[发明专利]低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法和显示装置。

背景技术

近年来，显示技术得到快速发展，薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)技术由原来的非晶硅(a-Si)薄膜晶体管发展到低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，LTPS)薄膜晶体管。LTPS薄膜晶体管具有多方面的优势，例如，其电子迁移率可以达到200cm²/V-sec以上，不仅可有效减小薄膜晶体管的面积，提高开口率，而且可以在提高显示亮度的同时降低整体功耗。又如，较高的电子迁移率可以将部分驱动电路集成在基板上，减少驱动集成电路IC，大幅度提升液晶显示面板的可靠度，大幅度降低制造成本。因此，LTPS薄膜晶体管逐步成为显示技术领域的研究热点。

在制备LTPS薄膜晶体管过程中，为了使源漏电极与LTPS有源层之间形成良好的电连接以及抑制漏电流，需要在LTPS有源层上用离子注入工艺进行掺杂，形成重掺杂区域和轻掺杂区域。目前，现有技术通常采用半色调或灰色调掩膜的构图工艺实现LTPS有源层的重掺杂和轻掺杂。但经本申请发明人研究发现，现有工艺存在损伤和氧化多晶硅层的问题，影响显示效果。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种低温多晶硅薄膜晶体管的制造方法和显示装置，以解决现有工艺存在损伤和氧化多晶硅层的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种低温多晶硅薄膜晶体管的制备方法，包括：

在基底上形成多晶硅层和保护层图案，所述保护层覆盖所述多晶硅层；

进行第一次离子注入处理，使离子穿过所述保护层注入到所述多晶硅层中，形成重掺杂区域；

灰化处理后进行第二次离子注入处理，形成包括重掺杂区域、轻掺杂区域和未掺杂区域的低温多晶硅有源层图案。

可选地，所述在基底上形成多晶硅层和保护层图案，所述保护层覆盖所述多晶硅层，包括：

在基底上依次沉积缓冲层、非晶硅薄膜和保护薄膜；

对所述非晶硅薄膜进行处理，使所述非晶硅薄膜结晶成多晶硅薄膜；

通过构图工艺形成多晶硅层和保护层图案，所述保护层的图案与所述多晶硅层的图案相同。

可选地，所述进行第一次离子注入处理，使离子穿过保护层注入到所述多晶硅层中，形成重掺杂区域包括：

在形成有多晶硅层和保护层图案的基底上，涂覆光刻胶，采用半色调掩膜版或灰色调掩膜版进行阶梯曝光并显影，在未掺杂区域位置形成未曝光区域，在轻掺杂区域形成部分曝光区域，在包括重掺杂区域的其余位置形成完全曝光区域；

进行第一次离子注入处理，使离子穿过所述保护层注入到完全曝光区域的多晶硅层中，形成重掺杂区域。

可选地，所述灰化处理后进行第二次离子注入处理，形成包括重掺杂区域、轻掺杂区域和未掺杂区域的低温多晶硅有源层图案包括：

光刻胶灰化处理，去除部分曝光区域的光刻胶；

进行第二次离子注入处理，使离子注入到部分曝光区域的多晶硅层中，形成轻掺杂区域；

剥离剩余的光刻胶，形成包括重掺杂区域、轻掺杂区域和未掺杂区域的低温多晶硅有源层图案。

可选地，在进行第二次离子注入处理之前，还包括刻蚀掉完全曝光区域和部分曝光区域的保护层的处理。

可选地，在剥离剩余的光刻胶后之后，还包括刻蚀掉未曝光区域的保护层的处理。

可选地，所述保护层的材料包括氮化硅、氧化硅或氮化硅/氧化硅的复合薄膜，厚度为5nm～20nm。

可选地，还包括：形成栅电极和源漏电极图形，包括：

依次沉积第一绝缘层和栅金属薄膜，通过构图工艺形成栅电极；

沉积第二绝缘层，通过构图工艺形成绝缘层过孔；

沉积源漏金属薄膜，通过构图工艺形成源漏电极，源漏电极通过绝缘层过孔与多晶硅有源层的重掺杂区域连接。

本发明实施例还提供了一种低温多晶硅薄膜晶体管，所述低温多晶硅薄膜晶体管采用前述的制备方法制备。

本发明实施例还提供了一种显示装置，显示装置包括前述的低温多晶硅薄膜晶体管。