一种多工位高低温靶台制造技术

本发明专利技术公开了一种多工位高低温靶台。所述高低温靶台包括靶壳，以及装在靶壳上并可绕靶壳旋转的旋转靶体；所述旋转靶体周向装有多个用于装夹晶片的冷靶、一个法拉第组件和至少一个用于装夹晶片的热靶；所述热靶内设有加热组件，所述旋转靶体内设有对冷靶进行冷却的结构；所述旋转靶体、冷靶、热靶和法拉第组件通过密封均置于真空中；所述旋转靶体一侧设有对束流扫描范围进行检测的过扫装置，在过扫装置与旋转靶体之间设有将束流注入到晶片上的束流注入通道。本发明专利技术可以方便快捷地对需要注入离子的晶片进行加热或降温，实现晶片的高温或低温注入。

【技术实现步骤摘要】
一种多工位高低温靶台
本专利技术涉及一种半导体器件制造设备，即离子注入机，特别地涉及一种用于特种离子注入机的多工位靶台结构，属半导体设备领域。
技术介绍
半导体器件制造技术与工艺都非常复杂，离子注入掺杂属于半导体器件制造过程中非常关键的一道工艺。离子注入掺杂工艺与常规热掺杂工艺相比具有高精度的剂量均匀性与重复性，横向扩散小等优点，克服了常规工艺的限制，提高了电路的集成度、速度、成品率和寿命，降低了成本和功耗。在高端生产线上使用的主流离子注入机末端靶室与靶台结构与控制系统极为复杂，制造维护成本高，操作困难，只适用于大批量生产晶片流水线。本专利技术多工位高低温靶台成本低，结构简单，易于维护，主要适用于中低端离子注入机，此种离子注入机主要用来进行科学研究或小批量生产。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种多工位高低温靶台，该多工位高低温靶台可以对需要注入离子的晶片进行加热或降温，实现晶片的高温或低温注入。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种多工位高低温靶台，其结构特点是，包括靶壳，以及装在靶壳上并可绕靶壳旋转的旋转靶体；所述旋转靶体周向装有多个用于装夹晶片的冷靶、一个法拉第组件和至少一个用于装夹晶片的热靶；所述热靶内设有加热组件，所述旋转靶体内设有对冷靶进行冷却的结构；所述旋转靶体、冷靶、热靶和法拉第组件通过密封均置于真空中；所述旋转靶体一侧设有对束流扫描范围进行检测的过扫装置，在过扫装置与旋转靶体之间设有将束流注入到晶片上的束流注入通道。以下为本专利技术的进一步改进的技术方案：所述束流注入通道外设有屏蔽筒，屏蔽筒可以有效地屏蔽外界带电粒子对旋转靶台注入剂量的影响。为了抑制束流在过扫装置中产生二次电子向前传输，所述过扫装置与屏蔽筒之间设有抑制电极，其中所述抑制电极设置在过扫装置后侧并与靶壳绝缘隔离。所述旋转靶体具有中空内腔，所述中空内腔通过管道与所述冷靶相连。由此，在旋转靶体内腔注入液氮对多个冷靶进行冷却，同时，管道连通多个冷靶，也可以在管道内通入循环冷却水，此时四个冷靶可以做常温靶使用。所述旋转靶体为棱状结构，其多个棱面上分别装设有上述冷靶、热靶和法拉第组件。所述旋转靶体为正六棱柱结构，其六个面上有四个面分别装设四个冷靶，一个面装设热靶，一个面装设法拉第组件；所述冷靶、热靶和法拉第组件在正六边形中各边的顺序可以更改。所述旋转靶体上装有旋转盘，在晶片注入时旋转靶体可以通过手动旋转盘至各工位。所述旋转靶体由伺服电机通过带轮或齿轮副驱动转动，可取代上述手动旋转方式，如采用带轮驱动时，在晶片注入时旋转靶体可以通过伺服电机驱动同步带轮，带动同步带将动力传递给另一个同步带轮旋转至各工位。藉由上述结构，本专利技术的多工位高低温靶台包括旋转靶体，旋转靶体通过轴承支撑固定在靶壳上并用密封圈实现真空隔离，旋转靶体密封圈下方处于真空中，整个靶体与靶壳绝缘。旋转靶体横截面优选呈正六边形布局，其中四个面分别用于固定四个冷靶，用于安装需要低温注入晶片，在旋转靶体内部注入液氮对四个冷靶进行冷却；一个热靶，用于安装需要高温注入晶片；一个法拉第组件用于测量到靶束流，以确定是否可以注入；一个加热组件，用于对高温靶加热。过扫装置安装在靶室束线入口处并与靶壳绝缘隔离，对束流扫描范围进行检测；抑制电极布置在过扫装置后面并与靶壳绝缘隔离，抑制束流在过扫装置产生二次电子向前传输；整体靶台通过真空隔离阀与束线系统连接。在离子注入时通过测量旋转靶体的束流控制晶片的注入剂量。在上述所述靶台的基础上，优选地，旋转靶体横截面呈正多边形布局，这样可以增加或减少冷靶、热靶的数量，增加热靶的同时相应的加热组件也要增加。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.整体功能齐全，可以实现高温、低温、常温注入，高温靶的温度可控，可以控制晶片注入剂量；2.结构简单，结构易于制造，且安装维护方便。以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步阐述。附图说明图1是本专利技术靶台整体布局纵向剖面图；图2是本专利技术靶台整体布局横向剖面图；图3是本专利技术自动旋转靶台布局图；图4是图1中I处的局部放大图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的介绍，但不作为对本专利技术的限定。一种多工位高低温靶台，参见附图1和图4，旋转靶体1通过轴承支撑固定在靶壳3上并用两个密封圈17实现真空隔离，旋转靶体1通过轴承16支承在靶壳3上，整体旋转靶体1在密封圈下方处于真空中，整个旋转靶体1与靶壳3绝缘。旋转靶体1横截面呈正六边形布局，其中四个面分别用于固定四个冷靶14，冷靶14表面安装有金属晶片夹，用于安装需要低温注入晶片，在旋转靶体1内部注入液氮对四个冷靶14进行冷却；一个热靶11，热靶11表面安装有耐高温石墨晶片夹用于安装需要高温注入晶片；一个法拉第组件6用于测量到靶束流，它主要由一个主杯体，对称布置的抑制磁铁，一个抑制石墨组成，功能是测量束流大小是否可以注入；一个加热组件13，加热组件使用三个卤素灯管、热电偶和温度控制装置组成，用于对高温靶11加热。过扫装置8安装在靶室束线入口处并与靶壳绝缘隔离，它由水平布置和竖直布置的两对石墨电极组成，四个电极组成一个方形孔并相互绝缘，通过测量电极上电流的大小对扫描范围进行检测；抑制电极9布置在过扫装置8后面并与靶壳绝缘隔离，抑制束流在过扫装置8产生二次电子向前传输；整体靶台通过真空隔离阀与束线系统连接；屏蔽筒10屏蔽外界带电粒子对旋转靶台注入剂量的影响。在离子注入时通过测量旋转靶体1的束流控制晶片的注入剂量。片库门2用来为靶台装夹晶片，旋转靶体1与靶壳3通过绝缘平垫4绝缘，通过焊接管道7为整体靶壳抽真空用管道，管道12作为真空电极引线通道。上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本专利技术，而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多工位高低温靶台，其特征是，包括靶壳（3），以及装在靶壳（3）上并可绕靶壳（3）旋转的旋转靶体（1）；所述旋转靶体（1）周向装有多个用于装夹晶片的冷靶（14）、一个法拉第组件（6）和至少一个用于装夹晶片的热靶（11）；所述热靶（11）内设有加热组件（13），所述旋转靶体（1）内设有对冷靶（14）进行冷却的结构；所述旋转靶体（1）、冷靶（14）、热靶（11）和法拉第组件（6）通过密封均置于真空中；所述旋转靶体（1）一侧设有对束流扫描范围进行检测的过扫装置（8），在过扫装置（8）与旋转靶体（1）之间设有将束流注入到晶片上的束流注入通道。

【技术特征摘要】
1.一种多工位高低温靶台，其特征是，包括靶壳（3），以及装在靶壳（3）上并可绕靶壳（3）旋转的旋转靶体（1）；所述旋转靶体（1）周向装有多个用于装夹晶片的冷靶（14）、一个法拉第组件（6）和至少一个用于装夹晶片的热靶（11）；所述热靶（11）内设有加热组件（13），所述旋转靶体（1）内设有对冷靶（14）进行冷却的结构；所述旋转靶体（1）、冷靶（14）、热靶（11）和法拉第组件（6）通过密封均置于真空中；所述旋转靶体（1）一侧设有对束流扫描范围进行检测的过扫装置（8），在过扫装置（8）与旋转靶体（1）之间设有将束流注入到晶片上的束流注入通道；所述束流注入通道外设有屏蔽筒（10）；所述过扫装置（8）与屏蔽筒（10）之间设有抑制电极（9），其中所述抑制电极（9）设置在过扫装置（8）后侧并与靶壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国宇，
申请(专利权)人：北京中科信电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11