[发明专利]一种离子注入机中通用可编程的束流骤变监测及响应系统

说明书

本发明公开了一种离子注入机中通用可编程的离子束流骤变监测及响应系统，涉及半导体装备制造领域，尤其涉及离子注入机中对离子束流瞬态变化(Glitch)的监测与响应。此系统通过可编程的硬件架构，可快速准确地捕捉Glitch的发生，还可与离子注入机中的剂量控制系统协同作业，实现对Glitch做出微秒级别响应，以解决离子注入机中由于Glitch发生引起的工艺产品失效。

技术领域

本发明涉及半导体器装备制造领域，尤其涉及离子注入机中对离子束流瞬态变化的监测与后续响应。

背景技术

在半导体离子注入领域，随着工艺制程中集成度与低能浅结掺杂等技术要求的提高，对离子注入机工艺注入的稳定性提出更高的要求。注入工艺的稳定性与很多因素相关，其中一项最主要的因素是注入束流的稳定性。束流的稳定性表现在两个方面，一是束流长时间大小的变化，一般要求流强在1小时内浮动量为10％，此种方式由于束流波动是缓慢的，可以通过剂量控制系统控制；另一种是由于某种原因导致束流瞬间的大幅度变化，即束流发生了骤变，称之为Glitch，这种Glitch会导致离子注入瞬间的不连续性，导致部分工艺产品性能失效。这种Glitch持续时间非常短，在毫秒甚至微秒范围内。在离子注入机中，离子束流的操纵是通过电场及磁场来实现。而Glitch的发生时，基本会引起电场的波动，电场是通过高压电源提供，所以通过对高压电源及离子束流的合理监测即可完全判定Glitch的发生。综上，对离子注入机中Glitch快速监测及响应的系统就至关重要。传统的Glitch监测系统功能简单，只实现指定Glitch的计数功能，极不灵活，且不能实现与剂量控制系统协同作业，完成对Glitch的补偿。因此，引入一种离子注入机中通用可编程的束流骤变监测及响应系统具有重要意义。此系统还需具备与剂量控制系统协同作业的能力，达到对异常Glitch的补偿，从而消除由Glitch引起的产品良率问题。

发明内容

本发明是针对现有注入机中Glitch监测系统功能单一，不能实现对多个监测点的同步监控且无响应能力，而开发出的一种离子注入机中通用可编程的束流骤变监测及响应系统。

如图1所示，本发明通过以下技术方案实现：

一种离子注入机中通用可编程的束流骤变监测及响应系统，包括：主控芯片(1)、外部参考电压(2)、AD转换电路(3)、使能信号(4)、被监测电压(5)、电压采集通道信调(6)、被监测电流(7)、I/V转换通道信调(8)、Gllich状态信号(9)、Glitch状态输出模块TX1(10)、Glitch状态输出(11)、Glitch状态输入模块RX1(12)、Glitch状态输入(13)、复位信号(14)、快速关断执行模块(15)、电源控制信号1(16)、电源控制信号2(17)、外部输入光纤模块RX2(18)、外部电源关断信号(19)、光纤模块TX2(20)；能够自动捕捉离子注入机中Glitch的发生并快速做出响应，并且可以自定义Glitch的触发条件及响应方式。

一种离子注入机中通用可编程的束流骤变监测及响应系统，其监测机制为系统通过电压采集通道信调(6)或I/V转换通道信调(8)实时采集被监测信号，并将采集到的监测信号传入主控芯片(1)中，主控芯片(1)中设有Glitch发生判定条件，实时进行逻辑判定。主控芯片(1)中的Glitch发生逻辑判断，通过可编程的方式指定算法。Glitch发生的逻辑判定，与被监测信号的比较阈值来源有两种方式，方式一是通过主控芯片(1)内部程序可编程形式实现，方式二是通过外部参考电压(2)从外部引入。

一种离子注入机中通用可编程的束流骤变监测及响应系统，被监测的Glitch信号可根据被监测信号的类型，通过Glitch监测系统1(100)的硬件设定为被监测电压(5)或被监测电流(7)。被监测电压(5)通过电压采集通道信调(6)进入主控芯片进行逻辑判定。被监测电流(7)通过I/V转换通道信调(8)进入主控芯片进行逻辑判定。