TFT的制备方法、TFT、阵列基板及显示装置制造方法及图纸

技术编号:20922723 阅读:15 留言:0更新日期:2019-04-20 11:01
本发明专利技术实施例公开了一种TFT的制备方法、TFT、阵列基板及显示装置。本发明专利技术实施例中方法包括:在基板上形成缓冲层、多晶硅层、栅极绝缘层、源极层、漏极层和栅极层;其中,多晶硅层形成于缓冲层之上,源极层和漏极层形成于多晶硅层两侧,栅极绝缘层形成于多晶硅层、源极层和漏极层之上,在基板上形成缓冲层和多晶硅层之后,形成栅极绝缘层之前,对多晶硅层进行一次离子植入,以调整TFT的亚阈值摆幅不低于预设阈值,并使得植入离子浓度的峰值落在多晶硅层下方的缓冲层中。本发明专利技术实施例中在调整TFT的亚阈值摆幅的情况下,不会对TFT的其他电学特性参数产生不良影响,提升了TFT整体产品性能。

Preparation of TFT, TFT, Array Substrate and Display Device

The embodiment of the invention discloses a preparation method of TFT, a TFT, an array substrate and a display device. In the embodiment of the invention, the method includes: forming a buffer layer, a polycrystalline silicon layer, a gate insulating layer, a source layer, a drain layer and a gate layer on the substrate; in which a polycrystalline silicon layer is formed on the buffer layer, a source layer and a drain layer are formed on both sides of the polycrystalline silicon layer, a gate insulating layer is formed on the polycrystalline silicon layer, a source layer and a drain layer, and a buffer layer and a polycrystalline silicon layer are formed on the substrate. After that, before the formation of gate insulating layer, an ion implantation was performed on the polycrystalline silicon layer to adjust the sub-threshold swing of TFT not less than the preset threshold, and to make the peak of implanted ion concentration fall in the buffer layer below the polycrystalline silicon layer. In the embodiment of the invention, when the sub-threshold swing of TFT is adjusted, the other electrical characteristic parameters of TFT are not adversely affected, and the overall product performance of TFT is improved.

【技术实现步骤摘要】
TFT的制备方法、TFT、阵列基板及显示装置
本专利技术涉及半导体材料
,具体涉及一种TFT的制备方法、TFT、阵列基板及显示装置。
技术介绍
薄膜晶体管(Thin-filmtransistor,TFT)是场效应晶体管的种类之一,大略的制作方式是在基板上沉积各种不同的薄膜,如半导体主动层、介电层和金属电极层。薄膜晶体管对显示器件的工作性能具有十分重要的作用。薄膜晶体管(TFT)由于其良好的开关特性,目前已广泛应用于显示装置。TFT一个典型用途是控制驱动电流或驱动电压的驱动TFT,由于工艺条件、驱动环境等,驱动TFT的电气特性如阈值电压、迁移率等可能因像素的不同而变化。目前,显示屏幕的灰阶是通过驱动TFT的栅极电压来控制,而TFT的栅极电压由显示芯片控制,并由数据信号线写入。为了获得良好的显示效果,需要保证栅极电压工作在合适的工作电压范围内。这是因为,当驱动TFT的栅极工作电压范围太小,则驱动TFT不能准确地控制足够数量的灰阶。当驱动TFT的栅极工作电压范围太大,则会超出驱动芯片的工作电压范围,且显示器的功耗增加。亚阈值摆幅是用来表征驱动TFT元件工作时栅极电压对导通电流大小的控制能力的物理量,目前是通过调整亚阈值摆幅来调整控制TFT栅极工作电压范围。但现有技术中采用传统的低温多晶硅技术(LowTemperaturePoly-silicon,LTPS)工艺制作的驱动TFT亚阈值摆幅一般偏小,而若采用沟道掺杂,退火工艺的改变来调整亚阈值摆幅则会对TFT器件的其他电学特性参数产生不良影响,如开启电压偏离目标值。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种TFT的制备方法、TFT、阵列基板及显示装置,在调整TFT的亚阈值摆幅的情况下,不会对TFT的其他电学特性参数产生不良影响,提升了TFT整体产品性能。为解决上述问题,第一方面,本申请本专利技术一种TFT的制备方法,所述方法包括:在基板上形成缓冲层、多晶硅层、栅极绝缘层、源极层、漏极层和栅极层;其中,所述多晶硅层形成于所述缓冲层之上,所述源极层和漏极层形成于所述多晶硅层两侧,所述栅极绝缘层形成于所述多晶硅层、所述源极层和漏极层之上,在基板上形成所述缓冲层和多晶硅层之后,形成所述栅极绝缘层之前,对所述多晶硅层进行一次离子植入,以调整TFT的亚阈值摆幅不低于预设阈值,并使得植入离子浓度的峰值落在多晶硅层下方的缓冲层中。进一步的,所述离子植入的离子种类为P5+。进一步的,所述离子植入的离子种类为Si4+。进一步的,所述离子植入能量为30KeV~100KeV。进一步的,所述多晶硅层的厚度为300~600埃。进一步的,所述多晶硅层的厚度为450埃。进一步的,所述预设阈值小于0.45mV/dec。第二方面,本申请提供一种TFT,所述TFT采用如第一方面中任一所述的TFT制备方法制备而成。第三方面,本申请提供一种阵列基板,所述阵列基板包括第二方面中所述的TFT。第四方面,本申请提供一种显示装置,所述显示装置包括第三方面中所述的阵列基板。本专利技术实施例方法通过在基板上形成缓冲层、多晶硅层、栅极绝缘层、源极层、漏极层和栅极层;其中,多晶硅层形成于缓冲层之上,源极层和漏极层形成于多晶硅层两侧,栅极绝缘层形成于多晶硅层、源极层和漏极层之上,在基板上形成缓冲层和多晶硅层之后,形成栅极绝缘层之前,对多晶硅层进行一次离子植入,以调整TFT的亚阈值摆幅不低于预设阈值,并使得植入离子浓度的峰值落在多晶硅层下方的缓冲层中。本专利技术实施例中通过离子植入轰击碰撞来调整多晶硅层的结晶品质,从而改变TFT的亚阈值摆幅,同时,由于植入能量较高,掺杂离子元素多数击穿多晶硅层而进入到缓冲层,因此未形成有效掺杂,此部分掺杂元素对驱动TFT的其他电学特性参数不会造成明显的影响,因此在调整TFT的亚阈值摆幅的情况下,不会对TFT的其他电学特性参数产生不良影响,提升了TFT整体性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是目前显示器中常用的像素发光控制电路;图2是为TFT1的不同栅极电压对应不同的驱动灰阶示意图;图3是本专利技术实施例中制备的TFT的结构示意图;图4是传统制程制备TFT过程中的植入离子浓度分布的示意图;图5是本专利技术实施例中制程制备TFT过程中的植入离子浓度分布的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。薄膜晶体管(Thin-filmtransistor,TFT)是场效应晶体管的种类之一,大略的制作方式是在基板上沉积各种不同的薄膜,如栅极层、栅极绝缘层和金属电极层等,薄膜晶体管对显示器件的工作性能具有十分重要的作用。如图1所示,为目前显示器中常用的像素发光控制电路,图1中以有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(Active-matrixorganiclight-emittingdiode,AMOLED)屏幕为例进行介绍,AMOLED屏幕是采用驱动TFT元件来控制OLED像素发光的光电显示器件。图1中,TFT1为驱动TFT。屏幕的灰阶是通过TFT1的栅极电压来控制,而TFT1的栅极电压由显示芯片控制,并由数据信号线写入。如图2所示,为TFT1的不同栅极电压对应不同的驱动灰阶示意图,当TFT1的栅极工作电压范围太小,则TFT1不能准确地控制足够数量的灰阶。当TFT1的栅极工作电压范围太大,则会超出驱动芯片的工作电压范围,且显示器的功耗增加。为了获得良好的显示效果,需要保证栅极电压工作在合适的工作电压范围内。亚阈值摆幅是用来表征驱动TFT元件工作时栅极电压对导通电流大小的控制能力的物理量,数值上等于当TFT导通电流增加一个数量级时,需要的最小的栅极电压变化量。因此,若采用亚阈值摆幅较大的驱动TFT,则TFT1的栅极工作电压范围较大。相反,若采用亚阈值摆幅较小的驱动TFT,则TFT1的栅极工作电压范围较小。因此采用合适的工艺中来保证制作的驱动TFT具有合适而均一的亚阈值摆幅比较关键。如图3所示,为本专利技术实施例中TFT的制备方法制备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TFT的制备方法,其特征在于,所述方法包括:在基板上形成缓冲层、多晶硅层、栅极绝缘层、源极层、漏极层和栅极层;其中,所述多晶硅层形成于所述缓冲层之上,所述源极层和漏极层形成于所述多晶硅层两侧,所述栅极绝缘层形成于所述多晶硅层、所述源极层和漏极层之上,在基板上形成所述缓冲层和多晶硅层之后,形成所述栅极绝缘层之前,对所述多晶硅层进行一次离子植入,以调整TFT的亚阈值摆幅不低于预设阈值,并使得植入离子浓度的峰值落在多晶硅层下方的缓冲层中。

【技术特征摘要】
1.一种TFT的制备方法,其特征在于,所述方法包括:在基板上形成缓冲层、多晶硅层、栅极绝缘层、源极层、漏极层和栅极层;其中,所述多晶硅层形成于所述缓冲层之上,所述源极层和漏极层形成于所述多晶硅层两侧,所述栅极绝缘层形成于所述多晶硅层、所述源极层和漏极层之上,在基板上形成所述缓冲层和多晶硅层之后,形成所述栅极绝缘层之前,对所述多晶硅层进行一次离子植入,以调整TFT的亚阈值摆幅不低于预设阈值,并使得植入离子浓度的峰值落在多晶硅层下方的缓冲层中。2.根据权利要求1所述的TFT的制备方法,其特征在于,所述离子植入的离子种类为P5+。3.根据权利要求1所述的TFT的制备方法,其特征在于,所述离子植入的离子种类为Si4+。4...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡俊艳
申请(专利权)人:武汉华星光电半导体显示技术有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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