多晶硅薄膜和半導(dǎo)體器件的制備方法、顯示基板及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多晶硅薄膜和半導(dǎo)體器件的制備方法、顯示基板及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的非晶硅本身存在很多無(wú)法避免的缺點(diǎn)，例如，低迀移率、低穩(wěn)定性等。與非晶硅相比，低溫多晶硅具有較高的迀移率和穩(wěn)定性。因此，低溫多晶硅技術(shù)迅速發(fā)展。然而，多晶硅的晶粒尺寸的不均勻性以及晶粒的不規(guī)則排列會(huì)引起閾值電壓的不均勻性，從而影響顯示面板的畫面品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多晶硅薄膜和半導(dǎo)體器件的制備方法、顯示基板及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中多晶硅的晶粒尺寸不均勻以及晶粒排列不規(guī)則的問(wèn)題。
[0004]為此，本發(fā)明提供一種多晶硅薄膜的制備方法，包括:
[0005]在基板上形成緩沖層；
[0006]在所述緩沖層的表面形成規(guī)則排列的第一凹槽；
[0007]在所述緩沖層上形成非晶硅薄膜；
[0008]采用光學(xué)退火工藝對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行結(jié)晶處理，以形成多晶硅薄膜。
[0009]可選的，所述光學(xué)退火工藝包括準(zhǔn)分子激光退火工藝。
[0010]可選的，所述緩沖層包括至少一個(gè)第一緩沖子層和至少一個(gè)第二緩沖子層，所述第一緩沖子層與所述第二緩沖子層間隔排列。
[0011]可選的，所述第一緩沖子層的構(gòu)成材料包括二氧化硅，所述第二緩沖子層的構(gòu)成材料包括氮化娃。
[0012]可選的，所述第一凹槽之間的距離范圍包括300nm至400nm。
[0013]可選的，所述第一凹槽的形狀為圓形或者方形。
[0014]可選的，所述采用光學(xué)退火工藝對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行結(jié)晶處理的步驟之前包括:
[0015]對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行脫氫處理。
[0016]可選的，所述緩沖層的構(gòu)成材料包括二氧化硅。
[0017]可選的，所述緩沖層的厚度范圍包括10nm至600nm。
[0018]本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括上述任一多晶硅薄膜的制備方法。
[0019]本發(fā)明還提供一種顯示基板，包括基板，所述基板上設(shè)置有緩沖層，所述緩沖層的表面設(shè)置有規(guī)則排列的第一凹槽，所述緩沖層上設(shè)置有多晶硅薄膜，所述多晶硅薄膜由非晶硅薄膜經(jīng)過(guò)光學(xué)退火工藝進(jìn)行結(jié)晶處理形成。
[0020]可選的，所述緩沖層包括至少一個(gè)第一緩沖子層和至少一個(gè)第二緩沖子層。
[0021]可選的，所述第一緩沖子層與所述第二緩沖子層間隔排列，所述第一緩沖子層的構(gòu)成材料包括二氧化硅，所述第二緩沖子層的構(gòu)成材料包括氮化硅。
[0022]可選的，所述第一凹槽之間的距離范圍包括300nm至400nm。
[0023]可選的，所述緩沖層的厚度范圍包括10nm至600nm。
[0024]本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述任一顯示基板。
[0025]本發(fā)明具有下述有益效果:
[0026]本發(fā)明提供的多晶硅薄膜和半導(dǎo)體器件的制備方法、顯示基板及裝置中，所述多晶硅薄膜的制備方法包括:在基板上形成緩沖層，在所述緩沖層的表面形成規(guī)則排列的第一凹槽，在所述緩沖層上形成非晶硅薄膜，采用光學(xué)退火工藝對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行結(jié)晶處理從而形成多晶硅薄膜。本發(fā)明提供的技術(shù)方案在形成非晶硅薄膜之前，在緩沖層上形成規(guī)則排列的第一凹槽，然后采用光學(xué)退火工藝進(jìn)行結(jié)晶處理。由于第一凹槽處不是激光束的焦點(diǎn)，因此能量相對(duì)于其他位置較低，在結(jié)晶過(guò)程中形成未融化的結(jié)晶種子，從而形成多晶硅。由于這些第一凹槽是規(guī)則排列的，因此能夠形成晶粒尺寸均勻而且晶粒排列規(guī)則的多晶硅薄膜。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種多晶硅薄膜的制備方法的流程圖；
[0028]圖2為實(shí)施例一形成的緩沖層的截面圖；
[0029]圖3為實(shí)施例一形成的緩沖層的A-A剖面圖；
[0030]圖4為實(shí)施例一形成的非晶硅薄膜的截面圖；
[0031]圖5為圖4所示非晶硅薄膜進(jìn)行退火處理的示意圖；
[0032]圖6為實(shí)施例一形成的多晶硅薄膜的截面圖；
[0033]圖7為實(shí)施例一形成的多晶硅薄膜的B-B剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的多晶硅薄膜和半導(dǎo)體器件的制備方法、顯示基板及裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0035]實(shí)施例一
[0036]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種多晶硅薄膜的制備方法的流程圖。如圖1所示，所述多晶硅薄膜的制備方法包括:
[0037]步驟1001、在基板上形成緩沖層。
[0038]圖2為實(shí)施例一形成的緩沖層的截面圖，圖3為實(shí)施例一形成的緩沖層的A-A剖面圖。如圖2和圖3所示，在基板上形成緩沖層101。所述緩沖層101的構(gòu)成材料包括二氧化硅。可選的，所述緩沖層101包括第一緩沖子層和第二緩沖子層。在實(shí)際應(yīng)用中，所述緩沖層101可以包括多個(gè)第一緩沖子層和多個(gè)第二緩沖子層，所述第一緩沖子層與所述第二緩沖子層間隔排列。優(yōu)選的，所述第一緩沖子層的構(gòu)成材料包括二氧化硅，所述第二緩沖子層的構(gòu)成材料包括氮化硅。優(yōu)選的，所述緩沖層的厚度范圍包括10nm至600nm。所述緩沖層用于平滑所述基板，防止在形成多晶硅薄膜的過(guò)程中基板內(nèi)的雜質(zhì)滲透進(jìn)入多晶硅薄膜。
[0039]步驟1002、在所述緩沖層的表面形成規(guī)則排列的第一凹槽。
[0040]參見圖2和圖3，在所述緩沖層101的表面形成規(guī)則排列的第一凹槽102。在實(shí)際應(yīng)用中，在所述緩沖層上涂敷光刻膠，采用掩膜板對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光顯影以形成光刻膠保留區(qū)域和光刻膠去除區(qū)域，所述光刻膠去除區(qū)域?qū)?yīng)于形成第一凹槽的圖形區(qū)域，所述光刻膠保留區(qū)域?qū)?yīng)于所述圖形區(qū)域之外的其它區(qū)域，對(duì)所述緩沖層進(jìn)行刻蝕以形成第一凹槽。可選的，所述第一凹槽102之間的距離范圍包括300nm至400nm，所述第一凹槽102的形狀為圓形或者方形。
[0041]步驟1003、在所述緩沖層上形成非晶硅薄膜。
[0042]圖4為實(shí)施例一形成的非晶硅薄膜的截面圖。如圖4所示，在所述緩沖層101上形成非晶硅薄膜103。由于所述緩沖層101的表面設(shè)置有第一凹槽102，因此所述非晶硅薄膜103的表面也會(huì)形成與所述第一凹槽102對(duì)應(yīng)的第二凹槽104。由于所述第一凹槽102是規(guī)則排列的，因此所述第二凹槽104也應(yīng)是規(guī)則排列的。優(yōu)選的，對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行脫氫處理。
[0043]步驟1004、采用光學(xué)退火工藝對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行結(jié)晶處理，以形成多晶硅薄膜。
[0044]圖5為圖4所示非晶硅薄膜進(jìn)行退火處理的示意圖。如圖5所示，采用準(zhǔn)分子激光退火工藝對(duì)所述非晶硅薄膜103進(jìn)行結(jié)晶處理，由于所述非晶硅薄膜103上設(shè)置有規(guī)則排列的第二凹槽104，因此激光108的焦點(diǎn)只能夠聚焦于所述第二凹槽104之外的區(qū)域，而不能夠聚焦于所述第二凹槽104。所述第二凹槽104所接收的能量比所述第二凹槽104之外的區(qū)域要低一些，因此當(dāng)所述第二凹槽104之外的區(qū)域的非晶硅融化時(shí)，所述第二凹槽104處仍會(huì)有一些非晶硅不能融化，從而形成結(jié)晶種子105。規(guī)則排列的第二凹槽104必然形成規(guī)則排列的結(jié)晶種子105，從而形成晶粒尺寸均勻而且晶粒排列規(guī)則的多晶硅薄膜。
[0045]圖6為實(shí)施例一形成的多晶硅薄膜的截面圖，圖7為實(shí)施例一形成的多晶硅薄膜的B-B剖面圖。如圖6和圖7所示，在所述第一凹槽103內(nèi)形成有結(jié)晶種子105，以所述結(jié)晶種子105為核心形成晶粒107。由于這些第一凹槽103是規(guī)則排列的，因此形成的晶粒107的尺寸均勻，而且晶粒107是規(guī)則排布的。
[0046]本實(shí)施例提供的多晶硅薄膜的制備方法中，所述多晶硅薄膜的制備方法包括:在基板上形成緩沖層，在所述緩沖層的表面形成規(guī)則排列的第一凹槽，在所述緩沖層上形成非晶硅薄膜，采用光學(xué)退火工藝對(duì)所述非晶硅薄膜進(jìn)行結(jié)晶處理從而形成多晶硅薄膜。本實(shí)施例提供的技術(shù)方案在形成非晶硅薄膜之前，在緩沖層上形成規(guī)則排列的第一凹槽，然后采用光學(xué)退火工藝進(jìn)行結(jié)晶處理。由于第一凹槽處不是激光束的