形，以形成栅极电极和布线2以及点缺陷修复图形9。其次，用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等形成膜厚约300nm的作为栅极绝缘膜4的SiN或SiO2等的绝缘膜、作为半导体层5的膜厚约200nm的i-a-Si或多晶硅等膜，以及膜厚约50nm的作为欧姆接触层6的n-a-Si等膜。其次，用光刻法等方法将n-a-Si和i-a-Si形成为岛状或线状的图形。
再用溅射等的方法形成膜厚约100nm的ITO(铟锡氧化物)等的透明导电膜，并用光刻法等的方法使之形成图形以形成象素电极3。接着用溅射法等形成膜厚约400nm的Al、Cr或Mo等的金属薄膜，用光刻法等使之形成图形，以形成源极电极和布线7、漏极电极8，再在与点缺陷修复图形9连接的部分上形成岛10，即在修复点缺陷时的激光照射部位D处，在点缺陷修复图形9上边，通过介入栅极绝缘膜4和象素电极3形成岛10。之后，剥蚀处于源-漏之间的n-a-Si。最后，根据需要，用SiN等形成保护膜。
在以上这样做成的TFT阵列和应用该阵列的液晶显示装置中，对于已被识别为点缺陷的象素，先用激光在图1中所示的C-C线部分切断该象素的晶体管部分，然后，向象素电极3上的D部分和毗邻象素的象素电极3上的D部分照射激光，通过点缺陷修复图形9使相毗邻的象素的象素电极彼此之间短路。由于已介入绝缘膜的两个金属膜(即点缺陷修复图形9和岛10)用激光使之连接，故修复得以容易且可靠地进行。特别是对来自象素电极3一侧的激光照射是有效的。此外，由于用Cr、Ta、Ti等的金属形成点缺陷修复图形9，故与用硅薄膜等来形成时相比，激光照射时的熔融、连接是容易的。还有，在本实施例中的构成中是使左右的象素电极连接，但也可以使上下的象素电极连接。
倘采用本实施例，则通过利用点缺陷修复图形使已被识别为点缺陷的象素与毗邻的象素短路使彼此毗邻的象素电极电位变为相同从而进行相同的显示，故不易被看作是点缺陷，从而改善了TFT阵列的成品率。另外，在本实施例中，由于用的是与现有技术相同的制造方法，仅仅是改变了图形，故有不需增加工序数目且成本不会变高的优点。
另外，倘未用本发明，则不用说在TFT阵列阶段所发现的点缺陷，即使是形成了在本TFT阵列基板与具有透明电极和彩色滤光片等的相向电极基板之间夹有液晶的液晶显示装置之后，即从象素电极一侧入射激光的情况下，也可容易且可靠地进行修复。
实施例2
图4是一局部断面图，它示出了作为本发明的实施例2的显示装置中所用的TFT阵列。本实施例除去改变了象素电极3与源极电极和布线7以及漏极电极8的制造工序的顺序之外，结构与实施例1相同。即在点缺陷修复图形9上边在介入绝缘膜的情况下形成岛10，再在岛10上边形成象素电极3。这样，岛10在象素电极3的上边或下边都行，不管是哪一种结构，都可利用点缺陷修复图形9容易且可靠地修复点缺陷，得到了与实施例1相同的效果。
实施例3
参照附图说明本发明的实施例3。图5是本发明的显示装置中所用的TFT阵列的局部平面图，图6是图5的A-A断面图、图7是图5的B-B断面图。图中，11是刻蚀阻挡膜。
对本实施例中的TFT阵列的制造方法进行说明。首先，在已清洗过的基板1上，用溅射法等方法形成膜厚约300nm的Cr、Ta、Ti等高熔点金属薄膜，再用光刻法等方法使之形成图形，以形成栅极电极和布线2，再形成点缺陷修复图形9。其次，用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等形成膜厚约300nm的作为栅极绝缘膜4的SiN或SiO2等的绝缘膜、膜厚约100nm的作为半导体层5的i-a-Si或多晶硅等、以及膜厚约200nm的作为刻蚀阻挡膜11的SiN或SiO2等的绝缘膜。其次，用光刻法等方法，使刻蚀阻挡膜形成图形。接着，用等离子体CVD法等形成作为欧姆接触层6的n-a-Si并使之形成图形。
再用溅射等的方法形成膜厚约100nm的ITO(铟锡氧化物)等的透明导电膜。为了得到作为液晶显示装置所要求的辉度，这一膜厚最大为150nm。用光刻法等方法使该膜形成图形以形成象素电极3。其次，用溅射法等方法形成膜厚约400nm的Al、Cr、或Mo等的金属薄膜，用光刻法等使之形成图形，以形成源极电极和布线7以及漏极电极8，再在与点缺陷修复图形9相连接的部分上形成岛10。最后，根据需要用SiN等形成保护膜。
在以上这样地作成的TFT阵列和应用了它的液晶显示装置中，对于已被识别出为点缺陷的象素，先用激光切断其象素的晶体管部分，之后，再对象素电极3上的D部分和毗邻象素的象素电极3上的D部分照射激光，并通过点缺陷修复图形9使毗邻的象素的象素电极短路。
即便是在上述这种结构的TFT阵列中，也可以获得与实施例1和2同样的效果。
实施例4
图8的局部断面图示出了本发明的实施例4中的液晶显示装置中所用的TFT阵列。本实施例除了把象素电极3与源电极和布线7及漏极电极8的制造工序的顺序进行调换以外，结构与实施例3相同。即，在点缺陷修复图形9的上边，通过介入绝缘膜形成岛10，并在其上边形成象素电极3。即使是这种结构也可以利用点缺陷修复图形9，容易且可靠地修复点缺陷，获得与实施例1-3相同的效果。
另外，在上述实施例中所示的TFT阵列的结构只不过是一个例子，本发明不受这些结构的限制。
如上所述，倘采用本发明，则通过采用用激光照射使在相毗邻的两个象素上重复的第1金属图形和在该第1金属图形上以介入栅极绝缘膜的方式形成的第2金属图形熔融的办法，就可以得到能够容易且可靠地修复象素缺陷的TFT阵列基板和应用该TFT阵列基板的液晶显示装置，具有提高成品率的效果。
另外，由于分别使第1金属图形与栅极布线、第2金属图形与源和漏极电极用同样的金属材料同时地形成，故制造的工序数可以与现有技术的工序数相同，仅仅改变掩模就可以，成本也不会变高，故能容易地进行制造。
实施例5
图9到图11示出了本发明的实施例5。图9是本发明的显示装置所用的TFT阵列的局部平面图。图10是图9的A-A断面图。图11是图9的B-B断面图。首先，在已清洗过的玻璃基板1上用溅射法之类的方法形成Cr、Ta、Ti、W、Mo、Al等的高熔点金属的薄膜，使其膜厚成为约300nm，并用光刻法等的方法形成图形，以形成栅极电极(和栅极布线)2，再在可以与下面将形成的作为点缺陷修复图形的桥连接的位置上形成作为岛的图形12。其次，用溅射等方法形成ITO(铟锡氧化物)等等的透明导电膜，使其膜厚约为100nm。再用光刻法等的方法使该膜形成图形以形成象素电极3。其次分别用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等形成将作为栅极绝缘4的SiN或SiO2等的绝缘膜(膜厚约300nm)、作为半导体层5的i-a-Si或多晶硅等(膜厚约100nm)以及作为欧姆接触层6的n-a-Si等(膜厚约500nm)。其次，用光刻等的方法将n-a-Si和i-a-Si形成线状(或者岛状)图形。
再用光刻法等的方法形成图形，在象素电极上边形成接触孔91。其次用溅射法等的方法形成膜厚约400nm的Al、Cr等的金属薄膜并用光刻法等的方法形成图形，以形成源极电极(和源极布线)7、漏极电极8以及作为点缺陷修复图形的桥13。其次剥蚀处于源极电极与漏极电极之间的n-a-Si。最后，根据需要用SiN等形成保护膜。
在像这样地作成的TFT阵列和应用了它的液晶显示装置中，对已被识别为点缺陷的象素，先用激光把含于该象素中的晶体管在图9的C-C线处切断，然后对象素电极上的D部分(桥13的部分内，在桥的下层上已配置岛12的部分)和毗邻象素的象素电极上的相同的D部分照射激光使栅极绝缘膜熔融，通过介入作为修复图形的桥，使上述被识别为点缺陷的象素的象素电极与毗邻的象素的象素电极短路。
实施例6
本发明的实施例6示于图12。图12的结构与实施例5的结构相同，所不同的是栅极电极2与象素电极3的制造工序进行了调换。即在象素电极3的上边形成岛电极12。
实施例7
图13到图15示出了本发明的实施例7。图13是本发明的显示装置中所用的TFT阵列的局部平面图、图14是图13的A-A断面图。图15是图13的B-B断面图。首先，在清洗过的玻璃基板1上用溅射法等方法形成Cr、Ta、Ti、W、Mo、Al等等的高熔点金属的薄膜，使其膜厚约为300nm，并用光刻法等方法形成图形以形成栅极电极(和栅极布线)2，再在可与下面将要形成的作为点缺陷修复图形的桥相连接的位置上形成作为岛的图形12。其次，用溅射法等方法形成ITO(铟锡氧化物)等的透明导电膜，使其膜厚约为100nm。为了得到作为液晶显示装置所需的辉度、该膜最大不得超过150nm。用光刻法等方法使该膜形成图形以形成象素电极3。其次用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等分别形成作为栅极绝缘膜4的SiN或SiO2等的绝缘膜(膜厚约300nm)、作为半导体层5的i-a-Si或多晶硅等等(膜厚约100nm)以及作为刻蚀阻挡膜101的SiN或SiO2之类的绝缘膜(膜厚约200nm)。其次，用光刻法等方法把刻蚀阻挡膜形成图形。
再用等离子体CVD法等形成作为欧姆接触层的n-a-Si等(膜厚约50nm)、再用光刻法待方法形成图形，在象素电极上形成接触孔91。其次，用溅射法等方法形成膜厚约400nm的Al、Cr等的金属薄膜，用光刻法等方法使之形成图形以形成源极电极(和源极布线)7、漏极电极8以及作为点缺陷修复图形形成桥13。其次，剥蚀存在于源极电极和漏极电极之间的n-a-Si和存在于象素部分的不需要n-a-Si和i-a-Si。最后，根据需要用SiN等形成保护膜。
在这样地作成的TFT阵列和应用了该阵列的液晶显示装置中，对于已被识别为点缺陷的象素，先用激光把含有于该象素中的晶体管在图13的C-C线部分切断，之后，对象素电极上的D部分(桥13的部分内在桥的下层配置有岛12的部分)和毗邻象素的象素电极上的相同的D部分照射激光使栅极绝缘膜熔融，通过介入作为修复图形的桥，使上述被识别为点缺陷的象素的象素电极与毗邻象素的象素电极短路。
实施例8
本发明的实施例8示于图16。图16的结构与实施例7的结构相同，所不同的是栅极电极2与象素电极3的制造工序的顺序进行了调换。即在象素电极3的上边形成岛电极12。
倘采用本发明，由于可以容易地修复点缺陷，故可以改善TFT阵列及应用它的液晶显示装置的制造成品率。此外，倘采用本发明，在制造过程中的TFT阵列阶段所发现的点缺陷自不必说，即便对于完成液晶显示装置之后发现的点缺陷，即在修复时必须使激光从象素电极一侧入射的情况下，也可以容易而且可靠地进行修复。
另外，制造工序与现有的方法完成相同，仅仅图形有所改变，故无需增加工序，成本也不会变高。
实施例9
本发明的实施例9示于图17。图17是本发明的显示装置中所用的TFT阵列的局部平面图。图18是图17的A-A断面图。图19是图18的B-B的断面图。在图中，111是与存储电容电极21用相同的材料同时形成的作为第1金属图形的点缺陷修复图形，121是用与栅极电极和栅极布线2相同的材料同时形成的作为第2金属图形的岛，岛12连接于象素电极3的下边。图中C-C和D是点缺陷修复时激光照射的部位。
接着，对本实施例中的TFT阵列的制造方法进行说明。首先，在清洗过的玻璃基板1上，用溅射法等方法形成Cr、Ta、Ti等的金属薄膜，用光刻法等方法使之形成图形，以形成存储电容电极21和点缺陷修复图形111。其次，用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等形成作为存储电容的电介质膜31的SiN或SiO2等的膜，以形成用于和下面将要形成的栅极电极和栅极布线2进行接触的接触孔的图形。其次，用溅射法等方法，形成膜厚约300nm的Cr、Ta、Ti等的高熔点金属薄膜，并用光刻法等方法使之形成图形以形成栅极电极和栅极布线2以及在与点缺陷修复图形连接的部分上形成岛12。即，在修复点缺陷时的激光照射部位D处，在点缺陷修复图形111上边通过介入存储电容的电介质3形成岛12。
再用溅射法等方法形成膜厚约100nm的ITO(铟锡氧化物)等的透明导电膜，然后用光刻法等方法使之形成图形，以形成象素电极3。接着，用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等方法，形成作为栅极绝缘膜4的膜厚约300nm的SiN或SiO2等的绝缘膜、作为半导体层5的膜厚约200nm的i-a-Si或多晶硅等，以及作为欧姆接触层6的膜厚约50nm的n-a-Si等。其次，用光刻法等方法，使n-a-Si和i-a-Si形成岛状或线状的图形。其次，用光刻法等方法形成图形，以在象素电极3上边形成接触孔。其次，用溅射法等方法形成膜厚约400nm的Al、Cr等的金属薄膜，并用光刻法等方法使之形成图形，在形成了源极电极和源极布线7以及漏极电极8之后，剥蚀存在于源漏之间的n-a-Si。最后，根据需要，用SiN等形成保护膜。
在上述这样作成的TFT阵列和应用了该阵列的液晶显示装置中，对于已被识别为点缺陷的象素，先用激光把该象素的晶体管部分在图1所示的C-C线部分切断，之后，对象素电极3上的D部分和毗邻象素的象素电极3上的D部分照射激光，通过点缺陷修复图形111使毗邻象素的象素电极短路。这时，中间已介入存储电容的电介质31的两个金属膜，即点缺陷修复图形111和岛12用激光使之连接，即可以容易而且可靠地进行修复。特别是对从象素电极3一侧来的激光照射是有效的。另外，在本实施例中，其构成是使左右的象素电极连接，但也可以使上下的象素电极连接。
倘采用本实施例，则通过采用利用点缺陷修复图形111使已被识别为点缺陷的象素与相邻的象素短路的办法，使相邻的象素电极的电位彼此变成相同，进行相同的显示。故不再易于看出是点缺陷，从而提高了TFT阵列的成品率。另外，由于是与现有技术相同的制造方法，仅仅是图形改变了，故具有成本不会变高，工序数无需增加的优点。
此外，倘采用本发明，则在TFT阵列阶段所发现的点缺陷自不待言，即便是形成了在该TFT阵列基板与具有透明电极和彩色滤光片等的相向电极基板之间夹有液晶的液晶显示装置之后，即从象素电极一侧入射激光的情况下，也可容易且可靠地进行修复。
实施例10
图20的局部断面图示出了本发明的实施例10的显示装置中所用的TFT阵列。本实施例10除了栅极电极和栅极布线2与象素电极3的制造工序的顺序调换了之外，其结构与实施例9的相同。即，在点缺陷修复图形111的上边通过介入存储电容的电介质31形成象素电极3，再在其上边形成岛12。这样一来，岛12在象素电极3的上边或下边都行，不论是哪一种结构，都可以利用点缺陷修复图形111容易地修复点缺陷，可获得与实施例9相同的效果。
实施例11
参照附图说明本发明的实施例11。图21是本发明的液晶显示装置中所用的TFT阵列的局部平面图。图22是图21的A-A断面图。图23是图21的B-B断面图.图中，131是刻蚀阻挡膜。
对本实施例中的TFT阵列的制造方法进行说明。首先，在清洗过的玻璃基板1上用溅射法等方法形成Cr、Ta、Ti等的金属薄膜，然后，用光刻法等方法使之形成图形，以形成存储电容电极21，再形成点缺陷修复图形111。其次，用等离子体CVD(化学汽相淀积)法形成作为存储电容的电介质膜31的SiN或SiO2等的膜，使与下面要形成的栅极电极及栅极布线进行接触的接触孔形成图形。其次，用溅射法等方法形成膜厚约300nm的Cr、Ta、Ti等的高熔点金属薄膜，再用光刻法等方法使之形成图形，以形成栅极电极和栅极布线2，再在与点缺陷修复图形111连接部分上形成岛12。即在修复点缺陷时激光照射的部位处，在点缺陷修复图形111上边，通过介入存储电容的电介质31形成岛12。
再用溅射等方法形成膜厚约100nm的ITO(铟锡氧化物)等的透明导电膜。为要获得作为液晶显示装置所要求的辉度，上述膜厚最大不超过150nm。用光刻法等方法使此膜形成图形，以形成象素电极3。其次，用等离子体CVD法等形成作为栅极绝缘膜4的膜厚约300nm的SiN或SiO2等的绝缘膜、作为半导体层5的膜厚约100nm的i-a-Si或多晶硅等以及作为刻蚀阻挡膜131的膜厚约200nm的SiN或SiO2等的绝缘膜。其次，用光刻法等方法，使刻蚀阻挡膜131形成图形。接下来，用等离子体CVD法等形成膜厚约50nm的作为欧姆接触层6的n-a-Si等，并用光刻法等方法，形成图形，以在象素电极3上边形成接触孔。其次，用溅射法等方法，形成膜厚约400nm的Al、Cr等的金属薄膜，并用光刻法等方法使之形成图形，以形成源极电极和源极布线7以及漏极电极8。其次，剥蚀存在于源漏之间的n-a-Si和存在于象素部分中的不要的n-a-Si和i-a-Si。最后根据需要，用SiN等形成保护膜。
在上述这样作成的TFT阵列和应用了该阵列的液晶显示装置中，对已被识别为点缺陷的象素，先用激光把该象素的晶体管部分在图21的C-C线部分上切断，然后，对象素电极3上的D部分和相邻象素的象素电极3上的D部分分别照以激光，并通过点缺陷修复图形111使相邻象素的象素电极短路。
即便是在上述这种结构的TFT阵列中，也可得到与实施例9和实施例10相同的效率。
实施例12
图24的局部断面图示出了本发明的实施例12的液晶显示装置中所用的TFT阵列。本实施例12除了把栅极电极2与象素电极3的制造工序的顺序调换了之外，其结构与实施例11相同。即先在点缺陷修复图形111的上边，通过介入存储电容的电介质31形成象素电极3，然后在其上边形成岛12。即便是这样的结构，也可利用点缺陷修复图形111容易地修复点缺陷。可取得与实施例9～11相同的效果。
此外，在上述实施例中所示的TFT阵列结构只不过是举例子，本发明不限于这些结构。
如上所述，倘采用本发明，则通过采用用激光照射使在相邻的两个象素上重复的第1金属图形和通过介入存储电容电介质等的绝缘膜在上述第1金属图形上边形成的第2金属图形熔融的办法，就可以获得能容易地且可靠地修复象素缺陷的TFT阵列基板和应用该阵列基板的液晶显示装置，具有提高成品率的效果。
此外，倘采用本发明的制造方法，则由于使第1金属图形与存储电容电极和使第2金属图形与栅极布线分别用相同的材料同时地形成，其工序数与现有技术的工序数相同，仅仅改变掩模即可，因而可以容易地进行制造而不使成本变高。

Claims (20)

1.一种TFT阵列基板，其特征是：
具备有：在透明绝缘基板上形成的并由金属薄膜构成的兼备有栅极电极的栅极布线；通过介入栅极绝缘膜在该栅极布线上设置的半导体层；与该半导体层一起构成半导体器件的兼备有源极电极的源极布线和漏极电极；由设于上述半导体器件的近傍的透明导电膜构成的象素电极；由与上述栅极布线相同的金属材料构成且配置成跨在相邻的两个象素上的第1金属图形；在上述第1金属图形的上边通过介入上述栅极绝缘膜而配置的用与源极布线漏极电极相同的金属材料构成的第2金属图形；
用激光照射使上述第1金属图形和上述第2金属图形熔融而连接起来的办法把相邻的两个象素电极连接起来以修复象素缺陷。
2.权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征是栅极布线和第1金属图形由Cr、Ta或者Ti等的金属构成。
3.权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征是第2金属图形由Al、Cr或Mo等的金属构成。
4.权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征是第2金属图形被形成为连接于象素电极的上边或下边。
5一种TFT阵列基板的制造方法，其特征是包括下述工序：
在透明绝缘基板上边用溅射法等方法形成Cr、Ta、Ti等的金属薄膜，再用光刻法等方法使之形成图形以形成栅极电极和栅极布线以及跨于相邻两个象素上形成第1金属图形的工序；
用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等方法顺次形成栅极绝缘膜、半导体层和欧姆接触层并使它们形成图形的工序；
用溅射等方法形成透明导电膜并形成图形，以形成象素电极的工序；
用溅射法等形成Al、Cr或Mo等的金属薄膜并形成图形，以形成源极电极和源极布线及漏极电极，以及在上述第1金属图形上边至少通过介入上述栅极绝缘膜形成第2金属图形的工序；
在发现象素缺陷时，用激光照射切断该象素的信号回路，再熔融上述第1金属图形和第2金属图形，使相邻的两个象素电极之间连接起来，以修复象素缺陷的工序。
6一种TFT阵列基板，其特征是：
具备有：由在透明绝缘基板上形成的金属薄膜构成的兼备有栅极电极的栅极布线；通过介入栅极绝缘膜在该栅极布线上设置的半导体层；与该半导体层一起构成半导体器件的兼备有源极电极的源极布线和漏极电极；由设于上述半导体器件近傍的透明导电膜构成的象素电极；由形成于上述透明绝缘基板上的金属薄膜构成的存储电容电极；设于该存储电容电极上边的存储电容电介质膜；用与上述存储电容电极相同的金属材料构成并被配置跨在相邻两个象素上的第1金属图形；在该第1金属图形的上边通入介入上述存储电容电介质膜等的绝缘膜而配置的第2金属图形；
用激光照射使上述第1金属图形和上述第2金属图形熔融并进行连接从而把相邻的两个象素电极之间连接起来以修复象素缺陷。
7.权利要求6所述的TFT阵列基板，其特征是存储电容电极和第1金属图形由Cr、Ta或Ti等的金属构成。
8.权利要求6所述的TFT阵列基板，其特征是第2金属图形由Cr、Ta或Ti等的金属构成。
9.权利要求6所述的TFT阵列基板，其特征是第2金属图形用与栅极布线相同的金属材料构成。
10.权利要求6所述的TFT阵列基板，其特征是第2金属图形被形成为连接于象素电极的上边或下边。
11.一种液晶显示装置，其特征是在权利要求1～4、权利要求6～10的任何一项权利要求所述的TFT阵列基板与具有透明电极和彩色滤光片等的相向电极基板之间配置液晶。
12.一种TFT阵列基板的制造方法，其特征是具有下述工序：
在透明绝缘基板上边用溅射法等形成Cr、Ta或Ti等的金属薄膜，然后用光刻法等方法使之形成图形，以形成存储电容电极，以及跨于相邻的两个象素上形成第1金属图形的工序；
用等离子体CVD(化学汽相淀积)法等形成SiN、SiO2等，使之形成图形，以形成存储电容电介质膜的工序；
用溅射法等形成Cr、Ta或Ti等的金属薄膜，然后用光刻法等方法使之形成图形，以形成栅极电极和栅极布线，并在上述第1金属图形上边至少介入上述存储电容电介质膜形成第2金属图形的工序；
用溅射等的方法形成透明导电膜并形成图形，以形成象素电极的工序；
用等离子体CVD法等顺次形成栅极绝缘膜、半导体层和欧姆接触层，并使之形成图形的工序；
用溅射法等形成Al、Cr等的金属薄膜并使之形成图形以形成源极电极和源极布线以及漏极电极的工序；
在已识别出象素缺陷的情况下先用激光照射切断该象素的信号回路，再把上述第1金属图形和第2金属图形熔融，把相邻的两个象素电极连接起来以修复象素缺陷的工序。
13.一种液晶显示装置，该装置是一种把液晶夹在透明绝缘基板上设置有薄膜晶体管和由透明导电膜构成的象素电极的薄膜晶体管阵列基板与具有透明电极和彩色滤光片的相向电极基板之间的液晶显示装置，上述薄膜晶体管具有由金属薄膜构成的栅极电极和栅极布线、栅绝缘膜、半导体层、欧姆接触层、源极电极与源极布线及漏极电极，其特征是形成跨接相邻的象素电极由金属薄膜构成的桥，和通过介入上述栅极绝缘膜在与上述桥的下层相对应的位置上及在上述象素电极的上层或下层的位置上形成由金属薄膜构成的岛。
14.权利要求13所述的液晶显示装置，其中上述岛用高熔点金属形成。
15.权利要求14所述的液晶显示装置，其中高熔点金属是Cr、Ta、W、Mo或Al之中的任何一种金属。
16.权利要求13、14或15所述的液晶显示装置，其中岛与象素电极连接。
17.一种液晶显示装置的制造方法，该方法是一种权利要求13所述的液晶显示装置的制造方法，其特征是在形成上述栅极电极和栅极布线的同时用与之相同的金属材料形成岛。
18.一种液晶显示装置的修复方法，其特征是：在权利要求13所述的液晶显示装置中，把含有点缺陷的象素电极与和该象素电极相邻的两个象素电极中的任何一个象素电极作成为同电位以修复上述含有点缺陷的象素电极。
19.权利要求18所述的液晶显示装置的修复方法，其中把跨接于有点缺陷的象素电极和与该象素电极相邻的两个象素电极之中的任何一个象素电极上的桥与和该桥相对应的岛邻短路以使邻其同电位。
20.权利要求19所述的液晶显示装置的修复方法，其中应用激光使桥和与桥相对应的岛之间的栅极绝缘膜熔融而形成短路。
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