一种离子注入剂量检测与控制的系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种离子注入剂量检测与控制的技术领域，涉及离子注入机，属于半导体制造领域。一种离子注入剂量检测与控制的系统，包括上位机(1)、SPI适配器(2)、剂量检测与控制器(3)、法拉第筒(4)、束流检测设备(5)、X/Y向扫描电源(6)；其中剂量检测与控制器(3)包含恒流源检测电路模块(7)、束流采集与换挡电路模块(8)、通信接口模块(9)、积分模块(10)、剂量控制模块(11)、扫描发生与扫描接口模块(12)、束流检测接口模块(13)与电源模块(14)。说明书对一种离子注入剂量检测与控制的系统做出了详细说明，并给出了具体实施例。
【专利说明】
一种离子注入剂量检测与控制的系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种离子注入剂量检测与控制的技术领域，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注入机注入剂量均匀性检测与控制的系统，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，使得整块晶片上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与控制的系统。
[0005]本发明专利通过以下技术方案来实现:
[0006]—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)、SPI适配器
(2)、剂量检测与控制器(3)、法拉第筒(4)、束流检测设备(5)、X/Y向扫描电源(6);其中剂量检测与控制器(3)包含恒流源检测电路模块(7)、束流采集与换挡电路模块(8)、通信接口模块(9)、积分模块(10)、剂量控制模块(11)、扫描发生与扫描接口模块(12)、束流检测接口模块(13)与电源模块(14)。
[0007]2.所述的剂量检测与控制器(3)通过SPI适配器(2))与上位机(I)相连进行通信；法拉第筒⑷通过同轴电缆将采集的束流值送至剂量检测与控制器⑶；采集的束流值经积分模块(10)采用两路积分电路交替工作的模式；法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流检测设备(5)实时读取，便于观测；离子束流经过二维电扫描即扫描发生与扫描接口模块(12)校正后，均匀的覆盖整个晶片；扫描发生与扫描接口模块(12)Χ向扫描频率与Y向扫描频率的选取，使得每次的扫描路径偏移保证注入的均匀性。
[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(5)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，精确选取X向扫描频率与Y向扫描频率，使得每次的扫描路径偏移保证注入的均匀性，控制简单易行。
[0011]3.控制电路简单可靠，能够实现离子注入剂量的精确检测、调整和剂量均匀性控制。
【附图说明】
[0012]图1是本发明所述离子注入剂量检测与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:一种离子注入剂量检测与控制的系统，其特征在于:该系统包括上位机⑴、SPI适配器⑵、剂量检测与控制器(3)、法拉第筒⑷、束流检测设备(5)、X/Y向扫描电源(6);其中剂量检测与控制器(3)包含恒流源检测电路模块(7)、束流采集与换挡电路模块(8)、通信接口模块(9)、积分模块(10)、剂量控制模块(11)、扫描发生与扫描接口模块(12)、束流检测接口模块(13)与电源模块(14)。
[0015]1.所述的剂量检测与控制器(3)通过SPI适配器⑵)与上位机(I)相连进行通信；法拉第筒⑷通过同轴电缆将采集的束流值送至剂量检测与控制器⑶；采集的束流值经积分模块(10)采用两路积分电路交替工作的模式；法拉第筒(4)采集的束流值可以由束流检测设备(5)实时读取，便于观测；离子束流经过二维电扫描即扫描发生与扫描接口模块(12)校正后，均匀的覆盖整个晶片；扫描发生与扫描接口模块(12)Χ向扫描频率与Y向扫描频率的选取，使得每次的扫描路径偏移保证注入的均匀性。
[0016]2.所述的剂量检测与控制的系统，剂量检测与控制器(3)通过通讯模块SPI适配器(2)与上位机(I)通讯，通过SPI通讯接口交互数据:包含法拉第筒(4)采集的束流值，经束流采集与换挡电路模块(8)换挡、通道选择及积分模块(10)积分转换后传送给剂量控制模块(11)分析计算。
[0017]3.所述的剂量检测与控制的系统，剂量检测与控制器(3)将法拉第筒⑷采集的束流值经换挡、通道选择后实时发送给束流检测设备(5)读取与显示，便于观测实时束流。
[0018]4.所述的剂量检测与控制的系统，波形发生器包含X向扫描发生器和Y向扫描发生器(即扫描发生与扫描接口模块(12))，剂量控制模块(11)经过控制算法，精确选取X向扫描频率与Y向扫描频率，使得每次的扫描路径偏移保证注入的均匀性，最终使离子束经过二维电扫描均匀的覆盖整个晶片。
[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。
【主权项】
1.一种离子注入剂量检测与控制的系统，其特征在于:该系统包括上位机(I)、SPI适配器(2)、剂量检测与控制器(3)、法拉第筒(4)、束流检测设备(5)、X/Y向扫描电源(6);其中剂量检测与控制器(3)包含恒流源检测电路模块(7)、束流采集与换挡电路模块(8)、通信接口模块(9)、积分模块(10)、剂量控制模块(11)、扫描发生与扫描接口模块(12)、束流检测接口模块(13)与电源模块(14) ο2.如权利要求1所述的一种离子注入剂量检测与控制系统，其特征在于:剂量检测与控制器⑶通过SPI适配器(2))与上位机⑴相连进行通信。3.如权利要求1所述的一种离子注入剂量检测与控制系统，其特征在于:法拉第筒(4)通过同轴电缆将采集的束流值送至剂量检测与控制器(3)。4.如权利要求1所述的一种离子注入剂量检测与控制系统，其特征在于:采集的束流值经积分模块(10)采用两路积分电路交替工作的模式。5.如权利要求1所述的一种离子注入剂量检测与控制系统，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(5)实时读取，便于观测。6.如权利要求1所述的一种离子注入剂量检测与控制系统，其特征在于:离子束流经过二维电扫描即扫描发生与扫描接口模块(12)校正后，均匀的覆盖整个晶片。7.如权利要求1所述的一种离子注入剂量检测与控制系统，其特征在于:扫描发生与扫描接口模块(12)X向扫描频率与Y向扫描频率的选取，使得每次的扫描路径偏移保证注入的均匀性。
【文档编号】H01J37/317GK105895483SQ201410645013
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月7日
【发明人】吴巧艳
【申请人】北京中科信电子装备有限公司