一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法技术

本发明专利技术实施例提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法，涉及显示技术领域，可提高多晶硅有源层的晶粒尺寸及均一性。所述薄膜晶体管包括衬底，设置在所述衬底上的多晶硅有源层，还包括设置在所述多晶硅有源层靠近所述衬底一侧表面的第一非晶硅层；所述多晶硅有源层与所述第一非晶硅层在所述衬底上的正投影重叠。

Thin film transistor and its preparation method, array substrate and preparation method thereof

The embodiment of the invention provides a thin film transistor and a preparation method thereof, an array substrate and a preparation method thereof. The thin film transistor includes a substrate, a polysilicon active layer disposed on the substrate, which are arranged adjacent to the first layer of amorphous silicon substrate surface in the polysilicon active layer; the polysilicon active layer and the first amorphous silicon layer on the substrate is projection overlap.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法。
技术介绍
低温多晶硅薄膜晶体管(LowTemperaturePoly-Silicon-ThinFilmTransistor，简称LTPS-TFT)显示器具有高分辨率、反应速度快、高亮度、高开口率等优点，加上由于LTPS的特点，使得其具有高的电子移动率。其中，在制备LTPS-TFT的过程中，一般是通过对非晶硅薄膜进行结晶化处理，而形成多晶硅薄膜。然而，通过此过程形成的多晶硅薄膜，其晶粒大小会随着激光能量的差异而出现较大的波动，导致形成晶粒大小不均匀的多晶硅薄膜，从而影响TFT的性能。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法，可提高多晶硅有源层的晶粒尺寸及均一性。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种薄膜晶体管，包括衬底，设置在所述衬底上的多晶硅有源层，还包括设置在所述多晶硅有源层靠近所述衬底一侧表面的第一非晶硅层；所述多晶硅有源层与所述第一非晶硅层在所述衬底上的正投影重叠。优选的，所述第一非晶硅层的厚度在之间；所述多晶硅有源层的厚度在之间。优选的，所述薄膜晶体管还包括设置在所述衬底靠近所述第一非晶硅层一侧表面的缓冲层；所述缓冲层上设置有凹槽，所述第一非晶硅层设置在所述凹槽内。基于上述，优选的，所述薄膜晶体管还包括依次设置在所述多晶硅有源层远离所述衬底一侧的栅绝缘层、栅极、层间绝缘层、以及源极和漏极；所述源极和所述漏极分别通过设置在所述层间绝缘层和所述栅绝缘层上的过孔与所述多晶硅有源层接触。第二方面，提供一种阵列基板，包括上述第一方面的薄膜晶体管。第三方面，提供一种薄膜晶体管的制备方法，包括在衬底上通过结晶化处理形成多晶硅有源层，在形成所述多晶硅有源层之前，所述制备方法还包括形成第一非晶硅层；所述第一非晶硅层与所述多晶硅有源层接触，且所述多晶硅有源层与所述第一非晶硅层在所述衬底上的正投影重叠。优选的，所述制备方法还包括在所述衬底靠近所述第一非晶硅层一侧表面形成缓冲层；基于此，形成所述缓冲层和所述第一非晶硅层包括：在所述衬底上形成缓冲层薄膜，并形成第一光刻胶层；采用第一掩模板对所述第一光刻胶层进行曝光，显影后露出与所述多晶硅有源层对应区域的所述缓冲层薄膜；采用刻蚀工艺对所述缓冲层薄膜进行刻蚀，形成具有凹槽的所述缓冲层，并去除剩余的所述第一光刻胶层；在所述缓冲层上形成第一非晶硅薄膜，并形成第二光刻胶层，采用第二掩模板对所述第二光刻胶层进行曝光、显影后使所述凹槽上方的所述第二光刻胶层保留；采用刻蚀工艺对所述第一非晶硅薄膜和所述缓冲层进行刻蚀，直至形成于所述凹槽内的所述第一非晶硅层的上表面与所述缓冲层的除所述凹槽外的其他位置处的表面齐平；去除剩余的所述第二光刻胶层。进一步优选的，所述第一掩模板和所述第二掩模板为同一个掩模板；所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层的材料互为正性光刻胶和负性光刻胶。优选的，形成所述多晶硅有源层，包括：在形成有所述第一非晶硅层的衬底上，形成第二非晶硅薄膜；对所述第二非晶硅薄膜进行结晶化处理，使所述第二非晶硅薄膜形成为多晶硅薄膜；在所述多晶硅薄膜上形成第三光刻胶层，并采用所述第二掩模板对所述第三光刻胶层进行曝光、显影；采用刻蚀工艺对所述多晶硅薄膜进行刻蚀，形成所述多晶硅有源层，并去除剩余的所述第三光刻胶层。或者，形成所述多晶硅有源层，包括：在形成有所述第一非晶硅层的衬底上，形成第二非晶硅薄膜，并形成第三光刻胶层；采用所述第二掩模板对所述第三光刻胶层进行曝光、显影；采用刻蚀工艺对所述第二非晶硅薄膜进行刻蚀，形成第二非晶硅层，并去除剩余的所述第三光刻胶层；对所述第二非晶硅层进行结晶化处理，形成所述多晶硅有源层。优选的，所述刻蚀工艺为干法刻蚀工艺。优选的，所述第一非晶硅层的厚度在之间；所述述多晶硅有源层的厚度在之间。第四方面，提供一种阵列基板的制备方法，包括上述第三方面的薄膜晶体管的制备方法。本专利技术实施例提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法，通过在薄膜晶体管的多晶硅有源层形成之前，先制作形成第一非晶硅层，一方面，可以作为遮光层使用，减少光照对多晶硅有源层的影响；另一方面，由于多晶硅有源层通过对位于第一非晶硅层上方的第二非晶硅层或薄膜进行结晶化处理得到，因此，在晶化过程中，可控制第二非晶硅层或薄膜为完全熔融状态，第一非晶硅层靠近第二非晶硅层或薄膜的部分厚度为部分熔融状态，而由于第一非晶硅层中存在大量籽晶，使得部分熔融状态的第一非晶硅层也存在大量籽晶，从而使得第二非晶硅层或薄膜在向多晶硅层或薄膜转化时，晶粒沿籽晶超级横向生长，进而可形成晶粒尺寸大且结晶均一性极佳的多晶硅有源层，使得薄膜晶体管的迁移率更高且功耗较小，可用于制作高分辨率、低功耗等高阶显示产品(例如AMOLED)的电路。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种设置在衬底上的多晶硅有源层的俯视示意图；图2为图1中AA′向剖视示意图一；图3为图1中AA′向剖视示意图二；图4为本专利技术实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图一；图5为本专利技术实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图二；图6为本专利技术实施例提供的一种阵列基板的结构示意图一；图7为本专利技术实施例提供的一种阵列基板的结构示意图二；图8(a)-8(g)为本专利技术实施例提供的一种形成缓冲层和第一非晶硅层的过程示意图；图9(a)-9(b)为本专利技术实施例提供的一种形成多晶硅有源层的过程示意图。附图标记：10-衬底；11-多晶硅有源层；12-第一非晶硅层；13-栅绝缘层；14-栅极；15-层间绝缘层；16-源极；17-漏极；20-缓冲层；21-凹槽；30-像素电极；40-阳极；50-有机材料功能层；60-阴极；70-第一光刻胶层；71-第二光刻胶层；121-第一非晶硅薄膜；122-第二非晶硅薄膜；123-多晶硅薄膜；201-缓冲层薄膜。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种薄膜晶体管，如图1-图2所示，包括衬底10，设置在衬底10上的多晶硅有源层11，还包括设置在多晶硅有源层11靠近衬底10一侧表面的第一非晶硅层12；多晶硅有源层11与第一非晶硅层12在衬底10上的正投影重叠。需要说明的是，第一，多晶硅有源层11通过对非晶硅层或薄膜进行结晶化处理得到。即在形成第一非晶硅层12后，通过在第一非晶硅层12上形成第二非晶硅层或薄膜，并对第二非晶硅层或薄膜进行结晶化处理得到。第二，不对第一非晶硅层12的尺寸进行限定，第一非晶硅层12的尺寸可与多晶硅有源层11的尺寸相同，也可以比多晶硅有源层11的尺寸小，或比多晶硅有源层11的尺寸大。第三，本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括衬底，设置在所述衬底上的多晶硅有源层，其特征在于，还包括设置在所述多晶硅有源层靠近所述衬底一侧表面的第一非晶硅层；所述多晶硅有源层与所述第一非晶硅层在所述衬底上的正投影重叠。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，包括衬底，设置在所述衬底上的多晶硅有源层，其特征在于，还包括设置在所述多晶硅有源层靠近所述衬底一侧表面的第一非晶硅层；所述多晶硅有源层与所述第一非晶硅层在所述衬底上的正投影重叠。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一非晶硅层的厚度在之间；所述多晶硅有源层的厚度在之间。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括设置在所述衬底靠近所述第一非晶硅层一侧表面的缓冲层；所述缓冲层上设置有凹槽，所述第一非晶硅层设置在所述凹槽内。4.根据权利要求1-3任一项所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括依次设置在所述多晶硅有源层远离所述衬底一侧的栅绝缘层、栅极、层间绝缘层、以及源极和漏极；所述源极和所述漏极分别通过设置在所述层间绝缘层和所述栅绝缘层上的过孔与所述多晶硅有源层接触。5.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的薄膜晶体管。6.一种薄膜晶体管的制备方法，包括在衬底上通过结晶化处理形成多晶硅有源层，其特征在于，在形成所述多晶硅有源层之前，所述制备方法还包括形成第一非晶硅层；所述第一非晶硅层与所述多晶硅有源层接触，且所述多晶硅有源层与所述第一非晶硅层在所述衬底上的正投影重叠。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括在所述衬底靠近所述第一非晶硅层一侧表面形成缓冲层；形成所述缓冲层和所述第一非晶硅层包括：在所述衬底上形成缓冲层薄膜，并形成第一光刻胶层；采用第一掩模板对所述第一光刻胶层进行曝光，显影后露出与所述多晶硅有源层对应区域的所述缓冲层薄膜；采用刻蚀工艺对所述缓冲层薄膜进行刻蚀，形成具有凹槽的所述缓冲层，并去除剩余的所述第一光刻胶层；在所述缓冲层上形成第...

【专利技术属性】
技术研发人员：任艳伟，孙超超，张琨鹏，方业周，徐敬义，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11