CN115083874B - 一种光电元器件加工用离子注入系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光电元器件加工用离子注入系统，包括底板，所述底板的顶部焊接有壳体，底板的顶部外壁通过螺栓连接有安装架，安装架的一侧外壁通过螺栓连接有质量分析仪，质量分析仪的一侧外壁通过螺栓连接有离子源，质量分析仪的底部外壁通过螺栓连接有加速机构，安装架的一侧外壁通过螺栓连接有反应罩，反应罩的底部设置有升降板，升降板的顶部外壁通过轴承连接有转轴，转轴的顶端焊接有转盘。本发明通过加速管对离子进行加速，使得离子能够打入半导体晶片的内部，然后再通过加热组件对半导体晶片进行加热，使得杂质离子能够通过热扩散的方式进入半导体晶片的内部，进而使得光电元器件进行注入离子时更加的高效的效果。

Description

一种光电元器件加工用离子注入系统
技术领域
本发明涉及光电元器件加工技术领域，具体涉及一种光电元器件加工用离子注入系统。
背景技术
光电器件是指利用半导体光敏特性工作的光电导器件，利用半导体光生伏特效应工作的光电池和半导体发光器件等，离子注入是现代半导体制造中的一种非常重要的掺杂技术，它以离子的方式将掺杂元素注入到半导体晶片内部，改变其导电特性并最终形成所需的器件结构。
如授权公告号为CN202011542394.5 提供一种光电元器件加工用离子注入装置，涉及光电元器件加工技术领域。该光电元器件加工用离子注入装置，包括工作台，所述工作台的上表面固定连接有密封箱体与真空泵，所述密封箱体与真空泵之间通过管道组件连接，所述工作台的下表面固定连接有安装壳体，所述安装壳体的内部固定安装有伺服电机。
上述以及在现有技术中的光电元器的晶元注入离子的方式较为单一，导致晶元注入离子的效率较慢，使得光电元器件的生产效率降低。因此，亟需设计一种光电元器件加工用离子注入系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光电元器件加工用离子注入系统，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光电元器件加工用离子注入系统，包括底板，所述底板的顶部焊接有壳体，所述底板的顶部外壁通过螺栓连接有安装架，所述安装架的一侧外壁通过螺栓连接有质量分析仪，所述质量分析仪的一侧外壁通过螺栓连接有离子源，所述质量分析仪的底部外壁通过螺栓连接有加速机构，所述安装架的一侧外壁通过螺栓连接有反应罩，所述反应罩的底部设置有升降板，所述升降板的顶部外壁通过轴承连接有转轴，所述转轴的顶端焊接有转盘，所述转盘的顶部开有对称分布的放置槽，所述升降板的底部外壁通过螺栓连接有安装壳，所述转轴的底端延伸至安装壳的内部焊接有蜗轮二，所述安装壳的两侧内壁之间通过轴承连接有蜗杆二，所述蜗杆二与蜗轮二啮合，所述安装壳的一侧外壁通过螺栓连接有电机二，所述电机二的输出轴一端与蜗杆二通过花键连接，所述反应罩的顶部内壁通过螺栓连接有加热组件，所述反应罩的顶部内壁内嵌有温度传感器，所述底板的一侧外壁通过螺栓连接有控制器，所述加热组件和温度传感器分别通过导线与控制器呈电性连接。
进一步地，所述升降板的底部外壁焊接有两个螺套，所述底板的顶部外壁通过轴承连接有两个螺杆，两个所述螺杆的顶端分别与两个螺套通过螺纹连接，两个所述螺杆的底端延伸至壳体的内部焊接有蜗轮一，所述壳体的两侧内壁之间通过轴承连接有蜗杆一，所述蜗杆一与蜗轮一啮合。
进一步地，所述壳体的一侧外壁通过螺栓连接有电机一，所述电机一的输出轴与蜗杆一通过键连接。
进一步地，所述升降板的顶部外壁一体成型有密封圈，所述密封圈与反应罩相适配。
进一步地，所述反应罩的顶部外壁焊接有进气管，所述升降板的底部外壁焊接有出气管。
进一步地，所述加速机构的内部设置有加速管，所述加速管的底部设置有两个偏向板一，所述偏向板一的底部设置有两个偏向板二。
进一步地，所述壳体的顶部外壁焊接有两个导套，两个所述螺套的底端插接在导套的内部，所述导套的一侧内壁开有限位槽，所述螺套的一侧外壁通过螺栓连接有限位块，所述限位块位于限位槽的内部。
进一步地，所述安装壳的一侧外壁焊接有进管，所述安装壳的另一侧外壁焊接有出管。
进一步地，所述壳体的顶部外壁焊接有进油嘴，所述进油嘴的顶部通过螺纹连接有密封盖。
进一步地，所述底板的底部外壁焊接有底座，所述底座的底部外壁开有安装孔。
在上述技术方案中，本发明提供的一种光电元器件加工用离子注入系统，有益效果为：
（1）本发明通过加速管对离子进行加速，使得离子能够打入半导体晶片的内部，然后再通过加热组件对半导体晶片进行加热，使得杂质离子能够通过热扩散的方式进入半导体晶片的内部，进而使得光电元器件进行注入离子时更加的高效的效果。
（2）本发明通过蜗杆一带动两个蜗轮一进行转动，使得两个蜗轮一通过螺杆带动螺套顶部的升降板进行运动，使得半导体晶片的放置和取出更加的方便，进而使得光电元器件进行注入离子时使用方便的效果。
（3）本发明通过进管向安装壳的内部通入冷却液，使得冷却液能够对安装壳内部的热量进行带走，进而防止电机二因高温损坏的效果。
（4）本发明通过进油嘴和密封盖，利用进油嘴能够向壳体的内部加入润滑油，使得润滑油能够对蜗杆一和蜗轮一的啮合传动进行润滑，进而使得离蜗杆一和蜗轮一的使用寿命得到延长。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种光电元器件加工用离子注入系统实施例提供的整体结构示意图。
图2为本发明一种光电元器件加工用离子注入系统实施例提供的内部结构示意图。
图3为本发明一种光电元器件加工用离子注入系统实施例提供的安装壳结构示意图。
图4为本发明一种光电元器件加工用离子注入系统实施例提供的加速机构结构示意图。
图5为本发明一种光电元器件加工用离子注入系统实施例提供的A处放大结构示意图。
图6为本发明一种光电元器件加工用离子注入系统实施例提供的控制流程结构示意图。
附图标记说明：
1底板、2安装架、3质量分析仪、4离子源、5加速机构、6反应罩、7升降板、8密封圈、9螺套、10壳体、11蜗杆一、12蜗轮一、13螺杆、14导套、15电机一、16转盘、17放置槽、18转轴、19进气管、20安装壳、21蜗杆二、22蜗轮二、23电机二、24进管、25出管、26加热组件、27温度传感器、28出气管、29底座、30安装孔、31加速管、32偏向板一、33偏向板二、34进油嘴、35密封盖、36限位槽、37限位块、38控制器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-6所示，本发明实施例提供的一种光电元器件加工用离子注入系统，包括底板1，底板1的顶部焊接有壳体10，底板1的顶部外壁通过螺栓连接有安装架2，安装架2的一侧外壁通过螺栓连接有质量分析仪3，质量分析仪3的一侧外壁通过螺栓连接有离子源4，质量分析仪3的底部外壁通过螺栓连接有加速机构5，安装架2的一侧外壁通过螺栓连接有反应罩6，反应罩6的底部设置有升降板7，升降板7的顶部外壁通过轴承连接有转轴18，转轴18的顶端焊接有转盘16，转盘16的顶部开有对称分布的放置槽17，升降板7的底部外壁通过螺栓连接有安装壳20，转轴18的底端延伸至安装壳20的内部焊接有蜗轮二22，安装壳20的两侧内壁之间通过轴承连接有蜗杆二21，蜗杆二21与蜗轮二22啮合，安装壳20的一侧外壁通过螺栓连接有电机二23，电机二23的输出轴一端与蜗杆二21通过花键连接，反应罩6的顶部内壁通过螺栓连接有加热组件26，反应罩6的顶部内壁内嵌有温度传感器27，底板1的一侧外壁通过螺栓连接有控制器38，加热组件26和温度传感器27分别通过导线与控制器38呈电性连接。
具体的，本实施例中，包括底板1，底板1的顶部焊接有壳体10，底板1的顶部外壁通过螺栓连接有安装架2，安装架2的一侧外壁通过螺栓连接有质量分析仪3，质量分析仪3起到对掺杂的离子进行分离的作用，质量分析仪3的一侧外壁通过螺栓连接有离子源4，利用离子源4产生的热电子对所需要注入的杂质气体进行轰击，使得杂质气体形成离子，质量分析仪3的底部外壁通过螺栓连接有加速机构5，加速机构5对离子进行加速的作用，安装架2的一侧外壁通过螺栓连接有反应罩6，反应罩6的底部设置有升降板7，升降板7对反应罩6起到遮盖的作用，升降板7的顶部外壁通过轴承连接有转轴18，转轴18的顶端焊接有转盘16，转盘16的顶部开有对称分布的放置槽17，需要进行注入离子的半导体晶片放入放置槽17的内部，升降板7的底部外壁通过螺栓连接有安装壳20，转轴18的底端延伸至安装壳20的内部焊接有蜗轮二22，安装壳20的两侧内壁之间通过轴承连接有蜗杆二21，蜗杆二21与蜗轮二22啮合，利用蜗杆二21带动蜗轮二22和转轴18进行转动，使得转轴18带动转盘16进行转动，安装壳20的一侧外壁通过螺栓连接有电机二23，电机二23的输出轴一端与蜗杆二21通过花键连接，利用电机二23带动蜗杆二21进行转动，反应罩6的顶部内壁通过螺栓连接有加热组件26，利用加热组件26对半导体晶片进行加热，反应罩6的顶部内壁内嵌有温度传感器27，利用温度传感器27对反应罩6内部的温度进行检测，底板1的一侧外壁通过螺栓连接有控制器38，加热组件26和温度传感器27分别通过导线与控制器38呈电性连接，利用控制器38控制加热组件26进行通断工作。
本发明提供的一种光电元器件加工用离子注入系统，本发明通过加速管31对离子进行加速，使得离子能够打入晶圆的内部，然后再通过加热组件26对晶圆进行加热，使得杂质离子能够通过热扩散的方式进入晶圆的内部，进而使得光电元器件进行注入离子时更加的高效的效果。
本发明提供的另一个实施例中，升降板7的底部外壁焊接有两个螺套9，底板1的顶部外壁通过轴承连接有两个螺杆13，两个螺杆13的顶端分别与两个螺套9通过螺纹连接，使得两个螺杆13同步进行转动时，使得两个螺套9带动升降板7进行运动，两个螺杆13的底端延伸至壳体10的内部焊接有蜗轮一12，壳体10的两侧内壁之间通过轴承连接有蜗杆一11，蜗杆一11与蜗轮一12啮合，利用蜗杆一11带动蜗轮一12和螺杆13进行转动。
本发明提供的另一个实施例中，壳体10的一侧外壁通过螺栓连接有电机一15，电机一15的输出轴与蜗杆一11通过键连接，利用电机一15带动蜗杆一11进行转动，使得蜗杆一11带动两个蜗轮一12进行转动，使得两个蜗轮通过螺杆13带动螺套9顶部的升降板7进行运动，使得晶圆的放置和取出更加的方便。
本发明提供的再一个实施例中，升降板7的顶部外壁一体成型有密封圈8，密封圈8与反应罩6相适配，利用密封圈8使得升降板7与反应罩6闭合时的密封性能更好。
本发明提供的再一个实施例中，反应罩6的顶部外壁焊接有进气管19，升降板7的底部外壁焊接有出气管28，通过进气管19向反应罩6的内部通入需要进行掺杂的气体，掺杂的气体通过出气管28流出反应罩6，掺杂的气体中具有离子，使得离子能够通过热扩散进入半导体晶片的内部。
本发明提供的再一个实施例中，加速机构5的内部设置有加速管31，加速管31的底部设置有两个偏向板一32，偏向板一32的底部设置有两个偏向板二33，偏向板一32和偏向板二33对加速管31加速后的离子进行扩散，使得离子在半导体晶片上注入的更加的均匀。
本发明提供的再一个实施例中，壳体10的顶部外壁焊接有两个导套14，两个螺套9的底端插接在导套14的内部，导套14的一侧内壁开有限位槽36，螺套9的一侧外壁通过螺栓连接有限位块37，限位块37位于限位槽36的内部，导套14位于螺杆13的外部，防止螺杆13进入灰尘，通过限位块37对螺套9的运动范围进行限制，使得螺套9不会与螺杆13发生脱离。
本发明提供的再一个实施例中，安装壳20的一侧外壁焊接有进管24，安装壳20的另一侧外壁焊接有出管25，通过进管24能够向安装壳20的内部通入冷却液，使得冷却液能够对安装壳20内部的热量进行带走，进而防止电机二23因高温损坏。
本发明提供的再一个实施例中，壳体10的顶部外壁焊接有进油嘴34，进油嘴34的顶部通过螺纹连接有密封盖35，利用进油嘴34能够向壳体10的内部加入润滑油，使得润滑油能够对蜗杆一11和蜗轮一12的啮合传动进行润滑。
本发明提供的再一个实施例中，底板1的底部外壁焊接有底座29，底座29的底部外壁开有安装孔30，利用安装孔30方便对底座29进行螺栓固定，使得整个装置得到固定。
工作原理：当需要对光电元器件的半导体晶片进行注入离子时，通过导线接通电机一15的电源，使得电机一15带动蜗杆一11进行转动，蜗杆一11的转动带动蜗轮一12进行转动，使得两个蜗轮一12带动两个螺杆13进行转动，进而使得两个螺杆13分别带动两个螺套9进行向下运动，使得升降板7与反应罩6进行分离，然后将多个光电元器件的半导体晶片放置在转盘16不同的放置槽17的内部，并使得电机一15带动蜗杆一11进行反向转动，使得升降板7与反应罩6进行闭合，然后通过离子源4产生的热电子对所需要注入的杂质气体进行轰击，使得杂质形成离子，并使得离子进行运动到质量分析仪3的内部，利用质量分析仪3分离出所需要的离子，后送入加速机构5，使得加速机构5内部的加速管31对离子进行加速，使得离子注入转盘16放置槽17内部的半导体晶片内部，同时通过导线接通电机二23的电源，使得电机二23带动蜗杆二21进行转动，使得蜗杆二21带动蜗轮二22进行转动，使得蜗轮二22带动转轴18和转盘16进行转动，使得转盘16上的半导体晶片能够依次的被注入离子，在半导体晶片注入离子的同时加热组件26对转盘16上的半导体晶片进行加热，然后通过进气管19向反应罩6的内部通入掺杂的气体，使得杂质气体能够通过热扩散的方式进入半导体晶片的内部，进而使得光电元器件进行注入离子时的效率得到提高，在加热组件26对半导体晶片进行加热时，通过温度传感器27对反应罩6内部的温度进行检测，使得温度过高时能够通过控制器38控制加热组件26停止加热，进而使得反应罩6内部的温度保持恒定，使得光电元器件进行注入离子时更加的稳定，加热组件26工作时通过进管24向安装壳20的内部通入冷却液，使得冷却液能够从出管25进行流出，进而使得冷却液能够对安装壳20内部进行降温，防止热量传导到电机二23的内部对电机二23造成损坏。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种光电元器件加工用离子注入系统，包括底板（1），其特征在于，所述底板（1）的顶部焊接有壳体（10），所述底板（1）的顶部外壁通过螺栓连接有安装架（2），所述安装架（2）的一侧外壁通过螺栓连接有质量分析仪（3），所述质量分析仪（3）的一侧外壁通过螺栓连接有离子源（4），所述质量分析仪（3）的底部外壁通过螺栓连接有加速机构（5），所述安装架（2）的一侧外壁通过螺栓连接有反应罩（6），所述反应罩（6）的底部设置有升降板（7），所述升降板（7）的顶部外壁通过轴承连接有转轴（18），所述转轴（18）的顶端焊接有转盘（16），所述转盘（16）的顶部开有对称分布的放置槽（17），所述升降板（7）的底部外壁通过螺栓连接有安装壳（20），所述转轴（18）的底端延伸至安装壳（20）的内部焊接有蜗轮二（22），所述安装壳（20）的两侧内壁之间通过轴承连接有蜗杆二（21），所述蜗杆二（21）与蜗轮二（22）啮合，所述安装壳（20）的一侧外壁通过螺栓连接有电机二（23），所述电机二（23）的输出轴一端与蜗杆二（21）通过花键连接，所述反应罩（6）的顶部内壁通过螺栓连接有加热组件（26），所述反应罩（6）的顶部内壁内嵌有温度传感器（27），所述底板（1）的一侧外壁通过螺栓连接有控制器（38），所述加热组件（26）和温度传感器（27）分别通过导线与控制器（38）呈电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述升降板（7）的底部外壁焊接有两个螺套（9），所述底板（1）的顶部外壁通过轴承连接有两个螺杆（13），两个所述螺杆（13）的顶端分别与两个螺套（9）通过螺纹连接，两个所述螺杆（13）的底端延伸至壳体（10）的内部焊接有蜗轮一（12），所述壳体（10）的两侧内壁之间通过轴承连接有蜗杆一（11），所述蜗杆一（11）与蜗轮一（12）啮合。
3.根据权利要求2所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述壳体（10）的一侧外壁通过螺栓连接有电机一（15），所述电机一（15）的输出轴与蜗杆一（11）通过键连接。
4.根据权利要求1所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述升降板（7）的顶部外壁一体成型有密封圈（8），所述密封圈（8）与反应罩（6）相适配。
5.根据权利要求1所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述反应罩（6）的顶部外壁焊接有进气管（19），所述升降板（7）的底部外壁焊接有出气管（28）。
6.根据权利要求1所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述加速机构（5）的内部设置有加速管（31），所述加速管（31）的底部设置有两个偏向板一（32），所述偏向板一（32）的底部设置有两个偏向板二（33）。
7.根据权利要求2所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述壳体（10）的顶部外壁焊接有两个导套（14），两个所述螺套（9）的底端插接在导套（14）的内部，所述导套（14）的一侧内壁开有限位槽（36），所述螺套（9）的一侧外壁通过螺栓连接有限位块（37），所述限位块（37）位于限位槽（36）的内部。
8.根据权利要求1所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述安装壳（20）的一侧外壁焊接有进管（24），所述安装壳（20）的另一侧外壁焊接有出管（25）。
9.根据权利要求1所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述壳体（10）的顶部外壁焊接有进油嘴（34），所述进油嘴（34）的顶部通过螺纹连接有密封盖（35）。
10.根据权利要求1所述的一种光电元器件加工用离子注入系统，其特征在于，所述底板（1）的底部外壁焊接有底座（29），所述底座（29）的底部外壁开有安装孔（30）。
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