[发明专利]一种离子注入机宽束均匀性调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子注入机宽束均匀性调节装置，特别涉及一种制造低温多晶硅OLED（有机发光二极管）器件的离子注入机中的宽束均匀性调节装置。

背景技术

现有高世代低温多晶硅OLED（有机发光二极管）器件制造技术中，都采用离子注入技术实现工艺制程中的通道注入，LDD（轻漏极掺杂）离子注入和源/漏极注入，为了满足低温多晶硅的驱动电路的高精确度，离子注入的稳定度与均匀度成为器件成败与否的重要关键。为了达到高均匀度，对于离子注入机提出了高标准要求，特别是束流均匀性，成为考量离子注入机的重要指标。

垂直、宽带离子束的传输相比较于传统的半导体用离子束传输更加困难，其离子光学系统更有特殊性。带电离子的传输跟离子本身的能量有很大关系：离子束在垂直、宽带传输时，由于空间电荷效应的影响，离子束发散严重，导致束流均匀性调节更加困难，因此，如何设计恰当的垂直、宽带离子光学系统和方便快捷的宽束均匀性调节装置以保证离子传输效率和束流品质是低温多晶硅OLED离子注入机设备成功的关键。

目前国内使用的高世代低温多晶硅OLED离子注入机全部依靠进口，还没有实现国产化，而国外对这种技术进行了技术封锁。

发明内容

为了解决宽束均匀性难以控制的问题，本发明结合开发半导体离子注入机的成功经验和技术优势，利用原有的离子光学系统，在保证整机指标功能要求前提下尽量减少光学部件，以缩短传输光路长度，减少传输距离，从而提高系统传输效率；解决宽束均匀性指标以满足大生产线的需求前提下，旨在提供一种离子注入机束流均匀性调节装置,该调节装置的光路结构相对简单，宽束均匀性调节操作简便，可靠性高的用于低温多晶硅OLED器件生产线。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种离子注入机宽束均匀性调节装置，其结构特点是，包括多灯丝离子源、多缝引出电极板、垂直质量分析器、分析光栏、挡束光拦、基板和固定法拉第阵列；所述多缝引出电极板位于多灯丝离子源与垂直质量分析器之间，该多缝引出电极板将多灯丝离子源在离子源腔体内产生的等离子体引出并送入垂直质量分析器内，所述垂直质量分析器将离子体分选后以宽带离子束的形式送入用于调节宽带离子束高度的分析光栏中，该分析光栏具有多条分析缝，在分析光栏的出口处设有调节宽带离子束均匀性的挡束光拦, 所述固定法拉第阵列位于挡束光拦的出口处，该固定法拉第阵列将测量到的宽带离子束各部分束流汇聚成束剖面，使宽带离子束全部进入固定法拉第阵列的法拉第本内；水平往复移动的所述基板位于所述挡束光拦与固定法拉第阵列之间。

所述多灯丝离子源作用是产生等离子体，可根据宽带束的尺寸要求来配置灯丝的数量。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

所述导电板用来分离上下束路径的电位，为了防止空间电位变化，所述垂直质量分析器内设有多条宽带离子束通道，相邻两条宽带离子束通道之间装有非磁性碳制成的导电板，该导电板电气接地。

还包括一均匀性控制器；所述均匀性控制器与调整所述分析光栏的分析缝缝宽的电机相连；所述挡束光拦包括多块挡板，相邻两块挡板之间具有间隙，所述均匀性控制器与驱动所述挡板转动的电机相连。所述分析光栏是用来调节带束的高度，分析缝缝宽可通过电机来调节。所述挡束光拦作用是调节带束的各个部位的高度，用以调节宽束的均匀性，通过一组电机带动挡板对带束的各个部分进行遮挡。所述均匀性控制器作用是根据固定法拉第阵列测得的宽带束各部分的束流大小，调节灯丝电流和挡束光拦的各个挡束块来保证带束束流均匀性。

所述垂直质量分析器为偏转角为70°~90°的磁分析器，由此，所述垂直质量分析器用来分选需要的离子，是通过分析磁场能实现宽束在水平方向上的70°~90°偏转。

所述多缝引出电极板的引出缝位置与所述多灯丝离子源对应，由此，所述多缝引出电极板作用是从多灯丝离子源腔体内引出等离子体，送入磁分析器管路，其引出缝的位置要对应灯丝来配置。

所述均匀性控制器与控制多灯丝离子源灯丝电流大小的控制部件相连。

所述固定法拉第阵列作用是测量宽带束各部分的束流大小，结果送入均匀性控制器，固定法拉第阵列能保证带束全部进入法拉第杯。

藉由上述结构，宽带离子束引出到基板后，均匀性控制器根据固定法拉第阵列测量到宽带束各部分的束流大小来判断整个垂直范围内的束流是否均匀，以宽带束流平均值作为调节参考量，通过灯丝电流和挡束光拦的配合调节来获得宽带束的束流均匀分布，配合基板的水平匀速运动来满足注入工艺的均匀性要求。