一种具有双加载互锁模块的多离子源植入系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，包括有依次相连接的离子束形成模块、植入模块和加载互锁模块；加载互锁模块包括有并排设置的第一加载互锁模块和第二加载互锁模块，第一加载互锁模块和第二加载互锁模块用于交替进行平板玻璃的上载和下载；植入模块中具有一个真空机械手臂，真空机械手臂连接有伸缩机构和移动机构，真空机械手臂用于进入第一加载互锁模块和第二加载互锁模块进行取放平板玻璃以及固持平板玻璃进行移动扫描。本方案能够得到极高的有效高度的平行带状离子束，同时显著提升工艺效率，并且成本较低，便于系统控制。便于系统控制。便于系统控制。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双加载互锁模块的多离子源植入系统


[0001]本技术属于半导体器件制造
，具体涉及一种具有双加载互锁模块的多离子源植入系统。

技术介绍

[0002]离子植入是指将离子束射向固体材料(靶片)，并最终停留在该固体材料表面或内部的处理工艺。例如在电子工业中，液晶显示屏中采用的薄膜三极管阵列基板，在生产过程中便需要对平板玻璃(或称平板玻璃)进行离子植入工艺。
[0003]目前液晶显示器中采用的平板玻璃所需的离子注入剂量大，例如为10
15
/cm2，平板玻璃的面积也较大，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，大面积平板玻璃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。
[0004]此外，离子植入工艺的效率及成本也面临着重大挑战，传统的单一加载互锁模块的结构方案已无法满足目前高效生产的需要，但如要增加加载互锁模块，离子植入工艺腔室的结构也需要相应修改设计，例如采用两个机械手臂分别在与加载互锁模块相对应的位置移动进行取放平板玻璃及扫描注入，而增设一个机械手臂又会导致设备及维护成本增加，使得整体生产成本无法显著降低。

技术实现思路

[0005]基于现有技术中存在的问题，本技术提供一种具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，在解决超大面积平板玻璃的离子植入无法实现以及工艺效率较低、工艺成本较高的现状，为液晶显示等行业的未来发展提供技术支持，并有助于降本增效、提升企业竞争力。
[0006]依据本技术的技术方案，本技术提供一种具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，包括有依次相连接的离子束形成模块、植入模块和加载互锁模块；加载互锁模块包括有并排设置的第一加载互锁模块和第二加载互锁模块，第一加载互锁模块和第二加载互锁模块用于交替进行平板玻璃的加载和卸载；植入模块中具有一个真空机械手臂，真空机械手臂连接有伸缩机构和移动机构，真空机械手臂用于进入第一加载互锁模块和第二加载互锁模块进行取放平板玻璃以及固持平板玻璃进行移动扫描。
[0007]进一步地，真空机械手臂为一个第一真空机械手臂；在植入模块的腔体内侧底部设置有第一导轨，该第一导轨滑动连接有伸缩杆，伸缩杆的另一端连接第一真空机械手臂；第一导轨的方向垂直于离子束行进方向，伸缩杆的长度方向平行于离子束行进方向。
[0008]进一步地，第一导轨为线性模组；在植入模块的腔体外侧安装有机械手臂控制器，机械手臂控制器通过软质的控制线与第一导轨及伸缩杆相连接。
[0009]进一步地，离子束形成模块及其产生的离子束均位于植入模块的腔体的一端位置，机械手臂控制器位于植入模块的腔体一侧的中部位置。
[0010]进一步地，第一真空机械手臂包括有静电吸附臂固定部，静电吸附臂固定部与伸缩杆相连接，静电吸附臂固定部上设置有静电吸附臂；静电吸附臂呈L形，连接在静电吸附臂固定部远离离子束形成模块的一侧，从而在朝向离子束形成模块的一侧形成平板玻璃的放置空间。
[0011]进一步地，第一加载互锁模块和第二加载互锁模块内均包括有静电吸附载台；静电吸附载台为多个条形结构，静电吸附载台与真空机械手臂相匹配地间隔分布；静电吸附载台连接有控制其升降的载台升降部；在静电吸附载台的上下两侧还设置有机械夹爪，上下对应的两个机械夹爪为一组，用于共同夹持一片平板玻璃。
[0012]进一步地，机械夹爪与载台升降部相互独立，机械夹爪通过夹爪升降杆与加载互锁模块的腔体内壁相连接。
[0013]进一步地，离子束形成模块包括有依次相连接的离子源组合单元、离子束质量和电荷比值分析磁场单元、拓展磁铁组合单元和准直磁铁组合单元；离子源组合单元中包括有并排设置的若干个离子源装置；拓展磁铁组合单元中包括有若干组拓展磁铁，每组拓展磁铁的位置均分别与一个离子源装置产生的离子束的两侧相对应；准直磁铁组合单元位于若干个离子源装置产生的若干条离子束经离子束质量和电荷比值分析磁场单元偏转后的交汇处。
[0014]进一步地，还包括大气传输模块，大气传输模块外侧设置有用于承载平板玻璃的平板玻璃盒，大气传输模块用于在大气环境中在平板玻璃盒与加载互锁模块之间传输平板玻璃。
[0015]进一步地，大气传输模块内设置有大气传输轨道，大气传输轨道的长度方向在靠近加载互锁模块处与第一加载互锁模块和第二加载互锁模块的中心连线方向相同；大气传输轨道上滑动连接有大气机械手臂，大气机械手臂至少具有水平和竖直方向的旋转机构以及水平方向的伸缩平移机构。
[0016]与现有技术相比较，本技术的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统的有益技术效果如下：
[0017]1、本技术的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，采用两个加载互锁模块中交替地进行加载和卸载工作，同时仅具有一个真空机械手臂从加载互锁模块中取放平板玻璃进行移动扫描，显著提升了工艺效率，同时不明显增加系统成本，并且便于系统控制。
[0018]2、本技术的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统将多个离子源装置进行组合，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，结合真空机械手臂的稳定移动扫描，实现了对大面积平板玻璃进行高剂量且均匀的离子植入。
[0019]3、本技术的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统设计巧妙合理、结构紧凑，有助于减小真空腔室体积、减小系统占地面积，并且工艺过程简洁、自动化程度高，实现了高工艺稳定性。
附图说明
[0020]图1是本技术一实施例的植入系统局部结构示意图。
[0021]图2是图1所示实施例的系统整体结构示意图。
[0022]图3是本技术一实施例的真空机械手臂的结构示意图。
[0023]图4是本技术一实施例中加载互锁模块部分在与真空机械手臂相配合工作时的剖视示意图。
[0024]图5是加载互锁模块和大气机械手臂相配合工作时的结构示意图。
[0025]图6是本技术一实施例的离子束形成模块的立体示意图。
[0026]图7是图6所示离子束形成模块的内部结构示意图。
[0027]图8是图6所示结构中离子源组合单元及离子束质量和电荷比值分析磁场单元处的剖视示意图。
[0028]图中附图标记所指示的部件名称如下：
[0029]1、离子束形成模块；11、离子源组合单元；111、离子源装置；112、离子引出电极；113、供能供料装置；114、电极平移机构；115、电极固定架；12、离子束质量和电荷比值分析磁场单元；13、拓展磁铁组合单元；131、拓展磁铁；132、拓展挡板；14、准直磁铁组合单元；141、准直磁铁组；142、等离子体流枪；143、束流检测装置；15、离子源门阀；151、门阀腔；152、阀板；153、气缸；154、阀板腔；155、离子接收板；16、植入门阀；
[0030]2、植入模块；21、真空机械手臂；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，其特征在于，包括有依次相连接的离子束形成模块、植入模块和加载互锁模块；加载互锁模块包括有并排设置的第一加载互锁模块和第二加载互锁模块，第一加载互锁模块和第二加载互锁模块用于交替进行平板玻璃的加载和卸载；植入模块中具有一个真空机械手臂，真空机械手臂连接有伸缩机构和移动机构，真空机械手臂用于进入第一加载互锁模块和第二加载互锁模块进行取放平板玻璃以及固持平板玻璃进行移动扫描。2.如权利要求1所述的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，其特征在于，在植入模块的腔体内侧底部设置有平移导轨，该平移导轨滑动连接有伸缩杆，伸缩杆的另一端连接真空机械手臂；平移导轨的方向垂直于离子束行进方向，伸缩杆的长度方向平行于离子束行进方向。3.如权利要求2所述的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，其特征在于，平移导轨为线性模组；在植入模块的腔体外侧安装有机械手臂控制器，机械手臂控制器通过软质的控制线与平移导轨及伸缩杆相连接。4.如权利要求3所述的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，其特征在于，离子束形成模块及其产生的离子束均位于植入模块的腔体的一端位置，机械手臂控制器位于植入模块的腔体一侧的中部位置。5.如权利要求1
‑
4中任意一项所述的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，其特征在于，真空机械手臂包括有静电吸附臂固定部，静电吸附臂固定部与伸缩杆相连接，静电吸附臂固定部上设置有静电吸附臂；静电吸附臂呈L形，连接在静电吸附臂固定部远离离子束形成模块的一侧，从而在朝向离子束形成模块的一侧形成平板玻璃的放置空间。6.如权利要求5所述的具有双加载互锁模块的多离子源植入系统，其特征在于，第一加载互锁模块和第二加载互锁模块内...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维，杨一，
申请(专利权)人：浙江鑫钰新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：