薄膜晶体管和阵列基板及其各自制备方法、以及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种低温多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法和显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的低温多晶硅薄膜晶体管结构复杂且制作步骤繁琐的问题。本发明专利技术的低温多晶硅薄膜晶体管，包括：设置在基底上的有源层，与有源层连接的源极和漏极，所述有源层包括源极接触区、漏极接触区，以及设于源极接触区和漏极接触区之间的半导体区，所述源极接触区和所述漏极接触区均能够导电，且所述源极接触区和所述漏极接触区均包括半导体基体和分布在所述半导体基体内的离子，所述源极直接覆盖所述源极接触区，所述漏极直接覆盖漏极接触区。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管和阵列基板及其各自制备方法、以及显示装置
本专利技术属于显示
，具体涉及一种低温多晶硅薄膜晶体管及其制备方法，包括所述低温多晶硅薄膜晶体管的阵列基板及该阵列基板的制备方法，和包括该阵列基板的显示装置。
技术介绍
在显示
，薄膜晶体管一般用作开关元件，以控制像素单元的工作，或是用作驱动元件来驱动像素单元。薄膜晶体管按照其硅薄膜性质通常可分为非晶硅(a-Si)与多晶硅(Poly-Si)两种。与非晶硅薄膜晶体管相比较，多晶硅薄膜晶体管有更高的电子迁移率，更佳的液晶特性以及较少的漏电流。因此利用多晶硅薄膜晶体管制作的显示器会有较高的分辨率以及较快的反应速度。低温多晶硅技术已逐渐取代非晶硅技术成为薄膜晶体管研发的主流。如图1所示，一种阵列基板，其上包括低温多晶硅薄膜晶体管，所述低温多晶硅薄膜晶体管包括依次设置在基底101上的缓冲层102、有源层103、栅极绝缘层104、栅极105、平坦化层106、源极1071和漏极1072，其中，源极1071和漏极1072分别通过贯穿栅极绝缘层104和平坦化层106的接触过孔与有源层103连接。需要说明的是，所述有源层103分为与源极1071接触的源极接触区，与漏极1072接触的漏极接触区，以及夹在源极接触区与漏极接触区之间的半导体沟道区，通过对有源层103的源极接触区与漏极接触区进行离子注入，使得有源层的源极接触区与漏极接触区变为导体。当然该阵列基板上还设置有存储电容，所述存储电容的第一电极108可以与有源层103同步形成，第二电极109可以与栅极105同步形成。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:多晶硅薄膜晶体管的工艺有着许多缺点，例如合格率较差、工艺复杂、成本较高等。尤其是离子注入工艺，注入离子的能量极易引起光刻胶的固化，导致光刻胶残留，影响下步工序，并且常用的多晶硅薄膜晶体管的掩膜板多达9道，严重降低了工业化生产产能，增加了成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题包括，针对现有的低温多晶硅薄膜晶体管存在的上述的问题，提供一种结构简单且制备容易的低温多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法和显示装置。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种低温多晶硅薄膜晶体管，包括:设置在基底上的有源层，与有源层连接的源极和漏极，所述有源层包括源极接触区、漏极接触区，以及设于源极接触区和漏极接触区之间的半导体区，其中，所述源极接触区和所述漏极接触区均能够导电，且所述源极接触区和所述漏极接触区均包括半导体基体和分布在所述半导体基体内的离子，所述源极直接覆盖所述源极接触区，所述漏极直接覆盖漏极接触区。本专利技术的低温多晶硅薄膜晶体管的源极直接覆盖有源层的源极接触区和漏极直接覆盖有源层的漏极接触区，与现有的低温多晶硅薄膜晶体管相比较，无需通过刻蚀接触过孔使得薄膜晶体管的源极和漏极与有源层连接，进而可以节约制造成本、提高生产效率，同时使得薄膜晶体管的结构更加简单。优选的是，所述低温多晶硅薄膜晶体管还包括:设置在基底与有源层之间的缓冲层。优选的是，所述低温多晶硅薄膜晶体管还包括:栅极绝缘层和栅极，所述栅极通过所述栅极绝缘层与所述源极、漏极、有源层绝缘设置。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种低温多晶硅薄膜晶体管的制备方法，其包括:[0011 ] 在基底上形成多晶硅半导体薄膜；在完成上述步骤的基底上，通过构图工艺形成包括有源层的图形，该有源层包括源极接触区、漏极接触区，以及设于源极接触区和漏极接触区之间的半导体区，所述源极接触区和所述漏极接触区均能够导电，且所述源极接触区和所述漏极接触区均包括半导体基体和分布在所述半导体基体内的离子；完成上述步骤的基底上，形成包括薄膜晶体管源极和漏极的图形，其中，所述源极直接覆盖所述源极接触区，所述漏极直接覆盖漏极接触区。本专利技术的制备方法缩短了工艺时间，提高了生产效率，进而节约了生产成本。优选的是，所述形成包括有源层的图形的步骤包括:在形成有所述多晶硅半导体薄膜的基底上，涂覆第一厚度的光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光、显影，以及形成包括有源层的图形，其中，所述有源层包括源极接触区、漏极接触区，以及设于源极接触区和漏极接触区的半导体区，且在所述有源层的源极接触区和漏极接触区的光刻胶厚度为第二厚度，在所述有源层的半导体区上光刻胶厚度为第一厚度；对完成上述步骤的基底进行灰化，去除第二厚度的光刻胶，形成所述有源层的源极接触区和漏极接触区上方无光刻胶覆盖，有源层的半导体区上方剩余的光刻胶厚度为第三厚度；对完成上述步骤的基底进行离子注入，使得有源层的源极接触区和漏极接触区均变为导体区。优选的是，所述形成包括源极和漏极的图形具体包括:在形成有源层的源极接触区和漏极接触区的基底上涂覆源漏金属薄膜，通过离地剥离工艺去除有源层的半导体区上方剩余的第三厚度的光刻胶，以及该光刻胶上方的源漏金属薄膜，形成包括薄膜晶体管源极和漏极的图形。优选的是，所述形成多晶硅半导体薄膜之前还包括:在基底上形成缓冲层。优选的是，所述形成薄膜晶体管的源极和漏极之后还包括:形成栅极绝缘层；在完成上述步骤的基底上，通过构图工艺形成包括薄膜晶体管栅极的图形。优选的是，所述在基底上形成多晶硅半导体薄膜具体包括:在基底上形成非晶硅半导体薄膜；通过退火工艺，将非晶硅半导体薄膜去氢处理；通过准分子激光退火工艺，使去氢后的非晶硅半导体薄膜再结晶，以形成多晶硅半导体薄膜。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，其包括上述薄膜晶体管。由于本专利技术的阵列基板包括上述薄膜晶体管，故其结构简单。优选的是，所述阵列基板还包括存储电容，所述存储电容包括第一电极和第二电极。进一步优选的是，所述存储电容的第一电极与所述薄膜晶体管的有源层中的源极接触区和漏极接触区同层同材质，所述存储电容的第二电极与所述薄膜晶体管的栅极同层同材质。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板的制备方法，该阵列基板包括薄膜晶体管，其中薄膜晶体管是通过上述方法制备的。优选的是，所述阵列基板还包括存储电容，所述存储电容的第一电极与薄膜晶体管的有源层中的源极接触区和漏极接触区同步形成，所述存储电容的第二电极与所述薄膜晶体管的栅极同步形成。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述阵列基板。由于本专利技术的显示装置包括上述阵列基板，故其结构简单，且成本相对较低。【附图说明】图1为现有的低温多晶硅薄膜晶体管的结构图；图2为本专利技术的实施例1的低温多晶硅薄膜晶体管的结构图；图3为本专利技术的实施例2的低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法的流程图；图4为本专利技术的实施例2的低温多晶硅薄膜晶体管的制作方法的步骤二的示意图；以及，图5本专利技术的实施例3的阵列基板的结构示意图。其中附图标记为:101、基底；102、缓冲层；103、有源层；104、栅极绝缘层；105、栅极；106、平坦化层；107、源漏金属薄膜；1071、源极；1072、漏极；108、存储电容的第一电极；109、存储电容的第二电极；110、第一厚度的光刻胶；111、第二厚度的光刻胶；112、第三厚度的光刻胶；113、钝化层；114、像素电极。【具体实施方式】为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温多晶硅薄膜晶体管，包括：设置在基底上的有源层，与有源层连接的源极和漏极，所述有源层包括源极接触区、漏极接触区，以及设于源极接触区和漏极接触区之间的半导体区，其特征在于，所述源极接触区和所述漏极接触区均能够导电，且所述源极接触区和所述漏极接触区均包括半导体基体和分布在所述半导体基体内的离子，所述源极直接覆盖所述源极接触区，所述漏极直接覆盖漏极接触区。

【技术特征摘要】
1.一种低温多晶硅薄膜晶体管，包括:设置在基底上的有源层，与有源层连接的源极和漏极，所述有源层包括源极接触区、漏极接触区，以及设于源极接触区和漏极接触区之间的半导体区，其特征在于，所述源极接触区和所述漏极接触区均能够导电，且所述源极接触区和所述漏极接触区均包括半导体基体和分布在所述半导体基体内的离子，所述源极直接覆盖所述源极接触区，所述漏极直接覆盖漏极接触区。2.根据权利要求1所述的低温多晶硅薄膜晶体管，其特征在于，所述低温多晶硅薄膜晶体管还包括:设置在基底与有源层之间的缓冲层。3.根据权利要求1或2所述的低温多晶硅薄膜晶体管，其特征在于，所述低温多晶硅薄膜晶体管还包括:栅极绝缘层和栅极，所述栅极通过所述栅极绝缘层与所述源极、漏极、有源层绝缘设置。4.一种低温多晶硅薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 在基底上形成多晶硅半导体薄膜； 在完成上述步骤的基底上，通过构图工艺形成包括有源层的图形，该有源层包括源极接触区、漏极接触区，以及设于源极接触区和漏极接触区之间的半导体区，所述源极接触区和所述漏极接触区均能够导电，且所述源极接触区和所述漏极接触区均包括半导体基体和分布在所述半导体基体内的离子； 在完成上述步骤的基底上，形成包括薄膜晶体管源极和漏极的图形，其中，所述源极直接覆盖所述源极接触区，所述漏极直接覆盖漏极接触区。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述形成包括有源层的图形的步骤包括: 在形成有所述多晶硅半导体薄膜的基底上，涂覆第一厚度的光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光、显影，以及形成包括有源层的图形，其中，所述有源层包括源极接触区、漏极接触区，以及设于源极接触区和漏极接触区的半导体区，且在所述有源层的源极接触区和漏极接触区的光刻胶厚度为第二厚度，在所述有源层的半导体区上的光刻胶厚度为第一厚度； 对完成上述步骤的基底进行灰化，去除第二厚度的光刻胶，形成所述有源层的源极接触区和漏极接触区上方无光刻胶覆盖，有源层的半导体区上方剩余的光刻胶厚度为第三厚度； 对完成上述步骤的基底进行离子注入，使得有源层的源极接触区和漏极接触区均变为导...

【专利技术属性】
技术研发人员：高涛，周伟峰，
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