一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于显示技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及 显示装置。
【背景技术】
[0002] 薄膜晶体管（ThinFilmTransistor,TFT)是现代微电子技术中的一种关键性电 子元件，目前已经被广泛的应用于平板显示器等领域，而多晶硅薄膜晶体管具有较高的迀 移率、响应速度较快、易高度集成化、由多晶硅薄膜晶体管制备的显示器的分辨率高，因此 多晶硅薄膜晶体管是薄膜晶体管的一种重要形式。
[0003] 如图1-4所示，现有技术中多晶硅薄膜晶体管的制备方法通常是在基底100上依 次沉积缓冲层110,非晶硅层120 ;再对非晶硅层120进行高温去氢处理，除去其中储存的少 量氢，以防止在后续激光退火工艺中产生氢爆；然后对去氢后的非晶硅层120进行准分子 激光退火，使非晶硅层120晶化为多晶硅层121，再对其进行构图，用多晶硅层121形成有 源层12 ;再依次沉积栅极绝缘层130和栅金属层，并通过构图工艺形成包括薄膜晶体管栅 极15的图形；再形成层间绝缘层160,并刻蚀形成用于源极和漏极17与有源层12连接的过 孔，其中层间绝缘层160 -般由氮化硅构成，由于制备工艺等的影响，故通常氮化硅中含有 一定的氢；再进行以层间绝缘层160的氮化硅为氢化主要来源的氢化加氢工艺，也就是使 氮化硅中含有的氢进入有源层12中，以对有源层12进行氢化；之后沉积源漏金属层170， 然后通过构图工艺形成包括薄膜晶体管源极和漏极17的图形；至此完成薄膜晶体管的制 备。
[0004] 发明人发现现有技术中至少存在如下问题：上述制备方法是以氮化硅为氢化主要 来源，这种加氢方式的氢化效果有限，不利于获得较好均一性的薄膜晶体管器件。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有的薄膜晶体管的有源层以氮化硅为氢化主要来源的加氢方式的 氢化效果有限的问题，提供一种薄膜晶体管的制备方法。
[0006] 解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
[0007] 一种薄膜晶体管的制备方法，包括以下步骤：
[0008] 形成有源层的步骤，形成碳纳米管层的步骤，将碳纳米管层图案化的步骤，在碳纳 米管层中储存氢的步骤，其中，所述有源层与碳纳米管层在基底上的投影至少部分重合；以 及，
[0009] 使碳纳米管层的氢脱吸附进入有源层而将有源层氢化的步骤。
[0010] 优选的，所述碳纳米管层中储存氢的质量分数为〇. 1-5%。
[0011] 优选的，所述碳纳米管层通过化学气相沉积、激光蒸发法、电弧法中的任意一种形 成。
[0012] 优选的，所述在碳纳米管层中储存氢的步骤在压力0. 04-10MPa，温度80-653K的 条件下进行。
[0013] 优选的，所述使碳纳米管层的氢脱吸附进入有源层而将有源层氢化的步骤具体包 括：在300-1000K的温度下采用氮氢混合等离子体对碳纳米管层进行处理，使碳纳米管层 中的氢脱吸附进入有源层将有源层氢化。
[0014] 优选的，所述制备方法还包括：
[0015] 形成栅金属层的步骤，所述碳纳米管层与所述栅金属层靠近有源层的一侧接触；
[0016] 对栅金属层图案化形成栅极，同时完成对碳纳米管层的图案化。
[0017] 优选的，所述制备步骤具体包括：
[0018] 在基底上形成有源层；
[0019] 在完成前述步骤的基底上形成覆盖有源层的栅绝缘层；
[0020] 在完成前述步骤的基底上形成位于栅绝缘层上的碳纳米管层；
[0021] 在完成前述步骤的基底上形成栅金属层，并在图案化形成栅极的同时完成对碳纳 米管层的图案化，然后在所述图案化的碳纳米管层储存氢。
[0022] 优选的，所述制备方法还包括：
[0023] 形成源漏金属层的步骤，所述碳纳米管层与所述源漏金属层靠近有源层的一侧接 触；
[0024] 对源漏金属层图案化形成源漏极，同时完成对碳纳米管层的图案化。
[0025] 所述制备步骤具体包括：
[0026] 在基底上形成有源层；
[0027] 在完成前述步骤的基底上形成覆盖有源层的层间绝缘层；
[0028] 在完成前述步骤的基底上形成位于层间绝缘层上的碳纳米管层；
[0029] 在完成前述步骤的基底上形成源漏金属层，并在图案化形成源漏极的同时完成对 碳纳米管层的图案化，然后在所述图案化的碳纳米管层储存氢。
[0030] 优选的，所述制备步骤具体包括：
[0031] 在基底上形成有源层；
[0032] 在完成前述步骤的基底上形成覆盖有源层的栅绝缘层；
[0033] 在完成前述步骤的基底上形成位于绝缘层上的第一碳纳米管层；
[0034] 在完成前述步骤的基底上形成栅金属层，并在图案化形成栅极的同时完成对第一 碳纳米管层的图案化，然后在所述图案化的第一碳纳米管层储存氢；
[0035] 在完成前述步骤的基底上形成覆盖栅极的层间绝缘层，并在层间绝缘层中形成用 于连接源漏极和有源层的过孔；
[0036] 在完成前述步骤的基底上形成位于层间绝缘层上的第二碳纳米管层；
[0037] 在完成前述步骤的基底上形成源漏金属层，并在图案化形成源漏极的同时完成对 第二碳纳米管层的图案化，然后在所述图案化的第二碳纳米管层储存氢；
[0038] 对第一碳纳米管层和第二碳纳米管层进行处理，使第一碳纳米管层和第二碳纳米 管层的氢脱吸附进入有源层而将有源层氢化。
[0039] 优选的，所述有源层的材料为多晶硅，所述形成有源层的步骤在碳纳米管层中储 存氢的步骤之前进行，且其包括：
[0040] 形成非晶硅层；
[0041] 使所述非晶娃层晶化形成多晶娃层；
[0042] 对多晶硅层进行构图，用多晶硅层形成有源层。
[0043] 本发明还提供一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层和具有储氢脱氢功能 的碳纳米管层，所述有源层是氢化的，且所述氢化的有源层的氢来自碳纳米管层脱吸附，所 述有源层与碳纳米管层在基底上的投影至少部分重合。
[0044] 本发明还提供一种阵列基板，包括上述薄膜晶体管中的任意一种。
[0045] 本发明还提供一种显示装置，包括上述阵列基板。
[0046] 其中，本发明的薄膜晶体管可以仅在形成栅金属层之前形成一层碳纳米管层，或 者仅在形成源漏金属层之前形成一层碳纳米管层，也可以既在形成栅金属层之前形成碳纳 米管层，又在形成源漏金属层之前形成碳纳米管层，形成两层碳纳米管层。
[0047] 其中，本发明所述在碳纳米管层中储存氢的步骤，可以是形成碳纳米管层后储存 氢，也可以将碳纳米管层图案化后在图案化的碳纳米管层中储存氢。
[0048] 本发明的有益效果：
[0049] 本发明的薄膜晶体管是通过形成碳纳米管层，并在形成的碳纳米管层中预储存一 定量的氢，最后将碳纳米管中预储存的氢释放，使氢脱吸附进入有源层将有源层氢化。相对 于现有氢化工艺，本发明的方法可以提高有源层的氢化效果，在氢化工艺中促使碳纳米管 中预储存的氢释放并修补SiH键缺陷，得到更好迀移率的薄膜晶体管。
[0050] 同时由于碳纳米管的低电阻率，碳纳米管层还可以与源漏极、栅极等接触，从而使 得并联的金属线具有更低的电阻，有利于显示设备得到更好的显示效果。
【附图说明】
[0051] 图1为现有的薄膜晶体管制备中形成非晶硅层后的结构示意图；
[0052] 图2为现有的薄膜晶体管制备中形成多晶硅层后的结构示意图；
[0053] 图3为现有的薄膜晶体管制备中形成源漏金属层后的结构示意图；
[0054] 图4为现有的薄膜晶体管制备中形成源极和漏极后的结构示意图；
[0055] 图5为本发明实施例2的薄膜晶体管制备中形成栅绝缘层后的结构示意图；
[0056] 图6为本发明实施例2的薄膜晶体管制备中形成栅金属层后的结构示意图；
[0057] 图7为本发明实施例2的薄膜晶体管制备中图案化的第一碳纳米管层储存氢后的 结构示意图；
[0058] 图8为本发明实施例2的薄膜晶体管制备中第二碳纳米管层储存氢后的结构示意 图；
[0059] 图9为本发明实施例2的薄膜晶体管制备中碳纳米管层的氢脱吸附进入有源层后 的结构不意图；
[0060] 图10为本发明实施例2的薄膜晶体管制备中形成源极和漏极后的结构示意图；
[0061]其中，附图标记为：100、基底；110、缓冲层；120、非晶硅层；121、多晶硅层；12、有 源层；130、栅绝缘层；140、碳纳米管层；14