[发明专利]多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板。

背景技术

具有低温多晶硅薄膜场效应晶体管(Low Temperature Poly-Silicon-Thin Film Transistor，简称LTPS-TFT)阵列基板的显示装置具有高分辨率、反应速度快、高亮度、高开口率等优点，加上由于LTPS的特点，使得其具有高的电子移动率。

随着LTPS-TFT阵列基板向高分辨率的发展，LTPS-TFT也逐渐做的越来越小，其必然会带来薄膜场效应晶体管中有效沟道长度的减小，从而出现短沟道效应，其主要包括影响阈值电压的短沟、窄沟效应、迁移率场相关效应及载流子速度饱和效应、影响器件寿命的热载流子效应、亚阈值特性退化等。

发明内容

本发明的实施例提供一种多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板，可有效防止短沟道效应。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种多晶硅薄膜晶体管的制备方法，包括：在基板上形成栅极、源极和漏极、以及有源层；形成所述有源层包括：在所述基板上形成多晶硅层，所述多晶硅层包括沟道区和扩展区；对所述扩展区进行离子注入工艺，形成靠近所述沟道区两侧的轻掺杂区和分别位于两侧轻掺杂区远离所述沟道区的源极区和漏极区；采用晕环离子注入工艺，在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成晕环区；其中，注入所述晕环区的离子类型与所述轻掺杂区的离子类型相反，注入所述晕环区的离子能量大于注入所述轻掺杂区的离子能量，注入所述晕环区的离子剂量小于注入所述轻掺杂区的离子剂量。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，形成所述有源层具体包括：在所述基板上形成多晶硅层，所述多晶硅层包括沟道区和扩展区；以形成在所述多晶硅层的沟道区上方的所述栅极为阻挡，对未被所述栅极挡住的所述扩展区进行第一次离子注入工艺，并采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区；其中，所述第一次离子注入工艺和所述晕环离子注入工艺掺入的离子类型相反，且所述第一次离子注入工艺的离子能量小于所述晕环离子注入的离子能量，所述第一次离子注入工艺的离子剂量大于所述晕环离子注入的离子剂量；在所述扩展区上方形成第一有机感光性树脂图案，所述第一有机感光性树脂图案覆盖待形成的所述轻掺杂区，以所述第一有机感光型树脂图案为阻挡进行第二次离子注入工艺，形成所述源极区和所述漏极区，同时被所述第一有机感光性树脂图案覆盖的所述扩展区形成所述轻掺杂区；其中，第二次离子注入工艺和第一次离子注入工艺的离子类型相同；去除所述第一有机感光树脂图案。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述对所述扩展区进行第一次离子注入工艺，并采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区，包括：先对所述扩展区进行第一次离子注入工艺，后采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区；或者，先采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近待形成的所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区，后对所述扩展区进行第一次离子注入工艺。

在第一方面的第三种可能的实现方式中，形成所述有源层具体包括：在所述基板上形成多晶硅层，所述多晶硅层包括沟道区和扩展区；在所述多晶硅层上方形成第二有机感光型树脂图案，所述第二有机感光型树脂图案露出所述扩展区中待形成的所述源极区和所述漏极区，并以所述第二有机感光型树脂图案为阻挡进行第一次离子注入工艺，形成所述源极区和所述漏极区；去除所述第二有机感光型树脂图案，并以形成在所述多晶硅层的沟道区上方的所述栅极为阻挡进行第二次离子注入工艺，在所述扩展区的除所述源极区和所述漏极区外形成所述轻掺杂区，并采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区；其中，所述第二次离子注入工艺与所述第一次离子注入工艺掺入的离子类型相同、与所述晕环离子注入工艺掺入的离子类型相反，且所述第二次离子注入工艺的离子能量小于所述晕环离子注入的离子能量，所述第二次离子注入工艺的离子剂量大于所述晕环离子注入的离子剂量。