[发明专利]一种薄膜晶体管及制备方法、阵列基板、显示装置

说明书

本申请公开了一种薄膜晶体管及制备方法、阵列基板、显示装置，包括：设置在衬底基板上的有源层，所述有源层包括沟道区；设置在所述有源层上的栅绝缘层，所述栅绝缘层界定出离子注入区，所述离子注入区包括位于中间的第一注入区以及位于所述第一注入区两侧的第二注入区，所述离子注入区在所述衬底基板上的正投影位于所述沟道区在所述衬底基板上的正投影重叠；所述第一注入区的第一上表面到所述有源层的上表面的距离小于所述第二注入区的第二上表面到所述有源层的上表面的距离。提高阈值电压的均匀性；改善薄膜晶体管的磁滞特性，提高显示效果；简化薄膜晶体管的制作工序，还可以避免对沟道区多晶硅膜层的损坏，提高有源层沟道区的膜层质量。

技术领域

本申请一般涉及显示技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管及制备方法、阵列基板、显示装置。

背景技术

LTPS(Low Temperature Poly-Silicon，低温多晶硅)薄膜晶体管(ThinFilmTransistor,TFT)在显示产品中的应用非常广泛，例如：手机、手表、平板电脑等。LTPS技术可以通过对多晶硅半导体层进行掺杂的方法形成高迁移率的多晶硅半导体层，使显示屏具有高分辨率、高开口率、高反应速度和低功耗等优点。

多晶硅薄膜中由于晶粒间界缺陷态的大量存在且不均匀分布导致薄膜晶体管的阈值电压Vth的均匀不佳，尤其是当晶体管尺寸缩小时，阈值电压不均匀的问题将变得更为严重。阈值电压的涨落会导致OLED平板显示出现明暗相间的斑点或者条纹。

现有技术中，虽然氢化工艺可以在一定程度上填补晶粒间界态，从而提升TFT的阈值电压均匀性，但当器件温度高于300℃时氢容易断键而逸出，而过分的氢化又会产生过多的Si-H键导致迁移率的下降。

因此，提供一种更加稳定可靠的增进阈值电压均匀性的方法进而保证器件有更好的显示特性已经成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种薄膜晶体管及其制备方法、显示装置，可以增进薄膜晶体阈值电压的均匀性，简化制备工艺。

第一方面，本申请提供了一种薄膜晶体管，包括：

设置在衬底基板上的有源层，所述有源层包括沟道区；

设置在所述有源层上的栅绝缘层，所述栅绝缘层界定出离子注入区，所述离子注入区包括位于中间的第一注入区以及位于所述第一注入区两侧的第二注入区，所述离子注入区在所述衬底基板上的正投影位于所述沟道区在所述衬底基板上的正投影重叠；所述第一注入区的第一上表面到所述有源层的上表面的距离小于所述第二注入区的第二上表面到所述有源层的上表面的距离。

可选地，所述有源层为低温多晶硅半导体层，所述栅绝缘层为硅氧化物、硅氮化物和氮氧化硅中的任意一种或多种。

可选地，在沿所述沟道区宽度方向上，所述第一注入区上表面的各个位置到所述有源层的上表面的距离相等或者接近相等。

可选地，在沿所述沟道区宽度方向上，所述沟道区包括位于中间的高掺杂区和位于所述高掺杂区两侧的低掺杂区，所述高掺杂区的离子浓度大于所述低掺杂区的离子浓度。

可选地，所述第一注入区在所述衬底基板上的正投影至少覆盖所述高掺杂区在所述衬底基板上的正投影。

可选地，在沿所述沟道区长度方向上，所述有源层包括分别设置在所述沟道区一侧的源区和漏区；

所述薄膜晶体管还包括：

层叠设置在所述栅绝缘层上的栅极层、层间介质层、源漏金属层，所述源漏金属层在所述源区和所述漏区分别与所述有源层接触，形成源极和漏极。

可选地，所述第一注入区的第一上表面到所述有源层的上表面的距离与所述第二注入区的第二上表面到所述有源层的上表面的距离的差值范围为30nm～120nm。