CN112666593A - 一种多个杯子测量离子束流垂直角度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用角度法拉第测量离子束流垂直方向整体角度的方法，这种方法通过同时选择7个相同的角度法拉第杯子，利用其栅格上的电流探测器采集终端靶室内的束流，并将得到的流强数据保存，利用发明的算法程序加以拟合，计算出较为准确的垂直角度。本方法可以测量离子束流的垂直方向角度，同时通过采集的数据图像可以直观地、定性地反映离子束流是否稳定，以及垂直方向发散程度；且一次采用7个杯子对束流进行采集，相比单一杯子多次测量，大大节省了测量和计算时间，提高了终端测量效率。本发明涉及离子注入装置及拟合算法，隶属于半导体制造领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体装备制造领域，特别涉及一种离子注入机测量离子束流角度的方法。
背景技术
全球化趋势下，半导体产业成为关乎国家战略安全的关键性领域。随着半导体集成电路制造工艺的发展，对半导体制造设备的性能提出更高要求。离子束注入机是半导体器件制造中核心的搀杂设备，当晶圆尺寸进入300mm时代，先进的器件制造工艺不断向7nm、5nm迈进，为了保证整个晶圆片上器件性能的一致性，必须对离子注入搀杂工艺中的均匀性指标提出更高的要求。因此，实时并精确检测离子注入束流的角度和分布变得尤为重要。本发明基于上述需求，提出一种利用多个角度法拉第杯测量离子束流垂直方向角度的方法，实现了对离子束流角度大小及分布的监测。
发明内容
本发明是针对现有的离子注入机技术中，提出了一种新的测量离子束流垂直方向角度的方法，为终端离子束流角度的确定及离子的注入提供可靠有效的支持。
本发明通过以下方案实现：
1.一种多个杯子测量离子束流垂直方向角度的方法，其特征在于：利用7个角度法拉第杯(2)测量离子束流垂直方向整体角度的方法，这种方法通过选择7个法拉第杯子(2)采集终端靶室内的束流，并将得到的流强数据保存，利用算法程序加以拟合，计算出较为准确的垂直角度。
2.一种多个杯子测量离子束流垂直方向角度的方法，其特征在于：角度法拉第(1)由7个矩形法拉第杯(2)在水平方向进行等距规律的紧密排列构成，当离子束流投射或通过角度法拉第时，通过选取通道控制打开相应杯子，能够实时的通过多个矩形法拉第杯(2)采集束流的流强信息。
3.一种多个杯子测量离子束流垂直方向角度的方法，其特征在于：通道选择杯子(2)后，当离子束流打到杯子的栅格结构(3)时，栅格结构导电将束流流强转成电流信号进行采集记录。
4.一种多个杯子测量离子束流垂直方向角度的方法，其特征在于：计算垂直角度的物理模型如图3所示，假设接收到的流强与照射面积成正比，则有如下关系：
其中L1、L2和h代表角度杯栅格结构的长宽高，θ表示角度法拉第与水平方向的夹角，θ0和D0表示束流整体角度，和束流全部通过时的dose(流强)。
则可知当角度法拉第转到与束流整体角度平行时，束流几乎全部通过，栅格接收到的流强最小。软件程序读取采集得到的数据，并简化物理模型，利用函数拟合计算得到流强最小时的角度，即为离子束流垂直方向整体角度。
附图说明
图1本发明所涉及到的角度法拉第整体结构示意图
图2本发明所涉及到的法拉第杯子采集束流的示意图
图3本发明所涉及到的计算垂直角度的物理模型示意图
图4采集到的数据及算法拟合结果示意图
具体实施方式
下面结合附图的具体实施例对本发明作进一步介绍。
参见图1，角度法拉第(1)由7个矩形法拉第杯子(2)在X方向进行等距规律的紧密排列构成，7个杯子(2)之间相互独立不干涉。
参见图2，每个杯子(2)由几十个栅格结构组成，且栅格结构导电可作为电流探测器(3)。角度法拉第(1)整体可以在垂直方向内上下“点头”，通过通道选择打开7个杯子实时接收离子束流；当离子束流投射到角度法拉第(1)时，能够实时的通过选中的每一个杯子(2)采集离子束流的局部信息并汇总，此局部信息分为两部分，一是检测是否有束流信息，二是能够采集束流通过后续电路处理得到束流大小。为计算束流垂直角度提供硬件基础和数据支持。
参见图3和图4，图中黑色离散点为采集的数据，我们可以推断，当离子束流以某个较大倾斜角投射到角度法拉第(1)时，由于栅格(3)能够采集到电流，且没有束流通过杯子，所以在角度法拉第(1)从上到下“点头”过程中，流强最初为稳定的一个峰值，随着转动逐渐与束流平行，束流通过杯子(及图3中阴影面积部分)，栅格(3)接收到的束流逐渐减小到最低点，此时角度法拉第(1)与水平方向的夹角即为离子束流的整体角度，随后超过平行角度，流强恢复至峰值。
算法上对物理模型进行简化，利用函数对数据进行拟合，得到最低点横坐标即为所求垂直方向角度θ。
以上所述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，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
Claims (4)
1.一种多个杯子测量离子束流垂直方向角度的方法，其特征在于：利用7个角度法拉第杯(2)测量离子束流垂直方向整体角度的方法，这种方法通过选择7个法拉第杯子(2)采集终端靶室内的束流，并将得到的流强数据保存，利用算法程序加以拟合，计算出较为准确的垂直角度。
2.一种多个杯子测量离子束流垂直方向角度的方法，其特征在于：角度法拉第(1)由7个矩形法拉第杯(2)在水平方向进行等距规律的紧密排列构成，当离子束流投射或通过角度法拉第时，通过选取通道控制打开相应杯子，能够实时的通过多个矩形法拉第杯(2)采集束流的流强信息。
3.一种多个杯子测量离子束流垂直方向角度的方法，其特征在于：通道选择杯子(2)后，当离子束流打到杯子的栅格结构(3)时，栅格结构导电将束流流强转成电流信号进行采集记录。
4.一种多个杯子测量离子束流垂直方向角度的方法，其特征在于：计算垂直角度的物理模型如图3所示，假设接收到的流强与照射面积成正比，则有如下关系：
其中L1、L2和h代表角度杯栅格结构的长宽高，θ表示角度法拉第与水平方向的夹角，θ0和D0表示束流整体角度，和束流全部通过时的dose(流强)，则可知当角度法拉第转到与束流整体角度平行时，束流几乎全部通过，栅格接收到的流强最小，软件程序读取采集得到的数据，并简化物理模型，利用函数拟合计算得到流强最小时的角度，即为离子束流垂直方向整体角度。
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| CN201910980740.9A CN112666593A (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种多个杯子测量离子束流垂直角度的方法 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN112666593A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114334591A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 广州粤芯半导体技术有限公司 | 离子束流分布的测定方法 |
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2019
- 2019-10-15 CN CN201910980740.9A patent/CN112666593A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114334591A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 广州粤芯半导体技术有限公司 | 离子束流分布的测定方法 |
| CN114334591B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-03-08 | 粤芯半导体技术股份有限公司 | 离子束流分布的测定方法 |
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