低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的tft基板的制作方法與tft基板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的TFT基板的制作方法與TFT基板結(jié)構(gòu)，該低溫多晶硅的制作方法包括如下步驟：步驟1、提供一基板(1)；步驟2、在基板(1)上沉積形成緩沖層(2)；步驟3、對(duì)緩沖層(2)進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部(21)與凹陷部(23)；步驟4、在具有凸起部(21)與凹陷部(23)的緩沖層(2)上沉積形成非晶硅層(3)；步驟5、對(duì)非晶硅層(3)進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火預(yù)處理；步驟6、對(duì)非晶硅層(3)進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束對(duì)非晶硅層(3)整面進(jìn)行掃描，使非晶硅層(3)熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層(4)。該方法能夠?qū)Ψ蔷Ч鑼又亟Y(jié)晶時(shí)的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向進(jìn)行有效控制。
【專利說明】低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的TFT基板的制作方 法與TFT基板結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的 TFT基板的制作方法與TFT基板結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著平板顯示的發(fā)展，高分辨率，低能耗的面板需求不斷被提出。低溫多晶硅 (Low Temperature Poly-Silicon, LTPS)由于具有較高的電子遷移率，而在液晶顯示器 (Liquid Crystal Display，LCD)與有機(jī)發(fā)光二極管顯不器 Organic Light Emitting Diode， 0LED)技術(shù)中得到了業(yè)界的重視，被視為實(shí)現(xiàn)低成本全彩平板顯示的重要材料。對(duì)平板顯 示而言，采用低溫多晶硅材料具有高分辨率、反應(yīng)速度快、高亮度、高開口率、低能耗等優(yōu) 點(diǎn)，而且低溫多晶娃可在低溫下制作，并可用于制作C_M0S(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）電路，因而被廣泛研究，用以達(dá)到面板高分辨率， 低能耗的需求。
[0003] 低溫多晶硅是多晶硅技術(shù)的一個(gè)分支。多晶硅的分子結(jié)構(gòu)在一顆晶粒中的排列狀 態(tài)是整齊而有方向性的，因此電子遷移率比排列雜亂的非晶硅（a-Si)快了 200-300倍，極 大的提高了平板顯示的反應(yīng)速度。在多晶硅技術(shù)發(fā)展的初期，為了將玻璃基板從非晶硅結(jié) 構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч杞Y(jié)構(gòu)，就必須借助一道激光退火（Laser Anneal)的高溫氧化工序，制得高 溫多晶娃（High Temperature Poly-Silicon, HTPS)，此時(shí)玻璃基板的溫度將超過攝氏1000 度。與傳統(tǒng)的高溫多晶硅相比，低溫多晶硅雖然也需要激光照射，但它采用的是準(zhǔn)分子激光 作為熱源，激光經(jīng)過透射系統(tǒng)后，會(huì)產(chǎn)生能量均勻分布的激光束并被投射于非晶硅結(jié)構(gòu)的 玻璃基板上，當(dāng)非晶硅結(jié)構(gòu)的玻璃基板吸收準(zhǔn)分子激光的能量后，就會(huì)轉(zhuǎn)變成為多晶硅結(jié) 構(gòu)。由于整個(gè)處理過程基本是在攝氏600度以下完成，一般普通的玻璃基板均可承受，這就 大大降低了制造成本。而除了制造成本降低外，低溫多晶硅的優(yōu)點(diǎn)還體現(xiàn)在：電子遷移速率 更快、穩(wěn)定性更高。
[0004] 目前制作低溫多晶娃的方法主要有：固相結(jié)晶（Solid Phase Crystallization, SPC)、金屬誘導(dǎo)結(jié)晶（Metal-Induced Crystallization，MIC)、與準(zhǔn)分子激光退火（Excimer Laser Annealing，ELA)等多種制作方法。其中，ELA是目前使用最為廣泛、相對(duì)成熟的制作 低溫多晶硅的方法，其利用激光的瞬間脈沖照射到非晶硅表面，使非晶硅熔化并重新結(jié)晶。 但是單純的ELA結(jié)晶技術(shù)對(duì)于晶格的均一性和晶格結(jié)晶方向不能做到有效控制，所以結(jié)晶 狀況在整個(gè)基板的分布上很不均勻，造成顯示效果的不均一。
[0005] 如圖1-5所示，傳統(tǒng)的低溫多晶硅及TFT基板的制作方法主要包括如下步驟：步驟 1、提供一玻璃基板100 ;步驟2、在玻璃基板100上沉積形成緩沖層200,該緩沖層200的厚 度均勻；步驟3、在緩沖層200上沉積形成非晶硅層300 ;步驟4、對(duì)非晶硅層300進(jìn)行準(zhǔn)分 子激光退火預(yù)處理；步驟5、對(duì)非晶硅層300進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束（Laser) 對(duì)非晶硅層300整面進(jìn)行掃描（Scan)，使非晶硅層300熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層400 ;步 驟6、對(duì)多晶硅層400進(jìn)行成形處理，形成多晶硅半導(dǎo)體層450 ;步驟7、在多晶硅半導(dǎo)體層 450上依次形成柵極絕緣層500、柵極600、絕緣層700、源/漏極800,所述源/漏極800與 多晶硅半導(dǎo)體層450連接。
[0006] 由于在非晶硅層重結(jié)晶的過程中，會(huì)按照低能量向高能量方向、低溫向高溫方向 結(jié)晶，而上述低溫多晶硅及TFT基板的制作方法將非晶硅層直接形成于厚度均勻的緩沖 層上，在準(zhǔn)分子激光退火的過程中，非晶硅層各個(gè)區(qū)域的受熱情況趨于一致，不存在溫度梯 度，所以重結(jié)晶的起點(diǎn)與晶格的結(jié)晶方向是凌亂的，導(dǎo)致重結(jié)晶后的多晶硅層晶格尺寸偏 小，晶格間晶界偏多，結(jié)晶狀況在整個(gè)基板的分布上很不均勻，影響電子遷移率，造成顯示 效果的不均一。
[0007] 為了獲取更好的多晶硅，誕生了一些側(cè)向結(jié)晶技術(shù)，以期可以更好的控制晶格和 晶向的均一性，比如，SLS方式的結(jié)晶技術(shù)，或者mask shield方式的結(jié)晶技術(shù)，還有部分 定點(diǎn)對(duì)非晶硅加厚的方式后做ELA晶化。但是這些方式都需要額外的技術(shù)和工藝，而且對(duì) mask的精度要求十分嚴(yán)苛，導(dǎo)致量產(chǎn)困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種低溫多晶硅的制作方法，能夠?qū)Ψ蔷Ч鑼又亟Y(jié)晶形成 多晶硅層時(shí)的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向進(jìn)行有效控制，減少晶界數(shù)量，使結(jié)晶狀況在整個(gè)基板 上的分布較均勻。
[0009] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用該低溫多晶硅的制作方法的TFT基板的制 作方法，能夠?qū)Ψ蔷Ч鑼又亟Y(jié)晶形成多晶硅層時(shí)的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向進(jìn)行有效控制，減 少溝道區(qū)域的晶界數(shù)量，使結(jié)晶狀況在整個(gè)基板上的分布較均勻，提高TFT基板的性能。
[0010] 本發(fā)明的目的還在于提供一種TFT基板結(jié)構(gòu)，能夠提1?電子遷移率，提1? TFT基板 的性能，改善顯示效果。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種低溫多晶硅的制作方法，包括如下步驟：
[0012] 步驟1、提供一基板；
[0013] 步驟2、在基板上沉積形成緩沖層；
[0014] 步驟3、對(duì)緩沖層進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部與凹陷部；
[0015] 步驟4、在具有凸起部與凹陷部的緩沖層上沉積形成非晶硅層；
[0016] 步驟5、對(duì)非晶硅層進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火預(yù)處理；
[0017] 步驟6、對(duì)非晶硅層進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束對(duì)非晶硅層整面進(jìn)行掃 描，使非晶硅層熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層。
[0018] 所述緩沖層的材料為SiNx、SiOx、或者SiNx與SiOx的組合。
[0019] 所述步驟3中的凸起部與凹陷部的排列方向與步驟6中激光束的排列方向一致， 而與激光束的掃描方向垂直；所述步驟3中的凸起部與凹陷部的排列方向與欲形成的多晶 娃半導(dǎo)體層的溝道長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)。
[0020] 所述凸起部與凹陷部的厚度差大于500A ;所述步驟6中非晶硅層熔融并重結(jié)晶形 成多晶硅層，位于凹陷部的非晶硅先進(jìn)行結(jié)晶，之后沿著由凹陷部向凸起部的方向結(jié)晶。
[0021] 本發(fā)明還提供一種使用該低溫多晶硅的制作方法的TFT基板的制作方法，包括如 下步驟：
[0022] 步驟1、提供一基板；
[0023] 步驟2、在基板上沉積形成緩沖層；
[0024] 步驟3、對(duì)緩沖層進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部與凹陷部；
[0025] 步驟4、在具有凸起部與凹陷部的緩沖層上沉積形成非晶硅層；
[0026] 步驟5、對(duì)非晶硅層進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火預(yù)處理；
[0027] 步驟6、對(duì)非晶硅層進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束對(duì)非晶硅層整面進(jìn)行掃 描，使非晶硅層熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層；
[0028] 步驟7、對(duì)多晶硅層進(jìn)行成形處理，形成多晶硅半導(dǎo)體層；
[0029] 步驟8、在多晶硅半導(dǎo)體層上依次形成柵極絕緣層、柵極、絕緣層、源/漏極，所述 源/漏極與多晶硅半導(dǎo)體層連接。
[0030] 所述緩沖層的材料為SiNx、SiOx、或者SiNx與SiOx的組合。
[0031] 所述步驟3中的凸起部與凹陷部的排列方向與步驟6中激光束的排列方向一致， 而與激光束的掃描方向垂直；所述步驟3中的凸起部與凹陷部的排列方向與步驟7形成的 多晶硅半導(dǎo)體層的溝道長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)。
[0032] 所述凸起部與凹陷部的厚度差大于500A ;所述步驟6中非晶硅層熔融并重結(jié)晶形 成多晶硅層，位于凹陷部的非晶硅先進(jìn)行結(jié)晶，之后沿著由凹陷部向凸起部的方向結(jié)晶。
[0033] 本發(fā)明還提供一種由該TFT基板的制作方法制作而成的TFT基板結(jié)構(gòu)，包括：包括 一基板、位于基板上的緩沖層、位于緩沖層上的多晶硅半導(dǎo)體層、位于多晶硅半島體層與緩 沖層上的柵極絕緣層、位于柵極絕緣層上的柵極、位于柵極與柵極絕緣層上的絕緣層，及位 于絕緣層上的源/漏極，所述源/漏極與所述多晶硅半導(dǎo)體層連接，所述緩沖層具有厚度不 同的凸起部與凹陷部。
[0034] 所述凸起部與凹陷部的排列方向與多晶硅半導(dǎo)體層的溝道長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)，所述 凸起部與凹陷部的厚度差大于500A，所述緩沖層的材料為SiNx、Si0x、或者SiNx與SiOx的 組合。
[0035] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的低溫多晶硅的制作方法，通過對(duì)緩沖層進(jìn)行圖案化 處理，形成具有不同厚度的凸起部與凹陷部，使得在激光準(zhǔn)分子退火過程中，凸起部的保溫 效果優(yōu)于凹陷部的保溫效果，從而構(gòu)成溫度梯度，實(shí)現(xiàn)對(duì)非晶硅層重結(jié)晶形成多晶硅層時(shí) 的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向進(jìn)行有效控制，減少晶界數(shù)量，使結(jié)晶狀況在整個(gè)基板上的分布較 均勻，且該方法簡(jiǎn)便、易于操作。本發(fā)明的使用該低溫多晶硅的制作方法的TFT基板的制作 方法，通過對(duì)緩沖層進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部與凹陷部，使得在激光準(zhǔn) 分子退火過程中，凸起部的保溫效果優(yōu)于凹陷部的保溫效果，從而構(gòu)成溫度梯度，實(shí)現(xiàn)對(duì)非 晶硅層重結(jié)晶形成多晶硅層時(shí)的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向進(jìn)行有效控制，減少溝道區(qū)域的晶界 數(shù)量，使結(jié)晶狀況在整個(gè)基板上的分布較均勻，提高TFT基板的性能。本發(fā)明的由該TFT基 板的制作方法制作而成的TFT基板結(jié)構(gòu)，其緩沖層具有厚度不同的凸起部與凹陷部，使得 位于該緩沖層上的多晶硅半導(dǎo)體層在形成過程中的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向得到有效控制，溝 道區(qū)域的晶界數(shù)量得以減少，從而具有較高的電子遷移率，能夠提高TFT基板的性能，改善 顯示效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036] 為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì) 說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0037] 附圖中，
[0038] 圖1為傳統(tǒng)的低溫多晶硅及TFT基板的制作方法的步驟2的剖面示意圖；
[0039] 圖2為傳統(tǒng)的低溫多晶硅及TFT基板的制作方法的步驟3的剖面示意圖；
[0040] 圖3為傳統(tǒng)的低溫多晶硅及TFT基板的制作方法的步驟5的剖面示意圖；
[0041] 圖4為傳統(tǒng)的低溫多晶硅及TFT基板的制作方法的步驟6的剖面示意圖；
[0042] 圖5為傳統(tǒng)的低溫多晶硅及TFT基板的制作方法的步驟7的剖面示意圖；
[0043] 圖6為本發(fā)明低溫多晶硅的制作方法的流程圖；
[0044] 圖7為本發(fā)明使用該低溫多晶硅的制作方法的TFT基板的制作方法的流程圖；
[0045] 圖8為本發(fā)明低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的TFT基板的制作方法的步驟 2的剖面示意圖；
[0046] 圖9為本發(fā)明低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的TFT基板的制作方法的步驟 3的剖面示意圖；
[0047] 圖10為本發(fā)明低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的TFT基板的制作方法的步 驟3的俯視示意圖；
[0048] 圖11為本發(fā)明低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的TFT基板的制作方法的步 驟4的剖面示意圖；
[0049] 圖12為本發(fā)明低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的TFT基板的制作方法的的 步驟6的剖面示意圖；
[0050] 圖13為本發(fā)明低溫多晶硅的制作方法及使用該方法的TFT基板的制作方法的的 步驟6的俯視不意圖；
[0051] 圖14為本發(fā)明使用該低溫多晶硅的制作方法的TFT基板的制作方法的步驟7的 剖面示意圖；
[0052] 圖15為本發(fā)明使用該低溫多晶硅的制作方法的TFT基板的制作方法的步驟7的 俯視不意圖；
[0053] 圖16為本發(fā)明使用該低溫多晶硅的制作方法的TFT基板的制作方法的步驟8的 剖面示意圖暨本發(fā)明TFT基板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0055] 請(qǐng)參閱圖6及圖8至圖13,本發(fā)明提供一種低溫多晶硅的制作方法，包括如下步 驟：
[0056] 步驟1、提供一基板1。
[0057] 所述基板1為透明基板，優(yōu)選的，所述基板1為玻璃基板。
[0058] 步驟2、在基板1上沉積形成緩沖層2。
[0059] 如圖8所示，在該步驟2中沉積形成的緩沖層2的厚度是均勻的。所述緩沖層2 的材料為SiNx、SiOx、或者SiNx與SiOx的組合。
[0060] 步驟3、對(duì)緩沖層2進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部21與凹陷部23。 [0061] 如圖9、圖10所示，所述凸起部21與凹陷部23之間存在厚度差，具體的，該厚度差 大于500A。特別需要說明的是，所述凸起部21與凹陷部23的排列方向與后續(xù)步驟6中激 光束的排列方向一致，而與激光束的掃描方向垂直，且與欲形成的多晶娃半導(dǎo)體層的溝道 長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)。
[0062] 步驟4、在具有凸起部21與凹陷部23的緩沖層2上沉積形成非晶硅層3。
[0063] 如圖11所示，在該步驟4中，位于所述凸起部21的非晶硅層3與位于所述凹陷部 23的非晶硅層3的厚度是一致的。
[0064] 步驟5、對(duì)非晶硅層3進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火預(yù)處理。
[0065] 步驟6、對(duì)非晶硅層3進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束對(duì)非晶硅層3整面進(jìn) 行掃描，使非晶硅層3熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層4。
[0066] 如圖12、圖13所示，該步驟6對(duì)非晶硅層3進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束 對(duì)非晶硅層3整面進(jìn)行掃描。激光束的排列方向與欲形成的多晶硅半導(dǎo)體層的溝道長(zhǎng)度方 向一致，激光束的掃描方向與欲形成的多晶娃半導(dǎo)體層的溝道長(zhǎng)度方向垂直。所述非晶娃 層3吸收激光束的能量后溫度升高直至熔融狀態(tài)并進(jìn)行重結(jié)晶。由于所述凸起部21處較 厚，保溫效果較好，位于凸起部21的非晶硅層3溫度較高，熔化較完全；所述凹陷部23處較 薄，保溫效果較差，位于凹陷部23的非晶硅層3溫度相對(duì)較低，熔化相對(duì)不完全，所述凸起 部21與凹陷部23之間形成了溫度梯度。由于非晶硅重結(jié)晶過程中會(huì)按照低能量向高能量 方向、低溫向高溫方向結(jié)晶，位于溫度相對(duì)較低的凹陷部23的非晶硅先進(jìn)行結(jié)晶，之后沿 著溫度由低到高的方向結(jié)晶，即沿著由凹陷部23向凸起部21的方向結(jié)晶，最終晶格在溝道 長(zhǎng)度方向的中部相遇，從而對(duì)所述非晶硅層3重結(jié)晶形成多晶硅層4時(shí)的結(jié)晶位置和結(jié)晶 方向進(jìn)行了有效控制，減少了晶界數(shù)量，使結(jié)晶狀況在整個(gè)基板上的分布較均勻。
[0067] 請(qǐng)參閱圖7至圖16,在上述低溫多晶硅的制作方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種 使用該方法的TFT基板的制作方法，包括如下步驟：
[0068] 步驟1、提供一基板1。
[0069] 所述基板1為透明基板，優(yōu)選的，所述基板1為玻璃基板。
[0070] 步驟2、在基板1上沉積形成緩沖層2。
[0071] 如圖8所示，在該步驟2中沉積形成的緩沖層2的厚度是均勻的。所述緩沖層2 的材料為SiNx、SiOx、或者SiNx與SiOx的組合。
[0072] 步驟3、對(duì)緩沖層2進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部21與凹陷部23。
[0073] 如圖9、圖10所示，所述凸起部21與凹陷部23之間存在厚度差，具體的，該厚度差 大于500A。特別需要說明的是，所述凸起部21與凹陷部23的排列方向與后續(xù)步驟6中激 光束的排列方向一致，而與激光束的掃描方向垂直，且與后續(xù)步驟7中形成的多晶娃半導(dǎo) 體層45的溝道長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)。
[0074] 步驟4、在具有凸起部21與凹陷部23的緩沖層2上沉積形成非晶硅層3。
[0075] 如圖11所示，在該步驟4中，位于所述凸起部21的非晶硅層3與位于所述凹陷部 23的非晶硅層3的厚度是一致的。
[0076] 步驟5、對(duì)非晶硅層3進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火預(yù)處理。
[0077] 步驟6、對(duì)非晶硅層3進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束對(duì)非晶硅層3整面進(jìn) 行掃描，使非晶硅層3熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層4。
[0078] 如圖12、圖13所示，該步驟6對(duì)非晶硅層3進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光 束對(duì)非晶硅層3整面進(jìn)行掃描。激光束的排列方向與后續(xù)步驟7中形成的多晶硅半導(dǎo)體層 45的溝道長(zhǎng)度方向一致，激光束的掃描方向與后續(xù)步驟7中形成的多晶硅半導(dǎo)體層45的溝 道長(zhǎng)度方向垂直。所述非晶硅層3吸收激光束的能量后溫度升高直至熔融狀態(tài)并進(jìn)行重結(jié) 晶。由于所述凸起部21處較厚，保溫效果較好，位于凸起部21的非晶硅層3溫度較高，熔 化較完全；所述凹陷部23處較薄，保溫效果較差，位于凹陷部23的非晶硅層3溫度相對(duì)較 低，熔化相對(duì)不完全，所述凸起部21與凹陷部23之間形成了溫度梯度。由于非晶硅重結(jié)晶 過程中會(huì)按照低能量向高能量方向、低溫向高溫方向結(jié)晶，位于溫度相對(duì)較低的凹陷部23 的非晶硅先進(jìn)行結(jié)晶，之后沿著溫度由低到高的方向結(jié)晶，即沿著由凹陷部23向凸起部21 的方向結(jié)晶，最終晶格在溝道長(zhǎng)度方向的中部相遇，從而對(duì)所述非晶硅層3重結(jié)晶形成多 晶硅層4時(shí)的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向進(jìn)行了有效控制，減少了溝道區(qū)域的晶界數(shù)量，使結(jié)晶 狀況在整個(gè)基板上的分布較均勻。
[0079] 步驟7、如圖14、圖15所示，對(duì)多晶硅層4進(jìn)行成形處理，形成多晶硅半導(dǎo)體層45。
[0080] 步驟8、如圖16所示，在多晶硅半導(dǎo)體層45上依次形成柵極絕緣層5、柵極6、絕緣 層7、源/漏極8,所述源/漏極8與多晶硅半導(dǎo)體層45連接。
[0081] 本發(fā)明還提供一種由該TFT基板的制作方法制作而成的TFT基板結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參閱圖 16,該TFT基板結(jié)構(gòu)包括：一基板1、位于基板1上的緩沖層2、位于緩沖層2上的多晶娃半 導(dǎo)體層45,所述緩沖層2具有厚度不同的凸起部21與凹陷部23。
[0082] 由于所述緩沖層2具有厚度不同的凸起部21與凹陷部23,使得位于該緩沖層2上 的多晶硅半導(dǎo)體層45在形成過程中的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向得到有效控制，溝道區(qū)域的晶 界數(shù)量得以減少，從而具有較高的電子遷移率，能夠提高TFT基板的性能，改善顯示效果。
[0083] 所述TFT基板結(jié)構(gòu)，還包括位于多晶硅半島體層45與緩沖層2上的柵極絕緣層5、 位于柵極絕緣層5上的柵極6、位于柵極6與柵極絕緣層5上的絕緣層7,及位于絕緣層7 上的源/漏極8,所述源/漏極8與所述多晶硅半導(dǎo)體層45連接。
[0084] 所述凸起部21與凹陷部23的排列方向與多晶硅半導(dǎo)體層45的溝道長(zhǎng)度方向相 對(duì)應(yīng)。
[0085] 所述凸起部21與凹陷部23的厚度差大于500A。
[0086] 所述緩沖層2的材料為SiNx、SiOx、或者SiNx與SiOx的組合。
[0087] 綜上所述，本發(fā)明的低溫多晶硅的制作方法，通過對(duì)緩沖層進(jìn)行圖案化處理，形成 具有不同厚度的凸起部與凹陷部，使得在激光準(zhǔn)分子退火過程中，凸起部的保溫效果優(yōu)于 凹陷部的保溫效果，從而構(gòu)成溫度梯度，實(shí)現(xiàn)對(duì)非晶硅層重結(jié)晶形成多晶硅層時(shí)的結(jié)晶位 置和結(jié)晶方向進(jìn)行有效控制，減少晶界數(shù)量，使結(jié)晶狀況在整個(gè)基板上的分布較均勻，且該 方法簡(jiǎn)便、易于操作。本發(fā)明的使用該低溫多晶硅的制作方法的TFT基板的制作方法，通過 對(duì)緩沖層進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部與凹陷部，使得在激光準(zhǔn)分子退火 過程中，凸起部的保溫效果優(yōu)于凹陷部的保溫效果，從而構(gòu)成溫度梯度，實(shí)現(xiàn)對(duì)非晶硅層重 結(jié)晶形成多晶硅層時(shí)的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向進(jìn)行有效控制，減少溝道區(qū)域的晶界數(shù)量，使 結(jié)晶狀況在整個(gè)基板上的分布較均勻，提高TFT基板的性能。本發(fā)明的由該TFT基板的制 作方法制作而成的TFT基板結(jié)構(gòu)，其緩沖層具有厚度不同的凸起部與凹陷部，使得位于該 緩沖層上的多晶硅半導(dǎo)體層在形成過程中的結(jié)晶位置和結(jié)晶方向得到有效控制，溝道區(qū)域 的晶界數(shù)量得以減少，從而具有較高的電子遷移率，能夠提高TFT基板的性能，改善顯示效 果。
[〇〇88] 以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù) 構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利 要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種低溫多晶硅的制作方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1、提供一基板（1); 步驟2、在基板（1)上沉積形成緩沖層（2); 步驟3、對(duì)緩沖層（2)進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部（21)與凹陷部 (23)； 步驟4、在具有凸起部（21)與凹陷部（23)的緩沖層（2)上沉積形成非晶硅層（3); 步驟5、對(duì)非晶硅層（3)進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火預(yù)處理； 步驟6、對(duì)非晶硅層（3)進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束對(duì)非晶硅層（3)整面進(jìn) 行掃描，使非晶硅層（3)熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層（4)。
2. 如權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅的制作方法，其特征在于，所述緩沖層（2)的材料為 SiNx、SiOx、或者 SiNx 與 SiOx 的組合。
3. 如權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅的制作方法，其特征在于，所述步驟3中的凸起部 (21)與凹陷部（23)的排列方向與步驟6中激光束的排列方向一致，而與激光束的掃描方向 垂直；所述步驟3中的凸起部（21)與凹陷部（23)的排列方向與欲形成的多晶硅半導(dǎo)體層 的溝道長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)。
4. 如權(quán)利要求1所述的低溫多晶硅的制作方法，其特征在于，所述凸起部（21)與凹陷 部（23)的厚度差大于500A ;所述步驟6中非晶硅層（3)熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層（4)，位 于凹陷部（23)的非晶硅先進(jìn)行結(jié)晶，之后沿著由凹陷部（23)向凸起部（21)的方向結(jié)晶。
5. -種TFT基板的制作方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1、提供一基板（1); 步驟2、在基板（1)上沉積形成緩沖層（2); 步驟3、對(duì)緩沖層（2)進(jìn)行圖案化處理，形成具有不同厚度的凸起部（21)與凹陷部 (23)； 步驟4、在具有凸起部（21)與凹陷部（23)的緩沖層（2)上沉積形成非晶硅層（3); 步驟5、對(duì)非晶硅層（3)進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火預(yù)處理； 步驟6、對(duì)非晶硅層（3)進(jìn)行準(zhǔn)分子激光退火制程，使用激光束對(duì)非晶硅層（3)整面進(jìn) 行掃描，使非晶硅層（3)熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層（4); 步驟7、對(duì)多晶硅層（4)進(jìn)行成形處理，形成多晶硅半導(dǎo)體層（45); 步驟8、在多晶硅半導(dǎo)體層（45)上依次形成柵極絕緣層（5)、柵極（6)、絕緣層（7)、源 /漏極（8)，所述源/漏極（8)與多晶硅半導(dǎo)體層（45)連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述緩沖層⑵的材料為 SiNx、SiOx、或者 SiNx 與 SiOx 的組合。
7. 如權(quán)利要求5所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述步驟3中的凸起部（21) 與凹陷部（23)的排列方向與步驟6中激光束的排列方向一致，而與激光束的掃描方向垂 直；所述步驟3中的凸起部（21)與凹陷部（23)的排列方向與步驟7形成的多晶硅半導(dǎo)體 層（45)的溝道長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)。
8. 如權(quán)利要求5所述的TFT基板的制作方法，其特征在于，所述凸起部（21)與凹陷部 (23)的厚度差大于500A;所述步驟6中非晶硅層（3)熔融并重結(jié)晶形成多晶硅層（4)，位 于凹陷部（23)的非晶硅先進(jìn)行結(jié)晶，之后沿著由凹陷部（23)向凸起部（21)的方向結(jié)晶。
9. 一種TFT基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一基板（1)、位于基板（1)上的緩沖層（2)、位 于緩沖層（2)上的多晶硅半導(dǎo)體層（45)、位于多晶硅半島體層（45)與緩沖層（2)上的柵 極絕緣層（5)、位于柵極絕緣層（5)上的柵極（6)、位于柵極（6)與柵極絕緣層（5)上的絕 緣層（7)，及位于絕緣層（7)上的源/漏極（8)，所述源/漏極（8)與所述多晶硅半導(dǎo)體層 (45)連接，其特征在于，所述緩沖層（2)具有厚度不同的凸起部（21)與凹陷部（23)。
10. 如權(quán)利要求9所述的TFT基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸起部（21)與凹陷部（23)的 排列方向與多晶硅半導(dǎo)體層（45)的溝道長(zhǎng)度方向相對(duì)應(yīng)，所述凸起部（21)與凹陷部（23) 的厚度差大于500A，所述緩沖層（2)的材料為SiNx、SiOx、或者SiNx與SiOx的組合。
【文檔編號(hào)】H01L21/268GK104064451SQ201410329164
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】張曉星 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司