[发明专利]一种阵列基板的掺杂方法和掺杂设备

说明书

技术领域

本发明涉及基板制造技术领域，特别是涉及一种阵列基板的掺杂方法和掺杂设备。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)是液晶显示器中控制每个像素亮度的基本电路组件，一般由非晶硅结构制造而成，随着技术的进步，越来越多的使用低温多晶硅结构，这种结构大大的改善了薄膜晶体管的电性能。

使用低温多晶硅(LTPS)技术形成薄膜晶体管，一般标准低温多晶硅薄膜晶体管在多晶硅层上有作为源极和漏极的N型重掺杂区，由于两个N性重掺杂区的掺杂浓度较高，且与栅电极导体间的距离较小，导致漏极附近电场太强，而产生热载流子效应，使多晶硅薄膜晶体管在关闭状态下会有漏电流的问题，组件稳定性受到严重影响。为解决这个问题，现有技术中对沟道区、重掺杂区以及轻掺杂区进行三次掺杂以减少漏电流的问题。

请参阅图1a、图1b以及图1c，图1a是现有技术中对沟道区、重掺杂区以及轻掺杂区进行第一次掺杂的工艺示意图，图1b是现有技术中对沟道区、重掺杂区以及轻掺杂区进行第二次掺杂的工艺示意图，图1c是现有技术中对沟道区、重掺杂区以及轻掺杂区进行第三次掺杂的工艺示意图。其中，在基板101上形成多晶硅102，多晶硅102上定义有待重掺杂区103(所需掺杂浓度为a)、待轻掺杂区104(所需掺杂浓度为b)以及待掺杂沟道区105(所需掺杂浓度为c)。图1a中即对待重掺杂区103、待轻掺杂区104以及待掺杂沟道区105同时进行掺杂，第一次掺杂浓度为c；图1b中多晶硅102上形成有覆盖待掺杂沟道区105的栅极106，首先通过光掩膜板107形成光阻108，光阻108覆盖待轻掺杂区104以及栅极106，待轻掺杂区104以及待掺杂沟道区105上所覆盖的光阻108以及栅极106整体厚度均匀，然后对待重掺杂区103进行第二次掺杂，第二次掺杂浓度为a-b-c；图1c中除去光阻108，对重掺杂区103以及轻掺杂区104进行第三次掺杂，第三次掺杂浓度为b。

根据以上描述可知，现有技术中掺杂工艺较为复杂，且需要进行三次掺杂，增加了成本和生产周期，同时也容易导致工艺误差的问题。

发明内容

本发明提供一种阵列基板的掺杂方法和掺杂设备，实现对基板的沟道区、重掺杂区以及轻掺杂区的一次掺杂，简化工艺，降低成本。

为解决上述问题，本发明提供一种阵列基板的掺杂方法，其包括：提供基板，该基板上定义有待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区；通过光刻工艺在基板上形成光阻层，其中，光阻层对应待重掺杂区形成第一光阻部，对应待轻掺杂区形成第二光阻部，对应待掺杂沟道区形成第三光阻部，第一光阻部比第二光阻部薄，第二光阻部比第三光阻部薄；经光阻层对待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区进行一次掺杂，以一次形成分别与待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区对应的重掺杂区、轻掺杂区和沟道区。

其中，基板包括基板主体以及设置在基板主体上的多晶硅层，其中多晶硅层上定义有待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区。

其中，通过光刻工艺在基板上形成光阻层的步骤包括：在待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区上设置有均匀厚度的光刻胶；通过光掩膜板对光刻胶进行曝光，其中，光掩膜板包括第一透光部、第二透光部以及第三透光部，第一透光部、第二透光部以及第三透光部的透光率依次增大或依次减小；利用显影液对曝光后的光刻胶进行显影，以形成对应第一透光部的第一光阻部，对应第二透光部的第二光阻部以及对应第三透光部的第三光阻部。

其中，光掩膜板为半色调光罩或灰阶光罩；半色调光罩对应第二光阻部的第二透光部为半透光膜，半透光膜的透过率在0～100％之间；灰阶光罩对应第二光阻部的第二透光部具有至少一条狭缝，以遮挡部分光源实现半透光效果，狭缝控制透过率在0～100％之间。

其中，经光阻层对待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区进行一次掺杂的步骤包括：采用扩散法或离子注入工艺经光阻层对待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区进行一次掺杂，以一次形成分别与待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区对应的重掺杂区、轻掺杂区和沟道区。

为解决上述问题，本发明提供一种阵列基板的掺杂设备，其包括：光刻装置，用于在基板上形成光阻层，其中基板上定义有待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区；光阻层对应待重掺杂区形成第一光阻部，对应待轻掺杂区形成第二光阻部，对应待掺杂沟道区形成第三光阻部，第一光阻部比第二光阻部薄，第二光阻部比第三光阻部薄；以及掺杂装置，用于经光阻层对待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区进行一次掺杂，以一次形成分别与待重掺杂区、待轻掺杂区以及待掺杂沟道区对应的重掺杂区、轻掺杂区和沟道区。