[发明专利]旋转接头及旋转平台装置

说明书

本发明提供一种用于半导体制程应用的旋转接头及旋转平台装置。旋转接头连接于基座与平台之间。旋转接头包括用来传递低温流体至平台以在离子植入的步骤中冷却平台的挠曲管部分。挠曲管部分具有与平台的非旋转位置有关的第一配置结构，以及与平台旋转位置有关的第二配置结构。在第一配置结构中，挠曲管部分具有第一弯曲半径，并且在第二配置结构中，挠曲管部分具有第二弯曲半径，其小于第一弯曲半径。旋转接头还包括具有围墙的基座，其在挠曲管部分于第一配置结构与第二配置结构之间旋转时，限制挠曲管部分的移动。本发明的旋转接头适合在低温下长时间并且多次数的循环使用。

技术领域

本发明是关于旋转接头以及旋转平台装置，特别是关于使用弹性管件于用在半导体制程应用的低温旋转接头以及使用所述旋转接头的旋转平台装置。

背景技术

离子植入是藉由带电离子轰击基板，以沉积化学物质进入基板的制程。在半导体制造上，离子植入机是用在改变目标物质(target materials)的导电型态与导电水准(conductivity level)。在集成电路(integrated circuit,IC)基板以及其薄膜结构中，精确的掺杂分布对集成电路的正常运作而言是重要的。为了达成所需的掺杂分布，可以不同的剂量以及能量水准(energy level)植入一个或多个离子种类。

图1示出离子植入机100，离子植入机100包括电源供应器101，离子源102，萃取电极104，90°磁分析仪106，第一减速(deceleration)(D1)台(stage)108。70°磁分析仪110，以及第二减速(deceleration)(D1)台112。每一个第一与第二减速台(一般称作“减速镜片”)包括多个具有定义孔隙(defined aperture)的电极以让离子束10穿越其中。藉由施加不同的电压电位组合至多个电极，第一与第二减速镜片可操纵离子能量，并造成离子束10以所需的能量冲击目标工件114。多个量测装置116(例如控制剂量法拉第杯，行程法拉第杯，或是设定法拉第杯)可被用来监视或是控制离子束的情况。虽然未示出于图1中，目标工件114可由平台支撑，平台可被用来在离子植入时固定或移动工件。

对硅晶圆工件而言，已发现在离子植入时，相对低的温度有利于硅晶圆的非晶化(amorphization)。举例而言，在低于-60℃的温度执行离子植入可实质上地提升离子植入制程的效率。在离子植入的应用中，晶圆通常藉由提供至冷却平台的低温液体(cryogenicliquid)于植入制程中冷却，其中低温液体已经由冷水机冷却。

除了冷却外，一般可能会需要在离子植入时操纵晶圆的位置。举例而言，旋转的平台可被用来在离子植入时夹持晶圆，并提供冷却。旋转平台可让水平及垂直的晶圆倾斜，以让晶圆以合适的方式对齐离子束。在离子植入期间，藉由让平台旋转晶圆于离子束的穿越路径之间，可减少微弱离子束(minor beam)的不均匀效应。

一个这种配置的问题是通常是在低温下的冷却流体必须被供应至旋转平台。现有用来连接低温供应管至旋转平台的旋转接头已证实不适合在如此低的温度下长时间，并且多次数的循环使用。可理解的是，冷却流体的外泄是极度不希望发生的，因此，需要一种连接冷却流体供应源至旋转平台的改良配置。

发明内容

提供本概述以简要的形式介绍本发明选择的概念，详细的内容将进一步叙述于下方的实施方法。这里的概述并非是想要辨认本发明权利要求的关键特点或是主要特色，也不是想要用来定义权利要求所涵盖的范围。

揭露一种旋转平台装置。装置可包括基座，可旋转地连接至基座的平台，并且用来供应低温流体以冷却平台的旋转接头。旋转接头可连接于基座与平台之间，并且可包括挠曲管部分。挠曲管部分可具有与平台的非旋转位置有关的第一配置结构，以及与平台的旋转位置有关的第二配置结构。在第一配置结构中，挠曲管部分可具有第一弯曲半径，并且在第二配置结构中，挠曲管部分可具有第二弯曲半径。第一与第二弯曲半径可为相异。