[發明專利]一種離子注入設備

有效

• 申請號: 201710007968.0
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106887374B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 張豪峰;陳建榮;任思雨;蘇君海;李建華
• 申請（專利權）人: 信利（惠州）智能顯示有限公司
• 主分類號: H01J37/147
• 分類號: H01J37/147;H01J37/317
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 章蘭芳

本發明提供一種離子注入設備，設有用于產生離子的離子源和用于引出離子束的引出電極系統，所述引出電極系統的電極板上設有離子束引出口；其特征在于：引出電極系統的外壁設置有螺旋線圈，所述螺旋線圈持續通入直流電，形成沿離子束流方向的磁場；所述磁場的磁場強度滿足所述離子束的離子在洛倫茲力的作用下做圓周運動的直徑小于引出電極系統的電極板上引出口的直徑或寬度；本發明通過在引出電極系統的外壁設置螺旋線圈，使離子垂直磁場方向的分速度受磁場中洛倫茲力的作用，在引出電極系統中無法產生有效的持續的橫向移動，從而克服了離子束轟擊在電極板上產生污垢的問題。

技術領域

本發明涉及離子注入技術領域，具體涉及一種應用于玻璃基板的離子注入設備。

背景技術

離子注入機是半導體器件制造中常用的摻雜設備，通常使用直流電引出離子束，并對離子束加速后，向處理室的基板照射離子束。現有技術中，一般利用四電極引出系統對離子束進行引出并加速，但是，如圖1所示，所述離子束中的離子由于自身的熱運動或者離子間的相互排斥，造成所述離子從離子源引出時離子自身存在的垂直于引出方向的初速度，使得四電極引出系統中的離子束存在一定的發散角；導致離子束中的部分離子11打在電極板12上。

當所述離子注入物為氟等離子體或硼等離子體時，離子注入物將在引出電極系統的電極板上沉積形成絕緣的氟化物或硼化物，隨著該絕緣物的沉積變厚，后續撞擊在該位置的離子的電荷將越來越難以釋放，因而在氟化物的表面形成電荷累積，所述絕緣的臟污以及電荷累積一方面會導致離子注入設備發生異常放電增加，嚴重影響設備的正常運轉，另一方面，將造成離子束的引出束流不穩定，使離子注入均一性下降而無法達到預定效果。因此，需要發明一種離子注入設備來解決離子束打在電極板上，累積形成臟污的問題。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種離子注入設備，通過在引出電極系統的外壁設置螺旋線圈，使離子垂直磁場方向的分速度受磁場中洛倫茲力的作用，在引出電極系統中無法產生有效的持續的橫向移動，從而克服了離子束轟擊在電極板上產生污垢的問題。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案為：

本發明提供一種離子注入設備，設有用于產生離子的離子源和用于引出離子束的引出電極系統，所述引出電極系統的電極板上設有離子束引出口；其特征在于：引出電極系統的外壁設置有螺旋線圈，所述螺旋線圈持續通入直流電，形成沿離子束流方向的磁場。

具體地，所述磁場的磁場強度滿足所述離子束的離子在洛倫茲力的作用下做圓周運動的直徑小于引出電極系統的電極板上引出口的直徑或寬度。

具體地，所述引出電極系統為四電極引出電極系統。

具體地，所述螺旋線圈在引出電極系統的外壁靠近離子源的一端延伸至另一端。

具體地，所述螺旋線圈在引出電極系統的外壁按順時針方向或逆時針方向繞置。

具體地，所述螺旋線圈正向或反向通入直流電。

本發明的有益效果在于：本發明提供的一種離子注入設備，通過在引出電極系統的外壁設置螺旋線圈，并在所述螺旋線圈持續通入直流電，形成沿離子束流方向的磁場，使得所述離子束中的離子垂直于磁場方向的分速度的方向在所述磁場的洛倫茲力的作用下被持續改變，從而使離子垂直磁場方向的分速度在引出電極系統中無法產生有效的持續的橫向移動，從而將離子束限制在電極板的引出口的直徑或寬度內，避免離子束因發散而轟擊在電極板上產生污垢，保證了離子注入設備的正常運轉，使得引出的離子束均一性較好。

附圖說明

圖1是現有技術的引出電極系統中離子打在電極板上形成臟污的結構示意圖；

圖2是本發明一種離子注入設備第一結構示意圖；

圖3是本發明一種離子注入設備第二結構示意圖。