阅读说明：本技术 防着板装置及离子源腔室、离子注入机 (Prevent board device and ion source cavity, ion implantation machine ) 是由 李振伟 卫家 李儒健 闫立 陈博陶 李俊 谭超 公绪磊 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本公开提供了一种防着板装置,该防着板装置配置在离子注入机的离子源腔室内部底部,该防着板装置包括防着板本体,所述防着板本体具有朝向所述离子源腔室的顶部的开口,所述开口处设置有防扩散结构；所述防扩散结构用于使得所述离子源腔室内产生的颗粒落入所述防着板本体中,且使颗粒不易从所述防着板本体中扩散出。本公开还提供了一种离子源腔室和离子注入机。(The utility model provides a prevent board device, this prevent board device configuration in ion source cavity inside bottom of ion implantation machine, this prevent board device include prevent board body, prevent board body have towards the opening of the top of ion source cavity, the opening part is provided with prevents the diffusion structure; the diffusion preventing structure is used for enabling particles generated in the ion source chamber to fall into the plate attachment preventing body, and enabling the particles not to diffuse out of the plate attachment preventing body easily. The present disclosure also provides an ion source chamber and an ion implanter.)

防着板装置及离子源腔室、离子注入机

技术领域

本公开实施例涉及半导体工艺设备领域，特别涉及一种防着板装置及离子源腔室、离子注入机。

背景技术

现有的OLED离子注入机，通过电离BF3或PH3得到所需注入离子B+或P+，在此过程中，存在大量F+等杂质离子和未被引出的B+/P+离子，这些离子在离子源腔室内聚集产生颗粒(Particle)，这些颗粒因重力作用在离子源(Ion Source)腔室底部沉积。

一方面，在离子注入过程中，沉积的Particle容易发生扩散。如图1所示，扩散的Particle容易随离子束(Beam)一起，掉落在电极板上，对电极板造成污染，从而造成电极板放电恶化，影响电极板的使用寿命以及Beam的均一性和稳定性。同时，如图1所示，扩散的Particle也容易随Beam进入分析磁场(Beam Line)腔室，并在Beam Line中沉积，污染BeamLine中的碳板部件，导致碳板的使用寿命降低，且在Beam Line中沉积的Particle清洁难度大。另外，如图1所示，扩散的Particle也容易随Beam进入工艺腔室(PC)，污染待离子注入的基板表面，严重时会造成AOI(拍图)爆点，附着在基板表面的Particle会遮挡Beam，影响遮挡区域离子注入的稳定性和均一性，从而导致一些基板的点不良的产生。

另一方面，现有的离子源腔室，通常需要开腔才能对沉积在底部的Particle进行清洁，流程较为复杂，影响设备的稼动率。

发明内容

本公开实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种防着板装置及离子源腔室、离子注入机。

第一方面，本公开实施例提供了一种防着板装置，该防着板装置配置在离子注入机的离子源腔室内部底部，该防着板装置包括防着板本体，所述防着板本体具有朝向所述离子源腔室的顶部的开口，所述开口处设置有防扩散结构；

所述防扩散结构用于使得所述离子源腔室内产生的颗粒落入所述防着板本体中，且使颗粒不易从所述防着板本体中扩散出。

在一些实施例中，所述防扩散结构包括多个间隔设置的阻挡条，所述阻档条朝向所述离子源腔室的顶部的表面的形状为曲面形。

在一些实施例中，所述防着板本体具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别设置有多个间隔设置的所述阻挡条；

针对所述第一侧壁上的每个阻挡条，该阻挡条的一端设置在所述第一侧壁上，且该阻挡条沿垂直于所述防着板本体底部的方向倾斜设置；

针对所述第二侧壁上的每个阻挡条，该阻挡条的一端设置在所述第二侧壁上，且该阻挡条沿垂直于所述防着板本体底部的方向倾斜设置。

在一些实施例中，所述防着板本体具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述阻挡条的一端可拆卸地设置于所述第一侧壁，所述阻挡条的另一端可拆卸地设置于所述第二侧壁。

在一些实施例中，所述防扩散结构包括挡板，所述挡板上具有多个均匀分布的过孔。

在一些实施例中，所述防着板本体具有多个侧壁，所述防着板本体的至少一个侧壁上具有清洁阀门孔，所述清洁阀门孔用于将所述防着板本体中的颗粒进行清洁处理。

在一些实施例中，所述防着板本体的截面形状为U形。

在一些实施例中，所述防着板本体的截面形状为倒梯形。

在一些实施例中，所述防着板本体的截面形状为漏斗形，其底部具有清洁阀门孔，所述清洁阀门孔用于将所述防着板本体中的颗粒进行清洁处理。

第二方面，本公开实施例提供一种离子源腔室，该离子源腔室包括腔室本体和位于腔室本体内部的底部的防着板装置，所述防着板装置采用上述任一实施例所提供的防着板装置。

在一些实施例中，所述腔室本体内部的底部的截面形状与所述防着板本体的截面形状相同。

第三方面，本公开实施例提供一种离子注入机，该离子注入机包括上述任一实施例所提供的离子源腔室。

附图说明

图1为离子注入机中产生的颗粒的扩散示意图；

图2为本公开实施例提供的一种防着板装置的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的另一种防着板装置的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的又一种防着板装置的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的一种离子源腔室的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本公开实施例的技术方案，下面将结合本公开实施例的附图对本公开实施例所提供的防着板装置及离子源腔室、离子注入机的技术方案进行清楚、完整地描述。

在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

将理解的是，虽然本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件/结构，但这些元件/结构不应当受限于这些术语。这些术语仅用于区分一个元件/结构和另一元件/结构。

除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。

图2为本公开实施例提供的一种防着板装置的结构示意图，如图2所示，该防着板装置配置在离子注入机的离子源腔室内部底部，该防着板装置包括：防着板本体10，该防着板本体10具有朝向离子源腔室的顶部的开口30，开口30处设置有防扩散结构，防扩散结构用于使得离子源腔室内产生的颗粒落入防着板本体10中，且使颗粒不易从防着板本体10中扩散出。

在实际应用中，防着板本体10位于离子源腔室的内部底部，防着板本体10和位于其开口30处的防扩散结构形成半封闭腔室结构，该半封闭腔室结构能够使得使离子源腔室内产生的颗粒(Particle)顺利落入防着板本体10内部，并防止防着板本体10内部的Particle发生扩散至离子源腔室的上部，从而达到收集离子源腔室的Particle的效果，并防止沉积的Particle发生扩散造成离子源腔室污染的问题。

在防止板装置的防扩散结构的作用下，在离子注入过程中，能够有效防止沉积在防着板本体10中的Particle扩散至电极板，有效减少了电极板的Particle的累积，有效改善了电极板放电，提高了离子束(Beam)的稳定性和均一性，保证了电极板使用寿命。同时，还有效防止Particle扩散至分析磁场腔室，有效减少了分析磁场腔室(Beam Line)中Particle的累积，提高了Beam Line中碳板部件的使用寿命，减少PM(设备维护)频率。另外，还有效防止Particle扩散至工艺腔室，改善了工艺腔室中的基板的表面的颗粒污染，有效减少了AOI(拍图)缺陷，并改善了Particle遮挡的基板区域的离子注入的稳定性和均一性的问题，从而减少了基板的点不良的现象发生。

此外，对于底部的防着板本体10中沉积的Particle，可以在离子注入机的电极板更换等PM(设备维护)作业时进行清洁。

在本公开实施例中，防着板本体10可以包括底部结构和位于底部结构的边缘上的多个侧壁。例如，如图2所示，防着板本体10包括底部结构101、第一侧壁102和第二侧壁103，其中，第一侧壁102和第二侧壁103相对设置，即第一侧壁102位于底部结构101的第一侧，第二侧壁103位于底部结构101的与第一侧相对设置的第二侧。

图2示例性示出了防扩散结构的一种具体实现方式，在一些实施例中，如图2所示，防扩散结构可以包括多个间隔设置的阻挡条20。其中，阻档条20朝向离子源腔室的顶部的表面的形状可以为曲面形，阻档条20朝向防着板本体10的底部的表面的形状也可以为曲面形。通过将阻挡条20的朝向离子源腔室的顶部的表面设置为曲面形状，一方面，可以有利于离子源腔室内部产生的Particle顺利地落入防着板本体10中，并且使得Particle不易从防着板本体10中扩散出，另一方面，可以使得Particle不易沉积在阻档条20的表面而发生扩散。

如图2所示，在一些实施例中，阻挡条20之间的缝隙D的尺寸范围可以设置为5毫米(mm)至15毫米(mm)。由于阻挡条20之间的缝隙D的尺寸较小，结合曲面形的阻挡条20的设置，可以有效使得Particle容易从离子源腔室内部落入防着板本体10中而不易扩散出。在本公开实施例中，阻挡条20之间的缝隙D的尺寸具体还可以根据实际需要设置，本公开实施例对此不作限制。

在一些实施例中，如图2所示，第一侧壁102上设置有多个间隔设置的阻挡条20，其中，该多个阻挡条20并排设置于第一侧壁102的远离底部结构101的一侧；第二侧壁103上设置有多个间隔设置的阻挡条20，其中，该多个阻挡条20并排设置于第二侧壁103的远离底部结构101的一侧。其中，第一侧壁102上的阻挡条20和第二侧壁103上的阻挡条20可以在垂直于底部结构101的方向上对称设置。

如图2所示，针对第一侧壁102上的每个阻挡条20，该阻挡条20的一端可拆卸或固定设置在第一侧壁102上，且该阻挡条20沿垂直于防着板本体10底部的方向倾斜设置。例如，如图2所示，第一侧壁102上的每个阻挡条20沿靠近防着板本体10的底部的方向倾斜设置。如此设置，可以使得Particle更容易落入防着板本体10中，且不易沉积在阻挡条20的表面。

在一些实施例，第一侧壁102上的每个阻挡条20还可以水平设置，即垂直于第一侧壁102设置。

如图2所示，针对第二侧壁103上的每个阻挡条20，该阻挡条20的一端可拆卸或固定设置在第二侧壁103上，且该阻挡条20沿垂直于防着板本体10底部的方向倾斜设置。例如，如图2所示，第二侧壁103上的每个阻挡条20沿靠近防着板本体10的底部的方向倾斜设置。如此设置，可以使得Particle更容易落入防着板本体10中，且不易沉积在阻挡条20的表面。

在一些实施例，第二侧壁102上的每个阻挡条20还可以水平设置，即垂直于第二侧壁102设置。

其中，如图2所示，第一侧壁102上的阻挡条20和第二侧壁103上的阻挡条20可以一一对应设置，第一侧壁102上的阻挡条20的另一端和第二侧壁103上的对应的阻挡条20的另一端可以间隔设置或者相互抵接设置。

在一些实施例中，阻挡条20的一端可拆卸地设置于第一侧壁102，阻挡条20的另一端可拆卸地设置于第二侧壁103，其中，阻挡条20可以水平设置，也可以倾斜设置。需要说明的是，本公开实施例的附图中并未示出此种情形的设置，附图中仅示例性示出了第一侧壁102和第二侧壁103上分别设置多个阻挡条20的情形。

在一些实施例中，阻挡条20可以为圆柱棒，当阻挡条20可拆卸地设置于防着板本体10的侧壁上时，圆柱形的阻挡条20能够易于拆卸和安装。在一些实施例中，将阻挡条20可拆卸地设置于防着板本体10的侧壁，可以使得防着板装置易于清洗和维护。

图3为本公开实施例提供的另一种防着板装置的结构示意图，图3示例性示出了防扩散结构的另一种具体实现方式，在一些实施例中，如图3所示，该防扩散结构包括挡板40，挡板40与防着板本体10的底部结构101相对设置，挡板40上具有多个过孔50，其中，多个过孔50均匀分布于挡板40上。其中，过孔50的厚度(即挡板40的厚度)范围可以设置为2毫米(mm)至8毫米(mm)。如此设置，可以使得离子源腔室内产生的Particle可以通过均匀分布的过孔50落入防着板本体10中，且挡板40具有一定的厚度，即过孔50具有一定的厚度，可以使得防着板本体10中沉积的Particle不易从过孔50中扩散出。其中，过孔50的厚度(即挡板40的厚度)还可以根据实际情况设置，本公开实施例对此不作限制。

在一些实施例中，过孔50的形状可以为圆柱形、矩形、圆台形等。在一些实施例中，该防扩散结构可以采用格栅板结构。

图4为本公开实施例提供的又一种防着板装置的结构示意图，在一些实施例中，如图4所示，防着板本体10的至少一个侧壁上具有清洁阀门孔60，清洁阀门孔60用于将防着板本体10中的颗粒进行清洁处理。

图5为本公开实施例提供的一种离子源腔室的结构示意图，在实际应用中，如图4和图5所示，防着板装置80应用于离子源腔室，离子源腔室还包括腔室本体70，防着板装置80位于腔室本体70的内部底部，腔室本体70上具有与防着板本体10上的清洁阀门孔60对应连接设置的阀门孔90，腔室本体70上的阀门孔90和防着板本体10上对应的清洁阀门孔60通过真空管连接，真空管具有清洁阀门100。通过破真空，打开清洁阀门100，即可对离子源腔室中沉积的Particle进行清洁，可以有效防止Particle过度沉积，操作简单，无需开腔即可进行清洁，降低了清洁难度。

在一些实施例中，如图2和图3所示，防着板本体10的截面形状为U形。

在一些实施例中，如图4所示，防着板本体10的截面形状为倒梯形。倒梯形上宽下窄的结构可以使Particle顺利滑落至底部，并有效减少Particle扩散面积，增强Particle的收集效果。

在一些实施例中，防着板本体10的截面形状还可以为漏斗形(图中未示出)，其底部具有清洁阀门孔(图中未示出)，清洁阀门孔用于将防着板本体10中的颗粒进行清洁处理。

本公开实施例还提供一种离子源腔室，如图5所示，该离子源腔室包括腔室本体70和位于腔室本体70内部底部的防着板装置80，该防着板装置80采用上述任一实施例所提供的防着板装置，关于该防着板装置的具体描述可参见前述实施例的描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图5和图4所示，腔室本体70内部的底部的截面形状与防着板本体10的截面形状相同，且腔室本体70内部的底部与防着板本体10相互配合设置，使得防着板本体10可以卡设于腔室本体70内部的底部。

此外，本公开实施例还提供一种离子注入机，该离子注入机包括上述任一实施例所提供的离子源腔室，关于该离子源腔室的相关描述可参见上述实施例中的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。