薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示装置领域，特别涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及显示装置。
【背景技术】
[0002]在薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)的制作工艺中，常采用低温多晶娃(Low Temperature Poly Silicon，简称LTPS)薄膜作为TFT中有源层的材料。
[0003]目前，TFT的制备过程中主要采用准分子激光退火法(Excimer Laser Annealing，简称ELA)来形成LTPS薄膜。其中，ELA法主要通过一定能量的准分子激光对非晶硅薄膜进行激光照射，利用激光光束的能量使非晶硅在高温下转变成LTPS。然而，由于非晶硅受到激光照射时，其内部各个区域受照射产生的温度是相同的，因此，晶化后的多晶硅晶粒在LTPS薄膜中的生长区域是随机的，这就使得LTPS薄膜中的晶粒尺寸大小不一，均匀性较差，使得TFT沟道(channel)中晶界较多，导致TFT导通时的漏电流较大，进而导致TFT的阈值电压不稳定，从而降低了 TFT的整体电性能。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板以及显示装置，使得TFT具有良好的电性能。所述技术方案如下:
[0005]第一方面，本发明实施例提供了一种薄膜晶体管制作方法，所述方法包括:
[0006]提供一基板；
[0007]在所述基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、非晶硅材料有源层和盖帽层，所述盖帽层在远离所述非晶硅材料有源层的一面上形成有图案，所述图案由至少一条沿所述有源层的长度方向的凹槽和至少一条沿所述有源层的宽度方向的凹槽构成；
[0008]对所述非晶硅材料有源层进行激光退火处理，使所述非晶硅材料有源层转化为低温多晶硅材料有源层；
[0009]除去所述盖帽层。
[0010]在本发明实施例的一种实现方式中，所述在基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、非晶硅材料有源层和盖帽层，包括:
[0011]在所述基板上制作栅极；
[0012]在所述栅极上制作栅极绝缘层；
[0013]在所述栅极绝缘层上依次形成非晶硅材料薄膜和氧化物薄膜；
[0014]采用构图工艺处理所述非晶硅材料薄膜和氧化物薄膜，得到所述非晶硅材料有源层和盖帽层。
[0015]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述采用构图工艺处理所述非晶硅材料薄膜和氧化物薄膜，包括:
[0016]采用半色调掩膜工艺处理所述非晶硅材料薄膜和所述氧化物薄膜。
[0017]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述氧化物薄膜为二氧化硅薄膜或者氧化铟锡薄膜。
[0018]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述图案在所述基板的垂直方向上的投影位于所述栅极上。
[0019]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述图案在所述基板的垂直方向上的投影的中心位于所述栅极的中心。
[0020]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述盖帽层形成有所述凹槽的部分的厚度为2-5纳米，所述盖帽层未形成有所述凹槽的部分的厚度为10-30纳米。
[0021]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述图案包括至少2条沿所述有源层的长度方向的凹槽和至少2条沿所述有源层的宽度方向的凹槽，且所述凹槽交点呈矩阵分布。
[0022]在本发明实施例的另一种实现方式中，任意两条相邻且平行的所述凹槽之间的距离为2-5微米。
[0023]在本发明实施例的另一种实现方式中，所述方法还包括:
[0024]在制作所述栅极前，在所述基板上制作一层缓冲层。
[0025]第二方面，本发明实施例提供了一种薄膜晶体管，包括基板、依次覆盖在所述基板上的栅极、栅极绝缘层和低温多晶硅材料有源层，所述低温多晶硅材料有源层包括第一区域和第二区域，所述第一区域在垂直于所述基板的方向上位于所述栅极的正上方，所述第一区域内的晶界将所述第一区域划分为多个第一子区域，所述第二区域内的晶界将所述第二区域划分为多个第二子区域，所述第一子区域大于所述第二子区域，所述多个第一子区域呈矩阵排列。
[0026]第三方面，本发明实施例提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括如上所述的薄膜晶体管。
[0027]第四方面，本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括如上所述的阵列基板。
[0028]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0029]本发明实施例中，非晶硅在进行晶化时，由于盖帽层在图案处的厚度更薄，激光照射下的非晶硅材料薄膜先进入完全融化状态，使得形核中心位于图案形成的矩形的区域中央的正下方，而晶粒成长方向背离形核中心，于是在图案中凹槽的下方形成晶界，采用这种制作方法可以对LTPS薄膜中处于盖帽层下方的多晶硅中晶界数量、方向、位置等进行控制，从而减少TFT沟道中晶界的数量，减小TFT导通时的漏电流，从而提高TFT的整体电性會K。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本发明实施例提供的一种薄膜晶体管制作方法的流程图；
[0032]图2是本发明实施例提供的另一种薄膜晶体管制作方法的流程图；
[0033]图2a是本发明实施例提供的薄膜晶体管在制作过程中的结构示意图；
[0034]图2b是本发明实施例提供的薄膜晶体管在制作过程中的结构示意图；
[0035]图2c是本发明实施例提供的薄膜晶体管在制作过程中的结构示意图；
[0036]图2d是本发明实施例提供的薄膜晶体管在制作过程中的结构示意图；
[0037]图2e是本发明实施例提供的薄膜晶体管在制作过程中的结构示意图；
[0038]图2f是本发明实施例提供的薄膜晶体管在制作过程中的结构示意图；
[0039]图2g是本发明实施例提供的晶粒生长方向图；
[0040]图2h是本发明实施例提供的薄膜晶体管在制作过程中的结构示意图；
[0041]图3是本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。附图中各层薄膜的厚度和形状不反映阵列基板的真实比例，目的只是示意说明本
【发明内容】
。
[0043]图1是本发明实施例提供的一种薄膜晶体管制作方法的流程图，参见图1，该方法包括:
[0044]步骤101:提供一基板。
[0045]步骤102:在基板上依次制作栅极、栅极绝缘层、非晶硅材料有源层和盖帽层，盖帽层在远离非晶硅材料有源层的一面上形成有图案，图案由至少一条沿有源层的长度方向的凹槽和至少一条沿有源层的宽度方向的凹槽构成。
[0046]步骤103:对非晶硅材料有源层进行激光退火处理，使非晶硅材料有源层转化为低温多晶硅材料有源层。
[0047]步骤104:除去盖帽层。
[0048]本发明实施例中，非晶硅在进行晶化时，由于盖帽层在图案处的厚度更薄，激光照射下的非晶硅材料薄膜先进入完全融化状态，使得形核中心位于图案形成的矩形的区域中央的正下方，而晶粒成长方向背离形核中心，于是在图案中凹槽的下方形成晶界，采用这种制作方法可以对LTPS薄膜中处于盖帽层下方的多晶硅中晶界数量、方向、位置等进行控制，从而减少TFT沟道中晶界的数量，减小TFT导通时的漏电流，从而提高TFT的整体电性會K。
[0049]图2是本发明实施例提供的另一种薄膜晶体管制作方法的流程图，参见图2，该方法包括:
[0050]步骤201:提供一基板。
[0051 ] 其中，基板可为玻璃基板、透明塑料基板等。
[0052]步骤202:在基板上制作栅极。
[0053]如图2a所示，步骤201中提供的基板301可以事先覆盖有一缓冲层301A，然后再形成栅极302。因此，该方法还包括:在制作栅极前，在基板上制作一层缓冲层。其中，缓冲层具体可以为硅的氮化物(例如SiN)层或硅的氧化物(例如S12)层。
[0054]其中，栅极可以为金属栅极，制作栅极的过程可以包括:先在缓冲层上形成一层金属层，然后通过构图工艺处理该金属层，形成上述栅极。
[0055]步骤203:在栅极上制作栅极绝缘层。
[0056]如图2b所示，在栅极302上形成栅极绝缘层303。
[0057]其中，栅极绝缘层具体可以为硅的氮化物(例如SiN)层或硅的氧化物(例如S12)层。
[0058]步骤204:在栅极绝缘层上依次形成非晶硅材料薄膜和氧化物薄膜。
[0059]如图2c所示，在栅极绝缘层303上覆盖非晶硅材料薄膜3041和氧化物薄膜3051。
[0060]其中，氧化物薄膜为二氧化娃薄膜或者氧化铟锡(Indium Tin Oxides，简称ITO)薄膜，或其他氧化物薄膜。
[0061]步骤205:采用构图工艺处理非晶硅材料薄膜和氧化物薄膜，得到非晶硅材料有源层和盖帽层。盖帽层在远离非晶硅材料有源层的一面上形成有图案，图案由至少一条沿有源层的长度方向的凹槽和至少一条沿有源层的宽度方向的凹槽构成。
[0062]如图2d所示，采用构图工艺处理非晶硅材料薄膜3041和氧化物薄膜3051后，得到非晶硅材料有源层3042和盖帽层305。
[0063]图2e是图2d所示的结构的立体示意图，如图2e所示，图案由至少一条沿有源层的沟道长度方向(即图中AA’方向)的凹槽a和至少一条沿有源层的沟道宽度方向(即图中BB’方向)的凹槽b构成。
[0064]本发明实施例中，有源层的长度方向与TFT通电后沟道的长度方向一致，有源层的宽度方向与TFT通电后沟道的宽度方向一致。沟道的长度方向即沟道区域中电流的流动方向，沟道的宽度方向则是沟道区域中垂直于沟道的长度方向的方向。
[0065]其中，步骤205中的构图工艺可以采用掩膜板光刻