工件處理時(shí)所用的罩幕的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種工件處理時(shí)所用的罩幕，其包括：圖案平板，包括平面部分，所述平面部分包括形成工件處理時(shí)所用圖案的連續(xù)開(kāi)口；以及裝配框，包括：外周緣，所述平面部分固定于所述外周緣上；以及對(duì)準(zhǔn)突出部，包括一個(gè)或更多個(gè)活動(dòng)接頭，用于進(jìn)行所述裝配框與所述圖案平板之間的對(duì)準(zhǔn)；以及結(jié)構(gòu)結(jié)合物，用以固定所述圖案平板與所述裝配框。本實(shí)用新型可制造成本較低的罩幕。
【專利說(shuō)明】工件處理時(shí)所用的罩幕
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案交叉引用
[0002]本申請(qǐng)案主張?jiān)?013年7月26日提申的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案第61/858,719號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其所揭示的內(nèi)容以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本實(shí)用新型的實(shí)施例涉及產(chǎn)生在工件處理時(shí)所用的罩幕，且特別涉及產(chǎn)生在離子植入時(shí)所用的罩幕。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體工件常被植入摻雜物以產(chǎn)生所需的傳導(dǎo)性。舉例來(lái)說(shuō)，可將摻雜物植入太陽(yáng)電池以產(chǎn)生射極區(qū)。一般而言，離子是由離子源所產(chǎn)生。離子源可以是利用RF能量以產(chǎn)生離子的等離子體腔室，或間接加熱陰極(IHC)，或另一種類(lèi)型的離子源。離子是從離子源擷取，且離子在到達(dá)工件之前可以先通過(guò)質(zhì)量分析與聚焦元件。在一些實(shí)施例中，將擷取的離子直接植入工件中，且離子源與工件之間沒(méi)有其他元件存在。也可將工件配置于平臺(tái)上，以使工件固持于適當(dāng)位置。
[0005]通常只會(huì)針對(duì)部分工件進(jìn)行植入。因此，會(huì)在離子源與工件之間安置例如罩幕的裝置，以防止離子到達(dá)工件的特定部分。此罩幕可對(duì)準(zhǔn)至工件，以嚴(yán)格控制罩幕所覆蓋的區(qū)域。
[0006]將罩幕精確地對(duì)準(zhǔn)至工件及對(duì)罩幕圖案進(jìn)行精確地加工都可能會(huì)增加罩幕的成本。
[0007]因此，若有一種制造成本較低的罩幕，將會(huì)是有益的。此外，若罩幕的部分如昂貴或稀有部分是可重新使用的，將會(huì)是有益的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]多部分罩幕具有圖案平板，其包含具有工件處理時(shí)所用的所需開(kāi)口圖案的平面部分。多部分罩幕亦具有裝配框，其是用來(lái)固持圖案平板。在組裝之前，圖案平板具有對(duì)準(zhǔn)部，其具有一個(gè)或更多個(gè)孔洞，其中復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)插入于孔洞中。這些對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)進(jìn)入配置于裝配框上的活動(dòng)接頭，其用來(lái)將圖案平板精確地對(duì)準(zhǔn)至裝配框。當(dāng)圖案平板固定至裝配框后，可使圖案平板與對(duì)準(zhǔn)部分離。之后可重新使用對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)。在一些實(shí)施例中，之后可從裝配框移除圖案平板，而可重新使用裝配框。
[0009]在一實(shí)施例中，揭示一種工件處理時(shí)所用的罩幕。罩幕包括:具有平面部分的圖案平板，其中平面部分包括形成工件處理時(shí)所用圖案的連續(xù)開(kāi)口；裝配框，其包括外周緣與對(duì)準(zhǔn)突出部，其中平面部分固定于外周緣上，以及對(duì)準(zhǔn)突出部包括一個(gè)或更多個(gè)活動(dòng)接頭用于進(jìn)行裝配框與圖案平板之間的對(duì)準(zhǔn)；以及固定圖案平板與裝配框的結(jié)構(gòu)結(jié)合物。
[0010]在一實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)結(jié)合物包括配置于所述裝配框上的多個(gè)凸起部；以及配置于所述圖案平板上的多個(gè)相對(duì)應(yīng)的止擋接頭，其中所述凸起部延伸穿過(guò)所述止擋接頭。
[0011]在一實(shí)施例中，所述工件處理時(shí)所用的罩幕還包括環(huán)氧樹(shù)脂，其中所述環(huán)氧樹(shù)脂配置于所述止擋接頭中。
[0012]在一實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)結(jié)合物包括多個(gè)銷(xiāo)或螺釘，所述銷(xiāo)或螺釘插入位于所述圖案平板與所述裝配框中的孔洞中。
[0013]在一實(shí)施例中，所述工件處理時(shí)所用的罩幕還包括配置于所述裝配框與所述圖案平板之間的熱傳導(dǎo)接著劑。
[0014]因此，可制造成本較低的罩幕。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更加了解本實(shí)用新型，參考以引用方式并入本文的附圖:
[0016]圖1呈現(xiàn)單件式植入的一實(shí)施例。
[0017]圖2呈現(xiàn)用于組裝前的多部分罩幕的構(gòu)件的一實(shí)施例的展開(kāi)圖。
[0018]圖3呈現(xiàn)用于組裝階段的多部分罩幕的構(gòu)件的示意圖。
[0019]圖4呈現(xiàn)依據(jù)第二實(shí)施例用于組裝階段的多部分罩幕的構(gòu)件的示意圖。
[0020]圖5是圖4的多部分罩幕的一部分的展開(kāi)圖。
[0021 ]圖6是圖案平板與裝配框之間的對(duì)準(zhǔn)的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1呈現(xiàn)單件式罩幕。此罩幕10包含深凹中心部分15，其經(jīng)過(guò)加工以包含所需的圖案?？裳刂帜?0的邊緣配置突出部17?？稍谶@些突出部17的至少的一者中配置一個(gè)或更多個(gè)對(duì)準(zhǔn)孔18。在一些實(shí)施例中，將運(yùn)動(dòng)接頭(未圖示)整合至對(duì)準(zhǔn)孔18中，而使這些接頭支撐于位于下層平臺(tái)上的銷(xiāo)上并與銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)。這些活動(dòng)接頭可由碳化硅制成?？稍O(shè)計(jì)活動(dòng)接頭使其具有V型凹槽，而得以精確地對(duì)準(zhǔn)至配置于平臺(tái)或靜電夾具上的各個(gè)對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)。這些活動(dòng)接頭可以有效地使罩幕10與工件精確對(duì)準(zhǔn)。
[0023]然而，這些罩幕10可能具有以下缺點(diǎn)。首先，深凹中心部分15的加工不易，因而增加產(chǎn)生罩幕所需的時(shí)間，以及增加與各罩幕相關(guān)的成本。此外，基于此特性，這些罩幕的制造良率可能受到影響。此外，活動(dòng)接頭可能相當(dāng)昂貴且獲取時(shí)間偏長(zhǎng)。因?yàn)榭赡軙?huì)將這些運(yùn)動(dòng)接頭整合至罩幕10，所以無(wú)法取得這些活動(dòng)接頭可能會(huì)影響這些罩幕10的整體可利用性。此外，基于離子轟擊作用，深凹中心部分15的經(jīng)加工圖案可能隨著時(shí)間腐蝕。這導(dǎo)致罩幕1無(wú)法操作，而使包括稀有的活動(dòng)接頭的整體裝置報(bào)廢。
[0024]如上所述，即使完全能夠產(chǎn)生精確對(duì)準(zhǔn)，用來(lái)進(jìn)行離子植入的單件式整合結(jié)構(gòu)罩幕10可能具有多種缺陷，包含在制造、良率、使用壽命與取得稀有構(gòu)件上的難度。本實(shí)用新型亦描述可克服大部分這些缺點(diǎn)的多部分罩幕。即使是針對(duì)離子植入來(lái)描述多部分罩幕，但可理解的是可將多部分罩幕用于沉積或蝕刻等其他工件處理制程中。
[0025]圖2呈現(xiàn)進(jìn)行組裝前的多部分罩幕100的一實(shí)施例的展開(kāi)圖。多部分罩幕100包含圖案平板110與裝配框150。圖案平板110可以由石墨所建構(gòu)，不過(guò)亦可使用其他材料。圖案平板110包含實(shí)質(zhì)平面部分115，其包含形成離子植入制程中所用圖案的開(kāi)口。此圖案可以是連續(xù)的窄縫，或任何其他所需的圖案。此圖案可通過(guò)使用如滾制、鉆孔、EDM線切割、研磨或鋸切割的已知加工技術(shù)加工圖案平板110的平面部分115而產(chǎn)生。平面部分115亦可包含多個(gè)止擋接頭118。這些止擋接頭118是用來(lái)將圖案平板110結(jié)合至裝配框150，下文將有更詳細(xì)敘述。平面部分115的邊緣可以是方形，但也有可能是其他形狀，可包含但不限于三角形與圓形。
[0026]圖案平板110亦可包含對(duì)準(zhǔn)部120。此對(duì)準(zhǔn)部120可沿著平面部分115的一個(gè)或更多個(gè)邊緣配置。此對(duì)準(zhǔn)部120可以比平面部分115更厚，不過(guò)其他實(shí)施例也有可能。對(duì)準(zhǔn)部120包含一個(gè)或更多個(gè)孔洞125，復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180可插入于孔洞中，下文將有更詳細(xì)敘述。
[0027]裝配框150包括具有開(kāi)放中心區(qū)域157的外周緣155。裝配框150可以由石墨所建構(gòu)。在一些實(shí)施例中，裝配框150與圖案平板110是由相同材料所建構(gòu)，而使其熱膨脹系數(shù)相似或相同。裝配框150具有在使用中面對(duì)圖案平板110的上表面以及面對(duì)平臺(tái)或靜電夾具的下表面。將圖案平板110固定至裝配框150的上表面，而使在平面部分115中的經(jīng)加工圖案處于此開(kāi)放中心區(qū)域157內(nèi)。外周緣155亦可包含多個(gè)凸起部158(請(qǐng)見(jiàn)圖5)，凸起部可與位于平面部分115上的止擋接頭118配對(duì)。沿著外周緣155的外緣可能會(huì)有一個(gè)或更多個(gè)突出部或耳部160。突出部或耳部160可包含可用來(lái)將多部分罩幕100附接并精確地對(duì)準(zhǔn)至平臺(tái)的活動(dòng)接頭(未圖示)。突出部或耳部160中的這些活動(dòng)接頭朝下定向(亦即朝向下表面)以與平臺(tái)上的對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)相連。亦可沿著外周緣155的一邊緣配置對(duì)準(zhǔn)突出部170。對(duì)準(zhǔn)突出部170是沿著與圖案平板110的對(duì)準(zhǔn)部120的相同邊緣配置，對(duì)準(zhǔn)突出部是用來(lái)將圖案平板110對(duì)準(zhǔn)至裝配框150。對(duì)準(zhǔn)突出部170可包含活動(dòng)接頭(未圖示)。不同于耳部160的活動(dòng)接頭，對(duì)準(zhǔn)突出部170中的活動(dòng)接頭是朝上定向(亦即朝向上表面)，以接收復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180。
[0028]使用復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180使圖案平板110與裝配框150對(duì)準(zhǔn)，以組裝多部分罩幕100。這些對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180穿過(guò)圖案平板110的對(duì)準(zhǔn)部120中的孔洞125，并進(jìn)入配置于對(duì)準(zhǔn)突出部170上的活動(dòng)接頭。這些孔洞125經(jīng)過(guò)尺寸定制，而使對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180與孔洞125配合且?guī)缀醪痪哂泄?，以確保圖案平板110與裝配框150的可重復(fù)精確對(duì)準(zhǔn)。使得這些孔洞125的直徑具有嚴(yán)密控制的公差，以確保直徑對(duì)于孔洞與對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180之間的配合僅會(huì)產(chǎn)生輕微影響。以此方式，對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180可相對(duì)于關(guān)鍵罩幕圖案特征完美地安置，而不具任何公差范圍。此時(shí)，隨著對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180壓入孔洞125，即產(chǎn)生不可分離的組裝。通過(guò)對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180的末端與裝配框150的錐形物與V型凹槽嚙合，此結(jié)合圖案平板110/對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180組裝可動(dòng)態(tài)地耦合至裝配框150，因此圖案平板110完美地定位。接著，圖案平板110的對(duì)準(zhǔn)部120包含孔洞125，其為對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180按壓配合的地方，可對(duì)其進(jìn)行加工?？扇コ龂@對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180的多余石墨而重新使用對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)。
[0029]此對(duì)準(zhǔn)制程也會(huì)導(dǎo)致裝配框150的外周緣155上的凸起部158延伸穿過(guò)平面部分115上的止擋接頭118。
[0030]圖3呈現(xiàn)此對(duì)準(zhǔn)制程中的圖案平板110。如上所述，復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180穿過(guò)對(duì)準(zhǔn)部120中的孔洞125。凸起部158會(huì)延伸穿過(guò)平面部分115中的止擋接頭118。這些凸起部158可作為結(jié)構(gòu)結(jié)合物，以協(xié)助將圖案平板110固定至裝配框150。舉例來(lái)說(shuō)，使用復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180將圖案平板110對(duì)準(zhǔn)至裝配框150之后，可將環(huán)氧樹(shù)脂添加至止擋接頭118，以在精確對(duì)準(zhǔn)中固持凸起部158。環(huán)氧樹(shù)脂是用來(lái)將凸起部158固持在相對(duì)于止擋接頭118的精確位置。
[0031]除了結(jié)構(gòu)結(jié)合物以外，可使用諸如接著劑等第二結(jié)合物。在此實(shí)施例中，沿著平面部分115的邊緣或沿著裝配框150的對(duì)應(yīng)部分配置接著劑。當(dāng)圖案平板110與裝配框150匯集時(shí)，復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180確保適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)圖案平板110接觸裝配框150時(shí)，接著劑協(xié)助兩元件結(jié)合。此外，接著劑可具有熱傳導(dǎo)性，而得以從圖案平板110傳遞熱能至裝配框150。
[0032]圖4是此實(shí)施例中的多部分罩幕100的示意圖。圖示復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180使圖案平板110與裝配框150對(duì)準(zhǔn)。凸起部158延伸穿過(guò)止擋接頭118，并圖示接著劑190圍繞平面部分115的周?chē)?。接著?90可具有熱傳導(dǎo)性，而得以將因離子轟擊而產(chǎn)生于平面部分115中的熱能傳送至裝配框150并通過(guò)裝配框散逸。
[0033]圖5呈現(xiàn)平面部分115的一角的放大圖。此圖呈現(xiàn)凸起部158延伸穿過(guò)止擋接頭118。也呈現(xiàn)出作為第二結(jié)合物的接著劑190將平面部分115固定至裝配框150。
[0034]如上所述，圖案平板110與裝配框150的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)可能相當(dāng)重要。圖6呈現(xiàn)此對(duì)準(zhǔn)制程的側(cè)視剖面圖。如前文所述，復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180穿過(guò)圖案平板110的對(duì)準(zhǔn)部120。對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180接著進(jìn)入配置于裝配框150的對(duì)準(zhǔn)突出部170中的活動(dòng)接頭175。對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180與活動(dòng)接頭175非常精確地對(duì)準(zhǔn)。如此亦能?chē)?yán)密地控制平面部分115中的圖案179與裝配框150邊緣之間的關(guān)系。
[0035]使用一個(gè)或更多個(gè)結(jié)合物將圖案平板110與裝配框150彼此固定后，可從對(duì)準(zhǔn)部120移除復(fù)用性對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)180。此外，如果需要，可通過(guò)從平面部分115破壞或通過(guò)加工方式移除圖案平板110的對(duì)準(zhǔn)部120。舉例來(lái)說(shuō)，如圖3所示，可在線195處移除對(duì)準(zhǔn)部120。這使得僅剩圖案平板110的平面部分115附接至裝配框150。因此，所完成的經(jīng)組裝多部分罩幕100類(lèi)似單件式罩幕(請(qǐng)見(jiàn)圖1)，并可比照該罩幕的用法來(lái)使用。
[0036]前文敘述揭示兩種結(jié)合物的使用；環(huán)氧樹(shù)脂形式的結(jié)構(gòu)結(jié)合物，用來(lái)結(jié)合凸起部158與止擋接頭118，以及接著劑190形式的第二結(jié)合物，如熱傳導(dǎo)接著劑。必須注意的是可使用兩種結(jié)合物，或只使用這兩種結(jié)合物的其中一者。此外，也可使用其他結(jié)合物以取代或補(bǔ)充這些列舉結(jié)合物其中一者或兩者。舉例來(lái)說(shuō)，在一實(shí)施例中，可使用銷(xiāo)作為結(jié)構(gòu)結(jié)合物。在另一實(shí)施例中，可使用螺釘作為結(jié)構(gòu)結(jié)合物。
[0037]舉例來(lái)說(shuō)，圖案平板110與裝配框150可以上述方式對(duì)準(zhǔn)。可制造穿過(guò)圖案平板110與裝配框150的配對(duì)鉆孔組。接著可將銷(xiāo)或螺釘插入孔洞中，以結(jié)合裝配框150與圖案平板110。換言之，對(duì)準(zhǔn)之后，鉆出穿過(guò)圖案平板110與裝配框150的孔洞，用來(lái)固持銷(xiāo)或螺釘。
[0038]使用銷(xiāo)或螺釘作為結(jié)合物，可以非破壞性的方式分離裝配框150與平面部分115。舉例來(lái)說(shuō)，平面部分115的圖案可能因?yàn)殡x子轟離而腐蝕或變質(zhì)。通過(guò)使用可移除性結(jié)構(gòu)結(jié)合物，可能可以分離這些構(gòu)件、丟棄平面部分115并重新使用裝配框150。這樣的優(yōu)點(diǎn)是可以重新使用配置于裝配框150中的許多稀有或昂貴構(gòu)件，例如活動(dòng)接頭。
[0039]在此情況下，會(huì)從裝配框150例如通過(guò)移除銷(xiāo)或螺釘移除平面部分115。接著劑可能足夠脆弱，而能夠在不對(duì)裝配框150造成任何損害的情況下分離平面部分115與裝配框150。接著使用上述的技術(shù)將新的圖案平板110對(duì)準(zhǔn)至裝配框150。將新的圖案平板110對(duì)準(zhǔn)至裝配框150后，針對(duì)銷(xiāo)或螺釘制造新的孔洞。在一實(shí)施例中，與之前在裝配框150中所制作的孔洞有所區(qū)別，鉆過(guò)圖案平板110與裝配框150以形成一組新的孔洞。接著將銷(xiāo)或螺釘插入此新鉆的孔洞。注意到的是，由于能鉆這些孔洞的空間有限，故此制程可能會(huì)限制裝配框150的使用次數(shù)。在另一實(shí)施例中，通過(guò)鉆過(guò)之前穿過(guò)圖案平板110而鉆于裝配框150中的孔洞，以在圖案平板110中鉆出新的孔洞。以此方式，可能可以利用之前在裝配框150中鉆出的孔洞，并單純地于與這些已存在孔洞對(duì)準(zhǔn)的圖案平板110加上孔洞。換言之，裝配框150中已存在的孔洞是用來(lái)引導(dǎo)鉆過(guò)新的圖案平板110的孔洞。
[0040]在任一實(shí)施例中，將銷(xiāo)或螺釘插入至鉆孔后，移除此新的圖案平板110的對(duì)準(zhǔn)部120，如此一來(lái)包括新的圖案平板110與原始的裝配框150的新的多部分罩幕100即可供使用。
[0041]本實(shí)用新型不受限于本文所述的具體實(shí)施例的范圍。當(dāng)然，除了本文所述，本實(shí)用新型的其他各種實(shí)施例及修正，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員而言，通過(guò)前文所述與附圖為顯而易見(jiàn)。因此，其他實(shí)施例及修正落入本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。進(jìn)而，雖然在用于特定目的的特定情形下的特定實(shí)施方式的內(nèi)文中已描述本實(shí)用新型，本技術(shù)領(lǐng)域中具通常知識(shí)者將理解其用途不限于此，且在用于任何目的的任何情形下可有效地實(shí)施本實(shí)用新型。因此，保護(hù)范圍應(yīng)解釋為基于本文所述本實(shí)用新型的完整范疇與精神。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工件處理時(shí)所用的罩幕，其特征在于，包括: 圖案平板，包括平面部分，所述平面部分包括形成工件處理時(shí)所用圖案的連續(xù)開(kāi)口；以及 裝配框，包括: 外周緣，所述平面部分固定于所述外周緣上；以及 對(duì)準(zhǔn)突出部，包括一個(gè)或更多個(gè)活動(dòng)接頭，用于進(jìn)行所述裝配框與所述圖案平板之間的對(duì)準(zhǔn)；以及 結(jié)構(gòu)結(jié)合物，用以固定所述圖案平板與所述裝配框。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件處理時(shí)所用的罩幕，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)結(jié)合物包括: 多個(gè)凸起部，配置于所述裝配框上；以及 多個(gè)相對(duì)應(yīng)的止擋接頭，配置于所述圖案平板上，其中，所述凸起部延伸穿過(guò)所述止擋接頭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工件處理時(shí)所用的罩幕，其特征在于，還包括環(huán)氧樹(shù)脂，其中所述環(huán)氧樹(shù)脂配置于所述止擋接頭中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件處理時(shí)所用的罩幕，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)結(jié)合物包括多個(gè)銷(xiāo)或螺釘，所述銷(xiāo)或螺釘插入位于所述圖案平板與所述裝配框中的孔洞中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件處理時(shí)所用的罩幕，其特征在于，還包括配置于所述裝配框與所述圖案平板之間的熱傳導(dǎo)接著劑。
【文檔編號(hào)】H01L21/265GK205595308SQ201490000909
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2014年7月25日
【發(fā)明人】亞隆·P·威波, 查理斯·T·卡爾森
【申請(qǐng)人】瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司