[发明专利]制备多晶硅层的方法、多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板以及显示装置

说明书

本发明提供了制备多晶硅层的方法、多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板以及显示装置。所述制备多晶硅层的方法包括：形成非晶硅层，所述非晶硅层的第一表面上设置有多个彼此交替的凸起部和凹槽部；对所述非晶硅层进行准分子激光退火处理，得到预制多晶硅层；对所述预制多晶硅层进行图案化处理，得到多晶硅层，其中，与所述凹槽部对应的所述非晶硅层在所述准分子激光的作用下可以完全熔融，与所述凸起部对应的所述非晶硅层在所述准分子激光的作用下部分熔融。发明人发现，凸起部中未熔融部分可以作为子晶，从而引导熔融部分沿着预定的结晶方向生长，从而获得的多晶硅晶粒生长方向一致且晶粒尺寸较大。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体的，涉及制备多晶硅层的方法、多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板以及显示装置。

背景技术

目前，制备多晶硅层的方法是采用准分子激光退火工艺，该工艺方法是对膜层均匀的非晶硅进行准分子激光退火，但是使用该方法会使得多晶硅生长没有固定的方向，导致形成的多晶硅的晶向不是很规则，且多晶硅的晶粒大小均匀程度也不是很好。

因而，目前的制备多晶硅层的方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种操作简单或者可以获得晶粒方向一致性好的多晶硅层的制备多晶硅层的方法。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种制备多晶硅层的方法。根据本发明的实施例，上述方法包括：形成非晶硅层，所述非晶硅层的第一表面上设置有多个彼此交替的凸起部和凹槽部；对所述非晶硅层进行准分子激光退火处理，得到预制多晶硅层；对所述预制多晶硅层进行图案化处理，得到多晶硅层，其中，与所述凹槽部对应的所述非晶硅层在所述准分子激光的作用下可以完全熔融，与所述凸起部对应的所述非晶硅层在所述准分子激光的作用下部分熔融。发明人发现，通过在非晶硅膜层上形成不同厚度的凸起部和凹槽部，可以在准分子激光作用下使厚度较小的与凹槽部对应的非晶硅层完全熔融，厚度较大的与凸起部对应的非晶硅层部分熔融，使得多晶硅形成过程中具有梯度性，并且厚度小完全熔融的多晶硅可以向部分熔融的非晶硅子晶方向上生长，既能保证晶粒的生长方向，又有利于大尺寸晶粒的形成，且上述方法操作简单方便，易于实现。

根据本发明的实施例，所述图案化处理是将与所述凹槽部对应的所述非晶硅层去除。由此，操作简单，易于实现，并可以使得最终获得多晶硅层的晶向一致性好且晶粒尺寸较大，提高多晶硅层的使用性能。

根据本发明的实施例，所述图案化处理是通过刻蚀进行的。由此，操作简单方便，易于实现。

根据本发明的实施例，与所述凹槽部对应的所述非晶硅层的厚度小于等于与所述凸起部对应的所述非晶硅层的厚度大于由此，在准分子激光作用下，与所述凹槽部对应的非晶硅层可以全部熔融，与所述凸起部对应的非晶硅层部分熔融，使得晶粒生长环境为梯度结构，且部分熔融的非晶硅作为子晶可以引导多晶硅生长，使得非晶硅在生长时可以形成一定的晶向，保证图案化结构的多晶硅层晶粒方向一致性好，并可以获得晶粒尺寸较大的多晶硅。

根据本发明的实施例，每个所述凸起部在所述第一方向上的宽度一致，每个所述凹槽部在所述第一方向上的宽度一致。由此，结构简单，易于实现。

根据本发明的实施例，所述凹槽部在第一方向上的宽度为3-5微米，所述凸起部在所述第一方向上的宽度为1.5-3.5微米。由此，结构简单，易于实现，且有利于晶向一致性好、晶粒尺寸较大的多晶硅形成。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备多晶硅薄膜晶体管的方法。根据本发明的实施例，所述多晶硅薄膜晶体管的有源层是通过前面所述的制备多晶硅层的方法形成的。由此，采用上述方法操作简单方便，易于实现，制备获得的有源层中多晶硅的晶向规整，一致性高，且晶粒尺寸较大，且含有上述有源层的多晶硅薄膜晶体管使用性能佳。