專利名稱:一種控制離子均勻注入的二維掃描同步的方法
一種控制離子均勻注入的二維掃描同步的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種控制離子均勻注入的二維掃描同步的方法,特別的涉及離子注入機(jī),屬于半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域。
背景技術(shù):
離子注入機(jī)是半導(dǎo)體器件制造中最關(guān)鍵的摻雜設(shè)備之一,是一種通過(guò)引導(dǎo)雜質(zhì)注入半導(dǎo)體晶片,從而改變晶片傳導(dǎo)率的設(shè)備,其中雜質(zhì)注入的深度和密度的均勻性都直接決定了注入晶片的品質(zhì)。離子注入機(jī)均勻性控制技術(shù)是離子注入機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一,其工作原理是基于各種控制與測(cè)量方法和裝置將離子按設(shè)定的劑量均勻地、精確地注入到整個(gè)晶片表面。為了保證片上淺結(jié)晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管的性能穩(wěn)定和重復(fù),在離子注入摻雜過(guò)程中,要求對(duì)注入劑量、注入能量、注入的重復(fù)性、注入的角度、注入元素純度以及注入劑量的均勻性實(shí)時(shí)精確的閉環(huán)控制和進(jìn)行全自動(dòng)調(diào)整。
目前,國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的離子注入機(jī)整機(jī)控制還處在半自動(dòng)狀態(tài),離子注入摻雜的劑量均勻性控制更是一個(gè)空白,不能滿足微納米器件制造中半導(dǎo)體摻雜工藝的要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中離子注入機(jī)無(wú)均勻注入的二維掃描同步方法這一問(wèn)題而提出的一種離子均勻注入的二維掃描同步的方法,該發(fā)明應(yīng)用于離子注入機(jī),可以解決離子注入時(shí)二維掃描同步的問(wèn)題,使離子二維注入達(dá)到均勻性標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方式實(shí)現(xiàn)
一種離子均勻性注入的二維掃描同步系統(tǒng),主要包括運(yùn)動(dòng)控制卡(1)、移動(dòng)法拉第電機(jī)O)、移動(dòng)法拉第杯(3)、劑量控制器G)、位置平衡板(5)、直線電機(jī)(6)和計(jì)算機(jī) (實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)。計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)和運(yùn)動(dòng)控制卡(1)相連,通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡(1)控制直線電機(jī)(6)運(yùn)動(dòng),同時(shí)發(fā)出同步信號(hào)P. E.Q1,直線電機(jī)每移動(dòng)一個(gè)等距離,P. E. Ql (8) 輸出電平發(fā)生一次翻轉(zhuǎn);控制移動(dòng)法拉第電機(jī)( 運(yùn)動(dòng),移動(dòng)法拉第電機(jī)( 每移動(dòng)一個(gè)等距離,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)同步脈沖信號(hào)P. E.Q2 (9)。位置平衡板(5)自動(dòng)分時(shí)采集兩路同步信號(hào)P. E. Ql和P. E. Q2,當(dāng)P. E. Ql或P. E. Q2出現(xiàn)一個(gè)上升沿信號(hào),位置平衡板(5)產(chǎn)生一個(gè) 50us寬的同步脈沖信號(hào)P. E. Q(IO),觸發(fā)劑量控制器(4)輸出一個(gè)掃描波形(11)。同時(shí)移動(dòng)法拉第電機(jī)( 帶動(dòng)移動(dòng)法拉第杯( 采集束流送到劑量控制器,經(jīng)過(guò)積分送到計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7),計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)對(duì)束流值進(jìn)行處理,通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡(1)控制直線電機(jī)(6)和移動(dòng)法拉第電機(jī)(2)的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)
1、移動(dòng)法拉第電機(jī)定位準(zhǔn)確,定位精度可達(dá)0. Imm ;
2、計(jì)算機(jī)運(yùn)行實(shí)時(shí)系統(tǒng),具有很高的實(shí)時(shí)性,能提供Ius的定時(shí)精度;
3、能夠?qū)崿F(xiàn)二維掃描注入的同步,實(shí)現(xiàn)注入分布的均勻性。
圖1為本發(fā)明的一種離子均勻注入的二維掃描同步原理圖。
圖2為本發(fā)明的同步信號(hào)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹,但不作為本發(fā)明的限定。
參考圖1,一種離子均勻注入的二維掃描同步方法,由運(yùn)動(dòng)控制卡(1)控制直線電機(jī)(6)和移動(dòng)法拉第電機(jī)(2)運(yùn)動(dòng),同時(shí)發(fā)出同步信號(hào)P. E. Ql和P. E. Q2,位置平衡板(5)自動(dòng)分時(shí)采集這兩路同步信號(hào),當(dāng)P. E.Q1或P. E. Q2出現(xiàn)一個(gè)上升沿信號(hào),位置平衡板(5)產(chǎn)生一個(gè)50us寬的同步脈沖信號(hào)P. E. Q(IO),觸發(fā)劑量控制器(4)輸出一個(gè)掃描波形(11)。 同時(shí)移動(dòng)法拉第電機(jī)( 帶動(dòng)移動(dòng)法拉第杯C3)采集束流送到劑量控制器G),經(jīng)過(guò)積分送到計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7),計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)對(duì)束流值進(jìn)行處理,通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡 (1)控制協(xié)調(diào)直線電機(jī)(6)和移動(dòng)法拉第電機(jī)O)的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的特定實(shí)施例已對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做了詳盡說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言,在不背離本發(fā)明精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng),或者慣用手段的直接替換,都構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利的侵犯,將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種控制離子均勻注入的二維掃描同步的方法,其特征在于運(yùn)動(dòng)控制卡(1)、移動(dòng)法拉第電機(jī)( 、移動(dòng)法拉第杯C3)、劑量控制器(4)、位置平衡板( 、直線電機(jī)(6)和計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種離子均勻注入的二維掃描同步方法,其特征在于運(yùn)動(dòng)控制卡(1)控制直線電機(jī)(6)運(yùn)動(dòng),同時(shí)發(fā)出同步信號(hào)P. E.Q1,直線電機(jī)每移動(dòng)一個(gè)等距離, P. E. Ql (8)輸出電平發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種離子均勻注入的二維掃描同步方法,其特征在于運(yùn)動(dòng)控制器(1)控制移動(dòng)法拉第電機(jī)( 運(yùn)動(dòng),移動(dòng)法拉第電機(jī)( 每移動(dòng)一個(gè)等距離,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)同步脈沖信號(hào)P. E. Q2 (9)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種離子均勻注入的二維掃描同步方法,其特征在于位置平衡板(5)自動(dòng)分時(shí)采集兩路同步信號(hào)P. E. Ql和P. E. Q2,,當(dāng)P. E. Ql或P. E. Q2出現(xiàn)一個(gè)上升沿信號(hào),位置平衡板( 產(chǎn)生一個(gè)50us寬的同步脈沖信號(hào)P. E. Q(IO),觸發(fā)劑量控制器 (4)輸出一個(gè)掃描波形(11)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種離子均勻注入的二維掃描同步方法,其特征在于移動(dòng)法拉第電機(jī)( 帶動(dòng)移動(dòng)法拉第杯C3)采集束流送到劑量控制器G),經(jīng)過(guò)積分送到計(jì)算機(jī) (實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7),計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)對(duì)束流值進(jìn)行處理,并向運(yùn)動(dòng)控制卡(1)發(fā)送命令,控制直線電機(jī)(6)和移動(dòng)法拉第電機(jī)(2)的運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種控制離子均勻注入的二維掃描同步的方法,涉及離子注入機(jī),屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。系統(tǒng)主要由運(yùn)動(dòng)控制卡(1)、移動(dòng)法拉第電機(jī)(2)、移動(dòng)法拉第杯(3)、劑量控制器(4)、位置平衡板(5)、直線電機(jī)(6)和計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)構(gòu)成。由計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)向運(yùn)動(dòng)控制卡(1)發(fā)命令控制移動(dòng)法拉第電機(jī)(2)和直線電機(jī)(6),并產(chǎn)生兩個(gè)同步信號(hào)。產(chǎn)生的兩個(gè)同步信號(hào)由位置平衡板(5)自動(dòng)分時(shí)采集,并產(chǎn)生信號(hào)觸發(fā)劑量控制器(4)產(chǎn)生掃描波形。移動(dòng)法拉第電機(jī)(2)帶動(dòng)移動(dòng)法拉第杯(3)采集束流,送到劑量控制器(4)。劑量控制器(4)和計(jì)算機(jī)(實(shí)時(shí)系統(tǒng))(7)相連。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)離子均勻注入二維掃描的同步,實(shí)現(xiàn)離子二維注入的均勻性。
文檔編號(hào)H01J37/302GK102543642SQ201010621908
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者伍三忠, 劉世勇, 孫勇, 彭立波, 曹遠(yuǎn)翔, 李慧, 謝均宇 申請(qǐng)人:北京中科信電子裝備有限公司