[發明專利]多晶硅薄膜、多晶硅薄膜晶體管及陣列基板的制備方法

在審

• 申請號: 201410203194.5
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103972050A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉政
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/268;H01L29/786;H01L21/336
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種多晶硅薄膜的制備方法、低溫多晶硅薄膜晶體管的制備方法及陣列基板的制備方法。

背景技術

低溫多晶硅薄膜晶體管(Low Temperature Poly-Silicon-Thin Film Transistor，簡稱LTPS-TFT)顯示器具有高分辨率、反應速度快、高亮度、高開口率等優點，加上由于LTPS的特點，使得其具有高的電子移動率；此外，還可以將外圍驅動電路同時制作在玻璃基板上，達到系統整合的目標、節省空間及驅動IC的成本，并可減少產品不良率。

目前，所述低溫多晶硅薄膜晶體管包括設置在襯底基板上的有源層、柵絕緣層、柵電極、源電極和漏電極；所述有源層包括源極區域、漏極區域以及位于所述源極區域和漏極區域之間的溝道區等。

其中，有源層是通過對多晶硅層進行離子注入工藝后得到的，所述多晶硅層一般通過在襯底基板上形成非晶硅薄膜，之后采用準分子激光退火方法將非晶硅轉化為多晶硅，然后通過構圖工藝使多晶硅薄膜形成特定圖案的多晶硅層。

然而，準分子激光作為一種氣體激光，其穩定性比較差，所制備得到的多晶硅晶粒均勻性比較差，從而造成薄膜晶體管的電學特性均勻性較差。此外，通常的準分子激光晶化工藝在很短的時間內使非晶硅熔融再結晶，其晶粒尺寸較小，且結晶質量也不高，限制了薄膜晶體管器件電學性能的提升。

發明內容

本發明的實施例提供一種多晶硅薄膜、多晶硅薄膜晶體管及陣列基板的制備方法，可使多晶硅結晶均勻，并增大晶粒尺寸，使結晶質量提高，從而使得薄膜晶體管的電學性能得到提升。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一方面，提供一種多晶硅薄膜的制備方法，包括：在襯底基板上形成非晶硅薄膜；采用準分子激光退火方法對所述非晶硅薄膜進行處理，使所述非晶硅薄膜晶化為多晶硅薄膜；進一步的，在形成所述非晶硅薄膜之后，采用準分子激光退火方法對所述非晶硅薄膜進行處理之前，所述方法還包括：對所述非晶硅薄膜的表面進行鎳鹽溶液處理，使所述鎳鹽溶液均勻涂于所述非晶硅薄膜的表面。

另一方面，提供一種多晶硅薄膜晶體管的制備方法，包括：在襯底基板上形成有源層、位于所述有源層上方的柵絕緣層、柵電極、源電極和漏電極；所述有源層包括源極區、漏極區、位于所述源極區和所述漏極區之間的溝道區；其中，所述有源層是通過對多晶硅層的與所述源極區和所述漏極區相對應的區域進行摻雜工藝形成；所述多晶硅層為上述的多晶硅薄膜進行構圖工藝得到。

再一方面，提供一種陣列基板的制備方法，包括：形成薄膜晶體管和像素電極；其中，所述薄膜晶體管通過上述的多晶硅薄膜晶體管的制備方法形成。

本發明實施例提供了一種多晶硅薄膜、多晶硅薄膜晶體管及陣列基板的制備方法，所述多晶硅薄膜的制備方法包括在襯底基板上形成非晶硅薄膜；采用準分子激光退火方法對所述非晶硅薄膜進行處理，使所述非晶硅薄膜晶化為多晶硅薄膜；進一步的，在形成所述非晶硅薄膜之后，采用準分子激光退火方法對所述非晶硅薄膜進行處理之前，所述方法還包括：對所述非晶硅薄膜的表面進行鎳鹽溶液處理，使所述鎳鹽溶液均勻涂于所述非晶硅薄膜的表面。

由于在采用準分子激光退火方法對所述非晶硅薄膜進行處理之前，對非晶硅薄膜的表面進行了鎳鹽溶液處理，會殘留鎳在非晶硅薄膜的表面，經過準分子激光退火處理，鎳與硅形成的鎳硅化物作為非晶硅晶化的籽晶，可以促進非晶硅向多晶硅轉變，并且使得多晶硅結晶均勻，晶粒尺寸大，結晶質量高，從而使制備的薄膜晶體管的電學性能得到提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種多晶硅薄膜晶體管的制備方法的流程示意圖；

圖2-7為本發明實施例提供的一種制備多晶硅薄膜晶體管的過程示意圖；

圖8為本發明實施例提供的一種陣列基板的結構示意圖一；

圖9為本發明實施例提供的一種陣列基板的結構示意圖二。

附圖標記：