[發明專利]多晶硅薄膜處理方法、薄膜晶體管、陣列基板及顯示面板

有效

• 申請號: 201611197230.7
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106783582B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 王威;梁博
• 申請（專利權）人: 武漢華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/306;H01L29/786
• 代理公司: 44280 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李慶波

本發明提供了一種多晶硅薄膜的處理方法、薄膜晶體管、陣列基板及顯示面板，該方法包括：在基板上形成表面粗糙的多晶硅薄膜；在多晶硅薄膜的表面形成保護層；對形成保護層的表面粗糙的多晶硅薄膜進行表面化處理，進而形成表面平整的多晶硅薄膜。通過這種方法，能夠形成表面平整的多晶硅薄膜，進而使得對應的陣列基板及顯示面板避免了因為粗糙的多晶硅薄膜造成的尖端放電現象，產生較大的漏電流，提高了產品質量。

技術領域

本發明涉及顯示面板技術領域，特別是涉及一種多晶硅薄膜處理方法、薄膜晶體管、陣列基板以及顯示面板。

背景技術

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，因此適用于高解析度的小尺寸顯示器。然而，因融熔態的硅的密度比固態的硅的密度大，在采用準分子激光退火化法制備低溫多晶硅時，在結晶過程中，多余的融熔硅會在晶界處結晶，形成的表面凸起高度可達10～20nm，使得低溫多晶硅的表面粗糙度高。而一般多晶硅薄膜晶體管結構中，采用盡量薄的柵極絕緣層厚度，能獲得更高的載流子遷移率。然而，多晶硅晶界處的表面凸起限制了柵極絕緣層所能采取的最小厚度，目前采用的柵極絕緣層厚度多為90nm以上。當繼續降低其厚度時，多晶硅晶界所造成的表面粗糙度容易形成局部凸起而降低擊穿電場與柵極漏電流突增，降低多晶硅薄膜晶體管的質量。

雖然也有些改善的結晶技術，如金屬誘導橫向結晶、固相結晶等方式可以獲得表面平整性高的多晶硅薄膜。但是，這些技術由于不利于大面積生產、金屬離子污染、結晶溫度高等原因而未能被廣泛采用。

發明內容

本發明主要提供一種低溫多晶硅薄膜制備方法、薄膜晶體管、陣列基板以及顯示面板，旨在解決多晶硅薄膜表面粗糙度高而造成尖端放電、產生漏電流的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種多晶硅薄膜的處理方法，該方法包括：在基板上形成表面粗糙的多晶硅薄膜；在所述多晶硅薄膜的表面形成保護層；對形成所述保護層的表面粗糙的多晶硅薄膜進行表面化處理，進而形成表面平整的多晶硅薄膜。

其中，所述對形成所述保護層的表面粗糙的多晶硅薄膜進行表面化處理，進而形成表面平整的多晶硅薄膜的步驟，包括：對形成所述保護層的表面粗糙的多晶硅薄膜進行刻蝕處理，進而形成表面平整的多晶硅薄膜。

其中，所述對形成所述保護層的表面粗糙的多晶硅薄膜進行表面化處理，進而形成表面平整的多晶硅薄膜的步驟，包括：對形成所述保護層的表面粗糙的多晶硅薄膜進行氧氣等離子體處理；去除氧氣等離子體處理后的所述保護層；采用氫氟酸對去除所述保護層的表面粗糙的多晶硅層進行刻蝕，進而形成表面平整的多晶硅薄膜。

其中，所述保護層的材料為有機材料。

其中，所述保護層的厚度范圍為20-1000nm。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括通過上述的處理方法所獲得的多晶硅薄膜。

其中，所述薄膜晶體管包括柵極絕緣層，所述柵極絕緣層為二氧化硅層、氮化硅層或二氧化硅層與氮化硅層的復合層。

其中，所述柵極絕緣層的厚度范圍為30nm-100nm。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種陣列基板，該陣列基板包括上述的薄膜晶體管。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種顯示面板，該顯示面板包括上述的陣列基板。