一种离子注入机的靶盘装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107256819A(43)申请公布日2017.10.17(21)申请号201710456645.X(22)申请日2017.06.16(71)申请人上海集成电路研发中心有限公司地址201210上海市浦东新区上海浦东张江高斯路497号(72)发明人康晓旭曾绍海(74)专利代理机构上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31275代理人吴世华陈慧弘(51)Int.Cl.H01J37/07(2006.01)H01J37/20(2006.01)H01J37/317(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种离子注入机的靶盘装置(57)摘要本发明公开了一种离子注入机的靶盘装置，包括靶盘平台和支撑架，支撑架的上端安装靶盘平台，用于放置待加工晶圆，高能离子束进入所述靶盘装置，入射在待加工晶圆上，实现离子注入工艺，其中，还包括石墨电极单元和供电单元，所述支撑架的下端安装石墨电极单元，所述石墨电极单元为中空结构，包括石墨电极和中空区域Ⅰ，所述石墨电极和所述供电单元连接。本发明提供的一种离子注入机的靶盘装置，放置硅片的靶盘面积小于硅片面积，同时在靶台后面放置石墨电极，并在其上施加一定电压，对轰击在其上的束流进行减速，从而避免高能离子束轰击靶盘装置的其他部件，产生二次污染离子和轰击产生的颗粒。CN107256819ACN107256819A权利要求书1/1页1.一种离子注入机的靶盘装置，包括靶盘平台和支撑架，支撑架的上端安装所述靶盘平台，用于放置待加工晶圆，高能离子束进入所述靶盘装置，入射在待加工晶圆上，实现离子注入工艺，其特征在于，还包括石墨电极单元和供电单元，所述支撑架的下端安装石墨电极单元，所述石墨电极单元为中空结构，包括石墨电极和中空区域Ⅰ，所述石墨电极和所述供电单元连接，所述中空区域Ⅰ的面积小于待加工晶圆的面积，所述石墨电极的面积加上所述中空区域Ⅰ的面积大于高能离子束的入射面积，所述待加工晶圆和中空区域Ⅰ的中心位于平行于高能离子束入射方向的同一条直线上；当高能离子束入射到靶盘平台上的待加工晶圆上进行离子注入时，所述供电单元对石墨电极施加电压，产生和高能离子束运动形成的电场方向相反的电场，减小入射到待加工晶圆以外的高能离子束的运动速度。2.根据权利要求1所述的一种离子注入机的靶盘装置，其特征在于，所述待加工晶圆、靶盘平台、中空区域Ⅰ和石墨电极单元的中心位于平行于高能离子束入射方向的同一条直线上。3.根据权利要求1所述的一种离子注入机的靶盘装置，其特征在于，所述靶盘平台为矩形，所述石墨电极单元为中空结构的矩形，且中空区域Ⅰ的矩形面积小于待加工晶圆的面积，所述石墨电极的面积加上所述中空区域Ⅰ的面积大于高能离子束的入射面积。4.根据权利要求1所述的一种离子注入机的靶盘装置，其特征在于，所述靶盘平台为圆形，所述石墨电极为环形结构，且石墨电极的内径小于待加工晶圆的半径，所述石墨电极的面积加上所述中空区域Ⅰ的面积大于高能离子束的入射面积。5.根据权利要求1所述的一种离子注入机的靶盘装置，其特征在于，所述靶盘平台的面积小于待加工晶圆的面积。6.根据权利要求1所述的一种离子注入机的靶盘装置，其特征在于，所述靶盘平台和石墨电极中间安装屏蔽单元，所述屏蔽单元为中空结构，包括中空区域Ⅱ和屏蔽区域，所述中空区域Ⅱ和中空区域Ⅰ的面积相同并且中心位于平行于高能离子束入射方向的同一条直线上，所述中空区域Ⅱ的面积加上屏蔽区域的面积大于待加工晶圆的面积。7.根据权利要求6所述的一种离子注入机的靶盘装置，其特征在于，所述屏蔽区域为多孔的接地电极。8.根据权利要求7所述的一种离子注入机的靶盘装置，其特征在于，所述接地电极为石墨电极。9.根据权利要求6所述的一种离子注入机的靶盘装置，其特征在于，所述靶盘平台的四周安装电子枪，所述屏蔽区域为电子枪喷射的电子区域。2CN107256819A说明书1/4页一种离子注入机的靶盘装置技术领域[0001]本发明涉及离子注入技术领域，具体涉及一种离子注入机的靶盘装置。背景技术[0002]离子注入机是集成电路制造工序中的关键设备，离子注入就是将所要注入的元素进行电离，并将正离子分离和加速，形成具有数万电子伏特的高能离子流，轰击工件表面，离子因动能很大，被打入表层内，其电荷被中和，成为置换原子或晶格间的填隙原子，被留于表层中，使材料的化学成分、结构、性能产生变化。离子注入相比于常规热掺杂工艺，可对注入剂量、注入角度、注入深度、横向扩散等方面进行精确的控制。因此，离子注入机广泛用于掺杂工艺中，已成为集成电路制造工艺中必不可少的关键装备。[0003]离子注入机中离子源发射出的离子经过中间环节的加速处理进入靶盘装置中轰击待加工晶圆表面，完成离子注入的