[实用新型]离子注入机的作业平台

说明书

本发明公开了一种离子注入机的作业平台，包括EFEM、两个Loadlock、VTM和PTM，EFEM、Loadlock和VTM沿着第一方向依次排布，两个Loadlock平行地设置于EFEM和VTM之间，PTM在第二方向上与VTM相连，第一方向与第二方向不平行，VTM用于在真空状态下在每个Loadlock和PTM之间传输硅片；PTM用于在真空中采用离子束对硅片进行加工，所述PTM包括扫描机器人和离子束收集装置，所述离子束收集装置位于PTM的远离所述扫描机器人的一端并且在第二方向上与VTM相间隔。由此使得硅片免受沉积于离子束收集装置中污染物的影响。

技术领域

本发明涉及一种作业平台，特别涉及真空中传输硅片的作业平台。

背景技术

图1示出了一种早期的离子注入机的作业平台，其包括多个纵向串列式分布的大气腔室和真空腔室，分别为大气硅片传输模块1001(EFEM)、与EFEM相连的两个预抽真空装置(Loadlock)2001和2002、与两个与抽真空装置相连的真空硅片传输模块300(VTM)以及与VTM相连的工艺处理模块(PTM)400，参考图1中的坐标系，以纸面为xy平面，z轴垂直纸面，其中EFEM1001、预抽真空装置、VTM300和PTM400在y轴方向上依次串行连接。

1)先从硅片的传输角度来说，硅片在xy平面中由EFEM被传递至PTM中，在VTM300中配备有两个分别对应于两个Loadlock的机械手3001和3002，在传输硅片的过程中，两个Loadlock轮流作业：即一个Loadlock被充气至大气压后，EFEM1001中的机器人将Loadlock中已完成注入的硅片取走再把需要注入的硅片放入其中，然后对Loadlock抽真空；在上述Loadlock进行大气侧硅片传输的同时，VTM内的两个机械手协调地将另一个Loadlock中的硅片逐个取出传送至PTM中进行工艺处理，完成工艺处理后的硅片再传回Loadlock。在硅片进行工艺处理的周期内，一个机械手将上次处理完成的硅片传回至对应的Loadlock，再从该Loadlock中取出下一片放到中转台，即刻往工艺装置运动，准备接受当前正在进行工艺处理的硅片；同时，另一个机械手持有要注入的硅片在PTM附近等待，当扫描机器人完成注入，运动到PTM的硅片交换位置，没有硅片的机械手取走扫描机械人的静电吸盘上的硅片，另一机械手把硅片放上到静电吸盘上，进行下一次注入。两个机械手按照这样的运行时序作业，直至这个Loadlock中的所有硅片全部处理完成，再处理另一个Loadlock，两个VTM的机器人的运动步骤也跟着对换。

2)从整体布局的角度来说，这种离子注入机采用了长条形的离子束，离子束41前进方向为y轴方向，其长边方向是x轴方向，短边方向为z轴方向。在硅片10001被传递至PTM中之后，扫描机器人(例如设置有静电吸盘)4002将持有硅片并且在注入前使得硅片的所在平面自xy平面转换至xz平面中，扫描机器人4004携带硅片在z轴方向移动使得长条状离子束4001覆盖硅片的全部区域以实现对硅片的均匀注入。这种布局结构的缺点在于，离子束4001、扫描机器人4002与VTM串列在同一方向上(y轴方向上)。因为离子束不能射到搬运机械人，一个挡住离子束的收集装置4003(例如法拉第杯，Faraday dump)必须要安排在扫描机器人4002和VTM300之间，鉴于搬运机器人的手臂长度有限，所以离子束收集装置4003与进行注入处理的硅片距离很近，且离子束收集装置4003的深度很浅，为此，从离子束收集装置中溅射出来物质会沉积在扫描机械手表面。大剂量离子注入机具有较大的束流强度，在短时间内便能生成较厚的薄膜而这种薄膜又会剥落。剥落下来的颗粒物，将对硅片造成严重的颗粒物污染，这种颗粒物污染程度已经无法被当前先进的半导体器件工艺技术所接受。