低温多晶硅层及制备方法、显示基板和显示装置制造方法及图纸

一种制备低温多晶硅层的方法，包括提供衬底基板，衬底基板包括驱动薄膜晶体管区域和非驱动薄膜晶体管区域；在衬底基板上沉积非晶硅层；并且利用激光束照射非晶硅层，使非晶硅层结晶形成多晶硅层，其中激光束照射驱动薄膜晶体管区域中的非晶硅层时的扫描参数不同于照射非驱动薄膜晶体管区域中的非晶硅层时的扫描参数。通过差异化处理驱动薄膜晶体管区域和非驱动薄膜晶体管区域，在不显著影响设备产能的情况下，驱动薄膜晶体管区域的非晶硅层在晶化过程中形成较大晶粒尺寸，载流子迁移率提高，并且后续形成的驱动薄膜晶体管的电气性能改善。还公开了一种低温多晶硅层、显示基板和显示装置。

【技术实现步骤摘要】
低温多晶硅层及制备方法、显示基板和显示装置
本公开涉及显示
，并且具体涉及一种低温多晶硅层及其制备方法、显示装置和显示装置。
技术介绍
在诸如液晶显示装置(LCD)和有机发光显示装置(OLED)的平板显示装置中，薄膜晶体管(TFT)用作开关器件和驱动器件。平板显示装置通常包括非晶硅TFT(a-SiTFT)或多晶硅TFT(p-SiTFT)。a-SiTFT包括由a-Si形成的有源层，而p-SiTFT包括由p-Si形成的有源层。与a-Si相比，低温多晶硅(LTPS)的载流子迁移率显著增加。这有效减小TFT的面积，提高显示装置的开口率，并且在提高显示装置的亮度的同时降低整体功耗。此外，采用LTPS的显示装置具有更快的响应时间、更高的分辨率以及更优的显示质量。LTPS已广泛地应用于OLED，特别是有源矩阵发光显示装置(AMOLED)。多种工艺被用于制备LTPS，例如固相晶化(SPC)、金属诱导横向晶化(MILC)、准分子激光晶化(ELC)等。在ELC工艺中，利用激光束(shot)照射在非晶硅层上，使得非晶硅层在受照射区域中熔化并且再结晶，从而形成多晶硅层。
技术实现思路
本公开一实施例提供一种制备低温多晶硅层的方法，包括：提供衬底基板，所述衬底基板包括驱动薄膜晶体管区域和非驱动薄膜晶体管区域；在所述衬底基板上沉积非晶硅层；并且利用激光束照射所述非晶硅层，使所述非晶硅层结晶形成多晶硅层，其中所述激光束照射所述驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层时的扫描参数不同于照射所述非驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层时的扫描参数。在一实施例中，所述激光束以第一脉冲频率照射所述驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层，所述激光束以第二脉冲频率照射所述非驱动薄膜晶体管区域的所述非晶硅层，并且所述第一脉冲频率小于所述第二脉冲频率。在一实施例中，所述第一脉冲频率为所述第二脉冲频率的1/5-2/3。在一实施例中，所述第一脉冲频率为100Hz-200Hz，并且所述第二脉冲频率为300Hz-500Hz。在一实施例中，所述第一脉冲频率为100Hz，并且所述第二脉冲频率为300Hz。在一实施例中，所述激光束以第一重叠率照射所述驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层，所述激光束以第二重叠率照射所述非驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层，并且所述第一重叠率大于所述第二重叠率。在一实施例中，所述第一重叠率比所述第二重叠率大4%-8%。在一实施例中，所述第一重叠率为97%-98%，并且所述第二重叠率为90%-93%。在一实施例中，所述第一重叠率为97%，并且所述第二重叠率为93%。在一实施例中，所述激光束由准分子激光器产生，并且具有150nm-400nm范围内的波长。在一实施例中，所述激光束在所述非晶硅层上的扫描方向垂直于所述驱动薄膜晶体管区域的延伸方向。在一实施例中，在提供所述衬底基板之后，并且在所述衬底基板上沉积所述非晶硅层之前，所述方法还包括：在所述衬底基板上沉积缓冲层。在一实施例中，所述缓冲层为二氧化硅或氮化硅的单层、二氧化硅和氮化硅的双层叠层、或者二氧化硅和氮化硅交替堆叠的三层以上叠层。在一实施例中，在所述衬底基板上沉积所述缓冲层包括：在所述衬底基板上沉积氮化硅层；以及在所述氮化硅层上沉积氧化硅层。在一实施例中，所述缓冲层的厚度为200-500nm。本公开一实施例提供一种用于显示基板的低温多晶硅层，其中所述显示基板包括驱动薄膜晶体管区域和非驱动薄膜晶体管区域，并且所述低温多晶硅层在所述驱动薄膜晶体管区域的晶粒尺寸大于在所述非驱动薄膜晶体管区域的晶粒尺寸。本公开一实施例提供一种显示基板，包括设置于驱动薄膜晶体管区域的驱动薄膜晶体管以及设置于非驱动薄膜晶体管区域的非驱动薄膜晶体管，其中所述驱动薄膜晶体管和所述非驱动薄膜晶体管的有源层包括低温多晶硅层，并且所述驱动薄膜晶体管的所述低温多晶硅层的晶粒尺寸大于所述非驱动薄膜晶体管的所述低温多晶硅层的晶粒尺寸。本公开一实施例提供一种显示装置，包括如上所述的显示基板。本公开实施例中的低温多晶硅层、显示基板和显示装置具有与上文所述的制备低温多晶硅层的方法的各实施例相同或相似的益处。应理解，以上的一般描述和下文的细节描述仅是示例性和解释性的，并非旨在以任何方式限制本公开。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例。图1为根据本公开一实施例的准分子激光晶化系统的结构示意图；图2为根据本公开一实施例的待加工基板的示意性俯视图；图3为根据本公开一实施例的待加工基板的示意性剖面图；图4为图1中AA区的局部示意图；图5为根据本公开一实施例的受激光束扫描的非晶硅层的示意图剖面图；图6为根据本公开一实施例的制备低温多晶硅层的方法的示意性流程图；图7A、7B、7C和7D为根据本公开一实施例的薄膜晶体管在制备过程各阶段的示意性剖面图；图8为根据本公开一实施例的显示基板的示意图剖面图；并且图9为根据本公开一实施例的显示装置的示意图剖面图。具体实施方式为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步地详细描述。附图中示出的部件或元素标注如下：10工作台；20待加工基板；20D驱动薄膜晶体管区域；20N非驱动薄膜晶体管区域；30激光器；40、40(N)、40(N+1)激光束；D1移动方向；D2扫描方向；100衬底基板；102缓冲层；104非晶硅层；104a已扫描区；104b正扫描区；104c待扫描区；106多晶硅层；108有源层；110栅极绝缘层；112栅极；114层间电介质层；116S源极；116D漏极；118平坦化层；120第一电极；130像素定义层；140功能层；150第二电极；160封装基板。图1示意性图示根据本公开一实施例的准分子激光晶化系统。如图1所示，准分子激光晶化系统包括工作台10。待加工基板20承载在该工作台10上。该准分子激光晶化系统还包括驱动机构(未示出)，用于驱动该工作台10移动，例如在水平面内移动。如所示，工作台10被驱动机构驱动沿移动方向D1移动，并且承载在工作台10上的待加工基板20相应地沿移动方向D1移动。在一实施例中，待加工基板20大致为长方形，并且该移动方向D1平行于待加工基板20的一条侧边。该准分子激光晶化系统还包括激光器30。在工作时，激光器30产生脉冲激光束40以照射待加工基板20。激光器30通常为准分子激光器。在该准分子激光器中，构成准分子系统的混合气体通常包括双原子稀有气体、双原子稀有气体卤化物、三原子稀有气体卤化物等。双原子稀有气体例如为Ar2、Kr2、Xe2等。双原子稀有气体卤化物例如为ArF、ArCl、KrF、KrCl、XeF、XeCl等。三原子稀有气体卤化物例如为Kr2F、Xe2F、Xe2Cl等。激光器30产生的激光束40具有150nm-400nm范围内的波长。在本公开各实施例中，激光器30例如为波长为193nm的ArF准分子激光器、波长为248nm的KrF准分子激光器、波长为308nm的XeCl准分子激光器、以及波长为351nm的XeF准分子激光器。图2示意性图示根据本公开一实施例的待加工基板。如上所述，工作台10被驱动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备低温多晶硅层的方法，包括：提供衬底基板，所述衬底基板包括驱动薄膜晶体管区域和非驱动薄膜晶体管区域；在所述衬底基板上沉积非晶硅层；并且利用激光束照射所述非晶硅层，使所述非晶硅层结晶形成多晶硅层，其中所述激光束照射所述驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层时的扫描参数不同于照射所述非驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层时的扫描参数。

【技术特征摘要】
1.一种制备低温多晶硅层的方法，包括：提供衬底基板，所述衬底基板包括驱动薄膜晶体管区域和非驱动薄膜晶体管区域；在所述衬底基板上沉积非晶硅层；并且利用激光束照射所述非晶硅层，使所述非晶硅层结晶形成多晶硅层，其中所述激光束照射所述驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层时的扫描参数不同于照射所述非驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层时的扫描参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光束以第一脉冲频率照射所述驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层，所述激光束以第二脉冲频率照射所述非驱动薄膜晶体管区域的所述非晶硅层，并且所述第一脉冲频率小于所述第二脉冲频率。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一脉冲频率为所述第二脉冲频率的1/5-2/3。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一脉冲频率为100Hz-200Hz，并且所述第二脉冲频率为300Hz-500Hz。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一脉冲频率为100Hz，并且所述第二脉冲频率为300Hz。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光束以第一重叠率照射所述驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层，所述激光束以第二重叠率照射所述非驱动薄膜晶体管区域中的所述非晶硅层，并且所述第一重叠率大于所述第二重叠率。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一重叠率比所述第二重叠率大4%-8%。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一重叠率为97%-98%，并且所述第二重叠率为90%-93%。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一重叠率为97%，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧娟，李栋，李小龙，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11