專利名稱：一種離子注入劑量控制系統(tǒng)及控制方法
技術領域：
本發(fā)明專利涉及一種離子注入劑量控制系統(tǒng)及控制方法，特別地涉及離子注入
機，屬于半導體器件制造領域。
背景技術：
隨著半導體集成電路技術的發(fā)展，集成度越來越高，電路規(guī)模越來越大，電路中單 元器件尺寸越來越小，對各半導體工藝設備提出了更高的要求。離子注入機作為半導體離 子摻雜工藝線的關鍵設備之一，也提出了很高的要求，要求離子注入機具有整機可靠性 好、生產(chǎn)效率高、多種電荷態(tài)離子寬能量范圍注入、精確控制束注入能量精度、精確控制束 純度、低塵粒污染、整機全自動控制、注片均勻性和重復性好等多種功能和特征。所以需要 能夠精確控制晶圓片注入摻雜劑量控制器，它是離子注入摻雜核心技術之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對傳統(tǒng)的離子注入劑量控制系統(tǒng)的缺點，提出了一種新的離子注入劑量 控制系統(tǒng)與方法。此系統(tǒng)有可靠的實時性、良好的可擴展性，能極大地提高離子注入劑量的 精確性和注入分布的均勻性、斷點的自恢復功能。 離子注入劑量控制系統(tǒng)由劑量積分器、掃描發(fā)生器、NI運動控制器和NI實時測量 與控制器組成(參考圖1)。其中劑量積分器用于實時采集離子束流并將其對時間的積分， 然后將此積分值調(diào)制成一個P麗信號(參考圖1、2)輸出；掃描發(fā)生器的作用是根水平校準 所獲得的波形數(shù)據(jù)和NI實時測量與控制器送來的控制值產(chǎn)生掃描波形輸出；NI運動控制 器控制直線電機上、下運動完成垂直掃描并向NI實時測量與控制器提供一個同步信號，使 得水平掃描與垂直掃描協(xié)調(diào)控制；NI實時測量與控制器是整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)與指揮中心，完成 整個系統(tǒng)的實時同步與控制算法，系統(tǒng)實時控制時序參考圖3，控制流程參考圖4。


圖1為一種離子注入劑量控制系統(tǒng)結構框圖；
圖2圖1中兩P麗信號示意圖；
圖3系統(tǒng)實時控制時序示意圖；
圖4系統(tǒng)控制流程圖。
具體實施例方式
離子注入機劑量控制系統(tǒng)是一個實時性要求非常高的(ns級精度)、功能較 為復雜的、專用控制系統(tǒng)，為了滿足此要求，選用了美國國家儀器(NI)實時測量與控 制器PXI-8106RT以及NI運動控制器PXI-7352和NI FPGA PXI-7842R兩種模塊。NI FPGAPXI-7842R是一塊現(xiàn)場可編程門陣列卡，它能提供最高精度為25ns時鐘脈沖，由它來 完成所有同步觸發(fā)信號的產(chǎn)生和響應及兩個P麗信號的采集與產(chǎn)生參考圖2，圖3。 NI實時測量與控制器PXI-8106RT運行著實時操系統(tǒng)，能保證系統(tǒng)控制程序能夠嚴格按規(guī)定的時
序工作。NI運動控制器PXI-7352是一個高精度運動控制系統(tǒng)，它與LabVIEW-RT相結合，實
現(xiàn)高精密實時運動控制，并且由它提供一個精確的同步脈沖，使得離子注入劑量控制系統(tǒng)
的水平向掃描與垂直掃描同步下進行，從而才能保證整個注入均勻性。 本發(fā)明的特定實施例已對本發(fā)明的內(nèi)容做了詳盡說明。對本領域一般技術人員而
言，在不背離本發(fā)明精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構成對本發(fā)明專利
的侵犯，將承擔相應的法律責任。
權利要求
一種離子注入劑量控制系統(tǒng)，包括劑量積分器、掃描發(fā)生器、NI實時測量與控制器、NI運動控制器，其特征在于所述的劑量積分器輸出與NI實時測量與控制器的連接；所述的掃描發(fā)生器與NI實時測量與控制器的連接；所述的NI運動控制器與NI實時測量與控制器的連接。
2. 如權利要求1所述的一種離子注入劑量控制系統(tǒng)，其特征在于實現(xiàn)系統(tǒng)嚴格的實 時性能要求的方法；垂直掃描與水平掃描的同步方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離子注入劑量控制系統(tǒng)及控制方法，涉及離子注入機，屬于半導體制造領域。該系統(tǒng)包括劑量積分器、掃描發(fā)生器、NI運動控制器和NI實時測量與控制器。本發(fā)明的優(yōu)點是能夠顯著地提高離子注入劑量值和均勻性的精度以及自恢復功能。
文檔編號H01J37/317GK101764030SQ200810238899
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權日2008年12月4日
發(fā)明者伍三忠, 邱小莎, 鐘新華 申請人:北京中科信電子裝備有限公司