CN103594312A - 点状高电流离子注入机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造装备技术领域，尤其是一种点状高电流离子注入机，包括并排设置的工艺腔、传送腔以及装载站，所述工艺腔内包括用于固定硅片的静电吸盘，所述传送腔内包括依次连接的第一传送站、理片器以及第二传送站，所述第一传送站还与装载站相互连接，所述静电吸盘连接至第一传送站，尤其的，该点状高电流离子注入机还包括冷却站，所述第二传送站连接至所述冷却站，所述冷却站连接至所述静电吸盘。本发明通过在点状高电流离子注入机上加装冷却站，用来做硅片的前期冷却，有效缩短硅片在静电吸盘上的等待冷却的时间，显著提升冷却注入的产能效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造装备技术领域，尤其是一种对于点状高电流离子注入机的改进。
背景技术
随着大规模集成电路的技术演进，在进入28纳米节点以后，需要在工艺流程中增加一种低温离子注入。有别于传统的常温离子注入，低温离子注入需要在-50℃至-100℃的环境下进行作业，以达到特定的碳注入工艺要求。
目前，主要利用点状高电流离子注入机进行硅片的低温注入。参见图1，常规的点状高电流离子注入机包括并排设置的工艺腔（1）、传送腔（2）以及装载站（3），工艺腔（1）内包括在注入过程用于固定硅片的静电吸盘（11），传送腔（2）内包括依次连接的第一传送站（21）、理片器（22）以及第二传送站（23），其中第一传送站（21）还与装载站（3）相互连接，且第二传送站（23）连接至静电吸盘（11），静电吸盘（11）连接至第一传送站（21）。该点状高电流离子注入机的低温环境是由静电吸盘（11）使用的冷却液循环系统来提供的，冷却液布满静电吸盘（11）的内部，将吸盘的温度下降到零下50摄氏度以下。
在硅片从装载站（3）中传入机台内部的过程中，硅片始终处于常温状态。硅片真正的冷却过程是从传入静电吸盘（11）的那一刻开始的。这样的设计具有一定的合理性，因为与传统常温注入一致，在冷却注入的过程中，硅片也是在高真空环境下进行注入的，静电吸盘处于高真空的注入腔内，周围的环境使其不易进行热交换导致硅片升温。
但现有的设计占用了静电吸盘来进行冷却，每枚硅片的冷却时间长达1分钟。在冷却过程中无法进行注入，所以严重的影响了产能效率。以一满盒产品来计算，每盒浪费的等待冷却的时间为25分钟。因此，本发明针对如何减少高电流离子注入机的冷却等待时间进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是减少高电流离子注入机的冷却等待时间。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种点状高电流离子注入机，包括并排设置的工艺腔、传送腔以及装载站，所述工艺腔内包括用于固定硅片的静电吸盘，所述传送腔内包括依次连接的第一传送站、理片器以及第二传送站，所述第一传送站还与装载站相互连接，所述静电吸盘连接至第一传送站，尤其的，该点状高电流离子注入机还包括冷却站，所述第二传送站连接至所述冷却站，所述冷却站连接至所述静电吸盘。
优选的，所述冷却站设置于工艺腔内。
优选的，所述静电吸盘使用冷却液循环系统，且冷却站与静电吸盘使用同一套冷却液循环系统。
优选的，所述冷却液循环系统使得冷却液的温度低于零下50摄氏度。
本发明通过在点状高电流离子注入机上加装冷却站，用来做硅片的前期冷却，有效缩短硅片在静电吸盘上的等待冷却的时间，显著提升冷却注入的产能效率。
附图说明
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是现有技术中高电流离子注入机的结构俯视图；
图2是本发明的高电流离子注入机的结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1所示的现有的点状高电流离子注入机的俯视图。硅片由装载站3进入传送腔2，由第一传送站21传至理片器22进行旋转理片，再由第二传送站23传至工艺腔1的静电吸盘11。在静电吸盘11上，硅片会等待约1分钟进行持续冷却，然后才开始注入过程。后续的硅片按照此顺序依次传入和传出。
参见图2所示的本发明的加装冷却站的点状高电流离子注入机俯视图，其包括并排设置的工艺腔1、传送腔2以及装载站3，工艺腔1内包括在注入过程用于固定硅片的静电吸盘11以及加装的冷却站12，传送腔2内包括依次连接的第一传送站21、理片器22以及第二传送站23，其中第一传送站21还与装载站3相互连接，且第二传送站23连接至冷却站12，冷却站12连接至静电吸盘11，静电吸盘11连接至第一传送站21。
相应的，以上设备在进行注入工艺时，（沿着空心箭头方向）待加工的硅片从装载站3传送至第一传送站21，经过理片器22的理片之后，再由第二传送站23传递至冷却站12，进行冷却30秒，然后传至静电吸盘11上继续冷却30秒再进行注入，（沿着填充箭头方向）完成注入的硅片从静电吸盘11传送至第一传送站21，再被传送至装载站3。其中，冷却站12和静电吸盘11使用同一套冷却液循环系统。
通过加装所述的冷却站12，预计能将静电吸盘11上硅片的等待冷却的时间从1分钟减少到30秒，每盒产品能减少约12分钟的等待冷却时间，大幅提升低温注入的产能效率。例如，将改装后的点状高电流离子注入机应用于28nm及以下工艺节点的低温碳（Carbon）注入步骤，能有效提高产能效率，减少资源消耗。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (4)
1.一种点状高电流离子注入机，包括并排设置的工艺腔、传送腔以及装载站，所述工艺腔内包括用于固定硅片的静电吸盘，所述传送腔内包括依次连接的第一传送站、理片器以及第二传送站，所述第一传送站还与装载站相互连接，所述静电吸盘连接至第一传送站，其特征在于，该点状高电流离子注入机还包括冷却站，所述第二传送站连接至所述冷却站，所述冷却站连接至所述静电吸盘。
2.如权利要求1所述的点状高电流离子注入机，其特征在于：所述冷却站设置于工艺腔内。
3.如权利要求2所述的点状高电流离子注入机，其特征在于：所述静电吸盘使用冷却液循环系统，且冷却站与静电吸盘使用同一套冷却液循环系统。
4.如权利要求3所述的点状高电流离子注入机，其特征在于：所述冷却液循环系统使得冷却液的温度低于零下50摄氏度。
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