一种剂量检测和控制的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种剂量检测和控制的技术领域，特别是应用在离子注入机采集离子束流和剂量，并实时控制离子束运动并将离子按设定剂量均匀地注入到晶片上，属于离子注入机的关键技术之一。
【背景技术】
[0002]离子束注入机是半导体器件制造中最关键的掺杂设备之一。随着半导体器件制造的集成度向片上系统规模发展，特别是片上晶体管、场效应管尺寸的减缩，对离子束注入掺杂技术提出了很明显的挑战。为了保证片上浅结晶体管和场效应管的性能稳定和重复，在离子注入掺杂过程中，要求对注入剂量、注入能量、注入的重复性、注入角度、注入元素纯度、以及注入剂量的均匀性实施精确的闭环控制和进行全自动调整。
[0003]针对现有技术而提出的离子束注入机注入剂量均匀性检测和控制的系统，该发明应用于离子注入机，不但可以满足半导体器件制造工艺发展的需要，而且能够精确检测和自动调整注入剂量，使得整块晶圆片上的注入剂量均匀性得到控制。
【发明内容】
[0004]本发明专利提出一种结构简单、实现可靠的用于离子注入机注入剂量均匀性检测和控制的系统。
[0005]本发明专利通过以下技术方案来实现:
[0006]一种剂量检测和控制的系统，其特征在于:该系统包括上位机(I)、光缆(2)、嵌入式系统(3)、法拉第筒(4)、同轴电缆(5)、剂量控制器(10)及其内部的档位选择与AD转换模块(6)、束流检测设备(7)、波形发生器⑶、X/Y向扫描电源(9)。
[0007]所述的嵌入式系统(3)通过光缆(2)连接上位机(I)的PCI插槽进行通信；法拉第筒(4)通过同轴电缆(5)采集的束流值送至剂量控制器(10);采集的束流值经档位选择与AD转换模块￠)，最终由数据电缆传送至嵌入式系统(3);法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流检测设备(7)实时读取，便于观测；离子束流经过二维电扫描即X/Y向波形发生器
[8]校正后，均匀的覆盖整个晶片；X/Y向扫描通过嵌入式系统(3)应用软件触发实现同步。
[0008]相对现有技术，本发明所述电路的有益效果在于:
[0009]1.法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流检测设备(7)实时读取，便于对实时束流值进行观测分析。
[0010]2.在采样精度满足要求的情况下，使用嵌入式系统(3)软中断使采样束流同步X/Y向波形扫描，控制简单易行。
[0011]3.控制电路简单可靠，能够自动实现离子注入剂量的精确检测、自动调整和剂量均匀性控制。
【附图说明】
[0012]图1是本发明所述剂量检测和控制系统的硬件框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍，但不作为对本发明的限定。
[0014]如图1所示:一种剂量检测和控制的系统，其特征在于:该系统包括上位机⑴、光缆(2)、嵌入式系统(3)、法拉第筒(4)、同轴电缆(5)、剂量控制器(10)及其内部的档位选择与AD转换模块(6)、束流检测设备(7)、波形发生器(8)、X/Y向扫描电源(9)。
[0015]1.所述的嵌入式系统⑶通过光缆⑵连接上位机⑴的PCI插槽进行通信；法拉第筒(4)通过同轴电缆(5)采集的束流值送至剂量控制器(10);采集的束流值经档位选择与AD转换模块￠)，最终由数据电缆传送至嵌入式系统(3);法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流检测设备(7)实时读取，便于观测；离子束流经过二维电扫描即X/Y向波形发生器(8)校正后，均匀的覆盖整个晶片；X/Y向扫描通过嵌入式系统(3)应用软件触发实现同止/J/ O
[0016]2.所述的剂量检测和控制的系统，嵌入式系统(3)通过通讯模块与上位机⑴通讯，而嵌入式系统(3)通过SPI通讯接口与剂量控制器(10)交互数据:包含法拉第筒(4)采集的束流值，经剂量控制器(10)换挡、通道选择及AD转换后上传给嵌入式系统(3)分析计算；嵌入式系统⑶经过控制算法，采用软件同步的方式，使Χ/Υ向扫描同步，最终使离子束经过二维电扫描均匀的覆盖整个晶片。
[0017]3.所述的剂量检测和控制的系统，剂量控制器(10)将法拉第筒(4)采集的束流值经换挡、通道选择及AD转换后实时发送给束流检测设备(7)读取与显示，便于观测实时束流。
[0018]4.所述的剂量检测和控制的系统，波形发生器包含X向扫描发生器和Y向扫描发生器(即Χ/Υ向波形发生器(8))，经由Χ/Υ向校准算法修正相应各点的扫描电压斜率值对各点束流值进行实时较正，并通过Χ/Υ向扫描同步实现均匀性注入。
[0019]本发明专利的特定实施例已对本发明专利的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明专利精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
【主权项】
1.一种剂量检测和控制的系统，其特征在于:该系统包括上位机(I)、光缆(2)、嵌入式系统(3)、法拉第筒(4)、同轴电缆(5)、剂量控制器(10)及其内部的档位选择与AD转换模块(6)、束流检测设备(7)、波形发生器(8)、X/Y向扫描电源(9)。2.如权利要求1所述的一种剂量检测和控制系统，其特征在于:嵌入式系统(3)通过光缆(2)连接上位机(I)的PCI插槽进行通信。3.如权利要求1所述的一种剂量检测和控制系统，其特征在于:法拉第筒(4)通过同轴电缆(5)采集的束流值送至剂量控制器(10)。4.如权利要求1所述的一种剂量检测和控制系统，其特征在于:采集的束流值经档位选择与AD转换模块￠)，最终由数据电缆传送至嵌入式系统(3)。5.如权利要求1所述的一种剂量检测和控制系统，其特征在于:法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流检测设备(7)实时读取，便于观测。6.如权利要求1所述的一种剂量检测和控制系统，其特征在于:离子束流经过二维电扫描即X/Y向波形发生器(8)校正后，均匀的覆盖整个晶片。7.如权利要求1所述的一种剂量检测和控制系统，其特征在于:X/Y向扫描通过嵌入式系统(3)应用软件触发实现同步。
【专利摘要】本发明涉及一种剂量检测和控制的技术领域，涉及离子注入机，属于半导体制造领域。一种剂量检测和控制的系统，包括上位机(1)、光缆(2)、嵌入式系统(3)、法拉第筒(4)、同轴电缆(5)、剂量控制器(10)及其内部的档位选择与AD转换模块(6)、束流检测设备(7)、波形发生器(8)、X/Y向扫描电源(9)。说明书对一种剂量检测和控制的方法做出了详细说明，并给出了具体实施例。
【IPC分类】H01J37/317, H01J37/304, H01J37/244
【公开号】CN105097399
【申请号】CN201410209407
【发明人】吴巧艳
【申请人】北京中科信电子装备有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月19日