專利名稱：離子植入機(jī)的劑量準(zhǔn)確性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制程設(shè)備，特別涉及用以植入離子于集成電路 單元的離子植入機(jī)，更特別是涉及離子植入機(jī)的劑量準(zhǔn)確性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的集成電路制程中，離子植入技術(shù)是最常見(jiàn)的技術(shù)之一。在離 子植入過(guò)程中，離子可植入于晶片中。晶片可借由暴露預(yù)設(shè)區(qū)域來(lái)進(jìn)行離 子植入，且利用光掩膜來(lái)遮蔽部分晶片，而達(dá)到圖案化效果。通常，可借 由離子植入機(jī)來(lái)進(jìn)行離子植入，以加速并形成一離子束。
圖1概略繪示部分離子植入機(jī)2,其包括有旋轉(zhuǎn)輪10和機(jī)械臂12，其中 機(jī)械臂12設(shè)置于旋轉(zhuǎn)輪10上。多個(gè)晶片14設(shè)置于機(jī)械臂12的末端。在 離子植入過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)輪10是以高速來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速可高達(dá)每分鐘12 5 0 轉(zhuǎn)(亦即1250 rpm)，因而晶片14可繞著旋轉(zhuǎn)輪10的中心來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。離 子植入機(jī)2更包括有開(kāi)口 16，借以使離子束18通過(guò)開(kāi)口 16來(lái)進(jìn)行射入，其 中離子束18的離子束電流實(shí)質(zhì)上地呈穩(wěn)定狀態(tài)。
旋轉(zhuǎn)輪10可延著箭頭20所指示的方向來(lái)往復(fù)移動(dòng)，當(dāng)離子植入過(guò)程 剛開(kāi)始時(shí)，晶片14是以高速來(lái)朝離子束18的左側(cè)來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪 IO向右移動(dòng)時(shí)，離子束18可撞擊晶片14。值得注意的是，旋轉(zhuǎn)輪10左右 移動(dòng)的速度小于晶片14的轉(zhuǎn)速，因此，當(dāng)晶片14旋轉(zhuǎn)一循環(huán)時(shí)，每一此 些晶片14上的一小部分(Slot)可被離子束18來(lái)掃過(guò)，每一次旋轉(zhuǎn)即形成 一新的小部分于晶片14上來(lái)被離子束18所掃過(guò)。此時(shí)，整個(gè)晶片14可由 許多的小部分來(lái)掃過(guò)。接著，旋轉(zhuǎn)輪10開(kāi)始朝左移動(dòng)來(lái)回到初始位置，此 時(shí)，晶片14可再次被掃過(guò)。在整個(gè)過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)輪10的一次往返可視為 一個(gè)掃掠過(guò)程，而離子植入過(guò)程可包括有多個(gè)掃掠過(guò)程。
正如一般所知，在離子植入?yún)^(qū)域中的摻雜濃度的準(zhǔn)確性可大幅地影響 集成電路的性能。因此，離子束18的劑量或離子束電流需進(jìn)行精確地控 制。為了監(jiān)測(cè)離子束電流，感測(cè)器26是放置于離子束18的射入路徑上，且 位于晶片14之后。在一掃掠過(guò)程的初始時(shí)和結(jié)束時(shí)，晶片14并未擋住離子 束18來(lái)射入感測(cè)器26，因而感測(cè)器26可接收全部的離子束18,故可量測(cè)在 掃掠過(guò)程的初始時(shí)和結(jié)束時(shí)的離子束電流，以決定離子束18的穩(wěn)定性。因 此，晶片14所接受的劑量可以被監(jiān)測(cè)。
以下對(duì)劑量監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行討論，然而，是針對(duì)劑量監(jiān)測(cè)方法的缺點(diǎn)。由于在每次掃掠過(guò)程中，僅在初始時(shí)和結(jié)束時(shí)的離子束電流可被量測(cè)，若離 子束電流在過(guò)程初始和結(jié)束之間產(chǎn)生誤差，此誤差則無(wú)法被測(cè)得。離子束 電流的誤差可造成二個(gè)問(wèn)題，第一，晶片14所接受的總劑量會(huì)不同于原先 的預(yù)設(shè)值，導(dǎo)致集成電路的性能下降。第二，在晶片14上的不同區(qū)域可能
接收到不同的劑量，嚴(yán)重地影響晶片14的均勻性。
在掃掠過(guò)程的初始和結(jié)束之間，晶片14會(huì)擋住離子束18，且離子束 18被晶片14擋住的量值是隨著旋轉(zhuǎn)輪10的位置而改變，因而難以得知離 子束電流在掃掠過(guò)程的初始和結(jié)束之間是否為穩(wěn)定狀態(tài)。因此，需要一種 新的方法來(lái)更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)離子束電流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，而提供一種新型的離 子植入機(jī)的劑量準(zhǔn)確性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是借以使離子束電 流的偏差可在任何掃掠點(diǎn)上測(cè)得，因而無(wú)法使用的晶片可在起初的步驟中 被廢棄，避免耗費(fèi)更多的晶片。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù) 本發(fā)明提出的一種裝置，用以監(jiān)測(cè)一離子植入機(jī)的離子束電流，其中該裝 置至少包含 一離子束感測(cè)單元，用以感測(cè)至少一離子束電流值； 一位置 量測(cè)單元，用以測(cè)得至少一掃掠位置；以及一電腦單元，用以接收由該離 子束感測(cè)單元所感測(cè)的離子束電流值和由該位置量測(cè)單元所測(cè)得的掃掠位 置，并決定該離子植入機(jī)的離子束電流的一偏差狀態(tài)，其中該電腦單元是周 期性地在該離子植入機(jī)的 一掃掠過(guò)程的 一初始時(shí)間和一結(jié)束時(shí)間之間，來(lái) 接收離子束電流值和掃掠位置。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的裝置，其更至少包含 一即時(shí)監(jiān)測(cè)器，用以儲(chǔ)存已進(jìn)行過(guò)的離 子束電流的統(tǒng)計(jì)資料和由過(guò)去離子植入過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的已進(jìn)行過(guò)的掃掠位 置，其中在決定該離子植入機(jī)的離子束電流的該偏差狀態(tài)時(shí)，該電腦單元 更用以比較離子束電流值和統(tǒng)計(jì)資料。
前述的裝置，其中所述的電腦單元更用以分析掃掠位置和過(guò)去離子束 電流范圍之間的一相對(duì)關(guān)系，以及用以比較在一掃掠位置上的一離子束電 流和其對(duì)應(yīng)的過(guò)去離子束電流范圍。
前述的裝置，其中由該離子束感測(cè)單元和該位置量測(cè)單元所輸出的信 號(hào)為模擬信號(hào)，以及其中該裝置更至少包含至少一模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用 以轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)成數(shù)字信號(hào)，其中該模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器偶接于該電腦單元。
前述的裝置，其更至少包含 一緩沖伺服器，設(shè)置于該模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn) 換器和該電腦單元之間，其中該緩沖伺服器是用以儲(chǔ)存數(shù)字信號(hào)，并傳送數(shù)字信號(hào)至該電腦單元。
前述的裝置，其中當(dāng)測(cè)得離子植入機(jī)的 一偏差時(shí)，該電腦單元更用以傳 送一信號(hào)來(lái)中止該離子植入機(jī)的動(dòng)作。
前述的裝置，其中所述的電腦單元是經(jīng)由一緩沖伺服器來(lái)連接一模擬 轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以及其中該模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器更連接于該離子植入機(jī)的一 控制中心。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種離子植入機(jī)，用以植入離子于多個(gè)晶片中，其中該離子植
入機(jī)至少包含 一可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪，設(shè)有多個(gè)晶片； 一離子束感測(cè)單元，用 以在一掃掠過(guò)程中的一初始時(shí)間上感測(cè)一第 一 離子束電流值，以及用以在 該掃掠過(guò)程中的該初始時(shí)間和 一 結(jié)束時(shí)間之間的 一 即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上感測(cè) 一 第 二離子束電流值；以及一電腦單元，用以接收由該離子束感測(cè)單元所感測(cè) 的該第一離子束電流值和該第二離子束電流值，借由該第一離子束電流值 和該第二離子束電流值來(lái)計(jì)算一通道系數(shù)，以及借由比較該通道系數(shù)和一 預(yù)設(shè)通道系數(shù)范圍來(lái)決定該離子植入機(jī)的 一偏差狀態(tài)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的離子植入機(jī)，其更至少包含 一位置量測(cè)單元，用以測(cè)得該可 移動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪在該即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上的一掃掠位置，其中該電腦單元更用以接收 該掃纟京4立置。
前述的離子植入機(jī)，其中所述的位置量測(cè)單元是用以在該掃掠過(guò)程中
位i:以及其中該離子束感測(cè)單A是用以感:多;離子束電流值，而每一
該些離子束電流值是對(duì)應(yīng)于每一 該些掃掠位置。
前述的離子植入機(jī)，其中所述的電腦單元是用以在每一該些掃掠位置 上進(jìn)行多個(gè)步驟，該些步驟至少包含對(duì)應(yīng)于每一該些掃掠位置來(lái)測(cè)得一 離子束電流值；借由該離子束電流值來(lái)計(jì)算一即時(shí)通道系數(shù)；對(duì)應(yīng)于每一 該些掃掠位置來(lái)取得一預(yù)設(shè)可允許通道系數(shù)范圍；以及借由比較該即時(shí)通 道系數(shù)和預(yù)設(shè)可允許通道系數(shù)范圍來(lái)決定該離子植入機(jī)的該偏差狀態(tài)。
前述的離子植入機(jī)，其中所述的通道系數(shù)是對(duì)比于該第 一 離子束電流 值和離子束電流值之間的比例。
前述的離子植入機(jī)，其中所述的離子束感測(cè)單元設(shè)有一第一解碼器來(lái) 連接于一離子束感測(cè)器，其中該位置量測(cè)單元設(shè)有一第二解碼器來(lái)連接于 該離子植入機(jī)，其中該離子植入機(jī)更至少包含 一轉(zhuǎn)換器，連接于該第一 編碼器和該第二編碼器；以及一緩沖伺服器，連接于該轉(zhuǎn)換器和該電腦單 元。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題另外還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種用以監(jiān)測(cè)一離子植入機(jī)的一掃掠過(guò)程的方法，其至少
包含預(yù)設(shè)一第 一可允許離子束電流范圍；在該掃掠過(guò)程中的一初始時(shí)間上 量測(cè)一第 一離子束電流值；在該掃掠過(guò)程中的該初始時(shí)間和一結(jié)束時(shí)間之 間的 一 即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上量測(cè) 一 第二離子束電流值；以及借由分別比較該第二 離子束電流值于該第一離子束電流值和該第一可允許離子束電流范圍，來(lái) 決定該離子才直入才幾的一偏差狀態(tài)(Drift Status)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的方法，其中所述的預(yù)設(shè)該第 一可允許離子束電流范圍的步驟至 少包含借由多個(gè)離子植入來(lái)收集統(tǒng)計(jì)資料；以及借由統(tǒng)計(jì)資料來(lái)決定一 最大離子束電流值和一最小離子束電流值。
前述的方法，其更至少包含測(cè)得在該即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上的一掃掠位置；對(duì) 應(yīng)于該掃掠位置來(lái)預(yù)設(shè)一第二可允許離子束電流范圍；量測(cè)在該掃掠過(guò)程 中的該初始時(shí)間和該結(jié)束時(shí)間之間的另一即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上的一第三離子束電 流值；測(cè)得在該另一即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上的另一掃掠位置；對(duì)應(yīng)于該另一掃掠位 置來(lái)預(yù)設(shè)一第三可允許離子束電流范圍，其中該第二可允許離子束電流范 圍和該第三可允許離子束電流范圍不相同；以及借由比較該第二離子束電 流值和該第二可允許離子束電流范圍，以及比較該第三離子束電流值和該 第三可允許離子束電流范圍，來(lái)決定該離子才直入才幾的該偏差狀態(tài)。
前述的方法，其中所述的決定該偏差狀態(tài)的步驟至少包含借由該第 一離子束電流值和該第二離子束電流值來(lái)計(jì)算一通道系數(shù)；預(yù)設(shè)一可允許 通道系數(shù)范圍，其中該可允許通道系數(shù)范圍是對(duì)應(yīng)于該第一可允許離子束 電流范圍；以及比較該通道系數(shù)和該可允許通道系數(shù)范圍。
前述的方法，其中所述的通道系數(shù)相當(dāng)于該第一離子束電流值和該第 二離子束電流值之間的比例。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題另外再采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依 據(jù)本發(fā)明提出的一種用以監(jiān)測(cè)一離子植入機(jī)的方法，其至少包含預(yù)設(shè)一 可允許通道系數(shù)范圍，其中該可允許通道系數(shù)范圍包含有一最大通道系數(shù) 和一最小通道系數(shù)；開(kāi)始一掃掠過(guò)程；在該掃掠過(guò)程中的一初始時(shí)間上量 測(cè)一第一離子束電流值；在該掃掠過(guò)程中的一初始時(shí)間和一結(jié)束時(shí)間之間 的期間周期性地量測(cè)多個(gè)第二離子束電流值；計(jì)算多個(gè)通道系數(shù)，其中每 一該些通道系數(shù)是借由該第一離子束電流值和該些第二離子束電流值的其 中一者來(lái)計(jì)算得；以及借由比較該些通道系數(shù)和該可允許通道系數(shù)范圍，來(lái) 決定該離子沖直入才幾的一偏差狀態(tài)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的方法，其中所述的周期性地量測(cè)該些第二離子束電流值的步驟 是以介于0. 1秒和0. 2秒之間的間隔來(lái)進(jìn)行量測(cè)。前述的方法，其中所述的第二離子束電流值具有一總數(shù)，其大于70。前述的方法，其中所述的決定該偏差狀態(tài)的步驟至少包含當(dāng)每次該 些通道系數(shù)的其中 一者超出該可允許通道系數(shù)范圍時(shí)，增加一錯(cuò)誤次數(shù)。前述的方法，其更至少包含若一連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù)大于一預(yù)設(shè)最大連續(xù) 錯(cuò)誤次數(shù)，中止該離子植入機(jī)的動(dòng)作。前述的方法，其中所述的對(duì)應(yīng)于該連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù)的該些通道系數(shù)大于 該最大通道系H前述的方法，對(duì)應(yīng)于該連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù)的該些通道系數(shù)小于該最小通道 系數(shù)。前述的方法，其更至少包含若一錯(cuò)誤總數(shù)大于一預(yù)設(shè)最大錯(cuò)誤總數(shù)， 中止該離子植入機(jī)的動(dòng)作。前述的方法，其更至少包含進(jìn)行多個(gè)掃掠過(guò)程，其中該些掃掠過(guò)程 至少包含一第一掃掠過(guò)程和一第二掃掠過(guò)程，且該第一掃掠過(guò)程的第一可 允許通道系數(shù)范圍不同于該第二掃掠過(guò)程的第二可允許通道系數(shù)范圍。前述的方法，其中所述的第一掃掠過(guò)程進(jìn)行于該第二掃掠過(guò)程之前，以 及其中該第 一掃掠過(guò)程相較于該第二掃掠過(guò)程具有 一較大的范圍。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案 可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種裝置，用以監(jiān)測(cè)離子植入機(jī)的 離子束電流。裝置至少包含有離子束感測(cè)單元，用以感測(cè)離子束電流值；位 置量測(cè)單元是用以測(cè)得至少掃掠位置；以及電腦單元。電腦單元是用以接 收由離子束感測(cè)單元所感測(cè)的離子束電流值和由位置量測(cè)單元所測(cè)得的掃 掠位置，并決定離子植入機(jī)的離子束電流的偏差狀態(tài)，其中電腦單元是周 期性地在離子植入機(jī)的掃掠過(guò)程的初始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間，來(lái)接收離子 束電流值和掃掠位置。另夕卜，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明另提供了一種離子植入機(jī)，用以植入 離子于多個(gè)晶片中，其中離子植入機(jī)至少包含:設(shè)有多個(gè)晶片的可移動(dòng)旋轉(zhuǎn) 輪、離子束感測(cè)單元及電腦單元。離子束感測(cè)單元是用以在掃掠過(guò)程中的 初始時(shí)間上感測(cè)第 一 離子束電流值，以及用以在掃掠過(guò)程中的初始時(shí)間和 結(jié)束時(shí)間之間的即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上感測(cè)第二離子束電流值。電腦單元是用以接 收由離子束感測(cè)單元所感測(cè)的第一離子束電流值和第二離子束電流值，借 由第 一 離子束電流值和第二離子束電流值來(lái)計(jì)算通道系數(shù)，以及借由比較 通道系數(shù)和預(yù)設(shè)通道系數(shù)范圍來(lái)決定離子植入機(jī)的偏差狀態(tài)。再者，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種用以監(jiān)測(cè)離子植入機(jī)的 掃掠過(guò)程的方法，此方法至少包含預(yù)設(shè)第一可允許離子束電流范圍；在 掃掠過(guò)程中的初始時(shí)間上量測(cè)第 一 離子束電流值；在掃掠過(guò)程中的初始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上量測(cè)第二離子束電流值；以及借由分別 比較第二離子束電流值于第一離子束電流值和第一可允許離子束電流范
圍，來(lái)決定離子植入機(jī)的偏差狀態(tài)。
此外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明再提供了 一種用以監(jiān)測(cè)離子植入機(jī)的
方法，此方法至少包含預(yù)設(shè)可允許通道系數(shù)范圍，其中可允許通道系數(shù) 范圍包含有最大通道系數(shù)和最小通道系數(shù)；開(kāi)始掃掠過(guò)程；在掃掠過(guò)程中 的初始時(shí)間上量測(cè)第 一 離子束電流值；在掃掠過(guò)程中的初始時(shí)間和結(jié)束時(shí) 間之間的期間周期性地量測(cè)多個(gè)第二離子束電流值；計(jì)算多個(gè)通道系數(shù)，其 中每一此些通道系數(shù)是借由第一離子束電流值和此些第二離子束電流值的 其中一者來(lái)計(jì)算得；以及借由比較此些通道系數(shù)和可允許通道系數(shù)范圍，來(lái) 決定該離子才直入才幾的偏差狀態(tài)。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明離子植入機(jī)的劑量準(zhǔn)確性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)至少具 有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果
本發(fā)明可有效地監(jiān)測(cè)離子植入機(jī)的離子束電流的偏差，因而可提升離 子植入過(guò)程的劑量(或離子束電流)準(zhǔn)確性，并可避免晶片的不當(dāng)耗費(fèi)。
綜上所述，本發(fā)明具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 或功能上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的 效果，且較現(xiàn)有技術(shù)具有增進(jìn)的突出功效，從而更加適于實(shí)用，并具有產(chǎn) 業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附 圖，詳細(xì)i^L明如下。


為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所
附圖式的詳細(xì)說(shuō)明如下
圖1是繪示一現(xiàn)有離子植入機(jī)，其具有一感測(cè)器來(lái)感測(cè)一掃掠過(guò)程中在
初始時(shí)和結(jié)束時(shí)的離子束電流。
圖2是繪示一用以即時(shí)監(jiān)測(cè)離子植入機(jī)的離子束電流的裝置。
圖3是繪示掃掠位置與離子束電流值在時(shí)間上的關(guān)系圖。
圖4A至圖4C是繪示三種晶片的位置。
圖5是繪示在實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的離子束電流偏差。
圖6是繪示用以測(cè)得離子植入機(jī)的離子束電流偏差的流程圖。
圖7是繪示借由即時(shí)量測(cè)離子束電流所計(jì)算的通道系數(shù)與時(shí)間的對(duì)應(yīng)
關(guān)系圖。x二掃4京4立置W:寬度2:離子才直入才幾10旋轉(zhuǎn)輪12:機(jī)械臂14晶片16:開(kāi)口18離子束19:間隔26離子束感測(cè)器28:掃掠控制器30即時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)32、34:解碼器36轉(zhuǎn)換器38:緩沖伺服器40電腦單元42:即時(shí)監(jiān)測(cè)器44、 46:曲線45、47、 48、 52、 54:連續(xù)點(diǎn)76控制中心60 62 66 70 74開(kāi)始離子植入過(guò)程，并感測(cè)初始離子束電流 感測(cè)即時(shí)離子束電流 64:計(jì)算通道系數(shù)通道系數(shù)是否超出范圍 68:連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù)是否大于MCFC錯(cuò)誤總數(shù)是否大于MFT 72:中止離子植入機(jī)發(fā)出警示具體實(shí)施方式
本發(fā)明的較佳實(shí)施例的制作和使用將詳述如下，然而，可理解的是,本 發(fā)明提供許多可應(yīng)用的發(fā)明概念，這些發(fā)明概念可實(shí)于廣泛種類的特定內(nèi) 容。在此討論的實(shí)施例僅為實(shí)行和使用本發(fā)明的特定方法的揭示，并不限 制本發(fā)明的范圍。請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示依照本發(fā)明的一實(shí)施例，其包括離子植入機(jī)2來(lái)連接 即時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)30。雖然離子才"機(jī)2和即時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)30是分別獨(dú)立繪示，即 時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)30亦可設(shè)置于離子植入機(jī)2中。離子植入機(jī)2包括有旋轉(zhuǎn)輪10 和機(jī)械臂12,其中機(jī)械臂12設(shè)置于旋轉(zhuǎn)輪10上。多個(gè)晶片14設(shè)置于機(jī)械 臂12的末端。旋轉(zhuǎn)輪10可延著箭頭20所指示的方向來(lái)往復(fù)移動(dòng)，借以使 晶片14可由離子束18來(lái)植入離子,其中離子束18是通過(guò)開(kāi)口 16來(lái)進(jìn)行 射入。熟悉此領(lǐng)域者可明了圖2所繪示的離子植入機(jī)可具有不同的結(jié)構(gòu)，然 而其亦可應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例所揭示的技術(shù)概念。旋轉(zhuǎn)輪10的位置x(視為之后的掃掠位置)是由離子植入機(jī)2來(lái)記錄，并 輸出一位置電壓，其中位置電壓可由掃掠控制器28來(lái)取得，掃掠控制器28 內(nèi)建于離子植入機(jī)2。若圖2所繪示的掃掠位置是一初始位置，則當(dāng)掃掠過(guò) 程開(kāi)始時(shí)，旋轉(zhuǎn)輪10即向右移動(dòng)，且掃掠位置x即開(kāi)始增加。因此，由掃 掠控制器28所輸出的位置電壓亦隨的改變。此位置電壓是由位置解碼器32 來(lái)收集，借以轉(zhuǎn)換模擬位置信號(hào)成數(shù)字位置信號(hào)，數(shù)字位置信號(hào)是借由轉(zhuǎn) 換器36來(lái)轉(zhuǎn)換成電腦單元40所接受的格式。接著，緩沖伺服器38用以緩沖此數(shù)字位置信號(hào)，電腦單元40[亦可^L為一等效查詢系統(tǒng)(Equivalent Query System; EQS)]接著處理此數(shù)字位置信號(hào)，其詳迷于以下段落。
離子束感測(cè)器26是設(shè)置于離子束18的射入路徑上來(lái)周期性感測(cè)離子 束電流值，而所感測(cè)的離子束電流值是傳送至離子束電流解碼器32，以轉(zhuǎn) 換模擬離子束電流信號(hào)成一數(shù)字離子束電流信號(hào)，此數(shù)字離子束電流信號(hào) 傳送至轉(zhuǎn)換器36，借以轉(zhuǎn)換成電腦單元40所接受的格式。緩沖伺服器38 用以緩沖并輸出此數(shù)字離子束電流信號(hào)至電腦單元40來(lái)進(jìn)行處理。
在一掃掠過(guò)程中，掃掠位置x和離子束電流值是周期性地且即時(shí)地被測(cè) 得，并最后輸入于電腦單元40。在一實(shí)施例中，量測(cè)的間隔約為0. 2秒，然其 他不同長(zhǎng)短的量測(cè)間隔亦可采用，其是根據(jù)離子植入過(guò)程中的詳細(xì)情形來(lái) 進(jìn)行調(diào)整，例如，每次掃掠的持續(xù)時(shí)間、離子束電流的變化、或可允許的 劑量偏差等。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示依照本發(fā)明的一實(shí)施例的掃掠位置x與離子束電流 值在時(shí)間上的關(guān)系圖，其中所繪示的連續(xù)點(diǎn)是對(duì)應(yīng)于多個(gè)掃掠過(guò)程。曲線 44是對(duì)應(yīng)于掃掠位置x,圖3是一所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而掃掠位置x在曲 線44的最高點(diǎn)是初始位置(亦即最左側(cè)位置)。曲線46是對(duì)應(yīng)于由離子束 感測(cè)器26所測(cè)得的離子束電流值，值得注意的是，在掃掠過(guò)程中的初始位 置，亦為離子束電流值最高之處，其是由于此時(shí)晶片14未遮蔽到離子束18 的感測(cè)。
請(qǐng)參照?qǐng)D4A至圖4C，其繪示依照本發(fā)明的實(shí)施例的晶片14和離子束 18的相對(duì)位置圖。圖4A是繪示依照晶片14和離子束18在掃掠過(guò)程中的初 始時(shí)間的相對(duì)位置。當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪10朝右側(cè)移動(dòng)時(shí)(此時(shí)，曲線44上的連續(xù)點(diǎn) 的數(shù)值開(kāi)始減小)，晶片14開(kāi)始遮蔽到離子束18的感測(cè)，而離子束電流值 (曲線46)亦開(kāi)始降4氐。當(dāng)晶片14到達(dá)離子束18的中心時(shí)，如圖4B所示，此 時(shí)，所測(cè)得的離子束電流值應(yīng)為最低(連續(xù)點(diǎn)48)，然而，即使在此些連續(xù) 點(diǎn)48，由于此些晶片14之間具有間隔19，故部分離子束18仍可由經(jīng)由此 些晶片14之間的間隔19來(lái)到達(dá)離子束感測(cè)器26,因而此時(shí)所測(cè)得的離子
束電流值并非為零。
當(dāng)此些晶片14的中心持續(xù)朝離子束18的右側(cè)移動(dòng)時(shí)，離子束電流值 又開(kāi)始增加，在最右側(cè)的掃掠位置x,亦即旋轉(zhuǎn)的晶片14是位于離子束18 的右側(cè)(如圖4C所示的晶片14和離子束18的相對(duì)位置)，此時(shí)離子束電流 值(圖3的連續(xù)點(diǎn)47)仍小于最高數(shù)值(圖3的連續(xù)點(diǎn)45)，導(dǎo)致的原因之一 為機(jī)械臂12遮蔽到離子束18的位置。在一掃掠過(guò)程(亦即位于每二連續(xù)點(diǎn) 45之間)后，另一掃掠過(guò)程即開(kāi)始進(jìn)行，因而形成實(shí)質(zhì)相同于前述掃掠過(guò)程 的連續(xù)點(diǎn)。
在一離子植入過(guò)程中，可包括有多個(gè)掃掠過(guò)程，而離子束18的離子束電流可能有偏差，因而所感測(cè)的離子束電流值亦隨之偏差于預(yù)設(shè)值，此預(yù) 設(shè)值可由實(shí)驗(yàn)所收集的統(tǒng)計(jì)值來(lái)取得，或者由之前的掃掠過(guò)程中來(lái)取得。圖5是繪示在實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的離子束電流偏差，在連續(xù)點(diǎn)52，所測(cè)得的離子 束電流偏低于預(yù)設(shè)值，如連續(xù)點(diǎn)54之前的連續(xù)點(diǎn)所示。離子束電流的偏差可借由各種方法來(lái)表現(xiàn)和處理，在一實(shí)施例中，通道 系數(shù)是定義來(lái)用以反應(yīng)所測(cè)得的離子束電流值相對(duì)于預(yù)設(shè)值的偏差F = Bi / Br [公式1〗其中Bi是初始測(cè)得的離子束電流，其是在各別掃掠過(guò)程的初始時(shí)間(對(duì) 應(yīng)于初始掃掠位置x)中所測(cè)得，而起初所測(cè)得的離子束電流Br亦被認(rèn)為離 子束電流的峰值(Peak)，離子束電流Br是即時(shí)測(cè)得的離子束電流值，Br可 進(jìn)一步表示為Br = Bi * (1 - A(x)) [公式2]在公式2中，A(x)是離子束遮蔽系數(shù)，其反應(yīng)離子束電流被晶片14和 機(jī)械臂12所遮蔽的比例(請(qǐng)參照?qǐng)D2)，可以期待的是，A(x)是對(duì)應(yīng)于掃掠 位置x，且在固定的離子植入機(jī)2和晶片14尺寸中，掃掠位置x和離子束 遮蔽系數(shù)A(x)具有一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由公式1和公式2，通道系數(shù)F可 表示為F = 1/(1-A(x)) [公式2]不論通道系數(shù)F的數(shù)值為何，通道系數(shù)F是反應(yīng)離子束電流Br的相對(duì) 值。上述通道系數(shù)F的表現(xiàn)可由以下的例子來(lái)說(shuō)明，在掃掠過(guò)程中的初始 時(shí)間，離子束18并未被遮蔽，因而離子束遮蔽系數(shù)A(x)為零，因此，通道 系數(shù)F相當(dāng)于1。當(dāng)晶片14的中心是對(duì)位于離子束18時(shí)，如圖4B所示，大 部分的離子束18被晶片14所遮蔽。若此些晶片14之間的間隔19具有一 寬度W,其相當(dāng)于晶片14的直徑的1/9(請(qǐng)參照4圖B)，又假設(shè)離子束遮蔽 系數(shù)A(x)僅由遮蔽的比例來(lái)決定(即使可能具有其他因素)，離子束遮蔽系 數(shù)A(x)則可為O. 9。因此，通道系數(shù)F是預(yù)期為具有最大期約10。在一實(shí)施例中，初始離子束電流Bi是先被測(cè)得，接著，即時(shí)離子束電 流Br是周期性地被測(cè)得，例如每隔0. 2秒即測(cè)得。為了改善準(zhǔn)確性，需有足 夠的量測(cè)次數(shù)。在一實(shí)施例中，每一掃掠過(guò)程具有超過(guò)70次的即時(shí)離子束 電流量測(cè)，而用以量測(cè)即時(shí)離子束電流Br的通道系數(shù)F是由電腦單元40來(lái) 進(jìn)行計(jì)算。若掃掠過(guò)程中未具有偏差，則所計(jì)算的通道系數(shù)F會(huì)落入一低控 制限度和一高控制限度之間的范圍中，例如為上述舉例的1和IO之間。此 通道系數(shù)F可儲(chǔ)存于即時(shí)監(jiān)測(cè)器42中，用以進(jìn)行比對(duì)動(dòng)作。然而，若通道 系數(shù)F超出此預(yù)期范圍，則需采取其他動(dòng)作。如圖2所示，當(dāng)一離子植入的偏差被發(fā)現(xiàn)，且電腦單元40決定中斷離 子植入機(jī)2的動(dòng)作時(shí)，電腦單元40送出一數(shù)字信號(hào)至緩沖伺服器38，借以使數(shù)字信號(hào)傳送至轉(zhuǎn)換器36，轉(zhuǎn)換器36可轉(zhuǎn)換此數(shù)字信號(hào)成一模擬信號(hào)，并傳 送此模擬信號(hào)至離子植入機(jī)2的控制中心76來(lái)中斷動(dòng)作。另外，電腦單元 40可自動(dòng)地警示操作者，例如電話通知或傳送電子郵件。請(qǐng)參照?qǐng)D6，其繪示依照本發(fā)明的一實(shí)施例的用以監(jiān)測(cè)離子束電流的流 程圖。首先，離子植入過(guò)程開(kāi)始進(jìn)行，且初始離子束電流Bi被測(cè)得(步驟 60)。接著，即時(shí)離子束電流Br可被測(cè)得(步驟62)。借此，通道系數(shù)F可 接著被計(jì)算得到(步驟64)。假設(shè)通道系數(shù)F的一高控制限度設(shè)定為14，且 通道系數(shù)F的一低控制限度設(shè)定為0. 99，任何高于14或低于0. 99的通道 系數(shù)F即記錄為一錯(cuò)誤，雖然理想的通道系數(shù)F應(yīng)在1和IO之間。若末發(fā) 現(xiàn)錯(cuò)誤，則掃掠過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行(步驟66)。在步驟68，若連續(xù)的通道系數(shù)F 被發(fā)現(xiàn)大于高控制限度(例如14),且此連續(xù)的錯(cuò)誤次數(shù)大于一預(yù)設(shè)最大連 續(xù)4晉i吳次l史(Maximum Continuous Fault Count; MCFC，例如為6),貝'H見(jiàn)為 此離子束電流已偏低，而離子植入過(guò)程應(yīng)被中止(步驟72),離子植入系統(tǒng) 需進(jìn)行檢查，且同時(shí)發(fā)出警示。相反地，在步驟68,若連續(xù)的通道系數(shù)F 被發(fā)現(xiàn)低于低控制限度(例如0.99)，且此連續(xù)的錯(cuò)誤次數(shù)大于MCFC(例如 為6),則視為此離子束電流已偏高，而離子植入過(guò)程應(yīng)被中止(步驟72)。若 連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù)小于MCFC，則離子植入過(guò)程并不會(huì)被立即中止。若錯(cuò)誤的總 數(shù)超過(guò)一預(yù)設(shè)最大錯(cuò)誤總數(shù)(Maximum Total Fault; MFT)，例如為30，則 離子植入過(guò)程亦應(yīng)被中止(步驟7 0)。再者，此即時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)30(如圖2所示)可在每一掃掠過(guò)程中監(jiān)測(cè)本身 的操作，若發(fā)現(xiàn)即時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)30故障或呈離線(0ff-Iine)狀態(tài)，則發(fā)出警 示?？梢悦髁说氖?，上述的高控制限度、低控制限度、MCFC及MFT的數(shù)值 僅用以來(lái)舉例說(shuō)明，其數(shù)值可根據(jù)使用不同的離子植入?yún)?shù)或能量來(lái)對(duì)應(yīng) 改變。設(shè)計(jì)者應(yīng)可借由實(shí)驗(yàn)結(jié)果和制程歷史的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)最佳化此些數(shù)值。步驟64至71較佳是借由圖3中電腦單元40來(lái)進(jìn)行，統(tǒng)計(jì)資料可記錄 于即時(shí)監(jiān)測(cè)器42中，用以最佳化之后的離子束電流監(jiān)測(cè)。請(qǐng)參照?qǐng)D7，其繪示一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中通道系數(shù)F是對(duì)應(yīng)于時(shí)間。在此 實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，可以發(fā)現(xiàn)通道系數(shù)F在時(shí)間點(diǎn)為8: 57之前連續(xù)地大于l4,亦 即在此期間中，離子束電流偏低于預(yù)設(shè)值。離子植入機(jī)應(yīng)中止動(dòng)作，且接 受離子植入的晶片應(yīng)被廢棄，而無(wú)法使用。本實(shí)施例的實(shí)施例可進(jìn)一步進(jìn)行修正，例如，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，前幾次 掃掠過(guò)程(特別是前三次掃掠過(guò)程)容易具有較高的通道系數(shù)F相對(duì)于平均 通道系數(shù)值。因此，前幾次掃掠過(guò)程的高控制限度可設(shè)為較高，例如高于 14，而其他的掃掠過(guò)程則具有較低的高控制限度。因此，此些正常，但非 為預(yù)設(shè)的掃掠動(dòng)作并不會(huì)中止離子植入機(jī)。熟悉此技術(shù)領(lǐng)域者可明了的是，通道系數(shù)的定義僅是用以反應(yīng)所即時(shí) 感測(cè)的離子束電流是否偏差于初始離子束電流和統(tǒng)計(jì)資料。因此，所即時(shí) 感測(cè)的離子束電流可分別地進(jìn)行處理，以決定離子植入機(jī)的離子束電流狀 態(tài)。在上迷實(shí)施例中，離子束電流的偏差最可能在掃掠過(guò)程的初始時(shí)間，以 及在離子束對(duì)位于晶片的中心時(shí)測(cè)得。此實(shí)施例可進(jìn)一步改善，借以使離 子束電流的偏差可在任何掃掠點(diǎn)上測(cè)得，改善的實(shí)施例簡(jiǎn)略地說(shuō)明如下?？梢悦髁说氖?，對(duì)于不同的掃掠位置X，離子束遮蔽系數(shù)A(X)(請(qǐng)參照 公式3)亦隨之不同。因此，對(duì)于每一掃掠位置X,可具有一預(yù)期的通道系 數(shù)范圍。在此些掃掠位置之間，通道系數(shù)范圍可以是不同的。例如，在圖4A的掃掠位置，通道系數(shù)范圍可以介于0. 9和1. 1之間；當(dāng)在圖4B的掃掠 位置時(shí)，通道系數(shù)范圍可以介于8和14之間；以及當(dāng)在圖4C的掃掠位置 時(shí)，通道系數(shù)范圍可以介于2和6之間。對(duì)于每一掃掠位置x，預(yù)設(shè)的通道 系數(shù)范圍可借由過(guò)去的離子植入過(guò)程中所得到的統(tǒng)計(jì)通道系數(shù)來(lái)決定。若 在任何的掃掠位置x上，其對(duì)應(yīng)的通道系數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍，則視為一個(gè)錯(cuò) 誤，其中當(dāng)多個(gè)錯(cuò)誤高出預(yù)設(shè)范圍或低于預(yù)設(shè)范圍時(shí)，離子植入機(jī)即被中 止。同樣地，若錯(cuò)誤的總數(shù)大于MFT，離子植入機(jī)亦被中止。由上述本發(fā)明的實(shí)施例可知，本發(fā)明可有效地監(jiān)測(cè)離子植入機(jī)，因而 離子束電流的偏差可即時(shí)地被測(cè)得。特別的是，不僅僅只在起始點(diǎn)和結(jié)束 點(diǎn)的偏差可被測(cè)得，因而無(wú)法使用的晶片可在起初的步驟中被廢棄，避免 耗費(fèi)更多的晶片。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例 所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝置，用以監(jiān)測(cè)一離子植入機(jī)的離子束電流，其特征在于其中該裝置至少包含一離子束感測(cè)單元，用以感測(cè)至少一離子束電流值；一位置量測(cè)單元，用以測(cè)得至少一掃掠位置；以及一電腦單元，用以接收由該離子束感測(cè)單元所感測(cè)的離子束電流值和由該位置量測(cè)單元所測(cè)得的掃掠位置，并決定該離子植入機(jī)的離子束電流的一偏差狀態(tài)，其中該電腦單元是周期性地在該離子植入機(jī)的一掃掠過(guò)程的一初始時(shí)間和一結(jié)束時(shí)間之間，來(lái)接收離子束電流值和掃掠位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其更至少包含一即時(shí)監(jiān)測(cè)器，用以儲(chǔ)存已進(jìn)行過(guò)的離子束電流的統(tǒng)計(jì)資料和由過(guò)去 離子植入過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的已進(jìn)行過(guò)的掃掠位置，其中在決定該離子植入機(jī)的 離子束電流的該偏差狀態(tài)時(shí)，該電腦單元更用以比較離子束電流值和統(tǒng)計(jì) 資料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其中該電腦單元更用以分 析掃掠位置和過(guò)去離子束電流范圍之間的一相對(duì)關(guān)系，以及用以比較在一 掃掠位置上的 一 離子束電流和其對(duì)應(yīng)的過(guò)去離子束電流范圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其中由該離子束感測(cè)單元 和該位置量測(cè)單元所輸出的信號(hào)為模擬信號(hào)，以及其中該裝置更至少包含至少一模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)成數(shù)字信號(hào)，其中該模 擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器偶接于該電腦單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于其更至少包含 一緩沖伺服器，設(shè)置于該模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器和該電腦單元之間，其中該緩沖伺服器是用以儲(chǔ)存數(shù)字信號(hào)，并傳送數(shù)字信號(hào)至該電腦單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于其中當(dāng)測(cè)得離子植入機(jī)的 一偏差時(shí)，該電腦單元更用以傳送一信號(hào)來(lái)中止該離子植入機(jī)的動(dòng)作。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于其中該電腦單元是經(jīng)由一 緩沖伺服器來(lái)連接一模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以及其中該模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器更 連接于該離子植入機(jī)的一控制中心。
8. —種離子植入機(jī)，用以植入離子于多個(gè)晶片中，其特征在于其中該 離子植入機(jī)至少包含一可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪，設(shè)有多個(gè)晶片；一離子束感測(cè)單元，用以在一掃掠過(guò)程中的 一初始時(shí)間上感測(cè)一第一 離子束電流值，以及用以在該掃掠過(guò)程中的該初始時(shí)間和一結(jié)束時(shí)間之間 的 一 即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上感測(cè) 一 第二離子束電流值；以及一電腦單元，用以接收由該離子束感測(cè)單元所感測(cè)的該第一離子束電 流值和該第二離子束電流值，借由該第一離子束電流值和該第二離子束電 流值來(lái)計(jì)算一通道系數(shù)，以及借由比較該通道系數(shù)和一預(yù)設(shè)通道系數(shù)范圍 來(lái)決定該離子植入機(jī)的 一偏差狀態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的離子植入機(jī)，其特征在于其更至少包含 一位置量測(cè)單元，用以測(cè)得該可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪在該即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上的一掃掠位置，其中該電腦單元更用以接收該掃掠位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子植入機(jī)，其特征在于其中該位置量測(cè) 單元是用以在該掃掠過(guò)程中的該初始時(shí)間和該結(jié)束時(shí)間之間周期性地測(cè)得 該可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪的多個(gè)掃掠位置，以及其中該離子束感測(cè)單元是用以感測(cè) 多個(gè)離子束電流值，而每一該些離子束電流值是對(duì)應(yīng)于每一該些掃掠位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的離子植入機(jī)，其特征在于其中該電腦單元 是用以在每一該些掃掠位置上進(jìn)行多個(gè)步驟，該些步驟至少包含對(duì)應(yīng)于每一該些掃掠位置來(lái)測(cè)得一 離子束電流值； 借由該離子束電流值來(lái)計(jì)算一 即時(shí)通道系數(shù)；對(duì)應(yīng)于每一該些掃掠位置來(lái)取得一預(yù)設(shè)可允許通道系數(shù)范圍；以及 借由比較該即時(shí)通道系數(shù)和預(yù)設(shè)可允許通道系數(shù)范圍來(lái)決定該離子植 入才幾的該偏差狀態(tài)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的離子植入機(jī)，其特征在于其中該通道系數(shù) 是對(duì)比于該第 一 離子束電流值和離子束電流值之間的比例。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的離子植入機(jī)，其特征在于其中該離子束感 測(cè)單元設(shè)有一第一解碼器來(lái)連接于一離子束感測(cè)器，其中該位置量測(cè)單元 設(shè)有一第二解碼器來(lái)連接于該離子植入機(jī)，其中該離子植入機(jī)更至少包含一轉(zhuǎn)換器，連接于該第一編碼器和該第二編碼器；以及 一緩沖伺服器，連接于該轉(zhuǎn)換器和該電腦單元。
14. 一種用以監(jiān)測(cè)一離子植入機(jī)的一掃掠過(guò)程的方法，其特征在于其 至少包含預(yù)設(shè)一 第 一可允許離子束電流范圍；在該掃掠過(guò)程中的 一初始時(shí)間上量測(cè)一第 一 離子束電流值；在該掃掠過(guò)程中的該初始時(shí)間和 一 結(jié)束時(shí)間之間的 一 即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上量 測(cè)一第二離子束電流值；以及借由分別比較該第二離子束電流值于該第一離子束電流值和該第一可 允許離子束電流范圍，來(lái)決定該離子植入機(jī)的一偏差狀態(tài)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于其中該預(yù)設(shè)該第一可允 許離子束電流范圍的步驟至少包含借由多個(gè)離子植入來(lái)收集統(tǒng)計(jì)資料；以及借由統(tǒng)計(jì)資料來(lái)決定一最大離子束電流值和一最小離子束電流值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于其更至少包含 測(cè)得在該即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上的 一掃掠位置； 對(duì)應(yīng)于該掃掠位置來(lái)預(yù)設(shè)一第二可允許離子束電流范圍；點(diǎn)上的一第三離子束電流值； ' 'b 、 a 、 、、測(cè)得在該另 一即時(shí)時(shí)間點(diǎn)上的另一掃掠位置；對(duì)應(yīng)于該另 一掃掠位置來(lái)預(yù)設(shè)一第三可允許離子束電流范圍，其中該 第二可允許離子束電流范圍和該第三可允許離子束電流范圍不相同；以及借由比較該第二離子束電流值和該第二可允許離子束電流范圍，以及 比較該第三離子束電流值和該第三可允許離子束電流范圍，來(lái)決定該離子 才直入4幾的該偏差狀態(tài)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于其中該決定該偏差狀態(tài) 的步驟至少包含借由該第 一 離子束電流值和該第二離子束電流值來(lái)計(jì)算一通道系數(shù)； 預(yù)設(shè)一可允許通道系數(shù)范圍，其中該可允許通道系數(shù)范圍是對(duì)應(yīng)于該 第一可允許離子束電流范圍；以及比較該通道系數(shù)和該可允許通道系數(shù)范圍。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于其中該通道系數(shù)相當(dāng)于 該第 一 離子束電流值和該第二離子束電流值之間的比例。
19. 一種用以監(jiān)測(cè)一離子植入機(jī)的方法，其特征在于其至少包含 預(yù)設(shè)一可允許通道系數(shù)范圍，其中該可允許通道系數(shù)范圍包含有一最大通道系數(shù)和一最小通道系數(shù)； 開(kāi)始一掃掠過(guò)程；在該掃掠過(guò)程中的 一初始時(shí)間上量測(cè) 一第 一 離子束電流值； 在該掃掠過(guò)程中的一初始時(shí)間和一結(jié)束時(shí)間之間的期間周期性地量測(cè) 多個(gè)第二離子束電流值；計(jì)算多個(gè)通道系數(shù)，其中每一該些通道系數(shù)是借由該第一離子束電流值和該些第二離子束電流值的其中一者來(lái)計(jì)算得；以及借由比較該些通道系數(shù)和該可允許通道系數(shù)范圍，來(lái)決定該離子植入 才幾的一偏差狀態(tài)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于其中該周期性地量測(cè)該 些第二離子束電流值的步驟是以介于0. 1秒和0. 2秒之間的間隔來(lái)進(jìn)行量測(cè)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于其中該些第二離子束電 流值具有一總數(shù)，其大于70。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于其中該決定該偏差狀態(tài) 的步驟至少包含當(dāng)每次該些通道系數(shù)的其中 一者超出該可允許通道系數(shù)范圍時(shí)，增加 一錯(cuò)誤次數(shù)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于其更至少包含 若一連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù)大于一預(yù)設(shè)最大連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù)，中止該離子植入機(jī)的動(dòng)作。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于對(duì)應(yīng)于該連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù) 的該些通道系凄t大于該最大通道系。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于對(duì)應(yīng)于該連續(xù)錯(cuò)誤次數(shù) 的該些通道系數(shù)小于該最小通道系數(shù)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于其更至少包含 若一錯(cuò)誤總數(shù)大于一預(yù)設(shè)最大錯(cuò)誤總數(shù)，中止該離子植入機(jī)的動(dòng)作。
27. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于其更至少包含 進(jìn)行多個(gè)掃掠過(guò)程，其中該些掃掠過(guò)程至少包含一第一掃掠過(guò)程和一第二掃掠過(guò)程，且該第 一掃掠過(guò)程的第 一可允許通道系數(shù)范圍不同于該第 二掃掠過(guò)程的第二可允許通道系數(shù)范圍。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于其中該第一掃掠過(guò)程進(jìn) 行于該第二掃掠過(guò)程之前，以及其中該第一掃掠過(guò)程相較于該第二掃掠過(guò) 程具有一較大的范圍。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種離子植入機(jī)的劑量準(zhǔn)確性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中一種裝置，用以監(jiān)測(cè)一離子植入機(jī)的離子束電流。此裝置包括有離子束感測(cè)單元，用以感測(cè)至少一離子束電流值；位置量測(cè)單元，用以測(cè)得掃掠位置；以及電腦單元。電腦單元是用以接收由該離子束感測(cè)單元所感測(cè)的離子束電流值和由位置量測(cè)單元所測(cè)得的掃掠位置，并決定離子植入機(jī)的離子束電流的一偏差狀態(tài)(Drift Status)，其中電腦單元周期性地在離子植入機(jī)的掃掠過(guò)程的初始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間，來(lái)接收離子束電流值和掃掠位置。本發(fā)明可有效地監(jiān)測(cè)離子植入機(jī)的離子束電流的偏差，因而可提升離子植入過(guò)程的劑量(或離子束電流)準(zhǔn)確性，并可避免晶片的不當(dāng)耗費(fèi)。
文檔編號(hào)H01J37/317GK101315860SQ200710165979
公開(kāi)日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者葉永富, 李玉堂, 鄭迺漢, 陳俊霖 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司