将离子植入半导体结构的方法技术

本发明专利技术公开用于将离子植入半导体结构的系统。所述半导体结构经定位在散热器100上，且将离子穿过所述半导体结构的前表面植入以在所述半导体结构中形成损害区域。测量与散热器100的摩擦系数相关的参数；例如通过测试设备300测量滑动角。比较所述参数与基线范围。比较所述参数与基线范围。比较所述参数与基线范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将离子植入半导体结构的方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请主张2020年12月30日申请的第63/132,156号美国临时专利申请的权益，所述案的全文以引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术的领域涉及将离子植入半导体结构的方法，且更具体来说涉及测量与散热器(所述半导体结构经定位于所述散热器上)的摩擦系数相关的参数的方法。

技术介绍

[0004]可将离子植入半导体结构，以实现所要的物理、化学及电力性能。例如，为形成绝缘体上硅结构，可将离子植入施体结构以在所述结构上形成损害区域，所述结构随后在所述损害区域处被劈开。
[0005]在离子植入期间，一束离子(例如，氢原子、氦原子或氢及氦原子的组合)被引导在所述半导体结构处。可使用扫描轮以在离子植入期间支撑一批半导体结构。可围绕中心轴周向配置半导体结构，扫描轮绕所述中心轴旋转。扫描轮旋转以使半导体结构反复穿过静止离子束，以将离子分布在半导体结构的表面上。在离子植入期间，控制半导体结构的温度以保持一致性植入。
[0006]在离子植入期间，在半导体结构中产生热。用于控制半导体结构的温度的常规的方法涉及向散热器散热，在离子植入期间，所述散热器与半导体结构接触。散热器可涂覆有聚合物涂层(例如，弹性涂层)以改进在半导体结构与散热器之间的热传递。半导体结构可与散热器附接及分离，使得散热器可再次用于多个离子植入工艺。在散热器使用寿命期间，离子处理系统的高真空环境下的机械磨损及脱气会导致弹性涂层的降级及磨损。涂层的降级降低其向散热器有效传递热的能力，引起半导体结构的温度不一致，导致生产变动且产生生产损失。
[0007]需要评估散热器(例如，散热器涂层)质量的方法，以确定散热器是否适合在离子植入期间使用，或是否应在离子植入工艺前再调节散热器。
[0008]本章节希望向读者介绍可能与本专利技术的各种方面相关的技术的各种方面，所述方面在下文经描述及/或经主张。此讨论被认为有助于向读者提供背景信息，以促进更好地理解本专利技术的各种方面。因此，应了解，这些陈述应当从此角度来解读，而非作为对
技术介绍
的承认。

技术实现思路

[0009]本专利技术的一个方面涉及用于将离子植入半导体结构的方法。半导体结构具有前表面及与所述前表面相对的后表面。半导体结构经定位于散热器上，所述半导体结构的后表面接触散热器。将离子植入穿过半导体结构的前表面，同时半导体结构经定位于散热器上以在半导体结构中形成损害区域。测量与散热器的摩擦系数相关的参数。比较所述参数与
基线范围。如果参数不在基线范围内，那么再调节散热器。如果参数在基线范围内，那么在额外半导体结构的离子植入期间使用所述散热器。
[0010]本专利技术的另一方面涉及用于评估用于半导体结构离子植入的散热器的适用性的方法，所述散热器包含衬底及经安置于所述衬底的至少一个表面上的弹性涂层。测量与弹性涂层的摩擦系数相关的参数。比较所述参数与基线范围。如果参数不在基线范围内，那么再调节散热器。如果参数在基线范围内，那么在半导体结构的离子植入期间使用散热器。
[0011]与本专利技术的上述方面相关的特征存在各种精化。也可在本专利技术的上述方面中并入其它特征。这些精化及额外特征可个别存在或以任何组合存在。例如，下文所讨论的与本专利技术的任何说明实施例相关的各种特征可单独或以任何组合并入本专利技术的任何上述方面。
附图说明
[0012]图1是半导体结构的示意侧视图；
[0013]图2是散热器的俯视透视图；
[0014]图3是散热器的仰视图；
[0015]图4是散热器的侧视图；
[0016]图5是植入机设备的透视前视图；
[0017]图6是植入机设备的透视后视图；
[0018]图7是测试设备的透视图；
[0019]图8是测试设备(散热器经安置于所述测试设备上)的透视图；
[0020]图9是在测试期间测试设备及散热器的透视图；
[0021]图10是展示散热器的摩擦系数随循环次数而变的图表；
[0022]图11是用于植入机设备的一批散热器的滑动角的区间图；及
[0023]图12是展示散热器摩擦系数及被植入在散热器上的半导体结构的温度的图表。
[0024]贯穿图式，对应元件符号指示对应部分。
具体实施方式
[0025]本专利技术的规定涉及用于评估在半导体结构的离子植入期间被使用的散热器的质量的方法。通常，半导体结构为可为被期望植入离子的任何结构。在一些实施例中，半导体结构是分层结构，例如用于生产绝缘体上硅结构的施体结构。参考图1，实例结构10是包括施体晶片12及电介质层15(例如，二氧化硅)的分层结构，例如在第10,679,908号美国专利中所公开的结构，所述专利以引用方式并入本文用于所有相关及一致目的。将离子(箭头所指示)穿过表面22植入到结构10中以形成劈开平面17。离子植入结构10可经接合到手柄结构且经劈开以形成绝缘体上硅结构。可植入离子的适合结构可由硅、锗、硅锗、氮化镓、氮化铝、砷化镓、砷化铟镓及其任何组合组成。
[0026]参考图5，为将离子植入到半导体结构10中，结构10经定位于离子植入机设备200的散热器100上。结构10经定位成使半导体结构10的后表面14接触散热器100。旋转半导体结构10及散热器100，同时将离子束引导在结构10处以在半导体结构10中形成劈开面17。
[0027]离子植入期间，在半导体结构10中产生热。散热器100通过从半导体结构10向散热器100散热以在离子植入期间调整半导体结构10的温度。
[0028]现参考图2，散热器100包含衬底102及弹性涂层104(所述弹性涂层至少部分安置于衬底102的顶表面106上)。表面106经定尺寸及经塑形以支撑半导体结构10的后表面14。弹性涂层104在离子植入期间接触半导体结构10。衬底102可由铝及/或不锈钢制成。弹性涂层104可由所属领域的技术人员已知的任何适合弹性体制成。实例弹性体包含硅酮弹性体，例如由聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成的硅酮弹性体。弹性涂层104用于散热器100的表面106上，以增加散热器100与半导体结构10之间的热接触。弹性涂层104是导热的，且促进从半导体结构10到散热器100的热传递。具体来说，弹性涂层104在离子植入期间改进从半导体结构10到散热器100的热传导，以散热且控制半导体结构10的温度。
[0029]为将半导体结构10装载到植入机200中，半导体结构10经装载到散热器100上，且使用弹簧装载夹(未经展示)将后表面14按压抵靠弹性涂层104，所述弹簧装载夹将半导体结构10固定到散热器100上。散热器100可包含在散热器的圆周边缘处的一或多个凹槽108。凹槽108被用于对准且将弹簧装载夹附接到散热器100。最初，可使用其它机构或特征将半导体结构10的位置保持在散热器100上。
[0030]现参考图5，离子植入机设备200(也被称为扫描轮)在离子植入期间承载多个半导体结构10，其中结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将离子植入半导体结构的方法，所述半导体结构具有前表面及与所述前表面相对的后表面，所述方法包括：将半导体结构定位在散热器上，其中，所述半导体结构的所述后表面接触所述散热器；当所述半导体结构经定位在所述散热器上时，穿过所述半导体结构的所述前表面植入离子，以在所述半导体结构中形成损害区域；测量与所述散热器的摩擦系数相关的参数；及比较所述参数与基线范围；其中：(1)如果所述参数不在所述基线范围内，那么再调节所述散热器；及(2)如果所述参数落在所述基线范围内，那么在额外半导体结构的离子植入期间使用所述散热器。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述散热器包括衬底及经安置于所述衬底的至少一个表面上的弹性涂层，所述弹性涂层在离子植入期间接触所述半导体结构。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在测量与所述散热器的所述摩擦系数相关的所述参数之前，将离子植入多个半导体结构。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中所述半导体结构为层状结构。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其中，在离子植入期间，所述散热器经安置在离子植入机设备上，所述离子植入机设备在离子植入期间旋转所述散热器，所述方法包括在穿过所述半导体结构的所述前表面植入离子之后且在测量与所述散热器的所述摩擦系数相关的所述参数之前从所述离子植入机设备移除所述散热器。6.根据权利要求5所述的方法，其中在离子植入之后将所述散热器定位在测试设备上，以测量与所述散热器的所述摩擦系数相关的所述参数。7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中所述散热器包括衬底及经安置在所述衬底上的弹性涂层，其中与所述散热器的所述摩擦系数相关的所述参数与所述弹性涂层的所述摩擦系数相关。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述衬底由铝或不锈钢制成。9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中所述弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：环球晶圆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：