一種提高薄膜晶體管特性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器(AMOLED)陣列基板制造方法，尤其涉及一種提高薄膜晶體管電學(xué)特性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極體面板(ActiveMatrix/Organic Light Emitting D1de,AMOLED)是目前平板顯示技術(shù)中受到關(guān)注最多的技術(shù)之一。相比傳統(tǒng)的液晶面板，其具有反應(yīng)速度較快、對(duì)比度更高、視角較廣等特點(diǎn)。
[0003]在AMOLED平板顯示技術(shù)中多采用多晶硅薄膜晶體管，相較于傳統(tǒng)的非晶硅(a-Si)薄膜晶體管，多晶硅薄膜晶體管具有功率小、遷移率大的優(yōu)勢(shì)。早期的薄膜晶體管工藝制程溫度大于1000°C，在平板顯示領(lǐng)域，由于基板材質(zhì)以及大尺寸等選擇的限制，必須采用低溫制程，隨著激光退火等技術(shù)的發(fā)展，使得多晶硅的制備溫度降至600°C以下，這種用于制備多晶娃薄膜晶體管的技術(shù)稱為低溫多晶娃技術(shù)(Low Temperature Poly-silicon,LTPS)。
[0004]LTPS中的核心技術(shù)為將非晶硅轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч璧慕Y(jié)晶化方法。這些方法分為非激光結(jié)晶法和激光退火法。在非激光結(jié)晶中，最簡(jiǎn)單的為固相結(jié)晶(SPC)，其需要在600°C退火1hr以上，這不適合于大尺寸基板以及量產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在激光退火技術(shù)中，準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)(ELA)應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)樵摷夹g(shù)結(jié)晶度高、遷移率高。目前已在量產(chǎn)技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。
[0005]ELA技術(shù)使使用準(zhǔn)分子激光實(shí)現(xiàn)非晶硅到多晶硅的轉(zhuǎn)變，由于熔融態(tài)Si的密度(2.57g.cm-3)大于固態(tài)Si的密度(2.33g ^nT3)，因此在晶界尤其是多個(gè)晶粒交界的邊緣，產(chǎn)生凸起現(xiàn)象。凸起包括晶界位置存在大量的缺陷，導(dǎo)致多晶硅薄膜晶體管遷移率偏低、閾值電壓偏大。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中多寄望于高性能的ELA結(jié)晶系統(tǒng)以及增加工藝步驟使用刻蝕方法去除多晶硅，但由于P-Si凸起來(lái)源于Si的固有特性，而產(chǎn)用刻蝕方法帶來(lái)的損傷會(huì)使特性下降。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，適合的降低晶界位置缺陷的方法才可以增加薄膜晶體管遷移率、降低閾值電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種提高薄膜晶體管特性的方法，以增加薄膜晶體管遷移率、降低閾值電壓。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種提高薄膜晶體管特性的方法，所述薄膜晶體管形成有島狀半導(dǎo)體層，所述島狀半導(dǎo)體層形成有晶界凸起；所述提高薄膜晶體管特性的方法包括如下步驟:
[0009]S1:在所述島狀半導(dǎo)體層上形成金屬層以及沉積在所述金屬層上的保護(hù)膜層；
[0010]S2:對(duì)沉積完的所述保護(hù)膜層進(jìn)行退火處理，其中所述金屬層中的金屬會(huì)沿著晶界凸起噴發(fā)而出，形成貫穿所述保護(hù)膜層的通道；
[0011]S3:沿著所述通道將噴發(fā)處的金屬刻蝕掉，以形成針孔，所述晶界凸起裸露在所述針孔中；
[0012]S4:采用離子注入進(jìn)行重?fù)诫s注入，在注入時(shí)，離子注入覆蓋了所述保護(hù)膜層以及裸露的金屬層；
[0013]S5:去除所述保護(hù)膜層以及金屬層，得到處理完畢之后的島狀半導(dǎo)體層。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟SI中，所述金屬層是使用物理氣相沉積的方法而形成的；所述保護(hù)膜層是采用化學(xué)氣相沉積的方法而形成的。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟SI中，所述金屬層為Ag或者Al。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟S2中，所述金屬層中的金屬會(huì)沿著晶界凸起向上噴發(fā)而出，并且所述通道不斷擴(kuò)大其在所述保護(hù)膜層中寬度。
[0017]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟S3中，噴發(fā)處的所述金屬是采用濕刻方法刻蝕掉。
[0018]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟S4中，離子注入至少能夠到達(dá)所述晶界凸起處。
[0019]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，步驟S5中，所述保護(hù)膜層以及金屬層是采用刻蝕的方法去除的。
[0020]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述刻蝕的方法為濕刻或者干刻。
[0021]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述島狀半導(dǎo)體層還包括多晶硅膜，所述晶界凸起向上凸出于所述多晶硅膜，所述晶界凸起的最高處與所述多晶硅膜的厚度相當(dāng)。
[0022]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述薄膜晶體管包括基板以及沉積在所述基板上的緩沖層，所述島狀半導(dǎo)體層位于所述緩沖層之上。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用金屬在退火處理時(shí)會(huì)發(fā)生尖楔等現(xiàn)象，形成離子注入的針孔，可以定點(diǎn)完成多晶硅的晶界凸起處的離子注入，降低晶界與多晶體體內(nèi)的勢(shì)壘差，從而提高多晶硅薄膜晶體管的遷移率、降低多晶硅薄膜晶體管的閾值電壓。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例中形成非晶硅膜層基板的示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例中形成多晶硅膜層基板的示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例中形成多晶硅經(jīng)過(guò)遮罩形成的硅島示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例中形成的多晶硅上沉積金屬層以及保護(hù)膜層的示意圖；
[0028]圖5為圖4退火后的示意圖；
[0029]圖6為圖5進(jìn)行刻蝕后的示意圖；
[0030]圖7為圖6在刻蝕后形成的針孔上進(jìn)行離子注入工藝的示意圖；
[0031]圖8為本發(fā)明具體實(shí)施例中將金屬層以及保護(hù)膜層剝離后的硅島示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明揭示了一種提高薄膜晶體管特性的方法，用以對(duì)多晶硅薄膜晶體管有源層多晶硅進(jìn)行處理。
[0033]請(qǐng)參圖1所示，圖1揭示了一種非晶硅膜層基板10，其包括基板1、沉積在所述基板I上的緩沖層2、以及沉積在所述緩沖層2上的非晶硅層3。所述基板I為陣列基板。制作時(shí)，首先在所述基板I上沉積所述緩沖層2，接著再沉積所述非晶硅層3。
[0034]請(qǐng)參圖2所示，圖2是在圖1的基礎(chǔ)上形成多晶硅膜層基板20的示意圖。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，制作時(shí)，采用準(zhǔn)分子激光退火法(ELA)形成