一种离子注入设备的运转方法与流程

本发明涉及离子注入技术领域，具体涉及一种应用于玻璃基板有源矩阵发光二极管面板的离子注入设备的运转方法。

背景技术：

现有的离子注入设备，使用直流电引出离子束，并对离子束加速后，向处理室的基板照射离子束。在离子注入过程中，离子注入物在离子源内部耗损累积形成淀积物，所述淀积物将导致离子源腔室内壁的电容结构、电极板间的电容结构发生改变，从而引发频发的异常放电。所述异常放电较轻微时，将造成离子源引出束流不稳定，使得离子注入均一性下降；当所述异常放电严重时，将在基板上产生灰尘或脏污污染基板，甚至使得离子源及引出电极系统失去固有电压，造成设备停止运转。针对这一问题，现有技术的解决方法是：在离子注入间隙，把氢气导入离子源，在离子源内部产生氢等离子体，清洗离子源内部的淀积物，但是，在实际运用中，仅仅对离子源内部进行清洗，无法做到完全去除淀积物，剩余的淀积物仍会造成离子注入设备发生异常放电。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种离子注入设备的运转方法，通过在离子注入设备离子注入结束后，进行基板交换期间，向所述离子源施加规定电压设定倍数的电弧电压，向所述引出电极系统施加规定电压设定倍数的引出电压和规定电压设定倍数的加速电压，使得所述离子注入设备中淀积物的异常放电提前发生，减少离子注入时发生淀积物的异常放电。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种离子注入设备的运转方法，所述离子注入设备设有离子源与引出电极系统，在所述离子注入设备离子注入结束后，进行基板交换期间，向所述离子源施加规定电压设定倍数的电弧电压，向所述引出电极系统施加规定电压设定倍数的引出电压和规定电压设定倍数的加速电压，若所述离子注入设备发生异常放电，则重新启动所述离子注入设备，再进行离子注入；若所述离子注入设备未发生异常放电，则将电弧电压、引出电压和加速电压恢复至规定电压后，再进行离子注入。

具体的，将所述规定电压设定倍数设置为规定电压的1.5倍。

进一步地，在向所述离子源施加规定电压设定倍数的电弧电压的同时，将离子源的灯丝电流增大至规定电流的设定倍数。

具体地，将所述规定电流设定倍数设置为规定电流的1.05倍。

又进一步地，在向所述离子源施加的电弧电压恢复至规定电压的同时，将离子源的灯丝电流恢复至规定电流。

本发明的有益效果在于：本发明提供的一种离子注入设备的运转方法，通过在所述离子注入设备离子注入结束后，进行基板交换期间，向所述离子源施加规定电压设定倍数的电弧电压，向所述引出电极系统施加规定电压设定倍数的引出电压和规定电压设定倍数的加速电压，使得所述离子注入设备中淀积物的异常放电提前发生，减少离子注入时发生淀积物的异常放电；改善了离子注入设备进行离子注入时发生异常放电，导致离子注入均一性下降、设备停止运转的问题。

附图说明

图1是本发明一种离子注入设备的运转方法的流程框图；

图2是离子注入过程中极内异常放电结构示意图；

图3是离子注入过程中极间异常放电结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

以气体等离子体作为离子源的离子注入设备，在进行所述等离子体持续点亮及离子束引出注入过程中，离子不断的撞击离子源腔室、离子源的灯丝、引出电极系统的电极板，使得离子注入物在离子源内部耗损累积形成淀积物。该过程被视为气相溅镀或气相沉积过程。所述淀积物将导致离子源腔室内壁的电容结构、电极板间的电容结构发生改变，从而引发频发的异常放电。所述异常放电较轻微时，将造成离子源引出束流不稳定，使得离子注入均一性下降；当所述异常放电严重时，将在基板上产生灰尘或脏污污染基板，甚至使得离子源及引出电极系统失去固有电压，造成设备停止运转。

所述异常放电包括极板的极内放电和极板间的极间放电，本发明实施例以离子注入物在引出电极系统的引出电极上的沉积后发生异常放电为例，需要说明的是，离子注入物在离子源腔室内壁或引出电极系统的其他电极板上发生的异常放电原理相同。如图2所示，为离子注入过程中极内异常放电结构示意图，所述引出电极上施加的电压为负电压，当所述离子注入物为氟等离子体或硼等离子体时，离子注入物将在引出电极系统的引出电极上沉积形成绝缘的氟化物或硼化物，随着该绝缘物的沉积变厚，后续撞击在该位置的正离子的电荷将越来越难以释放，因而在氟化物的表面形成电荷累积，当电荷累积至足够高时，所述累积的电荷将击穿极板附近的气体或绝缘物及与本极板发生放电，同时绝缘物部分被击落后将再次开始累积形成新的绝缘物，所述被击落的绝缘物将在基板上产生灰尘或脏污污染基板。

如图3所示，为离子注入过程中异常放电的极间放电结构示意图，当离子注入物在引出电极上沉积形成的绝缘物的半径逐渐增大至大于极板间距离，所述绝缘物的电阻大于极板间电阻，所述绝缘物表面的电荷增大至足够大时，所述绝缘物表面累积的电荷将向临近的极板发生放电，使得较多绝缘物被击落，所述放电甚至会引起两极板的击穿，造成大量的绝缘物被击落后再次开始累积形成新的绝缘物，述被击落的绝缘物将在基板上产生灰尘或脏污污染基板。

基于这种在离子注入过程中发生异常放电对离子注入造成的不良影响，本发明采取的技术方案如下：

本发明实施例提供一种离子注入设备的运转方法，所述离子注入设备设有离子源与引出电极系统，所述引出电极系统为四电极引出系统，包括加速电极、引出电极、抑制电极、接地电极，如图1所示，本发明首先向离子源内部提供工艺气体，将离子源的参数设置为规定参数，如施加规定的电弧电压，施加规定的灯丝电流，接着点燃等离子体，并在引出电极系统施加规定电压，如规定的加速电压和引出电压，引出均匀束流，对基板进入离子注入。在所述离子注入设备离子注入结束后，进行基板交换期间，向所述离子源施加规定电压设定倍数的电弧电压，向所述引出电极系统施加规定电压设定倍数的引出电压和规定电压设定倍数的加速电压，若所述离子注入设备发生异常放电，则重新启动所述离子注入设备，再进行离子注入；若所述离子注入设备未发生异常放电，则将电弧电压、引出电压和加速电压恢复至规定电压后，再进行离子注入。

具体的，以引出系统的引出电极为例，所述引出电极上施加的为负电压，当大量正离子碰撞在引出电极板上，所述引出电极板上的绝缘物增多，直至碰撞在引出电极板上的正离子的电荷在绝缘物表面形成正电电荷累积，并且未达到放电条件时，在所述离子注入设备离子注入结束后，进行基板交换期间，此时，向引出电极施加规定电压设定倍数的引出电压，则绝缘物上积累的正电与引出电极的电势差将增大，从而引发放电，将所述绝缘物击穿，进入下一个绝缘物累积周期，使得淀积物的放电提前发生，在进行离子注入期间，所述设备不再发生异常放电；但是，由于所述离子注入设备提前发生放电时，所述设备的引出电极系统将失去固有电压，导致设备自动停机，因此需重新启动所述离子注入设备，再进行离子注入；若向引出电极施加规定电压设定倍数的引出电压时，所述引出电极仍未发生极内放电，则表明所述引出电极在施加规定电压进行离子注入时，也不会发生极内异常放电，因此，将引出电极的电压恢复至规定电压，即可进行离子注入。

当引出电极上的绝缘物累积至足够大，临近引起极间放电，并且所述绝缘物表面的电荷累积未达到放电条件时，在所述离子注入设备离子注入结束后，进行基板交换期间，此时，向加速电极施加规定电压设定倍数的加速电压，则绝缘物表面积累的正电与加速电极板间电势差增大，从而引发极间放电，较多绝缘物被击落，使得淀积物的放电提前发生，在进行离子注入期间，所述设备不再发生异常放电；但是，由于所述离子注入设备提前发生放电时，所述设备的引出电极系统将失去固有电压，导致设备自动停机，因此需重新启动所述离子注入设备，再进行离子注入；若向加速电极施加规定电压设定倍数的加速电压时，所述引出电极仍未发生极间放电，则表明所述加速电极在施加规定电压进行离子注入时，引出电极也将不会发生极间放电，因此，将加速电极的电压恢复至规定电压，即可进行离子注入。

优选地，将所述规定电压设定倍数设置为规定电压的1.5倍，根据实际情况，所述规定电压设定倍数可以为其他倍数。

优选地，在向所述离子源施加规定电压设定倍数的电弧电压的同时，将离子源的灯丝电流增大至规定电流的设定倍数。

优选地，将所述规定电流设定倍数设置为规定电流的1.05倍，根据实际情况，所述规定电流设定倍数可以为其他倍数。

优选地，在向所述离子源施加的电弧电压恢复至规定电压的同时，将离子源的灯丝电流恢复至规定电流。

需要说明的是，在所述离子注入设备离子注入结束后，进行基板交换期间，可以一边向所述离子源施加规定电压设定倍数的电弧电压，向所述引出电极系统施加规定电压设定倍数的引出电压和规定电压设定倍数的加速电压，一边进行离子源的清洗；也可以向所述离子源施加规定电压设定倍数的电弧电压、向所述引出电极系统施加规定电压设定倍数的引出电压和规定电压设定倍数的加速电压的同时对所述离子源进行清洗。本发明的一种离子注入设备的运转方法适用于在所述离子注入设备离子注入结束后，进行基板交换期间，对离子源进行清洗前或清洗中进行实施。

如上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。