[發明專利]一種離子注入機寬束均勻性調節裝置

有效

• 申請號: 201310605657.6
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103681191A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王迪平;羅宏洋;鐘新華;易文杰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317;H01J37/04;H01J37/09
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;李發軍

技術領域

本發明涉及一種離子注入機寬束均勻性調節裝置，特別涉及一種制造低溫多晶硅OLED（有機發光二極管）器件的離子注入機中的寬束均勻性調節裝置。

背景技術

現有高世代低溫多晶硅OLED（有機發光二極管）器件制造技術中，都采用離子注入技術實現工藝制程中的通道注入，LDD（輕漏極摻雜）離子注入和源/漏極注入，為了滿足低溫多晶硅的驅動電路的高精確度，離子注入的穩定度與均勻度成為器件成敗與否的重要關鍵。為了達到高均勻度，對于離子注入機提出了高標準要求，特別是束流均勻性，成為考量離子注入機的重要指標。

垂直、寬帶離子束的傳輸相比較于傳統的半導體用離子束傳輸更加困難，其離子光學系統更有特殊性。帶電離子的傳輸跟離子本身的能量有很大關系：離子束在垂直、寬帶傳輸時，由于空間電荷效應的影響，離子束發散嚴重，導致束流均勻性調節更加困難，因此，如何設計恰當的垂直、寬帶離子光學系統和方便快捷的寬束均勻性調節裝置以保證離子傳輸效率和束流品質是低溫多晶硅OLED離子注入機設備成功的關鍵。

目前國內使用的高世代低溫多晶硅OLED離子注入機全部依靠進口，還沒有實現國產化，而國外對這種技術進行了技術封鎖。

發明內容

為了解決寬束均勻性難以控制的問題，本發明結合開發半導體離子注入機的成功經驗和技術優勢，利用原有的離子光學系統，在保證整機指標功能要求前提下盡量減少光學部件，以縮短傳輸光路長度，減少傳輸距離，從而提高系統傳輸效率；解決寬束均勻性指標以滿足大生產線的需求前提下，旨在提供一種離子注入機束流均勻性調節裝置,該調節裝置的光路結構相對簡單，寬束均勻性調節操作簡便，可靠性高的用于低溫多晶硅OLED器件生產線。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種離子注入機寬束均勻性調節裝置，其結構特點是，包括多燈絲離子源、多縫引出電極板、垂直質量分析器、分析光欄、擋束光攔、基板和固定法拉第陣列；所述多縫引出電極板位于多燈絲離子源與垂直質量分析器之間，該多縫引出電極板將多燈絲離子源在離子源腔體內產生的等離子體引出并送入垂直質量分析器內，所述垂直質量分析器將離子體分選后以寬帶離子束的形式送入用于調節寬帶離子束高度的分析光欄中，該分析光欄具有多條分析縫，在分析光欄的出口處設有調節寬帶離子束均勻性的擋束光攔,?所述固定法拉第陣列位于擋束光攔的出口處，該固定法拉第陣列將測量到的寬帶離子束各部分束流匯聚成束剖面，使寬帶離子束全部進入固定法拉第陣列的法拉第本內；水平往復移動的所述基板位于所述擋束光攔與固定法拉第陣列之間。

所述多燈絲離子源作用是產生等離子體，可根據寬帶束的尺寸要求來配置燈絲的數量。

以下為本發明的進一步改進的技術方案：

所述導電板用來分離上下束路徑的電位，為了防止空間電位變化，所述垂直質量分析器內設有多條寬帶離子束通道，相鄰兩條寬帶離子束通道之間裝有非磁性碳制成的導電板，該導電板電氣接地。

還包括一均勻性控制器；所述均勻性控制器與調整所述分析光欄的分析縫縫寬的電機相連；所述擋束光攔包括多塊擋板，相鄰兩塊擋板之間具有間隙，所述均勻性控制器與驅動所述擋板轉動的電機相連。所述分析光欄是用來調節帶束的高度，分析縫縫寬可通過電機來調節。所述擋束光攔作用是調節帶束的各個部位的高度，用以調節寬束的均勻性，通過一組電機帶動擋板對帶束的各個部分進行遮擋。所述均勻性控制器作用是根據固定法拉第陣列測得的寬帶束各部分的束流大小，調節燈絲電流和擋束光攔的各個擋束塊來保證帶束束流均勻性。

所述垂直質量分析器為偏轉角為70°~90°的磁分析器，由此，所述垂直質量分析器用來分選需要的離子，是通過分析磁場能實現寬束在水平方向上的70°~90°偏轉。

所述多縫引出電極板的引出縫位置與所述多燈絲離子源對應，由此，所述多縫引出電極板作用是從多燈絲離子源腔體內引出等離子體，送入磁分析器管路，其引出縫的位置要對應燈絲來配置。

所述均勻性控制器與控制多燈絲離子源燈絲電流大小的控制部件相連。

所述固定法拉第陣列作用是測量寬帶束各部分的束流大小，結果送入均勻性控制器，固定法拉第陣列能保證帶束全部進入法拉第杯。

藉由上述結構，寬帶離子束引出到基板后，均勻性控制器根據固定法拉第陣列測量到寬帶束各部分的束流大小來判斷整個垂直范圍內的束流是否均勻，以寬帶束流平均值作為調節參考量，通過燈絲電流和擋束光攔的配合調節來獲得寬帶束的束流均勻分布，配合基板的水平勻速運動來滿足注入工藝的均勻性要求。