CN106981540A - 离子注入跑片方法和离子注入跑片系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种离子注入跑片方法，包括以下步骤：A)将多个硅片排列放入硅片托盘上。B)多个载有硅片的硅片托盘同时由多个输送带装置输送至缓冲区。C)硅片托盘上的硅片经过离子注入设备注入其中一种离子后输送到切换区。D)切换区内还设有隔板孔切换装置。E)硅片托盘反向输送至离子注入设备的位置时，离子注入设备将另一种离子注入硅片托盘上的硅片上。F)硅片托盘上的硅片注入两种离子后，输送回缓冲区完成离子注入。本发明离子注入的条件只需要在硅片托盘进出的真空度一致即可实现；该方法采用离子扩散的方式无法实现；本方法采用离子注入的方式，控制单种类型的离子逐一注入硅片上，可以通过调节离子注入设备的离子注入的种类，能量和注入剂量，使离子注入的效果更佳，制作成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及离子注入跑片方法，特别涉及一种离子注入跑片方法。
背景技术
硅太阳能电池在被暴露至来自太阳的太阳辐射时产生电能。该辐射与硅原子交互作用并形成电子和空穴，所述电子和空穴迁移到硅本体中的p离子掺杂区和n离子掺杂区，并在掺杂区之间产生电压差和电流。取决于用途，太阳能电池已经与集中元件集成以提高效率。太阳辐射使用将所述辐射引导至活性光伏材料的一个或更多部分的集中元件来积累和聚焦。尽管有效，但是这些太阳能电池仍有很多限制。
仅仅作为一个实例，太阳能电池依赖诸如硅的起始材料。这种硅通常使用多晶硅(即多晶体的硅)和/或多晶硅材料制成。这些材料通常难以制造。多晶硅电池通常通过制造多晶硅板来形成。尽管这些板可以有效地形成，但是它们不具备高效太阳能电池的最佳性能。单晶硅具有高级太阳能电池的适当性能。然而，这种单晶硅价格昂贵，还难以按照高效且成本有效的方式用于太阳能用途。此外，多晶硅材料和单晶硅材料在传统制造过程中均遭受称为“刮线损失"的材料损失，其中，出于铸件或生长晶锭并将材料单片化成晶片形式的因素，锯割工艺消除起始材料的多达40％甚至达到60％。这是制备用作太阳能电池的薄多晶硅或单晶硅板的非常低效的方法。
通常，薄膜太阳能电池通过使用较少的硅材料是价格较不昂贵的，但是它们的非晶或多晶结构与由多晶磕衬底制成的更昂贵的体硅相比效率较低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种离子注入方便、快速、成本低、制作的硅片质量好的离子注入跑片方法。
为解决现有技术的上述缺陷，本发明提供的技术方案是：一种离子注入跑片方法，包括以下步骤：
一种离子注入跑片方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将多个硅片排列成一列或n列放入硅片托盘上，每列硅片的排放方向是硅片托盘的行进方向，每两个硅片之间具有一定的间隙，每两个硅片之间的间隙相同，每列硅片之间垂直于硅片托盘行进方向的间隔大于一个硅片的横向尺寸，在硅片的正上方盖上一个可以切换位置的隔板，在隔板上间隔设置有两排或2n排供不同离子通过的通孔，两排或2n排通孔的位置在硅片行进方向上相互交叉错开；
B)多个载有硅片的硅片托盘同时由多个输送带装置从进出片腔(或真空过渡腔室)输送至缓冲区，缓冲区内的硅片托盘从上至下逐个依次输送至水平输送装置上，水平输送装置的输送带的中部设置离子注入设备，缓冲区内的硅片托盘输送出的个数达到一定个数时，进出片腔(或真空过渡室)输送带装置再一次性输送与送出的托盘个数相同的硅片托盘到缓冲区内；离子注入设备将其中一种离子通过隔板的其中一排或n排通孔逐片注入到硅片托盘上的硅片上；
C)硅片托盘上的硅片经过离子注入设备注入其中一种离子后输送到切换区，所述切换区内由下至上依次设有多个用于叠放已经注入其中一种离子的硅片托盘的托盘支架、及将水平输送装置输送过来的硅片托盘逐个输送至托盘支架上的垂直皮带输送装置；所述切换区内的硅片托盘存放满料后，停止水平输送装置送料；
D)所述切换区内还设有用于水平推动隔板、使隔板的另一排通孔对准硅片托盘上的硅片正上方的隔板孔切换装置；当水平输送装置反向输送硅片托盘时，隔板孔切换装置将硅片托盘上的隔板推向另一侧边，使隔板的另一排通孔对准硅片托盘上的硅片正上方，
E)硅片托盘反向输送至离子注入设备的位置时，离子注入设备将另一种离子从隔板的另一排通孔注入硅片托盘上的硅片上；由于隔板上的两排或n排通孔是在硅片行进方向上相互错开的，因此，两种离子均可以注入到硅片上而不会重合；
F)硅片托盘上的硅片注入两种离子后，输送回缓冲区，缓冲区的垂直皮带输送装置逐个将水平输送装置输送的硅片托盘输送至缓冲区内，当缓冲区的上方放入了足够个数的托盘时，输送带装置将多个托盘同时输送出至进出片腔(真空过渡腔室)，完成离子注入。
作为本发明离子注入跑片方法的一种改进，步骤C和步骤E所述的离子为n﹢型离子或p﹢型离子，如果步骤C注入的离子是n﹢型离子，则步骤E注入的离子是p﹢型离子，如果步骤C注入的离子是p﹢型离子，则步骤E注入的离子是n﹢型离子。
作为本发明离子注入跑片方法的一种改进，所述硅片托盘输送入和输送出进出片腔(或真空过渡腔室)时，所述进出片腔(真空过渡腔室)、缓冲区和所述切换区内均由真空装置抽真空，所述缓冲区和所述切换区在硅片托盘输送入和输送出时的真空度一致。
作为本发明离子注入跑片方法的一种改进，所述输送带装置每次输入和输出所述硅片托盘的个数为5个。
作为本发明离子注入跑片方法的一种改进，两排所述通孔的错位距离为10μm～50μm。
本发明的优点是：本方法容易实施、步骤简单，离子注入的条件只需要在硅片托盘进出的真空度一致即可实现；该方法采用离子扩散的方式无法实现；本方法采用离子输入的方式，控制单种类型的离子逐一注入硅片上，可以通过调节离子注入设备的离子注入量和注入环境，使离子注入的效果更佳，制作成本更低。
本发明的另一目的是提供一种离子注入跑片系统，包括水平进出传送区、托盘垂直输送缓冲区、单个托盘水平传送区和托盘垂直输送切换储存区，所述单个托盘水平传送区的中部设有离子注入工位，所述水平进出传送区、托盘垂直输送缓冲区和托盘垂直输送切换储存区的底部均设有真空发生装置，所述水平进出传送区内从上而下依次间隔设有五条水平皮带传送线，五层水平皮带传送线同时输送五个硅片托盘，每层水平皮带可以实现单独传动，五个所述硅片托盘由一带升降功能的推车同时推到五条所述水平皮带传送线上方，将硅片托盘降低,落在水平皮带传送线上；所述硅片托盘正向依次经过所述水平进出传送区、托盘垂直输送缓冲区、单个托盘水平传送区和托盘垂直输送切换储存区，在所述托盘垂直输送切换储存区进行离子注入孔切换动作后反向依次经过单个托盘水平传送区、托盘垂直输送缓冲区和所述水平进出传送区；所述硅片托盘正向经过离子注入工位时注入的离子与所述硅片托盘反向经过离子注入工位时注入的离子不同。
作为本发明离子注入跑片系统的一种改进，所述硅片托盘上设有多条平行设置的滑轨，多条所述滑轨上安装一隔板，所述隔板可以沿所述滑轨移动，所述隔板上具有两排离子注入孔，两排离子注入孔的位置相互交叉错开，两排所述离子注入孔的错位距离为10μm～50μm，所述隔板的宽度小于所述硅片托盘的宽度，所述硅片托盘上平面中部排列设置有若干片硅片，所述隔板的两排离子注入孔交替挡在所述硅片的正上方。
作为本发明离子注入跑片系统的一种改进，所述水平进出传送区的一侧设有第一套电磁离合器，所述五台电磁离合器分别控制五层输送装置的运动，可以实现每层单独运动，五层所述输送装置上的硅片托盘全部到位后，五层所述的输送装置开始输送硅片托盘；所述托盘垂直输送缓冲区的左右两侧均设有第二套电磁离合器，所述托盘垂直输送缓冲区的腔室左右侧壁上分别设有五条硅片托盘缓冲输送线和两条异形同步带垂直输送装置，两条所述异形同步带垂直输送装置上的同步带上间隔设有多个定位块，可将缓冲输送线上的硅片托盘取出，然后进行垂直输送到腔室底部水平输送装置上；所述托盘垂直输送缓冲区的左右两侧均设有缩回水平传动装置，所述异形同步带垂直输送装置在进行垂直输送时，所述缩回水平传动装置控制两侧硅片托盘水平输送线向外侧收回，防止干扰垂直输送动作；
作为本发明离子注入跑片系统的一种改进，所述单个托盘水平传送区内设有两组水平输送皮带，离子注入工位位于两组所述水平输送皮带之间，离子注入工位的正下方设有法拉第杯，用于收集离子。
作为本发明离子注入跑片系统的一种改进，所述托盘垂直输送切换储存区的左右侧壁上均设有异形同步带垂直取料装置，所述托盘垂直输送切换储存区的底部设有将异形同步带垂直取料装置上的硅片托盘推向单个托盘水平传送区的第一水平推料气缸，所述第一水平推料气缸推动硅片托盘进入单个托盘水平传送区时，所述硅片托盘上的隔板推向硅片托盘的另一侧，隔板上的另一排离子注入孔挡在所述硅片的正上方；
所述硅片托盘正向经过离子注入工位时注入的离子为n﹢型离子或p﹢型离子，所述硅片托盘反向经过离子注入工位时注入的离子n﹢型离子或p﹢型离子。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明离子注入的条件只需要在硅片托盘进出的真空度一致即可实现；该方法采用离子扩散的方式无法实现；本方法采用离子输入的方式，控制单种类型的离子逐一注入硅片上，可以通过调节离子注入设备的离子注入量和注入环境，使离子注入的效果更佳，制作成本更低。本产品离子注入时，可以采用两种方式，硅片经过第一种离子注入后，可以反向输送进行第二种离子注入，并输送出成品。也可以流水线的方式，在单个托盘水平传送区的输出端在设置第二个离子注入工位，进行第二种离子注入，并输出成品。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本发明及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
图1是本发明硅片托盘进入水平进出传送区结构示意图。
图2是本发明硅片托盘进入缓冲区结构示意图。
图3是本发明硅片托盘进入单个托盘水平传送区结构示意图。
图4是本发明硅片托盘进入托盘垂直输送切换储存区结构示意图。
图5是本发明硅片托盘反向进入单个托盘水平传送区结构示意图。
图6是本发明硅片托盘反向进入缓冲区结构示意图。
图7是本发明硅片托盘反向进入水平进出传送区结构示意图。
图8是本发明离子注入跑片系统结构示意图。
图9是本发明硅片托盘结构示意图。
图10是本发明水平进出传送区结构图。
图11是本发明水平进出传送区内部结构图。
图12是本发明托盘垂直输送缓冲区结构示意图。
图13是本发明托盘垂直输送缓冲区内部结构示意图。
图14是本发明单个托盘水平传送区结构示意图。
图15是本发明托盘垂直输送切换储存区结构示意图。
图16是本发明托盘垂直输送切换储存区内部结构示意图。
附图标记名称：
1-水平进出传送区；
11-水平皮带传送线 12-硅片托盘 13-推车 14-第一套电磁离合器 121-滑轨122-隔板 123-离子注入孔 124-硅片；
2-托盘垂直输送缓冲区；
21-第二套电磁离合器 22-硅片托盘缓冲输送线 23-异形同步带垂直输送装置24-取料片 25-第一水平推料气缸；
3-单个托盘水平传送区；
31-水平输送皮带 32-离子收集腔
4-托盘垂直输送缓冲区；
41-异形同步带垂直取料装置 42-第二水平推料气缸 43-第三水平推料气缸；
5-离子注入工位；
6-真空发生装置。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不局限于此。
实施例一：如图1～图7所示，一种离子注入跑片方法，包括以下步骤：
A)将多个硅片排列成一列或n列放入硅片托盘上，每列硅片的排放方向是硅片托盘的行进方向，每两个硅片之间具有一定的间隙，每两个硅片之间的间隙相同，每列硅片之间垂直于硅片托盘行进方向的间隔大于一个硅片的横向尺寸，在硅片的正上方盖上一个可以切换位置的隔板，在隔板上间隔设置有两排或2n排供不同离子通过的通孔，两排或2n排通孔的位置在硅片行进方向上相互交叉错开；
B)多个载有硅片的硅片托盘同时由多个输送带装置从进出片腔(或真空过渡腔室)输送至缓冲区，缓冲区内的硅片托盘从上至下逐个依次输送至水平输送装置上，水平输送装置的输送带的中部设置离子注入设备，缓冲区内的硅片托盘输送出的个数达到一定个数时，进出片腔(或真空过渡室)输送带装置再一次性输送与送出的托盘个数相同的硅片托盘到缓冲区内；离子注入设备将其中一种离子通过隔板的其中一排或n排通孔逐片注入到硅片托盘上的硅片上；
C)硅片托盘上的硅片经过离子注入设备注入其中一种离子后输送到切换区，所述切换区内由下至上依次设有多个用于叠放已经注入其中一种离子的硅片托盘的托盘支架、及将水平输送装置输送过来的硅片托盘逐个输送至托盘支架上的垂直皮带输送装置；所述切换区内的硅片托盘存放满料后，停止水平输送装置送料；
D)所述切换区内还设有用于水平推动隔板、使隔板的另一排通孔对准硅片托盘上的硅片正上方的隔板孔切换装置；当水平输送装置反向输送硅片托盘时，隔板孔切换装置将硅片托盘上的隔板推向另一侧边，使隔板的另一排通孔对准硅片托盘上的硅片正上方，
E)硅片托盘反向输送至离子注入设备的位置时，离子注入设备将另一种离子从隔板的另一排通孔注入硅片托盘上的硅片上；由于隔板上的两排或n排通孔是在硅片行进方向上相互错开的，因此，两种离子均可以注入到硅片上而不会重合；
F)硅片托盘上的硅片注入两种离子后，输送回缓冲区，缓冲区的垂直皮带输送装置逐个将水平输送装置输送的硅片托盘输送至缓冲区内，当缓冲区的上方放入了足够个数的托盘时，输送带装置将多个托盘同时输送出至进出片腔(或真空过渡腔室)，完成离子注入。
优选的，步骤C和步骤E所述的离子为n﹢离子或p﹢离子，如果步骤C注入的离子是n﹢离子，则步骤E注入的离子是p﹢离子，如果步骤C注入的离子是p﹢离子，则步骤E注入的离子是n﹢离子。
优选的，硅片托盘输送入和输送出时，所述缓冲区和所述切换区内均由真空装置抽真空，所述缓冲区和所述切换区在硅片托盘输送入和输送出时的真空度一致。
优选的，输送带装置每次输送入和输送出所述硅片托盘的个数为5个。
优选的，两排所述通孔的错位距离为20μm～30μm。
本发明的优点是：本方法容易实施、步骤简单，离子注入的条件只需要在硅片托盘进出的真空度一致即可实现；该方法采用离子扩散的方式无法实现；本方法采用离子输入的方式，控制单种类型的离子逐一注入硅片上，可以通过调节离子注入设备的离子注入量和注入环境，使离子注入的效果更佳，制作成本更低。
实施例二：一种离子注入跑片方法，包括以下步骤：
A)将多个硅片排列成一列或n列放入硅片托盘上，每列硅片的排放方向是硅片托盘的行进方向，每两个硅片之间具有一定的间隙，每两个硅片之间的间隙相同，每列硅片之间垂直于硅片托盘行进方向的间隔大于一个硅片的横向尺寸，在硅片的正上方盖上一个可以切换位置的隔板，在隔板上间隔设置有两排或2n排供不同离子通过的通孔，两排或2n排通孔的位置在硅片行进方向上相互交叉错开；
B)多个载有硅片的硅片托盘同时由多个输送带装置从进出片腔(或真空过渡腔室)输送至缓冲区，缓冲区内的硅片托盘从上至下逐个依次输送至水平输送装置上，水平输送装置的输送带的中部设置离子注入设备，缓冲区内的硅片托盘输送出的个数达到一定个数时，进出片腔(或真空过渡室)输送带装置再一次性输送与送出的托盘个数相同的硅片托盘到缓冲区内；离子注入设备将其中一种离子通过隔板的其中一排或n排通孔逐片注入到硅片托盘上的硅片上；
C)所述切换区内还设有用于水平推动隔板、使隔板的另一排通孔对准硅片托盘上的硅片正上方的隔板孔切换装置；经过切换位置后的硅片托盘输送至第二个水平输送装置上，第二水平输送装置上设有注入第二种离子的离子注入设备，隔板孔切换装置将硅片托盘上的隔板推向另一侧边，使隔板的另一排通孔对准硅片托盘上的硅片正上方，
D)硅片托盘反向输送至离子注入设备的位置时，离子注入设备将另一种离子从隔板的另一排通孔注入硅片托盘上的硅片上；由于隔板上的两排通孔是相互错开的，因此，两种离子均可以注入到硅片上而不会重合；
E)硅片托盘上的硅片注入两种离子后，从第二水平输送装置送出，完成离子注入。
如图8～图16所示，一种离子注入跑片系统，包括水平进出传送区1、托盘垂直输送缓冲区2、单个托盘水平传送区3和托盘垂直输送切换储存区4，单个托盘水平传送区3的中部设有离子注入工位5，水平进出传送区1、托盘垂直输送缓冲区2和托盘垂直输送切换储存区4的底部均设有真空发生装置6，水平进出传送区1内从上而下依次间隔设有五条可相互调节间距的水平皮带传送线11，五条水平皮带传送线11同时输送五个硅片托盘12，五个硅片托盘12由一带脚轮的推车13同时推入五条水平皮带传送线11上；硅片托盘12正向依次经过水平进出传送区1、托盘垂直输送缓冲区2、单个托盘水平传送区3和托盘垂直输送切换储存区4，在托盘垂直输送切换储存区4进行离子注入孔切换动作后反向依次经过单个托盘水平传送区3、托盘垂直输送缓冲区4和水平进出传送区5；硅片托盘12正向经过离子注入工位5时注入的离子与硅片托盘12反向经过离子注入工位5时注入的离子不同。
优选的，硅片托盘12上设有多条平行设置的滑轨121，多条滑轨121共同安装有一隔板122，隔板122可以沿滑轨121移动，隔板122上具有两排离子注入孔123，两排离子注入孔123的位置相互交叉错开，两排离子注入孔123的错位距离为20μm～30μm，隔板122的宽度小于硅片托盘12的宽度，硅片托盘12上平面中部排列设置有若干片硅片124，隔板122的两排离子注入孔123交替挡在硅片的正上方。
优选的，水平进出传送区1的一侧设有第一套电磁离合器14，第一套电磁离合器14控制五条水平皮带传送线11调节间距，五条水平皮带传送线11上的硅片托盘12全部到位后，五条水平皮带传送线11开始输送硅片托盘12，如果有其中一条水平皮带传送线11的硅片托盘12没有到位，其它四条水平皮带传送线11也不能输送硅片托盘12。
优选的，托盘垂直输送缓冲区2的前后两侧均设有第二套电磁离合器21，托盘垂直输送缓冲区2的空腔前后侧壁上分别设有五条硅片托盘缓冲输送线22和两条异形同步带垂直输送装置23，两条异形同步带垂直输送装置23上的同步带上间隔设有多个将硅片托盘缓冲输送线上的硅片托盘取出送入单个托盘水平传送区的取料片24；托盘垂直输送缓冲区2的前后两侧均设有缩回干扰装置，异形同步带垂直输送装置23取硅片托盘缓冲输送线22上的硅片托盘12时，缩回干扰装置控制干扰杆缩回；托盘垂直输送缓冲区2的底部设有将取料片24上的硅片托盘12推入单个托盘水平传送区3上的第一水平推料气缸25。
优选的，单个托盘水平传送区3内设有两组水平输送皮带31，离子注入工位5位于两组水平输送皮带31之间，离子注入工位5的正下方设有离子收集腔32。
优选的，托盘垂直输送切换储存区4的前侧壁和内侧壁上均设有异形同步带垂直取料装置41，托盘垂直输送切换储存区4的底部设有将单个托盘水平传送区3输送的硅片托盘12水平推入异形同步带垂直取料装置41的第二水平推料气缸42、及将异形同步带垂直取料装置41上的硅片托盘12推向单个托盘水平传送区3的第三水平推料气缸43，第三水平推料气缸43推动硅片托盘12进入单个托盘水平传送区3时，硅片托盘12上的隔板122推向硅片托盘12的另一侧，隔板122上的另一排离子注入孔123挡在硅片的正上方。
优选的，硅片托盘12正向经过离子注入工位5时注入的离子为n﹢离子或p﹢离子，硅片托盘12反向经过离子注入工位5时注入的离子为n﹢离子或p﹢离子。如果硅片托盘12正向经过离子注入工位5时注入的离子为n﹢离子，则硅片托盘12反向经过离子注入工位5时注入的离子为p﹢离子。如果硅片托盘12正向经过离子注入工位5时注入的离子为p﹢离子，则硅片托盘12反向经过离子注入工位5时注入的离子为n﹢离子。
本发明的优点是：本发明离子注入的条件只需要在硅片托盘进出的真空度一致即可实现；该方法采用离子扩散的方式无法实现；本方法采用离子输入的方式，控制单种类型的离子逐一注入硅片上，可以通过调节离子注入设备的离子注入量和注入环境，使离子注入的效果更佳，制作成本更低。本产品离子注入时，可以采用两种方式，硅片经过第一种离子注入后，可以反向输送进行第二种离子注入，并输送出成品。也可以流水线的方式，在单个托盘水平传送区的输出端在设置第二个离子注入工位，进行第二种离子注入，并输出成品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (10)
1.一种离子注入跑片方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将多个硅片排列成一列或n列放入硅片托盘上，每列硅片的排放方向是硅片托盘的行进方向，每两个硅片之间具有一定的间隙，每两个硅片之间的间隙相同，每列硅片之间垂直于硅片托盘行进方向的间隔大于一个硅片的横向尺寸，在硅片的正上方盖上一个可以切换位置的隔板，在隔板上间隔设置有两排或2n排供不同离子通过的通孔，两排或2n排通孔的位置在硅片行进方向上相互交叉错开；
B)多个载有硅片的硅片托盘同时由多个输送带装置从进出片腔(或真空过渡腔室)输送至缓冲区，缓冲区内的硅片托盘从上至下逐个依次输送至水平输送装置上，水平输送装置的输送带的中部设置离子注入设备，缓冲区内的硅片托盘输送出的个数达到一定个数时，进出片腔(或真空过渡室)输送带装置再一次性输送与送出的托盘个数相同的硅片托盘到缓冲区内；离子注入设备将其中一种离子通过隔板的其中一排或n排通孔逐片注入到硅片托盘上的硅片上；
C)硅片托盘上的硅片经过离子注入设备注入其中一种离子后输送到切换区，所述切换区内由下至上依次设有多个用于叠放已经注入其中一种离子的硅片托盘的托盘支架、及将水平输送装置输送过来的硅片托盘逐个输送至托盘支架上的垂直皮带输送装置；所述切换区内的硅片托盘存放满料后，停止水平输送装置送料；
D)所述切换区内还设有用于水平推动隔板、使隔板的另一排通孔对准硅片托盘上的硅片正上方的隔板孔切换装置；当水平输送装置反向输送硅片托盘时，隔板孔切换装置将硅片托盘上的隔板推向另一侧边，使隔板的另一排通孔对准硅片托盘上的硅片正上方，
E)硅片托盘反向输送至离子注入设备的位置时，离子注入设备将另一种离子从隔板的另一排通孔注入硅片托盘上的硅片上；由于隔板上的两排或n排通孔是在硅片行进方向上相互错开的，因此，两种离子均可以注入到硅片上而不会重合；
F)硅片托盘上的硅片注入两种离子后，输送回缓冲区，缓冲区的垂直皮带输送装置逐个将水平输送装置输送的硅片托盘输送至缓冲区内，当缓冲区的上方放入了足够个数的托盘时，输送带装置将多个托盘同时输送出至进出片腔(真空过渡腔室)，完成离子注入。
2.根据权利要求1所述的离子注入跑片方法，其特征在于，步骤C和步骤E所述的离子为n﹢型离子或p﹢型离子，如果步骤C注入的离子是n﹢型离子，则步骤E注入的离子是p﹢型离子，如果步骤C注入的离子是p﹢型离子，则步骤E注入的离子是n﹢型离子。
3.根据权利要求2所述的离子注入跑片方法，其特征在于，所述硅片托盘输送入和输送出进出片腔(或真空过渡腔室)时，所述进出片腔(或真空过渡腔室)、缓冲区和所述切换区内均由真空装置抽真空，所述缓冲区和所述切换区在硅片托盘输送入和输送出时的真空度一致。
4.根据权利要求3所述的离子注入跑片方法，其特征在于，所述输送带装置每次输入和输出所述硅片托盘的个数为5个。
5.根据权利要求4所述的离子注入跑片方法，其特征在于，两排所述通孔的错位距离为10μm～50μm。
6.一种离子注入跑片系统，其特征在于，包括水平进出传送区、托盘垂直输送缓冲区、单个托盘水平传送区和托盘垂直输送切换储存区，所述单个托盘水平传送区的中部设有离子注入工位，所述水平进出传送区、托盘垂直输送缓冲区和托盘垂直输送切换储存区的底部均设有真空发生装置，所述水平进出传送区内从上而下依次间隔设有五条水平皮带传送线，五层水平皮带传送线同时输送五个硅片托盘，每层水平皮带可以实现单独传动，五个所述硅片托盘由一带升降功能的推车同时推到五条所述水平皮带传送线上方，将硅片托盘降低,落在水平皮带传送线上；所述硅片托盘正向依次经过所述水平进出传送区、托盘垂直输送缓冲区、单个托盘水平传送区和托盘垂直输送切换储存区，在所述托盘垂直输送切换储存区进行离子注入孔切换动作后反向依次经过单个托盘水平传送区、托盘垂直输送缓冲区和所述水平进出传送区；所述硅片托盘正向经过离子注入工位时注入的离子与所述硅片托盘反向经过离子注入工位时注入的离子不同。
7.根据权利要求6所述的离子注入跑片系统，其特征在于，所述硅片托盘上设有多条平行设置的滑轨，多条所述滑轨上安装一隔板，所述隔板可以沿所述滑轨移动，所述隔板上具有两排离子注入孔，两排离子注入孔的位置相互交叉错开，两排所述离子注入孔的错位距离为10μm～50μm，所述隔板的宽度小于所述硅片托盘的宽度，所述硅片托盘上平面中部排列设置有若干片硅片，所述隔板的两排离子注入孔交替挡在所述硅片的正上方。
8.根据权利要求7所述的离子注入跑片系统，其特征在于，所述水平进出传送区的一侧设有第一套电磁离合器，所述五台电磁离合器分别控制五层输送装置的运动，可以实现每层单独运动，五层所述输送装置上的硅片托盘全部到位后，五层所述的输送装置开始输送硅片托盘；所述托盘垂直输送缓冲区的左右两侧均设有第二套电磁离合器，所述托盘垂直输送缓冲区的腔室左右侧壁上分别设有五条硅片托盘缓冲输送线和两条异形同步带垂直输送装置，两条所述异形同步带垂直输送装置上的同步带上间隔设有多个定位块，可将缓冲输送线上的硅片托盘取出，然后进行垂直输送到腔室底部水平输送装置上；所述托盘垂直输送缓冲区的左右两侧均设有缩回水平传动装置，所述异形同步带垂直输送装置在进行垂直输送时，所述缩回水平传动装置控制两侧硅片托盘水平输送线向外侧收回，防止干扰垂直输送动作。
9.根据权利要求6所述的离子注入跑片系统，其特征在于，所述单个托盘水平传送区内设有两组水平输送皮带，离子注入工位位于两组所述水平输送皮带之间，离子注入工位的正下方设有法拉第杯，用于收集离子。
10.根据权利要求6所述的离子注入跑片系统，其特征在于，所述托盘垂直输送切换储存区的左右侧壁上均设有异形同步带垂直取料装置，所述托盘垂直输送切换储存区的底部设有将异形同步带垂直取料装置上的硅片托盘推向单个托盘水平传送区的第一水平推料气缸，所述第一水平推料气缸推动硅片托盘进入单个托盘水平传送区时，所述硅片托盘上的隔板推向硅片托盘的另一侧，隔板上的另一排离子注入孔挡在所述硅片的正上方；
所述硅片托盘正向经过离子注入工位时注入的离子为n﹢型离子或p﹢型离子，所述硅片托盘反向经过离子注入工位时注入的离子n﹢型离子或p﹢型离子。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107346724A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-14 | 武汉华星光电技术有限公司 | 离子注入设备和离子注入方法 |
| CN108766916A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-06 | 东莞帕萨电子装备有限公司 | 离子注入跑片装置及离子注入跑片方法 |
| CN114496703A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-05-13 | 上海稷以科技有限公司 | 一种大规模量产中实现稳定的刻蚀速率方法 |
| CN115449770A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-09 | 江苏宝浦莱半导体有限公司 | 一种硅基薄膜材料的生产设备 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102262998A (zh) * | 2010-05-26 | 2011-11-30 | 日新离子机器株式会社 | 离子注入装置 |
| CN102834905A (zh) * | 2010-02-09 | 2012-12-19 | 因特瓦克公司 | 太阳能电池制造中使用的可调阴影掩模组件 |
| CN203055854U (zh) * | 2013-01-30 | 2013-07-10 | 刘玲 | 晶片离子注入系统 |
| CN103247716A (zh) * | 2012-02-06 | 2013-08-14 | 住友重机械工业株式会社 | 太阳能电池的制造方法及太阳能电池的制造装置 |
| CN103377866A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 上海凯世通半导体有限公司 | 离子注入设备 |
| CN104064427A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 住友重机械工业株式会社 | 离子注入装置及成膜装置 |
| US20150340197A1 (en) * | 2014-05-26 | 2015-11-26 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implantation apparatus |
-
2017
- 2017-03-24 CN CN201710183422.0A patent/CN106981540B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102834905A (zh) * | 2010-02-09 | 2012-12-19 | 因特瓦克公司 | 太阳能电池制造中使用的可调阴影掩模组件 |
| CN102262998A (zh) * | 2010-05-26 | 2011-11-30 | 日新离子机器株式会社 | 离子注入装置 |
| CN103247716A (zh) * | 2012-02-06 | 2013-08-14 | 住友重机械工业株式会社 | 太阳能电池的制造方法及太阳能电池的制造装置 |
| CN103377866A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 上海凯世通半导体有限公司 | 离子注入设备 |
| CN203055854U (zh) * | 2013-01-30 | 2013-07-10 | 刘玲 | 晶片离子注入系统 |
| CN104064427A (zh) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | 住友重机械工业株式会社 | 离子注入装置及成膜装置 |
| US20150340197A1 (en) * | 2014-05-26 | 2015-11-26 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implantation apparatus |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107346724A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-14 | 武汉华星光电技术有限公司 | 离子注入设备和离子注入方法 |
| CN108766916A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-06 | 东莞帕萨电子装备有限公司 | 离子注入跑片装置及离子注入跑片方法 |
| CN108766916B (zh) * | 2018-04-28 | 2024-07-30 | 苏州帕萨电子装备有限公司 | 离子注入跑片装置及离子注入跑片方法 |
| CN114496703A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-05-13 | 上海稷以科技有限公司 | 一种大规模量产中实现稳定的刻蚀速率方法 |
| CN114496703B (zh) * | 2021-11-04 | 2023-10-10 | 上海稷以科技有限公司 | 一种大规模量产中实现稳定的刻蚀速率方法 |
| CN115449770A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-09 | 江苏宝浦莱半导体有限公司 | 一种硅基薄膜材料的生产设备 |
| CN115449770B (zh) * | 2022-09-01 | 2024-05-07 | 江苏宝浦莱半导体有限公司 | 一种硅基薄膜材料的生产设备 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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