本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種離子注入操作方法以及離子注入機(jī)。

背景技術(shù)：

離子注入((Ion Implantation)摻雜工藝是半導(dǎo)體制造中常用的工藝操作。在離子注入摻雜工藝中，將加速到一定高能量的離子束注入固體材料表面層內(nèi)，以改變表面層物理和化學(xué)性質(zhì)的工藝。

離子注入需要有適用的離子注入設(shè)備。半導(dǎo)體摻雜用離子注入機(jī)的能量范圍為20～400千電子伏。硼離子注入硅的注入深度一般在1微米以下,束流強(qiáng)度為幾十至幾百微安。

當(dāng)前，低溫離子注入(cold implant)的離子注入機(jī)是在靜電托盤(E-chuck)上直接將晶圓從常溫冷卻到工藝制程所設(shè)溫度，降低了每小時生產(chǎn)率。

由此，希望能夠提供一種能夠有效地提高離子注入工藝的每小時生產(chǎn)率的方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠有效地提高離子注入工藝的每小時生產(chǎn)率的離子注入操作方法以及離子注入機(jī)。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種離子注入機(jī)，包括：靜電托盤、第一裝載鎖定腔、冷卻裝載以及第一傳輸機(jī)械臂；其中，冷卻裝載布置在第一裝載鎖定腔中以便用于對第一裝載鎖定腔中的晶圓進(jìn)行預(yù)冷卻，而且第一傳輸機(jī)械臂用于將晶圓從第一裝載鎖定腔直接傳遞至靜電托盤以便對預(yù)冷卻后的晶圓進(jìn)行再次冷卻以及離子注入處理。

優(yōu)選地，所述的離子注入機(jī)還包括：第二裝載鎖定腔以及第二傳輸機(jī)械臂；其中第二傳輸機(jī)械臂用于將在靜電托盤中處理完的晶圓傳遞至第二裝載鎖定腔。

優(yōu)選地，所述的離子注入機(jī)還包括：裝卸端口和第三機(jī)械臂；其中第三機(jī)械臂用于將第二裝載鎖定腔中的晶圓傳遞至裝卸端口。

優(yōu)選地，所述的離子注入機(jī)還包括：槽口對齊裝置以及第四機(jī)械臂；其中，槽口對齊裝置用于從裝卸端口提取晶圓并且對提取的晶圓進(jìn)行槽口對齊操作，第四機(jī)械臂用于將槽口對齊的晶圓從槽口對齊裝置傳遞至第一裝載鎖定腔中。

優(yōu)選地，所述離子注入機(jī)用于執(zhí)行低溫離子注入工藝。

由此，本發(fā)明通過在離子注入機(jī)的第一裝載鎖定腔中增加用于執(zhí)行晶圓預(yù)冷卻的冷卻裝置，來提升離子注入機(jī)的每小時生產(chǎn)率。

而且，為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種離子注入操作方法，包括：

利用冷卻裝載對第一裝載鎖定腔中的晶圓進(jìn)行預(yù)冷卻；

利用第一傳輸機(jī)械臂將晶圓從第一裝載鎖定腔直接傳遞至靜電托盤；

在靜電托盤對預(yù)冷卻后的晶圓進(jìn)行再次冷卻以及離子注入處理。

優(yōu)選地，在利用冷卻裝載對第一裝載鎖定腔中的晶圓進(jìn)行預(yù)冷卻之前執(zhí)行下述步驟：

利用槽口對齊裝置從裝卸端口提取晶圓并且對提取的晶圓進(jìn)行槽口對齊操作；

利用第四機(jī)械臂將槽口對齊的晶圓從槽口對齊裝置傳遞至第一裝載鎖定腔中。

優(yōu)選地，在靜電托盤對預(yù)冷卻后的晶圓進(jìn)行再次冷卻以及離子注入處理之后執(zhí)行下述步驟：

利用第二傳輸機(jī)械臂將在靜電托盤中處理完的晶圓傳遞至第二裝載鎖定腔；

利用第三機(jī)械臂將第二裝載鎖定腔中的晶圓傳遞至裝卸端口。

優(yōu)選地，所述離子注入操作方法用于執(zhí)行低溫離子注入工藝。

由此，本發(fā)明通過在離子注入機(jī)的第一裝載鎖定腔中增加用于執(zhí)行晶圓預(yù)冷卻的冷卻裝置，來提升離子注入機(jī)的每小時生產(chǎn)率。

附圖說明

結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入機(jī)的總體示意圖。

需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。

首先，需要說明的是，除非另有規(guī)定，此處使用的所有技術(shù)和/或科技術(shù)語的意思與本發(fā)明所屬的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的一般意義相同。雖然與本文描述的方法和材料類似或等效的方法和材料可在本發(fā)明的應(yīng)用和測試中使用，但是下面將描述示例的方法和/或材料。在出現(xiàn)沖突的情況下，以包含定義的專利說明書為準(zhǔn)。此外，材料、方法和示例僅僅是示例性的，而非必然用于限制目的。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入機(jī)的總體示意圖。例如，圖1所示的根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入機(jī)可用于執(zhí)行低溫離子注入工藝。

具體地，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入機(jī)包括：靜電托盤10、第一裝載鎖定腔20、冷卻裝載30以及第一傳輸機(jī)械臂40；其中，冷卻裝載30布置在第一裝載鎖定腔20中以便用于對第一裝載鎖定腔20中的晶圓進(jìn)行預(yù)冷卻，而且第一傳輸機(jī)械臂40用于將晶圓從第一裝載鎖定腔20直接傳遞至靜電托盤10以便對預(yù)冷卻后的晶圓進(jìn)行再次冷卻以及離子注入處理。

進(jìn)一步地，例如，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入機(jī)還包括：第二裝載鎖定腔50以及第二傳輸機(jī)械臂60；其中第二傳輸機(jī)械臂60用于將在靜電托盤10中處理完的晶圓傳遞至第二裝載鎖定腔50。

進(jìn)一步地，例如，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入機(jī)還包括：裝卸端口70(裝卸端口70的數(shù)量可以是多個)和第三機(jī)械臂80；其中第三機(jī)械臂80用于將第二裝載鎖定腔50中的晶圓傳遞至裝卸端口70。

進(jìn)一步地，例如，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入機(jī)還包括：槽口對齊裝置90以及第四機(jī)械臂100；其中，槽口對齊裝置90用于從裝卸端口70提取晶圓并且對提取的晶圓進(jìn)行槽口對齊操作，第四機(jī)械臂100用于將槽口對齊的晶圓從槽口對齊裝置90傳遞至第一裝載鎖定腔20中。

而且，通過采用圖1所示的根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入機(jī)，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的離子注入操作方法可包括如下步驟：

第一步驟：利用槽口對齊裝置90從裝卸端口70提取晶圓并且對提取的晶圓進(jìn)行槽口對齊操作；

第二步驟：利用第四機(jī)械臂100將槽口對齊的晶圓從槽口對齊裝置90傳遞至第一裝載鎖定腔20中；

第三步驟：利用冷卻裝載30對第一裝載鎖定腔20中的晶圓進(jìn)行預(yù)冷卻；

第四步驟：利用第一傳輸機(jī)械臂40將晶圓從第一裝載鎖定腔20直接傳遞至靜電托盤10；

第五步驟：在靜電托盤10對預(yù)冷卻后的晶圓進(jìn)行再次冷卻以及離子注入處理；

第六步驟：利用第二傳輸機(jī)械臂60將在靜電托盤10中處理完的晶圓傳遞至第二裝載鎖定腔50；

第七步驟：利用第三機(jī)械臂80將第二裝載鎖定腔50中的晶圓傳遞至裝卸端口70。

本發(fā)明通過在離子注入機(jī)的第一裝載鎖定腔中增加用于執(zhí)行晶圓預(yù)冷卻的冷卻裝置，來提升離子注入機(jī)的每小時生產(chǎn)率。

此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。

而且還應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于此處描述的特定的方法、化合物、材料、制造技術(shù)、用法和應(yīng)用，它們可以變化。還應(yīng)該理解的是，此處描述的術(shù)語僅僅用來描述特定實施例，而不是用來限制本發(fā)明的范圍。必須注意的是，此處的以及所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式“一個”、“一種”以及“該”包括復(fù)數(shù)基準(zhǔn)，除非上下文明確表示相反意思。因此，例如，對“一個元素”的引述意味著對一個或多個元素的引述，并且包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的它的等價物。類似地，作為另一示例，對“一個步驟”或“一個裝置”的引述意味著對一個或多個步驟或裝置的引述，并且可能包括次級步驟以及次級裝置。應(yīng)該以最廣義的含義來理解使用的所有連詞。因此，詞語“或”應(yīng)該被理解為具有邏輯“或”的定義，而不是邏輯“異或”的定義，除非上下文明確表示相反意思。此處描述的結(jié)構(gòu)將被理解為還引述該結(jié)構(gòu)的功能等效物。可被解釋為近似的語言應(yīng)該被那樣理解，除非上下文明確表示相反意思。

而且，本發(fā)明實施例的方法和/或系統(tǒng)的實現(xiàn)可包括手動、自動或組合地執(zhí)行所選任務(wù)。而且，根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)的實施例的實際器械和設(shè)備，可利用操作系統(tǒng)通過硬件、軟件或其組合實現(xiàn)幾個所選任務(wù)。