CN103270583A - 使用光的注入晶片后加热 - Google Patents

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丹尼尔·R·泰戈
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Abstract

本发明提供一种用于在冷离子注入中消减凝露的离子注入系统、方法及设备。离子注入设备构造为将离子提供至放置在加工室中的工件。在该工件暴露于复数个离子的过程中，低温夹具支撑该工件。该低温夹具进一步构造为冷却该工件至加工温度，其中该加工温度系低于外部环境的露点。承载闸室将加工室的加工环境与外部环境隔离。光源在该工件存在于该承载闸室中的同时提供预定波长的电磁辐射至该工件，其中该预定波长或波长范围与该工件的最大辐射能量吸收范围有关，其中该光源构造为选择性地加热该工件。

Description

使用光的注入晶片后加热
相关申请的引用
本申请要求美国临时申请序号61/349,547的优先权和权益，所述美国临时申请在2010年5月28日提交，名称为“主动式露点感测及承载排气以避免工件上的凝露”，所述美国临时申请的整体通过引用如同在此完整给出地结合在此。
技术领域
本发明一般地涉及离子注入系统，并且更特别地涉及避免在离子注入系统中在工件上形成凝露。
背景
静电夹或夹具(ESC)经常用于半导体工业，用以在如离子注入、蚀刻、化学气相沉积等的基于等离子体或基于真空的半导体加工工艺的过程中夹取工件或基板。ESC的夹取能力以及工件温度控制在加工半导体基板或晶片，如硅晶片中，已被证明为非常有价值的。典型的ESC，例如，包括安置在传导电极上的介电层，其中所述半导体晶片放置在ESC的表面上(例如，将所述晶片放置在介电层的表面上)。在半导体加工(例如，离子注入)的过程中，典型地将钳位电压施加在晶片与电极之间，其中所述晶片由静电力夹至所述夹具表面。
对于特定离子注入加工，经由该ESC的冷却将工件冷却是所期望的。然而，在较冷的温度下，当将该工件从在加工环境(例如，真空环境)中的冷ESC传输至外部环境(例如，较高的压力、温度和湿度)时，在工件上可以形成凝露，或是甚至可以出现大气水在工件的表面上的凝结。例如，在离子至工件中的注入之后，通常将所述工件传输至承载闸室中，并且随后将承载闸室排气。当将承载闸室打开从其中移出工件时，工件通常暴露于环境大气(例如，温暖、“潮湿”的空气)，其中可能发生凝露。凝露可以在工件上沉积粒子及/或在工件上留下残留物，其对于正面粒子(例如，在活性区上)可以具有负面的影响，并且可以导致缺陷以及生产损耗。
因此，在本领域中对用于当将工件从冷环境传输至更暖的环境中时减少工件上的凝露的设备、系统以及方法存在需求。
概述
本发明通过提供用于在冷离子注入系统中消减工件上的凝露的系统、设备以及方法克服了现有技术的限制。因此，下文给出本公开的简单的概述以提供对于本发明的一些方面的基本了解。本概述不是本发明的详尽综述。其目的既不是指出发明的主要或关键要素，也不描述本发明的范围。本概述的目的是以简单形式给出本发明的一些想法，以作为后文给出的更详细的描述的序言。
根据本公开，提供了一种用于注入离子至冷工件中的离子注入系统。该离子注入系统，例如，包括离子注入设备，所述离子注入设备构造为将复数个离子提供至放置在加工室中的工件。低温夹具，如低温冷却的静电夹具，其构造为在工件暴露于复数个离子的过程中将所述工件支撑在所述加工室内。该低温夹具进一步构造为将该工件冷却至加工温度，其中所述加工温度低于外部环境的露点。
根据一个方面，承载闸室可操作地连接至该加工室并且构造为将所述加工室的加工环境与外部环境隔离。例如，该外部环境因此在大于该加工温度的外部温度下。该承载闸室进一步包括工件支撑体，所述工件支撑体构造为在将所述工件在加工室与外部环境之间传送的过程中支撑所述工件。
进一步提供光源，所述光源构造为在该工件存在于该承载闸室中的同时将预定波长或光谱的电磁辐射提供至该工件。根据本公开，该预定波长或波长的范围与该工件的最大辐射能量吸收范围有关，其中该光源构造为选择性地加热该工件。
以上概述仅意图给出本发明的一些实施方案的一些特征的简要概述，并且其他实施方案可以包括与上述特征不同的和/或另外的特征。特别是，该概述不应解释为限制本发明的范围。因此，为完成上述以及相关方面，本发明包括下文中描述的以及特别是在权利要求中指出的特征。以下说明和附图详细给出本发明的特定示例性实例。然而，该些实例表示在本发明的原理下可实施的多种方法中的几种方法。从本发明的以下详述，当结合附图考虑时，本发明的其他目标、益处以及新特征将变的明显。
附图简述
图1为根据本公开的数个方面的一种离子注入系统的框图。
图2示例硅晶片的光学特性作为光波长的函数的图表。
图3示例根据另一个方面的一种用于在离子至工件中的冷注入中消减凝露的方法。
详述
本公开一般地针对一种用于在离子注入系统中消减在工件上的凝露的系统、设备及方法。因此，现将参照附图描述本发明，其中贯穿全文相同的附图标记可用于表示相似的元件。应明白的是，该些方面的描述仅是示例，并且它们不应以限定性的意义解释。在以下描述中，为了解释的目的，给出各种具体细节以提供对于本发明的全面了解。然而，对于本领域技术人员明显的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实施。此外，本发明的范围不意欲由参照附图描述的实施方案或实例限制，但是意欲仅由所附权利要求及其等同物限制。
应注意的是，提供附图以给出本公开的实施方案的某些方面的示例，并且因此附图仅被认为是示意。特别是，图中显示的元件彼此间不需要是按比例的，并且附图中多个元件的放置选择为提供对于个别实施方案的清楚理解，而不应解释为必须为在根据本发明的实施方案的实施中多个元件的实际相对位置的表示。此外，除非另外特别说明，本文描述的多个实施方案和实施例的特征可彼此组合。
还应明白的是，在下面的说明书中，附图中所示的或本文中描述的功能区块、装置、组件、电路元件或其他实体或功能单元之间的直接连接或是接合也可以通过间接连接或接合实施。此外，应当明白的是，附图中所示的功能区块或单元在一个实施方案中可以作为分开的特征或是电路，并且在其他实施方案中也可以或备选地是完全或部分地以共同特征或电路实施。例如，数个功能区块可作为在共同的处理器，如信号处理器上运行的软件实施。进一步要明白的是，除非相反地说明，在以下说明中描述为基于线的任何连接也可以作为无线通讯实施。
现参照附图，图1说明一种典型的离子注入系统100。离子注入系统100例如包括离子注入设备102，其构造为将复数个离子108提供至置于加工室106中的工件104(例如半导体晶片、显示面板等)。在一个实例中，离子注入设备102构造为形成离子束109，其中所示离子注入设备包括离子源110，其构造为将离子束提供至束线组件112，其中该束线组件进一步构造为对离子束进行质量分析，并且从而将离子束109提供至包括加工室106的终端站114。备选地，离子注入设备102包括等离子体室(未显示)或构造为将复数个离子108注入或提供至工件104的任何其他设备，并且所有这种离子注入设备构造被认为是在本公开的范围内。
承载闸室116可操作地连接至加工室106，其中所示承载闸室构造为将所述加工室所带有的加工环境118(例如，基本上干燥的真空环境)和外部环境120隔绝，并且进一步提供用于工件104至所述加工环境之中或之外的传输，而不损及所述加工环境中的真空或是压力品质。承载闸室116例如包括工件支撑体122，其构造为在将工件在加工室106与外部环境120之间传输的过程中支撑工件104。
例如，工件104在FOUP124(例如，构造为在外部环境120中承载所述工件的单元)和承载闸室116之间传递。其中FOUP124承载工件的外部环境124是在环境大气中，其可以具有相对高的露点，取决于多种环境因素，如天气条件、房间通风、季节等。
本公开的离子注入设备102构造为在低加工温度下(例如，低于外部环境120的露点温度的任何温度)将复数个离子108注入至工件104中。然而，如果将工件从注入系统传输至外部环境120，当该工件比外部环境中的环境露点冷时，凝露具有在工件104上形成的倾向。例如，如果工件104的温度系低于水的凝固点，当暴露于在外部环境120的空气中的环境水(例如湿气)时，该工件将进一步发生霜冻。
根据一个实例，提供低温夹具126，其中所述低温夹具构造为在工件暴露于复数个离子108的过程中，支撑加工室106内的工件104。例如，低温夹具126包括静电夹具127并且构造为将工件104冷却或骤冷至低于外部环境120的环境露点(也称为露点温度)的加工温度，如大约-40℃。如此，该加工温度显著地低于外部环境120的外部温度，并且在将工件暴露于外部环境之前不加热工件104的情况下，在其上可能形成凝露，因此潜在地有害地影响该工件。
因此，根据本公开，光源128系与承载闸室116相关，其中所述光源构造为在工件存在于承载闸室中的情况下将一个或多个预定波长(例如，单一波长、复数个波长或是一个波长谱)的电磁辐射130提供至工件104。根据本公开，预定波长或波长频谱的电磁辐射130与工件104的最大辐射能量吸收范围相关，其中光源128构造为在工件暴露于外部环境120之前，选择性地加热承载闸室116中的工件。光源128由可控电源131进一步提供电力。
图2说明图1的实例工件104的实例频谱分布132，其中该工件包括0.75mm厚、直径为300mm的硅晶片，所述硅晶片具有大约90焦耳/℃的热质量。在图2的频谱分布132中，例如，给出反射辐射134、吸收辐射136和穿透辐射138，其中最大辐射能量吸收范围140显示为在0.4至1.1um之内。在最大辐射能量吸收范围140之内，来自光源128的大约50％-60％的电磁辐射130由图1的工件104吸收。
根据本公开，例如，选择图1的光源128以在一个或多个预定波长提供电磁辐射130，所述预定波长主要在最大辐射能量吸收范围140之内。在以上的实例中，选择光源128以包括一个或多个卤素灯142，其中卤素灯发射最大辐射能量吸收范围140之内的大量电磁能量。备选地或者与卤素灯142结合，例如，光源128包括发光二极管阵列144，所述发光二极管阵列选择为发射具有基本上对应于图2的最大辐射能量吸收范围140的一个或多个辐射波长的电磁辐射130。例如，光源128的所需的一个或多个预定波长或波长谱主要在红外光、可见光以及紫外光光谱中的一个或多个中。进一步预期多种其他的光源128，或者单独地或者组合地，例如一个或多个电弧放电灯、蒸气放电灯、白炽灯、荧光灯等，并且所有光源预期落入本发明的范围内。
根据另一个方面，图1的承载闸室116进一步包括工件温度监控装置146，其构造为测量工件104的温度。例如，进一步提供控制器148并且将其构造为控制光源128的电源131，并且从而控制从光源发射的电磁辐射130的量，其中控制至少部分基于来自工件温度监控装置146的数据。例如，工件温度监控装置146包括一个或多个热电耦150以及与工件支撑体122的表面152结合的光学温度测量设备151。例如，覆盖物154进一步与热电耦150或工件温度监控装置146结合，其中当工件104存在于工件支撑体122上时，通常将热电耦或工件温度监控装置从预定波长的电磁辐射130屏蔽。
根据另一个实例，设置第二监控装置156，其中所述第二监控装置构造为测量至少外部环境120的外部温度。在另一实例中，第二监控装置156进一步构造为测量外部环境120中的相对湿度(RH)。因此，控制器148构造为确定工件104的温度，在所述温度下，当将工件从承载闸室116传输至外部环境120时，在工件上不会形成凝露，其中所述确定至少部分地基于来自工件温度监控装置146和第二温度监控装置156的数据。
根据再另一个实例，以与承载闸室116选择性流体连通的方式提供气体和/或真空源158，其中所述气体和/或真空源构造为对所述承载闸室提供干燥的气体和/或真空。
根据本发明的另一个示例性方面，图3说明一种用于消减离子注入系统中的工件上的凝露的示例性方法200。应注意的是，当在本文将示例性方法示例或描述为一系列的动作或事件时，应意识到的是，本发明不由所述动作或事件的顺序限制，如根据本发明，除了本文给出并描述的之外，一些步骤可以按与其他步骤以不同的顺序和/或同时发生。此外，根据本发明的方法，不是所有的示例的步骤必须实施。此外，将显见的是，该些方法可以与本文示例并描述的系统结合，以及与未描述的其他系统结合实施。
图6的方法200在动作205从开始，其中提供承载闸室系以具有构造为在预定波长发射电磁辐射的光源。应注意的是，该预定波长应理解为包括单一波长的电磁辐射以及复数个波长或一定范围的波长两者的电磁辐射或光。预定波长的选择至少部分地基于与该工件有关的电磁辐射的最大吸收范围。
在动作210中，将工件从加工环境传输至承载闸室。例如，将工件从低温夹具传输，其中所述工件经历冷离子注入，并且处于加工温度或第一预定温度，其低于环境的露点。在动作215中，工件暴露于光源，从而将该工件升温至第二预定温度。例如，该第二预定温度高于外部环境的露点温度。在动作220中，将工件从承载闸室传输至外部环境，其中通过由光源提高工件的温度消减凝露。
根据一个实例，在动作215中与将工件暴露于该光源同时测量工件的温度。因此，在测量到的温度到达或超过第二预定温度之后，在动作220中，将工件从承载闸室传输至外部环境。
虽然已参考一个或多个特定实施方案给出并描述本发明，应注意的是，上面描述的实施方案仅作为本发明的一些实施方案的实施的实例提供，并且本发明的应用不限于这些实施方案。特别对于由上述构件(组件、装置、电路等)表现出的各种功能，除非另外指出，用于描述这种构件的术语(包括提及“工具”)意图对应于任何进行所描述的构件的特定功能的构件(即功能上等同)，即使所述构件在结构上不等同于在本文描述的本发明的示例性实施方案中进行相同功能的结构。此外，虽然本发明的特定特征可能只关于数个实施方案中的一个公开，该特征可以与其他实施方案的一个或多个其他特征结合，如对于给定或特定应用可能是需要的或有益的。因此，本发明不限定于上面描述的实施方案，而是意欲仅以权利要求及其等同物所限定。

Claims (27)

1.一种离子注入系统，所述离子注入系统包括：
离子注入设备，所述离子注入设备构造为将复数个离子提供至放置于加工室内的工件；
低温夹具，所述低温夹具构造为在所述工件暴露于复数个离子的过程中将所述工件支撑在所述加工室中，其中所述低温夹具进一步构造为将所述工件冷却至加工温度；
承载闸室，所述承载闸室可操作地连接至所述加工室并且构造为使所述加工室所带有的加工环境与外部环境隔离，其中所述外部环境在大于所述加工温度的外部温度下，并且其中所述承载闸室包括工件支撑体，所述工件支撑体构造为在将所述工件在所述加工室与外部环境之间传送的过程中支撑该工件；以及
光源，所述光源构造为在所述工件存在于所述承载闸室中的同时将一个或多个预定波长的电磁辐射提供至所述工件，其中所述一个或多个预定波长与所述工件的最大辐射能量吸收范围有关，其中所述光源构造为选择性地加热该工件。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述光源包括卤素灯、电弧放电灯、蒸气放电灯、白炽灯、荧光灯以及发光二极管阵列中的一个或多个。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述加工环境通常在真空下，并且其中所述外部环境通常在大气压力下。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个预定波长在红外光、可见光和紫外光光谱中的一个或多个光谱中。
5.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括传输设备，所述传输设备构造为将所述工件在所述加工室、承载闸室和外部环境之间传输。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述离子注入设备包括：
离子源，所述离子源构造为形成离子束；
束线组件，所述束线组件构造为质量分析所述离子束；以及
包括所述加工室的终端站。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述低温夹具包括静电夹具，所述静电夹具构造为将所述工件冷却至低于外部环境的环境露点。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述承载闸室进一步包括工件温度监控装置，所述工件温度监控装置构造为测量所述工件的温度。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述外部环境与所述加工环境比较具有更高的露点温度，所述系统进一步包括：
第二监控装置，其中所述第二监控装置构造为至少测量所述外部环境的外部温度；以及
控制器，所述控制器构造为确定所述工件的温度，在所述温度下，当将所述工件从所述承载闸室传输至所述外部环境时，在所述工件上将不会形成凝露，其中所述确定至少部分地基于来自所述工件温度监控装置和第二温度监控装置的数据进行。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述第二监控装置进一步构造为测量所述外部环境中的相对湿度。
11.如权利要求8所述的系统，其中所述工件温度监控装置包括与所述工件支撑体的表面结合的热电耦。
12.如权利要求8所述的系统，其中所述工件温度监控装置包括与所述工件支撑体的表面结合的光学温度测量装置。
13.如权利要求8所述的系统，其中所述工件支撑体包括与所述工件温度监控装置结合的覆盖物，其中当所述工件存在于所述工件支撑体上时，通常对所述工件温度监控装置遮蔽所述一个或多个预定波长的光。
14.如权利要求8所述的系统，所述系统进一步包括控制器，所述控制器构造为确定所述工件的温度，在所述温度下，当将所述工件从所述承载闸室传输至所述外部环境时，在所述工件上将不会形成凝露，其中所述确定至少部分地基于来自所述工件温度监控装置的数据。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述控制器进一步构造为控制从光源发射的电磁辐射的量，其中所述控制进一步基于来自所述工件温度监控装置的数据。
16.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括与所述承载闸室流体连通的气体源，其中所述气体源构造为提供干燥的气体至所述承载闸室。
17.一种离子注入凝露消减装置，所述离子注入凝露消减装置包括：
低温静电夹具，所述低温静电夹具构造为在离子注入至工件中的过程中将所述工件冷却至预定温度，所述预定温度低于外部环境的外部温度；
承载闸室，其中所述承载闸室构造为接收来自加工室的所述工件并且将所述工件传输至所述外部环境，并且其中所述承载闸室包括光源，所述光源构造为在所述工件存在于所述承载闸室中的同时将一个或多个预定波长的电磁辐射提供至所述工件，并且其中所述一个或多个预定波长与所述工件的最大辐射能量吸收范围有关。
18.如权利要求17所述的离子注入凝露消减装置，其中所述光源构造为在预定的时间量内将所述工件加热至高于所述外部环境的环境露点。
19.如权利要求17所述的离子注入凝露消减装置，其中所述光源包括卤素光源、发光二极管阵列、电弧放电灯、白炽灯、荧光灯以及蒸气灯中的一个或多个。
20.如权利要求17所述的离子注入凝露消减装置，所述离子注入凝露消减装置进一步包括工件温度监控装置，所述工件温度监控装置构造为在所述工件存在于所述承载闸室中的同时测量所述工件的温度。
21.如权利要求17所述的离子注入凝露消减装置，所述离子注入凝露消减装置进一步包括控制器，所述控制器构造为控制一个或多个光源以及所述工件暴露于所述光源的持续时间，其中所述控制至少部分地基于所述外部环境的环境露点。
22.一种用于避免工件上的凝露的方法，所述方法包括：
在冷注入离子注入系统中在加工环境中将工件冷却至第一预定温度；
提供具有光源的承载闸室，所述光源构造为在一个或多个预定波长发射电磁辐射，其中所述一个或多个预定波长至少部分地基于与所述工件有关的电磁辐射的最大吸收范围选择；
将所述工件从所述加工环境传输至承载闸室；
将所述工件暴露于所述光源，其中将所述工件升温至第二预定温度，所述第二预定温度高于外部环境的环境露点；以及
将所述工件从所述承载闸室传输至所述外部环境。
23.如权利要求22所述的方法，所述方法进一步包括在所述工件暴露于所述光源的同时测量所述工件的温度，并且在所述工件已达到所述第二预定温度之后，将所述工件从所述承载闸室传输至所述外部环境。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述电磁辐射包括红外光、可见光和紫外光中的一个或多个。
25.如权利要求22所述的方法，其中所述光源包括卤素灯、电弧放电灯、蒸气放电灯、白炽灯、荧光灯和发光二极管阵列中的一个或多个。
26.如权利要求22所述的方法，其中所述第一预定温度低于所述外部环境的露点温度。
27.如权利要求22所述的方法，其中所述一个或多个预定波长包括波长谱。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103594312A (zh) * 2013-11-13 2014-02-19 上海华力微电子有限公司 点状高电流离子注入机
WO2016029700A1 (zh) * 2014-08-29 2016-03-03 沈阳拓荆科技有限公司 一种通过真空装载腔为晶圆预热的装置及方法
CN105789033A (zh) * 2015-01-13 2016-07-20 汉辰科技股份有限公司 低温离子植入方法及低温离子植入机
CN107112187A (zh) * 2014-12-18 2017-08-29 瓦里安半导体设备公司 动态加热方法以及晶圆处理系统

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101817170B1 (ko) 2010-05-28 2018-01-10 액셀리스 테크놀러지스, 인크. 냉각식 이온 주입 시스템의 가열식 로터리 시일 및 베어링
JP5899209B2 (ja) * 2010-05-28 2016-04-06 アクセリス テクノロジーズ， インコーポレイテッド ワークピース上の結露を防ぐためのアクティブ露点検出およびロードロック通気
US8481969B2 (en) 2010-06-04 2013-07-09 Axcelis Technologies, Inc. Effective algorithm for warming a twist axis for cold ion implantations
US9698386B2 (en) 2012-04-13 2017-07-04 Oti Lumionics Inc. Functionalization of a substrate
US8853070B2 (en) 2012-04-13 2014-10-07 Oti Lumionics Inc. Functionalization of a substrate
US9711324B2 (en) * 2012-05-31 2017-07-18 Axcelis Technologies, Inc. Inert atmospheric pressure pre-chill and post-heat
CN103077910A (zh) * 2012-12-25 2013-05-01 王奉瑾 用于半导体集成制造生产线中的动态隔离模块
US9377423B2 (en) 2012-12-31 2016-06-28 Cascade Microtech, Inc. Systems and methods for handling substrates at below dew point temperatures
US9842752B2 (en) * 2013-06-21 2017-12-12 Axcelis Technologies, Inc. Optical heat source with restricted wavelengths for process heating
US10443934B2 (en) 2015-05-08 2019-10-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Substrate handling and heating system
US10180248B2 (en) 2015-09-02 2019-01-15 ProPhotonix Limited LED lamp with sensing capabilities
US20200064198A1 (en) * 2018-08-22 2020-02-27 Mattson Technology, Inc. Systems And Methods For Thermal Processing And Temperature Measurement Of A Workpiece At Low Temperatures
WO2020094371A1 (en) * 2018-11-06 2020-05-14 Asml Netherlands B.V. Systems and methods for thermally conditioning a wafer in a charged particle beam apparatus
JP7198434B2 (ja) * 2019-03-27 2023-01-04 ウシオ電機株式会社 加熱処理方法及び光加熱装置
JP7338441B2 (ja) * 2019-12-13 2023-09-05 ウシオ電機株式会社 光加熱装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455082A (en) * 1991-05-28 1995-10-03 Tokyo Electron Limited Reduced pressure processing system and reduced pressure processing method
US6204484B1 (en) * 1998-03-31 2001-03-20 Steag Rtp Systems, Inc. System for measuring the temperature of a semiconductor wafer during thermal processing
US20020124428A1 (en) * 1999-08-03 2002-09-12 Applied Materials, Inc. Apparatus to reduce contaminants from semiconductor wafers
US20060063120A1 (en) * 2002-07-02 2006-03-23 Reinhold Barlian Sensor unit device and method for avoiding condensation on a surface
US20080044938A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for low-temperature ion implantation
CN101231941A (zh) * 2007-01-15 2008-07-30 应用材料股份有限公司 热处理腔中的晶圆支架的温度测量和控制
US20100171044A1 (en) * 2008-04-30 2010-07-08 Axcelis Technologies, Inc. Vapor Compression Refridgeration Chuck for Ion Implanters

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1145A (en) * 1839-05-07 Mode of constructing railroad-cars
JP2783410B2 (ja) * 1988-11-07 1998-08-06 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法および製造装置
EP0405855A3 (en) * 1989-06-30 1991-10-16 Hitachi, Ltd. Ion implanting apparatus and process for fabricating semiconductor integrated circuit device by using the same apparatus
JPH03269940A (ja) * 1990-03-19 1991-12-02 Hitachi Ltd イオン注入装置及びそれを用いた半導体集積回路装置の製造方法
US6559424B2 (en) * 2001-01-02 2003-05-06 Mattson Technology, Inc. Windows used in thermal processing chambers
US6670623B2 (en) * 2001-03-07 2003-12-30 Advanced Technology Materials, Inc. Thermal regulation of an ion implantation system
JP2003077851A (ja) * 2001-08-28 2003-03-14 Applied Materials Inc 熱処理方法及び装置
US7078710B2 (en) * 2004-06-15 2006-07-18 International Business Machines Corporation Ion beam system
KR101306541B1 (ko) * 2005-06-03 2013-09-17 액셀리스 테크놀로지스, 인크. 빔 정지 및 빔 조정 방법
US7453070B2 (en) * 2006-06-29 2008-11-18 Varian Semiconductor Associates, Inc. Methods and apparatus for beam density measurement in two dimensions
US20090200494A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-13 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for cold implantation of carbon-containing species
US8328494B2 (en) * 2009-12-15 2012-12-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In vacuum optical wafer heater for cryogenic processing

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455082A (en) * 1991-05-28 1995-10-03 Tokyo Electron Limited Reduced pressure processing system and reduced pressure processing method
US6204484B1 (en) * 1998-03-31 2001-03-20 Steag Rtp Systems, Inc. System for measuring the temperature of a semiconductor wafer during thermal processing
US20020124428A1 (en) * 1999-08-03 2002-09-12 Applied Materials, Inc. Apparatus to reduce contaminants from semiconductor wafers
US20060063120A1 (en) * 2002-07-02 2006-03-23 Reinhold Barlian Sensor unit device and method for avoiding condensation on a surface
US20080044938A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for low-temperature ion implantation
CN101231941A (zh) * 2007-01-15 2008-07-30 应用材料股份有限公司 热处理腔中的晶圆支架的温度测量和控制
US20100171044A1 (en) * 2008-04-30 2010-07-08 Axcelis Technologies, Inc. Vapor Compression Refridgeration Chuck for Ion Implanters

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103594312A (zh) * 2013-11-13 2014-02-19 上海华力微电子有限公司 点状高电流离子注入机
WO2016029700A1 (zh) * 2014-08-29 2016-03-03 沈阳拓荆科技有限公司 一种通过真空装载腔为晶圆预热的装置及方法
CN107112187A (zh) * 2014-12-18 2017-08-29 瓦里安半导体设备公司 动态加热方法以及晶圆处理系统
CN107112187B (zh) * 2014-12-18 2019-03-19 瓦里安半导体设备公司 工件处理系统以及处理工件的方法
CN105789033A (zh) * 2015-01-13 2016-07-20 汉辰科技股份有限公司 低温离子植入方法及低温离子植入机

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Publication number Publication date
WO2012064371A1 (en) 2012-05-18
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