[發明專利]一種低溫多晶硅薄膜的制備方法、薄膜晶體管、陣列基板以及液晶顯示面板

有效

• 申請號: 201611033946.3
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106783532B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 方宏
• 申請（專利權）人: 武漢華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/324;H01L27/12;H01L29/786
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

本發明提供了一種低溫多晶硅薄膜的制備方法，所述方法包括：在基板上形成金屬層；利用第一光罩對所述金屬層進行曝光顯影，得到金屬圖案，所述金屬圖案包括鏤空的硅島區和位于所述硅島區左右側或者上下側的金屬區；在所述金屬圖案上形成非晶硅層；對所述非晶硅層進行高溫處理和激光退火，進而使所述非晶硅層形成多晶硅薄膜。本發明還提供一種薄膜晶體管、陣列基板以及液晶顯示面板。本發明提供的低溫多晶硅薄膜的制備方法中，通過在基板上形成金屬圖案，使得金屬區與硅島區形成溫度差，非晶硅層重結晶時，在低溫區形成晶粒結晶的起點，向溫度較高的硅島區側向結晶，形成均勻的、較大的多晶硅晶粒、具有很高的電子遷移率的低溫多晶硅薄膜。

技術領域

本發明涉及顯示面板技術領域，特別是涉及一種低溫多晶硅薄膜的制備方法、薄膜晶體管、陣列基板以及液晶顯示面板。

背景技術

隨著平面顯示技術的發展，具有高分辨率、低能耗的液晶顯示面板的需求越來越大。非晶硅的電子遷移率較低，而低溫多晶硅可以在低溫下制作，且低溫多晶硅的電子遷移率比非晶硅的電子遷移率高20-100倍。在使用低溫多晶硅的情況下，可以將薄膜晶體管以及像素做到更小，以達到高分辨率的要求。此外，低溫多晶硅制作的半導體器件使得液晶顯示器能量消耗率低。低溫多晶硅較于非晶硅具有如此多的優點，使得低溫多晶硅得到了廣泛地研究和應用。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種低溫多晶硅薄膜的制備方法，能夠獲取晶粒均勻、較大的多晶硅。

為解決上述技術方案，本發明提供的一種技術方案是：提供一種低溫多晶硅薄膜的制備方法，所述方法包括：

在基板上形成金屬層；

利用第一光罩對所述金屬層進行曝光顯影，得到金屬圖案，所述金屬圖案包括鏤空的硅島區和位于所述硅島區左右側或者上下側的金屬區；

在所述金屬圖案上形成非晶硅層；

對所述非晶硅層進行高溫處理和激光退火，進而使所述非晶硅層形成多晶硅薄膜。

其中，所述對所述非晶硅層進行高溫處理和激光退火，進而使所述非晶硅層形成多晶硅薄膜的步驟之后，還包括：

利用所述第一光罩對所述多晶硅薄膜進行曝光顯影，進而去掉所述金屬區。

其中，所述在基板上形成金屬層的步驟，包括：

在基板上依次形成第一隔離層、金屬層。

其中，所述第一隔離層的厚度范圍為

其中，所述在所述金屬圖案上形成非晶硅層的步驟之前，包括：

在所述金屬圖案上形成第二隔離層；

在所述第二隔離層上形成第一輔助功能層；

在所述第一輔助功能層上形成非晶硅層。

其中，所述對所述非晶硅層進行高溫處理和激光退火，進而使所述非晶硅層形成多晶硅薄膜的步驟之前，包括：

在所述非晶硅層上形成第二輔助功能層；

所述對所述非晶硅層進行高溫處理和激光退火，進而使所述非晶硅層形成多晶硅薄膜的步驟，包括：

所述對形成有所述氧化硅層的所述非晶硅層進行高溫處理和激光退火，進而使所述非晶硅層形成多晶硅薄膜。

其中，所述非晶硅層的厚度范圍為

為解決上述技術方案，本發明提供的另一種技術方案是：提供一種薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括如上所述的制備方法獲得的低溫多晶硅薄膜。

為解決上述技術方案，本發明提供的又一種技術方案是：提供一種陣列基板，所述陣列基板包括如上所述的薄膜晶體管。