CN102543642A - 一种控制离子均匀注入的二维扫描同步的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制离子均匀注入的二维扫描同步的方法，涉及离子注入机，属于半导体制造领域。系统主要由运动控制卡(1)、移动法拉第电机(2)、移动法拉第杯(3)、剂量控制器(4)、位置平衡板(5)、直线电机(6)和计算机(实时系统)(7)构成。由计算机(实时系统)(7)向运动控制卡(1)发命令控制移动法拉第电机(2)和直线电机(6)，并产生两个同步信号。产生的两个同步信号由位置平衡板(5)自动分时采集，并产生信号触发剂量控制器(4)产生扫描波形。移动法拉第电机(2)带动移动法拉第杯(3)采集束流，送到剂量控制器(4)。剂量控制器(4)和计算机(实时系统)(7)相连。本发明能够实现离子均匀注入二维扫描的同步，实现离子二维注入的均匀性。
Description
技术领域
本发明设计一种控制离子均匀注入的二维扫描同步的方法，特别的涉及离子注入机，属于半导体器件制造领域。
背景技术
离子注入机是半导体器件制造中最关键的掺杂设备之一，是一种通过引导杂质注入半导体晶片，从而改变晶片传导率的设备，其中杂质注入的深度和密度的均匀性都直接决定了注入晶片的品质。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。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、注入的角度、注入元素纯度以及注入剂量的均匀性实时精确的闭环控制和进行全自动调整。
目前，国内传统的离子注入机整机控制还处在半自动状态，离子注入掺杂的剂量均匀性控制更是一个空白，不能满足微纳米器件制造中半导体掺杂工艺的要求。
发明内容
本发明是针对现有技术中离子注入机无均匀注入的二维扫描同步方法这一问题而提出的一种离子均匀注入的二维扫描同步的方法，该发明应用于离子注入机，可以解决离子注入时二维扫描同步的问题，使离子二维注入达到均匀性标准。
本发明通过以下技术方式实现：
一种离子均匀性注入的二维扫描同步系统，主要包括：运动控制卡(1)、移动法拉第电机(2)、移动法拉第杯(3)、剂量控制器(4)、位置平衡板(5)、直线电机(6)和计算机(实时系统)(7)。计算机(实时系统)(7)和运动控制卡(1)相连，通过运动控制卡(1)控制直线电机(6)运动，同时发出同步信号P.E.Q1，直线电机每移动一个等距离，P.E.Q1(8)输出电平发生一次翻转；控制移动法拉第电机(2)运动，移动法拉第电机(2)每移动一个等距离，同时产生一个同步脉冲信号P.E.Q2(9)。位置平衡板(5)自动分时采集两路同步信号P.E.Q1和P.E.Q2，当P.E.Q1或P.E.Q2出现一个上升沿信号，位置平衡板(5)产生一个50us宽的同步脉冲信号P.E.Q(10)，触发剂量控制器(4)输出一个扫描波形(11)。同时移动法拉第电机(2)带动移动法拉第杯(3)采集束流送到剂量控制器(4)，经过积分送到计算机(实时系统)(7)，计算机(实时系统)(7)对束流值进行处理，通过运动控制卡(1)控制直线电机(6)和移动法拉第电机(2)的运动。
本发明具有如下显著优点：
1、移动法拉第电机定位准确，定位精度可达0.1mm；
2、计算机运行实时系统，具有很高的实时性，能提供1us的定时精度；
3、能够实现二维扫描注入的同步，实现注入分布的均匀性。
附图说明
图1为本发明的一种离子均匀注入的二维扫描同步原理图。
图2为本发明的同步信号的时序图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍，但不作为本发明的限定。
参考图1，一种离子均匀注入的二维扫描同步方法，由运动控制卡(1)控制直线电机(6)和移动法拉第电机(2)运动，同时发出同步信号P.E.Q1和P.E.Q2，位置平衡板(5)自动分时采集这两路同步信号，当P.E.Q1或P.E.Q2出现一个上升沿信号，位置平衡板(5)产生一个50us宽的同步脉冲信号P.E.Q(10)，触发剂量控制器(4)输出一个扫描波形(11)。同时移动法拉第电机(2)带动移动法拉第杯(3)采集束流送到剂量控制器(4)，经过积分送到计算机(实时系统)(7)，计算机(实时系统)(7)对束流值进行处理，通过运动控制卡(1)控制协调直线电机(6)和移动法拉第电机(2)的运动。
本发明的特定实施例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，或者惯用手段的直接替换，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
Claims (5)
1.一种控制离子均匀注入的二维扫描同步的方法，其特征在于：运动控制卡(1)、移动法拉第电机(2)、移动法拉第杯(3)、剂量控制器(4)、位置平衡板(5)、直线电机(6)和计算机(实时系统)(7)。
2.如权利要求1所述的一种离子均匀注入的二维扫描同步方法，其特征在于：运动控制卡(1)控制直线电机(6)运动，同时发出同步信号P.E.Q1，直线电机每移动一个等距离，P.E.Q1(8)输出电平发生一次翻转。
3.如权利要求1所述的一种离子均匀注入的二维扫描同步方法，其特征在于：运动控制器(1)控制移动法拉第电机(2)运动，移动法拉第电机(2)每移动一个等距离，同时产生一个同步脉冲信号P.E.Q2(9)。
4.如权利要求1所述的一种离子均匀注入的二维扫描同步方法，其特征在于：位置平衡板(5)自动分时采集两路同步信号P.E.Q1和P.E.Q2，，当P.E.Q1或P.E.Q2出现一个上升沿信号，位置平衡板(5)产生一个50us宽的同步脉冲信号P.E.Q(10)，触发剂量控制器(4)输出一个扫描波形(11)。
5.如权利要求1所述的一种离子均匀注入的二维扫描同步方法，其特征在于：移动法拉第电机(2)带动移动法拉第杯(3)采集束流送到剂量控制器(4)，经过积分送到计算机(实时系统)(7)，计算机(实时系统)(7)对束流值进行处理，并向运动控制卡(1)发送命令，控制直线电机(6)和移动法拉第电机(2)的运动。
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