一种膜层的掺杂方法、薄膜晶体管及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种膜层的掺杂方法、薄膜晶体管及其制作方法，用以简化工艺流程，提高产能，提升产品良率。膜层的掺杂方法包括：在衬底基板上通过构图工艺制作一层待掺杂的膜层，该膜层包括第一区、第二区和第三区，第一区位于中间区，第三区位于边缘区，第二区位于第一区和第三区之间；在膜层上通过构图工艺依次形成第一阻挡层和第二阻挡层，第一阻挡层在膜层上的正投影区域覆盖第一区，第二阻挡层在膜层上的正投影区域覆盖第一区和第二区；采用与衬底基板垂直的离子束对膜层进行第一次掺杂，完成第三区的掺杂；将衬底基板沿平行于离子束的方向旋转预设角度，使得第二阻挡层不遮挡第二区，采用离子束对膜层进行第二次掺杂，完成第二区的掺杂。

Film doping method, film transistor and manufacturing method thereof

The invention discloses a doping method of a film layer, a thin film transistor and a manufacturing method thereof, so as to simplify the technological process, improve the productivity and improve the yield of the product. Methods: by including the doping film patterning process making a layer to be doped layer on a substrate, the film includes a first zone, second zone and third zone, the first zone is located in the middle zone, third zone is located in the border area, second area is located between the first and third areas; in the film layer are formed by patterning process the first barrier layer and a second barrier layer, a first barrier layer is the projection area in the film covered on the first area, the second barrier layer in the layer is the projection area covering the first and second areas; by ion beam perpendicular to the substrate of the film layer of the first doped region is doped to complete the third direction of the substrate; the substrate in a direction parallel to the ion beam rotary preset angle, makes the second barrier layer is not covering second areas, using ion beam on the film second doping, completed second doping.

【技术实现步骤摘要】
一种膜层的掺杂方法、薄膜晶体管及其制作方法
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种膜层的掺杂方法、薄膜晶体管及其制作方法。
技术介绍
现有技术的液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)、有源矩阵有机发光二极管(ActiveMatrixOrganicLightEmittingDiode，AMOLED)背板技术以及半导体器件工艺制程中，一般需要对半导体层进行多次不同离子、不同剂量的掺杂，以改善其薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)电学特性。如图1所示，现有技术的顶栅型薄膜晶体管包括依次位于衬底基板10上的遮光层12、缓冲层11、半导体有源层13、绝缘层14、栅极15、以及源极和漏极(图中未示出)。半导体有源层13包括不需要掺杂区131、重掺杂区133和轻掺杂区132，不需要掺杂区131对应半导体有源层13的沟道区，重掺杂区133和轻掺杂区132对应半导体有源层13的欧姆接触区，轻掺杂区132即轻掺杂漏结构(LightlyDopedDrain，LDD)，作用是减弱漏区电场，防止热电子退化效应。如图1所示，在对半导体有源层13进行掺杂时，首先，在栅极15上覆盖一层光刻胶层16，光刻胶层16在衬底基板10上的正投影区域覆盖半导体有源层13的不需要掺杂区131和轻掺杂区132；接着，采用离子束对半导体有源层13的重掺杂区133进行较大剂量的掺杂，离子束的方向与衬底基板10垂直(如图中箭头所示的方向)，形成了半导体有源层13的重掺杂区133；接着，需要采用离子束对半导体有源层13的轻掺杂区132进行较小剂量的掺杂，此时由于光刻胶层16覆盖了轻掺杂区132而对掺杂离子起到了阻挡作用，因此需要去除该部分的光刻胶层，即去除图中虚线框内的光刻胶层，去除之后再进行较小剂量的掺杂，形成半导体有源层13的轻掺杂区132。综上所述，现有技术不同剂量掺杂时需要通过曝光及刻蚀工艺去除部分光刻胶层(如去除图1中虚线框内的光刻胶层)，不仅工艺繁琐，各项参数控制难度较大，如：灰化(Ashing)的参数控制较难，导致轻掺杂区长度不能有效定义，影响漏电流等关键电学特性参数。并且在去除光刻胶的剥离工艺中容易产生光刻胶残留，进而引发后段工艺的多种不良，不仅降低了良率，也降低了产能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种膜层的掺杂方法、薄膜晶体管及其制作方法，用以简化工艺流程，提高产能，提升产品良率。本专利技术实施例提供的一种膜层的掺杂方法，包括：在衬底基板上通过构图工艺制作一层待掺杂的膜层，该膜层包括第一区、第二区和第三区，所述第一区位于该膜层的中间区域，所述第三区位于该膜层的边缘区域，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间；在所述膜层上通过构图工艺依次形成用于阻挡离子束的第一阻挡层和第二阻挡层，所述第一阻挡层在所述膜层上的正投影区域覆盖所述第一区，所述第二阻挡层在所述膜层上的正投影区域覆盖所述第一区和所述第二区；采用与所述衬底基板垂直的离子束对所述膜层进行第一次掺杂，完成所述第三区的掺杂；将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂，完成所述第二区的掺杂；所述第二次掺杂的掺杂离子的剂量小于所述第一次掺杂的掺杂离子的剂量。由本专利技术实施例提供的膜层的掺杂方法，由于该方法在进行第一次掺杂后，只需要将衬底基板沿平行于离子束的方向旋转预设角度，然后对膜层进行第二次掺杂，因此本专利技术实施例可以实现在同一离子束注入设备中同时完成第二区和第三区的掺杂，与现有技术相比，本专利技术实施例不需要在完成第三区的掺杂后将衬底基板再放入刻蚀设备中去除第二区正上方位置处的阻挡层，因此，本专利技术实施例能够简化工艺流程，提高产能，提升产品良率。较佳地，所述将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂，完成所述第二区的掺杂，具体包括：将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向顺时针旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂，以及，将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向逆时针旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层再次进行第二次掺杂，完成所述第二区的掺杂。较佳地，所述预设角度A满足：tanA＝L/(H1+H2)；其中：L表示所述第二区在预设方向上的长度值，H1表示所述膜层的厚度值，H2表示所述第一阻挡层的厚度值。较佳地，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层的材料相同。较佳地，所述采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂之后，还包括：去除所述第一阻挡层和所述第二阻挡层，形成掺杂后的膜层。本专利技术实施例还提供了一种薄膜晶体管的制作方法，包括栅极、源极、漏极和半导体有源层的制作，其中：所述半导体有源层的制作包括：在衬底基板上通过构图工艺制作半导体层，所述半导体层包括第一区、第二区和第三区，所述第一区位于该半导体层的中间区域，所述第三区位于该半导体层的边缘区域，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间；在所述半导体层上通过构图工艺依次形成用于阻挡离子束的第一阻挡层和第二阻挡层，所述第一阻挡层在所述半导体层上的正投影区域覆盖所述第一区，所述第二阻挡层在所述半导体层上的正投影区域覆盖所述第一区和所述第二区；采用与所述衬底基板垂直的离子束对所述半导体层进行第一次掺杂；将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述半导体层进行第二次掺杂，形成半导体有源层；所述第二次掺杂的掺杂离子的剂量小于所述第一次掺杂的掺杂离子的剂量。由本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的制作方法，由于该方法中制作半导体有源层时，在对半导体层进行第一次掺杂后，与现有技术相比，本专利技术具体实施例不需要将经过第一次掺杂后的衬底基板搬送到刻蚀设备进行第二区正上方阻挡层的刻蚀，本专利技术具体实施例可以保留第二阻挡层，此时将衬底基板按照预设角度旋转一定角度就可以完成第二区的掺杂，本专利技术具体实施例能够实现第三区和第二区在同一离子束注入设备实现一次性完成，无需再增加灰化、刻蚀工艺过程，能够简化工艺流程，提高产能，提升产品良率。较佳地，所述在衬底基板上通过构图工艺制作半导体层之前，还包括：在所述衬底基板上通过构图工艺制作遮光层和缓冲层。较佳地，所述在所述半导体层上通过构图工艺依次形成用于阻挡离子束的第一阻挡层和第二阻挡层，包括：在所述半导体层上通过构图工艺依次制作绝缘层和栅极，所述栅极作为第一阻挡层，所述栅极在所述半导体层上的正投影区域覆盖所述第一区；在所述栅极上通过构图工艺形成用于阻挡离子束的第二阻挡层，所述第二阻挡层在所述半导体层上的正投影区域覆盖所述第一区和所述第二区。较佳地，所述形成半导体有源层之后，该方法还包括：去除所述第二阻挡层，在所述半导体有源层上通过构图工艺制作源极和漏极。较佳地，所述预设角度A满足：tanA＝L/(H1+H2+H3)；其中：L表示所述第二区在预设方向上的长度值，H1表示所述半导体层的厚度值，H2表示所述绝缘层的厚度值，H3表示所述栅极的厚度值。较佳地，所述衬底基板上通过构图工艺制作半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜层的掺杂方法，其特征在于，包括：在衬底基板上通过构图工艺制作一层待掺杂的膜层，该膜层包括第一区、第二区和第三区，所述第一区位于该膜层的中间区域，所述第三区位于该膜层的边缘区域，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间；在所述膜层上通过构图工艺依次形成用于阻挡离子束的第一阻挡层和第二阻挡层，所述第一阻挡层在所述膜层上的正投影区域覆盖所述第一区，所述第二阻挡层在所述膜层上的正投影区域覆盖所述第一区和所述第二区；采用与所述衬底基板垂直的离子束对所述膜层进行第一次掺杂，完成所述第三区的掺杂；将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂，完成所述第二区的掺杂；所述第二次掺杂的掺杂离子的剂量小于所述第一次掺杂的掺杂离子的剂量。

【技术特征摘要】
1.一种膜层的掺杂方法，其特征在于，包括：在衬底基板上通过构图工艺制作一层待掺杂的膜层，该膜层包括第一区、第二区和第三区，所述第一区位于该膜层的中间区域，所述第三区位于该膜层的边缘区域，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间；在所述膜层上通过构图工艺依次形成用于阻挡离子束的第一阻挡层和第二阻挡层，所述第一阻挡层在所述膜层上的正投影区域覆盖所述第一区，所述第二阻挡层在所述膜层上的正投影区域覆盖所述第一区和所述第二区；采用与所述衬底基板垂直的离子束对所述膜层进行第一次掺杂，完成所述第三区的掺杂；将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂，完成所述第二区的掺杂；所述第二次掺杂的掺杂离子的剂量小于所述第一次掺杂的掺杂离子的剂量。2.根据权利要求1所述的掺杂方法，其特征在于，所述将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂，完成所述第二区的掺杂，具体包括：将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向顺时针旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂，以及，将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向逆时针旋转预设角度，使得所述第二阻挡层不遮挡所述第二区，采用所述离子束对所述膜层再次进行第二次掺杂，完成所述第二区的掺杂。3.根据权利要求2所述的掺杂方法，其特征在于，所述预设角度A满足：tanA＝L/(H1+H2)；其中：L表示所述第二区在预设方向上的长度值，H1表示所述膜层的厚度值，H2表示所述第一阻挡层的厚度值。4.根据权利要求1所述的掺杂方法，其特征在于，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层的材料相同。5.根据权利要求1所述的掺杂方法，其特征在于，所述采用所述离子束对所述膜层进行第二次掺杂之后，还包括：去除所述第一阻挡层和所述第二阻挡层，形成掺杂后的膜层。6.一种薄膜晶体管的制作方法，包括栅极、源极、漏极和半导体有源层的制作，其特征在于，所述半导体有源层的制作包括：在衬底基板上通过构图工艺制作半导体层，所述半导体层包括第一区、第二区和第三区，所述第一区位于该半导体层的中间区域，所述第三区位于该半导体层的边缘区域，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间；在所述半导体层上通过构图工艺依次形成用于阻挡离子束的第一阻挡层和第二阻挡层，所述第一阻挡层在所述半导体层上的正投影区域覆盖所述第一区，所述第二阻挡层在所述半导体层上的正投影区域覆盖所述第一区和所述第二区；采用与所述衬底基板垂直的离子束对所述半导体层进行第一次掺杂；将所述衬底基板沿平行于所述离子束的方向旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学伟，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11