專利名稱：在減少顆粒生成與表面粘合力的同時保持高的傳熱系數的模制聚合物表面的方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及分批離子注入系統(tǒng)，具體涉及到用于減少分批離子注入器中的顆粒產生與表面粘合力，同時保持高的傳熱系數的改進了的系統(tǒng)、設備與方法。
背景技術：
在半導體器件制造中，應用離子注入給半導體摻雜。為了生產n或p型非本征材料摻雜的半導體或是在制造集成電路中形成鈍化層，采用離子束注入器以離子束處理硅晶片。這種離子束注入器在用于摻雜半導體時，注入選定的離子型式來生產所需的非本征材料。從源材料例如銻、砷或磷產生的注入離子形成了“n型”非本征材料晶片，而要是希望“p型”非本征材料晶片時，則可以注入由硼、鎵或銦之類源材料產生的離子。
典型的離子束注入器包括由可離子化的源材料產生正電荷離子的離子源。所產生的離子形成束，并沿預定的離子束路徑導向注入站。這種離子束注入器可以包括在離子源與注入站之間延伸的離子束形成與整形結構。這種離子束形成與整形結構保持此離子束同時界定出一細長的內腔或通道，讓離子束通過其中而到達注入站。起動注入器時，需將上述通道抽成真空，以減小離子由于與空氣分子碰撞而偏離預定離子束路徑的概率。
離子相對于其上的電荷的質量(例如電荷-質量比)影響到離子被靜電場或磁場沿軸向與橫向加速的程度。因此可使到達半導體晶片或其它目標物所需區(qū)域的離子束非常之純，這是因為分子量不合要求的離子將會偏轉到脫離此離子束的位置，而能避免所需材料以外的注入。已知可以質譜分析方法來有選擇地分離所需與不需的電荷質量比的離子。質譜儀通常利用產生偶極子磁場的質譜分析磁鐵，通過弧形通道中的磁偏轉來偏轉離子束的各種離子，這將有效地分離不同電荷質量比的離子。
離子注入器可以分成兩個不同的類別。第一類包括連續(xù)式離子注入器，其中半導體晶片或其它工件完全以連續(xù)方式注入離子。這類注入器包括可用來保持或支撐待注入工件的單一工件墊板。第二類離子注入器包括分批式注入器，其中可以以成批形式將離子注入許多晶片或其它工件中。擬進行注入的工件安裝在可旋轉處理盤中的各個工件墊板上。這些工件墊板通常略為傾斜地位于從此處理盤的中心部分向外延伸的各個底座上，得以在由驅動電機以受控方式轉動此處理盤時，利用離心力保持定位于這種墊板中的工件。離子源定位成能沿偏離此處理盤轉動軸線的離子束路徑給出離子，以便在離子轉動到離子束路徑內時將其注入工件。這種離子注入方法有時稱之為自旋盤式離子注入法。
當離子是按分批式離子注入法注入工件中時，在各工件中將產生熱，如果不從工件中將這種熱除去，就會損傷工件或給工件以其它有害影響。常規(guī)的分批式離子注入系統(tǒng)與設備是利用冷卻流體例如水通過內部通道循環(huán)，從上面安裝有工件的處理盤與底座除熱。這種熱是通過工件位于其上的包括有硫化橡膠或RTV(室溫硫化的)的工件墊板，而從工件上除去到處理盤上。因此，工件墊板的功能之一是將熱從各個工件傳送到處理盤上。工件墊板的另一個功能是為在其上的各工件提供一粘性表面，以在處理盤轉動中能充分保持工件。
RTV工件墊板一般是通過模制方法形成，其中液態(tài)RTV材料在施加到涂有脫模劑的模具表面上后固化。傳統(tǒng)的模具表面包括拋光的金屬板，而其中由于以拋光化合物拋光金屬板的結果形成基本上由隨機的峰與谷組成的粗糙面。這種峰與谷的印記通過此模制過程再轉移到RTV的工件墊板上。
通過拋光金屬板模制所形成的傳統(tǒng)的工件墊板上的峰與谷，有助于在離子注入后從工件墊板上取下晶片。工件墊板上的這種粗糙面被利用來減少工件與工件墊板之間的總的接觸面積以減小表面粘附力。在傳統(tǒng)的分批式離子注入法中，工件例如硅晶片是放在各RTV工件墊板上。然后轉動這種硅晶片經過離子束因而使離子注入硅晶片中。轉動此處理盤導致由于離心力將此硅晶片推到工件墊板上而產生的各工件墊板上增加的法向力。此法向力壓迫RTV墊板而進一步加大此硅晶片與RTV墊板之間的表面接觸面積。表面接觸面積的增大也增強了從硅晶片到底座的傳熱，同樣也增大了硅晶片對RTV墊板的表面粘附力。
將拋光的金屬板用于模具表面的一個缺點是，拋光過程中形成的包括拋光化合物與金屬細顆粒兩者的污染物，在拋光處理以及清洗之后通常會存在于模具表面上。這些污染物會在模制過程中轉移到RTV墊板上，并將進一步在置放到RTV墊板上時轉移到進行離子注入的工件或硅晶片基片之上。此外，為了防止RTV材料粘合到模具表面上，通常使用了脫模劑。這類脫模劑會轉移到工件墊板上，而要是不于模制后從工件上徹底清洗與除去，則會進一步轉移到工件或硅晶片基片之上。工件上的污染物能夠對所形成的注入了離子的工件造成許多有害的影響。
利用通過拋光金屬板模具形成的工件墊板的另一個缺點是差的尺寸均勻性與峰和谷的位置。尺寸均勻性差會在工件墊板上形成這樣一些位置，它們與此工件墊板上的其它一些位置相比具有較大的表面接觸面積，這樣便造成了不均勻的表面粘合和不均一的傳熱性質。此外，通過利用拋光的金屬板模具形成的峰與谷的結構尺寸受到在模具成形之際所用拋光化合物粒度的限制。這些缺點會造成不均勻地粘附到硅晶片之上的工件墊板的一些區(qū)域。此硅晶片與工件墊板的不均勻粘附是不利的，這會使得從工件墊板上取下硅晶片時能夠導致硅晶片開裂或是導致部分的硅晶片或工件墊碎裂。此外，碎裂的硅晶片或工件墊板既可由取下的硅晶片的殘留物污染工件墊板，也可由工件墊板的碎裂部分污染硅晶片。
以往的典型的工件墊板實現(xiàn)了某種程度的從工件除熱的散熱效應，但形成工件墊板時余留的顆粒卻成為工件的污染源。再有，以往的工件墊板對于放置于其上的工件會形成顯著量的表面粘合力。因此需要有改進了的工件墊板，而這種改進了的工件墊板可減少污染和減小粘合力，同時仍能從工件上充分地除熱。
據此，還可能需有改進的分批式離子注入系統(tǒng)與設備，它們使得與傳統(tǒng)工件墊板相關的問題消除或減去最小，并能減少對工件的顆粒污染和對工件的表面粘合力，同時保持著高的傳熱系數。

發(fā)明內容
下面簡要地概述本發(fā)明以便對本發(fā)明的某些方面有一基本了解。這一概述并非對本發(fā)明作廣泛性的總覽。它既非用來指出本發(fā)明的關鍵性或決定性部件，也不是用來勾畫出本發(fā)明的范圍。它的目的在于以簡化的形式提出本發(fā)明的某些原理，作為后面給出的更詳細說明的前序。
本發(fā)明是針對這樣一種系統(tǒng)與設備，它在分批式離子注入作業(yè)中減小了工件上的表面粘合力，同時減少了與之相關的顆粒產生和能保持高的傳熱系數。更具體地說，本發(fā)明提供了一種工件墊板及其形成方法，包括微結構的有序陣列，其中在此工件墊板上的工件能夠于旋轉的或自旋的分批式注入器處理盤上注入離子。提供微結構的有序陣列能減少對工件的顆粒污染，還限制了工件與工件墊板之間的表面粘合力。此外，微結構的有序陣列可讓熱適當地從工件傳輸到處理盤上，這能方便地與冷卻流體通過處理盤中的通道循環(huán)結合而從其中除熱。
根據本發(fā)明的一個方面，提供了包括具有微結構的有序陣列工件墊板的離子注入系統(tǒng)。這種離子注入系統(tǒng)還包括安裝在圍繞一軸線轉動的軸上的處理盤，此處理盤適合在其上支撐一或多個底座。此一或多個底座從處理盤的中心部朝外橫向延伸，此工件墊板還安裝在此底座上的遠端，在工件墊板上可以設置工件。
根據本發(fā)明另一有代表性的方面，此處理盤包括許多從其中央部份沿橫向外延的多個底座其中此底座的每個都可包括從上述軸線沿徑向配置的可用于在其上支承工件的工件墊板。這種底座可以包括一在對應工件墊板中的流體供給口，在該處建立軸與工件墊板之間的流體溝通。此系統(tǒng)還可包括可使所述軸相對于機殼轉動的驅動裝置例如電機，以及可用來給工件墊板的背側提供流體的冷卻流體源，用以除去在有離子注入于其中時從工件除去熱。
根據本發(fā)明的又另一方面，在離子注入系統(tǒng)中提供了一個用于支承至少一個工件的基本上為彈性的工件墊板。此工件墊板可以包括一微結構的有序陣列而此工件即可設于其上。依據一個方面，各個微結構包括一面向底座的底部和一面向工件的工件接觸部。第一橫剖面積與此底部相關，第二橫剖面積與此工件接觸部相關。依據一個方面，此第一橫剖面積大于第二橫剖面積，由此形成大致棱錐形的微結構。這種工件墊板例如包括基本上為彈性的材料如RTV硅樹脂，其中作用于此工件墊板的工件接觸部上的法向力導致這多個微結構作彈性地壓縮，這樣就可讓因處理盤中工件轉動造成的離心力使工件墊板偏轉成于其間形成粘合，由此便增大了工件墊板與工件接觸的表面積。接觸表面積的增大在工件與工件墊板之間形成了較高的熱導率。
根據本發(fā)明的另一方面，提供一種用于將工件保持于工件墊板上的保持裝置。這種保持裝置可以用于帶可旋轉處理盤的分批式離子注入器，而此處理盤具有至少一個適合支撐工件的工件墊板。根據一個典型方面，此保持裝置包括可用來將工件約束于工件墊板周邊附近的安裝在底座上的環(huán)形保持件。根據另一方面，此保持裝置包括許多從工件墊板周邊鄰近的底座突出的可用來約束工件的接片。還根據另一方面，這些接片可相對于工件墊板運動。還根據又一方面，此保持裝置包括可動的與固定的兩種接片。
根據本發(fā)明的另一方面，提供了形成用于離子注入系統(tǒng)的工件支架的方法。此方法包括首先將一基本上柔性的其表面具有反轉微結構有序陣列的模具置于一基本上剛性的板上，其中此具有反轉微結構有序陣列的表面背離該剛性板。然后將液化的工件墊板材料加到模具的表面上。再將底座加到此液化工件墊板材料上，最后使液化的工件墊板材料固化?；蛘?，可將此液化的工件墊板材料應用到底座上，而把此底座上的液化工件墊板材料再加到模具的表面上然后固化。根據本發(fā)明的一個方面，此工件墊板材料是通過加壓將上述剛性板與底座相互推進而固化。根據本發(fā)明的另一方面，此液化工件墊板材料是通過加熱固化。在此液化工件墊板材料固化后除去該剛性板，再從現(xiàn)已固化的工件墊板材料上除去模具，這樣形成的底座包括粘結的工件墊板，其中此工件墊板包括倒微結構的有序陣列轉移印痕，且其中不需用脫模劑來從工件墊板材料上除去模具。
為了實現(xiàn)上述的和其它相關的目的，本發(fā)明包括有在以下全面描述并具體于權利要求書中指出的特征。下面的說明與附圖詳細地列述了本發(fā)明某些有代表性的方面。但這幾個方面僅僅表明了可以應用本發(fā)明原理的各種方式中的幾個。本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點與新穎特征，將通過結合附圖研究有關本發(fā)明的下面的詳細描述而獲得理解。
附圖簡述

圖1A是示意性框圖，示明可將本發(fā)明用于其中的離子注入系統(tǒng)；圖1B是局部剖面的側視圖，示明對工件進行離子束處理的離子注入器；圖2A是側視剖面圖，示明在旋轉軸中具有冷卻液體通道的分批式注入器的芯軸組件，圖2B是俯視平面圖，示明依據本發(fā)明另一方面的有代表性的處理盤和相關的多個晶片底座；圖3A是側視剖面圖，示明依據本發(fā)明一個方面的具有非壓縮狀態(tài)微結構的有序陣列典型的工件墊板；圖3B是俯視平面圖，示明圖3A的工件墊板的非壓縮狀態(tài)微結構的有序陣列；圖4是非壓縮狀態(tài)形式的典型微結構的透視圖；圖5A是側視剖面圖，示明依據本發(fā)明一個方面的具有壓縮狀態(tài)有序陣列的典型工件墊板；圖5B是俯視平面圖，示明圖5A的工件墊板的壓縮狀態(tài)微結構有序陣列；圖6是典型的微結構在壓縮形式下的透視圖；圖7A是側視剖面圖，示明本發(fā)明中有代表性的分批式注入器的底座與工件墊板；圖7B是俯視平面圖，示明圖7A中分批式注入器的底座與工件墊板；圖8A是側視剖面圖，示明本發(fā)明的另一典型分批式注入器的底座與工件墊板；圖8B是頂視平面圖，示明圖8A中分批式注入器的底座與工件墊板；圖9概示依據本發(fā)明的一個方面形成工件墊板的典型方法；圖10A是側視剖面圖，示明依據本發(fā)明的另一個方面將模具設置到剛性板上；圖10B是側視剖面圖，示明將液化的工件安裝材料施加到圖10A的模具上；圖10C是另一側視剖面圖，示明將底座放置于圖10B的液化工件安裝材料上；圖10D是另一側視剖面圖，示明對圖10A～10C中的剛性板與底座加壓；圖10E是側視剖面圖，示明除下圖10D的剛性板；圖10F是側視剖面圖，示明本發(fā)明的從圖10E的模具中去除后的典型的工件墊板。
發(fā)明詳述下面參考附圖描述本發(fā)明，各附圖中統(tǒng)一以相同的標號表示相同的部件。本發(fā)明提供了利用包括微結構的有序陣列工件墊板的系統(tǒng)與設備，其中的工件于旋轉的或自旋的分批式離子注入器的處理盤中注入離子。本發(fā)明也提供了形成包括微結構的有序陣列工件墊板的方法。本發(fā)明例如保持了高的傳熱速率同時減少了與傳統(tǒng)分批式注入器相關的顆粒轉移以及晶片的粘連和粘合力的問題。
參考附圖，圖1A示明典型的離子注入器10，它可以用于一或多個工件的分批式注入。注入器10包括端子12、離子束線路組件14與終端站16。端子12包括由高壓電源22供電的離子源20，離子源20產生的離子束24提供給離子束線路組件14。離子束24由質譜分析磁鐵26調節(jié)。磁譜分析磁鐵26只讓電荷質量比合適的離子通到目標30，此目標可包括一旋轉處理盤(未圖示)，上面裝有一或多個半導體晶片或其它工件(未圖示)，用以從離子源24注入離子。經調節(jié)過的離子束便導引到終端站16的目標30。
再看圖1B，它較詳細地示明了另一典型的分批式離子注入器100，其中可方便地利用本發(fā)明的一或多個方面。注入器100包括離子源112、質譜分析磁鐵114、離子束線路組件115以及目標或終端站116。一可延伸的不銹鋼波紋管組件118連接終端站116和離子束線組件115，該波紋管組件可使終端站116相對于離子束線路組件115運動。離子源112包括等離子體室120與離子提取器組件122。將能量提供給可電離的摻雜劑氣體以于等離子體室120內產生離子。一般是產一正離子，但本發(fā)明適用于由離子源112產生負離子的系統(tǒng)。由包括若干電極127的離子提取器組件122通過等離子體室120的狹縫提取正離子。因此，離子提取器組件122是用來從等離子體室120提取正離子的射束128并使提取出的離子加速進入質譜分析磁鐵114。
質譜分析磁鐵114用來只使電荷質量比適當的離子進到離子束線路組件115中，此組件包括分析儀機殼123與離子束中和器124。質譜分析磁鐵114包括在由真空泵131抽空、具有側壁130的鋁制離子束導向器所限定的通道139內的弧形離子束路徑129。沿此路徑129傳播的離子束128受到質譜分析磁鐵114所產生的磁場的影響，排斥電荷質量比不適當的離子。這種偶極子磁場的強度與取向受到控制電子器件132的控制，此電子器件132通過磁連接器133調節(jié)通過磁鐵114的磁場線圈的電流。此偶極子磁場導致離子束128沿彎曲的離子束路徑129從離子源112附近的第一或入口軌道134運動到分析儀機殼123附近的第二或出口軌道135。離子束128的部分128’與128”是由具有合適電荷質量比的離子組成，偏離開彎曲的軌道而進入鋁制的離子束導向器130。在此方式下，磁鐵114只使束中具有所希望電荷質量比的那些離子到達分析儀機殼123內。
該分析儀機殼123包括端子電極137、用于使離子束128的聚焦的靜電透鏡138以及劑量指示器如法拉第透鏡遮光器142。離子束中和器124包括等離子體噴射器145，用于中和正電荷否則它將由于被正電荷離子束128的注入而積聚于目標晶片上。離子束中和器124與分析儀機殼123由真空泵143抽真空。中和器124的下游是終端站116，它包括盤形的工件支座或上面安裝著擬注入離子的晶片的處理盤144。處理盤144位于基本上垂直于注入的離子束方向的目標平面上。終端站116處的處理盤144由電機146與芯軸組件150轉動。這樣，離子束便碰撞沿圓形路徑運動的安裝于處理盤144上的晶片。
在將離子注入到晶片或其它工件上時，工件中將產生熱，這種熱必須除去以使對工件的熱損傷得以防止或減到最小?，F(xiàn)參看圖2A與2B，它們以剖面圖示明了本發(fā)明的示例性分批式注入器的工件支承組件200，其中一處理盤144安裝于芯軸組件150的一端，根據本發(fā)明的一個方面，在旋轉軸203中設有冷卻流體通道202，冷卻流體(例如水)經此通道循環(huán)，通過位于處理盤144內的處理盤循環(huán)通道204而從旋轉中的處理盤144除熱。軸203是通過軸承212可旋轉地安裝于固定的機殼210中，用以由電機或其它驅動部件(未圖示)經驅動齒輪214而轉動。
處理盤144圍繞處理盤144中心部217處的軸線216轉動。并包括一或多個從軸線216沿橫向外延的底座220，并在圖2B中以平面圖作了進一步示明。此一或各個底座220包括一從軸線216起沿徑向設置且適合于其上支撐一工件(未圖示)例如半導體晶片。再次參看圖2A，此處理盤144還通過底座循環(huán)通道232使旋轉軸203與底座220之間形成流體通連。
下面參看圖3A與3B，它們以剖面圖與平面圖示明了根據本發(fā)明的一個典型方面的分批式離子注入器的工件墊板230，其中此工件墊板230包括基本均勻的微結構250的有序陣列?；揪鶆虻奈⒔Y構250的有序陣列可讓熱均勻地傳過設在工件墊板230上的工件(未圖示)。還由于對整個工件有普遍規(guī)則的接觸表面積而能于整個工件墊板上有均勻的表面粘合。工件墊板230包括工件接觸部255與底部260，其中工件接觸部255面向工件(未圖示)而底部260則面向底座220。底部260例如可以粘合到底座220上，得以基本上禁止工件墊板230相對于底座作平面運動。
根據本發(fā)明的一個方面，圖4所示的典型微結構250包括與圖3A的工件墊板230的底部260成整體的第一部分265。圖4中微結構250的第一部分265具有與之相關的第一橫剖面積。此微結構250還包括與面向工件的工件接觸部255相關的第二部分270，其中此第二部分270從第一部分265外延。根據本發(fā)明的一個典型方面，此第二部分270具有與之相關的可變化的第二橫剖面面積。根據本發(fā)明的另一個方面，第一橫剖面面積大于第二橫剖面面積。每個微結構250還在圖3A的整個工件墊板230排成有序的陣列，使得這多個微結構250均勻地分布于整個工件墊板上。
根據本發(fā)明的一個典型方面，每個微結構250包括一四面棱錐。圖4以虛線示明了第一面271一般呈三角形，與微結構250的第一部分265相關聯(lián)。四面棱錐形的微結構250的另三個面275一般也為三角形，而與此微結構的第二部分270關聯(lián)。微結構250的這三個面275一般面向工件(未圖示)，并匯聚于最接近工件的一個位置278處。此四面棱錐的第二橫剖面面積從第一部分265遞減到最接近工件的位置278。各個微結構250的平均高度，例如從最接近工件的位置278處側量到第一面271，約為0.0025英寸。
根據本發(fā)明的另一典型方面，各個均勻的微結構包括三面棱錐，共中此三面中之一是一般的矩形并與圖3A的工件墊板230的底部260成整體，此三面棱錐微結構的其余四面一般是三角形且面對工件。應知圖中所示的微結構是示例性的，而且可以利用任何均勻的微結構，這是內行的人應該認識到的，此外也是本發(fā)明中所估計到的。
根據本發(fā)明另一個典型方面，各微結構250適合用來將熱從工件傳遞給工件墊板230，而工件墊板230再由此將熱傳給底座220。根據本發(fā)明的一個方面，此微結構250與工件墊板230包括基本上的彈性材料如硫化橡膠或RTV化合物。這種基本上的彈性材料適合用來有效地導熱，在對工件墊板230加力時可作進一步壓縮或偏離原有形式，而當作用于工件墊板230上的力撤除時它能基本上返回原有形式。
圖5A與5B分別以剖面圖與平面圖示明了上述有代表性的工件墊板230，共中有工件280設置于此工件墊板230的工件接觸部255之上。施加到工件280上的力如重力或離心力彈性地壓迫此工件墊板230。在分批式離子注入作業(yè)中，因處理盤旋轉會造成離心力285，這樣將進一步對工件墊板230上的工件280加力，同時彈性地壓縮設置于工件墊板230上的微結構250。
工件墊板230的壓力彈性地壓縮各個微結構250，由此確定出與各微結構250的工件接觸部255相關的接觸表面區(qū)286，這進一步示明于圖6中。接觸表面區(qū)286的大小與加到圖5A的工件280上的力285有關。加大作用到工件280上的力285會使得各個微結構250進一步地彈性壓縮，由此便增大了與工件280接觸的各個微結構250的接觸表面積286。
各個微結構250的接觸表面區(qū)286還關系到對各個微結構的傳熱速率與粘合力。內行的人可知，增大接觸表面區(qū)286便增大了可以從工件280傳遞給工件墊板230的熱量。利用在工件墊板230上均勻微結構陣列250的一個典型的優(yōu)點是，從工件280到工件墊板230的熱傳輸在整個工件280上是顯著均勻的。在此之前的已有技術的典型的工件墊板實現(xiàn)了某種程度的散熱來除去工件中的熱，但由于在整個工件墊板上的接觸表面區(qū)是變化的，就不能在整個工件墊板上實現(xiàn)均勻地傳熱。
利用工件墊板230上均勻微結構250的有序列陣的另一典型優(yōu)點是，能使工件墊板230對工件280的粘合力在整個工件上顯著地勻勻。迄今已有技術的典型的工件墊板，當工件置于這種工件墊板上并于離子注入系統(tǒng)中旋轉時，會對工件形成顯著的有時是有害量的表面粘合力。
工件墊板表面的不均勻性會使工件墊板上的粘合特性改變，變化的粘合特性的一個缺點是，高粘合性的區(qū)域由于工件粘結到工件墊板上而有可能導致工件和/或工件墊板的碎裂，導致工件的碎裂顆粒污染工件墊板或者反之。本發(fā)明則可以使整個工件墊板上有均勻的粘合力，從而減少了工件與工件墊板碎裂的可能性。
根據本發(fā)明的另一個典型方面，各底座還包括一輔助性約束裝置將工件約束在工件墊板上。在分批式離子注入過程中，處理盤旋轉，這樣便形成了作用到工件上的離心力。輔助性約束件能夠限制工件的橫向運動，并可以在把各工件放置到工件墊板上時起到導向件作用。現(xiàn)來參看圖7A與7B，它們分別以剖面圖與平面圖示明了典型的分批式注入器的底座220。圖7A與7B的底座220包括從圍繞工件墊板230周邊的底座突出的接片300。接片300還沿橫向將工件(未圖示)約束到工件墊板230上，而得以有效地限制工件相對于工件墊板的橫向運動。上述圖中所示的接片300相對于工件墊板230是固定的?；蛘?，也可使接片300相對于工件墊板230運動。作為又一種供選擇方式，也可利用將固定式接片300與可動接片300相結合的方式，而這是屬于本發(fā)明的范圍之內的。
還根據本發(fā)明另一個典型方面。在圖8A與8B分別以剖面圖與平面圖所示的典型的晶片底座220中，安裝于底座220上的唇部310從工件墊板230的周邊突出。唇部310還有效地防止了工件(未圖示)相對于工件墊板230運動。
本發(fā)明還針對這樣一種方法，它用于形成包括一均勻微結構的有序陣列的基本為彈性的工件安裝支承件以在分批式離子注入系統(tǒng)中支承工件。盡管在此是把一些示例性方法圖示且描述為一系列的操作或過程，但應認識到本發(fā)明并不受這類操作或過程的所示順序的限制，這是因為依據本發(fā)明，某些步驟可能以不同的順序發(fā)生而且/或者與離開這里所示不同的另一些步驟同時發(fā)生。此外，為了實施本發(fā)明的方法，并非所有闡明的步驟都是需要的。此外還應知道，這些方法可以結合這里所示與所述的設備與系統(tǒng)來實施，同樣還可結合其它未闡明的系統(tǒng)實施。
依據本發(fā)明的一個典型方面，圖9示明了形成工件支承件的方法400，其中將一基本上為韌性的包括第一表面與第二表面的模具在步驟410置放到基本上是剛性的板上。如圖10A所示，模具505的第二表面500面向剛性板510而此模具的第一表面515則包括反轉的微結構520的有序陣列。此模具例如由聚丙烯制成而不必用脫模劑。此外，這種模具例如能用微復制法形成，例如3M公司所市售的。
圖10B示明圖9的步驟420中，將液化的工件墊板材料525加到模具505的第一表面上，其中此液化工件墊板材料525基本上覆蓋此反轉的微結構有序陣列520。這種液化的工件墊板材料525還可基本上粘結到基本上為剛性的底座上，而能充分地防止工件墊板材料525粘合到模具505上，例如此液化的工件墊板材料525包括RTV硅樹脂材料，而模具505則包括聚丙烯材料。應該指出，在形成工件安裝的過程中不需要脫模劑，這樣便消除了脫模劑殘留到成品工件支承件上時造成的有害影響。
圖10C表明圖9的步驟430將底座530放置到液化工件墊板材料525之上，其中此底座530是在多個位置上與液化工件墊板材料525接觸?；蛘撸诓襟E420將液化工件墊板材料525加到底座530上，再將此底座530和液化工件墊板材料525在步驟430加到模具525的第一表面515上。
在圖9的步驟440使液化工件墊板材料525固化，由此而形成了基本上粘合到底座上的固化的彈性工件墊板材料，如圖10D中535所示。根據本發(fā)明的一典型方面，可應用加壓、加熱或紫外照射這些方法中的一或多種來固化液化的工件墊板材料525。圖10E示明于圖9的步驟450中從模具505的第二表面500撤除剛性板(未圖示)。然后于步驟460從固化的彈性工件墊板材料535上取下模具500，這樣便殘留下附著于底座530上的許多微結構545。根據本發(fā)明的一個典型方面，基本上是通過從固化的彈性工件墊板材料上將模具剝離下而從固化的彈性工件墊板材料535上取出圖10E的模具500的。圖10F示明一種典型的成品工件支承件540，包括粘附于底座530上的固化的彈性工件墊板材料535，而此工件墊板材料535又包括一均勻的微結構545陣列。
上面雖然相對于某些應用與實施過程圖示與描述了本發(fā)明，但應知內行人在閱讀和理解了此說明書與附圖后是會想出等效的變形與改型的。特別是涉及到上述部件(組件、器件、電路、系統(tǒng)等)所執(zhí)行的各種功能，用來描述這種部件的術語(包括所謂“裝置”)除非另作說明外將對應于執(zhí)行所述部件的特定功能的任何部件(即功能等效件)，盡管其結構并不等效于所公開的執(zhí)行這里所示本發(fā)明的典型實施形式功能的結構。
此外，雖然本發(fā)明的某一特征可能只是相對于幾個實施形式中之一所公開的，但這一特征可以根據任何給定的或特殊的應用之需而同其他實施形式的一或多個其他特征相結合。再有，對于本發(fā)明的詳細描述中或權利要求中用到的術語“包括了”、“包括有”、“具有”、“具備”及其變形的范圍，這些術語試圖以類似于術語“包括”的方式表示包含。
權利要求
1.離子注入系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括工件墊板，在它所具有的一個表面上設置工件，此工件墊板表面的至少一部分包括微結構的有序陣列；底座，在其上設置上述工件墊板；處理盤，它安裝在用于繞軸線轉動的軸上，且適合用來于其上支撐該底座；離子源，用來給設于該工件墊板上的工件提供離子。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中還包括用來給該底座提供冷卻流體以從所述工件墊板與工件除熱的冷卻流體源。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中上述處理盤包括從其中央部沿橫向外延的若干底座，各底座則包括從上述軸線沿徑向配置的且適于在其上支撐工件的工件墊板。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中各所述微結構包括面向所述底座且具有與之相關的第一橫剖面區(qū)的底部，還包括面向此工件且具有第二橫剖面區(qū)以及與之相關的工件接觸表面區(qū)的工件接觸部，而此第一橫剖面區(qū)大于第二橫剖面區(qū)。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述多個均勻微結構包括三面棱錐。
6.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述多個均勻微結構包括四面棱錐。
7.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述多個均勻微結構的平均高度約為0.0025英寸。
8.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中上述工件墊板包括基本上是彈性的材料，有法向力作用于此工件接觸部上而促使這多個微結構作彈性壓縮，結果增大了該工件接觸表面區(qū)，由此而增大了與之相關的導熱性接觸表面區(qū)。
9.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述工件墊板包括室溫硫化化合物。
10.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述工件墊板還包括可用來將工件約束到工件墊板上的輔助約束件。
11.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中上述輔助約束件包括從工件墊板周邊突出的唇。
12.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其中上述輔助約束件包括從工件墊板周邊突出的多個接片。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中上述多個接片是固定的、可動的或是固定的與可動的相組合的形式。
14.分批式離子注入系統(tǒng)中的支撐工件的底座，包括粘結于該底座上基本為彈性的工件墊板，而此工件墊板具有一在其上設置工件的表面，其中此工件墊板的表面包括微結構的有序陣列。
15.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中各所述微結構包括面向所述底座且具有與之相關的第一橫剖面區(qū)的底部，還包括面向此工件且具有第二橫剖面區(qū)以及與之相關的工件接觸表面區(qū)的工件接觸部，而此第一橫剖面區(qū)大于第二橫剖面區(qū)。
16.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述多個均勻微結構包括三面棱錐。
17.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述多個均勻微結構包括四面棱錐。
18.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述多個均勻微結構的平均高度約為0.0025英寸。
19.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中上述工件墊板包括基本上是彈性的材料，有法向力作用于此工件接觸部上而使這多個微結構作彈性壓縮，結果增大了該工件接觸表面區(qū)，由此而增大了與之相關的導熱性接觸表面區(qū)。
20.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述工件墊板包括室溫硫化化合物。
21.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述工件墊板還包括可用來將工件約束到工件墊板上的輔助約束件。
22.如權利要求21所述的系統(tǒng)，其中上述輔助約束件包括從工件墊板周邊突出的唇。
23.如權利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述輔助約束件包括從工件墊板周邊突出的多個接片。
24.如權利要求23所述的系統(tǒng)，其中這多個接頭是固定的、可動的或是固定與可動相結合的形式形成。
25.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中還包括用來給該底座提供冷卻流體以從該工件墊板與工件除熱的冷卻流體源。
26.用以在分批式離子注入系統(tǒng)中支撐至少一個工件的彈性工件支承件的形成方法，此方法包括下述步驟將包括第一表面與第二表面的基本上柔性的模具置于基本上剛性的板上，其中此模具的第一表面包括反轉的微機構有序陣列而此第二表面則面向該剛性板；將液化的工件墊板材料施加到此模具的第一表面上，其中此液化的工件墊板材料基本上覆蓋此反轉的微結構的有序陣列，而且此液化的工件墊板材料基本上可粘合到基本上是剛性的底座上并基本上防止粘合到模具上；將此底座放到該液化的工件墊板材料上，而此底座于多個位置處接觸該液化的工件墊板材料；使該液化的工件墊板材料固化，形成基本上粘結到此底座上的固化的彈性工件墊板材料；從此模具的第二表面上除去該剛性板；從該固化的彈性工件墊板材料上除去模具，而形成包括彈性工件墊板的彈性工件支承件，而此工件墊板還包括許多彈性微結構。
27.如權利要求26的方法，其中此液化的工件墊板材料包括室溫硫化材料。
28.如權利要求26的方法，其中所述固化該液化的工件墊板材料的步驟包括應用加壓、加熱或紫外照射中的一或多種。
29.如權利要求26的方法，其中所述從該固化的彈性工件墊板材料上除去模具的步驟包括基本上從該固化的彈性工件墊板材料上剝離模具。
30.用以在分批式離子注入系統(tǒng)中支撐至少一個工件的彈性工件支承件的形成方法，此方法包括下述步驟將包括第一表面與第二表面的基本上柔性的模具置于基本上剛性的板上，其中此模具的第一表面包括反轉的微結構有序陣列而此第二表面則面向該剛性板；將液化的工件墊板材料施加到基本上剛性的底座上，而此底座在多個位置處與該液化的工件墊板材料接觸，同時該液化的工件墊板材料基本上可粘合到此底座上并能基本上防止粘合到模具上；將此底座與該應用的液化工件墊板材料置放到模具的第一表面上，其中該液化的工件墊板材料基本上覆蓋上述有序陣列的反轉微結構；使該液化的工件墊板材料固化，從而形成基本上粘結到此底座上的固化的彈性工件墊板材料；從此模具的第二表面上除去該剛性板；從該固化的彈性工件墊板材料上除去模具而形成包括彈性工件墊板的彈性工件支承件，而此工件墊板還包括許多彈性微結構。
31.如權利要求30的方法，其中此液化的工件墊板材料包括室溫硫化化合物。
32.如權利要求30的方法，其中所述固化的該液化的工件墊板材料的步驟包括應用加壓、加熱或紫外照射中的一或多種。
33.如權利要求30的方法，其中所述從該固化的彈性工件墊板材料上除去模具的步驟包括基本上從該固化的彈性工件墊板材料上剝離模具。
全文摘要
本發(fā)明提供了這樣的系統(tǒng)與設備，通過該設備提供工件墊板以支承要在轉動的或自旋的分批注入器處理盤中進行注入的工件。此工件墊板提供減小了的表面粘合力并能有效地將熱從工件傳到處理盤上。還減少了顆粒的產生和來自工件墊板對工件的污染。工件墊板還包括一微結構的有序陣列。此外，本發(fā)明也包括形成包括微結構的有序陣列工件墊板的方法。
文檔編號H01L21/67GK1613129SQ02826877
公開日2005年5月4日 申請日期2002年11月7日 優(yōu)先權日2001年11月7日
發(fā)明者B·拉戈斯 申請人:艾克塞利斯技術公司