一种超薄晶圆离子植入工艺制造技术

本发明专利技术涉及晶圆离子植入技术领域，具体是公开一种超薄晶圆离子植入工艺，所述离子植入工艺包括以下步骤：S1、利用带有气孔的石墨载板对超薄晶圆进行暂时吸附固定；S2、对超薄晶圆与石墨载板进行键合固定，在超薄晶圆的边缘处形成碳沉积层；S3、在位于超薄晶圆边缘处的碳沉积层上开孔；S4、利用带有夹爪的托板将超薄晶圆固定在离子植入机内；S5、在持续通入惰性气体的真空环境下，完成超薄晶圆的离子植入。本发明专利技术离子植入工艺，在离子植入前，先利用碳沉积处理将超薄晶圆键合固定在石墨载板上，然后整体放入离子植入机内，利用进气道持续供入除氮气外的惰性气体，对晶圆进行加入，利用离子发生器进行离子植入，实际加工过程可靠，成品率高。成品率高。成品率高。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄晶圆离子植入工艺


[0001]本专利技术涉及晶圆离子植入
，具体是一种超薄晶圆离子植入工艺。

技术介绍

[0002]晶圆离子植入技术是利用向晶圆某些区域植入离子型态的掺质，以获得精确的电子特性。
[0003]现有技术中公开了申请号为:CN202011577908.0的专利技术创造，名称为一种离子植入机及离子植入系统，其中公开了将晶圆直接装载固定后，将离子发射的离子束轰击在晶圆上，进行特定离子植入处理。
[0004]但是，现有技术中，晶圆直接装载固定在离子植入设备的操作，无法适用于超薄晶圆，超薄晶圆直接装载固定，一方面固定不方便，固定操作麻烦；另一方面直接固定后，在后续的离子植入时，超薄晶圆容易破碎，次品率高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种，以解决现有技术中的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种超薄晶圆离子植入工艺，所述离子植入工艺包括以下步骤：
[0008]S1、利用带有气孔的石墨载板对超薄晶圆进行暂时吸附固定。
[0009]S2、对超薄晶圆与石墨载板进行键合固定，在超薄晶圆的边缘处形成碳沉积层。
[0010]S3、在位于超薄晶圆边缘处的碳沉积层上开孔。
[0011]S4、利用带有夹爪的托板将超薄晶圆固定在离子植入机内。
[0012]S5、在持续通入惰性气体的真空环境下，完成超薄晶圆的离子植入。
[0013]进一步的，所述超薄晶圆与石墨载板键合固定通过碳沉积处理实现。
[0014]进一步的，碳沉降处理的步骤如下：
[0015]S2.1、在超薄晶圆上涂布碳层，包裹超薄晶圆；
[0016]S2.2、在超薄晶圆的边缘处涂布光刻胶；
[0017]S2.3、利用激光或等离子蚀刻的方式，去除位于超薄晶圆正面的碳层，留下超薄晶圆边缘处的碳层，形成碳沉积层，用于对超薄晶圆与石墨载板进行固定。
[0018]进一步的，所述碳沉积层的开孔包括：利用激光或等离子蚀刻或氧气电浆蚀刻的方式，对位于超薄晶圆边缘处的碳沉积层进行蚀刻，在其上开设至少两个排气孔，用于排出位于超薄晶圆与石墨载板之间的气体。
[0019]进一步的，所述托板上的夹爪与碳沉积层贴合固定，托板上设有进气道，用于连通石墨载板的气孔，供入惰性气体。
[0020]进一步的，所述惰性气体包括氦气、氩气。
[0021]进一步的，惰性气体的温度为至少500℃。
[0022]进一步的，S5包括：利用离子发生器朝向超薄晶圆的正面喷出等离子体，形成离子
束，对超薄晶圆进行离子植入。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]1、本专利技术离子植入工艺，在离子植入前，先利用碳沉积处理将超薄晶圆键合固定在石墨载板上，然后整体放入离子植入机内，利用进气道持续供入除氮气外的惰性气体，对晶圆进行加入，利用离子发生器进行离子植入；
[0025]2、本专利技术离子植入工艺，加热的温度至少为500℃，超薄晶圆离子植入时，不会发生破碎的故障，超薄晶圆键合操作较为方便，实际加工过程可靠，成品率高。
附图说明
[0026]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0027]图1是本专利技术离子植入工艺的S1、S2工艺流程示意图；
[0028]图2是本专利技术离子植入工艺的S3工艺流程示意图；
[0029]图3是本专利技术离子植入工艺的S4工艺流程示意图；
[0030]图4是本专利技术离子植入工艺的S5工艺流程示意图；
[0031]图5是本专利技术离子植入工艺的惰性气体排出位置示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]一种超薄晶圆离子植入工艺，超薄晶圆1包括超薄碳化硅晶圆、超薄氮化硅晶圆，离子植入工艺包括以下步骤：
[0034]如图1所示，S1、将超薄晶圆1表面贴合放置在石墨载板2上，通过石墨载板2上气孔对超薄晶圆1进行吸附固定。
[0035]S2、在超薄晶圆1上进行碳沉积处理，在超薄晶圆1的边缘形成碳沉积层3，对超薄晶圆1进行固定。
[0036]本实施例中，碳沉积处理的过程：先在超薄晶圆1上涂布碳层，包裹超薄晶圆1，然后在超薄晶圆1的边缘处涂布光刻胶，之后利用激光或等离子蚀刻位于超薄晶圆1正面上的碳层，去除正面的碳层后，留下位于超薄晶圆1边缘处的碳沉积层3，对超薄晶圆1与石墨载板2进行键合固定。
[0037]如图2所示，S3、对超薄晶圆1的碳沉积层3进行开孔处理，在超薄晶圆1边缘处开设至少两个排气孔4。
[0038]本实施例中，对碳沉积层3的开孔处理：
[0039]利用激光或等离子蚀刻或氧气电浆蚀刻的方式，对位于超薄晶圆1边缘处的碳沉积层3进行蚀刻，开设若干个排气孔4，便于在真空环境下，抽出位于超薄晶圆1与石墨载板2之间的空气。
[0040]本实施例中，排气孔4的数量为3个。
[0041]如图3所示，S4、将开过孔的超薄晶圆1与键合固定的石墨载板2一起放置在托板5
上，托板5上设有夹爪6，利用夹爪6与碳沉积层3贴合固定，托板5位于离子植入机内。
[0042]托板5上开设有缺口，缺口与排气孔4对应设置。
[0043]如图4所示，S5、在真空环境下，利用离子发生器对准超薄晶圆1，朝超薄晶圆1的正面喷出等离子体，形成离子束，对超薄晶圆1进行离子植入。
[0044]托板5上设有进气道7，进气道7与石墨载板2的气孔连通，在进行离子植入时，惰性气体从热交换器的入口进入，从出口排入进气道7内，通过进气道7向气孔内持续供入高温惰性气体，温度至少为500℃，不能供入氮气，本实施例中，通过热交换器对惰性气体进行加热或降温，惰性气体包括氦气、氩气。
[0045]使用时，将键合石墨载板2的超薄晶圆1放在位于离子置入机内的托板5上，托板5阵列设置在转动板上，利用夹爪6对超薄晶圆1上的碳沉积层3进行固定，转动转动板时，超薄晶圆1经过离子射出处，进行离子植入操作，离开后进行冷却。
[0046]离子植入过程保持温度至少为500℃的真空环境，通过进气道7向托板5的缺口处供入高温惰性气体，如图5所示，惰性气体从托板5缺口对应的气孔进入超薄晶圆1与石墨载板2中间的间隙处，再从排气孔4排出被抽走；持续对超薄晶圆1进行均匀加热，同时排出超薄晶圆1与石墨载板2之间的空气，避免空气加热膨胀，撑破超薄晶圆1，提高离子植入的安全性，保障超薄晶圆1成品率。
[0047]离子发生器由离子源产生离子，经过分析器筛选得到所需的离子导入加速管内，经过加速后穿过束线架和平行透镜，射向旋转靶上的超薄晶圆1。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄晶圆离子植入工艺，其特征在于，所述离子植入工艺包括以下步骤：S1、利用带有气孔的石墨载板(2)对超薄晶圆(1)进行暂时吸附固定；S2、对超薄晶圆(1)与石墨载板(2)进行键合固定，在超薄晶圆(1)的边缘处形成碳沉积层(3)；S3、在位于超薄晶圆(1)边缘处的碳沉积层(3)上开孔；S4、利用带有夹爪(6)的托板(5)将超薄晶圆(1)固定在离子植入机内；S5、在持续通入惰性气体的真空环境下，完成超薄晶圆(1)的离子植入。2.根据权利要求1所述的一种超薄晶圆离子植入工艺，其特征在于，所述超薄晶圆(1)与石墨载板(2)键合固定通过碳沉积处理实现。3.根据权利要求2所述的一种超薄晶圆离子植入工艺，其特征在于，碳沉降处理的步骤如下：S2.1、在超薄晶圆(1)上涂布碳层，包裹超薄晶圆(1)；S2.2、在超薄晶圆(1)的边缘处涂布光刻胶；S2.3、利用激光或等离子蚀刻的方式，去除位于超薄晶圆(1)正面的碳层，留下超薄晶圆(1)边缘处的碳层，形成碳沉积层(3)，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：严立巍，朱亦峰，刘文杰，马晴，
申请(专利权)人：浙江同芯祺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：