薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多晶硅薄膜晶體管制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板。
【背景技術(shù)】
[0002]在多晶硅薄膜晶體管中，采用多晶硅材料作構(gòu)成有源區(qū)。其中，有源區(qū)的多晶硅可由非晶硅層形成，即可先形成非晶硅層，之后用激光照射非晶硅層使其熔化，熔化的硅再凝固后即轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч?，該工藝也稱為“激光退火”。
[0003]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:有源區(qū)中多晶硅的晶粒的尺寸、生長方向、分布等對薄膜晶體管的性能有重要影響，而這些參數(shù)均與激光退火中的溫度分布(溫度梯度)有關(guān)。但現(xiàn)有激光退火工藝只能通過調(diào)整激光功率簡單的控制退火溫度高低，而很難形成特定的溫度梯度，故也就無法控制所得多晶硅有源區(qū)的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有的多晶硅薄膜晶體管中難以控制有源區(qū)性能的問題，提供一種多晶硅有源區(qū)性能很好的薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板。
[0005]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種薄膜晶體管，包括基底、由多晶硅構(gòu)成的有源區(qū)，且
[0006]至少在對應(yīng)有源區(qū)的位置設(shè)有多個間隔的反射片；
[0007]其中，所述有源區(qū)的多晶硅通過對非晶硅層進行激光照射形成，且所述激光從非晶硅層遠離反射片的一側(cè)射入。
[0008]優(yōu)選的是，每個反射片為矩形，長度在30?50nm，寬度在10?30nm ;相鄰反射片間的距離在30?70nm。
[0009]優(yōu)選的是，所述反射片的厚度在50?80nm。
[0010]優(yōu)選的是，所述有源區(qū)位于所述反射片遠離基底的一側(cè)。
[0011]優(yōu)選的是，所述薄膜晶體管還包括柵絕緣層、柵極、源極、漏極；所述柵絕緣層、柵極、源極、漏極均位于所述有源區(qū)遠離反射片的一側(cè)。
[0012]優(yōu)選的是，所述反射片由金屬材料構(gòu)成；所述有源區(qū)與反射片之間設(shè)有絕緣層。
[0013]進一步優(yōu)選的是，所述金屬材料包括釹和/或鋁。
[0014]優(yōu)選的是，所述薄膜晶體管還包括:設(shè)于所述反射片之間的間隙中的、與反射片厚度相同的填充層。
[0015]優(yōu)選的是，所述反射片僅位于對應(yīng)有源區(qū)的位置；或，在整個基底上均設(shè)有所述反射片。
[0016]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種陣列基板，其包括:
[0017]上述的薄膜晶體管。
[0018]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種上述薄膜晶體管的制備方法，其包括:
[0019]在基底上形成非晶硅層和反射片的步驟；
[0020]通過激光照射使所述非晶硅層晶化的步驟，其中激光從非晶硅層遠離反射片的一側(cè)射入。
[0021]本發(fā)明的薄膜晶體管中包括反射片，且其有源區(qū)的多晶硅材料是由非晶硅層經(jīng)激光退火而得的，在激光退火中，由于非晶硅層很薄，故激光可穿過非晶硅層并被反射片反射回來而再次照射在非晶硅層上；這樣，有反射片處的非晶硅層被激光兩次照射，溫度較高，無反射片處的非晶硅層只被激光照射一次，溫度較低，從而在有反射片處和無反射片處間形成了可控的溫度梯度(通過調(diào)整反射片即可控制)，故激光退火中形成的多晶硅的晶粒尺寸、生長方向、分布等也就可控，從而可改善薄膜晶體管的性能。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的實施例的一種薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的實施例的一種薄膜晶體管在形成反射片后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的實施例的一種薄膜晶體管在形成填充層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明的實施例的一種薄膜晶體管在非晶硅層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明的實施例的一種薄膜晶體管在激光退火時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明的實施例的一種薄膜晶體管在形成有源區(qū)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]其中，附圖標記為:1、反射片；31、非晶娃層；32、多晶娃層；3、有源區(qū)；4、棚極；51、源極；52、漏極；81、填充層；82、絕緣層；83、柵絕緣層；84、鈍化層；9、基底。
【具體實施方式】
[0029]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0030]實施例1:
[0031]如圖1至圖6所示，本實施提供一種薄膜晶體管，其包括基底9、由多晶硅構(gòu)成的有源區(qū)3，且
[0032]至少在對應(yīng)有源區(qū)3的位置設(shè)有多個間隔的反射片I ;
[0033]其中，有源區(qū)3的多晶硅通過對非晶硅層31進行激光照射形成，且激光從非晶硅層31遠離反射片I的一側(cè)射入。
[0034]也就是說，本實施例的薄膜晶體管包括設(shè)于基底9上的多晶硅的有源區(qū)3，且還包括許多間隔設(shè)置的、能反光的反射片1，反射片I至少分布在有源區(qū)3處，即有源區(qū)3處必然設(shè)有多個反射片I。
[0035]有源區(qū)3的多晶硅材料是由非晶硅層31經(jīng)激光退火而得的，如圖5所示，在激光退火工藝中，由于非晶硅層31很薄，故激光可穿過非晶硅層31，并被反射片I反射回來而再次照射在非晶硅層31上；這樣，有反射片I處的非晶硅層31被激光兩次照射，溫度較高，無反射片I處的非晶硅層31只被激光照射一次，溫度較低，從而在有反射片I處和無反射片I處間形成了可控的溫度梯度(通過調(diào)整反射片I的尺寸、形狀、位置即可控制)，故其形成的多晶硅的晶粒尺寸、生長方向、分布等也就可控，從而可改善薄膜晶體管的性能。
[0036]優(yōu)選的，每個反射片I為矩形，長度在30?50nm，寬度在10?30nm ;相鄰反射片I間的距離在30?70nm。
[0037]也就是說，反射片I可以為矩形形式，且其形狀和尺寸符合以上的條件。采用這樣的反射片I時，每個反射片I基本對應(yīng)一個晶粒，即反射片I形成的高溫區(qū)即對應(yīng)晶粒的核心部分，而其周圍的低溫區(qū)有利于該晶粒按預(yù)定方向(即溫度梯度方向)生長，從而可得到最符合要求的晶粒。
[0038]優(yōu)選的，反射片I的厚度在50?80nmo
[0039]顯然，反射片I厚度太薄則無法起到良好的反射作用，而太厚則會對其他結(jié)構(gòu)造成影響，而以上的厚度范圍是優(yōu)選的。
[0040]優(yōu)選的，有源區(qū)3位于反射片I遠離基底9的一側(cè)。
[0041]也就是說，如圖1所示，反射片I優(yōu)選設(shè)于有源區(qū)3下方，即在制備時優(yōu)選先形成反射片1，再制備有源區(qū)3。這是因為本實施例的薄膜晶體管在制備時，激光必須從有源區(qū)3(非晶硅層31)遠離反射片I的一側(cè)射入，而通常的激光退火工藝中，激光都是從非晶硅層31遠離基底9的一側(cè)射入的，故以上的結(jié)構(gòu)正好可與現(xiàn)有的激光技術(shù)配合。
[0042]優(yōu)選的，薄膜晶體管還包括柵絕緣層83、柵極4、源極51、漏極52 ;且柵絕緣層83、柵極4、源極51、漏極52均位于有源區(qū)3遠離反射片I的一側(cè)。
[0043]顯然，在薄膜晶體管中，還包括柵絕緣層83、柵極4、源極51、漏極52等其他結(jié)構(gòu)，而反射片I的存在對這些結(jié)構(gòu)與有源區(qū)3的連接、感應(yīng)等必然存在一定的影響，因此，優(yōu)選使反射片I位于有源區(qū)3的一側(cè)，而其他結(jié)構(gòu)均位于有源區(qū)3的另一側(cè)。
[0044]優(yōu)選的，當反射片I設(shè)于有源區(qū)3下方(即有源區(qū)3位于反射片I遠離基底9的一側(cè))時，其他結(jié)構(gòu)均位于有源區(qū)3遠離反射片I的一側(cè)，即如圖1所示，柵絕緣層83、柵極4、源極51、漏極52等均應(yīng)位于有源區(qū)3上方，薄膜晶體管為頂柵型。以上結(jié)構(gòu)之所以優(yōu)選，是因為激光退火必然要在形成反射片I和非晶硅層31后進行，而進行激光退火時，優(yōu)選沒有其他結(jié)構(gòu)(如柵極4、源極51、漏極52等，因為它們會影響激光傳遞)，而根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，在形成反射片I和非晶硅層31時其他結(jié)構(gòu)均未形成，故最有利于進行激光退火。
[0045]優(yōu)選的，反射片I由金屬材料構(gòu)成；有源區(qū)3與反射片I之間設(shè)有絕緣層82 ;而該金屬材料更優(yōu)選包括釹和/或鋁。
[0046]也就是說，可用金屬制造以上的反射片1，這是因為金屬是最常用的反射材料，制備工藝成熟、成本低；具體的，最優(yōu)選的金屬材料可為釹、鋁、釹鋁合金等，因為其具有較高的反射率。又由于金屬是導(dǎo)電的，故金屬構(gòu)成的反射片I若與有源區(qū)3接觸則會影響其性能，因此還需要在反射片I與有源區(qū)3間增設(shè)由絕緣材料(氧化硅、氮化硅等)構(gòu)成的絕緣層82。
[0047]當然，若采用絕緣反光材料制備反射片I也是可行的，而此時反射片I可直接與有源區(qū)3接觸，其間不必設(shè)置絕緣層82。
[0048]優(yōu)選的，薄膜晶體管還包括:設(shè)于反射片I之間的間隙中的、與反射片I厚度相同的填充層81。
[0049]可見，反射片I是間隔設(shè)置的，由此反射片I和其間隔處的上表面是凹凸不平