本發(fā)明涉及顯示器件制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電離室、離子植入設(shè)備及離子植入方法。

背景技術(shù)：

顯示設(shè)備已成為人們現(xiàn)代生活中的不可缺少的一部分，在顯示設(shè)備的低溫多晶硅(lowtemperaturepoly-silicon，ltps)薄膜晶體管和有機(jī)發(fā)光二極管(organiclight-emittingdiode，oled)的制程中，需要使用離子植入設(shè)備將等離子體植入到玻璃基板。在離子植入設(shè)備中，離子源氣體通過送氣管均勻的進(jìn)入電離室，電離室內(nèi)的燈絲通入電流后產(chǎn)生熱電子，熱電子與離子源氣體發(fā)生碰撞形成等離子體。

現(xiàn)有技術(shù)中，離子植入設(shè)備的送氣管都是多個接入電離室的單孔，單孔流出的離子源氣體與各燈絲的接觸不均勻，為了保證產(chǎn)生的等離子體的均勻性，需要調(diào)整流過燈絲的電流，但是這樣導(dǎo)致通過燈絲的電流不均勻，電流過大使燈絲過早斷裂，縮短了燈絲的壽命，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)周期縮短，提高了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本，故無法在保證燈絲的壽命的前提下提高等離子體的均勻性、提高離子植入效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電離室、離子植入設(shè)備及離子植入方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中燈絲的壽命短，設(shè)備維護(hù)周期短，顯示設(shè)備生產(chǎn)成本高，故無法在保證燈絲的壽命的前提下提高等離子體的均勻性、提高離子植入效果的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電離室，應(yīng)用于離子植入設(shè)備，所述電離室包括腔體、送氣管及燈絲，所述送氣管和所述燈絲位于所述腔體內(nèi)，所述送氣管彎折形成封閉的框體，所述燈絲收容于所述框體內(nèi)，所述燈絲通電時產(chǎn)生熱電子，所述送氣管面對所述燈絲的一側(cè)設(shè)有出氣孔，所述出氣孔用于輸出離子源氣體，所述離子源氣體撞擊所述熱電子，以產(chǎn)生等離子體。

進(jìn)一步，所述出氣孔的數(shù)量為多個，各所述出氣孔的尺寸相同，并且所述出氣孔的分布密度與所述出氣孔與所述燈絲的距離負(fù)相關(guān)。

進(jìn)一步，所述出氣孔為單向氣孔，向所述送氣管輸入所述離子源氣體時，所述出氣孔打開，所述離子源氣體通過所述出氣孔向所述送氣管外流動，停止向所述送氣管輸入氣體時，所述出氣孔關(guān)閉，所述送氣管內(nèi)部與外界隔離。

進(jìn)一步，所述燈絲與環(huán)繞包圍所述燈絲的送氣管形成等離子體發(fā)生組，所述等離子體發(fā)生組的數(shù)量為多個。

進(jìn)一步，所述等離子體發(fā)生組中的所述燈絲的數(shù)量為多個，所述送氣管同時環(huán)繞包圍多個所述燈絲。

進(jìn)一步，所述送氣管還包括支管，所述支管連通所述送氣管，所述支管位于所述等離子體發(fā)生組中相鄰的所述燈絲之間，所述支管面對所述燈絲的一側(cè)設(shè)有所述出氣孔。

進(jìn)一步，所述等離子體發(fā)生組中的所述燈絲的數(shù)量為一個，所述送氣管對稱環(huán)繞包圍所述燈絲。

進(jìn)一步，所述離子源氣體為氟化硼氣體或磷化氫氣體。

本發(fā)明還提供一種離子植入設(shè)備，所述離子植入設(shè)備包括以上任意一項(xiàng)所述電離室。

本發(fā)明還提供一種離子植入方法，包括：

提供離子植入設(shè)備，所述離子植入設(shè)備包括電離室，所述電離室包括腔體、送氣管及燈絲，所述送氣管和所述燈絲位于所述腔體內(nèi)，所述送氣管環(huán)繞包圍所述燈絲，并且所述送氣管面對所述燈絲的一側(cè)設(shè)有出氣孔，

對所述燈絲施加電流，以使所述燈絲產(chǎn)生熱電子；

對所述送氣管輸入離子源氣體，所述離子源氣體通過所述出氣孔輸出并與所述熱電子碰撞產(chǎn)生等離子體植入至基板。

本發(fā)明的有益效果如下：送氣管環(huán)繞包圍燈絲，送氣管通過面對燈絲的一側(cè)的出氣孔向燈絲輸出離子源氣體，由于離子源氣體與熱電子的碰撞均勻，產(chǎn)生于腔體內(nèi)各位置的等離子體濃度均勻，提高了離子植入效果，在提高等離子體濃度均勻性的過程中減少調(diào)節(jié)燈絲的電流頻率，提高了燈絲的壽命，延長了設(shè)備維護(hù)周期，降低了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的明顯變形方式。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的電離室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的電離室的工作示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的電離室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的電離室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的電離室的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電離室應(yīng)用于離子植入設(shè)備，離子植入設(shè)備是集成電路制造前工序中的關(guān)鍵設(shè)備，離子注入是對半導(dǎo)體表面附近區(qū)域進(jìn)行摻雜的技術(shù)，其目的是改變半導(dǎo)體的載流子濃度和導(dǎo)電類型。離子植入與常規(guī)熱摻雜工藝相比可對注入劑量、注入角度、注入深度、橫向擴(kuò)散等方面進(jìn)行精確的控制，克服了常規(guī)工藝的限制，提高了電路的集成度、開啟速度、成品率和壽命，降低了成本和功耗。離子植入設(shè)備廣泛用于摻雜工藝，可以滿足淺結(jié)、低溫和精確控制等要求，已成為集成電路制造工藝中必不可少的關(guān)鍵裝備。進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例提供的電離室及離子植入設(shè)備可以應(yīng)用于顯示設(shè)備的低溫多晶硅薄膜晶體管和有機(jī)發(fā)光二極管的制程中，即植入等離子體于玻璃基板表面。

請一并參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例一提供的電離室10包括腔體100、送氣管202及燈絲204，腔體100為多個壁面相連后圍成的封閉空間，用于提供離子源氣體與熱電子碰撞產(chǎn)生等離子體的環(huán)境。送氣管202位于腔體100內(nèi)，送氣管202與提供離子源氣體的供氣設(shè)備相連通，供氣設(shè)備通過送氣管202向腔體100內(nèi)輸出離子源氣體。燈絲204也位于腔體100內(nèi)，具體的，燈絲204為金屬絲，一種較佳的實(shí)施方式中，燈絲204為鎢絲。進(jìn)一步的，燈絲204的形狀可以為直線，也可以為彎折的線條，例如折線、多段折線、弧形等，本發(fā)明對燈絲204的形狀不做限制。送氣管202彎折形成封閉的框體，所述燈絲204收容于所述框體內(nèi)，即送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，種較佳的實(shí)施方式中，燈絲204位于框型的中心，以使燈絲204距離框型的各邊(即送氣管202)的距離相同。本實(shí)施例中，框型的送氣管202可以為封閉的框型，也可以為具有缺口的非封閉形狀，在此不做限制。

本實(shí)施例中，送氣管202面對燈絲204的一側(cè)設(shè)有出氣孔300，出氣孔300用于輸出離子源氣體與燈絲204產(chǎn)生的熱電子碰撞產(chǎn)生等離子體。具體的，出氣孔300的形狀可以為圓形或縫隙等形狀，能夠均勻的向燈絲204輸出離子源氣體即可。出氣孔300位于送氣管202面對燈絲204的一側(cè)的壁面上，將供氣設(shè)備輸入至送氣管202的離子源氣體從出氣孔300輸出，離子源氣體靠近燈絲204，依靠流經(jīng)燈絲204的電流工作的燈絲204產(chǎn)生熱電子，熱電子與離子源氣體碰撞產(chǎn)生等離子體，該等離子體用于后續(xù)植入至半導(dǎo)體器件的玻璃件完整離子植入制程。

一種較佳的實(shí)施方式中，出氣孔300為單向氣孔，向送氣管202輸入離子源氣體時，出氣孔300打開，離子源氣體通過出氣孔300向送氣管202外流動，停止向送氣管202輸入氣體時，出氣孔300關(guān)閉，送氣管202內(nèi)部與外界隔離。具體的，出氣孔300為薄膜式結(jié)構(gòu)，即出氣孔300包括孔口和蓋合于孔口上的薄膜蓋板，薄膜蓋板部分連接于送氣管202的外壁，并且薄膜蓋板僅能夠向送氣管202外壁以外的方向彎折(出氣孔打開狀態(tài))，從而使送氣管具有兩種工作狀態(tài)：1、關(guān)閉狀態(tài)，薄膜蓋板蓋合于孔口，隔絕送氣管202內(nèi)外環(huán)境，阻擋送氣管202內(nèi)外的氣體交換；2,、打開狀態(tài)，向送氣管202內(nèi)部輸入離子源氣體，送氣管202內(nèi)部氣壓大于外部氣壓，薄膜蓋板被頂開，離子源氣體從送氣管202內(nèi)部向外界流動。單向氣孔防止氣體倒流，提高離子源氣體純度，保護(hù)出氣孔300。

具體到圖2，箭頭400所示為從送氣管202的出氣孔300輸出的離子源氣體的氣流方向，如圖所示，離子源氣體從出氣孔300輸出后均朝向燈絲204流動，從而使離子源氣體與燈絲204的熱電子直接且均勻碰撞，產(chǎn)生的等離子體濃度均勻。

送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，送氣管202通過面對燈絲204的一側(cè)的出氣孔300向燈絲204輸出離子源氣體，由于離子源氣體與熱電子的碰撞均勻，產(chǎn)生于腔體100內(nèi)各位置的等離子體濃度均勻，提高了離子植入效果，在提高等離子體濃度均勻性的過程中減少調(diào)節(jié)燈絲204的電流頻率，提高了燈絲204的壽命，延長了設(shè)備維護(hù)周期，降低了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本。

本實(shí)施例中，出氣孔300的數(shù)量為多個，并且出氣孔300均勻分布于送氣管202面對燈絲204的一側(cè)。一種較佳的實(shí)施方式中，每個出氣孔300的形狀、尺寸相同，以輸出均勻的離子源氣體，進(jìn)一步的，出氣孔300的分布密度與出氣孔300與燈絲204的距離負(fù)相關(guān)，由于出氣孔300與燈絲204的距離越小，燈絲204通電流后產(chǎn)生的熱電子碰撞的離子源氣體的概率越高，產(chǎn)生的等離子體濃度越大，出氣孔300與燈絲204的距離越大，燈絲204通電流后產(chǎn)生的熱電子碰撞的離子源氣體的概率越低，產(chǎn)生的等離子體濃度越小，即出氣孔300的分布密度和出氣孔300與燈絲204的距離為影響等離子體濃度的兩個主要因素。通過調(diào)節(jié)出氣孔300的分布密度，使越靠近燈絲204的出氣孔300的分布密度越小，越遠(yuǎn)離燈絲204的出氣孔300的分布密度越大，使燈絲204周圍產(chǎn)生的等離子體的濃度均勻。

本實(shí)施例中，燈絲204與環(huán)繞包圍燈絲204的送氣管202形成等離子體發(fā)生組200，等離子體發(fā)生組200的數(shù)量為多個。具體的，每個等離子體發(fā)生組200為單獨(dú)的等離子體發(fā)生單元，屬于不同的等離子體發(fā)生組200的送氣管202可以單獨(dú)控制，單獨(dú)通過供氣設(shè)備提供和控制輸出離子源氣體，以提高離子植入設(shè)備的可控性；屬于不同的等離子體發(fā)生組200的送氣管202也可以同時控制，通過相同的供氣設(shè)備提供和控制輸出離子源氣體，以簡單化離子植入設(shè)備的操作和使用。進(jìn)一步的，屬于不同的等離子體發(fā)生組200的燈絲204可以并聯(lián)并通過開關(guān)等電子器件單獨(dú)控制，通過分別控制各等離子體發(fā)生組200的燈絲204的電流分別控制燈絲204產(chǎn)生熱電子，以提高離子植入設(shè)備的可控性；屬于不同的等離子體發(fā)生組200的燈絲204可以串聯(lián)在一起以通過控制電流同時控制燈絲204產(chǎn)生熱電子，以簡單化離子植入設(shè)備的操作和使用。一種較佳的實(shí)施方式中，各等離子體發(fā)生組200的燈絲204的尺寸、形狀、阻值可以相同也可以不同，各燈絲204的各部分的阻值相同且均勻。

本實(shí)施例中，等離子體發(fā)生組200中的燈絲204的數(shù)量為多個，送氣管202同時環(huán)繞包圍多個燈絲204。每個等離子體發(fā)生組200中的送氣管202向多個燈絲204輸出離子源氣體，多個燈絲204在一個等離子體發(fā)生組200中同時工作，降低了成本。進(jìn)一步的，同一個等離子體發(fā)生組200中的多個燈絲204可以單獨(dú)控制，具體的，通過單獨(dú)控制流經(jīng)各燈絲204的電流控制燈絲204產(chǎn)生的熱電子的量，從而改變熱電子與離子源氣體碰撞產(chǎn)生的等離子體的濃度。一種較佳的實(shí)施方式中，同一個等離子體發(fā)生組200中的各燈絲204的尺寸、形狀、阻值可以相同也可以不同，各燈絲204的各部分的阻值相同并且均勻。

送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，送氣管202通過面對燈絲204的一側(cè)的出氣孔300向燈絲204輸出離子源氣體，由于離子源氣體與熱電子的碰撞均勻，產(chǎn)生于腔體100內(nèi)各位置的等離子體濃度均勻，提高了離子植入效果，在提高等離子體濃度均勻性的過程中減少調(diào)節(jié)燈絲204的電流頻率，提高了燈絲204的壽命，延長了設(shè)備維護(hù)周期，降低了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本。

本實(shí)施例中，離子源氣體為氟化硼氣體或磷化氫氣體。氟化硼(bf3)即三氟化硼，為無色氣體，有窒息性，在潮濕空氣中可產(chǎn)生濃密白煙，燈絲204產(chǎn)生的熱電子在磁場的作用下撞擊bf3氣體產(chǎn)生b+離子。磷化氫(ph3)是一種無色、劇毒、易燃的儲存于鋼瓶內(nèi)的液化壓縮氣體，ph3氣體比空氣重并有類似臭魚的味道，燈絲204產(chǎn)生的熱電子在磁場的作用下撞擊ph3氣體產(chǎn)生p+離子。

請參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例二提供的電離室10與實(shí)施例一的區(qū)別在于，送氣管202還包括支管206，支管206連通送氣管202，支管206位于等離子體發(fā)生組200中相鄰的燈絲204之間，支管206面對燈絲204的一側(cè)設(shè)有出氣孔300。具體的，支管206將環(huán)繞于多個燈絲204四周的送氣管202分隔成多個小單元，每個小單元中包括至少一個燈絲204。本實(shí)施例中，每個支管206與送氣管202形成的小單元內(nèi)包括的燈絲204的數(shù)量相同，以提高產(chǎn)生的等離子體的均勻性。一種較佳的實(shí)施方式中，每個小單元包括一個燈絲204，即每個燈絲204單獨(dú)產(chǎn)生等離子體，最大化的提高產(chǎn)生的等離子體的濃度。

送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，送氣管202通過面對燈絲204的一側(cè)的出氣孔300向燈絲204輸出離子源氣體，由于離子源氣體與熱電子的碰撞均勻，產(chǎn)生于腔體100內(nèi)各位置的等離子體濃度均勻，提高了離子植入效果，在提高等離子體濃度均勻性的過程中減少調(diào)節(jié)燈絲204的電流頻率，提高了燈絲204的壽命，延長了設(shè)備維護(hù)周期，降低了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本。

請參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例三提供的電離室10與實(shí)施例一的區(qū)別在于，等離子體發(fā)生組200中的燈絲204的數(shù)量為一個，送氣管202對稱環(huán)繞包圍燈絲204。具體的，燈絲204距離送氣管202圍成的封閉圖形的邊的距離相同，或燈絲204位于送氣管202圍成的封閉圖形的中心，以使送氣管202向燈絲204各部位輸送的離子源氣體均勻，離子源氣體與燈絲204的熱電子碰撞產(chǎn)生的等離子體的濃度均勻。每個燈絲204對應(yīng)一個送氣管202，即每個燈絲204單獨(dú)產(chǎn)生等離子體，最大化的提高產(chǎn)生的等離子體的濃度。

送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，送氣管202通過面對燈絲204的一側(cè)的出氣孔300向燈絲204輸出離子源氣體，由于離子源氣體與熱電子的碰撞均勻，產(chǎn)生于腔體100內(nèi)各位置的等離子體濃度均勻，提高了離子植入效果，在提高等離子體濃度均勻性的過程中減少調(diào)節(jié)燈絲204的電流頻率，提高了燈絲204的壽命，延長了設(shè)備維護(hù)周期，降低了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本。

請參閱圖5，本發(fā)明實(shí)施例四提供的電離室10與實(shí)施例一的區(qū)別在于，各等離子體發(fā)生組200中的燈絲204的數(shù)量不相同。具體的，部分等離子體發(fā)生組200包括一個燈絲204，部分等離子體發(fā)生組200包括多個燈絲204。各等離子體發(fā)生組200中的不同數(shù)量的燈絲204提高了電離室10的多樣性，可以按照實(shí)際離子植入要求設(shè)計等離子體發(fā)生組200的燈絲204的數(shù)量，提高了離子植入設(shè)備的實(shí)用性。

送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，送氣管202通過面對燈絲204的一側(cè)的出氣孔300向燈絲204輸出離子源氣體，由于離子源氣體與熱電子的碰撞均勻，產(chǎn)生于腔體100內(nèi)各位置的等離子體濃度均勻，提高了離子植入效果，在提高等離子體濃度均勻性的過程中減少調(diào)節(jié)燈絲204的電流頻率，提高了燈絲204的壽命，延長了設(shè)備維護(hù)周期，降低了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種離子植入設(shè)備，用于將等離子體植入與半導(dǎo)體器件，離子植入設(shè)備包括以上所述的電離室10。送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，送氣管202通過面對燈絲204的一側(cè)的出氣孔300向燈絲204輸出離子源氣體，由于離子源氣體與熱電子的碰撞均勻，產(chǎn)生于腔體100內(nèi)各位置的等離子體濃度均勻，提高了離子植入效果，在提高等離子體濃度均勻性的過程中減少調(diào)節(jié)燈絲204的電流頻率，提高了燈絲204的壽命，延長了設(shè)備維護(hù)周期，降低了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種離子植入方法，包括：

提供離子植入設(shè)備，離子植入設(shè)備包括電離室10，電離室10包括腔體100、送氣管202及燈絲204，送氣管202和燈絲204位于腔體100內(nèi)，送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，并且送氣管202面對燈絲204的一側(cè)設(shè)有出氣孔300，

s101、對燈絲204施加電流，以使燈絲204產(chǎn)生熱電子。

本實(shí)施例中，各燈絲204的尺寸、形狀、阻值可以相同也可以不同，各燈絲204的各部分的阻值相同并且均勻。進(jìn)一步的，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)燈絲204的電流的大小控制燈絲204產(chǎn)生的熱電子的數(shù)量，本實(shí)施例中控制流經(jīng)燈絲204的電流的大小均勻穩(wěn)定，以得到穩(wěn)定、均勻的熱電子。

s102、對送氣管202輸入離子源氣體，離子源氣體通過出氣孔300輸出并與熱電子碰撞產(chǎn)生等離子體植入至基板。

具體的，出氣孔300的形狀可以為圓形或縫隙等形狀，能夠均勻的向燈絲204輸出離子源氣體即可。出氣孔300位于送氣管202面對燈絲204的一側(cè)的壁面上，將供氣設(shè)備輸入至送氣管202的離子源氣體從出氣孔300輸出，離子源氣體靠近燈絲204，依靠流經(jīng)燈絲204的電流工作的燈絲204產(chǎn)生熱電子，熱電子與離子源氣體碰撞產(chǎn)生等離子體，該等離子體植入至半導(dǎo)體器件的玻璃件完整離子植入制程。

本實(shí)施例中，離子源氣體為氟化硼氣體或磷化氫氣體。氟化硼(bf3)即三氟化硼，為無色氣體，有窒息性，在潮濕空氣中可產(chǎn)生濃密白煙，燈絲204產(chǎn)生的熱電子在磁場的作用下撞擊bf3氣體產(chǎn)生b+離子。磷化氫(ph3)是一種無色、劇毒、易燃的儲存于鋼瓶內(nèi)的液化壓縮氣體，ph3氣體比空氣重并有類似臭魚的味道，燈絲204產(chǎn)生的熱電子在磁場的作用下撞擊ph3氣體產(chǎn)生p+離子。

送氣管202環(huán)繞包圍燈絲204，送氣管202通過面對燈絲204的一側(cè)的出氣孔300向燈絲204輸出離子源氣體，由于離子源氣體與熱電子的碰撞均勻，產(chǎn)生于腔體100內(nèi)各位置的等離子體濃度均勻，提高了離子植入效果，在提高等離子體濃度均勻性的過程中減少調(diào)節(jié)燈絲204的電流頻率，提高了燈絲204的壽命，延長了設(shè)備維護(hù)周期，降低了顯示設(shè)備生產(chǎn)成本。

以上所揭露的僅為本發(fā)明幾種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。