本申請涉及半導體制造，特別涉及一種離子注入機及其使用方法。

背景技術：

1、隨著半導體制造技術的不斷發(fā)展，離子注入機在晶圓制造過程中起著至關重要的作用，離子注入技術能夠精確控制摻雜劑的濃度和分布，是制造高性能半導體器件的關鍵步驟，現(xiàn)有的離子注入設備在支持不同尺寸晶圓的靈活性上存在一定的局限性，尤其是對6英寸晶圓的支持能力較弱。

2、當前市場上的主流離子注入設備，如nissin離子注入機型2300ah，主要支持8英寸和12英寸硅晶圓的工藝處理，這些設備在設計之初就針對大尺寸晶圓進行了優(yōu)化，廣泛應用于大批量、高精度的半導體制造過程中，然而由于設計和工藝限制，nissin離子注入機型2300ah尚未考慮到對6英寸晶圓的處理需求，當制造6英寸晶圓時晶圓容易在旋轉(zhuǎn)時發(fā)生晃動導致位置發(fā)生偏移。

3、因此，我們需要一種離子注入機及其使用方法，來解決現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓發(fā)生晃動，導致位置產(chǎn)生偏移的問題，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生晃動，避免位置發(fā)生位移。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是解決現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓發(fā)生晃動，導致位置產(chǎn)生偏移的問題，為了解決上述問題，本申請?zhí)峁┮环N離子注入機及其使用方法，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生晃動，避免位置發(fā)生位移。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請實施例采用以下技術方案：晶圓載臺，晶圓載臺位于傳送系統(tǒng)的起點；機械臂，機械臂與晶圓載臺呈活動連接，機械臂與晶圓載臺配合使用；對準臺，對準臺連接至機械臂的一端；氣鎖臺，氣鎖臺連接至機械臂的另一端；v型臂，v型臂與氣鎖臺連接，v型臂用于將晶圓傳送至靶盤；靶盤連接至旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)，靶盤的中央?yún)^(qū)域設置有多個真空吸附點，真空吸附點用于固定晶圓，靶盤表面設有與晶圓的對準標記；靶盤的左右兩側設有槽型結構，用于為v型臂提供路徑，v型臂兩側設有夾持點，夾持點與晶圓邊緣固定。

3、在上述技術方案中，本申請實施例通過：在靶盤的中央?yún)^(qū)域設置多個適用于6英寸晶圓的真空吸附點以及兩側的夾持點和對準標記，實現(xiàn)了現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓位置不穩(wěn)定的問題，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生位移。

4、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤中部設置有冷卻裝置。

5、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤直徑小于晶圓直徑。

6、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，槽型結構位于靶盤兩側并與v型臂的抓取結構相匹配。

7、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤通過機械固定方式與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)連接，機械固定方式包括多個均勻分布的固定點。

8、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，對準標記設置于靶盤的中央和邊緣區(qū)域。

9、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤真空吸附點、夾持點、對準標記及槽型結構，均采用抗靜電材料制成。

10、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)通過高精度伺服電機控制。

11、進一步地，根據(jù)本申請實施例，其中，靶盤與氣鎖臺之間通過v型臂進行晶圓的傳送。

12、為實現(xiàn)上述目的，本申請實施例還采用以下技術方案：將待處理的晶圓放置在晶圓載臺，傳送系統(tǒng)會自動感應到晶圓的存在；

13、通過機械臂將晶圓從晶圓載臺傳送至對準臺；

14、在對準臺上進行晶圓對準，完成對準后，機械臂會將晶圓從對準臺傳送到氣鎖臺；

15、在氣鎖臺進行氣壓轉(zhuǎn)換，將大氣環(huán)境切換為真空環(huán)境，以滿足離子注入的工藝要求；

16、完成氣壓轉(zhuǎn)換后，v形臂會將晶圓從氣鎖臺轉(zhuǎn)移到靶盤上；

17、晶圓放置在靶盤上，通過靶盤的真空吸附點將晶圓固定在靶盤中央，確保晶圓在整個離子注入過程中穩(wěn)定不動；

18、靶盤開始旋轉(zhuǎn)，確保離子束均勻覆蓋晶圓表面，實現(xiàn)精確的離子注入；

19、注入完成后，v形臂會將晶圓從靶盤取出，放回氣鎖臺，氣鎖臺進行氣壓恢復，將真空環(huán)境轉(zhuǎn)換回大氣環(huán)境；

20、機械臂會將處理后的晶圓從氣鎖臺傳送回晶圓載臺，完成整個離子注入工藝；

21、每片晶圓完成離子注入后，整個工藝會重復上述步驟，直到所有晶圓完成加工。

22、與現(xiàn)有技術相比，本申請具有以下有益效果：通過真空吸附點確保晶圓在旋轉(zhuǎn)時緊密貼合靶盤表面，避免旋轉(zhuǎn)時因離心力造成的位移，靶盤兩側的槽型結構為v型臂的晶圓傳送提供了穩(wěn)定的操作路徑，確保傳送過程順暢無誤，夾持點進一步固定晶圓邊緣，在晶圓移動過程中防止晶圓晃動，對準標記則確保晶圓定位精準，實現(xiàn)了現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓發(fā)生晃動，導致位置產(chǎn)生偏移的問題，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生晃動，避免位置發(fā)生位移。

技術特征：

1.一種離子注入機，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤中部設置有冷卻裝置。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤直徑小于所述晶圓直徑。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述槽型結構位于所述靶盤兩側并與所述v型臂的抓取結構相匹配。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤通過機械固定方式與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)連接，所述機械固定方式包括多個均勻分布的固定點。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述對準標記設置于所述靶盤的中央和邊緣區(qū)域。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤所述真空吸附點、所述夾持點、所述對準標記及所述槽型結構均采用抗靜電材料制成。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)通過伺服電機控制。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種離子注入機，其特征在于，所述靶盤與所述氣鎖臺之間通過所述v型臂進行晶圓的傳送。

10.一種離子注入機的使用方法，其特征在于，應用于上述權利要求1-9中任一一項所述的一種離子注入機，包括以下步驟：

技術總結
本申請公開了一種離子注入機及其使用方法，涉及半導體制造技術領域，包括：晶圓載臺，機械臂；對準臺；氣鎖臺；V型臂；靶盤兩側設有夾持點；靶盤的左右兩側設有槽型結構，靶盤表面設有與晶圓的對準標記，通過真空吸附點確保晶圓在旋轉(zhuǎn)時緊密貼合靶盤表面，避免旋轉(zhuǎn)時因離心力造成的位移，靶盤兩側的槽型結構為V型臂的晶圓傳送提供了穩(wěn)定的操作路徑，確保傳送過程順暢無誤，夾持點進一步固定晶圓邊緣，在晶圓移動過程中防止晶圓晃動，對準標記則確保晶圓定位精準，實現(xiàn)了現(xiàn)有的離子注入機在生產(chǎn)6英寸晶圓時晶圓發(fā)生晃動，導致位置產(chǎn)生偏移的問題，可以使離子注入機可以在生產(chǎn)6英寸晶圓防止晶圓發(fā)生晃動，避免位置發(fā)生位移。

技術研發(fā)人員：欒廣慶,趙輝
受保護的技術使用者：蘇州賽森電子科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23