用于控制旋转盘上多个压板的静电夹持的系统和方法与流程

本公开的实施例涉及用于控制旋转盘上多个压板的静电夹持的系统和方法。

背景技术：

1、使用高能植入系统来生成具有深植入区域的半导体装置。一种特定类型的装置被称为绝缘栅极双极晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)。igbt结合了双极晶体管与金属氧化物半导体场效晶体管(metal oxide semiconductor field-effecttransistor，mosfet)的概念，以实现一种改善的电源装置。发射极及栅极设置在装置的一侧上，而集电极设置在装置的相对的第二侧上。发射极与直接设置在发射极下方的重p掺杂区域连通。位于重p掺杂区域的两个侧中的任一者上的是重n掺杂区域，重n掺杂区域各自与栅极连通。位于重p掺杂区域下面的是轻p掺杂区域。位于装置的相对侧上的是与集电极连通的第二重p掺杂区域。最后，位于第二重p掺杂区域与轻p掺杂区域之间的是轻n掺杂漂移层(drift layer)。

2、在常规的igbt装置中，基于维持电场的需要来确定轻n掺杂漂移层的厚度。随着这些装置的额定功率增加，装置的总厚度也会增加。

3、可使用高能植入来生成这些装置。然而，这种方法的一个缺点可能是角展度(angular spread)。传统上，在这些植入系统中，会产生点束，然后对所述点束进行静电扫描以生成撞击工件的带状离子束。然而，静电扫描器可能会加剧角展度的不均匀性。

4、因此，如果存在一种能够实行高能植入而没有现有技术的缺点的半导体处理系统，那么此将为有益的。更具体来说，如果存在一种对一批被静电夹持的工件实行高能植入的系统，那么此将为有益的。

技术实现思路

1、公开了一种用于控制旋转盘上多个压板的静电夹持的系统和方法。所述系统包括半导体处理系统，例如高能植入系统。所述半导体处理系统产生点离子束，所述点离子束被导引到设置在旋转盘上的多个工件。旋转盘包括旋转中心毂以及多个压板。所述多个压板可从中心毂向外延伸，且工件被静电夹持到压板。中心毂向所述多个压板中的每一者提供静电夹持电压。此外，所述多个压板还可能够围绕与中心毂的旋转轴线正交的轴线旋转。中心毂还控制压板中的每一者的旋转。通过主轴组件向中心毂提供电源连接和通信。

2、根据一个实施例，公开了一种用于处理多个工件的旋转盘。所述旋转盘包括：适于旋转的中心毂；附接到中心毂的多个压板，每一压板包括多个电极并被配置成静电夹持相应工件；电极电源系统，设置在所述中心毂内，用于接收电源信号并产生电极信号，从而为设置在所述多个压板中的每一者内的所述多个电极供电以提供静电夹持；以及主轴组件，将中心毂连接到一结构，其中电源信号穿过主轴组件到达电极电源系统。在一些实施例中，电源信号小于500v。在某些实施例中，电源信号为24v。在一些实施例中，由电极电源系统产生的为所述多个电极供电的信号的幅值大于或等于200v。在一些实施例中，所述幅值在200v与4000v之间。在一些实施例中，电极电源系统包括生成n*p个电极信号的电极电源，其中n是设置在每一压板中的电极数目，且p是压板数目。在一些实施例中，电极电源系统包括多个电极电源，其中所述多个电极电源生成n*p个电极信号，其中n是设置在每一压板中的电极数目，且p是压板数目。在某些实施例中，所述多个电极电源包括p个电极电源。在某些实施例中，电极电源系统产生n个信号，其中n是电极数目，并且n个信号中的每一者被分支并分配到每一压板中的相应电极，并且其中每一分支包括电流传感器，使得存在n*p个电流传感器，其中p是压板数目。

3、根据另一实施例，公开了一种离子植入系统。所述离子植入系统包括：离子源；加速器，用于对来自离子源的离子进行加速；以及上述旋转盘。

4、根据另一实施例，公开了一种用于处理多个工件的旋转盘。所述旋转盘包括：适于旋转的中心毂；附接到中心毂的多个压板，每一压板包括多个电极并被配置成静电夹持相应工件；毂控制器，设置在中心毂内；以及主轴组件，将中心毂连接到一结构，其中通过主轴组件将通信信号传递到毂控制器。在一些实施例中，旋转盘包括穿过主轴组件的流体气体导管和设置在中心毂中的气体阀，其中毂控制器控制气体阀以调节流向所述多个压板的背面气体(backside gas)的流量。在一些实施例中，旋转盘包括穿过主轴组件的入口冷却剂导管和出口冷却剂导管。在一些实施例中，旋转盘包括设置在中心毂中的冷却剂阀，其中毂控制器通过控制冷却剂阀来控制所述多个压板的温度。在一些实施例中，旋转盘包括设置在压板中的热传感器，其中毂控制器基于来自热传感器的信息来控制压板的温度。在一些实施例中，旋转盘包括设置在压板中的热传感器，其中毂控制器使用通信信号来传递关于所述多个压板的温度信息，并且基于温度信息来控制冷却剂的温度。在一些实施例中，旋转盘包括从中心毂径向延伸的辐条，其中所述多个压板中的一者被设置在每一辐条的远端，其中辐条被配置成围绕从中心毂径向延伸的轴线旋转，并且旋转盘包括多个旋转马达，所述多个旋转马达中的每一旋转马达与相应辐条连通，其中毂控制器控制每一辐条的旋转。

5、根据另一实施例，公开了一种离子植入系统。所述离子植入系统包括：离子源；加速器，用于对来自离子源的离子进行加速；以及上述旋转盘。

技术特征：

1.一种用于处理多个工件的旋转盘，包括：

2.根据权利要求1所述的旋转盘，其中所述电源信号小于500v。

3.根据权利要求2所述的旋转盘，其中所述电源信号为24v。

4.根据权利要求1所述的旋转盘，其中由所述电极电源系统产生的为所述多个电极供电的所述信号的幅值大于或等于200v。

5.根据权利要求4所述的旋转盘，其中所述幅值在200v与4000v之间。

6.根据权利要求1所述的旋转盘，其中所述电极电源系统包括生成n*p个电极信号的电极电源，其中n是设置在每一压板中的电极数目，且p是压板数目。

7.根据权利要求1所述的旋转盘，其中所述电极电源系统包括多个电极电源，其中所述多个电极电源生成n*p个电极信号，其中n是设置在每一压板中的电极数目，且p是压板数目。

8.根据权利要求7所述的旋转盘，其中所述多个电极电源包括p个电极电源。

9.根据权利要求1所述的旋转盘，其中所述电极电源系统产生n个信号，其中n是电极数目，并且所述n个信号中的每一者被分支并分配到每一压板中的相应电极，并且其中每一分支包括电流传感器，使得存在n*p个电流传感器，其中p是压板数目。

10.一种离子植入系统，包括：

11.一种用于处理多个工件的旋转盘，包括：

12.根据权利要求11所述的旋转盘，还包括穿过所述主轴组件的流体气体导管和设置在所述中心毂中的气体阀，其中所述毂控制器控制所述气体阀以调节流向所述多个压板的背面气体的流量。

13.根据权利要求11所述的旋转盘，还包括穿过所述主轴组件的入口冷却剂导管和出口冷却剂导管。

14.根据权利要求13所述的旋转盘，还包括设置在所述中心毂中的冷却剂阀，其中所述毂控制器通过控制所述冷却剂阀来控制所述多个压板的温度。

15.根据权利要求14所述的旋转盘，还包括设置在压板中的热传感器，其中所述毂控制器基于来自所述热传感器的信息来控制所述压板的所述温度。

16.根据权利要求13所述的旋转盘，还包括设置在压板中的热传感器，其中所述毂控制器使用所述通信信号来传递关于所述多个压板的温度信息，并且基于所述温度信息来控制冷却剂的温度。

17.根据权利要求11所述的旋转盘，还包括从所述中心毂径向延伸的辐条，其中所述多个压板中的一者被设置在所述辐条中的每一辐条的远端，其中所述辐条被配置成围绕从所述中心毂径向延伸的轴线旋转，并且还包括多个旋转马达，所述多个旋转马达中的每一旋转马达与所述辐条中的相应辐条连通，其中所述毂控制器控制所述辐条中的每一辐条的旋转。

18.一种离子植入系统，包括：

技术总结公开了一种用于控制旋转盘上多个压板的静电夹持的系统和方法。所述系统包括半导体处理系统，例如高能植入系统。所述半导体处理系统产生点离子束，所述点离子束被导引到设置在旋转盘上的多个工件。旋转盘包括旋转中心毂以及多个压板。所述多个压板可从中心毂向外延伸，且工件被静电夹持到压板。中心毂向所述多个压板中的每一者提供静电夹持电压。此外，所述多个压板还可能够围绕与中心毂的旋转轴线正交的轴线旋转。中心毂控制压板中的每一者的旋转。通过主轴组件向中心毂提供电源连接和通信。技术研发人员：史考特·E·派滋许,罗伯特·米歇尔受保护的技术使用者：应用材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25