[发明专利]形成多晶硅膜的方法、薄膜晶体管和显示装置

说明书

技术领域

实施例涉及一种形成多晶硅膜的方法以及包括多晶硅膜的薄膜晶体管和显示装置。

背景技术

诸如有机发光二极管（OLED）显示器或者液晶显示器（LCD）的平板型显示装置可以使用薄膜晶体管（TFT）作为驱动元件。具体的讲，低温多晶硅薄膜晶体管（LTPS TFT）具有良好的载流子迁移率，因此已经被广泛使用。

低温多晶硅薄膜晶体管可以包括通过使非晶硅膜结晶形成的作为有源层的多晶硅膜。

发明内容

实施例涉及一种形成多晶硅膜的方法，所述形成多晶硅膜的方法包括下述步骤：在基底上形成非晶硅膜；使金属催化剂吸附在非晶硅膜上；通过热处理工艺使非晶硅膜结晶，以形成包括晶粒内部区域和残留有金属催化剂的晶界的多晶硅膜；提供对晶粒内部区域和晶界具有不同的氧化选择性的蚀刻剂；通过蚀刻剂蚀刻多晶硅膜的表面以去除残留在晶界上的金属催化剂。

金属催化剂可以包含镍。镍可以形成镍硅化物以用作种子，以在热处理工艺期间执行结晶。

蚀刻剂可以包括对晶界的氧化速度比对晶粒内部区域的氧化速度快的氧化剂。

蚀刻剂可以包括作为氧化剂的重铬酸钾和作为去除硅氧化物的试剂的氢氟酸。

在多晶硅膜中，晶界的蚀刻厚度可以比晶粒内部区域的蚀刻厚度大。

通过蚀刻剂蚀刻多晶硅膜的表面以去除残留在晶界上的金属催化剂的步骤可以在去除金属催化剂之后形成留在晶界的表面上的凹入部分。

实施例还涉及一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括：根据上述方法形成的多晶硅膜；位于多晶硅膜上的栅极绝缘层；栅电极，位于栅极绝缘层上并且与多晶硅膜叠置；源电极和漏电极，与栅电极分隔开并且电连接到多晶硅膜。

实施例还涉及一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括：多晶硅膜，包括晶粒内部区域和晶界，晶界包括与金属催化剂被去除的位置相对应的凹入部分；栅极绝缘层，位于多晶硅膜上；栅电极，位于栅极绝缘层上并且与多晶硅膜叠置；源电极和漏电极，与栅电极分隔开并且电连接到多晶硅膜。

实施例还涉及一种显示装置，所述显示装置包括：根据上述方法形成的多晶硅膜；栅极绝缘层，位于多晶硅膜上；栅电极，位于栅极绝缘层上并且与多晶硅膜叠置；源电极和漏电极，与栅电极分隔开并且电连接到多晶硅膜。

显示装置还可以包括：像素电极，电连接到漏电极；共电极，面对像素电极；有机发射层，位于像素电极和共电极之间。

根据实施例，提供一种显示装置，所述显示装置包括：多晶硅膜，包括晶粒内部区域和晶界，晶界包括与金属催化剂被去除的位置相对应的凹入部分；栅极绝缘层，位于多晶硅膜上；栅电极，位于栅极绝缘层上并且与多晶硅膜叠置；源电极和漏电极，与栅电极分隔开并且电连接到多晶硅膜。

显示装置还可以包括：像素电极，电连接到漏电极；共电极，面对像素电极；有机发射层，位于像素电极和共电极之间。

附图说明

通过参照附图详细描述示例性实施例，对于本领域的普通技术人员来说，本发明的特征将变得明显，在附图中：

图1A至图1H是顺序地示出了根据示例性实施例的形成多晶硅膜的方法的步骤的示意图。

图2是示出了通过示例性实施例的方法形成的多晶硅膜的表面的显微图像。

图3是示出了图2中示出的晶界的放大的表面的扫描电子显微图像。

图4是示出了根据示例性实施例的薄膜晶体管的剖视图。

图5是示出了根据示例性实施例的显示装置的剖视图。

具体实施方式

在下文中将参照附图更加充分地描述实施例，示例性实施例在附图中示出。如本领域的技术人员将意识到的是，所描述的实施例可以以各种不同的方式修改，全部不脱离实施例的精神或范围。

在附图中，为了清楚起见，夸大层、膜、面板、区域等的厚度，并且在整个说明书中，相同的标号指示相同的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或者基底的元件被称为“在”另一元件“上”时，它可以是直接在所述另一元件上或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

图1A至图1H是顺序地示出了根据示例性实施例的形成多晶硅膜的方法的步骤的示意图。

参照图1A，将缓冲层110形成在基底100上。基底100可以由各种材料（诸如玻璃、石英、陶瓷、塑料和金属）制造。