CN106929814B - 一种离子注入设备的清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种离子注入设备的清洗方法，所述离子注入设备包括产生等离子体并设有灯丝的离子源、用于引出带状离子束的引出电极系统、用于对基板进行离子扫描并设有基板夹具的扫描腔室，所述离子注入设备的清洗方法包括准备步骤、清洗步骤、维护步骤、结束步骤；所述离子注入设备的清洗方法适用于离子注入前、离子注入间隙、离子注入结束后三个清洗时段；本发明使得所述离子源、引出电极系统、基板夹具均得到有效清洗；避免了未被清洗干净的不稳定的淀积物剥落。

Description

一种离子注入设备的清洗方法
技术领域
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清洗方法。
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，引发频发的异常放电，造成离子源引出束流不稳定，使得离子注入均一性下降；并且所述淀积物还在基板夹具中累积，导致所述基板夹具装载基板时脏污所述基板，因此，需对所述离子源及所述基板夹具进行清洗。现有技术的清洗方法是：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，这种方法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，并且现有技术没有对基板夹具进行清洗的方法。
发明内容
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清洗方法，使得所述离子源、引出电极系统、基板夹具均得到有效清洗；避免了未被清洗干净的不稳定的淀积物剥落。
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清洗方法，所述离子注入设备包括产生等离子体并设有灯丝的离子源、用于引出带状离子束的引出电极系统、用于对基板进行离子扫描并设有基板夹具的扫描腔室，所述离子注入设备的清洗方法包括以下步骤：
准备步骤：将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持设定时间后进行清洗步骤；
所述清洗步骤包括：
S1：向离子源内部通入Ar，将离子源和引出电极系统的运转参数设置为清洗目标参数，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氩离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氩离子束；
S2：停止通入Ar，向离子源内部通入H2，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氢离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氢离子束；
S3：停止通入H2，向离子源内部通入Ar，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氩离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氩离子束后，完成所述清洗步骤，进行维护步骤；
所述维护步骤：停止通入Ar，向离子源内部通入工艺气体，将离子源和引出电极系统的运转参数设置为对所述基板进行离子注入时的工艺参数，通过所述引出电极系统从所述离子源引出工艺气体离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述工艺气体离子束；完成所述维护步骤后进入离子注入待机状态或进行结束步骤；
所述结束步骤：停止通入Ar，维持灯丝电流为清洗目标值至所述扫描腔室恢复到真空状态，逐渐关闭灯丝电流。
进一步地，所述离子注入设备的清洗方法适用于离子注入前、离子注入间隙、离子注入结束后三个清洗时段。
具体地，在所述离子注入前的清洗时段，所述准备步骤为：开启灯丝电流后，将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持10～20min后进行清洗步骤。
具体地，在所述离子注入间隙的清洗时段，所述准备步骤为：所述灯丝电流设置为清洗目标值，维持0～5min后进行清洗步骤。
具体地，在所述离子注入结束后的清洗时段，所述准备步骤为：将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持10～20min后进行清洗步骤。
具体地，在所述离子注入前和离子注入间隙的清洗时段，完成所述维护步骤后进入离子注入待机状态；在所述离子注入结束后的清洗时段，完成所述维护步骤后进行所述结束步骤。
本发明与现有技术的区别及有益效果在于：在所述清洗方法的准备步骤中，本发明通过将灯丝电流维持设定时间，对所述灯丝进行预热，增大吸附在所述灯丝上的气体的热运动，使气体从所述灯丝表面逃逸，避免灯丝吸附气体；在所述清洗方法的清洗步骤中，本发明通过向离子源内部分别通入Ar和H2，并通过所述引出电极系统从所述离子源引出氩离子束和氢离子束，向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氩离子束或氢离子束，使得所述离子源、引出电极系统、基板夹具上的淀积物均得到清洗；在所述清洗步骤结束后，本发明的清洗方法还包括维护步骤和结束步骤，所述维护步骤使得所述离子注入设备在清洗结束后，在所述清洗干净或部分清洗干净的离子源的腔室内壁、引出电极系统、基板夹具表面形成一层接近正常离子注入工艺条件的薄膜，使所述离子注入设备恢复到尽可能接近正常生产的内部环境；避免了所述未被清洗干净的不稳定的淀积物剥落，改善了清洗结束后，重新开启所述离子注入设备时，所述离子注入设备的离子源及引出电极系统电压不稳定，发生异常放电的问题。
附图说明
图1是本发明一种离子注入设备的清洗方法流程框图；
图2是本发明一种离子注入设备的清洗方法在离子注入前清洗时段流程框图；
图3是本发明一种离子注入设备的清洗方法在离子注入间隙清洗时段流程框图；
图4是本发明一种离子注入设备的清洗方法在离子注入结束后清洗时段流程框图。
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。
所述离子注入设备包括产生等离子体并设有灯丝的离子源、用于引出带状离子束的引出电极系统、用于对基板进行离子扫描并设有基板夹具的扫描腔室，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、装载基板的基板夹具，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。
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、装载基板的基板夹具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。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种离子注入设备的清洗方法，如图1所示，所述离子注入设备的清洗方法包括准备步骤、清洗步骤、维护步骤、结束步骤；
所述离子注入设备的清洗方法适用于离子注入前、离子注入间隙、离子注入结束后三个清洗时段；如图2～4所示，分别为所述离子注入设备在离子注入前、离子注入间隙、离子注入结束后三个清洗时段的清洗流程框图；
其中，所述准备步骤为：将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持设定时间后进行清洗步骤；
具体的，在所述离子注入前的清洗时段，所述准备步骤为：开启灯丝电流后，将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持10～20min后进行清洗步骤。使得所述灯丝处于较高温度状态，增大吸附在所述灯丝上的气体的热运动，使气体从所述灯丝表面逃逸，避免灯丝吸附气体；
具体的，在所述离子注入间隙的清洗时段，所述准备步骤为：所述灯丝电流设置为清洗目标值，维持0～5min后进行清洗步骤。由于该清洗为在连续生产中进行基板交换时的短时间清洗，所述灯丝一直处于点亮状态，因此，所述灯丝的维持时间缩短为0～5min；
具体的，在所述离子注入结束后的清洗时段，所述准备步骤为：将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持10～20min后进行清洗步骤。
所述清洗步骤包括：
S1：向离子源内部通入Ar，将离子源和引出电极系统的运转参数设置为清洗目标参数，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氩离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氩离子束；
S2：停止通入Ar，向离子源内部通入H2，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氢离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氢离子束；
S3：停止通入H2，向离子源内部通入Ar，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氩离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氩离子束后，完成所述清洗步骤，进行维护步骤；
其中，所述Ar离子为较重的离子，采用Ar作为物理清洗气体，利用其轰击作用，能够有效清除淀积物的累积并清除残余气体。采用H2作为化学清洗气体，利用氢离子对淀积物进行置换达到清洗目的，具体的，以氟等离子体或硼等离子体作为例子注入物为例，其淀积物为金属F化物MF或金属B化物MB，其置换的反应式为：MF+H+→M+HF，H++MB→H2+B+M。
所述维护步骤：停止通入Ar，向离子源内部通入工艺气体，将离子源和引出电极系统的运转参数设置为对所述基板进行离子注入时的工艺参数，通过所述引出电极系统从所述离子源引出工艺气体离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述工艺气体离子束；完成所述维护步骤后进入离子注入待机状态或进行结束步骤；具体地，在所述离子注入前和离子注入间隙的清洗时段，完成所述维护步骤后进入离子注入待机状态；在所述离子注入结束后的清洗时段，完成所述维护步骤后进行所述结束步骤。
需要说明的是，在进行离子注入设备的清洗时，基于实际效益的考虑，无法保证所述淀积物已被完全清洗干净，有可能存在未被清洗干净的不稳定的淀积物；因此，需对所述离子注入设备进行清洗后的维护，所述维护步骤通过向离子源内部通入工艺气体，将离子源和引出电极系统的运转参数设置为对所述基板进行离子注入时的工艺参数，通过所述引出电极系统从所述离子源引出工艺气体离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述工艺气体离子束；使得未被清洗干净的不稳定的淀积物被覆盖，避免了所述未被清洗干净的不稳定的淀积物剥落，并且改善了清洗结束后，由于所述淀积物不均匀造成复机后的所述离子注入设备的离子源及引出电极系统电压不稳定，发生异常放电的问题。
所述结束步骤为：停止通入Ar，维持灯丝电流为清洗目标值至所述扫描腔室恢复到真空状态，逐渐关闭灯丝电流。
在本实施例中，优选地，所述离子注入设备的清洗方法适用于离子注入前、离子注入间隙、离子注入结束后三个清洗时段。
在本实施例中，优选地，在所述离子注入前的清洗时段，所述准备步骤为：开启灯丝电流后，将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持10～20min后进行清洗步骤。
在本实施例中，优选地，在所述离子注入间隙的清洗时段，所述准备步骤为：所述灯丝电流设置为清洗目标值，维持0～5min后进行清洗步骤。
在本实施例中，优选地，在所述离子注入结束后的清洗时段，所述准备步骤为：将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持10～20min后进行清洗步骤。所述灯丝维持清洗目标值的具体时间根据实际应用情况确定。
在本实施例中，优选地，在所述离子注入前和离子注入间隙的清洗时段，完成所述维护步骤后进入离子注入待机状态，准备进行离子注入；在所述离子注入结束后的清洗时段，完成所述维护步骤后进行所述结束步骤。
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。

Claims (6)

1.一种离子注入设备的清洗方法，所述离子注入设备包括产生等离子体并设有灯丝的离子源、用于引出带状离子束的引出电极系统、用于对基板进行离子扫描并设有基板夹具的扫描腔室，其特征在于，包括以下步骤：
准备步骤：将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持设定时间后进行清洗步骤；
所述清洗步骤包括：
S1：向离子源内部通入Ar，将离子源和引出电极系统的运转参数设置为清洗目标参数，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氩离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氩离子束；
S2：停止通入Ar，向离子源内部通入H2，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氢离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氢离子束；
S3：停止通入H2，向离子源内部通入Ar，通过所述引出电极系统从所述离子源引出氩离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述氩离子束后，完成所述清洗步骤，进行维护步骤；
所述维护步骤：停止通入Ar，向离子源内部通入工艺气体，将离子源和引出电极系统的运转参数设置为对所述基板进行离子注入时的工艺参数，通过所述引出电极系统从所述离子源引出工艺气体离子束，并向所述扫描腔室内未装载基板的所述基板夹具照射所述工艺气体离子束；完成所述维护步骤后进入离子注入待机状态或进行结束步骤；
所述结束步骤：停止通入Ar，维持灯丝电流为清洗目标值至所述扫描腔室恢复到真空状态，逐渐关闭灯丝电流。
2.如权利要求1所述的一种离子注入设备的清洗方法，其特征在于：所述离子注入设备的清洗方法适用于离子注入前、离子注入间隙、离子注入结束后三个清洗时段。
3.如权利要求2所述的一种离子注入设备的清洗方法，其特征在于：在所述离子注入前的清洗时段，所述准备步骤为：开启灯丝电流后，将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持10～20min后进行清洗步骤。
4.如权利要求2所述的一种离子注入设备的清洗方法，其特征在于：在所述离子注入间隙的清洗时段，所述准备步骤为：所述灯丝电流设置为清洗目标值，维持0～5min后进行清洗步骤。
5.如权利要求2所述的一种离子注入设备的清洗方法，其特征在于：在所述离子注入结束后的清洗时段，所述准备步骤为：将灯丝电流设置为清洗目标值，并维持10～20min后进行清洗步骤。
6.如权利要求2所述的一种离子注入设备的清洗方法，其特征在于：在所述离子注入前和离子注入间隙的清洗时段，完成所述维护步骤后进入离子注入待机状态；在所述离子注入结束后的清洗时段，完成所述维护步骤后进行所述结束步骤。
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