專(zhuān)利名稱：一種實(shí)時(shí)檢測(cè)離子束剖面密度分布和離子束均勻性分布的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造裝備離子注入機(jī)的離子束流檢測(cè)裝置，屬于半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體集成電路制造エ藝越來(lái)越微細(xì)化，對(duì)半導(dǎo)體制造設(shè)備的性能要求也就越來(lái)越高。離子束注入機(jī)是半導(dǎo)體器件制造中最關(guān)鍵的攙雜設(shè)備之一，當(dāng)器件制造エ藝邁入特征尺寸90nm以下，晶圓片尺寸300mm時(shí)代，為了保證整個(gè)晶圓片上器件性能的一致性，必須對(duì)離子注入攙雜エ藝中對(duì)整個(gè)晶圓片維持?jǐn)v雜分布的均勻性有更高的要求。因此，實(shí)時(shí)并精確檢測(cè)離子注入束斑的形狀和均勻性分布變得更加重要。在上一代國(guó)產(chǎn)單晶片靶臺(tái)離子注入機(jī)上，采用了移動(dòng)法拉第進(jìn)行束流檢測(cè)，并通過(guò)積分計(jì)算結(jié)果得到束流的分布情 況，而本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了聚焦束束剖面、掃描束均勻性實(shí)時(shí)檢測(cè)，為實(shí)時(shí)精確控制提供了條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有的離子注入機(jī)技術(shù)中，不能實(shí)時(shí)檢測(cè)束流剖面及掃描束流分布的情況，提出了 ー種新的檢測(cè)裝置，取代原有的通過(guò)移動(dòng)法拉第反復(fù)移動(dòng)檢測(cè)的辦法，直接從裝置檢測(cè)結(jié)果得出束斑剖面分布及掃描束流分布，從而使實(shí)時(shí)精確的控制束流的分布變化提供了硬件基礎(chǔ)。本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)I. 一種檢測(cè)離子束聚焦?fàn)顟B(tài)下束剖面密度分布的ニ維法拉第陣列(2)。其特征在干由多個(gè)小矩形法拉第杯(I)在X和Y方向進(jìn)行有規(guī)律的緊密排列，形成ニ維的矩形法拉第陣列(2)，當(dāng)聚焦的束流(5)投射到ニ維法拉第陣列(2)時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)的通過(guò)每ー個(gè)小矩形法拉第杯(I)接到的束流大小得出束流的剖面密度分布圖。2. 一種檢測(cè)離子束掃描狀態(tài)下束流均勻性分布的一維法拉第陣列(4)。其特征在干由多個(gè)長(zhǎng)條型的法拉第杯(3)在X方向進(jìn)行有序排列，形成一維的法拉第陣列(4)，當(dāng)束流掃開(kāi)后(6)投射到一維法拉第(4)上，可以通過(guò)檢測(cè)每一個(gè)長(zhǎng)條型法拉第(3)的束流得到束流掃描后的均勻性分布狀況。3. 一種檢測(cè)離子束聚焦?fàn)顟B(tài)下剖面密度分布及離子束掃描狀態(tài)下束流分布的組合裝置，包括ニ維法拉第陣列(2)，一維法拉第陣列(4)。其特征在干兩種法拉第陣列組合使用可以檢測(cè)束流兩種狀態(tài)下的分布情況，通過(guò)安裝方式的變化可以檢測(cè)不同掃描方式的束流分布情況，當(dāng)單向掃描時(shí)兩個(gè)一維法拉第陣列(4)可以安裝在ニ維法拉第陣列的同ー邊，雙向掃描時(shí)兩個(gè)ー維法拉第陣列(4安裝在ニ維法拉第陣列(2)的兩側(cè)；ニ維法拉第陣列(2)用于檢測(cè)束流的聚焦?fàn)顟B(tài)，一維法拉第陣列(4)用于檢測(cè)束流的掃描狀態(tài)。本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)I)實(shí)時(shí)檢測(cè)聚焦束流的剖面情況，可以根據(jù)檢測(cè)到的束流密度分布，實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù)，改善束流形狀，獲得更高品質(zhì)束流；2)實(shí)時(shí)檢測(cè)掃描束流的均勻性分布，可實(shí)時(shí)調(diào)整掃描參數(shù)，實(shí)時(shí)精確控制束流均勻性分布；3)組合裝置可實(shí)時(shí)檢測(cè)不同狀態(tài)、不同掃描方式下的束流，提高束流檢測(cè)的適用性、實(shí)時(shí)性和精確性。


圖I為法拉第陣列組合裝置示意圖，束流聚焦和束流掃描情況示意圖。圖2為法拉第陣列組合裝置實(shí)用裝配示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述如圖I所示，法拉第陣列組合裝置由中間的ニ維法拉第陣列(2)和兩側(cè)的兩個(gè)ー維法拉第陣列(4)組成，這種安裝方式適用于雙向掃描的離子注入機(jī)中，即掃描后的束流形狀是往束中心兩側(cè)延伸的。當(dāng)束流在聚焦?fàn)顟B(tài)(5)時(shí)，束流全部投射在ニ維法拉第陣列
(2)中，通過(guò)檢測(cè)各個(gè)小法拉第的束流大小，可以實(shí)時(shí)得出束流密度的分布情況，從而可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制參數(shù)，改變束流剖面形狀，得到高品質(zhì)的束流。當(dāng)束流在掃描狀態(tài)出)時(shí)，束流分布在兩側(cè)的一維法拉第陣列(4)上，通過(guò)檢測(cè)各個(gè)點(diǎn)束流的大小，可以實(shí)時(shí)得到束流掃描后的均勻性分布情況，從而針對(duì)各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，得到最佳的均勻性。如圖2所示，法拉第陣列組合裝置(7)的前端需安裝法拉第陣列組合光欄(8)，用來(lái)檔掉多余的束流，同時(shí)可以通過(guò)添加抑制電壓，提高束流檢測(cè)精度；在裝置的后端需有安裝固定裝置(10)，通過(guò)絕緣裝置(9)使法拉第組合裝置(7)形成獨(dú)立的電位，從而實(shí)現(xiàn)束流的檢測(cè)。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)，都構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)離子束聚焦?fàn)顟B(tài)下束剖面密度分布的ニ維法拉第陣列(2)。其特征在干由多個(gè)小矩形法拉第杯(I)在X和Y方向進(jìn)行有規(guī)律的緊密排列，形成ニ維的矩形法拉第陣列(2)，當(dāng)聚焦的束流(5)投射到ニ維法拉第陣列時(shí)，能夠?qū)崟r(shí)的通過(guò)每ー個(gè)小矩形法拉第杯(I)接到的束流大小得出束流的剖面密度分布圖。
2.一種檢測(cè)離子束掃描狀態(tài)下束流均勻性分布的一維法拉第陣列(4)。其特征在干由多個(gè)長(zhǎng)條型的法拉第杯(3)在X方向進(jìn)行有序排列，形成一維的法拉第陣列(4)，當(dāng)束流掃開(kāi)后(6)投射到一維法拉第上，可以通過(guò)檢測(cè)每一個(gè)長(zhǎng)條型法拉第(3)的束流得到束流掃描后的均勻性分布狀況。
3.—種檢測(cè)離子束聚焦?fàn)顟B(tài)下剖面密度分布及離子束掃描狀態(tài)下束流分布的組合裝置，包括ニ維法拉第陣列(2)，一維法拉第陣列(4)。其特征在干兩種法拉第陣列組合使用可以檢測(cè)束流兩種狀態(tài)下的分布情況，通過(guò)安裝方式的變化可以檢測(cè)不同掃描方式的束流分布情況，當(dāng)單向掃描時(shí)兩個(gè)一維法拉第陣列(4)可以安裝在ニ維法拉第陣列的同一邊，雙向掃描時(shí)兩個(gè)ー維法拉第陣列(4安裝在ニ維法拉第陣列(2)的兩側(cè)；ニ維法拉第陣列(2)用于檢測(cè)束流的聚焦?fàn)顟B(tài)，一維法拉第陣列(4)用于檢測(cè)束流的掃描狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能檢測(cè)離子束流在聚焦情況下的束斑剖面密度分布、掃描情況下的束均勻性分布的陣列式復(fù)合型法拉第杯，包括中心位置一個(gè)二維法拉第杯陣列(2)，兩側(cè)位置各一個(gè)一維法拉第陣列(4)。其特征在于中心位置的二維法拉第杯陣列(2)用于檢測(cè)離子束在聚焦情況下(5)束斑剖面的密度分布；兩側(cè)位置的一維法拉第杯陣列(4)用于檢測(cè)離子束在掃描情況下(6)束均勻性分布。本裝置可以實(shí)時(shí)檢測(cè)離子束的分布及狀態(tài)變化，提高檢測(cè)的實(shí)時(shí)性及精確性。
文檔編號(hào)H01J37/317GK102867722SQ20111018647
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者孫勇, 彭立波, 謝均宇 申請(qǐng)人:北京中科信電子裝備有限公司