一種多晶硅薄膜的處理方法和薄膜晶體管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多晶硅薄膜的處理方法和薄膜晶體管的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]顯示裝置包括陣列基板，陣列基板上設(shè)置有薄膜晶體管，薄膜晶體管包括柵極、柵絕緣層、有源層、源極和漏極。由于多晶硅具有較高的電子迀移率，目前，薄膜晶體管的有源層的材質(zhì)主要為多晶硅，以使薄膜晶體管具有較快的響應(yīng)速度。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，主要通過(guò)GLA(Green Laser Anneal，綠色激光退火)技術(shù)制備多晶娃薄膜，即先在襯底上形成非晶硅薄膜，然后再對(duì)非晶硅薄膜進(jìn)行激光退火處理，使非晶硅薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч璞∧?。由于在非晶硅薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч璞∧さ倪^(guò)程中，形核中心最先固化，晶界處最后固化，且熔融硅與固態(tài)硅的密度具有差異，進(jìn)而使得形成的多晶硅薄膜具有凸出的晶界，導(dǎo)致形成的多晶硅薄膜的表面粗糙度高。
[0004]本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，多晶硅薄膜的表面粗糙度越高，使用該多晶硅薄膜作為有源層的薄膜晶體管的漏電流越大，其中，表面粗糙度增加一倍，漏電流便會(huì)增加兩個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，當(dāng)將通過(guò)GLA技術(shù)制備的多晶硅薄膜作為薄膜晶體管的有源層時(shí)，薄膜晶體管的漏電流大，顯示裝置的顯示效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種多晶硅薄膜的處理方法和薄膜晶體管的制作方法，用于減小多晶硅薄膜的表面粗糙度，減小薄膜晶體管的漏電流。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種多晶硅薄膜的處理方法，采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種多晶硅薄膜的處理方法包括:使用刻蝕粒子對(duì)所述多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕，所述刻蝕粒子的移動(dòng)方向與所述多晶硅薄膜之間的夾角大于0°且小于90°。
[0008]由于在本發(fā)明提供的多晶硅薄膜的處理方法中，使用刻蝕粒子對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行刻蝕，且刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜之間的夾角大于0°且小于90°，從而使得刻蝕粒子的速度具有沿垂直于多晶硅薄膜方向的分量和沿平行于多晶硅薄膜方向的分量，其中，沿平行于多晶硅薄膜方向的分量使得刻蝕粒子能夠與多晶硅薄膜的表面凸出的晶界處的硅原子發(fā)生物理碰撞，將該部分硅原子刻蝕掉，進(jìn)而能夠減小多晶硅薄膜的表面粗糙度，減小使用該多晶硅薄膜作為有源層的薄膜晶體管的漏電流，進(jìn)而使得將該薄膜晶體管應(yīng)用于顯示裝置中時(shí)，能夠有效提高顯示裝置的顯示效果。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種薄膜晶體管的制作方法，該薄膜晶體管的制作方法包括:
[0010]提供一基板；
[0011 ]在所述基板上形成柵極、柵絕緣層、有源層、源極和漏極；
[0012]其中，在所述基板上形成有源層的步驟包括:
[0013]在所述基板上形成非晶硅薄膜；
[0014]使用綠色激光退火技術(shù)使所述非晶硅薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч璞∧ぃ?br>[0015]使用以上所述的多晶硅薄膜處理技術(shù)對(duì)所述多晶硅薄膜進(jìn)行處理；
[0016]對(duì)處理后的所述多晶硅薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，形成包括所述有源層的圖形。
[0017]由于在本發(fā)明提供的薄膜晶體管的制作方法中，在形成有源層的過(guò)程中，對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行了如上處理，從而減小了多晶硅薄膜的表面粗糙度，即減小了有源層的表面粗糙度，減小了薄膜晶體管的漏電流，進(jìn)而使得將該薄膜晶體管應(yīng)用于顯示裝置中時(shí)，能夠有效提高顯示裝置的顯示效果。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的多晶硅薄膜處理過(guò)程的示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的處理后的多晶硅薄膜的示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的多晶硅薄膜的處理方法的流程圖；
[0022]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的電磁諧振腔的示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0024]I 一多晶娃薄膜；2—基板；3—電磁諧振腔；
[0025]31—支撐平臺(tái)；32—耦合天線；4 一波導(dǎo)管；
[0026]5—三銷(xiāo)釘調(diào)配器； 51—銷(xiāo)釘。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多晶硅薄膜的處理方法，如圖1所示，該多晶硅薄膜的處理方法包括:使用刻蝕粒子對(duì)多晶硅薄膜I進(jìn)行刻蝕，刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜I之間的夾角大于0°且小于90°。示例性地，刻蝕粒子可以為等離子體、原子等具有物理轟擊作用的粒子。
[0029]其中，若刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜I之間的夾角太小，則刻蝕粒子的速度在平行于多晶硅薄膜I的方向的分量太小，進(jìn)而使得使用該處理方法不能明顯減小多晶硅薄膜I的表面粗糙度，因此，本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜I之間的夾角大于30°且小于90°。
[0030]由于在本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶硅薄膜的處理方法中，使用刻蝕粒子對(duì)多晶硅薄膜I進(jìn)行刻蝕，且刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜I之間的夾角大于0°且小于90°，從而使得刻蝕粒子的速度V具有沿平行于多晶硅薄膜方向的分量^和沿垂直于多晶硅薄膜I方向的分量V2，其中，沿平行于多晶硅薄膜方向的分量V1使得刻蝕粒子能夠與多晶硅薄膜I的表面凸出的晶界處的硅原子發(fā)生物理碰撞，將該部分硅原子刻蝕掉，進(jìn)而能夠減小多晶硅薄膜I的表面粗糙度，減小使用該多晶硅薄膜作為有源層的薄膜晶體管的漏電流，進(jìn)而使得將該薄膜晶體管應(yīng)用于顯示裝置中時(shí)，能夠有效提高顯示裝置的顯示效果。且在使用該多晶硅薄膜的處理方法對(duì)多晶硅薄膜I進(jìn)行處理的過(guò)程中，雖然刻蝕粒子也能夠與多晶硅薄膜I的表面的非晶界處的硅原子發(fā)生物理碰撞，但是只有沿垂直于多晶硅薄膜I方向的分量V2對(duì)該碰撞有貢獻(xiàn)，進(jìn)而使得在處理過(guò)程中，多晶硅薄膜I的表面的非晶界處的損傷較小。另夕卜，多晶硅薄膜I的表面粗糙度的減小還會(huì)使得多晶硅薄膜I不易吸附各種顆粒，有利于維持多晶硅薄膜I的清潔。
[0031]如圖2所示，處理后的多晶硅薄膜I的表面的晶界處和非晶界處的高度差明顯減小，本申請(qǐng)的發(fā)明人在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)初始的多晶硅薄膜I的表面粗糙度Ra為15nm左右時(shí)，處理后的多晶硅薄膜I的表面粗糙度Ra可以降至7nm左右，使用該多晶硅薄膜I作為有源層的薄膜晶體管的漏電流可以由IE—12A降至IE—13A。
[0032]此外，雖然現(xiàn)有技術(shù)中也可以通過(guò)增加?xùn)沤^緣層的厚度的方式減小薄膜晶體管的漏電流，但是該方式會(huì)導(dǎo)致顯示裝置的響應(yīng)速度減小，薄膜晶體管的驅(qū)動(dòng)電流和存儲(chǔ)電容的容量減小，柵絕緣層內(nèi)的電荷捕獲量增加，薄膜晶體管的閾值電壓的漂移加劇等問(wèn)題出現(xiàn)，而本發(fā)明實(shí)施例中通過(guò)對(duì)作為薄膜晶體管中的有源層的多晶硅薄膜I進(jìn)行如上處理，即可減小薄膜晶體管的漏電流，進(jìn)而可以使得柵絕緣層的厚度較小，能夠有效避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)，有利于保證顯示裝置具有較佳的顯示效果。
[0033]由以上描述可知，本發(fā)明實(shí)施例中的刻蝕粒子可以有多種選擇，相應(yīng)地，根據(jù)刻蝕粒子的不同，使用刻蝕粒子對(duì)多晶硅薄膜I進(jìn)行刻蝕，刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜I之間的夾角大于0°且小于90°的步驟的實(shí)現(xiàn)方式也不同。為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解和實(shí)施，下面本發(fā)明實(shí)施例以刻蝕粒子為等離子體為例，提供一種最具體的多晶硅薄膜的處理方法，如圖3和圖4所示，在該處理方法中，使用刻蝕粒子對(duì)多晶硅薄膜I進(jìn)行刻蝕，刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜I之間的夾角大于0°且小于90°的步驟具體包括:
[0034]步驟S301、將形成有多晶硅薄膜I的基板2固定放置于電磁諧振腔3中的支撐平臺(tái)31上?？蛇x地，將電磁諧振腔3中的進(jìn)料閥門(mén)打開(kāi)，將形成有多晶硅薄膜I的基板2放置于電磁諧振腔3中的支撐平臺(tái)31上，然后，關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)并對(duì)電磁諧振腔3進(jìn)行抽真空。示例性地，當(dāng)該多晶硅薄膜I用于作為薄膜晶體管中的有源層，且該薄膜晶體管為底柵型薄膜晶體管時(shí)，該基板2上還依次形成有柵極和柵絕緣層，多晶硅薄膜I形成于柵絕緣層上。該基板2可以為玻璃基板或者石英基板。
[0035]步驟S302、使支撐平臺(tái)31傾斜，傾斜后的支撐平臺(tái)31與水平面之間的夾角大于0°且小于90°。由于形成有多晶硅薄膜I的基板2固定放置于支撐平臺(tái)31上，因此，多晶硅薄膜I與水平面之間的夾角與上述夾角相同，且在電磁諧振腔3中形成的等離子體是豎直向下移動(dòng)的，從而使得等離子體的移動(dòng)方向和多晶硅薄膜I之間的夾角大于0°且小于90°。由前述內(nèi)容可知，若刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜I之間的夾角太小，則刻蝕粒子的速度在平行于多晶硅薄膜I的方向的分量V1太小，使用該處理方法不能明顯減小多晶硅薄膜I的表面粗糙度，另外，若刻蝕粒子的移動(dòng)方向與多晶硅薄膜I之間的夾角太大，則要求傾斜后的支撐平臺(tái)31與水平面之間的夾角太大，進(jìn)而需要使電磁諧振腔3具有較大的體積，且等離子體產(chǎn)生困難，產(chǎn)生的等離子體也會(huì)聚集在多晶硅薄膜I較高的一側(cè)，導(dǎo)致刻蝕效果不均勻，多晶硅薄膜I的表面粗糙度不均勻。綜合以上考慮，本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選傾斜后的支撐平臺(tái)31與水平面之間的夾角為45°。
[0036]步驟S303、向支撐平臺(tái)31上施加負(fù)偏壓。由于通常支撐平臺(tái)31的材質(zhì)為金屬，因此，只要在支撐平臺(tái)31上連接電極線，電極線連接電源，即可通過(guò)電源向支撐平臺(tái)31上施加負(fù)偏壓。其中，若施