离子注入设备制造技术

本申请涉及半导体元器件加工设备技术领域，提供一种离子注入设备，包括：壳体，其内部具有注入腔，注入腔内设置有晶圆台；一个或多个颗粒吸附装置，设置于注入腔内，与壳体的腔壁绝缘设置，且位于晶圆台的前方和/或后方；其中，颗粒吸附装置包括一个或多个吸附单元，吸附单元包括第一电极板和第二电极板，通过向第一电极板和第二电极板上施加直流电压使两者之间产生电场以捕获周围区域内的颗粒。由于吸附单元能够持续吸附注入腔内的颗粒，这样不仅减少了粘附在晶圆上的颗粒数量，也无需对注入腔进行高频次的清理、维护，必要时只需对吸附单元进行清理即可完成维护，延长了维护周期，减少了维护时长、降低了维护成本。降低了维护成本。降低了维护成本。

【技术实现步骤摘要】
离子注入设备


[0001]本申请涉及半导体加工设备
，具体地，涉及一种离子注入设备。

技术介绍

[0002]离子注入设备是晶圆制造过程中的重要工艺设备之一，其主要是在晶圆的规定区域进行预定要求的离子注入。在离子注入设备的壳体内设置有注入腔，注入腔内安装有晶圆台，晶圆台用于承载晶圆。离子注入开始后，由离子源产生的离子在电磁驱动装置的作用下从束流注入区加速向晶圆台方向运动，与此同时，晶圆台在驱动装置的驱动下配合运动。在此过程中，由于晶圆表面的部分区域覆盖有掩膜，因此，离子会以极快的速度射入晶圆未被掩膜覆盖的区域并进入晶圆内部一定深度，从而形成离子注入区。
[0003]在上述过程中，受生产环境及晶圆移动的影响，注入腔内不可避免的会引入或产生微颗粒，当这些微颗粒与需要注入的离子的尺寸在一个数量级或更大时，尤其当注入腔内微颗粒数量累积到一定程度时，很可能会附着在晶圆未被掩膜覆盖的区域。这时，离子可能无法射入晶圆内部或者改变了入射深度，导致无法得到符合工艺参数的离子注入区，进而使产品性能下降、甚至失效。并且随着半导体制程线宽不断减小，上述颗粒对产品性能造成的影响会越来越大。
[0004]为解决上述问题，通常是对注入腔进行高频次的检测维护，通过对注入腔进行清理，以减少其中颗粒的数量，确保产品的合格率。但是，通过上述方式进行处理，不但增加了维护成本和维护时长，也影响设备的稼动率以及产线产能。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术缺陷，本申请实施例提供一种离子注入设备。利用电场持续捕获注入腔内的颗粒，有效清除注入腔内的颗粒，延长了维护周期，降低了设备维护对稼动率以及产线产能的影响，此外还减少了维护成本。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例一种离子注入设备，包括：壳体，其内部具有注入腔，注入腔内设置有晶圆台；一个或多个颗粒吸附装置，设置于注入腔内，与壳体的腔壁绝缘设置，且位于晶圆台的前方和/或后方；
[0007]其中，颗粒吸附装置包括一个或多个吸附单元，吸附单元包括第一电极板和第二电极板，通过向第一电极板和第二电极板上施加直流电压使两者之间产生电场以捕获周围区域内的颗粒；其中，第一电极板上施加直流正电压，第二电极板上施加直流负电压。
[0008]如上所述的离子注入设备，颗粒吸附装置还包括：绝缘安装板，设置于壳体的腔壁上，吸附单元设置于绝缘安装板的第一侧面；第一导电接头，用于接入直流电源正极，设置于绝缘安装板的第二侧面，并与第一电极板导电连接；第二导电接头，用于接入直流电源负极，设置于绝缘安装板的第二侧面，并与第二电极板导电连接。
[0009]如上所述的离子注入设备，绝缘安装板的设置吸附单元的第一电极板和第二电极板的相应位置上贯穿设置有导电件，导电件的一端与相应的第一电极板或第二电极板导电
连接，相应地，另一端与第一导电接头或第二导电接头导电连接。
[0010]如上所述的离子注入设备，还包括：
[0011]第一导电体，贯穿设置于壳体的腔壁且与腔壁之间绝缘，第一导电体的内端能够与吸附单元的第一电极板电连接，外端用于连接直流电源正极；
[0012]第二导电体，贯穿设置于壳体的腔壁且与腔壁之间绝缘，第二导电体的内端能够与吸附单元的第二电极板电连接，外端用于连接直流电源负极；
[0013]其中，第一导电体和第二导电体的内端和/或外端设置有绝缘密封件。
[0014]如上所述的离子注入设备，第一导电体的内端能够与第一导电接头电连接，第二导电体的内端能够与第二导电接头电连接。
[0015]如上所述的离子注入设备，注入腔内具有供离子射向晶圆台的束流注入区，吸附单元与束流注入区之间的距离大于或等于30cm。
[0016]如上所述的离子注入设备，第一电极板和第二电极板与晶圆台所在平面呈设定夹角，设定夹角的取值范围为(0
°
，180
°
)。
[0017]如上所述的离子注入设备，第一电极板和第二电极板的表面均设置有非金属保护层。
[0018]如上所述的离子注入设备，第一电极板和第二电极板之间的距离范围值是 [2cm，10cm]；直流电压的电压范围值是[20V，50V]。
[0019]如上所述的离子注入设备，吸附单元为多个，多个吸附单元在电场方向或电场相反方向上一字排列设置，且相邻的两个吸附单元相对的两个电极板的电极性相反，使相邻两个吸附单元之间产生电场；其中，相邻两个吸附单元相对的两个电极板之间的距离范围值是[2cm，10cm]。
[0020]采用本申请实施例中提供的离子注入设备，通过在注入腔内设置有颗粒吸附装置，颗粒吸附装置的吸附单元位于晶圆台附近，吸附单元产生的电场能够持续吸附注入腔内的颗粒，降低颗粒在注入腔内累积的速率，从而能够降低对注入腔的清理、维护频次，延长维护周期的同时还减少了维护时长、降低了维护成本，从而降低了因颗粒问题对设备稼动率以及产线产能的影响。因此，本申请实施例提供的离子注入设备，吸附了注入腔内大部分的颗粒，大大降低颗粒附着在晶圆未被掩膜覆盖区域的可能，进而保证产品的合格率。
附图说明
[0021]图1是本申请实施例提供的离子注入设备结构示意图；
[0022]图2本申请实施例提供的吸附区的结构示意图一；
[0023]图3是图2中A处的局部放大图；
[0024]图4是本申请实施例提供的吸附区的结构示意图二；
[0025]图5是本申请实施例提供的吸附区的结构示意图三
[0026]图6是本申请实施例提供的颗粒吸附装置的结构示意图一；
[0027]图7是图6中B处的局部放大图；
[0028]图8是本申请实施例提供的颗粒吸附装置的结构示意图二。
[0029]附图标记：
[0030]10
‑
吸附单元；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
‑
第一电极板；
[0031]12
‑
第二电极板；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
绝缘安装板；
[0032]21
‑
第一导电接头；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22
‑
第二导电接头；
[0033]23
‑
导电件；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
‑
壳体；
[0034]101
‑
第一导电体；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
102
‑
第二导电体；
[0035]103
‑
绝缘密封件；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
104
‑
晶圆台；
[0036]105
‑
束流注入区；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
200
‑
晶圆；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子注入设备，其特征在于，包括：壳体，其内部具有注入腔，所述注入腔内设置有晶圆台；一个或多个颗粒吸附装置，设置于所述注入腔内，与所述壳体的腔壁绝缘设置，且位于所述晶圆台的前方和/或后方；其中，所述颗粒吸附装置包括一个或多个吸附单元，所述吸附单元包括第一电极板和第二电极板，通过向所述第一电极板和所述第二电极板上施加直流电压使两者之间产生电场以捕获周围区域内的颗粒；其中，所述第一电极板上施加直流正电压，所述第二电极板上施加直流负电压。2.根据权利要求1所述的离子注入设备，其特征在于，所述颗粒吸附装置还包括：绝缘安装板，设置于所述壳体的腔壁上，所述吸附单元设置于所述绝缘安装板的第一侧面；第一导电接头，用于接入直流电源正极，设置于所述绝缘安装板的第二侧面，并与所述第一电极板电连接；第二导电接头，用于接入直流电源负极，设置于所述绝缘安装板的第二侧面，并与所述第二电极板电连接。3.根据权利要求2所述的离子注入设备，其特征在于，所述绝缘安装板在对应于所述吸附单元的第一电极板和第二电极板的位置上贯穿设置有导电件，所述导电件的一端与对应的第一电极板或第二电极板电连接，另一端与第一导电接头或第二导电接头电连接。4.根据权利要求3所述的离子注入设备，其特征在于，还包括：第一导电体，贯穿设置于所述壳体的腔壁且与所述腔壁之间绝缘，所述第一导电体的内端能够与所述吸附单元的第一电极板电连接，外端用于连接直流电源正极；第二导电体，贯穿设置于所述壳体的腔壁且与所述腔壁之间绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻阳，刘志强，霍达，王雪超，史秋跃，
申请(专利权)人：北京燕东微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：