[发明专利]薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置

说明书

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对显示质量的要求越来越高；同时，随着显示技术的发展，平板显示装置已经深入人们的日常生活。目前，液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)已经非常成熟，手机、相机、电脑、电视等都可见LCD的身影。

人们对显示产品的大量需求，客观上进一步推动了显示技术的发展，新的显示技术不断出现，如低温多晶硅、有机显示等。有源矩阵有机发光二极管面板(Active Matrix Organic Light Emission Display，简称AMOLED)被称为下一代显示技术，因为AMOLED不管在画质、效能及成本上，先天表现都较LCD具有很大的优势，因此，国内外的显示器件产家都十分重视这项新的显示技术。

不管是AMLCD还是AMOLED，其中均需薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)作为控制元件，目前的薄膜晶体管包括非晶硅、多晶硅、氧化物半导体或有机薄膜晶体管。其中，低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon，简称LTPS)与现有非晶硅(a-Si)相比，具有更多优势，LTPS技术被认为是最理想的AMLCD与AMOLED的阵列基板的技术。

目前的薄膜晶体管通常至少包括，栅极、源极、漏极以及用于形成导电沟道的有源层。现有的LTPS TFT的阵列基板的制备工艺中，在有源层的形成过程中，a-si成膜后经过准分子激光退火(Excimer Laser Annealing，简称ELA)晶化，晶粒尺寸(grain size)依赖于ELA设备，可调整的工艺窗口(process window)有限；用沟道掺杂(ch-doping)，实现对阈值电压Vth的调节和控制，用轻掺杂漏极(Lightly Doped Drain，简称LDD)工艺减小漏电流(leakage current)。但是，采用上述方式形成的晶粒较小、晶界较多，因此薄膜晶体管在沟道内边界效应大，所形成的薄膜晶体管的漏电流较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置，采用该薄膜晶体管制备方法形成的薄膜晶体管，具有较少的沟道内边界，具有较高的载流子迁移率和较小的漏电流，具有较好的电学特性。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该薄膜晶体管制备方法，包括形成栅极、源极、漏极和有源层的步骤，形成所述有源层包括采用晶化工艺使非晶硅转化为多晶硅的步骤，其中，

在晶化工艺之前，在非晶硅层的上方形成功能层，所述功能层具有与所述有源层相同的图形；

在晶化工艺过程中，使所述非晶硅层在所述功能层图形的对应区域与非所述功能层图形的对应区域之间形成热持温时间差异和压力差异，使得由所述非晶硅层转化的多晶硅层中，所述功能层图形对应的区域的晶粒比非所述功能层图形对应的区域的晶粒大。

优选的是，所述功能层采用非金属材料形成，所述非金属材料包括氧化硅或氮化硅。

优选的是，所述功能层的厚度范围为5-20nm。

优选的是，形成所述有源层的具体步骤包括：

S1)：连续形成所述非晶硅层和功能薄膜；

S2)：采用用于形成所述有源层图形的掩模板，对所述功能薄膜进行构图工艺，形成具有与所述有源层相同的图形的所述功能层；

S3)：对所述非晶硅层进行晶化，使所述非晶硅层转换为所述多晶硅层；

S4)：去除所述功能层；

S5)：采用一次构图工艺，在所述多晶硅层中形成包括所述有源层的图形。

优选的是，在S3)中采用准分子激光退火工艺对所述非晶硅层进行晶化，使所述非晶硅层转换为所述多晶硅层。

优选的是，在S4)中通过刻蚀工艺去除所述功能层。

优选的是，所述薄膜晶体管为顶栅型或底栅型。

一种薄膜晶体管，采用上述的薄膜晶体管制备方法形成。

一种阵列基板，包括上述的薄膜晶体管。

一种显示装置，包括上述的阵列基板。

本发明的有益效果是：