[发明专利]一种液晶显示基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板显示领域的驱动技术，尤其涉及一种液晶显示基板及其制造方法。

背景技术

二十年来，非晶硅薄膜晶体管（a-Si TFT）由于性能稳定、工艺温度低和生产成本低而获得大规模的应用，曾作为平板显示（FPD）的“标准TFT”席卷了世界市场。然而，以a-Si TFT现有的0.3~1cm²/Vs程度的迁移率水平，很难以120Hz、240Hz甚至480Hz驱动新一代高精细度（4K×2K）的大尺寸面板。若要进一步支持下一代“超高清(Super Hi-Vision)”平板显示，TFT的迁移率需要达到10cm²/Vs左右，如图1所示。因此，平板显示领域，特别是液晶显示领域需要新一代TFT来取代现有的a-Si TFT。

低温多晶硅薄膜晶体管（LTPS TFT）的迁移率虽然可以做到比a-Si TFT的迁移率高出2个数量级，但制作工艺复杂，将来若不能像a-Si TFT一样支持大型基板，就难以确保成本竞争力，大型化程度将是成败关键。

用非晶金属氧化物半导体制成的薄膜晶体管（简称氧化物TFT），迁移率可以做到比a-Si TFT的迁移率高出1个数量级，基本满足高精细度大尺寸面板的高频驱动要求。此外，氧化物TFT的导入无需大幅改变现有的面板生产线。鉴于上述优点，世界主要平板显示厂商纷纷加大氧化物TFT的开发力度。

a-IGZO（InGaZnO₄）作为非晶金属氧化物半导体的代表，其迁移率高，均一性好，可以更好地满足大尺寸高解析度面板的驱动要求。氧化物TFT，特别是目前的IGZO技术的发展，已不仅仅局限在如高解析度、高刷新率、大尺寸面板上，其已延伸应用到内置扫描电路、触控、柔性显示、蓝相液晶等新型显示。

目前，氧化物TFT的结构主要有背沟道刻蚀型(Back Channel Etch Type，简称BCE，如图2)、刻蚀阻挡型(Etch Stop Type，简称ESL，如图3)、和共面型(Coplanar Type，如图4)三种类型，在图2至图4中，省略了接触孔和接触孔引出用导电层的结构，下表为三种类型氧化物的比较：

氧化物TFT器件面临的问题，如电压应力导致的劣化、可见光及UV(紫外线)导致的劣化，导入基于SiO₂之类的有氧绝缘层的刻蚀阻挡层（ESL）是解决这些课题的最可靠手段。

图5所示为采用氧化物TFT工艺后的器件结构与现有a-Si TFT结构的对比，图5左边是采用a-Si10结构，图5右边是采用IGZO氧化物20，通过ESL20的导入需要增加一道光刻工艺，与目前TFT生产线普遍采用的5次光刻工艺相比，设备投入成本更高，生产周期更长，所以降低生产线投资，缩短生产周期，使氧化物TFT器件工艺与现有的a-Si TFT器件工艺兼容，是氧化物TFT制造技术的一个重要发展方向。在图5中，省略了接触孔和接触孔引出用导电层的结构。

通过以上分析，现有技术的缺陷和不足：

1、BCE结构在TFT沟道刻蚀时，氧化物半导体层的结构受到破坏，影响沟道特性。

2、ESL结构需要6次光刻工艺，设备投资大，生产周期长。

发明内容

本发明揭示一种在现有的五道光刻次工艺步骤的基础上，保证氧化物半导体层不受刻蚀工艺的影响，确保氧化物TFT性能的稳定的液晶显示基板及其制造方法。

本发明提供一种液晶显示基板，包括：扫描线；与扫描线交叉的数据线；以及由所述扫描线和数据线限定的像素单元，所述像素单元内包括薄膜晶体管和像素电极，所述薄膜晶体管包括：有源层、与扫描线连接的栅极、与所述数据线电性连接的源极、以及与像素电极连接的漏极，其中在数据线上设有第一接触孔，所述有源层的两侧分别开设有第二接触孔和第三接触孔，所述源极为连接第一接触孔和第二接触孔的连接线，所述漏极为像素电极与第三接触孔的连接线。

本发明又提供一种液晶显示基板的制造方法，包括如下步骤：

A)在基板上形成第一层金属线，并形成扫描线、与扫描线连接的栅极，接着形成一层第一绝缘层；

B）在第一绝缘层上形成有源层图案，接着形成一层第二绝缘层；

C）在形成上述图案的基础上，形成第二层金属线，并形成数据线，接着形成一层第三绝缘层；

D）在形成上述图案的基础上，在数据线上形成第一接触孔、在有源层的两侧分别形成第二、第三接触孔；