一种显示面板用离子注入设备的制作方法

本技术属于半导体器件制造，具体涉及一种显示面板用离子注入设备。

背景技术：

1、离子注入是指当真空中有一束离子束射向一块固体材料后，受到固体材料的抵抗而速度慢慢减低下来，并最终停留在固体材料中的工艺过程。例如对于液晶显示面板，需要对玻璃的面板基板进行离子注入，以获得薄膜晶体管(thin film transistors)阵列基板。

2、目前液晶显示面板中采用的面板基板所需的离子注入剂量大，例如为1015/cm2，面板基板的面积也较大，例如宽2200mm、长2500mm的长方形。目前的离子注入机只能做到有效高度为1500mm的符合要求离子束，大面积面板基板的离子注入已成为阻碍平板显示等半导体电子行业技术发展、困扰国内外企业的重要技术难题。

3、此外，离子束的宽度、形状等品质对离子注入工艺的效果起着决定性的作用，现有的离子注入机通常只在注入工艺腔体内设置束流分析器进行检测分析，束流在品质未知的情况下进入工艺腔体，可能携带杂质粒子对工艺腔体造成污染；或者发散程度过大，照射到工艺腔体的束流分析器外，对工艺腔体内壁造成损伤、污染，还可能导致溅射范围过大，对工艺腔体内的机械手、待注入基板等造成污染；将直接影响离子注入的纯度、均匀度等，会因此产生质量不合格的废品，并增加设备维护清理的工作量。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种显示面板用离子注入设备，解决目前无法获得有效高度较高同时密度较大且均匀的带状离子束的难题，以及避免不合格离子束会对注入工艺腔体及内部部件造成损伤及污染的情况，从而为高效、高品质的大面积显示面板生产工艺提供技术支持。

2、依据本实用新型的技术方案，本实用新型提供一种显示面板用离子注入设备，包括有相连接的束流发生装置和离子注入机构；束流发生装置和离子注入机构之间设置有注入前门阀；束流发生装置在靠近注入前门阀的一端设置有注入前束流分析器；离子注入机构内设置有注入束流分析器。

3、进一步地，束流发生装置包括沿离子束传输方向依次相连接的离子源腔体、前拓展腔体、后拓展腔体、中间段腔体和准直腔体，准直腔体末端与离子注入机构相连接；离子源腔体中沿离子束传输方向依次设置有离子源、引出电极和分析磁场组件，前拓展腔体中设置有拓展磁铁组件，准直腔体中设置有准直磁铁组件。

4、进一步地，在离子源腔体和前拓展腔体之间设有离子源门阀，离子源门阀的阀板上设置有离子源束流分析器。

5、进一步地，注入束流分析器包括有扫描束流分析器和/或后置束流分析器；离子注入机构内设置有用于固持并移动面板基板的扫描机械手，扫描束流分析器设置于扫描机械手朝向束流发生装置的一面；后置束流分析器设置于离子注入机构腔体与束流发生装置相对的内侧壁上。

6、进一步地，扫描机械手的数量为一个；在离子注入机构的腔体内侧底部设置有扫描导轨，扫描导轨滑动连接有伸缩杆，伸缩杆的另一端连接扫描机械手。

7、进一步地，扫描机械手包括有扫描机械手连接部，扫描机械手连接部与伸缩杆相连接，扫描机械手连接部上连接有用于固持面板基板的扫描静电吸附臂；扫描束流分析器设置于扫描机械手连接部上。

8、进一步地，注入前束流分析器连接有移动装置和/或旋转装置。

9、进一步地，注入前束流分析器连接有机械臂，或者，注入前束流分析器在边缘位置设置有电控转轴。

10、进一步地，离子源为并排设置的多个；拓展磁铁组件中具有多组拓展磁铁，拓展磁铁的组数与离子源的个数相同，每组拓展磁铁的位置均分别与一个离子源产生的离子束的两侧相对应；准直磁铁组件位于多个离子源产生的多条离子束经分析磁场组件偏转后的交汇处。

11、进一步地，还包括真空锁和设备前端传输模组，离子注入机构、真空锁和设备前端传输模组依次相连；真空锁包括并排设置的两个，两个真空锁用于交替地上载或下载面板基板；设备前端传输模组内部具有前端大气机械手，设备前端传输模组外侧放置有面板基板盒，设备前端传输模组用于在大气环境中在真空锁和面板基板盒之间传输面板基板。

12、与现有技术相比较，本实用新型的显示面板用离子注入设备的有益技术效果如下：

13、1、本实用新型的显示面板用离子注入设备设置有注入前门阀及注入前束流分析器，在离子束进入离子注入机构之前进行阻隔及检测，保证在设备调试好的状态下再使合格的离子束进入离子注入机构，避免现有技术方案中会因不合格离子束而造成设备损伤及污染的情况，从而提高了离子注入工艺的品质和效率。

14、2、本实用新型的显示面板用离子注入设备将多个离子源进行组合，通过偏转、筛选、扩展和准直等过程，得到了所需的极高的有效高度的平行带状离子束，且离子束的束流宽度较小、离子密度较高且均匀度较好，实现了对大面积的面板基板进行高剂量且均匀的离子注入的需要。

15、3、本实用新型的显示面板用离子注入设备优选还具有离子源门阀和离子源束流分析器，在离子束的更前端进行阻隔和检测，进一步确保离子束的品质，并有助于高效进行维护过程。

技术特征：

1.一种显示面板用离子注入设备，其特征在于，包括有相连接的束流发生装置和离子注入机构；束流发生装置和离子注入机构之间设置有注入前门阀；束流发生装置在靠近注入前门阀的一端设置有注入前束流分析器；离子注入机构内设置有注入束流分析器。

2.如权利要求1所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，束流发生装置包括沿离子束传输方向依次相连接的离子源腔体、前拓展腔体、后拓展腔体、中间段腔体和准直腔体，准直腔体末端与离子注入机构相连接；离子源腔体中沿离子束传输方向依次设置有离子源、引出电极和分析磁场组件，前拓展腔体中设置有拓展磁铁组件，准直腔体中设置有准直磁铁组件。

3.如权利要求2所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，在离子源腔体和前拓展腔体之间设有离子源门阀，离子源门阀的阀板上设置有离子源束流分析器。

4.如权利要求2所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，注入束流分析器包括有扫描束流分析器和/或后置束流分析器；

5.如权利要求4所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，扫描机械手的数量为一个；在离子注入机构的腔体内侧底部设置有扫描导轨，扫描导轨滑动连接有伸缩杆，伸缩杆的另一端连接扫描机械手。

6.如权利要求5所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，扫描机械手包括有扫描机械手连接部，扫描机械手连接部与伸缩杆相连接，扫描机械手连接部上连接有用于固持面板基板的扫描静电吸附臂；扫描束流分析器设置于扫描机械手连接部上。

7.如权利要求1所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，注入前束流分析器连接有移动装置和/或旋转装置。

8.如权利要求7所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，注入前束流分析器连接有机械臂，或者，注入前束流分析器在边缘位置设置有电控转轴。

9.如权利要求2-6中任意一项所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，离子源为并排设置的多个；拓展磁铁组件中具有多组拓展磁铁，拓展磁铁的组数与离子源的个数相同，每组拓展磁铁的位置均分别与一个离子源产生的离子束的两侧相对应；准直磁铁组件位于多个离子源产生的多条离子束经分析磁场组件偏转后的交汇处。

10.如权利要求1-8中任意一项所述的显示面板用离子注入设备，其特征在于，还包括真空锁和设备前端传输模组，离子注入机构、真空锁和设备前端传输模组依次相连；真空锁包括并排设置的两个，两个真空锁用于交替地上载或下载面板基板；设备前端传输模组内部具有前端大气机械手，设备前端传输模组外侧放置有面板基板盒，设备前端传输模组用于在大气环境中在真空锁和面板基板盒之间传输面板基板。

技术总结
本技术提供一种显示面板用离子注入设备，包括有相连接的束流发生装置和离子注入机构；束流发生装置和离子注入机构之间设置有注入前门阀；束流发生装置在靠近注入前门阀的一端设置有注入前束流分析器；离子注入机构内设置有注入束流分析器。本方案在离子束进入离子注入机构之前进行阻隔及检测，避免因不合格离子束进入而造成设备损伤及污染的情况，提高了离子注入工艺的品质和效率，同时将多个离子源进行组合，通过偏转、筛选、扩展和准直等过程，得到了所需的极高的有效高度的平行带状离子束，实现了对大面积的面板基板进行高剂量且均匀的离子注入。

技术研发人员：陈维,蔡春强
受保护的技术使用者：浙江鑫钰新材料有限公司
技术研发日：20230410
技术公布日：2024/1/12