[發明專利]薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板和顯示裝置

在審

• 申請號: 202010211165.9
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111403287A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 白妮妮;劉亮亮;彭利滿;薛智勇
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;鄂爾多斯市源盛光電有限責任公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L27/12;H01L29/786
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 王輝;闞梓瑄

本發明提供一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板和顯示裝置。薄膜晶體管制備方法包括：在襯底基板上溝道區的至少一端形成誘導金屬層；在襯底基板上溝道區形成非晶硅層，并使誘導金屬層的側壁與溝道區內非晶硅層的側壁接觸；對形成有非晶硅層和誘導金屬層的襯底基板進行退火，使非晶硅層在誘導金屬層的作用下轉化形成多晶硅溝道層。誘導金屬層可以定向引導晶核，使多晶硅晶粒在溝道區內橫向生長，在溝道區中只形成一個晶粒，減少多個晶粒導致的晶界缺陷，降低薄膜晶體管電流的不穩定性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言，涉及一種薄膜晶體管的制備方法和由該制備方法得到的薄膜晶體管，還涉及包括該薄膜晶體管的陣列基板和顯示裝置。

背景技術

多晶硅薄膜晶體管(LTPS TFT)由于其較高的電子傳導速率、較低的功率消耗以及較小的尺寸，被廣泛應用于顯示面板的陣列基板中。

多晶硅的形成方式一般是先沉積非晶硅膜層，然后經過高溫工藝將非晶硅晶化形成多晶硅。在多晶硅形成過程中，經過能量的積累與釋放，會形成很多個不同方向的晶界，晶界位置處離子處于雜亂狀態，內部缺陷很多，如圖1所示。在一個TFT的溝道內會包含多個晶界缺陷中心時，加電壓時缺陷中心會釋放或捕獲離子，導致電流極不穩定，甚至產生漏電流。

這種具有中心缺陷的多晶硅會導致TFT電流不穩。目前LTPS-OLED產品中由此電流問題導致的不良占比約40％，急需找到解決方案。

需要說明的是，在上述背景技術部分發明的信息僅用于加強對本發明的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的目的在于提供一種及其制備方法、陣列基板和顯示裝置，解決現有技術中存在一種或多種問題。

根據本發明的第一個方面，提供一種薄膜晶體管的制備方法，包括：

提供襯底基板，所述襯底基板包括溝道區；

在所述襯底基板上溝道區的至少一端形成誘導金屬層；

在所述襯底基板上溝道區形成非晶硅層，其中，所述誘導金屬層的側壁與所述溝道區內非晶硅層的側壁接觸；

對形成有所述非晶硅層和誘導金屬層的襯底基板進行退火，使所述非晶硅層在所述誘導金屬層的作用下轉化形成多晶硅溝道層。

在本申請的一種示例性實施方式中，形成所述誘導金屬層、非晶硅層和多晶硅溝道層包括：

在所述襯底基板上溝道區的至少一端形成所述誘導金屬層；

在形成有所述誘導金屬層的襯底基板上形成覆蓋所述襯底基板的所述非晶硅層，其中，所述誘導金屬層的側壁與所述溝道區內非晶硅層的側壁接觸；

對形成有所述非晶硅層和誘導金屬層的襯底基板進行退火，使所述非晶硅層在所述誘導金屬層的作用下轉化為多晶硅層；

去除覆蓋在所述溝道區以外的所述多晶硅層，得到所述多晶硅溝道層。

在本申請的一種示例性實施方式中，形成所述誘導金屬層包括：在所述襯底基板上溝道區相對的兩端均形成所述誘導金屬層。

在本申請的一種示例性實施方式中，所述誘導金屬層的材料為鍺、錫、銅、鋁、金、鈀、硫化鋅、銻化銦、砷化鎵、磷化銦等立方晶格結構金屬的一種或多種。

在本申請的一種示例性實施方式中，所述誘導金屬層的厚度為400-800埃。

在本申請的一種示例性實施方式中，所述誘導金屬層采用磁控濺射法形成。

在本申請的一種示例性實施方式中，該制備方法還包括：

形成覆蓋于所述多晶硅溝道層和誘導金屬層的第一絕緣層；