一種劑量檢測(cè)和控制的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種劑量檢測(cè)和控制的技術(shù)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在離子注入機(jī)采集離子束流和劑量，并實(shí)時(shí)控制離子束運(yùn)動(dòng)并將離子按設(shè)定劑量均勻地注入到晶片上，屬于離子注入機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
【背景技術(shù)】
[0002]離子束注入機(jī)是半導(dǎo)體器件制造中最關(guān)鍵的摻雜設(shè)備之一。隨著半導(dǎo)體器件制造的集成度向片上系統(tǒng)規(guī)模發(fā)展，特別是片上晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管尺寸的減縮，對(duì)離子束注入摻雜技術(shù)提出了很明顯的挑戰(zhàn)。為了保證片上淺結(jié)晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管的性能穩(wěn)定和重復(fù)，在離子注入摻雜過程中，要求對(duì)注入劑量、注入能量、注入的重復(fù)性、注入角度、注入元素純度、以及注入劑量的均勻性實(shí)施精確的閉環(huán)控制和進(jìn)行全自動(dòng)調(diào)整。
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而提出的離子束注入機(jī)注入劑量均勻性檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，該發(fā)明應(yīng)用于離子注入機(jī)，不但可以滿足半導(dǎo)體器件制造工藝發(fā)展的需要，而且能夠精確檢測(cè)和自動(dòng)調(diào)整注入劑量，使得整塊晶圓片上的注入劑量均勻性得到控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)可靠的用于離子注入機(jī)注入劑量均勻性檢測(cè)和控制的系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明專利通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種劑量檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括上位機(jī)(I)、光纜(2)、嵌入式系統(tǒng)(3)、法拉第筒(4)、同軸電纜(5)、劑量控制器(10)及其內(nèi)部的檔位選擇與AD轉(zhuǎn)換模塊(6)、束流檢測(cè)設(shè)備(7)、波形發(fā)生器⑶、X/Y向掃描電源(9)。
[0007]所述的嵌入式系統(tǒng)(3)通過光纜(2)連接上位機(jī)(I)的PCI插槽進(jìn)行通信；法拉第筒(4)通過同軸電纜(5)采集的束流值送至劑量控制器(10);采集的束流值經(jīng)檔位選擇與AD轉(zhuǎn)換模塊￠)，最終由數(shù)據(jù)電纜傳送至嵌入式系統(tǒng)(3);法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流檢測(cè)設(shè)備(7)實(shí)時(shí)讀取，便于觀測(cè)；離子束流經(jīng)過二維電掃描即X/Y向波形發(fā)生器
[8]校正后，均勻的覆蓋整個(gè)晶片；X/Y向掃描通過嵌入式系統(tǒng)(3)應(yīng)用軟件觸發(fā)實(shí)現(xiàn)同步。
[0008]相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述電路的有益效果在于:
[0009]1.法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流檢測(cè)設(shè)備(7)實(shí)時(shí)讀取，便于對(duì)實(shí)時(shí)束流值進(jìn)行觀測(cè)分析。
[0010]2.在采樣精度滿足要求的情況下，使用嵌入式系統(tǒng)(3)軟中斷使采樣束流同步X/Y向波形掃描，控制簡(jiǎn)單易行。
[0011]3.控制電路簡(jiǎn)單可靠，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)離子注入劑量的精確檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)整和劑量均勻性控制。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明所述劑量檢測(cè)和控制系統(tǒng)的硬件框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0014]如圖1所示:一種劑量檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括上位機(jī)⑴、光纜(2)、嵌入式系統(tǒng)(3)、法拉第筒(4)、同軸電纜(5)、劑量控制器(10)及其內(nèi)部的檔位選擇與AD轉(zhuǎn)換模塊(6)、束流檢測(cè)設(shè)備(7)、波形發(fā)生器(8)、X/Y向掃描電源(9)。
[0015]1.所述的嵌入式系統(tǒng)⑶通過光纜⑵連接上位機(jī)⑴的PCI插槽進(jìn)行通信；法拉第筒(4)通過同軸電纜(5)采集的束流值送至劑量控制器(10);采集的束流值經(jīng)檔位選擇與AD轉(zhuǎn)換模塊￠)，最終由數(shù)據(jù)電纜傳送至嵌入式系統(tǒng)(3);法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流檢測(cè)設(shè)備(7)實(shí)時(shí)讀取，便于觀測(cè)；離子束流經(jīng)過二維電掃描即X/Y向波形發(fā)生器(8)校正后，均勻的覆蓋整個(gè)晶片；X/Y向掃描通過嵌入式系統(tǒng)(3)應(yīng)用軟件觸發(fā)實(shí)現(xiàn)同止/J/ O
[0016]2.所述的劑量檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)(3)通過通訊模塊與上位機(jī)⑴通訊，而嵌入式系統(tǒng)(3)通過SPI通訊接口與劑量控制器(10)交互數(shù)據(jù):包含法拉第筒(4)采集的束流值，經(jīng)劑量控制器(10)換擋、通道選擇及AD轉(zhuǎn)換后上傳給嵌入式系統(tǒng)(3)分析計(jì)算；嵌入式系統(tǒng)⑶經(jīng)過控制算法，采用軟件同步的方式，使Χ/Υ向掃描同步，最終使離子束經(jīng)過二維電掃描均勻的覆蓋整個(gè)晶片。
[0017]3.所述的劑量檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，劑量控制器(10)將法拉第筒(4)采集的束流值經(jīng)換擋、通道選擇及AD轉(zhuǎn)換后實(shí)時(shí)發(fā)送給束流檢測(cè)設(shè)備(7)讀取與顯示，便于觀測(cè)實(shí)時(shí)束流。
[0018]4.所述的劑量檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，波形發(fā)生器包含X向掃描發(fā)生器和Y向掃描發(fā)生器(即Χ/Υ向波形發(fā)生器(8))，經(jīng)由Χ/Υ向校準(zhǔn)算法修正相應(yīng)各點(diǎn)的掃描電壓斜率值對(duì)各點(diǎn)束流值進(jìn)行實(shí)時(shí)較正，并通過Χ/Υ向掃描同步實(shí)現(xiàn)均勻性注入。
[0019]本發(fā)明專利的特定實(shí)施例已對(duì)本發(fā)明專利的內(nèi)容做了詳盡說明。對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明專利精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利專利的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種劑量檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括上位機(jī)(I)、光纜(2)、嵌入式系統(tǒng)(3)、法拉第筒(4)、同軸電纜(5)、劑量控制器(10)及其內(nèi)部的檔位選擇與AD轉(zhuǎn)換模塊(6)、束流檢測(cè)設(shè)備(7)、波形發(fā)生器(8)、X/Y向掃描電源(9)。2.如權(quán)利要求1所述的一種劑量檢測(cè)和控制系統(tǒng)，其特征在于:嵌入式系統(tǒng)(3)通過光纜(2)連接上位機(jī)(I)的PCI插槽進(jìn)行通信。3.如權(quán)利要求1所述的一種劑量檢測(cè)和控制系統(tǒng)，其特征在于:法拉第筒(4)通過同軸電纜(5)采集的束流值送至劑量控制器(10)。4.如權(quán)利要求1所述的一種劑量檢測(cè)和控制系統(tǒng)，其特征在于:采集的束流值經(jīng)檔位選擇與AD轉(zhuǎn)換模塊￠)，最終由數(shù)據(jù)電纜傳送至嵌入式系統(tǒng)(3)。5.如權(quán)利要求1所述的一種劑量檢測(cè)和控制系統(tǒng)，其特征在于:法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流檢測(cè)設(shè)備(7)實(shí)時(shí)讀取，便于觀測(cè)。6.如權(quán)利要求1所述的一種劑量檢測(cè)和控制系統(tǒng)，其特征在于:離子束流經(jīng)過二維電掃描即X/Y向波形發(fā)生器(8)校正后，均勻的覆蓋整個(gè)晶片。7.如權(quán)利要求1所述的一種劑量檢測(cè)和控制系統(tǒng)，其特征在于:X/Y向掃描通過嵌入式系統(tǒng)(3)應(yīng)用軟件觸發(fā)實(shí)現(xiàn)同步。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種劑量檢測(cè)和控制的技術(shù)領(lǐng)域，涉及離子注入機(jī)，屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。一種劑量檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，包括上位機(jī)(1)、光纜(2)、嵌入式系統(tǒng)(3)、法拉第筒(4)、同軸電纜(5)、劑量控制器(10)及其內(nèi)部的檔位選擇與AD轉(zhuǎn)換模塊(6)、束流檢測(cè)設(shè)備(7)、波形發(fā)生器(8)、X/Y向掃描電源(9)。說明書對(duì)一種劑量檢測(cè)和控制的方法做出了詳細(xì)說明，并給出了具體實(shí)施例。
【IPC分類】H01J37/317, H01J37/304, H01J37/244
【公開號(hào)】CN105097399
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410209407
【發(fā)明人】吳巧艷
【申請(qǐng)人】北京中科信電子裝備有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月19日