[發明專利]低溫多晶硅、薄膜晶體管及陣列基板的制作方法

在審

• 申請號: 201810202160.2
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108346562A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 徐向陽
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L27/12;H01L21/336
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂;劉巍

本發明涉及一種低溫多晶硅、薄膜晶體管及陣列基板的制作方法。該低溫多晶硅制作方法包括：提供基板，在所述基板上形成緩沖層；在所述緩沖層上形成非晶硅層；在半透膜掩模板的遮擋下對所述非晶硅層進行準分子激光退火處理，使所述非晶硅層轉變為多晶硅層；所述半透膜掩模板包括透光的襯底和設于所述襯底表面的圖案化的半透膜。本發明還提供了相應的低溫多晶硅薄膜晶體管及陣列基板的制作方法。本發明的低溫多晶硅、薄膜晶體管及陣列基板的制作方法可以使得多晶硅結晶效果更好，改善多晶硅薄膜晶體管的電性能，同時又能提升多晶硅層的干法刻蝕效率，釋放生產制造多晶硅的產能。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種低溫多晶硅、薄膜晶體管及陣列基板的制作方法。

背景技術

薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)是目前液晶顯示裝置(Liquid CrystalDisplay，LCD)和有源矩陣驅動式有機電致發光顯示裝置(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode，AMOLED)中的主要驅動元件，直接關系平板顯示裝置的顯示性能。薄膜晶體管具有多種結構，制備相應結構的薄膜晶體管的材料也具有多種，根據有源層的材料不同，可以將薄膜晶體管分為非晶硅薄膜晶體管、多晶硅薄膜晶體管等類型。

多晶硅薄膜晶體管與非晶硅薄膜晶體管相比，具有更高的電子遷移率、更快的反應時間和更高的分辨率，目前已廣泛應用于顯示裝置，作為驅動電路部分的開關元件。多晶硅薄膜晶體管的制作方法一般采用制作低溫多晶硅(LTPS)的方法，其中通常采用化學氣相沉積(CVD)形成非晶硅層，再對該非晶硅層進行結晶化處理。目前一般采用準分子激光退火(ELA)技術進行結晶化，非晶硅層被308納米激光照射后熔化形成非晶硅液體，非晶硅液體冷卻時，非晶硅液體依附晶核逐漸結晶生長而形成多晶硅層。目前的準分子激光退火主要還是整面性進行激光照射結晶，這種結晶最大的缺陷就是均一性較差，較難應用于大尺寸面板。

現有的低溫多晶硅制作過程如圖1所示，首先采用化學氣相沉積法在玻璃基板10上形成緩沖層20，緩沖層20可以為厚度1000埃～2000埃的SiNx/SiO₂雙層結構或SiNx/SiNO/SiO₂三層結構，然后采用化學氣相沉積法在緩沖層20上形成厚度300埃～800埃的非晶硅層30，最后在室溫和大氣壓下采用準分子激光退火設備也就是激光器40對非晶硅層30進行激光退火結晶化處理，形成多晶硅層。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種低溫多晶硅制作方法，提升多晶硅結晶效果。

本發明的另一目的在于提供一種低溫多晶硅薄膜晶體管制作方法，提升多晶硅結晶效果。

本發明的再一目的在于提供一種低溫多晶硅薄膜晶體管陣列基板制作方法，提升多晶硅結晶效果。

為實現上述目的，本發明提供了一種低溫多晶硅制作方法，包括：

提供基板，在所述基板上形成緩沖層；

在所述緩沖層上形成非晶硅層；

在半透膜掩模板的遮擋下對所述非晶硅層進行準分子激光退火處理，使所述非晶硅層轉變為多晶硅層；

所述半透膜掩模板包括透光的襯底和設于所述襯底表面的圖案化的半透膜。

其中，所述圖案化的半透膜對應于非晶硅層的非硅島區。

其中，所述緩沖層厚度為1000埃～2000埃。

其中，所述緩沖層為SiNx/SiO₂雙層結構。

其中，所述緩沖層為SiNx/SiNO/SiO₂三層結構。

其中，所述非晶硅層厚度為300埃～800埃。