一種離子注入劑量檢測與控制的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種離子注入劑量檢測與控制的技術(shù)領(lǐng)域，涉及離子注入機(jī)，屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。一種離子注入劑量檢測與控制的系統(tǒng)，包括上位機(jī)(1)、SPI適配器(2)、劑量檢測與控制器(3)、法拉第筒(4)、束流檢測設(shè)備(5)、X/Y向掃描電源(6)；其中劑量檢測與控制器(3)包含恒流源檢測電路模塊(7)、束流采集與換擋電路模塊(8)、通信接口模塊(9)、積分模塊(10)、劑量控制模塊(11)、掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)、束流檢測接口模塊(13)與電源模塊(14)。說明書對(duì)一種離子注入劑量檢測與控制的系統(tǒng)做出了詳細(xì)說明，并給出了具體實(shí)施例。
【專利說明】
一種離子注入劑量檢測與控制的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種離子注入劑量檢測與控制的技術(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)而提出的離子注入機(jī)注入劑量均勻性檢測與控制的系統(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，而且能夠精確檢測和自動(dòng)調(diào)整注入劑量，使得整塊晶片上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與控制的系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明專利通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]—種劑量檢測和控制的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括上位機(jī)(I)、SPI適配器
(2)、劑量檢測與控制器(3)、法拉第筒(4)、束流檢測設(shè)備(5)、X/Y向掃描電源(6);其中劑量檢測與控制器(3)包含恒流源檢測電路模塊(7)、束流采集與換擋電路模塊(8)、通信接口模塊(9)、積分模塊(10)、劑量控制模塊(11)、掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)、束流檢測接口模塊(13)與電源模塊(14)。
[0007]2.所述的劑量檢測與控制器(3)通過SPI適配器(2))與上位機(jī)(I)相連進(jìn)行通信；法拉第筒⑷通過同軸電纜將采集的束流值送至劑量檢測與控制器⑶；采集的束流值經(jīng)積分模塊(10)采用兩路積分電路交替工作的模式；法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流檢測設(shè)備(5)實(shí)時(shí)讀取，便于觀測；離子束流經(jīng)過二維電掃描即掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)校正后，均勻的覆蓋整個(gè)晶片；掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)Χ向掃描頻率與Y向掃描頻率的選取，使得每次的掃描路徑偏移保證注入的均勻性。
[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設(shè)備(5)實(shí)時(shí)讀取，便于對(duì)實(shí)時(shí)束流值進(jìn)行觀測分析。
[0010]2.在采樣精度滿足要求的情況下，精確選取X向掃描頻率與Y向掃描頻率，使得每次的掃描路徑偏移保證注入的均勻性，控制簡單易行。
[0011]3.控制電路簡單可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)離子注入劑量的精確檢測、調(diào)整和劑量均勻性控制。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明所述離子注入劑量檢測與控制系統(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:一種離子注入劑量檢測與控制的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括上位機(jī)⑴、SPI適配器⑵、劑量檢測與控制器(3)、法拉第筒⑷、束流檢測設(shè)備(5)、X/Y向掃描電源(6);其中劑量檢測與控制器(3)包含恒流源檢測電路模塊(7)、束流采集與換擋電路模塊(8)、通信接口模塊(9)、積分模塊(10)、劑量控制模塊(11)、掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)、束流檢測接口模塊(13)與電源模塊(14)。
[0015]1.所述的劑量檢測與控制器(3)通過SPI適配器⑵)與上位機(jī)(I)相連進(jìn)行通信；法拉第筒⑷通過同軸電纜將采集的束流值送至劑量檢測與控制器⑶；采集的束流值經(jīng)積分模塊(10)采用兩路積分電路交替工作的模式；法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流檢測設(shè)備(5)實(shí)時(shí)讀取，便于觀測；離子束流經(jīng)過二維電掃描即掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)校正后，均勻的覆蓋整個(gè)晶片；掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)Χ向掃描頻率與Y向掃描頻率的選取，使得每次的掃描路徑偏移保證注入的均勻性。
[0016]2.所述的劑量檢測與控制的系統(tǒng)，劑量檢測與控制器(3)通過通訊模塊SPI適配器(2)與上位機(jī)(I)通訊，通過SPI通訊接口交互數(shù)據(jù):包含法拉第筒(4)采集的束流值，經(jīng)束流采集與換擋電路模塊(8)換擋、通道選擇及積分模塊(10)積分轉(zhuǎn)換后傳送給劑量控制模塊(11)分析計(jì)算。
[0017]3.所述的劑量檢測與控制的系統(tǒng)，劑量檢測與控制器(3)將法拉第筒⑷采集的束流值經(jīng)換擋、通道選擇后實(shí)時(shí)發(fā)送給束流檢測設(shè)備(5)讀取與顯示，便于觀測實(shí)時(shí)束流。
[0018]4.所述的劑量檢測與控制的系統(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(即掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12))，劑量控制模塊(11)經(jīng)過控制算法，精確選取X向掃描頻率與Y向掃描頻率，使得每次的掃描路徑偏移保證注入的均勻性，最終使離子束經(jīng)過二維電掃描均勻的覆蓋整個(gè)晶片。
[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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種離子注入劑量檢測與控制的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括上位機(jī)(I)、SPI適配器(2)、劑量檢測與控制器(3)、法拉第筒(4)、束流檢測設(shè)備(5)、X/Y向掃描電源(6);其中劑量檢測與控制器(3)包含恒流源檢測電路模塊(7)、束流采集與換擋電路模塊(8)、通信接口模塊(9)、積分模塊(10)、劑量控制模塊(11)、掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)、束流檢測接口模塊(13)與電源模塊(14) ο2.如權(quán)利要求1所述的一種離子注入劑量檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:劑量檢測與控制器⑶通過SPI適配器(2))與上位機(jī)⑴相連進(jìn)行通信。3.如權(quán)利要求1所述的一種離子注入劑量檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:法拉第筒(4)通過同軸電纜將采集的束流值送至劑量檢測與控制器(3)。4.如權(quán)利要求1所述的一種離子注入劑量檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:采集的束流值經(jīng)積分模塊(10)采用兩路積分電路交替工作的模式。5.如權(quán)利要求1所述的一種離子注入劑量檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流檢測設(shè)備(5)實(shí)時(shí)讀取，便于觀測。6.如權(quán)利要求1所述的一種離子注入劑量檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:離子束流經(jīng)過二維電掃描即掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)校正后，均勻的覆蓋整個(gè)晶片。7.如權(quán)利要求1所述的一種離子注入劑量檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:掃描發(fā)生與掃描接口模塊(12)X向掃描頻率與Y向掃描頻率的選取，使得每次的掃描路徑偏移保證注入的均勻性。
【文檔編號(hào)】H01J37/317GK105895483SQ201410645013
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年11月7日
【發(fā)明人】吳巧艷
【申請(qǐng)人】北京中科信電子裝備有限公司