[发明专利]低温离子注入机及其工作方法

权利要求书

1.一种低温离子注入机，其特征在于，包括：预真空腔，传送腔，角度对准腔，工艺腔；

所述角度对准腔设置有冷却装置，所述角度对准腔用于在将晶圆传送到所述工艺腔之前对所述晶圆进行角度对准以及对所述晶圆进行预冷却；

在所述工艺腔中包括有冷却台板，所述冷却台板用于放置经过角度对准以及预冷却的所述晶圆并对所述晶圆进行冷却以将所述晶圆的温度降低到工艺温度范围内，所述工艺温度为低于室温的低温；所述工艺腔用于对处于工艺温度范围的所述晶圆进行离子注入。

2.如权利要求1所述的低温离子注入机，其特征在于：所述晶圆的边缘上设置有一个定位凹槽或边，所述角度对准腔通过和所述定位凹槽或边对齐实现对所述晶圆的角度对准。

3.如权利要求1所述的低温离子注入机，其特征在于：所述冷却台板上设置有第一冷却管，所述第一冷却管和冷却剂源相连，所述冷却剂源将冷却剂流入到所述第一冷却管中实现对所述冷却台板的温度控制。

4.如权利要求3所述的低温离子注入机，其特征在于：所述角度对准腔的所述冷却装置上设置有第二冷却管，所述第二冷却管也和所述冷却剂源相连，所述冷却剂源将冷却剂流入到所述第二冷却管中实现对所述角度对准腔的温度控制。

5.如权利要求4所述的低温离子注入机，其特征在于：所述角度对准腔直接将所述晶圆预冷却到所述工艺温度范围内，所述晶圆传送到所述冷却台板之后直接开始进行离子注入。

6.如权利要求4所述的低温离子注入机，其特征在于：所述冷却剂包括液体氢，液体氦，液体氮，液体氧。

7.如权利要求1所述的低温离子注入机，其特征在于：所述角度对准腔完成所述角度对准和所述预冷却的时间小于所述工艺腔的离子注入时间。

8.如权利要求1所述的低温离子注入机，其特征在于：所述传送腔中包括有机械手，预冷却后的所述晶圆通过所述机械手从所述角度对准腔中传送到所述工艺腔的所述冷却台板上。

9.一种低温离子注入机的工作方法，其特征在于：离子注入机包括预真空腔，传送腔，角度对准腔，工艺腔；低温离子注入机的工作包括：

步骤一、所述传送腔将晶圆从所述预真空腔传输到所述角度对准腔中；

步骤二、所述角度对准腔设置有冷却装置，所述角度对准腔对所述晶圆进行角度对准以及对所述晶圆进行预冷却；

步骤三、所述传送腔将所述经过角度对准以及预冷却的所述晶圆传送到所述工艺腔中并放置在所述工艺腔中的冷却台板上，所述冷却台板对所述晶圆进行冷却以将所述晶圆的温度降低到工艺温度范围内，所述工艺温度为低于室温的低温；所述工艺腔对处于工艺温度范围的所述晶圆进行离子注入。

10.如权利要求9所述的低温离子注入机的工作方法，其特征在于：所述晶圆的边缘上设置有一个定位凹槽或边，所述角度对准腔通过和所述定位凹槽或边对齐实现对所述晶圆的角度对准。

11.如权利要求9所述的低温离子注入机的工作方法，其特征在于：所述冷却台板上设置有第一冷却管，所述第一冷却管和冷却剂源相连，所述冷却剂源将冷却剂流入到所述第一冷却管中实现对所述冷却台板的温度控制。

12.如权利要求11所述的低温离子注入机的工作方法，其特征在于：所述角度对准腔的所述冷却装置上设置有第二冷却管，所述第二冷却管也和所述冷却剂源相连，所述冷却剂源将冷却剂流入到所述第二冷却管中实现对所述角度对准腔的温度控制。

13.如权利要求12所述的低温离子注入机的工作方法，其特征在于：所述角度对准腔直接将所述晶圆预冷却到所述工艺温度范围内，所述晶圆传送到所述冷却台板之后直接开始进行离子注入。