专利名称：用于离子注入的晶圆固定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种晶圆固定装置，尤其涉及一种用于离子注入的晶圆固定装置。
背景技术：
在半导体的离子注入工艺中，晶圆吸附在晶圆固定装置上进行离子注入制程。请 参阅图1，图1所示为现有的晶圆固定装置的结构示意图。该晶圆固定装置包括一用于静电 吸附晶圆的晶圆吸盘1，所述晶圆吸盘1中设有一条螺旋状的冷却水管2，所述冷却水管2 与外部的冷却器3连接构成冷却水循环回路。因为这类冷却方式是固定式的，无法区域性 的改变冷却温度以致于不能适时地改变晶圆内外各区域离子注入的行为模式，即无法调整 晶圆内外各区域的温度以至于改变晶圆内外各区域的离子注入的行为模式，因此，无法对 晶圆内外各区域因制程工艺制作的过程中所造成的不均勻性情形加以补偿，这种不均勻性 会影响晶圆各部位的器件的阈值电压值差异性变大及不稳定，严重影响产品良率。图2示 出了晶圆的温度与器件的阈值电压的关系。从图2可见，晶圆的温度越高，器件的阈值电压 越低。然而，阈值电压的稳定是半导体器件的一个重要指标参数。因此，为了提高器件的 良率，在离子注入过程中，如何提供一种可以灵活调整晶圆内外各各区域温度的晶圆固定 装置，是本领域亟待解决的一个技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于离子注入的晶圆固定装置，通过灵活调整晶 圆内外各区域的温度，来改变晶圆内外各区域的离子注入的行为模式，以补偿晶圆内外各 个区域因制程工艺制作的过程所造成的器件的阈值电压不均勻性，使晶圆内外各个区域的 器件的阈值电压更加均勻和稳定。为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案一种用于离子注入的晶圆固定装置，包括用于静电吸附晶圆的晶圆吸盘，所述晶 圆吸盘的内部由中心向边缘均勻设有至少两根独立的冷却管，每根冷却管分别与外部对应 的冷却器连接构成独立的冷却水循环回路。在上述的用于离子注入的晶圆固定装置中，所述每根冷却管为圆弧型管道，所述 圆弧型管道的两端分别设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口相靠近且留有一间 隙。在上述的用于离子注入的晶圆固定装置中，所述冷却管为两到八根。在上述的用于离子注入的晶圆固定装置中，所述冷却管为三根。本实用新型的有益效果如下本实用新型用于离子注入的晶圆固定装置，在晶圆吸盘的内部由中心向边缘均勻 设置多套独立的冷却管，通过各自的冷却器分别调整各自对应的冷却管的温度，来调整各个冷却管所对应的晶圆吸盘的各个内外区域的温度，进而调整晶圆内外各个区域的温度， 由此来调整晶圆内外各个区域的离子注入的行为模式，以补偿晶圆内外各区域因制程工艺 制作的过程所造成的器件的阈值电压不均勻性，使得晶圆内外各个区域的器件的阈值电压 差异性变小，从而，有效提高了半导体器件的良率。
本实用新型的用于离子注入的晶圆固定装置由以下的实施例及附图给出。图1是现有的用于离子注入的晶圆固定装置的结构示意图；图2是晶圆的温度与器件的阈值电压的关系图；图3是本实用新型用于离子注入的晶圆固定装置的结构示意图；图4是使用现有的和本实用新型的用于离子注入的晶圆固定装置的效果对比图。图中1_晶圆吸盘、2-冷却管、3-冷却器。
具体实施方式
以下将对本实用新型的用于离子注入的晶圆固定装置作进一步的详细描述。下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选 实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型 的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对 本实用新型的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例 的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商 业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和 耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实 施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率， 仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。请参阅图3，这种用于离子注入的晶圆固定装置，包括用于静电吸附晶圆的晶圆吸 盘1，所述晶圆吸盘1的内部由中心向边缘均勻设有至少两根独立的冷却管2，每根冷却管 2分别与外部对应的冷却器3连接构成独立的冷却水循环回路。所述每根冷却管2为圆弧型管道，所述圆弧型管道的两端分别设有进水口和出水 口，所述进水口和所述出水口相靠近且留有一间隙。所述进水口和出水口在不接触的前提 下，越靠近越好，从而使得各个冷却管2所对应的晶圆吸盘的各自区域的温度更加均勻。本实施例中所述冷却源装置为数量与冷却管2个数相同的冷却器3，所述冷却管2 分别与各自的冷却器3连接构成冷却水循环回路。所述冷却管2可以为两到八根。本实施例中，所述冷却管2为三根。当晶圆需要进行离子注入时，首先将晶圆通过静电吸附的方法吸附在晶圆固定装 置的晶圆吸盘1上，即晶圆贴合在晶圆吸盘1上，通过各个冷却器3分别向晶圆吸盘1内的 各自对应的冷却管2循环供应冷却水，各个冷却管2经晶圆吸盘1与晶圆进行热交换。各
4个冷却器根据需要分别调整各自冷却管2的温度。例如，由于晶圆的中心相对边缘不易散 热，可以适当使靠近晶圆中心的冷却管的温度低于靠近晶圆边缘的冷却管的温度。图4示出了使用现有的和本实用新型的用于离子注入的晶圆固定装置的效果对 比图。从图4可见，采用本实用新型的用于离子注入的晶圆固定装置后，晶圆上由内而外各 区域的器件的阈值电压相比采用现有技术方案更加稳定。本实用新型通过分别调整各个冷却管的温度，来调整各个冷却管所对应的晶圆吸 盘的各个区域的温度，从而灵活调整晶圆内外各个区域的温度，由此来调整晶圆内外各个 区域的离子注入的行为模式，来调整圆内外各区域的器件阈值电压，以补偿晶圆内外各区 域因制程工艺制作的过程所造成的器件的阈值电压不均勻性，使得晶圆内外各区域的器件 的阈值电压不均勻性阈值电压差异性变小，从而，有效提高了半导体器件的良率。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及 其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求一种用于离子注入的晶圆固定装置，包括用于静电吸附晶圆的晶圆吸盘，其特征在于，所述晶圆吸盘由中心向边缘均匀设有至少两根独立的冷却管，每根冷却管分别与外部对应的冷却器连接构成独立的冷却水循环回路。
2.如权利要求1所述的用于离子注入的晶圆固定装置，其特征在于，所述每根冷却管 为圆弧型管道，所述圆弧型管道的两端分别设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水 口相靠近且留有一间隙。
3 如权利要求1所述的用于离子注入的晶圆固定装置，其特征在于，所述冷却管为两 到八根。
4.如权利要求1所述的用于离子注入的晶圆固定装置，其特征在于，所述冷却管为三根。
专利摘要本实用新型公开了一种用于离子注入的晶圆固定装置，其包括用于静电吸附晶圆的晶圆吸盘，所述晶圆吸盘的内部由中心向边缘均匀设有至少两根独立的冷却管，每根冷却管分别与外部对应的冷却器连接构成独立的冷却水循环回路。本实用新型的用于离子注入的晶圆固定装置，通过在晶圆吸盘的内部均匀设置多套独立的冷却管，使得在晶圆的整个离子注入的过程中，可通过预先调整各个冷却管的温度来调整该各个冷却管所对应的晶圆内外各个区域的温度，从而改变所述晶圆内外各个区域的离子注入的行为模式，以补偿晶圆内外各个区域因制程工艺所造成的器件的阈值电压不均匀性，使得该晶圆内外各个区域的器件的阈值电压更加稳定，从而，有效提高半导体器件的良率。
文档编号H01L21/683GK201673897SQ20102013028
公开日2010年12月15日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者叶文源, 王蒙, 逄锦涛, 陈勇杉, 黄柏喻 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司