CN104022007A - 一种离子束流glitch规避装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离子束流glitch规避装置及方法，规避装置包括用于实时检测束流值的束流检测装置，所述束流检测装置与运动控制器连接，所述运动控制器控制直线电机运动，并判断所述束流值是否降低到安全阀值以下；所述运动控制器与所述直线电机之间并联有电源控制装置，所述电源控制装置与电源连接。本发明的装置结构简单、可靠性高、实时性好，能够很好地对束流glitch进行规避，完善剂量计算及控制；本发明的装置和方法能满足离子注入机剂量控制的需要，从而提高了晶圆的合格率，改善了晶圆注入质量。

Description

一种离子束流glitch规避装置及方法

技术领域

本发明涉及半导体装备制造领域,特别是一种离子束流glitch规避装置及方法。 

背景技术

离子注入机是半导体器件制造中常用的掺杂设备，该设备通过引导杂质离子注入半导体晶片，从而改变晶片传导率。但是，由于离子注入机结构复杂及大量电源的使用，使高、低压共存在一个整体中，这样极易引起打火（glitch）现象。Glitch会引起离子束流的中断，从而对注入剂量产生严重影响，甚至影响晶圆的合格率。为提高晶圆的合格率及严格控制注入剂量，合理可行的glitch规避策略极为重要。设计合理可行的glitch规避策略可以优化完善剂量控制，提高晶圆的合格率。目前还没有此类glitch规避装置和方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种离子束流glitch规避装置及方法，满足离子注入机剂量控制的需要，从而提高晶圆的合格率，改善晶圆注入质量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种离子束流glitch规避装置，包括用于实时检测束流值的束流检测装置，所述束流检测装置与运动控制器连接，所述运动控制器控制直线电机运动，并判断所述束流值是否降低到安全阀值以下；所述运动控制器与所述直线电机之间并联有电源控制装置，所述电源控制装置与电源连接；若束流检测装置检测到束流值降低到安全阀值以下，则运动控制器向电源控制装置发出关闭电源信号，电源控制装置关闭电源，进而切断束流；同时，运动控制器记录下直线电机输出轴的运动位置，并使直线电机输出轴在束流切断后继续运动；直线电机输出轴运动至极限位置时停止，运动控制器向电源控制装置发出开启电源的信号，从而产生束流；待束流稳定后，运动控制器控制直线电机输出轴运动至切断束流时的位置处，再次向电源控制装置发出关闭信号时电源关闭，从而再次切断束流，并控制直线电机输出轴运动至停止处，完成一次对离子束流glitch的规避；其中，所述安全阈值为3～7V。

所述束流检测装置包括依次连接的电平比较模块、电平转换模块、脉冲输出模块；所述电平比较模块与所述电源的监控输出端口连接，所述脉冲输出模块与所述运动控制器连接。

本发明还提供了一种利用上述装置规避离子束流glitch的方法，该方法为：

1）在束流注入过程中运动控制器通过束流检测装置实时检测束流值，若束流值突变超过安全阀值，则进入步骤2），否则重复执行步骤1）；所述安全阈值为3～7V；

2）运动控制器向电源控制装置发出关闭电源指令，使束流关断，并记录束流关断时直线电机输出轴的运动位置，直线电机输出轴运动状态不变，继续运动至停止点；

3）运动控制器向电源控制装置发出开启电源指令，开启束流，等待1～5秒待束流平稳后，运动控制器向直线电机发出运动命令；

4）直线电机运动至上述步骤2）记录的束流关断时的位置时，运动控制器向电源控制装置发出关闭电源指令，关断束流，直线电机输出轴继续运动至停止点，完成一次对离子束流glitch的规避；

5）返回步骤1）。

所述安全阈值为3～7V。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明的装置结构简单、可靠性高、实时性好，能够很好地对束流glitch进行规避，完善剂量计算及控制；本发明的装置和方法能满足离子注入机剂量控制的需要，从而提高了晶圆的合格率，改善了晶圆注入质量。

附图说明

图1为本发明一实施例装置结构框图；

图2为本发明一实施例束流检测装置结构框图；

图3为本发明一实施例电源控制装置电路原理图；

图4为本发明一实施例电源控制装置控制高压电源通断原理图；

图5为本发明规避方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一实施例包括用于实时检测束流值的束流检测装置，所述束流检测装置与运动控制器连接，所述运动控制器控制直线电机运动，并判断所述束流值是否降低到安全阀值以下；所述运动控制器与所述直线电机之间并联有电源控制装置，所述电源控制装置与电源连接；若束流检测装置检测到束流值降低到安全阀值以下，则运动控制器向电源控制装置发出关闭电源信号，电源控制装置关闭电源，进而切断束流；同时，运动控制器记录下直线电机输出轴的运动位置，并使直线电机在束流切断后继续运动；直线电机输出轴运动至极限位置时停止，运动控制器向电源控制装置发出开启电源的信号，从而产生束流；待束流稳定后，运动控制器控制直线电机输出轴运动至切断束流时的位置处，再次向电源控制装置发出关闭信号时电源关闭，从而再次切断束流，并控制直线电机输出轴运动至停止处，完成一次对glitch的规避；其中，所述安全阈值为3～7V。

如图2所示，束流检测装置包括依次连接的电平比较模块、电平转换模块、脉冲输出模块；所述电平比较模块与所述电源的监控输出端口连接，所述脉冲输出模块与所述运动控制器连接。其中输入给定即安全阈值，经验取值为5V。电源电流监控是高压电源的监控输出，一般的，高压电源有两个常用的监控输出，一个是电压监控输出，另一个是电流监控输出，其中电流监控输出0-10V电压信号，当电源发生glitch时，电流监控输出端电压会突然升高。当电流监控输出端电压高于设定值时，触发电平比较单元，使该单元输出电平发生翻转。脉冲输出单元检测该电平翻转的下降沿，当电平翻转下降沿到来时，脉冲输出单元触发输出脉冲信号。

如图3所示，电源控制装置的作用是当运动控制器检测到束流检测装置发来的脉冲信号后，通过光纤向电源控制装置发出光信号，电源控制装置将该光信号转换为电平信号，此电平信号作为一个模拟开关的控制输入，从而使高压电源的输入给定由模拟开关设置为零，达到快速关断电源的目的。如图4所示，当无光信号时，模拟开关U1的6脚为高电平，则2脚和3脚导通，高压电源正常；有光信号时，模拟开关U1的6脚为低电平，则4脚和5脚导通，2脚和3脚断开，从而使高压电源的设定值立即为零。

本发明中，直线电机输出轴运动的极限位置包括直线电机输出轴做直线运动时的上限位置和下限位置。本发明中，直线电机的输出轴是带动硅片在竖直方向上运动的。 

Claims (4)

1.一种离子束流glitch规避装置，其特征在于，包括用于实时检测束流值的束流检测装置，所述束流检测装置与运动控制器连接，所述运动控制器控制直线电机运动，并判断所述束流值是否降低到安全阀值以下；所述运动控制器与所述直线电机之间并联有电源控制装置，所述电源控制装置与电源连接；若束流检测装置检测到束流值降低到安全阀值以下，则运动控制器向电源控制装置发出关闭电源信号，电源控制装置关闭电源，进而切断束流；同时，运动控制器记录下直线电机输出轴的运动位置，并使直线电机输出轴在束流切断后继续运动；直线电机输出轴运动至极限位置时停止，运动控制器向电源控制装置发出开启电源的信号，从而产生束流；待束流稳定后，运动控制器控制直线电机输出轴运动至切断束流时的位置处，再次向电源控制装置发出关闭信号时电源关闭，从而再次切断束流，并控制直线电机输出轴运动至停止处，完成一次对离子束流glitch的规避；其中，所述安全阈值为3～7V。

2.根据权利要求1所述的离子束流glitch规避装置，其特征在于，所述束流检测装置包括依次连接的电平比较模块、电平转换模块、脉冲输出模块；所述电平比较模块与所述电源的监控输出端口连接，所述脉冲输出模块与所述运动控制器连接。

3.一种利用权利要求1或2所述的装置规避离子束流glitch的方法，其特征在于，该方法为：

1）在束流注入过程中运动控制器通过束流检测装置实时检测束流值，若束流值突变超过安全阀值，则进入步骤2），否则重复执行步骤1）；所述安全阈值为3～7V；

2）运动控制器向电源控制装置发出关闭电源指令，使束流关断，并记录束流关断时直线电机输出轴的运动位置，直线电机输出轴运动状态不变，继续运动至停止点；

3）运动控制器向电源控制装置发出开启电源指令，开启束流，等待1～5秒待束流平稳后，运动控制器向直线电机发出运动命令；

4）直线电机运动至上述步骤2）记录的束流关断时的位置时，运动控制器向电源控制装置发出关闭电源指令，关断束流，直线电机输出轴继续运动至停止点，完成一次对离子束流glitch的规避；

5）返回步骤1）。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全阈值为3～7V。