低溫多晶矽膜製備方法、薄膜電晶體及其製備方法與流程
2023-05-23 07:13:51 1
本發明涉及平板顯示技術領域，特別是涉及一種低溫多晶矽膜的製備方法、薄膜電晶體的製備方法與薄膜電晶體。
背景技術：
隨著平板顯示的發展，高解析度，低能耗的面板需求不斷被提出。低溫多晶矽(LowTemperature Poly-Silicon，LTPS)相對於非晶矽，具有較高的載流子遷移率，因此，LTPS薄膜常代替非晶矽薄膜應用於薄膜電晶體(TFT)的有源層，廣泛應用在集成周邊驅動的有源液晶顯示(AMLCD)和有源有機發光二極體(AMOLED)中。
目前，傳統的製備LTPS薄膜方法中，主要採用雷射退火的方法來形成LTPS薄膜。然而，由於非晶矽受到雷射照射時，其內部各個區域受照射產生的溫度是相同的，因此，晶化後的多晶矽晶粒在LTPS薄膜中的生長區域是隨機的，這就使得LTPS薄膜中的晶粒尺寸較小，晶粒間的晶界較多，進而，使得製得的LTPS薄膜的載流子遷移率較低。同時，當LTPS薄膜應用於TFT中的有源層時，當給TFT中的柵極施加預設的電壓時，在柵極與有源層之間會產生電場，在電場的作用下，源極與漏極之間形成導通狀態，即通常所說的TFT導通時的溝道區，由於LTPS薄膜中的晶粒尺寸較小，晶粒排列雜亂無序，使得對應於溝道區內的LTPS的晶界較多，增大了TFT導通時的漏電流，進而導致TFT的閾值電壓不穩定，從而降低了TFT整體的電性能。
技術實現要素：
基於此，有必要提供針對採用傳統方法製得的低溫多晶矽膜的晶粒較小，晶粒排列雜亂無序，晶粒間的晶界較多，使得製得的低溫多晶矽膜的載流子遷移率較低，導致含有上述低溫多晶矽膜的TFT器件的漏電流較高的技術問題，提供一種低溫多晶矽膜的製備方法及使用所述製備方法的TFT的製備方法與TFT。
一種低溫多晶矽膜的製備方法，包括：在玻璃基板的預定區域內形成導熱層；在所述導熱層及所述玻璃基板上形成緩衝層；在所述緩衝層上形成非晶矽層；採用準分子雷射退火工藝對所述非晶矽層進行雷射晶化，並對所述導熱層進行加熱，將所述非晶矽層轉化為低溫多晶矽膜。
在其中一個實施例中，所述預定區域在垂直於所述玻璃基板的方向上對齊於源極摻雜區或者所述源極摻雜區和與所述源極摻雜區相鄰的部分溝道區。
在其中一個實施例中，所述預定區域在垂直於所述玻璃基板的方向上對齊於漏極摻雜區或者所述漏極摻雜區和與所述漏極摻雜區相鄰的部分溝道區。
在其中一個實施例中，所述在玻璃基板的預定區域內形成導熱層的步驟包括：在玻璃基板上沉積金屬層；通過黃光製程、蝕刻製程對所述金屬層進行圖案化處理，在所述預定區域內形成導熱層。
在其中一個實施例中，所述金屬層的材質為導磁性金屬。
在其中一個實施例中，所述導熱層的厚度為50nm～200nm。
在其中一個實施例中，採用電磁加熱方式對所述導熱層進行加熱。
在其中一個實施例中，所述採用電磁加熱方式對所述導熱層進行加熱的加熱溫度為100℃～300℃。
一種薄膜電晶體的製備方法，包括如上述任意一項實施例所述的低溫多晶矽膜的製備方法，並且，將所述非晶矽層轉化為低溫多晶矽膜之後，還包括如下步驟：
對所述低溫多晶矽膜進行圖案化處理，形成多晶矽半導體層；
在所述多晶矽半導體層上依次形成柵極絕緣層、柵極、層間絕緣層、源/漏極，所述源/漏極與所述多晶矽半導體層電連接。
一種薄膜電晶體，包括玻璃基板、緩衝層、多晶矽半導體層、柵極絕緣層、柵極、層間絕緣層、源極、漏極以及導熱層，所述薄膜電晶體採用上述一種薄膜電晶體的製備方法所述的製備方法製備。
上述低溫多晶矽膜的製備方法、薄膜電晶體的製備方法與薄膜電晶體，在低溫多晶矽膜的製備方法中，在玻璃基板的預定區域內形成導熱層，採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化的過程中，對導熱層進行加熱，使得非晶矽層內部存在溫度差異，在由非晶矽層形成的低溫多晶矽層中，多晶矽晶粒沿非完全熔融區域向熔融區域生長，晶粒尺寸較大，晶粒分布排列整齊有序，具有較少的晶界，增大了製得的低溫多晶矽膜的載流子遷移率，降低了製得的低溫多晶矽膜應用於TFT的有源層時產生的漏電流，提高了TFT的閾值電壓的穩定性，使得含有上述低溫多晶矽膜的TFT具有更優良的電性能。
附圖說明
圖1為一實施例的低溫多晶矽膜的製備方法的流程示意圖；
圖2為另一實施例的低溫多晶矽膜的製備方法的流程示意圖；
圖3為S210中所得產品的結構示意圖；
圖4為S220中所得產品的結構示意圖；
圖5為S230中所得產品的結構示意圖；
圖6為S240中所得產品的結構示意圖；
圖7為S250中產品製備過程的製備過程示意圖；
圖8為S250中所得產品的結構示意圖；
圖9為一實施例的TFT的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
下面結合附圖描述根據本發明實施例的低溫多晶矽膜的製備方法。
如圖1所示，一實施例的低溫多晶矽膜的製備方法包括如下步驟：
S110，在玻璃基板的預定區域內形成導熱層。
例如，在玻璃基板上沉積金屬層；通過黃光製程、蝕刻製程對金屬層進行圖案化處理，在預定區域內形成導熱層。
例如，預定區域在垂直於玻璃基板的方向上對齊於源極摻雜區。又如，預定區域在垂直於玻璃基板的方向上對齊於源極摻雜區和與源極摻雜區相鄰的部分溝道區。又如，預定區域在垂直於玻璃基板的方向上對齊於漏極摻雜區。又如，預定區域在垂直於玻璃基板的方向上對齊於漏極摻雜區和與漏極摻雜區相鄰的部分溝道區。隨著預設工藝的標準不同，能夠選擇上述任意一種實施方式。
例如，金屬層的材質為導磁性金屬，即導熱層的材質亦為導磁性金屬。
S120：在導熱層及玻璃基板上形成緩衝層。
例如，通過等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)，在導熱層及玻璃基板上沉積一層預設厚度的緩衝層。
S130：在緩衝層上形成非晶矽層。
例如，通過等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)，在緩衝層上沉積一層預設厚度的非晶矽層。
S140：採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化，並對導熱層進行加熱，將非晶矽層轉化為低溫多晶矽膜。
例如，採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化的過程中，採用電磁加熱方式對所述導熱層進行加熱，將非晶矽層轉化為低溫多晶矽膜。又如，利用電磁加熱裝置對導熱層進行加熱。
需要說明的是，採用傳統方法製得的低溫多晶矽膜的晶粒較小，晶粒間缺陷及晶粒間的晶界較多，使得製得的低溫多晶矽膜的載流子遷移率較低，含有上述低溫多晶矽膜的TFT器件的漏電流較高。
為了解決上述問題，在本實施例中，在S110中，在玻璃基板的預定區域內形成導熱層。在S140中，準分子雷射光束均勻照射非晶矽層，非晶矽層均勻吸收熱量，溫度不斷升高。在準分子雷射光束均勻照射非晶矽層的過程中，對導熱層進行加熱，導熱層的熱量通過緩衝層向非晶矽層傳導，使得非晶矽層中被導熱層覆蓋的區域溫度升高。這樣，非晶矽層中被導熱層覆蓋區域的溫度高於非晶矽層中未被導熱層覆蓋區域的溫度，因此，在非晶矽層受雷射晶化的過程中，非晶矽層上出現了溫度相對較高的被導熱層覆蓋的區域和溫度相對較低的未被導熱層覆蓋的區域。相對於傳統方法中，採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化的過程中，非晶矽層內部各區域溫度相同的情況，在本實施例中，非晶矽層內部存在溫度差異，未被導熱層覆蓋的區域的溫度低於被導熱層覆蓋的區域的溫度，當非晶矽層中被導熱層覆蓋的區域處於完成熔融狀態時，未被導熱層覆蓋的區域因遠離導熱層而處於非完全熔融狀態，非完全熔融狀態的非晶矽層中存在著一部分固態矽，在冷卻再結晶階段，以未被導熱層覆蓋區域的固態矽為結晶晶種，向熔融區域方向生長晶粒。進一步地，非晶矽層中熔融區域和非完全熔融區域存在著溫度梯度，晶粒沿著溫度梯度的方向從溫度較低的非完全熔融區域向溫度較高的熔融區域進行生長，通過對溫度梯度方向的控制，能夠實現對晶粒生長方向的控制，從而控制晶粒的分布。這樣，使得形成的低溫多晶矽層中晶粒尺寸較大，晶粒分布排列整齊有序，具有較少的晶界，增大了製得的低溫多晶矽膜的載流子遷移率，降低了製得的低溫多晶矽膜應用於TFT的有源層時產生的漏電流，提高了TFT的閾值電壓的穩定性，使得含有上述低溫多晶矽膜的TFT具有更優良的電性能。
上述低溫多晶矽膜的製備方法中，在玻璃基板的預定區域內形成導熱層，採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化的過程中，對導熱層進行加熱，使得非晶矽層內部存在溫度差異，在由非晶矽層形成的低溫多晶矽層中，多晶矽晶粒沿非完全熔融區域向熔融區域生長，晶粒尺寸較大，晶粒分布排列整齊有序，具有較少的晶界，增大了製得的低溫多晶矽膜的載流子遷移率，降低了製得的低溫多晶矽膜應用於TFT的有源層時產生的漏電流，提高了TFT的閾值電壓的穩定性，使得含有上述低溫多晶矽膜的TFT具有更優良的電性能。
此外，需要的說明的是，單獨採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化的過程中，對工藝條件的控制和所使用的雷射光束能量的均勻度的要求非常的高。現有技術中，準分子雷射退火工藝的最優能量密度容許的波動範圍一般不超過4mj/cm2。如果雷射能量太低，非晶矽不能熔化或晶粒不能達到足夠大，如果雷射能量太高，又造成非晶矽的微晶化或非晶化。
在上述實施例中，採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化的過程中，對導熱層進行加熱，將非晶矽層轉化為低溫多晶矽膜的過程中，使得準分子雷射退火工藝的最優能量密度容許的波動範圍為正負10～20mj/cm2，從而降低了ELA工藝對雷射光束均勻度的要求和非晶矽膜膜厚均勻度要求。
如圖2所示，另一實施例的低溫多晶矽膜10的製備方法包括如下步驟：
S210：在玻璃基板上沉積金屬層。
如圖3所示，在玻璃基板211上沉積金屬層212，為了更好地在玻璃基板上沉積金屬層，例如，在玻璃基板上沉積金屬層的步驟之前，執行對玻璃基板的清洗步驟。清洗步驟包括任何能夠實現預定清洗效果的清洗步驟。例如，玻璃基板為Asahi公司的AN Wizus型號的玻璃基板，又如，玻璃基板為Corning公司的NXT型號的玻璃基板。
例如，通過濺射的方式在玻璃基板上沉積金屬層。又如，利用物理氣相沉積(PVD)工藝在玻璃基板上沉積一層預設厚度的金屬層，沉積而成的金屬層結構緻密、厚度均勻及且與玻璃基板結合力好。
在後續工藝中，通過加熱金屬層，進而實現對非晶矽層的加熱。例如，金屬層的材質為導磁性金屬，這樣，使得能夠通過電磁加熱的方式對金屬層進行加熱。又如，金屬層的材質選自鐵、錳、鎳和鈷中的任意一種或多種。
為了進一步提升金屬層的導磁性能，同時，使得金屬層兼具較好的導熱性能、耐腐蝕性及耐高溫的性能，例如，金屬層的材質選自低碳鋼、鐵鋁合金、鐵矽合金、鐵鎳合金、鐵鈷合金、鐵鈷鎳合金和鐵氧體中的任意一種或多種。又如，金屬層的材質為鎳含量30％～90％的鎳鐵合金。這樣，使得金屬層的導磁性能得到提升的同時，也使得金屬層具有很好的導熱性能、耐腐蝕性及耐高溫的性能，更有利於後續步驟的進行。
又如，金屬層包括單金屬層。又如，金屬層包括合金層。又如，金屬層為依次疊加設置的單金屬層和合金層。根據不同的預設工藝指標，選用合適的金屬層結構，這裡不進行具體的限制。
例如，在玻璃基板上沉積金屬層之前，在玻璃基板上沉積一層保護膜層，沉積材料可以為單層的氧化矽(SiOx)膜層或氮化矽(SiNx)膜層，或者為氧化矽(SiOx)和氮化矽(SiNx)的疊層。其中，形成SiNx膜層的反應氣體可以為SiH4、NH3、N2的混合氣體，或者為SiH2Cl2、NH3、N2的混合氣體；形成SiOx膜層的反應氣體可以為SiH4、N2O的混合氣體，或者為SiH4、矽酸乙酯(TEOS)的混合氣體。
S220，通過黃光製程、蝕刻製程對金屬層進行圖案化處理，形成導熱層，導熱層在垂直於玻璃基板的方向上對齊於源極摻雜區。
如圖4所示，通過黃光製程、蝕刻製程對S210中獲得的金屬層進行圖案化處理，形成導熱層213，使得導熱層213在垂直於玻璃基板211的方向上對齊於源極摻雜區。
為了更好地對S210中獲得的金屬層進行圖案化處理，例如，在對S210中獲得的金屬層進行圖案化處理的步驟之前，執行對金屬層的清洗步驟。清洗步驟包括任何能夠實現預定清洗效果的清洗步驟。
在對金屬層212進行圖案化處理的過程中，首先，對清洗後的金屬層212進行黃光製程，包括依次進行塗膠操作、曝光操作及顯影操作；隨後，對完成顯影操作的金屬層212進行刻蝕製程；最後，將完成刻蝕製程的金屬層212返回黃光製程進行脫模，完成對金屬層的圖案化處理，形成導熱層213，使得導熱層213位於預定區域內。導熱層213在後續工藝中用於對非晶矽層進行加熱。
S230：在導熱層及玻璃基板上形成緩衝層。
如圖5所示，在導熱層213及玻璃基板211上形成緩衝層214。例如，在玻璃基板上具有導熱層的區域及不具有導熱層的區域上，均設置緩衝層。亦即，對於玻璃基板上具有導熱層的區域，在導熱層上形成緩衝層，並且，對於玻璃基板上不具有導熱層的區域，在玻璃基板上形成緩衝層。
為了更好地在導熱層上沉積緩衝層，例如，在導熱層及玻璃基板上形成緩衝層的步驟之前，執行對基板及導熱層的清洗步驟。清洗步驟包括任何能夠實現預定清洗效果的清洗步驟。
需要說明的是，由於玻璃材料的熔融溫度較低，在後續步驟中將會涉及到對非晶矽層進行雷射晶化的步驟，雷射照射時能量較高，通過在導熱層及玻璃基板上形成緩衝層，從而避免了對非晶矽層進行雷射晶化時玻璃基板由於溫度過高而發生熔化。同時，玻璃材料中不可避免的會存在一些鋁、鋇和鈉等雜質離子，並且，在S210中，玻璃基板上沉積有金屬層，通過在導熱層及玻璃基板上形成緩衝層，能夠阻擋玻璃基板內的雜質離子及導熱層中的金屬在對非晶矽層進行雷射晶化時進入晶化形成的低溫多晶矽膜中。
具體地，在導熱層213及玻璃基板211上利用等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)沉積一層預設厚度的緩衝層214。沉積材料可以為單層的氧化矽(SiOx)膜層或氮化矽(SiNx)膜層，或者為氧化矽(SiOx)和氮化矽(SiNx)的疊層。其中，形成SiNx膜層的反應氣體可以為SiH4、NH3、N2的混合氣體，或者為SiH2Cl2、NH3、N2的混合氣體；形成SiOx膜層的反應氣體可以為SiH4、N2O的混合氣體，或者為SiH4、矽酸乙酯(TEOS)的混合氣體。
S240：在緩衝層上形成非晶矽層。
如圖6所示，在緩衝層214上形成非晶矽層215。
例如，採用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝在緩衝層上沉積非晶矽層。又如，沉積溫度控制在500℃以下。又如，非晶矽層的厚度為45nm～50nm。又如，非晶矽層的厚度為45nm～47nm。又如，非晶矽層的厚度為46nm～48nm。又如，非晶矽層的厚度為45nm、49nm或50nm。
需要說明的是，採用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝在緩衝層上沉積非晶矽層內含有8％～15％的氫含量(hydrogen content)，如未脫氫即進行後續的準分子雷射退火，非晶矽層將瞬間吸收龐大的準分子雷射能量，並於準分子雷射退火區產生氫爆，因而造成矽膜容易從基板產生脫落(ablation)，故需於採用準分子雷射退火對非晶矽層進行晶化前，對非晶矽層進行進行脫氫。
為了防止氫爆發生，在採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化前，對非晶矽層進行去氫處理。例如，採用熱退火步驟，將氫從非晶矽層中排出。又如，對非晶矽層進行去氫處理，使得氫含量將至1.9％以下。
S250：採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化，並對導熱層進行加熱，將非晶矽層轉化為低溫多晶矽膜。
請一併參閱圖7及圖8，採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層215進行雷射晶化，並對導熱層213進行加熱，將非晶矽層215轉化為低溫多晶矽膜10。
採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層215進行雷射晶化的過程中，開啟電磁加熱裝置400對導熱層213進行加熱。電磁加熱裝置400包括高頻電流發生器(圖未示)和產生交變電磁場的線圈410，線圈410與高頻電流發生器電連接。其中，線圈410容置於臺板218內部，含有非晶層215的玻璃基板211放置於臺板218上，應該理解的是，電磁加熱裝置、臺板均為現有技術。線圈410發出的交變電磁場在導熱層213中產生渦電流，電磁能轉化為熱能，使得導熱層213的溫度升高。導熱層213的熱量通過緩衝層214向非晶矽層215傳導，使得非晶矽層215中源極摻雜區216的溫度升高，高於溝道區217及漏極摻雜區218。又如，準分子雷射器包括雷射發射裝置和光束處理裝置，線圈設置於靠近臺板的雷射發射裝置或者光束處理裝置上。
其中，利用電磁加熱裝置對導熱層213進行加熱，其加熱溫度為100℃～300℃，使得源極摻雜區216與溝道區217及漏極摻雜區218出現20℃～200℃的溫差。又如，利用電磁加熱裝置對導熱層213進行加熱，其加熱溫度為120℃～240℃，使得源極摻雜區216與溝道區217及漏極摻雜區218出現30℃～150℃的溫差。又如，利用電磁加熱裝置對導熱層213進行加熱，其加熱溫度為180℃～280℃，使得源極摻雜區216與溝道區217及漏極摻雜區218出現90℃～180℃的溫差。這樣，通過調整加熱溫度，進而能夠控制源極摻雜區216與溝道區217及漏極摻雜區218之間的溫差，從而能夠使得最終獲得的低溫多晶矽膜中的晶粒大小滿足不同的工藝標準。
進一步地，如圖8所示，熱量從源極摻雜區216向溝道區217的方向傳遞，再由溝道區217向漏極摻雜區218傳遞，使得非晶矽層215的內部形成溫度梯度，源極摻雜區216的溫度最高，溝道區217的溫度次之，漏極摻雜區218的溫度最低。源極摻雜區216的溫度升高處於完成熔融狀態時，溝道區217及漏極摻雜區218因遠離導熱層213而處於非完全熔融狀態。進而，在冷卻再結晶階段，溝道區217及漏極摻雜區218以不完全熔融的固態矽為晶種生長為尺寸較大的多晶矽晶粒，且多晶矽晶粒的橫向尺寸遠遠大於其縱向尺寸，晶粒的生長方向為逆熱量傳遞的方向生長。在本實施例中，溝道區217和漏極摻雜區218的最終形成的晶粒尺寸約為1μm～20μm。
需要說明的是，現有技術中，在沿源極摻雜區、溝道區及漏極摻雜區的這一橫向方向上，溝道區的橫向長度約為4μm～20μm，低溫多晶矽膜中的晶粒尺寸約為0.3μm，顯然，傳統工藝中，低溫多晶矽膜中的晶粒尺寸較小，溝道區內的境界較多，容易捕獲流動的電子，形成電子流動「陷阱」，降低電子的流動性(遷移率)；在TFT關態時，這些缺陷越多，溝道中出現雜亂電子就會越多，從而生產漏電流。
在本實施例中，溝道區217的晶粒尺寸約為1μm～20μm，遠遠大於現有技術中的低溫多晶矽膜中溝道區的晶粒尺寸。並且，由於現有技術中溝道區的橫向長度約為4μm～20μm，溝道區217的晶粒尺寸為1μm～20μm，大大降低了溝道區內的晶界數量。最優情況下，甚至能夠實現溝道區217幾乎全部位於單個晶粒內部，使得溝道區內的晶界降為最低。同時，在非晶矽轉化為多晶矽的過程中，實現了對晶化晶粒的尺寸大小及多晶矽膜中晶界位置的人工控制。
為了更好地發揮導熱層的加熱功能，例如，導熱層的厚度為50nm～200nm。又如，導熱層的厚度為50nm～100nm。又如，導熱層的厚度為80nm～170nm。
需要說明的是，當導熱層的厚度過厚，超過200nm時，一方面，會增加低溫多晶矽膜10的厚度，進而增加最終產品顯示屏的厚度，不符合顯示屏向纖薄化方向發展的趨勢；另一方面，在加熱工藝中，導熱層的厚度過厚，必然會導致加熱功率消耗增大，不利於節約能源及控制成本，同時，也不利於加熱設備的小型化。當導熱層的厚度過薄，例如，低於50nm時，在後續加熱工藝中，不利於對非晶矽層進行加熱，不能取得很好的加熱效果。
例如，準分子雷射器為Xecl型號的準分子雷射器，或者為現有的其他型號的準分子雷射器。又如，準分子雷射器的波長為306nm～309nm。又如，準分子雷射器的波長為308nm。又如，準分子雷射器的脈衝頻率50HZ～900HZ。又如，準分子雷射器的脈衝頻率70HZ～500HZ。又如，準分子雷射器的脈衝頻率400HZ～800HZ。又如，準分子雷射器的雷射能量需要結合非晶膜厚決定，一般為200～600mj/cm2。又如，準分子雷射器的掃描速率為600μm/S～1800μm/S。又如，準分子雷射器的掃描速率為700μm/S～1200μm/S。又如，準分子雷射器的掃描速率為1000μm/S～1700μm/S。這樣，通過控制準分子雷射器的工藝參數，使得在採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化的過程中，獲得更好的晶化效果。
上述低溫多晶矽膜10的製備方法中，在玻璃基板上形成導熱層，使得導熱層在垂直於玻璃基板的方向上，位於源極摻雜區在玻璃基板上的投影區。採用準分子雷射退火工藝對非晶矽層進行雷射晶化的過程中，對導熱層進行加熱，使得非晶矽層內部存在溫度梯度，在由非晶矽層形成的低溫多晶矽層中，溝道區的晶粒沿橫向方向生長且晶粒更大，實現了溝道區幾乎全部位於單個晶粒內部，使得溝道區內的晶界降為最低，增大了低溫多晶矽膜的載流子遷移率，降低了低溫多晶矽膜應用於TFT的有源層時產生的漏電流。同時，也實現了對晶化晶粒的尺寸大小及低溫多晶矽膜中晶界位置的人工控制。
此外，當導熱層在垂直於玻璃基板的方向上對齊於源極摻雜區時，形成的晶粒大小從漏極摻雜區，經過溝道區，到源極摻雜區，呈現出逐漸減小的細微趨勢；當導熱層在垂直於玻璃基板的方向上對齊於源極摻雜區和與源極摻雜區相鄰的部分溝道時，形成的晶粒大小亦有從漏極摻雜區，經過溝道區，到源極摻雜區，呈現出逐漸減小的細微趨勢；當導熱層在垂直於玻璃基板的方向上對齊於漏極摻雜區時，形成的晶粒大小從源極摻雜區，經過溝道區，到漏極摻雜區呈現出逐漸減小的細微趨勢；當導熱層在垂直於玻璃基板的方向上對齊於漏極摻雜區和與漏極摻雜區相鄰的部分溝道區時，形成的晶粒大小亦有從源極摻雜區，經過溝道區，到漏極摻雜區呈現出逐漸減小的細微趨勢。當導熱層在垂直於玻璃基板的方向上對齊於漏極摻雜區和源極摻雜區時，溝道區的晶粒尺寸略大於上述任意一種實施方式獲得的晶粒尺寸。隨著預設工藝的標準不同，能夠選擇上述任意一種實施方式。這樣，能夠使得低溫多晶矽膜具體應用於的TFT的類型、尺寸等因素來靈活調整導熱層的位置，具體不作限定。
本發明還包括一種TFT的製備方法，TFT的製備方法包括上述任意一實施例所述低溫多晶矽膜的製備方法，並且，將所述非晶矽層轉化為低溫多晶矽膜之後，還包含如下步驟：
對低溫多晶矽膜10進行圖案化處理，形成包括源極摻雜區216、溝道區217及漏極摻雜區218的多晶矽半導體層300；在多晶矽半導體層300上依次形成柵極絕緣層310、柵極320、層間絕緣層330、源極340a、漏極340b，源極340a和漏極340b分別與多晶矽半導體層300電連接。其完成後的TFT的截面圖請參閱圖9，在玻璃基板211上設置有導熱層213，在導熱層213及玻璃基板211上設置有緩衝層214，在緩衝層214上設置有多晶矽半導體層300，在多晶矽導體層300上依次設置有柵極絕緣層310、柵極320、層間絕緣層330、源極340a、漏極340b，源極340a和漏極340b分別與多晶矽半導體層300電連接。
其中，對低溫多晶矽膜進行圖案化處理具體包括如下步驟：在低溫多晶矽膜表面塗覆光刻膠，採用掩膜板對光刻膠進行曝光，使光刻膠形成光刻膠未保留區域和光刻膠保留區域，其中，光刻膠保留區域對應於源區、漏區和溝道區的圖形所在區域，光刻膠未保留區域對應於上述圖形以外的區域；進行顯影處理，光刻膠未保留區域的光刻膠被完全去除，光刻膠保留區域的光刻膠厚度保持不變，通過刻蝕工藝完全刻蝕掉光刻膠未保留區域的多晶矽薄膜，剝離剩餘的光刻膠，形成包括源區、漏區和溝道區的多晶矽半導體層。
上述TFT的製備方法，使得溝道區的晶粒沿橫向方向生長且晶粒更大，實現了溝道區幾乎全部位於單個晶粒內部，溝道區內的晶界降為最低，增大了低溫多晶矽膜的載流子遷移率，降低了製得的低溫多晶矽膜應用於TFT的有源層時產生的漏電流，提高了TFT的閾值電壓的穩定性，使得TFT具有更優良的電性能。
本發明還包括一種TFT，包括玻璃基板、緩衝層、多晶矽半導體層、柵極絕緣層、柵極、層間絕緣層及源源/漏極，還包括導熱層，所述導熱層位於所述玻璃基板與所述緩衝層之間，所述導熱層採用如上述任一實施例中所述的製備方法製備。TFT的結構如圖9所示，在此不再贅述。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。