[发明专利]一种多晶硅薄膜的制作方法、薄膜晶体管和阵列基板

说明书

本发明实施例公开了一种多晶硅薄膜的制作方法、薄膜晶体管和阵列基板。该多晶硅薄膜的制作方法包括：对基板上的非晶硅层进行第一次激光照射，结晶形成多晶硅层；在该多晶硅层上形成栅极绝缘层；采用连续激光器发出的激光对多晶硅层进行第二次激光照射，将该多晶硅层的近表面或浅表面融化并实现再次结晶。本发明实施例解决了采用现有技术制作的多晶硅薄膜，由于形成的晶粒较小，存在众多分布不均的晶粒间界，以及晶粒间界间存在较为严重的凸起，而导致将该多晶硅薄膜应用于薄膜晶体管时，薄膜晶体管的阈值电压不均匀以及漏电流较大的问题。

技术领域

本申请涉及但不限于多晶硅薄膜技术领域，尤指一种多晶硅薄膜的制作方法、薄膜晶体管和阵列基板。

背景技术

随着显示器技术发展和更新换代，市场上出现了多种类型的显示器。有源矩阵有机发光二极管显示器(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，简称为：AMOLED)凭据高画质、移动图像响应时间短、低功耗、宽视角及超轻超薄等优点，成为了未来显示技术的发展趋势。

目前的AMOLED中，背板技术中制作多晶硅层的方式，包括采用准分子激光退火(Excimer Laser Annealer，简称为：ELA)，固相晶化(Solid Phase Crystallization，简称为：SPC)，金属诱导晶化(Metal Induced Crystallization，简称为：MIC)等多种制作方法。其中，采用ELA工艺制作得到背板中晶体管有源层的多晶硅薄膜，是唯一已经实现量产的方法。现有技术中采用ELA工艺制作多晶硅薄膜的方式为：进行一次性扫描，ELA之后快速形成多晶硅；具体地，在基板上依次形成缓冲层和非晶硅层，对非晶硅层进行ELA后形成多晶硅层。然而，通过现有技术形成的多晶硅层中，一方面，形成的晶粒较小，并且存在众多分布不均的晶粒间界，由于多晶硅晶粒间界在氧化时起到源漏杂质增强扩散通道的作用，因此短沟道晶体管中表现为较强的源漏间漏电。另一方面，在晶粒交互汇的边界处，由于熔融硅和固态硅之间密度的不同，随着熔融硅的固化，会产生与晶粒间界相关的凸起，例如，几十纳米的多晶硅薄膜，可能会出现上十纳米左右或者以上的表面粗糙度。

综上所述，采用现有技术制作的多晶硅薄膜，由于形成的晶粒较小，存在众多分布不均的晶粒间界，以及晶粒间界间存在较为严重的凸起，而导致将该多晶硅薄膜应用于薄膜晶体管时，薄膜晶体管的阈值电压不均匀以及漏电流较大的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多晶硅薄膜的制作方法、薄膜晶体管和阵列基板，以解决采用现有技术制作的多晶硅薄膜存在晶粒较小、分布不均和严重凸起的问题。

本发明实施例提供一种多晶硅薄膜制作方法，包括：

对基板上的非晶硅层进行第一次激光照射，形成多晶硅层；

在所述多晶硅层上形成栅极绝缘层；

采用连续激光器发出的激光对所述多晶硅层进行第二次激光照射，将所述多晶硅层的近表面或浅表面融化并实现再次结晶。

可选地，如上所述的多晶硅薄膜制作方法，所述采用连续激光器发出的激光对所述多晶硅层进行第二次激光照射，将所述多晶硅层的近表面或浅表面融化并实现再次结晶，包括：

采用连续波氩离子激光器发出的激光，从所述基板的正面对所述多晶硅层进行所述第二次激光照射，所述激光穿透所述栅极绝缘层入射到所述多晶硅层，将所述多晶硅层的近表面融化并实现再次结晶。

可选地，如上所述的多晶硅薄膜制作方法，所述连续波氩离子激光器的工作参数为：激光功率为5～6瓦，扫描速度为4.5厘米每秒，步进为20微米。

可选地，如上所述的多晶硅薄膜制作方法，所述基板上还形成有缓冲层，所述多晶硅层形成在所述缓冲层上，所述采用连续激光器发出的激光对所述多晶硅层进行第二次激光照射，将所述多晶硅层的近表面或浅表面融化并实现再次结晶，包括：