[实用新型]一种离子注入设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造工艺中的设备，特别涉及一种离子注入设备。

背景技术

离子注入技术指的是先把杂质的原子或分子进行离子化，然后用电场将杂质离子加速并向晶圆表面发动撞击的技术，以其掺杂浓度控制精确、位置准确等优点，正在取代热扩散掺杂技术，成为半导体工艺流程中掺杂的主要技术。

现通常使用的离子注入设备通常包括底座、用以产生离子束的离子束产生装置、电磁驱动装置、晶圆台和晶圆台垂直运动驱动装置，在晶圆放置在晶圆台上后，首先离子束产生装置所产生的高能离子束由离子枪发射，然后离子束在电磁驱动装置的驱动下沿水平方向注入至晶圆表面，此时配合垂直运动驱动装置(包括步进电机或直线电机和相应的控制单元)驱动晶圆台沿垂直运动方向运动，从而在整个晶圆面上进行离子注入。

但由于上述离子注入设备中均设置有电磁驱动装置，而电磁驱动装置内部构件很多，例如设置有离子束扫描系统(beam sweep system)和用以检测离子束的法拉利系统(Faraday system)等，故电磁驱动装置体积大，相应的造成离子注入设备的体积庞大；另外，电磁驱动装置成本很高致使离子注入设备造价很高，故不利于离子注入技术的推广使用；再者，采用电磁驱动易造成电磁污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种离子注入设备，通过所述离子注入设备，可避免离子注入设备体积过大及成本过高的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种离子注入设备，其包括底座、离子束产生装置、基座、晶圆台和晶圆台驱动装置，其中，所述晶圆台驱动装置包括垂直运动驱动装置，其实质特征在于，所述晶圆台驱动装置还包括转动驱动装置，所述转动驱动装置配合垂直运动驱动装置驱动晶圆台运动使所述离子束产生装置发射的离子束可注入至放置在晶圆台上的晶圆面上的任一点。

在上述的离子注入设备中，所述垂直运动驱动装置包括一电机和一控制电机运转的垂直运动控制单元，所述电机为步进电机或直线电机。

在上述的离子注入设备中，所述转动驱动装置包括一电机和一控制电机运转的转动控制单元，所述电机为伺服电机。

在上述的离子注入设备中，所述离子束产生装置发射的离子束为高速离子束。

本实用新型由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术中使用电磁驱动装置驱动离子束水平运动而造成现有离子注入设备体积过大、造价过高及产生电磁污染相比，本实用新型的离子注入设备因使用机械驱动方式取代了电磁驱动方式故其体积小，成本较低，可推动离子注入技术的推广使用，另可避免电磁污染。

附图说明

本实用新型的离子注入设备由以下的实施例及附图给出。

图1为本实用新型的离子注入设备的立体结构示意图；

图2为图1中垂直运动驱动装置的结构示意图；

图3为图1中转动驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将对本实用新型的离子注入设备作进一步的详细描述。

参见图1，本实用新型的离子注入设备1由底座10、离子束产生装置11、基座12、晶圆台13和晶圆台驱动装置14组成，其中，离子束产生装置11和基座12均垂直设置在底座10上，晶圆台13和晶圆台驱动装置14均设置在基座12上。

在本实施例中，离子束产生装置11上设有发射离子束的离子枪110；晶圆台13上仅可放置单片晶圆，所述晶圆放置在晶圆台13中部的圆形区域，当晶圆放置在晶圆台13上时，离子枪110所发射的离子束正中晶圆垂直于底座10的直径上。晶圆台驱动装置14包括垂直运动驱动装置140和转动驱动装置141。

参见图2，垂直运动驱动装置140包括一电机140a和一控制电机140a运转的垂直运动控制单元140b，电机140a为步进电机或直线电机。

参见图3，转动驱动装置141包括一电机141a和一控制电机运转的转动控制单元141b，电机141a为伺服电机。

需说明的是，离子束产生装置11除设有上述离子枪110外，还设有离子源和离子加速单元等构件，上述构件和离子束产生装置11的运作原理为业界现有技术，故在此不再对离子束产生装置的结构和原理进行详述。