一种离子注入装置及调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种离子注入装置及调节方法，该装置包括离子束发生组件、离子束分离组件、离子束汇聚组件、离子束扩散组件、汇聚调节组件、扩散调节组件及调节控制组件，离子束过滤组件与离子束发生组件配合，对离子束发生组件产生的离子束进行分离，离子束汇聚组件与离子束分离组件配合，对分离后的离子束进行分别汇聚，离子束扩散组件与离子束汇聚组件配合，对汇聚后的离子束进行扩散，汇聚调节组件与离子束汇聚组件配合，对离子束汇聚组件的运行状态进行调节，扩散调节组件与离子束扩散组件配合，对离子束扩散组件的运行状态进行调节，调节控制组件与汇聚调节组件及扩散调节组件配合，对汇聚调节组件及扩散调节组件的调节过程进行控制。进行控制。进行控制。

An ion implantation device and its adjustment method

【技术实现步骤摘要】
一种离子注入装置及调节方法


[0001]本专利技术涉及离子注入设备，尤其涉及一种离子注入装置及方法。

技术介绍

[0002]在有机LED的平面显示装置中使用的玻璃基板或者半导体基板，通常采用离子注入的方式进行掺杂。对于大型基板，如果采用常规的窄束宽离子注入机进行注入，需要往返注入多次，所需注入时间极长，不利于产业化。而宽带束离子注入机，即所照射的离子束的宽度大于基板的宽度，此时可以通过一次扫描完成离子注入。但是这要求离子束在大带宽的情况下具有高度均匀的电流密度分布，目前大多采用直接对宽带束离子束进行调制的方法，这种方法虽然简单，但是控制效果较差，很难实现高均匀性的宽离子带束。因此，有必要对这种离子注入装置进行结构优化，以克服上述缺陷。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种离子注入装置及方法，以便于对离子束的电流密度分布情况进行调节。
[0004]本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种离子注入装置，包括：
[0006]离子束发生组件，由离子束发生组件产生带状离子束；
[0007]离子束分离组件，该离子束过滤组件与离子束发生组件配合，由离子束过滤组件对离子束发生组件产生的离子束进行分离，形成若干相互分离的离子束；
[0008]离子束汇聚组件，该离子束汇聚组件与离子束分离组件配合，由离子束汇聚组件对分离后的离子束进行分别汇聚；
[0009]离子束扩散组件，该离子束扩散组件与离子束汇聚组件配合，由离子束调节组件对汇聚后的离子束进行扩散，使相邻离子束相互交叠；
[0010]汇聚调节组件，该汇聚调节组件与离子束汇聚组件配合，由汇聚调节组件对离子束汇聚组件的运行状态进行调节；
[0011]扩散调节组件，该扩散调节组件与离子束扩散组件配合，由扩散调节组件对离子束扩散组件的运行状态进行调节；
[0012]调节控制组件，该调节控制组件与汇聚调节组件及扩散调节组件配合，由调节控制组件对汇聚调节组件及扩散调节组件的调节过程进行控制。
[0013]离子束发生组件采用单一离子源或多个离子源组成；
[0014]离子束发生组件采用多个离子源组成时，各离子源沿离子束的宽度方向顺次排布。
[0015]离子束分离组件包括：
[0016]分离狭缝，该分离狭缝设有一组，各分离狭缝分别与离子源位置对应，并沿离子束的宽度方向顺次排布，离子束从分离狭缝中穿过，形成相互分离的离子束，分离狭缝的作用
是过滤掉入射方向相差过大的离子，保证从每个分离狭缝出来的离子速度方向相差不大。
[0017]离子束汇聚组件包括：
[0018]螺旋线圈，该螺旋线圈设有一组，并与离子束分离组件位置对应，各螺旋线圈分别沿离子束运动方向延伸，并沿其宽度方向顺次排布，由螺旋线圈对分离后的离子束进行分别汇聚，在本专利技术的一个实施例中，各螺旋线圈分别放置于分离狭缝的出口处，保证从分离狭缝出来的离子束能够立即进入螺旋线圈内，并且入射方向变化不大，螺旋线圈通电后产生匀强磁场，离子束在匀强磁场的作用下螺旋前进，最终在螺旋线圈出口端发生汇聚；
[0019]螺旋线圈的长度小于离子束发生一次汇聚长度的整数倍，使离子束的汇聚点位于螺旋线圈的出口端外侧。
[0020]离子束扩散组件包括：
[0021]扩散透镜，该扩散透镜设有一组，并与离子束汇聚组件位置对应，由扩散透镜对汇聚后的离子束分别进行扩散，在本专利技术的一个实施例中，各扩散透镜分别位于螺旋线圈的出口端外侧，并与离子束的汇聚点位置对应；
[0022]其中，扩散透镜包括：
[0023]扩散狭缝，该扩散狭缝采用开设有细长孔的非磁性构件组成，并与离子束的汇聚点位置对应，仅使特定质量和电荷的离子通过；
[0024]扩散磁轭，该扩散磁轭安装于扩散狭缝上；
[0025]扩散电磁铁，该扩散电磁铁安装于扩散狭缝上，并与扩散磁轭位置对应，各扩散电磁铁分别独立接入可调节的扩散电源，由扩散磁铁调整离子束的弯曲角度，进而调整离子束的电流密度分布。
[0026]汇聚调节组件包括：
[0027]调节电机，该调节电机设有一组，各调节电机分别安装于导向支架上，并与螺旋线圈配合，由调节电机带动螺旋线圈移动，对螺旋线圈与离子束分离组件之间的距离进行调节；
[0028]电机控制器，该电机控制器与各调节电机电连接，可对调节电机的运行状态进行控制；
[0029]汇聚电源，该汇聚电源设有一组，并分别为可调节电源，各汇聚电源分别与螺旋线圈电连接，向螺旋线圈供电，对螺旋线圈的运行状态进行调节，进而调节离子束的汇聚状态。
[0030]扩散调节组件包括：
[0031]扩散电源，该扩散电源设有一组，并分别为可调节电源，各扩散电源分别与扩散电磁铁电连接，向扩散电磁体供电，对扩散电磁铁的运行状态进行调节，进而调节离子束的扩散状态。
[0032]调节控制组件包括：
[0033]法拉第杯，该法拉第杯各法拉第杯分别与离子束扩散组件位置对应，并沿离子束的宽度方向顺次排布，由法拉第杯对离子束的电流密度分布进行检测；
[0034]计测模块，该计测模块通过输入输出模块与法拉第杯电连接，由计测模块对各法拉第杯检测的电流密度数据进行计算，得出总的电流密度分布数据；
[0035]中央处理模块及存储模块，中央处理模块与计测模块及存储模块电连接，并将存
储模块内预设的电流密度分布数据与计测模块得到的电流密度分布数据进行对比，中央处理模块还通过输入输出模块与电机控制器、汇聚电源及扩散电源电连接，对电机控制器、汇聚电源及扩散电源的运行状态进行控制。
[0036]一种离子注入调节方法，采用上述的离子注入装置进行，包括：
[0037]计测模块得出的电流密度分布在某区域突增，并且整体电流密度总值增加，但是此区域的整体电流密度分布轮廓保持与其他区域一致，此时，中央处理模块向突增区域对应位置的扩散电源发出调节信号，将其电压降低，使突增区域的电流密度降低，法拉第杯再次对离子束的电流密度分布进行检测，并由计测模块对各法拉第杯检测的电流密度数据进行计算，得出总的电流密度分布数据，中央处理模块再次根据该电流密度分布数据对扩散电源进行调节，如此重复多次，使得测得的电流密度分布与存储模块内预设的电流密度分布数据保持一致；
[0038]计测模块得出的电流密度分布在某区域突降，此时，中央处理模块向突降区域对应位置的汇聚电源发出调节信号，使该位置的螺旋线圈电压变化，使离子束在螺旋线圈出口端的汇聚点向扩散透镜方向移动，使突降区域的电流密度升高，法拉第杯再次对离子束的电流密度分布进行检测，并由计测模块对各法拉第杯检测的电流密度数据进行计算，得出总的电流密度分布数据，中央处理模块再次根据该电流密度分布数据对汇聚电源进行调节，如此重复多次，使得测得的电流密度分布与存储模块内预设的电流密度分布数据保持一致；
[0039]计测模块得出的电流密度分布在某区域突增并在相邻区域突降，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子注入装置，其特征在于，包括：离子束发生组件，由离子束发生组件产生带状离子束；离子束分离组件，该离子束过滤组件与离子束发生组件配合，由离子束过滤组件对离子束发生组件产生的离子束进行分离，形成若干相互分离的离子束；离子束汇聚组件，该离子束汇聚组件与离子束分离组件配合，由离子束汇聚组件对分离后的离子束进行分别汇聚；离子束扩散组件，该离子束扩散组件与离子束汇聚组件配合，由离子束调节组件对汇聚后的离子束进行扩散，使相邻离子束相互交叠；汇聚调节组件，该汇聚调节组件与离子束汇聚组件配合，由汇聚调节组件对离子束汇聚组件的运行状态进行调节；扩散调节组件，该扩散调节组件与离子束扩散组件配合，由扩散调节组件对离子束扩散组件的运行状态进行调节；调节控制组件，该调节控制组件与汇聚调节组件及扩散调节组件配合，由调节控制组件对汇聚调节组件及扩散调节组件的调节过程进行控制。2.根据权利要求1所述的一种离子注入装置，其特征在于，离子束发生组件采用单一离子源或多个离子源组成；离子束发生组件采用多个离子源组成时，各离子源沿离子束的宽度方向顺次排布。3.根据权利要求1所述的一种离子注入装置，其特征在于，离子束分离组件包括：分离狭缝，该分离狭缝设有一组，各分离狭缝分别与离子源位置对应，并沿离子束的宽度方向顺次排布。4.根据权利要求1所述的一种离子注入装置，其特征在于，离子束汇聚组件包括：螺旋线圈，该螺旋线圈设有一组，并与离子束分离组件位置对应，各螺旋线圈分别沿离子束运动方向延伸，并沿其宽度方向顺次排布；螺旋线圈的长度小于离子束发生一次汇聚长度的整数倍。5.根据权利要求1所述的一种离子注入装置，其特征在于，离子束扩散组件包括：扩散透镜，该扩散透镜设有一组，并与离子束汇聚组件位置对应，各扩散透镜分别位于螺旋线圈的出口端外侧，并与离子束的汇聚点位置对应；其中，扩散透镜包括：扩散狭缝，该扩散狭缝采用开设有细长孔的非磁性构件组成，并与离子束的汇聚点位置对应；扩散磁轭，该扩散磁轭安装于扩散狭缝上；扩散电磁铁，该扩散电磁铁安装于扩散狭缝上，并与扩散磁轭位置对应。6.根据权利要求4所述的一种离子注入装置，其特征在于，汇聚调节组件包括：调节电机，该调节电机设有一组，各调节电机分别安装于导向支架上，并与螺旋线圈配合；电机控制器，该电机控制器与各调节电机电连接，可对调节电机的运行状态进行控制；汇聚电源，该汇聚电源设有一组，并分别为可调节电源，各汇聚电源分别与螺旋线圈电连接。7.根据权利要求5所述的一种离子注入装置，其特征在于，扩散调节组件包括：
扩散电源，该扩散电源设有一组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仁杰，林家杰，欧欣，彭强祥，
申请(专利权)人：浙江中科尚弘离子装备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：