薄膜晶体管及其制备方法、生物识别器件、显示装置制造方法及图纸

本申请提供了一种薄膜晶体管及其制备方法、生物识别器件、阵列基板、显示装置，应用于显示技术领域，以降低在诸如玻璃等非单晶硅材料的衬底基板上制备单晶硅薄膜晶体管的工艺难度。该制备方法包括：提供单晶硅片，单晶硅片包括相对的第一表面和第二表面；在单晶硅片的第一表面与第二表面之间内形成气泡层，气泡层与第二表面之间形成具有目标厚度的单晶硅薄膜；提供基板，通过使单晶硅片在气泡层处断裂，将单晶硅薄膜转移至基板上；图案化转移至基板上的单晶硅薄膜，形成薄膜晶体管的有源层。上述制备方法应用于薄膜晶体管的制备中。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管及其制备方法、生物识别器件、显示装置
本申请涉及显示
，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、生物识别器件、阵列基板、显示装置。
技术介绍
根据薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)有源层的形成材料的不同，薄膜晶体管可分为非晶硅(a-Si：H)、低温多晶硅(LowTemperaturePoly-Silicon，LTPS)、高温多晶硅(HighTemperaturePoly-Silicon，HTPS)、金属氧化物、单晶硅等多种类型。其中，单晶硅的载流子迁移率较高，以单晶硅材料作为有源层的薄膜晶体管的电性能较好。然而，目前在诸如玻璃等非单晶硅材料的衬底基板上制备单晶硅薄膜晶体管比较困难。
技术实现思路
本申请提供一种薄膜晶体管的制备方法、薄膜晶体管、生物识别器件、阵列基板及显示装置，以降低在诸如玻璃等非单晶硅材料的衬底基板上制备单晶硅薄膜晶体管的工艺难度。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：本申请的第一方面提供了一种薄膜晶体管的制备方法，包括：提供单晶硅片，单晶硅片包括相对的第一表面和第二表面；在单晶硅片的第一表面与第二表面之间内形成气泡层，气泡层与第二表面之间形成具有目标厚度的单晶硅薄膜；提供基板，通过使单晶硅片在气泡层处断裂，将单晶硅薄膜转移至基板上；图案化转移至基板上的单晶硅薄膜，形成薄膜晶体管的有源层。本申请提供的薄膜晶体管的制备方法中，在单晶硅片内形成气泡层，通过使单晶硅片在气泡层处断裂，将单晶硅薄膜转移到基板上，从而在基板上得到具有目标厚度的单晶硅薄膜，而后将单晶硅薄膜形成薄膜晶体管的有源层。上述转移单晶硅薄膜的方法无需在单晶硅片上直接生长单晶硅薄膜所需要的高温高真空等严格的工艺条件，使得上述方法仅需要较宽松的工艺条件即可实施，从而使得上述方法能够适用于在诸如玻璃的非单晶硅材料的衬底基板上制备单晶硅有源层的情形，从而降低了在诸如玻璃等非单晶硅材料的衬底基板上制备单晶硅薄膜晶体管的工艺难度。在一些实施例中，在单晶硅片的第一表面与第二表面之间内形成气泡层，气泡层与第二表面之间形成具有目标厚度的单晶硅薄膜的步骤，包括：采用离子注入工艺，将气体离子由单晶硅片的第一表面或者第二表面注入至单晶硅片内，离子注入的深度在设定深度范围内，以在单晶硅片的第一表面与第二表面之间形成气泡层，气泡层与第二表面之间形成具有目标厚度的单晶硅薄膜。在一些实施例中，提供基板，通过使单晶硅片在气泡层处断裂，将单晶硅薄膜转移至基板上的步骤，包括：提供临时承载衬底，将单晶硅片的第二表面与临时承载衬底的表面进行临时键合；对临时键合后的单晶硅片和临时承载衬底进行热处理，使单晶硅片在气泡层处断裂，剥离单晶硅片的第一表面与气泡层之间的部分，使单晶硅薄膜保留在临时承载衬底的表面上；提供基板，将单晶硅薄膜背向临时承载衬底的表面与基板的表面结合；对单晶硅薄膜和临时承载衬底进行解键合，去除临时承载衬底。在一些实施例中，在将单晶硅薄膜背向临时承载衬底的表面与基板的表面结合的步骤之前，还包括：对单晶硅薄膜背向临时承载衬底的一侧表面进行抛光。在一些实施例中，在将单晶硅薄膜背向临时承载衬底的表面与基板的表面结合之前，还包括：在所提供的基板的待结合单晶硅薄膜的表面上形成键合胶层。在一些实施例中，提供基板，通过使单晶硅片在气泡层处断裂，将单晶硅薄膜转移至基板上的步骤，包括：提供基板，将单晶硅片的第二表面与基板的表面结合；对结合后的单晶硅片和基板进行热处理，使单晶硅片在气泡层处断裂，剥离单晶硅片的第一表面与气泡层之间的部分，使单晶硅薄膜保留在基板的表面上。在一些实施例中，制备方法还包括：对保留在基板的表面上的单晶硅薄膜背向所述基板的一侧表面进行抛光。在一些实施例中，在将单晶硅片的第二表面与基板的表面结合的步骤之前，还包括：在所提供的基板的待结合单晶硅片的第二表面的表面上形成键合胶层。在一些实施例中，在提供基板的步骤之前，还包括制备基板的步骤，该步骤包括：在衬底基板的表面上形成栅极层；在栅极层背向衬底基板的一侧形成栅极绝缘层。在一些实施例中，在提供基板的步骤之前，还包括制备基板的步骤，该步骤包括：在衬底基板的表面上形成阻挡层。本申请的第二方面提供了一种薄膜晶体管，其特征在于，薄膜晶体管包括：衬底基板，衬底基板为非单晶硅材料的基板；设置于衬底基板上的有源层，有源层为单晶硅层。本申请所提供的薄膜晶体管的衬底基板为非单晶硅材料的基板，因此上述单晶硅薄膜晶体管可以应用在手机、电脑等以诸如玻璃的非单晶硅材料为衬底基板的显示产品中，由于单晶硅薄膜晶体管的载流子迁移率较高、响应速度快，因此上述显示产品中薄膜晶体管的尺寸得以减小，这样有利于提高上述显示产品的分辨率。另一方面，上述单晶硅薄膜晶体管还可以设置于手机等显示产品中的指纹识别、压力识别等模组中，由于单晶硅薄膜晶体管的载流子迁移率较高、响应速度快，因此能够提高上述模组的响应速度和灵敏度。在一些实施例中，衬底基板为玻璃基板或树脂基板。在一些实施例中，有源层的厚度为1μm～10μm。本申请的第三方面提供了一种生物识别器件包括多个生物识别传感器，每个生物识别传感器包括至少一个如第二方面所述的薄膜晶体管。本申请所提供的生物识别器件中每个生物识别传感器包括至少一个如本申请第二方面所提供的薄膜晶体管，由于单晶硅薄膜晶体管的载流子迁移率较高，响应速度快，因此可以提高生物识别传感器的信号转换和传递速度，进而提高生物识别器件的响应速度和灵敏度。本申请的第四方面提供了一种显示装置，显示装置包括至少一个如第三方面所述的生物识别器件。上述显示装置所实现的有益效果与生物识别器件的有益效果相同，此处不再赘述。本申请的第五方面提供了一种阵列基板，包括多个如第三方面所述的薄膜晶体管。本申请所提供的阵列基板包括多个如第三方面所述的薄膜晶体管，由于单晶硅薄膜晶体管的载流子迁移率较高，响应速度快，并且单晶硅薄膜晶体管的尺寸得以减小，这样有利于阵列基板的高密度化和集成化，提高阵列基板的工作性能。本申请的第六方面提供了一种显示装置，包括如第五方面所述的阵列基板。上述显示装置所实现的有益效果与阵列基板的有益效果相同，此处不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。图1为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体管的制备方法的第一种流程图；图2A～图2J为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体管的制备方法的第一种步骤示意图；图3A～图3G为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体管的制备方法的第二种步骤示意图；图4A为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体管的制备方法中离子注入工艺的第一种示意图；图4B为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体管的制备方法中离子注入工艺的第二种示意图；图5为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体管的制备方法的第二种流程图；图6为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体管的制备方法的第三种流程图；图7为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体管的制备方法的第四种流程图；图8为本申请的一些实施例所提供的薄膜晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括：提供单晶硅片，所述单晶硅片包括相对的第一表面和第二表面；在所述单晶硅片的第一表面与第二表面之间内形成气泡层，所述气泡层与所述第二表面之间形成具有目标厚度的单晶硅薄膜；提供基板，通过使所述单晶硅片在所述气泡层处断裂，将所述单晶硅薄膜转移至所述基板上；图案化转移至所述基板上的单晶硅薄膜，形成薄膜晶体管的有源层。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括：提供单晶硅片，所述单晶硅片包括相对的第一表面和第二表面；在所述单晶硅片的第一表面与第二表面之间内形成气泡层，所述气泡层与所述第二表面之间形成具有目标厚度的单晶硅薄膜；提供基板，通过使所述单晶硅片在所述气泡层处断裂，将所述单晶硅薄膜转移至所述基板上；图案化转移至所述基板上的单晶硅薄膜，形成薄膜晶体管的有源层。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述在所述单晶硅片的第一表面与第二表面之间内形成气泡层，所述气泡层与所述第二表面之间形成具有目标厚度的单晶硅薄膜的步骤，包括：采用离子注入工艺，将气体离子由所述单晶硅片的第一表面或者第二表面注入至所述单晶硅片内，离子注入的深度在设定深度范围内，以在所述单晶硅片的第一表面与第二表面之间形成气泡层，所述气泡层与所述第二表面之间形成具有目标厚度的单晶硅薄膜。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，所述提供基板，通过使所述单晶硅片在所述气泡层处断裂，将所述单晶硅薄膜转移至所述基板上的步骤，包括：提供临时承载衬底，将所述单晶硅片的第二表面与所述临时承载衬底的表面进行临时键合；对临时键合后的所述单晶硅片和所述临时承载衬底进行热处理，使所述单晶硅片在所述气泡层处断裂，剥离所述单晶硅片的第一表面与气泡层之间的部分，使所述单晶硅薄膜保留在所述临时承载衬底的表面上；提供所述基板，将所述单晶硅薄膜背向所述临时承载衬底的表面与所述基板的表面结合；对所述单晶硅薄膜和所述临时承载衬底进行解键合，去除所述临时承载衬底。4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，在所述将所述单晶硅薄膜背向所述临时承载衬底的表面与所述基板的表面结合的步骤之前，还包括：对所述单晶硅薄膜背向所述临时承载衬底的一侧表面进行抛光。5.根据权利要求3所述的薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，在所述将所述单晶硅薄膜背向所述临时承载衬底的表面与所述基板的表面结合之前，还包括：在所提供的基板的待结合单晶硅薄膜的表面上形成键合胶层。6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张珊，曲连杰，齐永莲，赵合彬，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11