[發明專利]一種液晶顯示基板及其制造方法

有效

• 申請號: 201210262726.3
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102759832A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 馬群剛
• 申請（專利權）人: 南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司
• 主分類號: G02F1/1362
• 分類號: G02F1/1362;G02F1/1368;H01L27/12;H01L21/77
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種平板顯示領域的驅動技術，尤其涉及一種液晶顯示基板及其制造方法。

背景技術

二十年來，非晶硅薄膜晶體管（a-Si?TFT）由于性能穩定、工藝溫度低和生產成本低而獲得大規模的應用，曾作為平板顯示（FPD）的“標準TFT”席卷了世界市場。然而，以a-Si?TFT現有的0.3~1cm²/Vs程度的遷移率水平，很難以120Hz、240Hz甚至480Hz驅動新一代高精細度（4K×2K）的大尺寸面板。若要進一步支持下一代“超高清(Super?Hi-Vision)”平板顯示，TFT的遷移率需要達到10cm²/Vs左右，如圖1所示。因此，平板顯示領域，特別是液晶顯示領域需要新一代TFT來取代現有的a-Si?TFT。

低溫多晶硅薄膜晶體管（LTPS?TFT）的遷移率雖然可以做到比a-Si?TFT的遷移率高出2個數量級，但制作工藝復雜，將來若不能像a-Si?TFT一樣支持大型基板，就難以確保成本競爭力，大型化程度將是成敗關鍵。

用非晶金屬氧化物半導體制成的薄膜晶體管（簡稱氧化物TFT），遷移率可以做到比a-Si?TFT的遷移率高出1個數量級，基本滿足高精細度大尺寸面板的高頻驅動要求。此外，氧化物TFT的導入無需大幅改變現有的面板生產線。鑒于上述優點，世界主要平板顯示廠商紛紛加大氧化物TFT的開發力度。

a-IGZO（InGaZnO₄）作為非晶金屬氧化物半導體的代表，其遷移率高，均一性好，可以更好地滿足大尺寸高解析度面板的驅動要求。氧化物TFT，特別是目前的IGZO技術的發展，已不僅僅局限在如高解析度、高刷新率、大尺寸面板上，其已延伸應用到內置掃描電路、觸控、柔性顯示、藍相液晶等新型顯示。

目前，氧化物TFT的結構主要有背溝道刻蝕型(Back?Channel?Etch?Type，簡稱BCE，如圖2)、刻蝕阻擋型(Etch?Stop?Type，簡稱ESL，如圖3)、和共面型(Coplanar?Type，如圖4)三種類型，在圖2至圖4中，省略了接觸孔和接觸孔引出用導電層的結構，下表為三種類型氧化物的比較：

氧化物TFT器件面臨的問題，如電壓應力導致的劣化、可見光及UV(紫外線)導致的劣化，導入基于SiO₂之類的有氧絕緣層的刻蝕阻擋層（ESL）是解決這些課題的最可靠手段。

圖5所示為采用氧化物TFT工藝后的器件結構與現有a-Si?TFT結構的對比，圖5左邊是采用a-Si10結構，圖5右邊是采用IGZO氧化物20，通過ESL20的導入需要增加一道光刻工藝，與目前TFT生產線普遍采用的5次光刻工藝相比，設備投入成本更高，生產周期更長，所以降低生產線投資，縮短生產周期，使氧化物TFT器件工藝與現有的a-Si?TFT器件工藝兼容，是氧化物TFT制造技術的一個重要發展方向。在圖5中，省略了接觸孔和接觸孔引出用導電層的結構。

通過以上分析，現有技術的缺陷和不足：

1、BCE結構在TFT溝道刻蝕時，氧化物半導體層的結構受到破壞，影響溝道特性。

2、ESL結構需要6次光刻工藝，設備投資大，生產周期長。

發明內容

本發明揭示一種在現有的五道光刻次工藝步驟的基礎上，保證氧化物半導體層不受刻蝕工藝的影響，確保氧化物TFT性能的穩定的液晶顯示基板及其制造方法。

本發明提供一種液晶顯示基板，包括：掃描線；與掃描線交叉的數據線；以及由所述掃描線和數據線限定的像素單元，所述像素單元內包括薄膜晶體管和像素電極，所述薄膜晶體管包括：有源層、與掃描線連接的柵極、與所述數據線電性連接的源極、以及與像素電極連接的漏極，其中在數據線上設有第一接觸孔，所述有源層的兩側分別開設有第二接觸孔和第三接觸孔，所述源極為連接第一接觸孔和第二接觸孔的連接線，所述漏極為像素電極與第三接觸孔的連接線。

本發明又提供一種液晶顯示基板的制造方法，包括如下步驟：

A)在基板上形成第一層金屬線，并形成掃描線、與掃描線連接的柵極，接著形成一層第一絕緣層；

B）在第一絕緣層上形成有源層圖案，接著形成一層第二絕緣層；

C）在形成上述圖案的基礎上，形成第二層金屬線，并形成數據線，接著形成一層第三絕緣層；

D）在形成上述圖案的基礎上，在數據線上形成第一接觸孔、在有源層的兩側分別形成第二、第三接觸孔；