[發明專利]用于低溫離子注入的方法和系統

有效

• 申請號: 200910162396.9
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN101781797A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 張鈞琳;魏正泉;吳欣賢
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: C30B31/22
• 分類號: C30B31/22;H01L21/265;H01L21/425
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所 11306
• 代理人: 馬佑平;馬鐵良

1.一種用于低溫離子注入的方法，包括以下步驟：

(a)在工藝室之外將第一半導體晶片從15℃或以上的溫度預冷卻到 5℃以下的溫度；

(b)在步驟(a)之后將所述預冷卻的第一晶片置于所述工藝室之內； 以及

(c)在步驟(b)之后在所述第一晶片上進行低溫離子注入；

其中，所述步驟(a)包括在靠近工藝室的晶片傳送室中進行預冷卻步 驟，所述晶片傳送室具有在所述晶片傳送室內部的冷卻臺，共用冷卻劑源 將冷卻劑提供到所述晶片傳送室的冷卻臺和在所述工藝室內保持和冷卻所 述晶片的冷卻板；以及溫度控制器控制所述冷卻臺和所述冷卻板的溫度。

2.根據權利要求1所述的方法，其中在進行步驟(a)的同時，第二 晶片在所述工藝室中進行離子注入，

所述方法還包括：

在所述第二晶片經歷離子注入之后從工藝冷卻板上移除所述第二晶 片；以及

將所述第一晶片加載到所述工藝冷卻板上，

其中步驟(b)的結束和步驟(c)的開始之間的時間間隔小于步驟(a) 的持續時間。

3.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括使用-162℃或更 低溫度的冷卻劑預冷卻所述第一晶片。

4.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括使用-196℃或更 低的溫度的冷卻劑預冷卻所述第一晶片。

5.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括使用選自液體氫、 液體氦、液體氮、液體氧、液體甲烷和液體一氧化二氮的冷卻劑預冷卻所 述晶片。

6.一種用于低溫離子注入的裝置，包括：

晶片傳送室，其連接為從真空進樣室接收半導體晶片，并配置為將第 一半導體晶片從第一溫度預冷卻到第二溫度，其中所述第一溫度至少為 15℃，所述第二溫度大于等于-270℃，所述第二溫度小于等于5℃；

工藝室，其配置為從所述晶片傳送室接收所述預冷卻的晶片，并在大 于等于-270℃并小于等于5℃的溫度在所述晶片上進行離子注入步驟；

其中所述晶片傳送室具有在所述晶片傳送室內部的冷卻臺，

所述裝置還包括：

共用冷卻劑源，其將冷卻劑提供到所述晶片傳送室的冷卻臺和在所述 工藝室內保持和冷卻所述晶片的冷卻板；以及

溫度控制器，其控制所述冷卻臺和所述冷卻板的溫度。

7.根據權利要求6所述的裝置，其中所述工藝室具有工藝冷卻板，所 述裝置能夠在所述晶片被置于所述工藝冷卻板上之后在第一時間周期內開 始所述離子注入步驟，所述第一時間周期短于第二時間周期，在所述第二 時間周期中所述工藝冷卻板能夠將半導體晶片從15℃或以上的溫度冷卻到 大于等于-270℃并小于等于5℃的溫度。