[發(fā)明專利]離子注入設(shè)備和離子注入方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710625545.5
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN107346724A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃奔
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢華星光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01J37/317
• 分類號(hào): H01J37/317;H01L21/266
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44280
• 代理人: 李慶波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離子摻雜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子注入設(shè)備和離子注入方法。

背景技術(shù)

低溫多晶硅薄膜晶體管(Low Temperature Polycrystalline Silicon Thin Film Transistor,LTPS-TFT)具有高載流子遷移率與高輸出電流等特性，常用于高分辨率顯示器上。在LTPS-TFT的制程工藝中，有源層需要進(jìn)行離子摻雜以形成摻雜區(qū)域。由于離子運(yùn)動(dòng)具有多向性，因此需要借助光刻膠工藝遮擋非摻雜區(qū)，才能將離子精確的注入到預(yù)定的摻雜區(qū)。但是，光刻膠工藝需要涂布光阻、曝光、光阻刻蝕以及顯影等多道制程，工序復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，且生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明提供一種離子注入設(shè)備和離子注入方法，能夠簡化離子摻雜工序，提高生產(chǎn)效率低下，且降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明一實(shí)施例的離子注入設(shè)備，包括掩膜板、第一傳送裝置以及相連接的離子產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和制程腔室，所述離子產(chǎn)生機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生離子，所述制程腔室中設(shè)置有預(yù)定工位，第一傳送裝置用于將待摻雜基板傳送至預(yù)定工位，掩膜板設(shè)置于預(yù)定工位的上方，掩膜板設(shè)置有開口區(qū)，開口區(qū)用于與待摻雜基板的摻雜區(qū)對齊，使得離子通過開口區(qū)注入摻雜區(qū)。

本發(fā)明一實(shí)施例的離子注入方法，包括：

第一傳送裝置將待摻雜基板傳送至制程腔室中的預(yù)定工位；

提供一掩膜板并將所述掩膜板設(shè)置于預(yù)定工位的上方，其中掩膜板的開口區(qū)與待摻雜基板的摻雜區(qū)對齊；

離子產(chǎn)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生離子，使得離子通過掩膜板的開口區(qū)注入待摻雜基板的摻雜區(qū)。

有益效果：本發(fā)明設(shè)計(jì)在待摻雜基板上方設(shè)置掩膜板，將掩膜板的開口區(qū)與待摻雜基板的摻雜區(qū)對齊，即可將離子通過開口區(qū)精確注入摻雜區(qū)，無需光刻膠工藝的多道制程，從而能夠簡化離子摻雜工序，提高生產(chǎn)效率低，并且掩膜板相比較于光刻膠工藝的成本更低，因此能夠降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的離子注入設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的匯聚磁場機(jī)構(gòu)調(diào)整離子運(yùn)動(dòng)方向的示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的離子注入方法的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的對位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例的離子注入方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明所提供的各個(gè)示例性的實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。在不沖突的情況下，下述各個(gè)實(shí)施例及其技術(shù)特征可以相互組合。并且，本發(fā)明下文各個(gè)實(shí)施例所采用的方向性術(shù)語，例如“上”、“下”等，均是為了更好的描述各個(gè)實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

請參閱圖1，為本發(fā)明一實(shí)施例的離子注入設(shè)備。所述離子注入設(shè)備10包括離子產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11、質(zhì)量分析磁場12、匯聚磁場機(jī)構(gòu)13、第一傳送裝置(又稱Glass Robot)14、第二傳送裝置(又稱Mask Robot)15、制程腔室(Process Chamber)16及掩膜板(mask)17。

離子產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11用于產(chǎn)生離子。具體地，離子產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11可以利用高壓電弧放電產(chǎn)生離子，或者利用高能量粒子轟擊雜質(zhì)原子或分子，使得被摻雜的元素原子或分子電離，從而產(chǎn)生離子(離子束)。所述離子產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11離子還可以設(shè)置有平行電極板，用于對離子進(jìn)行加速。

質(zhì)量分析磁場12與離子產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11導(dǎo)通，用于分析選取單一雜質(zhì)離子，從而提高用于摻雜離子的純度。

匯聚磁場機(jī)構(gòu)13與質(zhì)量分析磁場12導(dǎo)通，用于調(diào)整離子的運(yùn)動(dòng)方向，提高離子束的匯聚性，使得離子沿同一方向運(yùn)動(dòng)。參閱圖2，經(jīng)過質(zhì)量分析磁場12選取的離子具有運(yùn)動(dòng)多向性，匯聚磁場機(jī)構(gòu)13可以產(chǎn)生呈透鏡形狀的等磁位線131，基于磁透鏡原理，等磁位線131可以使得離子沿同一方向運(yùn)動(dòng)。應(yīng)理解，所謂離子沿同一方向運(yùn)動(dòng)并不是指所有離子沿同一直線運(yùn)動(dòng)，而是各個(gè)平行的離子束沿同一方向運(yùn)動(dòng)。

制程腔室16與匯聚磁場機(jī)構(gòu)13導(dǎo)通，該制程腔室16中設(shè)置有用于承載待摻雜基板141的預(yù)定工位。

第一傳送裝置14和第二傳送裝置15包括但不限于為電動(dòng)馬達(dá)，兩者可以在中央控制器的控制下沿滑軌30運(yùn)動(dòng)。

下面介紹離子注入設(shè)備10進(jìn)行離子摻雜工藝的原理及過程。請參閱圖3，本實(shí)施例的離子注入方法包括步驟S31～S33。

S31：第一傳送裝置將待摻雜基板傳送至制程腔室中的預(yù)定工位，第二傳送裝置將掩膜板傳送至預(yù)定工位的上方。