[发明专利]一种宽带束均匀性控制的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及离子注入机均匀性控制方法，涉及离子注入机，属于半导体装备制造领域。

背景技术

离子注入机均匀性控制技术是离子注入机的关键技术之一，其工作原理是基于各种控制与测量方法和装置将离子按设定的剂量均匀地、精确地注入到整个晶片表面。随着晶圆片尺寸越来越大，单元器件尺寸越来越小，对半导体工艺设备的性能要求也就越来越高。现在的注入机束流较窄，不能快速的注入到整个晶圆片上，一种有效的方法则是将离子束流变宽，变宽后怎样控制宽带束注入的均匀性便成了一个新的问题。

发明内容

本发明提供了一种宽带束均匀性的控制方法与装置。一种宽带束均匀性控制的方法和装置，包括：工控机(1)，SPI适配器(2)，PMAC闭环测控板(3)，剂量控制器(4)，直线电机(5)，七个采样法拉第杯(6)，闭环法拉第杯1(7)，闭环法拉第杯2(8)，移动法拉第电机(9)和移动法拉第杯(10)。其中PMAC闭环测控板(3)插入工控机的ISA插槽中，剂量控制器(4)通过SPI适配器(2)与工控机(2)进行通讯，用于发送和采集数据。

所述移动法拉第杯(9)、闭环法拉第杯1(7)，闭环法拉第杯2(8)和七个采样法拉第杯(6)通过同轴电缆与剂量控制器(4)相连，其中移动法拉第(9)用于测量离子束剖面和水平方向束流分布密度。

所述闭环法拉第杯1(7)用于注入束流的实时测量，并根据注入束流的大小改变牵引靶台的直线电机的速度，从而达到离子注入的均匀性。

所述闭环法拉第杯2(8)用于实时采集离子束流。

所述七个采样法拉第杯(6)采集束流用于测量宽带离子束的角度和平行度。

本控制方法体系结构简单，测量与控制精确、稳定、可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明专利的限定。

图1宽带束均匀性控制系统体系结构图。

图2宽带束均匀性控制装置的一种实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图的具体实施例对本发明作进一步介绍，这些描述都是说明性的，本发明不限于此。本发明的范围仅由所附权利要求的范围所限定。

在图2宽带束均匀性控制装置的一种实施方式示意图中，PMAC闭环测控板插入工控机的ISA插槽中，剂量控制器通过SPI适配器与工控机进行通讯，用于发送和采集数据。

移动法拉第杯、闭环法拉第杯和采样法拉第杯通过同轴电缆与剂量控制器相连，其中移动法拉第杯用于测量离子束剖面和水平方向束分布密度检测，移动法拉第在PMAC的控制下会在水平方向作精确定位的移动，移动法拉第杯每移动一个等距离产生一个脉冲，此脉冲信号通过处理后送到剂量控制器，当剂量控制器检测到此信号后，实时响应束流采集中断采集束流值，通过剂量控制器放大处理束流值和束流范围的自动换档，切换到一个适当的量程范围，再转化为0～10V信号进行束流的A/D转换，确定注入束流的大小和束流品质。

七个采样法拉第杯用于测量离子束的角度和平行度，其特征在于七个采样法拉第杯分四组，每两个一组，剩下的单独一组都接到剂量控制器上。

闭环法拉第杯用于注入机注入束流的实时测量。两个闭环法拉第杯其中一个接到剂量控制器上，将其对时间的积分，然后将此积分值送至工控机，另一个通过I/V转换接到PMAC，根据注入束流的大小改变牵引靶台的直线电机的速度，从而达到离子注入的均匀性。。

以上所述已对本发明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的侵犯，将承担相应的法律责任。