專利名稱：一種精確控制離子注入分布均勻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離子注入機(jī)均勻性控制方法，涉及離子注入機(jī)，屬于半導(dǎo)體裝備制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
離子注入機(jī)均勻性控制技術(shù)是離子注入機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其工作原理是基于各種控制與測量方法和裝置將離子按設(shè)定的劑量均勻地、精確地注入到整個(gè)晶片表面，如水平方向與垂直方向都采用電掃描的方式，通過實(shí)時(shí)改變水平和垂直方向的掃描電壓的大小來改變束的水平移動速度和垂直移動速度，從而改變注入離子的分布密度；另一種方式就是束固定不動，通過控制晶片的二維機(jī)械運(yùn)動來達(dá)到離子均勻地注入到晶片的表面。本發(fā)明提供了一種機(jī)械掃描與電掃描相結(jié)合的離子注入機(jī)均勻性控制方法，本控制方法體系結(jié)構(gòu)簡單，測量與控制精確、可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種離子注入機(jī)均勻性控制方法。一種離子注入機(jī)均勻控制系統(tǒng)，包括多通道、多檔位束流與劑量精確采集功能、水平方向電掃描控制，垂直方向機(jī)械掃描運(yùn)動控制，水平方向電掃描與垂直方向機(jī)械掃描同步方法。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步介紹，但不作為對本發(fā)明專利的限定。圖1是離子注入劑量控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖。圖2是位置同步信號時(shí)序圖。圖1中，離子注入劑量控制系統(tǒng)包括移動法拉第杯、閉環(huán)法拉第杯、采樣法拉第杯、劑量控制器、位置同步板、直線電機(jī)和NI PXI測控系統(tǒng)。圖2中，P. E. Ql/P. E. Q2為直線電機(jī)和移動法拉第杯運(yùn)動位置同步信號、P. E. Q為位置同步板產(chǎn)生的位置同步脈沖。
具體實(shí)施例方式移動法拉第杯、閉環(huán)法拉第杯和采樣法拉第杯通過同軸電纜與劑量控制器相連， 其中移動法拉第用于測量離子束剖面和水平方向束分布密度檢測，移動法拉第杯每移動一個(gè)等距離產(chǎn)生一個(gè)同步脈沖，此同步脈沖信號(P.E.Q》通過位置同步板處理后送到劑量控制器，當(dāng)劑量控制器檢測到此同步信號后，便響應(yīng)束流采集中斷，采集移動法拉第杯的束流。兩個(gè)采樣法拉第杯用于測量離子束的角度和平行度。閉環(huán)法拉第杯用于注入機(jī)注入劑量的實(shí)時(shí)測量。
劑量控制器通過一個(gè)SPI接口和三個(gè)硬件中斷IRQ1、IRQ2和IRQ3與NI實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)相連，其中SPI接口用于劑量控制器與m實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳送，三個(gè)中斷信號用于三種實(shí)時(shí)性能要求高的事件觸發(fā)。位置同步板用于兩路位置同步信號(P. E. Ql和P. E. Q2)自動分時(shí)采集，產(chǎn)生一路同步脈沖輸出，當(dāng)P. E. Ql或P. E. Q2出現(xiàn)一個(gè)上升沿信號，產(chǎn)一個(gè)50us寬的脈沖輸出信號 (P. E. Q)。P. E. Ql為直線電機(jī)垂直掃描移動距離同步信號，即直線電機(jī)每移動一個(gè)等距離， P. E. Ql輸出電平發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，當(dāng)P. E. Ql出現(xiàn)上升沿時(shí)，P. E. Q產(chǎn)生一個(gè)脈沖，觸發(fā)劑量控制器輸出一個(gè)“W”掃描波形。以上所述已對本發(fā)明的內(nèi)容做了詳盡說明。對本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構(gòu)成對本發(fā)明專利的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種離子注入機(jī)均勻性控制系統(tǒng)包括移動法拉第杯、閉環(huán)法拉第杯、采樣法拉第杯、劑量控制器、位置同步板、直線電機(jī)和NI PXI測控系統(tǒng)，其相互連結(jié)情況見圖1。
2.權(quán)利1所述的移動法拉第杯、閉環(huán)法拉第杯和采樣法拉第杯通過同軸電纜與劑量控制器相連，其中移動法拉第杯用于測量離子束剖面和水平方向束分布密度檢測，移動法拉第杯每移動一個(gè)等距離產(chǎn)生一個(gè)同步脈沖，此同步脈沖信號P. E. Q2通過位置同步板處理后送到劑量控制器，當(dāng)劑量控制器檢測到此同步信號后，實(shí)時(shí)響應(yīng)束流采集中斷，采集移動法拉第杯的束流。
3.權(quán)利1所述位置同步板用于兩路位置同步信號P.E. Ql和P. E. Q2自動分時(shí)采集，產(chǎn)生一路同步脈沖輸出，當(dāng)P. E. Ql或P. E. Q2出現(xiàn)一個(gè)上升沿信號，位置同步板產(chǎn)一個(gè)50us 寬的脈沖輸出信號P. E. Q0 P. E. Ql為直線電機(jī)垂直掃描移動距離同步信號，即直線電機(jī)每移動一個(gè)等距離，P. E. Ql輸出電平發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，當(dāng)P. E. Ql出現(xiàn)上升沿時(shí)，P. E. Q產(chǎn)生一個(gè)脈沖，觸發(fā)劑量控制器輸出一個(gè)“W”掃描波形，用于水平掃描與垂直掃描之間的同步。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精確控制離子注入分布均勻的方法，涉及離子注入機(jī)，屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。該方法包括高精度多通道束流與劑量采集、W掃描波形產(chǎn)生、水平方向束分布密度的檢測與修正、束平行度檢測、水平掃描與垂直掃描同步。系統(tǒng)主要由移動法拉第杯、閉環(huán)法拉第杯、采樣法拉第杯、劑量控制器、位置同步板、直線電機(jī)和NI PXI實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)構(gòu)成。本發(fā)明能夠自動實(shí)現(xiàn)離子注入離子的劑量的精確檢測、自動實(shí)現(xiàn)注入離子分布的均勻性和劑量的準(zhǔn)確性控制。
文檔編號G05B19/04GK102347194SQ201010243088
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者伍三忠, 唐景庭, 孫勇, 鐘新華 申請人:北京中科信電子裝備有限公司