[发明专利]一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置

说明书

本发明实施例提供了一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置，涉及显示技术领域，可增大晶粒尺寸，减小晶界数量，降低漏电流，提高TFT电性能。该制备方法包括形成低温多晶硅有源层的步骤；衬底基板具有第一、第二区域；该步骤包括在衬底基板的第一、第二区域上形成缓冲层，缓冲层对应于第一区域的厚度大于对应于第二区域的厚度；或者，在衬底基板的第一区域上形成缓冲层；在缓冲层上形成非晶硅层；对非晶硅层进行激光晶化处理，使非晶硅层转化为多晶硅层；去除第二区域上的多晶硅层，在第一区域上形成低温多晶硅有源层。用于薄膜晶体管及包括该薄膜晶体管的阵列基板的制备。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置。

背景技术

传统的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)采用非晶硅(a-Si)材料作为有源层，其载流子迁移率仅为0.5cm²/V·s，难以满足大尺寸显示装置对驱动频率的要求。多晶硅(p-Si)材料的载流子迁移率虽然显著高于非晶硅(a-Si)，但由于多晶硅制备工艺的温度通常高于600℃，不适用于大多数显示装置所采用的普通玻璃衬底。为此，相关技术人员发展出了新一代TFT的制造工艺——制备低温多晶硅(Low Temperature Poly Silicon，简称LTPS)有源层。

LTPS的制备工艺温度低于600℃，可适用于普通的玻璃衬底，通常采用ELA法(Excimer Laser Annealing，准分子激光退火法)激光晶化的方式，利用一定能量的准分子激光对a-Si进行激光辐射使a-Si晶化成为p-Si。

然而，由于a-Si受激光辐射时，其内部各个区域受辐射产生的温度是相同的，晶粒向各个方向生长的概率基本相同，因此晶化后形成的p-Si晶粒较小。TFT导通后，在电场的作用下，源极与漏极之间形成导通状态，即形成了通常所说的TFT导通时的沟道(channel)。由于采用上述制备方法获得的LTPS晶粒尺寸较小，使得对应于沟道内的LTPS的晶界较多，而晶界处的粗糙度较大，晶界上存在有大量诸如悬挂键(dangling bond)、变形键(strained bond)的缺陷，沟道内由于大量晶界和缺陷的存在，使得TFT在导通状态下产生缺陷辅助的隧穿和带间隧穿现象，导致TFT的漏电流增加，降低了TFT电性能的稳定性。

发明内容

本发明的实施例提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置，可增大有源层中对应于源极与漏极相对区域内的低温多晶硅的晶粒尺寸，减小这一区域内的晶界数量，进而降低TFT导通时的漏电流，提高TFT的电性能稳定性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面、本发明实施例提供了一种薄膜晶体管的制备方法，所述制备方法包括：在衬底基板上形成低温多晶硅有源层的步骤；其中，所述衬底基板具有第一区域和第二区域；所述第一区域对应于待形成的低温多晶硅有源层的图案，所述第二区域至少位于待形成的低温多晶硅有源层的相对两侧；所述在衬底基板上形成低温多晶硅有源层的步骤包括：在所述衬底基板的第一区域和第二区域上形成缓冲层，所述缓冲层对应于第一区域的厚度大于对应于第二区域的厚度；或者，在所述衬底基板的第一区域上形成缓冲层；在所述缓冲层上形成非晶硅层；对所述非晶硅层进行激光晶化处理，使所述非晶硅层转化为多晶硅层；去除所述第二区域上的所述多晶硅层，在所述第一区域上形成低温多晶硅有源层。

优选的，所述低温多晶硅有源层具有预定区域、源极接触区域、漏极接触区域；所述预定区域对应于待形成的源极与漏极相对的区域；其中，所述源极接触区域、所述漏极接触区域分别位于所述第一区域中靠近所述第二区域的相对两侧；所述去除所述第二区域上的所述多晶硅层，在所述第一区域上形成低温多晶硅有源层之后，所述制备方法还包括：对所述源极接触区域以及所述预定区域靠近所述源极接触区域的第一部分区域进行离子掺杂，形成第一掺杂区域；以及，对所述漏极接触区域以及所述预定区域靠近所述漏极接触区域的第二部分区域进行离子掺杂，形成第二掺杂区域。