多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显不面板。
【背景技术】
[0002]具有低温多晶娃薄膜场效应晶体管(Low Temperature Poly-Silicon-Thin FilmTransistor，简称LTPS-TFT)阵列基板的显示装置具有高分辨率、反应速度快、高亮度、高开口率等优点，加上由于LTPS的特点，使得其具有高的电子移动率。
[0003]随着LTPS-TFT阵列基板向高分辨率的发展，LTPS-TFT也逐渐做的越来越小，其必然会带来薄膜场效应晶体管中有效沟道长度的减小，从而出现短沟道效应，其主要包括影响阈值电压的短沟、窄沟效应、迀移率场相关效应及载流子速度饱和效应、影响器件寿命的热载流子效应、亚阈值特性退化等。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板，可有效防止短沟道效应。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0006]第一方面，提供一种多晶硅薄膜晶体管的制备方法，包括:在基板上形成栅极、源极和漏极、以及有源层；形成所述有源层包括:在所述基板上形成多晶硅层，所述多晶硅层包括沟道区和扩展区；对所述扩展区进行离子注入工艺，形成靠近所述沟道区两侧的轻掺杂区和分别位于两侧轻掺杂区远离所述沟道区的源极区和漏极区；采用晕环离子注入工艺，在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成晕环区；其中，注入所述晕环区的离子类型与所述轻掺杂区的离子类型相反，注入所述晕环区的离子能量大于注入所述轻掺杂区的离子能量，注入所述晕环区的离子剂量小于注入所述轻掺杂区的离子剂量。
[0007]在第一方面的第一种可能的实现方式中，形成所述有源层具体包括:在所述基板上形成多晶硅层，所述多晶硅层包括沟道区和扩展区；以形成在所述多晶硅层的沟道区上方的所述栅极为阻挡，对未被所述栅极挡住的所述扩展区进行第一次离子注入工艺，并采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区；其中，所述第一次离子注入工艺和所述晕环离子注入工艺掺入的离子类型相反，且所述第一次离子注入工艺的离子能量小于所述晕环离子注入的离子能量，所述第一次离子注入工艺的离子剂量大于所述晕环离子注入的离子剂量；在所述扩展区上方形成第一有机感光性树脂图案，所述第一有机感光性树脂图案覆盖待形成的所述轻掺杂区，以所述第一有机感光型树脂图案为阻挡进行第二次离子注入工艺，形成所述源极区和所述漏极区，同时被所述第一有机感光性树脂图案覆盖的所述扩展区形成所述轻掺杂区；其中，第二次离子注入工艺和第一次离子注入工艺的离子类型相同；去除所述第一有机感光树脂图案。
[0008]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述对所述扩展区进行第一次离子注入工艺，并采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区，包括:先对所述扩展区进行第一次离子注入工艺，后采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区；或者，先采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近待形成的所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区，后对所述扩展区进行第一次离子注入工艺。
[0009]在第一方面的第三种可能的实现方式中，形成所述有源层具体包括:在所述基板上形成多晶硅层，所述多晶硅层包括沟道区和扩展区；在所述多晶硅层上方形成第二有机感光型树脂图案，所述第二有机感光型树脂图案露出所述扩展区中待形成的所述源极区和所述漏极区，并以所述第二有机感光型树脂图案为阻挡进行第一次离子注入工艺，形成所述源极区和所述漏极区；去除所述第二有机感光型树脂图案，并以形成在所述多晶硅层的沟道区上方的所述栅极为阻挡进行第二次离子注入工艺，在所述扩展区的除所述源极区和所述漏极区外形成所述轻掺杂区，并采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区；其中，所述第二次离子注入工艺与所述第一次离子注入工艺掺入的离子类型相同、与所述晕环离子注入工艺掺入的离子类型相反，且所述第二次离子注入工艺的离子能量小于所述晕环离子注入的离子能量，所述第二次离子注入工艺的离子剂量大于所述晕环离子注入的离子剂量。
[0010]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述以形成在所述多晶硅层上的所述栅极为阻挡进行第二次离子注入工艺，在所述扩展区的除所述源极区和所述漏极区外形成所述轻掺杂区，并采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区，包括:以形成在所述多晶硅层上的所述栅极为阻挡，先进行第二次离子注入工艺，在所述扩展区的除所述源极区和所述漏极区外形成所述轻掺杂区，后采用晕环离子注入工艺在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区；或者，以形成在所述多晶硅层上的所述栅极为阻挡，先进行晕环离子注入工艺，在所述沟道区靠近待形成的所述轻掺杂区位置处形成所述晕环区，后进行第二次离子注入工艺，在所述扩展区的除所述源极区和所述漏极区外形成所述轻掺杂区。
[0011]在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述晕环离子注入工艺包括:将晕环离子注入机台的放置所述基板的承载基板转动到预定角度以及预定倾斜度时，进行第一次晕环离子注入工艺；相对所述预定角度，沿顺时针或逆时针方向，将所述晕环离子注入机台的承载基板转动90°，进行第二次晕环离子注入工艺；沿与所述第二次晕环离子注入工艺相同方向继续转动90°，进行第三次晕环离子注入工艺；沿与所述第三次晕环离子注入工艺相同方向继续转动90°，进行第四次晕环离子注入工艺；其中，在上述四次晕环离子注入工艺过程中，所述预定倾斜度不变。
[0012]结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，以所述多晶硅层的平面为参考，所述预定倾斜度为0-30°的角度范围。
[0013]结合上述各种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述轻掺杂区的离子类型为η型，所述晕环区的离子类型为P型；或者，所述轻掺杂区的离子类型为P型，所述晕环区的离子类型为η型。
[0014]第二方面，提高一种多晶硅薄膜晶体管，包括:设置在基板上的栅极、源极和漏极、以及有源层；所述有源层包括:沟道区、源极区和漏极区、位于所述沟道区和所述源极区之间以及位于所述沟道区和所述漏极区之间的轻掺杂区、以及位于所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处的晕环区；其中，所述晕环区与所述轻掺杂区和所述沟道区的靠近所述基板的部分接触；所述晕环区的离子类型与所述轻掺杂区的离子类型相反。
[0015]在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述轻掺杂区的离子类型为η型，所述晕环区的离子类型为P型；或者，所述轻掺杂区的离子类型为P型，所述晕环区的离子类型为η型。
[0016]第三方面，提供一种阵列基板，包括第二方面的多晶硅薄膜晶体管。
[0017]第四方面，提供一种显示面板，包括第三方面的阵列基板。
[0018]本发明实施例提供一种多晶硅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示面板，多晶硅薄膜晶体管的制备方法包括:在基板上形成栅极、源极和漏极、以及有源层；形成所述有源层包括:在所述基板上形成多晶硅层，所述多晶硅层包括沟道区和扩展区；对所述扩展区进行离子注入工艺，形成靠近所述沟道区两侧的轻掺杂区和分别位于两侧轻掺杂区远离所述沟道区的源极区和漏极区；采用晕环离子注入工艺，在所述沟道区靠近所述轻掺杂区位置处形成晕环区；其中，注入所述晕环区的离子类型与所述轻掺杂区的离子类型相反，注入所述晕环区的离子能量大于注入所述轻掺杂区的离子能量，注入所述晕环区的离子剂量小于注入所述轻掺杂区的离子剂量。由于在所述沟道区和所述轻掺杂区之间形成了所述晕环区，且该晕环区的离子类型与所述轻掺杂区离子类型相反，因而所述晕环区可以有效抑制轻掺杂区中的离子向沟道区扩散，使耗尽区减小，从而可以遏制穿通效应，进而有效防止短沟道效应。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
[0020]图1为本发明实施例提供的一种多晶硅薄膜晶体管的结构示意图；
[0021]图2为本发明实施例提供的一种在基板上形成沟道区和扩展区的结构示意图；
[0022]图3a为在图2的基础上对扩展区进行第一次离子注入工艺后的结构示意图；
[0023]图3b为在图3a的基础上进行晕环离子注入工艺后