本申請涉及半導(dǎo)體制造，特別涉及一種離子注入機及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，離子注入機在晶圓制造過程中起著至關(guān)重要的作用，離子注入技術(shù)能夠精確控制摻雜劑的濃度和分布，是制造高性能半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵步驟，現(xiàn)有的離子注入設(shè)備在支持不同尺寸晶圓的靈活性上存在一定的局限性，尤其是對6英寸晶圓的支持能力較弱。

2、當(dāng)前市場上的主流離子注入設(shè)備，如nissin離子注入機型2300ah，主要支持8英寸和12英寸硅晶圓的工藝處理，這些設(shè)備在設(shè)計之初就針對大尺寸晶圓進行了優(yōu)化，廣泛應(yīng)用于大批量、高精度的半導(dǎo)體制造過程中，然而由于設(shè)計和工藝限制，nissin離子注入機型2300ah尚未考慮到對6英寸晶圓的處理需求，當(dāng)制造6英寸晶圓時晶圓容易在旋轉(zhuǎn)時發(fā)生晃動導(dǎo)致位置發(fā)生偏移。

3、因此，我們需要一種離子注入機及其使用方法，來解決現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓發(fā)生晃動，導(dǎo)致位置產(chǎn)生偏移的問題，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生晃動，避免位置發(fā)生位移。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是解決現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓發(fā)生晃動，導(dǎo)致位置產(chǎn)生偏移的問題，為了解決上述問題，本申請?zhí)峁┮环N離子注入機及其使用方法，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生晃動，避免位置發(fā)生位移。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請實施例采用以下技術(shù)方案：晶圓載臺，晶圓載臺位于傳送系統(tǒng)的起點；機械臂，機械臂與晶圓載臺呈活動連接，機械臂與晶圓載臺配合使用；對準(zhǔn)臺，對準(zhǔn)臺連接至機械臂的一端；氣鎖臺，氣鎖臺連接至機械臂的另一端；v型臂，v型臂與氣鎖臺連接，v型臂用于將晶圓傳送至靶盤；靶盤連接至旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)，靶盤的中央?yún)^(qū)域設(shè)置有多個真空吸附點，真空吸附點用于固定晶圓，靶盤表面設(shè)有與晶圓的對準(zhǔn)標(biāo)記；靶盤的左右兩側(cè)設(shè)有槽型結(jié)構(gòu)，用于為v型臂提供路徑，v型臂兩側(cè)設(shè)有夾持點，夾持點與晶圓邊緣固定。

3、在上述技術(shù)方案中，本申請實施例通過：在靶盤的中央?yún)^(qū)域設(shè)置多個適用于6英寸晶圓的真空吸附點以及兩側(cè)的夾持點和對準(zhǔn)標(biāo)記，實現(xiàn)了現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓位置不穩(wěn)定的問題，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生位移。

4、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤中部設(shè)置有冷卻裝置。

5、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤直徑小于晶圓直徑。

6、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，槽型結(jié)構(gòu)位于靶盤兩側(cè)并與v型臂的抓取結(jié)構(gòu)相匹配。

7、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤通過機械固定方式與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)連接，機械固定方式包括多個均勻分布的固定點。

8、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，對準(zhǔn)標(biāo)記設(shè)置于靶盤的中央和邊緣區(qū)域。

9、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤真空吸附點、夾持點、對準(zhǔn)標(biāo)記及槽型結(jié)構(gòu)，均采用抗靜電材料制成。

10、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)通過高精度伺服電機控制。

11、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤與氣鎖臺之間通過v型臂進行晶圓的傳送。

12、為實現(xiàn)上述目的，本申請實施例還采用以下技術(shù)方案：將待處理的晶圓放置在晶圓載臺，傳送系統(tǒng)會自動感應(yīng)到晶圓的存在；

13、通過機械臂將晶圓從晶圓載臺傳送至對準(zhǔn)臺；

14、在對準(zhǔn)臺上進行晶圓對準(zhǔn)，完成對準(zhǔn)后，機械臂會將晶圓從對準(zhǔn)臺傳送到氣鎖臺；

15、在氣鎖臺進行氣壓轉(zhuǎn)換，將大氣環(huán)境切換為真空環(huán)境，以滿足離子注入的工藝要求；

16、完成氣壓轉(zhuǎn)換后，v形臂會將晶圓從氣鎖臺轉(zhuǎn)移到靶盤上；

17、晶圓放置在靶盤上，通過靶盤的真空吸附點將晶圓固定在靶盤中央，確保晶圓在整個離子注入過程中穩(wěn)定不動；

18、靶盤開始旋轉(zhuǎn)，確保離子束均勻覆蓋晶圓表面，實現(xiàn)精確的離子注入；

19、注入完成后，v形臂會將晶圓從靶盤取出，放回氣鎖臺，氣鎖臺進行氣壓恢復(fù)，將真空環(huán)境轉(zhuǎn)換回大氣環(huán)境；

20、機械臂會將處理后的晶圓從氣鎖臺傳送回晶圓載臺，完成整個離子注入工藝；

21、每片晶圓完成離子注入后，整個工藝會重復(fù)上述步驟，直到所有晶圓完成加工。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有以下有益效果：通過真空吸附點確保晶圓在旋轉(zhuǎn)時緊密貼合靶盤表面，避免旋轉(zhuǎn)時因離心力造成的位移，靶盤兩側(cè)的槽型結(jié)構(gòu)為v型臂的晶圓傳送提供了穩(wěn)定的操作路徑，確保傳送過程順暢無誤，夾持點進一步固定晶圓邊緣，在晶圓移動過程中防止晶圓晃動，對準(zhǔn)標(biāo)記則確保晶圓定位精準(zhǔn)，實現(xiàn)了現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓發(fā)生晃動，導(dǎo)致位置產(chǎn)生偏移的問題，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生晃動，避免位置發(fā)生位移。

技術(shù)特征：

1.一種離子注入機，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤中部設(shè)置有冷卻裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤直徑小于所述晶圓直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述槽型結(jié)構(gòu)位于所述靶盤兩側(cè)并與所述v型臂的抓取結(jié)構(gòu)相匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤通過機械固定方式與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)連接，所述機械固定方式包括多個均勻分布的固定點。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述對準(zhǔn)標(biāo)記設(shè)置于所述靶盤的中央和邊緣區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤所述真空吸附點、所述夾持點、所述對準(zhǔn)標(biāo)記及所述槽型結(jié)構(gòu)均采用抗靜電材料制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)通過伺服電機控制。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤與所述氣鎖臺之間通過所述v型臂進行晶圓的傳送。

10.一種離子注入機的使用方法，其特征在于，應(yīng)用于上述權(quán)利要求1-9中任一一項所述的一種離子注入機，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種離子注入機及其使用方法，涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，包括：晶圓載臺，機械臂；對準(zhǔn)臺；氣鎖臺；V型臂；靶盤兩側(cè)設(shè)有夾持點；靶盤的左右兩側(cè)設(shè)有槽型結(jié)構(gòu)，靶盤表面設(shè)有與晶圓的對準(zhǔn)標(biāo)記，通過真空吸附點確保晶圓在旋轉(zhuǎn)時緊密貼合靶盤表面，避免旋轉(zhuǎn)時因離心力造成的位移，靶盤兩側(cè)的槽型結(jié)構(gòu)為V型臂的晶圓傳送提供了穩(wěn)定的操作路徑，確保傳送過程順暢無誤，夾持點進一步固定晶圓邊緣，在晶圓移動過程中防止晶圓晃動，對準(zhǔn)標(biāo)記則確保晶圓定位精準(zhǔn)，實現(xiàn)了現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓發(fā)生晃動，導(dǎo)致位置產(chǎn)生偏移的問題，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生晃動，避免位置發(fā)生位移。

技術(shù)研發(fā)人員：欒廣慶,趙輝
受保護的技術(shù)使用者：蘇州賽森電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23