尘埃检测系统及尘埃检测方法

尘埃检测系统及尘埃检测方法
【专利摘要】本发明揭示了一种尘埃检测系统，用于检测半导体设备的腔体内的尘埃，包括：离子发射系统，用于向晶片提供离子束；电子发射系统，用于发射电子束，所述电子束与所述离子束在腔体内相交汇；电子收集系统，用于收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电子信息；电子检测系统，用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行检测后，发出检测信息；判定系统，根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否突变。本发明还揭示了一种尘埃检测方法，可以有效地检测是否有离子注入到了非目标位置并激起了尘埃，大大降低人工筛查的次数，同时保证检测精度，从而减少人力、物力、财力的资源浪费，并进一步提高生产率。
【专利说明】尘埃检测系统及尘埃检测方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体【技术领域】，特别是涉及一种尘埃检测系统及尘埃检测方法。

【背景技术】
[0002] 目前在半导体制造中，器件的特征尺寸越来越小，所以，相应的对半导体的工艺要 求也越来越高，其中，工艺过程中的尘埃（particle)的控制是控制器件成品率很关键的一 个因素，是半导体工艺制造面临的很大的挑战。
[0003] 通常，半导体器件的制备过程需要经过多个步骤（stage)，例如，一片晶片 (wafer)的制备需要经过有源区制备、栅极制备、通孔制备、互连制备等步骤，并且，不同的 步骤中会进行不同的工艺，在有源区制备中会进行光刻和掺杂等工艺，在栅极制备中会进 行CVD(化学气相沉积）、光刻、干刻和湿刻等工艺。其中，离子注入工艺是最重要的掺杂方 法，是制备半导体器件中pn结的基础工艺，对半导体器件的良率起着至关重要的作用。
[0004] 图1为现有技术中离子注入机的示意图，离子注入的过程一般包括以下子过程： 离子源101发射离子束120,加速装置102对离子源101发射的离子束120进行加速，加速 后的离子束120在分析磁103 (例如90度磁）的作用下筛选出所需的离子束120,筛选出的 离子束120通过第一减速装置104对离子束120进行能量减速，经过第一减速装置104减 速的离子束120还经过角度校正磁105 (例如70度磁）进行角度校正，将离子束120校正 成平行的带状的离子束120,带状的离子束120通过第二减速装置106对离子束120进行能 量减速，减速后的离子束120经过离子束传输腔107后，进入反应腔108对其中扫面盘或者 其他植入端（此为本领域的公知常识，在图中未具体示出）上的晶片130进行注入。在该 离子注入过程中，第一减速装置104和第二减速装置106经常由于外界因素干扰而产生能 量跳动（glitch)，这种跳动有时会影响离子束120的注入方向以及离子束120的发散或会 聚程度，从而使离子束120偏离预定轨迹、激起尘埃（particle)，尘埃顺着离子束打到晶片 130表面上，从而导致阻挡离子束120的注入，最终使WAT (wafer acceptance test,晶片验 收测试）产生漂移，使得CP (chip probing，晶片针测）的合格率降低，影响严重的情况下， 会导致晶片报废。
[0005] 因此，需要检测是否有离子注入到了非目标位置并激起了尘埃，如果是，那么就需 要采取补救措施以防止CP的合格率减低，从而防止晶片报废。
[0006] 目前，检测是否有离子注入到了非目标位置并激起了尘埃的方法通常是侦测第一 减速装置和第二减速装置的累积能量跳动次数，如果累积跳动次数增加到所设定的阈值， 那么设备工程师需要对设备进行检查，制程工程师需要对晶片进行扫描，以进一步确认是 否离子注入到了非目标位置并激起了尘埃，如果是，那么工程师将采取补救措施以防CP的 合格率降低或晶片报废。
[0007] 但是，经本申请发明人长期研究发现，这种方法存在如下问题：并非每次能量跳动 都会导致离子注入到非目标位置并激起尘埃，也许能量跳动只有一次，但这一次能量跳动 恰恰导致了离子注入到非目标位置并激起尘埃，如果由于累积能量跳动次数小而不进行人 工筛查的话，会引起CP的合格率降低或晶片报废；也许能量跳动有多次，但这多次能量跳 动都没有使离子注入到非目标位置并激起尘埃，如果由于累积能量跳动次数大从而进行人 工筛查的话，会消耗很多本不需要消耗的人力、物力和财力的资源。这都是由于使用累积能 量跳动次数来进行检测所检测出的结果很不准确所带来的不良后果。
[0008] 另一方面，累积能量跳动次数跳动的阈值不容易设定，如果阈值的设定比较高，那 么有可能降低CP的合格率或导致较多的晶片报废；如果阈值设定较低，可以增高CP的合格 率和降低晶片报废的几率，但是给设备工程设和制程工程师带来非常繁重的工作量，消耗 大量的人力、财力、物力，而且很多数时候虽然能量发生跳动但事实上并检测不到尘埃，因 此，导致检测的成功率或检测的效率降低。而且会进一步导致生产效率降低。


【发明内容】

[0009] 本发明的目的在于，提供一种尘埃检测系统及尘埃检测方法，以检测半导体设备 的腔体内的尘埃，保证检测精度。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供一种尘埃检测系统，用于检测半导体设备的腔 体内的尘埃，包括：
[0011] 离子发射系统，用于向晶片提供离子束；
[0012] 电子发射系统，用于发射电子束，所述电子束与所述离子束在腔体内相交汇；
[0013] 电子收集系统，用于收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩 余电子信息；
[0014] 电子检测系统，用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化 进行检测后，发出检测信息；
[0015] 判定系统，用于接收所述检测信息，并根据所述检测信息判断所述剩余电子的电 子流是否发生突变。
[0016] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子 流突变时，进行人工筛查；当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流平稳时，不进行人工 筛查。
[0017] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统为筒状结构，所述离子束 从所述电子收集系统中通过到达所述晶片。
[0018] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统上具有一电子束入口，所 述电子束通过所述电子束入口后，在所述电子收集系统的筒状结构内与所述离子束相交 汇。
[0019] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统的结构为圆柱形筒状、方 形筒状或三棱形筒状。
[0020] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统与所述晶片的距离为10 厘米?80厘米。
[0021] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述半导体设备为离子注入机。
[0022] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子收集系统设置于所述离子注入机 的离子束传输腔中。
[0023] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述电子检测系统进一步包括模数转换器， 用于将所述剩余电子的电子流的变化转换成数字量。
[0024] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述尘埃检测系统进一步包括报警器，当所 述判定系统判断所述剩余电子的电子流突变时，所述报警器发出警报信息。
[0025] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述尘埃检测系统进一步包括计数器，用于 在所述判定系统判定所述剩余电子的电子流突变时加1，当所述计数器的计数加1时，所述 报警器发出警报信息。
[0026] 进一步的，在所述的尘埃检测系统中，所述尘埃检测系统进一步包括显示单元，用 于显示所述电子检测系统的检测信息。
[0027] 根据本发明的另一面，本发明还提供一种尘埃检测方法，用于检测半导体设备的 腔体内的尘埃，所述尘埃检测方法包括：
[0028] 离子发射系统向晶片提供离子束，电子发射系统发射电子束，所述电子束与所述 离子束在腔体内相交汇；
[0029] 电子收集系统收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电子 信息；
[0030] 电子检测系统接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行检 测后，发出检测信息；
[0031] 判定系统根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否突变。
[0032] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子 流突变时，进行人工筛查；当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流平稳时，不进行人工 筛查。
[0033] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子收集系统为筒状结构，所述离子束 从所述电子收集系统中通过到达所述晶片。
[0034] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子收集系统上具有一电子束入口，所 述电子束通过所述电子束入口后，在所述电子收集系统的筒状结构内与所述离子束相交 汇。
[0035] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子收集系统的结构为圆柱形筒状、方 形筒状或三棱形筒状。
[0036] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子收集系统与所述晶片的距离为10 厘米?80厘米。
[0037] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述半导体设备为离子注入机。
[0038] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子收集系统设置于所述离子注入机 的离子束传输腔。
[0039] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子检测系统进一步包括模数转换器， 用于将所述剩余电子的电子流的变化转换成数字量。
[0040] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子 流突变时，报警器发出警报信息。
[0041] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述尘埃检测系统通过计数器控制所述报 警器，所述判定系统判定所述剩余电子的电子流突变时所述计数器加1，当所述计数器的计 数加1时，所述报警器发出警报信息。
[0042] 进一步的，在所述的尘埃检测方法中，所述电子检测系统的检测信息通过显示单 元进行显示。
[0043] 与现有技术相比，本发明提供的尘埃检测系统及尘埃检测方法具有以下优点：
[0044] 1、本发明提供一种尘埃检测系统及尘埃检测方法，该尘埃检测系统包括离子发射 系统、电子发射系统、电子收集系统、电子检测系统以及判定系统，所述离子发射系统发射 的离子束与所述电子发射系统发射的电子束在腔体内相交汇，所述电子收集系统收集剩余 电子，并发出剩余电子信息，所述电子检测系统接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子 的电子流的变化进行检测后，发出检测信息，所述判定系统根据所述检测信息判断所述剩 余电子的电子流是否突变，以对尘埃进行判定，与现有技术相比，所述尘埃检测系统适用于 离子注入机等需要提供离子进行工艺步骤的半导体设备，如果半导体设备的腔体内存在尘 埃，那么所述离子束与所述电子束相互作用时，所述尘埃可能吸附带正电的离子，也可能吸 附带负电的电子，如果吸附带正电的离子，那么收集到的剩余电子的数量增多，所述电子流 出现正突变；如果吸附带负电的电子，那么收集到的剩余电子的数量减少，所述电子流会出 现负突变；总之，所述离子束中所述尘埃的存在会使得收集到所述剩余电子的电子流产生 突变，通过检测所述剩余电子的电子流的突变与否可以更加有效地检测是否有离子注入到 了非目标位置并激起了尘埃。即便在对CP的合格率或晶片报废率要求较高的情况下，采用 该检测方法可以大大降低人工筛查的次数，同时保证高CP合格率和低晶片报废率，从而减 少人力、物力、财力的资源浪费，并进一步提高生产率。
[0045] 2、本发明提供一种尘埃检测系统及尘埃检测方法，所述电子检测系统还可以包括 模数转换器，将所述剩余电子的电子流的变化转换成数字量，可以直接检测出尘埃的数量， 从而方便进行控制。

【专利附图】

【附图说明】
[0046] 图1为现有技术中离子注入机的示意图；
[0047] 图2为本发明又一实施例的尘埃检测系统的示意图；
[0048] 图3为本发明一实施例的尘埃检测方法的流程图；
[0049] 图4为本发明一实施例的电子流突变的示意图；
[0050] 图5为本发明一实施例的电子流突变数量的示意图。

【具体实施方式】
[0051] 下面将结合示意图对本发明的尘埃检测系统及尘埃检测方法进行更详细的描述， 其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明， 而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛 知道，而并不作为对本发明的限制。
[0052] 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要 求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非 精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0053] 为此，本发明提供一种尘埃检测系统及尘埃检测方法。该尘埃检测系统通过使离 子束与电子束相互作用，然后检测剩余电子的数量，根据所述剩余电子的电子流是否发生 突变来判断腔体中是否有尘埃，从而有效地检测是否有离子注入到了非目标位置并激起了 尘埃，即便在对CP的合格率或晶片报废率要求较高的情况下，采用该检测方法可以大大降 低人工筛查的次数，同时保证高CP合格率和低晶片报废率，从而减少人力、物力、财力的资 源浪费，并进一步提商生广率。
[0054] 结合上述核心思想，本发明提供一种尘埃检测系统，包括：
[0055] 离子发射系统，用于向晶片提供离子束；
[0056] 电子发射系统，用于发射电子束，所述电子束与所述离子束在腔体内相交汇；
[0057] 电子收集系统，用于收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩 余电子信息；
[0058] 电子检测系统，用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化 进行检测后，发出检测信息；
[0059] 判定系统，接收所述检测信息，并根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流 是否发生突变。
[0060] 结合上述尘埃检测系统，本发明还提供了一种制造方法，包括以下步骤：
[0061] 步骤S01，离子发射系统向晶片提供离子束，电子发射系统发射电子束，所述电子 束与所述离子束在腔体内相交汇；
[0062] 步骤S02,电子收集系统收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出 剩余电子信息；
[0063] 步骤S03,电子检测系统接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变 化进行检测后，发出检测信息；
[0064] 步骤S04,判定系统根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否突变。 [0065] 以下结合图2和图3来具体说明本发明的尘埃检测系统及尘埃检测方法，图2为 本发明又一实施例的尘埃检测系统的示意图，图3为本发明一实施例的尘埃检测方法的流 程图。
[0066] 如图2所示，所述尘埃检测系统包括离子发射系统210、电子发射系统220、电子收 集系统230、电子检测系统240以及判定系统250。
[0067] 所述离子发射系统210用于向晶片260提供离子束211，以对所述晶片260进行 离子注入。所述电子发射系统220用于发射电子束，所述电子束与所述离子束211在半导 体设备的腔体内相交汇，使得所述电子束与所述离子束211相互作用。所述电子收集系统 230用于收集所述电子束与所述离子束211交汇后的剩余电子，并发出剩余电子信息。如 果半导体设备的腔体（包括反应腔以及离子束传输腔）内存在的尘埃在经过收集系统230 时，那么所述离子束211与所述电子束相互作用时，所述尘埃可能吸附带正电的离子，也可 能吸附带负电的电子，如果吸附带正电的离子，那么所述电子收集系统230收集到的剩余 电子的数量增多，所述剩余电子的电子流出现正突变；如果吸附带负电的电子，那么收集到 的剩余电子的数量减少，所述剩余电子的电子流会出现负突变；总之，所述腔体中所述尘埃 的存在会使得收集到所述剩余电子的电子流产生突变。
[0068] 较佳的，所述电子收集系统230为筒状结构，所述离子束211从所述电子收集系统 230中通过到达所述晶片260,所述离子束211的方向与所述筒状结构的电子收集系统230 的侧壁相平行，如图2所示，其中，所述电子收集系统230的结构为圆柱形筒状、方形筒状或 三棱形筒状，可以方便地安装到现有的半导体设备上，以方便地对所述剩余电子进行收集， 并且筒状结构的电子收集系统230有利于收集到更广范围的剩余电子，有利于减少误差， 从而提高所述剩余电子的电子流突变的准确性。
[0069] 在本实施例中，所述电子收集系统230上具有一电子束入口 231，所述电子发射系 统220对着所述电子束入口 231发射电子，所述电子束通过所述电子束入口 231后，在所述 电子收集系统230的筒状结构内与所述离子束相交汇，使得所述电子束从所述电子收集系 统230的侧壁发射，有利于所述电子束与所述离子束211在半导体设备的腔体内相交汇，并 且有利于收集到不同方向的剩余电子，有利于减少误差，从而提高所述剩余电子的电子流 突变的准确性。在本实施例中，所述电子收集系统230的结构为方形筒状，即四面筒状，其 中一面的壁上具有所述电子束入口 231，与之相面对的一面的壁接地。
[0070] 较佳的，所述电子收集系统230与所述晶片260的距离为10厘米?80厘米，所述 电子收集系统与所述晶片260的距离不宜过大，过大会影响所述剩余电子的电子流突变的 准确性。优选的，所述电子收集系统与所述晶片260的距离为20厘米、30厘米、50厘米、60 厘米，可以根据晶片260的大小等因素具体的进行选择。
[0071] 所述电子检测系统240用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流 的变化进行检测后，发出检测信息。所述判定系统250接收所述检测信息，并根据所述检测 信息判断所述剩余电子的电子流是否发生突变。所述判定系统250通过检测所述剩余电子 的电子流的突变与否可以更加有效地检测是否有离子注入到了非目标位置并激起了尘埃。 即便在对CP的合格率或晶片报废率要求较高的情况下，亦能够保证高CP合格率和低晶片 报废率，从而减少人力、物力、财力的资源浪费，并进一步提高生产率。
[0072] 较佳的，当所述判定系统250判断所述剩余电子的电子流突变时，进行人工筛查； 当所述判定系统250判断所述剩余电子的电子流平稳时，不进行人工筛查，可以大大降低 人工筛查的次数。
[0073] 在本实施例中，所述半导体设备为离子注入机，离子注入机需要发射离子以对晶 片260进行离子注入，可以使用所述尘埃检测系统对腔体内的尘埃进行检测，在本发明的 其它实施例中，也可将本发明用于其它的利用离子进行工艺反应的半导体设备中，例如刻 蚀机台等，其具体实施步骤与思路和本发明的上述实施例相似，在本发明实施例的启示下， 这一应用的延伸对本领域普通技术人员而言是易于理解和实现的，在此不再赘述。当所述 半导体设备为离子注入机时，所述电子收集系统230可以设置于所述离子注入机的离子束 传输腔的腔体壁上。
[0074] 图3为本发明一实施例的尘埃检测方法的流程图，以下结合图3具体说明本实施 例的尘埃检测方法。
[0075] 首先，进行步骤S01，离子发射系统210向晶片260提供离子束211，电子发射系统 220发射电子束，所述电子束与所述离子束211在腔体内相交汇。
[0076] 然后，进行步骤S02,电子收集系统230收集所述电子束与所述离子束211交汇后 的剩余电子，并发出剩余电子信息。
[0077] 接着，进行步骤S03,电子检测系统240接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电 子的电子流的变化进行检测后，发出检测信息。
[0078] 随后，进行步骤S04,判定系统250根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流 是否突变。
[0079] 较佳的，当所述检测信息为所述剩余电子的电子流突变时，所述判定系统250判 断需要进行人工筛查；当所述检测信息为所述剩余电子的电子流平稳时，所述判定系统 250判断不需要进行人工筛查。
[0080] 如图4所示，图4为本发明一实施例的电子流突变的示意图。图中横坐标轴为晶 片号，纵坐标轴为电子流，单位为毫安。其中，晶片#1至晶片#25是同一批（lot)晶片，而 且对晶片进行离子注入的离子束是同一离子束。如图4所示，所述电子检测系统240检测 到晶片#1至晶片#9、晶片#11至晶片#14以及晶片#16至晶片#25的所述剩余电子的电子 流基本保持在17左右，而且检测到晶片#10的电子流正突变到20. 5,晶片#15的电子流负 突变到13. 5。
[0081] 对于图4所示的实施例，在步骤S04中，所述电子检测系统240在检测晶片#1至 晶片#9、晶片#11至晶片#14以及晶片#16至晶片#25时，没有检测到电子流突变，所述判 定系统250判断所述腔体中没有尘埃，于是，所述判定系统250判断不需要对晶片#1至晶 片#9、晶片#11至晶片#14以及晶片#16至晶片#25进行人工筛查；所述电子检测系统240 在晶片#10和晶片#15检测到电子流突变，所述判定系统250判断所述腔体中有尘埃，于 是，所述判定系统250判断需要对晶片#10和晶片#15进行人工筛查。所述判定系统250 通过检测所述剩余电子的电子流的突变与否可以更加有效地检测是否有离子注入到了非 目标位置并激起了尘埃。即便在对CP的合格率或晶片报废率要求较高的情况下，采用该检 测方法可以大大降低人工筛查的次数，同时保证高CP合格率和低晶片报废率，从而减少人 力、物力、财力的资源浪费，并进一步提高生产率。
[0082] 当然，所述尘埃检测系统还可以进一步包括报警器270,如图2所示，当所述判定 系统250判断需要进行人工筛查时，所述报警器270发出警报信息。所述尘埃检测系统还 可以包括显示单元280,用于显示所述电子检测系统240的检测信息，例如图4所示的剩余 电子的电子流-晶片号曲线图，以便于向工作人员显示。
[0083] 另外，所述尘埃检测系统进一步包括计数器，用于在所述判定系统判定所述剩余 电子的电子流突变时加1，当所述计数器的计数加1时，所述报警器发出警报信息。具体地， 如图5所示，示出与图4对应的剩余电子的电子流突变数量-晶片号曲线图。在图5中，晶 片#1至晶片#9的剩余电子的电子流基本保持稳定，计数器保持计数0不变，所述报警器不 发出警报信息，工作人员不对晶片#1至晶片#9进行进一步地人工筛查；晶片#10的剩余电 子的电子流发生正突变，所述判定系统250判定所述离子束携带尘埃，所述计数器加1，所 述计数器计数变为1，所述报警器发出警报信息，工作人员对晶片#10进行进一步地人工筛 查；在晶片#11至晶片#14,剩余电子的电子流基本保持稳定，所示计数器保持计数1不变， 所述报警器不发出警报信息，工作人员不对晶片#11至晶片#14进行进一步地人工筛查；在 晶片#15的电子流发生负突变，所述判定系统250判定所示离子束携带尘埃，所述计数器加 1，所述计数器计数变为2,所述报警器发出警报信息，工作人员对晶片#15进行进一步地人 工筛查；在晶片#16至晶片#25电子流基本保持稳定，所述计数器保持计数2不变，所述报 警器不发出警报信息，工作人员不对晶片#16至晶片#25进行进一步地人工筛查。
[0084] 另外，所述电子检测系统240进一步包括模数转换器，用于将所述剩余电子的电 子流的变化转换成数字量，并可以通过所述显示单元280将所述剩余电子的电子流的数量 进行显示，从而方便监控。
[0085] 本发明并不限于以上实施例，例如，当所述判定系统250判断所述剩余电子的电 子流突变时，则判定半导体设备的腔体内存在尘埃；当所述判定系统250判断所述剩余电 子的电子流平稳时，则判定半导体设备的腔体内不存在尘埃，亦可以实现精确地检测半导 体设备的腔体内的尘埃，亦在本发明的思想范围之内。
[0086] 综上所述，本发明提供一种尘埃检测系统及尘埃检测方法，该尘埃检测系统通过 离子束与电子束相互作用时，然后检测剩余电子的数量，根据所述剩余电子的电子流是否 发生突变来判断腔体中是否有尘埃，从而有效地检测是否有离子注入到了非目标位置并激 起了尘埃，即便在对CP的合格率或晶片报废率要求较高的情况下，采用该检测方法可以大 大降低人工筛查的次数，同时保证高CP合格率和低晶片报废率，从而减少人力、物力、财力 的资源浪费，并进一步提高生产率。与现有技术相比，本发明提供的尘埃检测系统及尘埃检 测方法具有以下优点：
[0087] 1、本发明提供一种尘埃检测系统及尘埃检测方法，该尘埃检测系统包括离子发射 系统、电子发射系统、电子收集系统、电子检测系统以及判定系统，所述离子发射系统发射 的离子束与所述电子发射系统发射的电子束在腔体内相交汇，所述电子收集系统收集剩余 电子，并发出剩余电子信息，所述电子检测系统接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子 的电子流的变化进行检测后，发出检测信息，所述判定系统根据所述检测信息判断所述剩 余电子的电子流是否突变，以对尘埃进行判定，与现有技术相比，所述尘埃检测系统适用于 离子注入机等需要提供离子进行工艺步骤的半导体设备，如果半导体设备的腔体内存在尘 埃，那么所述离子束与所述电子束相互作用时，所述尘埃可能吸附带正电的离子，也可能吸 附带负电的电子，如果吸附带正电的离子，那么收集到的剩余电子的数量增多，所述电子流 出现正突变；如果吸附带负电的电子，那么收集到的剩余电子的数量减少，所述电子流会出 现负突变；总之，所述离子束中所述尘埃的存在会使得收集到所述剩余电子的电子流产生 突变，通过检测所述剩余电子的电子流的突变与否可以更加有效地检测是否有离子注入到 了非目标位置并激起了尘埃。即便在对CP的合格率或晶片报废率要求较高的情况下，采用 该检测方法可以大大降低人工筛查的次数，同时保证高CP合格率和低晶片报废率，从而减 少人力、物力、财力的资源浪费，并进一步提高生产率。
[0088] 2、本发明提供一种尘埃检测系统及尘埃检测方法，所述电子检测系统还可以包括 模数转换器，将所述剩余电子的电子流的变化转换成数字量，可以直接检测出尘埃的数量， 从而方便进行控制。
[0089] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 一种尘埃检测系统，用于检测半导体设备的腔体内的尘埃，包括： 离子发射系统，用于向晶片提供离子束； 电子发射系统，用于发射电子束，所述电子束与所述离子束在腔体内相交汇； 电子收集系统，用于收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电 子信息； 电子检测系统，用于接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行 检测后，发出检测信息； 判定系统，用于接收所述检测信息，并根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流 是否发生突变。
2. 如权利要求1所述尘埃检测系统，其特征在于，当所述判定系统判断所述剩余电子 的电子流突变时，进行人工筛查；当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流平稳时，不进 行人工筛查。
3. 如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统为 筒状结构，所述离子束从所述电子收集系统中通过到达所述晶片。
4. 如权利要求3所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统上具有一电子束 入口，所述电子束通过所述电子束入口后，在所述电子收集系统的筒状结构内与所述离子 束相交汇。
5. 如权利要求3所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统的结构为圆柱形 筒状、方形筒状或三棱形筒状。
6. 如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统与 所述晶片的距离为10厘米?80厘米。
7. 如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述半导体设备为离 子注入机。
8. 如权利要求7所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子收集系统设置于所述离子 注入机的离子束传输腔中。
9. 如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述电子检测系统进 一步包括模数转换器，用于将所述剩余电子的电子流的变化转换成数字量。
10. 如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述尘埃检测系统进 一步包括报警器，当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流突变时，所述报警器发出警 报信息。
11. 如权利要求10所述尘埃检测系统，其特征在于，所述尘埃检测系统进一步包括计 数器，用于在所述判定系统判定所述剩余电子的电子流突变时加1，当所述计数器的计数加 1时，所述报警器发出警报信息。
12. 如权利要求1-2中任意一项所述尘埃检测系统，其特征在于，所述尘埃检测系统进 一步包括显示单元，用于显示所述电子检测系统的检测信息。
13. -种尘埃检测方法，用于检测半导体设备的腔体内的尘埃，所述尘埃检测方法包 括： 离子发射系统向晶片提供离子束，电子发射系统发射电子束，所述电子束与所述离子 束在腔体内相交汇； 电子收集系统收集所述电子束与所述离子束交汇后的剩余电子，并发出剩余电子信 息； 电子检测系统接收所述剩余电子信息，并对所述剩余电子的电子流的变化进行检测 后，发出检测信息； 判定系统根据所述检测信息判断所述剩余电子的电子流是否突变。
14. 如权利要求13所述尘埃检测方法，其特征在于，当所述判定系统判断所述剩余电 子的电子流突变时，进行人工筛查；当所述判定系统判断所述剩余电子的电子流平稳时，不 进行人工筛查。
15. 如权利要求14-15中任意一项所述尘埃检测方法，其特征在于，所述电子收集系统 为筒状结构，所述离子束从所述电子收集系统中通过到达所述晶片。
16. 如权利要求15所述尘埃检测方法，其特征在于，所述电子收集系统上具有一电子 束入口，所述电子束通过所述电子束入口后，在所述电子收集系统的筒状结构内与所述离 子束相交汇。
17. 如权利要求15所述尘埃检测方法，其特征在于，所述电子收集系统的结构为圆柱 形筒状、方形筒状或三棱形筒状。
18. 如权利要求14-15中任意一项所述尘埃检测方法，其特征在于，所述电子收集系统 与所述晶片的距离为10厘米?80厘米。
19. 如权利要求14-15中任意一项所述尘埃检测方法，其特征在于，所述半导体设备为 离子注入机。
20. 如权利要求19所述尘埃检测方法，其特征在于，所述电子收集系统设置于所述离 子注入机的离子束传输腔。
21. 如权利要求14-15中任意一项所述尘埃检测方法，其特征在于，所述电子检测系统 进一步包括模数转换器，用于将所述剩余电子的电子流的变化转换成数字量。
22. 如权利要求14-15中任意一项所述尘埃检测方法，其特征在于，当所述判定系统判 断所述剩余电子的电子流突变时，报警器发出警报信息。
23. 如权利要求22所述尘埃检测方法，其特征在于，所述尘埃检测系统通过计数器控 制所述报警器，所述判定系统判定所述剩余电子的电子流突变时所述计数器加1，当所述计 数器的计数加1时，所述报警器发出警报信息。
24. 如权利要求14-15中任意一项所述尘埃检测方法，其特征在于，所述电子检测系统 的检测信息通过显示单元进行显示。
【文档编号】H01L21/67GK104157593SQ201310177641
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】李兴华, 王振辉 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司