CN206672893U - 一种带状离子束注入调节结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带状离子束注入调节结构，包括铁芯，铁芯包括上铁芯块、下铁芯块、前铁芯块和后铁芯块，上铁芯块、下铁芯块、前铁芯块和后铁芯块围成一个供带状离子束通过的通孔，通孔的上端设有由多个呈片状的上线圈连续叠加而成的第一马鞍形线圈组，通孔的下端设有由多个呈片状的下线圈连续叠加而成的第二马鞍形线圈组，第一马鞍形线圈组与第二马鞍形线圈组呈镜像设置。通过调节这两个马鞍形线圈的电流方向和大小，可以修正铁芯的极头之间的鼓形磁场，使极头之间的磁场变成完全均匀、并且封闭的线性磁场和均匀的带状离子束，在该磁场内的离子束可以达到均匀性，不受外界杂散磁场的干扰，从而使束流通过时带状束流的截面形状始终保持直线。

Description

一种带状离子束注入调节结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池片和LED面板用离子束注入调节装置，特别涉及一种带状离子束注入调节结构。

背景技术

目前，市场上常见的二级磁铁(或称离子束流调节装置)如图1和图2所示，其包括铁芯1’和两个线圈2’，铁芯1’包括上铁芯块11’和下铁芯块12’，上铁芯块11’和下铁芯块12’的前后两端分别通过前铁芯块13’和后铁芯块14’连接，上铁芯块11’、下铁芯块12’、前铁芯块13’和后铁芯块14’之间形成通孔3’，两个线圈2’分别嵌入上铁芯块11’和下铁芯块12’。

但是，由于目前半导体离子注入行业的带状离子束要适应300mm或以上的工艺，所以该种二极磁铁的极头之间的距离一般较大，随之带来的不良影响就是该二极磁铁极头之间的磁场一般是鼓型的。具体的，如图1所示，一束带状离子束4’射进入铁芯1’后，出来的带状离子束4’的形状如右侧所示(呈鼓形)。这样，带状束流在通过该磁铁后，由于二极磁铁在高度方向的不均匀，带状束流的截面形状将由一条直线变成弯月形，这不利于束流的后期传输和控制，也会给注入样品的均匀性带来一定的不良影响。此外，这种结构的二极磁铁的极头之间的磁场在高度方向上并不均匀，无法满足束流传输和注入的要求。

有鉴于此，确有必要提供一种离子束流调节装置，其不仅能够使束流通过时带状束流的截面形状保持直线形状，而且能够调节束流在高度方向上的均匀性，以满足束流传输和注入的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种带状离子束注入调节结构。

为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的技术方案是：一种带状离子束注入调节结构，包括铁芯，所述铁芯包括上铁芯块、下铁芯块、前铁芯块和后铁芯块，所述上铁芯块、下铁芯块、前铁芯块和后铁芯块围成一个供带状离子束通过的通孔，所述通孔的上端设有由多个呈片状的上线圈连续叠加而成的第一马鞍形线圈组，所述通孔的下端设有由多个呈片状的下线圈连续叠加而成的第二马鞍形线圈组，所述第一马鞍形线圈组与所述第二马鞍形线圈组呈镜像设置。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述上线圈的个数与所述下线圈的个数相同。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述第一马鞍形线圈组的中部具有一与所述上铁芯块形状相同的上凹槽，所述第二马鞍形线圈组的中部具有一与所述下铁芯块形状相同的下凹槽。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述第一马鞍形线圈组的两端分别沿所述上铁芯块的两端拱起，形成拱起部，所述第二马鞍形线圈组的两端分别沿所述下铁芯块的两端凹陷，形成凹陷部。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述第一马鞍形线圈组和所述第二马鞍形线圈组镜像扣合，形成供带状离子束通过的通道。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述第一马鞍形线圈组的大小和所述第二马鞍形线圈组的大小相同。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述前铁芯块和所述后铁芯块均设置为弧形，并且所述前铁芯块和所述后铁芯块的弧度相等，所述通孔的孔壁的弧度也与所述前铁芯块的弧度相等，所述前铁芯块的面积等于或小于所述后铁芯块的面积。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述上线圈和下线圈的电流大小和方向均是可调的，从而修正所述通孔内的磁场分布和离子分布。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述上线圈和下线圈的个数均为10个～500个，每个所述上线圈和下线圈的厚度相同。

作为本实用新型带状离子束注入调节结构的一种改进，所述上线圈和下线圈均为回路形线圈，所述铁芯的横截面呈扇形，所述通孔的形状呈弧形。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过调节两个马鞍形线圈的电流方向和大小，可以修正铁芯的极头之间的鼓形磁场，使极头之间的磁场变成完全均匀、并且封闭的线性磁场和均匀的带状离子束，在该磁场内的离子束可以达到均匀性，不受外界杂散磁场的干扰。从而使束流通过时带状束流的截面形状始终保持直线。而且，由于前铁芯块和后铁芯块上套设的马鞍形线圈均为两个以上线圈叠加而成的，因此通过微调不同的线圈的电流大小和方向，便能够调整离子束流在高度方向上和水平方向上的均匀性，使之满足束流传输和注入的要求。此外，本实用新型结构简单，设计巧妙，成本低。

本实用新型能够将较大的离子束(至少800mm的尺寸)均匀通过多级磁场，它适用于植入大平板显示器，以及用于硅晶片300mm的直径。本实用新型产生的磁场有效地限制在指定空间通道内的区域，带状离子束通过的通道；该指定空间通道区域和外侧成为迅速衰减。本实用新型的重量小、功耗小。本实用新型简化了结构，明显减小了其制造成本。

附图说明

下面就根据附图和具体实施方式对本实用新型及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：

图1为现有技术中的二级磁铁的立体结构示意图。

图2为现有技术中的二级磁铁的剖面结构示意图。

其中：

1’-铁芯；

11’-上铁芯块，12’-下铁芯块，13’-前铁芯块，14’-后铁芯块；

2’-线圈；

3’-贯通孔；

4’-带状离子束。

图3为本实用新型的立体结构示意图。

图4为本实用新型的侧视图。

其中：

1-铁芯；

11-上铁芯块 12-下铁芯块 13-前铁芯块 14-后铁芯块 15-带状离子束 16-通孔；

2-上线圈；

3-第一马鞍形线圈组；

4-下线圈；

5-第二马鞍形线圈组；

6-通道；

7-上凹槽；

8-下凹槽；

9-拱起部；

10-凹陷部。

具体实施方式

下面就根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不局限于此。

如图3和图4所示，一种带状离子束注入调节结构，包括铁芯1，铁芯1包括上铁芯块11、下铁芯块12、前铁芯块13和后铁芯块14，上铁芯块11、下铁芯块12、前铁芯块13和后铁芯块14围成一个供带状离子束15通过的通孔16，通孔16的上端设有由多个呈片状的上线圈2连续叠加而成的第一马鞍形线圈组3，通孔的下端设有由多个呈片状的下线圈4连续叠加而成的第二马鞍形线圈组5，第一马鞍形线圈组3与第二马鞍形线圈组5呈镜像设置。第一马鞍形线圈组3和第二马鞍形线圈组5的两端均从通孔伸出，第一马鞍形线圈组3和第二马鞍形线圈组5镜像设置，形成一个均匀磁场的通道6。该通道6上形成一个封闭的多级磁场，在该磁场内的离子束可以达到均匀性，不受外界杂散磁场的干扰。呈片状的下线圈4和上线圈2使磁场更均匀。

优选的，上线圈2的个数与下线圈4的个数相同。

优选的，第一马鞍形线圈组3的中部具有一与上铁芯块11形状相同的上凹槽7，第二马鞍形线圈组5的中部具有一与下铁芯块12形状相同的下凹槽8。

优选的，第一马鞍形线圈组3的两端分别沿上铁芯块11的两端拱起，形成拱起部9，第二马鞍形线圈组3的两端分别沿下铁芯块12的两端凹陷，形成凹陷部10。

优选的，第一马鞍形线圈组3和第二马鞍形线圈组5镜像扣合，形成供带状离子束通过的通道6。

优选的，第一马鞍形线圈组3的大小和第二马鞍形线圈组5的大小相同。

优选的，前铁芯块13和后铁芯块14均设置为弧形，并且前铁芯块13和后铁芯块14的弧度相等，通孔16的孔壁的弧度也与前铁芯块13的弧度相等，前铁芯块13的面积等于或小于后铁芯块14的面积。

优选的，上线圈2和下线圈4的电流大小和方向均是可调的，从而修正通孔16内的磁场分布和离子分布。

优选的，上线圈2和下线圈4的个数均为10个～500个，每个上线圈2和下线圈4的厚度相同。

优选的，上线圈2和下线圈4均为回路形线圈，铁芯1的横截面呈扇形，通孔10的形状呈弧形。

本实用新型的优点是：通过调节这两个马鞍形线圈的电流方向和大小，可以修正铁芯的极头之间的鼓形磁场，使极头之间的磁场变成完全均匀、并且封闭的线性磁场和均匀的带状离子束，在该磁场内的离子束可以达到均匀性，不受外界杂散磁场的干扰，从而使束流通过时带状束流的截面形状始终保持直线。而且，由于前铁芯块和后铁芯块上套设的马鞍形线圈均为两个以上线圈叠加而成的，因此通过微调不同的线圈的电流大小和方向，便能够调整离子束流在高度方向上和水平方向上的均匀性，使之满足束流传输和注入的要求。此外，本实用新型结构简单，设计巧妙，成本低。

本实用新型能够将较大的离子束(至少800mm的)尺寸均匀通过多级磁场，它适用于植入大平板显示器，以及用于硅晶片300的直径。本实用新型产生的磁场有效地限制在指定空间通道内的区域，带状离子束通过的通道，通过该带状离子束通过；该指定空间通道区域和外侧成为迅速衰减。本实用新型的重量小、功耗小。本实用新型简化了结构，明显减小了其制造成本。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种带状离子束注入调节结构，包括铁芯，其特征在于，所述铁芯包括上铁芯块、下铁芯块、前铁芯块和后铁芯块，所述上铁芯块、下铁芯块、前铁芯块和后铁芯块围成一个供带状离子束通过的通孔，所述通孔的上端设有由多个呈片状的上线圈连续叠加而成的第一马鞍形线圈组，所述通孔的下端设有由多个呈片状的下线圈连续叠加而成的第二马鞍形线圈组，所述第一马鞍形线圈组与所述第二马鞍形线圈组呈镜像设置。

2.根据权利要求1所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述上线圈的个数与所述下线圈的个数相同。

3.根据权利要求2所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述第一马鞍形线圈组的中部具有一与所述上铁芯块形状相同的上凹槽，所述第二马鞍形线圈组的中部具有一与所述下铁芯块形状相同的下凹槽。

4.根据权利要求3所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述第一马鞍形线圈组的两端分别沿所述上铁芯块的两端拱起，形成拱起部，所述第二马鞍形线圈组的两端分别沿所述下铁芯块的两端凹陷，形成凹陷部。

5.根据权利要求4所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述第一马鞍形线圈组和所述第二马鞍形线圈组镜像扣合，形成供带状离子束通过的通道。

6.根据权利要求4所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述第一马鞍形线圈组的大小和所述第二马鞍形线圈组的大小相同。

7.根据权利要求1所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述前铁芯块和所述后铁芯块均设置为弧形，并且所述前铁芯块和所述后铁芯块的弧度相等，所述通孔的孔壁的弧度也与所述前铁芯块的弧度相等，所述前铁芯块的面积等于或小于所述后铁芯块的面积。

8.根据权利要求1所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述上线圈和下线圈的电流大小和方向均是可调的，从而修正所述通孔内的磁场分布和离子分布。

9.根据权利要求1所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述上线圈和下线圈的个数均为10个～500个，每个所述上线圈和下线圈的厚度相同。

10.根据权利要求1所述的带状离子束注入调节结构，其特征在于，所述上线圈和下线圈均为回路形线圈，所述铁芯的横截面呈扇形，所述通孔的形状呈弧形。